經濟增長視角下河南省城市環境治理效率及其影響因素研究
——基于組合測度與隨機效應Tobit模型

○長治學院 徐昕岳

一、引言

河南省作為我國人口大省，中部地區的綜合交通樞紐和物流信息中心，經濟得到飛速發展。2020年河南省GDP為 54 997.1億元，相比于2011年GDP年提升了209個百分點。經濟的飛速增長，一方面為人們帶來更好的物質生活；另一方面也為政府進行城市環境治理帶來前所未有的考驗,城市環境治理效率逐漸成為焦點。就目前城市治理成效來看，盡管多數地區環境質量相關指標有持續改善的勢頭，但城市環境治理的整體性仍存在不平衡、不協調的問題，城市環境治理不達標不利于城市經濟發展，也不利于人與自然和諧共生。

眾多學者對城市環境治理效率問題進行了多視角的研究，取得了一系列研究成果。林伯強和劉希穎[1]通過研究2010—2020年中國CO2排放量增長情況指出，城市化進程對碳排放有著重要影響。楊俊等[2]運用DEA三階段法以及空間地理變量，對中國東中西三大區域的環境污染治理投入效率及其差異進行了分析，認為東部效率最高且較為平穩，中西部在考察期內無效且呈現出下降趨勢。顏鵬飛等[3]采用SBM模型，對中國30個省份環境治理效率及其影響因素作了全面分析。李靜[4]等基于SBM網絡DEA模型對我國工業行業的環境治理效率進行了測度，認為環境治理中全要素生產率增速較低。吳建祖和王蓉娟[5]認為，地方政府追求更大的地方財政收入，專注經濟增長，從而忽略了監管，對城市環境治理效率起負向作用。任丙強[6]從公共政策角度研究城市環境治理效率的重要因素，認為政策激勵對環境治理良態發展起到重要積極的影響。周利梅等[7]基于SBM-Tobit模型,以福建省2011—2015年各城市數據為例,研究發現福建省各地市的環境效率有所下降,并且沿海地市與山區地市有所差異。王俊能等[8]利用DEA模型對內地各省份的環境效率進行評價，并結合Tobit回歸模型對影響環境效率的因素進行分析，結果表明我國環境效率總體水平低但正在好轉。

本文首次從數據的波動性與相關性角度考慮，采用獨立性權重和信息量權重組合賦權方法，對2011—2019年河南省18個城市進行城市環境治理效率測度，從時間與空間兩個維度對城市環境治理效率進行分析。利用基于隨機效應的Tobit模型對城市環境治理效率影響因素分析。

二、研究原理

(一)評價指標選取

大多數學者基于數據可獲得性等原因，對環境治理效率測度往往選取工業層面指標，而忽略了人民生活層面的指標[9]，這將導致結論有所偏差，不能準確地反映出實際治理效率，對于影響因素也會存在誤判。為了準確、有效的衡量河南省城市環境治理效率，分析城市環境治理效率影響因素，結合近年來工業發展與人民生活質量現狀，將城市環境治理效率評估指標分成城市環境治理投入指標和城市環境治理產出指標。基于構建的指標體系，城市環境治理效率投入指標主要包括水利、環境和公共設施管理業城鎮單位從業人員數、綠化覆蓋率、一般工業固體廢物利用率、工業廢水排放量、工業二氧化硫排放量、當年造林面積、森林撫育面積[10-12]。

(二)數據來源

為全面評估河南省城市治理效率，本文選取2011—2019年河南省下轄的17個地級市，1個省直轄縣級市的面板數據進行分析。所選數據均來源于2012—2020年《中國城市統計年鑒》、《中國環境統計年鑒》、《河南統計年鑒》以及河南省各城市統計年鑒。

三、模型原理

(一)組合權重

1.獨立性權重法

獨立性權重法利用指標之間的共線性強弱來確定權重。如果某指標與其它指標的相關性強，其信息有大量重疊，則該指標的權重低；反之，若指標與其它指標的相關性越弱，那么該指標被賦予的信息量越大，將被賦予的權重越大。其計算方式是使用回歸分析得到的復相關系數R值來表示相關性強弱。由于獨立性權重法僅僅只考慮了數據之間相關性，未能反應數據的波動性，對此作者選用信息量權重法再次對數據進行權重賦值。

