淺析城市污水處理投資與環(huán)境效益間的關(guān)系

侯鵬飛，等：淺析城市污水處理投資與環(huán)境效益間的關(guān)系

[摘要]本文根據(jù)2003—2010年全國(guó)29個(gè)省市自治區(qū)的面板數(shù)據(jù)，分析了城市污水處理投資和污水處理廠環(huán)境效益之間的關(guān)系。研究結(jié)果表明，城市污水處理投資與污水處理廠環(huán)境效益的關(guān)系大小因地而異，具體表現(xiàn)在對(duì)西部和東北地區(qū)的省份而言，城市污水處理投資對(duì)污水處理廠環(huán)境效益的作用大；對(duì)東部省份而言，城市污水處理投資對(duì)污水處理廠環(huán)境效益的作用小。最后根據(jù)研究結(jié)果為政府部門的環(huán)保投資提出有針對(duì)性的建議。

[關(guān)鍵詞]城市污水處理投資；污水處理廠環(huán)境效益；面板數(shù)據(jù)；個(gè)體固定效應(yīng)模型

[中圖分類號(hào)]F293[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1005-6432（2013）42-0031-03

1問題的提出

改革開放三十多年來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)取得了令世界矚目的發(fā)展，人民生活水平不斷提高，但與此同時(shí)也產(chǎn)生了較為嚴(yán)峻的環(huán)境污染問題，環(huán)境污染問題之一的水污染問題與人們的生活息息相關(guān)，既是人們所密切關(guān)注的污染問題，又是政府投資治理的重點(diǎn)對(duì)象。在水污染治理中，污水處理是實(shí)現(xiàn)水污染治理的關(guān)鍵，因此城市污水處理投資就自然成為水污染治理的資金投入重點(diǎn)。

城市污水處理投資主要包括與污水處理廠相配套的管網(wǎng)設(shè)施建設(shè)投資和污水處理廠自身的建設(shè)投資，污水處理廠投資額約占30%[1]。與管網(wǎng)設(shè)施建設(shè)投資相比，盡管污水處理廠的投資小于管網(wǎng)設(shè)施建設(shè)投資，但污水處理廠是污水凈化過程中的最核心環(huán)節(jié)，同時(shí)也是產(chǎn)生效益的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

城市污水處理直接關(guān)系到經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展和人們生活環(huán)境質(zhì)量的改善，日益受到社會(huì)的廣泛關(guān)注，也成為各級(jí)政府的重要任務(wù)，對(duì)城市污水處理投資與污水處理廠環(huán)境效益的關(guān)系進(jìn)行分析具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。那么城市污水處理投資與污水處理廠環(huán)境效益的關(guān)系如何，正是本文將要回答的問題。

2文獻(xiàn)綜述

筆者發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)對(duì)城市污水處理投資與污水處理廠環(huán)境效益關(guān)系的關(guān)注度不夠，只有一些研究相近問題的文獻(xiàn)，王亞菲在《公共財(cái)政環(huán)保投入對(duì)環(huán)境污染的影響分析》一文中得出考慮到環(huán)境污染治理投資對(duì)環(huán)境污染影響的區(qū)域特征因素，財(cái)政環(huán)保投入在各省起到的作用差異較大的結(jié)論[2]。涂正革在《環(huán)境、資源與工業(yè)增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)性》一文中得出區(qū)域間環(huán)境工業(yè)協(xié)調(diào)性不平衡的結(jié)論[3]。辜子寅等以江蘇省為研究對(duì)象，探討了環(huán)境效率的影響因素，得出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)外向度的作用具有雙面性的結(jié)論[4]。

3模型的選擇與確立

本文先選出影響污水處理廠環(huán)境效益的重要因素，以2003—2010年全國(guó)29個(gè)省市自治區(qū)的面板數(shù)據(jù)為樣本，采用聚類與主成分的分析方法，構(gòu)建了污水處理廠環(huán)境效益的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，從而為污水處理廠環(huán)境效益的評(píng)價(jià)提供了量化的標(biāo)準(zhǔn)。

求得各省各年污水處理廠環(huán)境效益的綜合得分后，以此為被解釋變量，利用面板數(shù)據(jù)模型探究城市污水處理投資與污水處理廠環(huán)境效益的關(guān)系，分別建立三種模型：混合效應(yīng)模型、個(gè)體固定效應(yīng)模型、個(gè)體隨機(jī)效應(yīng)模型。

