我國一般工業(yè)固體廢棄物排放驅(qū)動因素實證分析

孫義，鄭古蕊，徐曉宇

(1.中環(huán)聯(lián)合(北京)認證中心有限公司，北京 100029；2.遼寧社會科學(xué)院，沈陽 110031；3.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，沈陽 110866)

固體廢物管理與大氣、水、土壤污染防治密切相關(guān)，是整體推進環(huán)境保護工作不可或缺的重要一環(huán)。數(shù)據(jù)顯示：2018年全國200個大、中城市共產(chǎn)生固體廢棄物超過18億噸[1]，其中一般工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量為15.5億噸，占比超過85%。統(tǒng)籌推進固體廢物“減量化、資源化、無害化”[2]，既是改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的客觀要求，又是促進工業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實需要。

本文采用可拓展的隨機性環(huán)境影響評估模型，探尋人口、財富、技術(shù)三方面對因變量工業(yè)固體廢物排放量的影響。通過實證分析確定模型的適用性，明確自變量與因變量間的彈性系數(shù)，最后得出工業(yè)廢棄物排放的驅(qū)動因素及政策建議。

1 文獻綜述

目前，工業(yè)領(lǐng)域的環(huán)境研究主要集中在水、氣、聲等領(lǐng)域的污染治理以及工業(yè)碳排放驅(qū)動因素的分析[3]，對工業(yè)固體廢棄物排放驅(qū)動因素的研究相對薄弱。劉睿劼等[4]采用對數(shù)平均迪氏指數(shù)(LMDI)法從規(guī)模效應(yīng)、技術(shù)效應(yīng)、治理效應(yīng)和結(jié)構(gòu)效應(yīng)四方面對工業(yè)固體廢棄物排放的影響因素進行了分析，其中，技術(shù)效應(yīng)和治理效應(yīng)是我國工業(yè)固體廢棄物減排的主要動力，結(jié)構(gòu)效應(yīng)隨著社會發(fā)展將起到更加重要的作用。同樣采用對數(shù)平均迪氏指數(shù)法，薛軍等[5]發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟規(guī)模對減排起著負向驅(qū)動作用；LI Xiaofei[6]運用回歸分析方法對工業(yè)固體廢物綜合利用能力影響因素進行了研究，結(jié)果顯示：工業(yè)固體廢棄物處理收益水平、投資水平和補貼力度對提高綜合利用能力起著積極影響。在分析模型方面，STIRPAT模型主要用于環(huán)境影響分析，可以從人口、財產(chǎn)、技術(shù)三個層面對自變量和因變量之間的關(guān)系進行評估，目前被廣泛應(yīng)用于溫室氣體排放影響因素分析[7]。

2 驅(qū)動因素分析

2.1 方法與模型

本文選擇DIETZ等[8]提出的改進后的非線性隨機回歸(STIRPAT)模型。首先，對全國2008—2017年度工業(yè)固體廢物產(chǎn)生、處置量、排放量以及具有潛在影響關(guān)系的社會、經(jīng)濟指標進行整理分析。然后，采用最小二乘法進行多元線性回歸來擬合模型，如共線性診斷的結(jié)果中存在自變量VIF值顯著大于10的情況，則采用嶺回歸[9]方法對模型重新進行擬合，處理后得到最終模型。

其中，I代表環(huán)境壓力，即固廢排放量，P、A、T分別代表人口因素、財富因素和技術(shù)因素。a為模型系數(shù)，上標b、c、d分別是人口、財富和技術(shù)等驅(qū)動因素的指數(shù)。e為模型誤差。下標i標明不同的觀測單元各異的模型參數(shù)。

STIRPAT模型屬于多自變量非線性隨機模型，對公式(1)兩邊同時取對數(shù)變化為公式(2)。

lnI=lna+b(lnP)+c(lnA)+d(lnT)+lne

(2)

以lnI為因變量，lnP、lnA、lnT為自變量，lna為常數(shù)項，lne為誤差項。根據(jù)彈性系數(shù)概念，當其他因素保持不變時，固廢產(chǎn)生量的影響因素(P、A、T)每變化1%，將分別引起I變化b%、c%和d%。

2.2 樣本與數(shù)據(jù)

本文依托現(xiàn)有研究結(jié)論選取自變量，其中，二產(chǎn)占比代表結(jié)構(gòu)效應(yīng)，工業(yè)生產(chǎn)者購進價格指數(shù)、二產(chǎn)產(chǎn)值和從業(yè)人數(shù)代表經(jīng)濟規(guī)模效應(yīng)，勞動生產(chǎn)率和工業(yè)固廢綜合利用率代表技術(shù)效應(yīng)，工業(yè)固廢處置率代表治理效應(yīng)。

通過對中國2008—2017年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析可知：全國第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值由2008年的149956.6億元，增至2017年的332742.7億元，增長2.2倍，其中，二產(chǎn)占比由47%降至40.5%。2008年二產(chǎn)從業(yè)人員數(shù)量為20553萬人，2017年為21824萬人，有小幅增長。勞動生產(chǎn)率則由7.3億元/萬人增至15.25億元/萬人，變化顯著。如圖1所示，中國一般工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)量由2008年的188770萬噸，增至2017年的331592萬噸，增加1.76倍。在排放量方面，2017年全國一般工業(yè)固體廢棄物排放量為73萬噸，與2008年的782萬噸相比，下降了90%。

