環境污染外部性評價與控制方案研究

油 暢 首都經濟貿易大學城市經濟與公共管理學院

北京市環境污染與治理對我國其他城市應對環境問題起著引領作用[1-3]。外部性是由英國福利經濟學家庇古首先提出，并由美國新制度經濟學家科斯加以豐富和完善的一個重要經濟學概念[4]。解決環境污染外部性的手段分為庇古和科斯手段，庇古側重于以政府干預的方式來解決環境污染中出現的外部性問題；科斯側重于運用產權理論利用市場機制來解決污染排放外部性問題。如何將經濟發展與環境治理協調？北京市環境污染外部性治理的最佳方案等問題的解決，對于全國環境污染治理有重要借鑒意義。

一、區域概況

近年北京市區污染嚴重。北京農村主要污染物是城市垃圾、工業廢棄物，農村環境污染治理已到了不容忽視的地步。結合北京市環境污染與經濟發展現狀，研究北京環境污染狀況具有重要現實意義。

二、指標構建及方法

(一)指標構建

從科學性、合理性角度出發，共選取12個指標，對北京市環境污染帶來的外部性進行評價。具體指標如表1所示。

表1 北京市環境污染外部性評價指標

(二)研究方法概述

1.數據分析方法

主成分分析與聚類分析。計算公式：

2.理論分析模型

負外部性帶來的效率損失與庇古稅的征收：

如圖1橫軸表示產量Q，縱軸表示成本，MB為邊際效益，MD為邊際損害，MPC為邊際私人成本，MSC為邊際社會成本。廠商在不受管制的情況下生產的產量為Q1，只有當廠商在MB等于MSC時Q*才是具有效率的產量，為實現Q*，需要對廠商征收庇古稅，當MPC向上平移cd，能使廠商生產Q*最大效率，此時庇古稅為c到d之間垂直距離與Q*的乘積，即idcj圍成的矩形面積。

圖1 庇古稅征收與外部性帶來的效率損失

三、評價過程與污染控制對策

進行主成分降維分析提取前三項做為北京市環境污染外部性評價的主成分因子。主成分一中因子載荷較大的成分為，第二產業總額(-0.936)、進出口總額占GDP比重(0.942)、二氧化硫(SO2)排放量(0.958)、城市污水排放總量(-0.955)，將其概括為經濟增長與環境污染；主成分二中，交通運輸等第三產業地稅收入(-0.584)、工業廢氣排放量(-0.597)載荷高可將其概括為交通運輸與工業廢氣污染；在主成分三中，廢氣中氮氧化物排放量(0.618)載荷高，因此，將其概括為工業廢氣有害物質含量。

表2 北京市環境污染外部性綜合得分及排名

計算2010—2017年期間北京市環境污染外部性三個主成分得分以及綜合得分W，并進行排序。

圖2 北京市環境污染外部性指標聚類分析

四、結果分析與方案研究

(一)結果分析

1.主成分得分在[-0.52，0.35]之間，表明環境污染外部效應小，2016年與2017年外部性綜合得分低于平均水平，2012年綜合得分最高，表明該年份污染較為嚴重外部效應較大。

2.聚類分析可將外部性指標分為四類，四類指標中，每一類指標都具有相似的環境污染外部效應，可依據負外部性大小治理調控，使得負外部性逐漸減小。

(二)污染控制方案

通過收庇古稅來控制污染雖能夠起作用，但對整個社會來說不具效率，生產者與消費者都存在無謂損失。

圖3坐標橫軸表示銷售數量，縱軸表示價格，Ds為邊際收益曲線，Sb為成本曲線，Sb’為征稅后的供給曲線，未征稅時，商品的銷售數量為Q1。消費者剩余為圖中aho，具有效率的。當征收稅率為t時，廠商成本為(1+t)Pb，價格上升，銷售數量減少為Q2，此時庇古稅為gfdh的面積，fod的面積為超額負擔是無謂損失。消費者剩余減少為afg的面積。因此，征收庇古稅會有效率損失。

圖3 稅收導致的無謂損失

在面臨環境污染負外部性時，還可采用總量控制交易制度。假設只有一個污染者，可將邊際社會收益曲線缺乏彈性且成本不確定時與邊際社會收益曲線富有彈性且成本不確定進行對比。

圖4與圖5橫坐標表示污染減少數，縱軸表示成本，MSB為社會收益曲線，MC*為預期邊際成本，MC’為實際邊際成本。圖4中，邊際社會收益曲線缺乏彈性，采取總量控制交易制度，污染減少量為E*，采取排污費對應的污染減少量為Ef，圖4可看出無論哪種方式都不能實現效率污染減少量，但E*更接近效率污染減少量E’，因此，社會邊際收益曲線缺乏彈性時，總量控制交易制度更有效率。圖5中，社會邊際收益曲線富有彈性，采取總量控制交易制度污染減少量為E*，收取排污費污染減少量為Ef，雖然兩種方式均不能實現最有效率，但Ef更加接近效率污染排放量因此在社會邊際收益曲線缺乏彈性時，采取排污費方式控制污染更加有效。

圖4 社會邊際收益曲線缺乏彈性污染控制方案

圖5 社會邊際收益曲線富有彈性污染控制方案比較

五、研究結論與討論

(一)根據主成分綜合得分及排名可得出北京市環境污染外部性影響最大的年份為2012年，外部性影響最小的年份為2016年與2017年，希望北京市能夠加強環境污染的治理與整治，宣揚可持續發展與綠色生態的理念，為實現美麗中國的目標不斷貢獻自己的力量。

(二)通過聚類系統分析可得出北京市環境污染的影響指標主要可歸為四類不同的類別的指標均具有相似外部性，因此，相關部門可進行針對性調控，使得北京市人居環境更加美好，為建設宜居城市做出貢獻。

(三)通過對污染排放控制的三種方案進行分析可看出，庇古稅的特點是針對每單位產量進行征稅，缺點是存在超額負擔，會使社會效率損失且執行效果較為間接；總量控制與交易制度、排污費也均可以控制污染排放，雖然均不能實現最具效率的排放量，但當社會邊際收益曲線曲線彈性缺乏時，總量控制與交易制度更加有效，當社會邊際收益曲線富有彈性時，收取排污費進行污染排放的控制更加有效。