對(duì)混合效應(yīng)模型和個(gè)體固定效應(yīng)模型，利用F統(tǒng)計(jì)量檢驗(yàn)從中選擇效果更好的模型，統(tǒng)計(jì)量定義為：

其中SSEr表示混合估計(jì)模型的殘差平方和，SSEu表示個(gè)體固定效應(yīng)回歸模型的殘差平方和。N表示個(gè)體個(gè)數(shù)，（N-1）表示約束條件個(gè)數(shù)，k表示解釋變量的個(gè)數(shù)，算得：

因而拒絕原假設(shè)，選擇建立個(gè)體固定效應(yīng)模型。

對(duì)個(gè)體固定效應(yīng)模型和個(gè)體隨機(jī)效應(yīng)模型，利用Hausman檢驗(yàn)從中選擇效果更好的模型，檢驗(yàn)結(jié)果顯示，Hausman統(tǒng)計(jì)量的值為247645，相應(yīng)的P值小于001，因而拒接原假設(shè)，選擇建立個(gè)體固定效應(yīng)模型。

最終確立的估計(jì)模型為個(gè)體固定效應(yīng)模型。

繪制并觀察城市污水處理投資與污水處理廠環(huán)境效益的散點(diǎn)圖，圖形顯示存在異方差現(xiàn)象，即各省市自治區(qū)的城市污水處理投資對(duì)污水處理廠環(huán)境效益的影響存在差異，且因面板數(shù)據(jù)截面數(shù)（29）大于時(shí)期數(shù)（8），存在截面異方差，故采用截面加權(quán)的方法估計(jì)模型，以消除異方差的影響。

對(duì)時(shí)間序列數(shù)據(jù)而言，用存在單位根的時(shí)間序列變量進(jìn)行回歸，可能會(huì)導(dǎo)致偽回歸的結(jié)果，面板數(shù)據(jù)也存在著與時(shí)間序列數(shù)據(jù)類似的問題，需要對(duì)面板數(shù)據(jù)進(jìn)行單位根檢驗(yàn)。本文分別對(duì)城市污水處理投資和污水處理廠環(huán)境效益進(jìn)行了單位根檢驗(yàn)。

城市污水處理投資單位根檢驗(yàn)與污水處理廠環(huán)境效益單位根檢驗(yàn)結(jié)果均顯示：相同單位根檢驗(yàn)LLC，P值小于005的顯著性水平，拒絕存在單位根的原假設(shè)，不同單位根檢驗(yàn)ADF-Fisher檢驗(yàn)，P值小于005的顯著性水平，拒絕存在單位根的原假設(shè)，認(rèn)為城市污水處理投資和污水處理廠環(huán)境效益這兩個(gè)序列是平穩(wěn)的。

城市污水處理投資與污水處理廠環(huán)境效益序列均為零階單整序列，說明這兩個(gè)序列本身都是平穩(wěn)的，不需進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)。

4模型估計(jì)結(jié)果及分析

個(gè)體固定效應(yīng)模型估計(jì)相應(yīng)的方程為：

解釋變量城市污水處理投資的t值絕對(duì)值為341，大于95%置信水平下對(duì)應(yīng)的t值196，對(duì)應(yīng)的P值小于005，說明城市污水處理投資這一變量顯著。模型的可決系數(shù)R²為07793，擬合程度較高，TZ的系數(shù)為-00094， 不能簡(jiǎn)單地說城市污水處理投資對(duì)污水處理廠環(huán)境效益的影響是顯著或是不顯著，因?yàn)檫€有其他因素影響污水處理廠環(huán)境效益，例如技術(shù)效率[4]、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度[5]、產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)[3]、管理水平等。城市污水處理投資對(duì)污水處理廠環(huán)境效益的影響顯著與否取決于城市污水處理投資這一因素與影響污水處理廠環(huán)境效益的其他因素的相對(duì)關(guān)系。

個(gè)體固定效應(yīng)模型的個(gè)體固定效應(yīng)指每一個(gè)個(gè)體都有一個(gè)不同的截距項(xiàng)，而個(gè)體固定效應(yīng)模型的估計(jì)方程考察了城市污水處理投資對(duì)污水處理廠環(huán)境效益的影響，但城市污水處理投資的回歸系數(shù)較小，可認(rèn)為各省的個(gè)體固定效應(yīng)的大小實(shí)際上反映了影響污水處理廠環(huán)境效益的其他因素的作用。