圖1 2008—2017年中國一般工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)量及處置情況

2.3 實證結(jié)果

通過對各項社會經(jīng)濟指標與一般工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量的關(guān)聯(lián)分析，本研究STIRPAT模型擬選擇變量見表1。

表1 模型中的變量描述

本研究首先對工業(yè)固廢排放量及其解釋變量進行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示：表示工業(yè)生產(chǎn)者購進價格指數(shù)、工業(yè)固廢處置率與因變量的相關(guān)性不顯著，因此將二者從解釋變量中剔除。由于部分解釋變量間存在顯著相關(guān)性，使用SPSS21.0對因變量及其解釋變量進行逐步回歸分析及共線性診斷，結(jié)果發(fā)現(xiàn)二產(chǎn)產(chǎn)值對工業(yè)固廢排放量的影響極小，在逐步分析過程中被剔除，同時二產(chǎn)產(chǎn)值、工業(yè)固廢綜合利用率和勞動生產(chǎn)率均存在不同程度的共線性，為消除共線性對回歸結(jié)果的影響，本文采用嶺回歸分析方法。

根據(jù)嶺跡法取k從0到1，步長0.02，嶺跡圖輸出結(jié)果見圖2。

圖2 嶺回歸分析結(jié)果嶺跡圖

根據(jù)嶺跡法選取k值為0.3，嶺回歸模型系數(shù)見表2。

k=0.3時，各解釋變量穩(wěn)定，因此當k=0.3時，R2=0.924嶺回歸方程為：

lnW=44.87-6.91lnP+8.61lnInd2-1.38lnLP

(3)

基于我國2008—2017年度數(shù)據(jù)驗證該預(yù)測模型的有效性，通過模型計算得到工業(yè)固體廢棄物排放量的方程預(yù)測值，并對工業(yè)固體廢棄物實際值與預(yù)測值應(yīng)用SPSS21.0進行配對樣本T檢驗，檢驗結(jié)果顯示：p值為0.31，大于顯著性水平0.05，工業(yè)固體廢棄物預(yù)測值與實際值相關(guān)系數(shù)為0.96，說明根據(jù)得到的模型計算的我國工業(yè)固體廢棄物排放量與實際情況沒有顯著差異，方程預(yù)測效果較好。

表2 我國工業(yè)固體廢棄物STIRPAT模型的嶺回歸結(jié)果

3 模型分析結(jié)論

本文采用可拓展的隨機性環(huán)境影響評估模型及最小二乘法建立工業(yè)固體廢棄物排放量的預(yù)測方程，結(jié)果顯示：

(1)由公式(3)可知，我國2008—2017年一般工業(yè)固體廢棄物排放量的驅(qū)動因素中，產(chǎn)業(yè)從業(yè)人數(shù)、二產(chǎn)占比和勞動生產(chǎn)率的彈性系數(shù)分別為-6.91、8.61和-1.38，分別表示從業(yè)人員數(shù)量增加1%，排放量降低6.91%；二產(chǎn)占比增加1%，排放量增加8.61%；勞動生產(chǎn)率增加1%，排放量降低1.38%。

(2)從業(yè)人員數(shù)量反應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況，代表經(jīng)濟規(guī)模效應(yīng)，勞動生產(chǎn)率代表技術(shù)效應(yīng)。從分析結(jié)果來看，二者對工業(yè)固體廢棄物排放量均起負向驅(qū)動作用，其中，從業(yè)人員數(shù)量對排放量影響更為顯著。而同樣代表技術(shù)因素的自變量工業(yè)固廢綜合利用率，因為研究期內(nèi)處于下降趨勢與固廢排放量變化相反，呈現(xiàn)出了脫鉤狀態(tài)。

(3)二產(chǎn)占比代表全社會產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，對工業(yè)一般固體廢棄物排放量起正向驅(qū)動的作用。因此，一方面可以從調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)入手，積極提高一次和三次產(chǎn)業(yè)比重，努力形成以服務(wù)經(jīng)濟為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；另一方面，要加快推進以戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)為引領(lǐng)，以先進制造業(yè)為支撐的新型產(chǎn)業(yè)體系，通過產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品升級減少固體廢棄物的排放。

4 結(jié) 語

固體廢物管理與大氣、水、土壤污染防治密切相關(guān)，是整體推進環(huán)境保護工作不可或缺的重要一環(huán)。2018年全國200個大、中城市共產(chǎn)生固體廢棄物超過18億噸，其中一般工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量為15.5億噸，占比超過85%。統(tǒng)籌推進固體廢物“減量化、資源化、無害化”，既是改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的客觀要求，又是促進工業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實需要。

根據(jù)本文以上計算結(jié)果，為減少工業(yè)固體廢物排放，本研究提出以下建議：一是企業(yè)要主動擴大規(guī)模，完善組織結(jié)構(gòu)，建立從內(nèi)部管理到產(chǎn)品生產(chǎn)的綠色、可循環(huán)發(fā)展體系；二是企業(yè)要重視工藝、設(shè)備的升級與改造，特別是在設(shè)計階段就要考慮固廢的回收與處置；三是全社會要積極推進固廢處置與綜合利用技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，加大技術(shù)研發(fā)的投入經(jīng)費，加快國內(nèi)外先進技術(shù)、高新材料的引進與落地。