將各省的個(gè)體固定效應(yīng)的大小由大到小進(jìn)行排序，得知排在前五位的省份分別是江蘇、廣東、浙江、山東、北京，而排在后五位的省份分別是江西、吉林、甘肅、貴州、青海。且不同地區(qū)之間差異顯著，東部九省分別排名第一到第七位，第十四位，第十六位，排名大多靠前；中部六省中有五個(gè)省排名第十到第十九位，江西排在第二十五位，排名大多居中；東北三省中，遼寧排在第十一位，而黑龍江和吉林分別排在第二十四位和第二十六位，排名比較靠后；而其余的西部省份，排名大多排在第二十位之后，僅有新疆和云南分別排在第八位和第九位，西部各省總體排名靠后。

各省的城市污水處理投資的個(gè)體固定效應(yīng)越小，說明對(duì)應(yīng)省份的影響污水處理廠環(huán)境效益的其他因素的作用較小，而影響污水處理廠環(huán)境效益的城市污水處理投資這一因素的作用相對(duì)較大。城市污水處理投資的個(gè)體固定效應(yīng)較小的省份大多都是西部和東北地區(qū)技術(shù)效率較低、經(jīng)濟(jì)發(fā)展較落后的省份。這些省份污水處理廠環(huán)境效益的提升受益于城市污水處理投資的增加，而受其他因素諸如技術(shù)效率、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度、產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)等的作用較小。可知西部和東北地區(qū)在提升污水處理廠環(huán)境效益方面資金因素對(duì)技術(shù)等因素的替代作用明顯。

相反，各省的城市污水處理投資的個(gè)體固定效應(yīng)越大，說明對(duì)應(yīng)省份的影響污水處理廠環(huán)境效益的其他因素的作用較大，而影響污水處理廠環(huán)境效益的城市污水處理投資這一因素的作用相對(duì)較小。城市污水處理投資的個(gè)體固定效應(yīng)較大的省份大多都是東部技術(shù)效率較高、經(jīng)濟(jì)發(fā)展較先進(jìn)的省份。這些省份污水處理廠環(huán)境效益的提升得益于較高的技術(shù)效率、厚實(shí)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、合理的產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)等因素的拉動(dòng)，而受城市污水處理投資增加的作用較小。可知東部地區(qū)在提升污水處理廠環(huán)境效益方面技術(shù)等因素對(duì)資金因素的替代作用明顯。

5結(jié)論與建議

本文運(yùn)用面板數(shù)據(jù)個(gè)體固定效應(yīng)模型，科學(xué)探究了城市污水處理投資與污水處理廠環(huán)境效益間的關(guān)系，得出以下結(jié)論：城市污水處理投資對(duì)污水處理廠環(huán)境效益的影響作用大小因地而異，對(duì)西部和東北地區(qū)技術(shù)效率較低、經(jīng)濟(jì)發(fā)展較落后的省份而言，城市污水處理投資對(duì)污水處理廠環(huán)境效益的影響作用大；對(duì)東部技術(shù)效率較高、經(jīng)濟(jì)發(fā)展較先進(jìn)的省份而言，城市污水處理投資對(duì)污水處理廠環(huán)境效益的影響作用小。

依據(jù)城市污水處理投資與污水處理廠環(huán)境效益關(guān)系的研究結(jié)果，提出以下三點(diǎn)政策建議：

（1）進(jìn)行城市污水處理投資財(cái)政預(yù)算時(shí)，不能“一刀切”，應(yīng)因地制宜，實(shí)施區(qū)域環(huán)境保護(hù)投資戰(zhàn)略。對(duì)西部和東北地區(qū)的省份，應(yīng)該保證適當(dāng)?shù)某鞘形鬯幚硗顿Y預(yù)算投入。

（2）提高污水處理廠環(huán)境效益，除城市污水處理投資外，還應(yīng)該重視技術(shù)效率、產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)、管理水平等因素的影響。

（3）縮小區(qū)域環(huán)境保護(hù)差異化程度，合理確定環(huán)境保護(hù)的范圍和標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)區(qū)域統(tǒng)籌，健全環(huán)境保護(hù)體系。

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[作者簡(jiǎn)介]侯鵬飛（1990—），男，山西汾陽人，就讀于山西財(cái)經(jīng)大學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)院；薄文（1990—），女，黑龍江齊齊哈爾人，就讀于山西財(cái)經(jīng)大學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)院。