2.信息量權重法

信息量權重法也稱變異系數法，其思想在于利用數據變異系數進行權重賦值，若變異系數越大，則其攜帶的信息越大，權重也會越大；反之數據變異系數值較小，說明某項指標評價差異較小，其攜帶信息小，權重也會較低，最終計算綜合得分。

3.乘法合成法組合賦權[13]

乘法合成法計算權重是一種常見的計算組合權重的方式。在實驗中，需要結合數據的特點進行選擇。由于數據之間的波動性和相關性代表了不同的信息量，因此在對指標進行權重組合時，應該考慮指標之間的內在統計規律，給出合理的組合賦權方法。即采用獨立性權重法和信息量權重法相乘的賦權方法，用以保證既可以反應數據波動性，又可以反映數據相關性。乘法合成法確定組合權重，首先將指標權重一一對映相乘，再進行歸一化。

(二)面板Tobit模型

根據乘法合成法計算得到城市環境治理效率，可知各決策指標效率范圍為0-1，運用面板Tobit模型對受限因變量進回歸分析可以有效規避估計偏差，提高回歸準確性。為了減少異方差和多重共線性影響，本文選取的變量均取對數并做歸一化處理。Tobit 模型可以寫成[14]:

式中，Y為因變量,代表各市環境效率值;X為自變量;α為截距項向量;β為解釋變量的參數項;ε為擾動項ε～N(0,σ2)。

四、研究結果

(一)基于組合權重的河南省城市治理效率測度

以2011—2019年河南省18個城市的面板數據為基礎，先通過python進行數據整合以及歸一化，再通過乘法組合賦權的方法，對河南省17個地級市，1個省直轄縣級市城市環境治理效率進行測算。2011—2019年，河南省大多數城市環境治理效率趨于下降或者保持平穩，總體呈現平穩態勢，而18個城市中僅有洛陽市呈上升趨勢，上升85.3%。初期生態資源投入較少，環境污染程度低，因此城市環境治理效率處于相對高位。但隨著生產規模擴大，粗放型經濟下資源投入增加，2011—2013年間，河南省各城市治理效率逐年下降；2014—2015年間，多數城市出現增長僅有少數城市有輕微下降；2015—2017年后，各市城市治理效率呈現平穩態勢；2018—2019年間，隨著經濟發展，人口大量涌入，大部分城市的城市治理效率略微下降。在18個城市中，南陽市城市環境治理效率最高，多年分數位于1.7左右，最小值為1.62；其次為信陽市，僅在2017年得分低于1.6，為1.59；其他城市普遍在1.5以下，表明河南省各城市的城市治理效率普遍較低。

(二)基于隨機效應Tobit模型的河南省城市治理效率影響因素分析

1.變量選擇和模型設定

為探究城市環境治理效率影響因素，本文以城市環境治理效率(Y)為被解釋變量，選取城市空間集聚水平(X1)、城市經濟發展水平(X2)、城市對外開放水平(X3)、城市環境承載力(X4)和城市生態建設水平(X5)等因素作為解釋變量。運用城市人口密度、人均GDP、實際使用外資金額、生活垃圾無害化處理率、人均公園綠地面積，對其兩兩交互進行影響因素探究。如表1所示，本文樣本數162份，處理后的數據標準差較小，樣本對總體而言具有代表性，以此得到的研究結論可信度較高。

表1 主要變量的描述性統計

2.回歸結果分析

在考慮選擇合適的面板數據回歸模型時，利用SPSSAU在線軟件進行分析，由F檢驗、BP檢驗和Hausman檢驗綜合判斷隨機效應模型更合理。但由于2011—2019年河南省18個城市城市環境治理效率的數值具有截斷表現以及受到限制，運用面板Tobit模型對受限因變量進行回歸分析可以有效規避估計偏差、提高回歸準確性，因此本文綜合考慮選用面板Tobit模型進行影響因素分析。在實驗分析中，如果個體效應相等，在使用聚類穩健標準無誤的前提下，可以直接進行混合Tobit回歸。如果隨機誤差與解釋變量相關，那么可以使用固定效應模型，反之，則使用隨機效應模型。對于固定效應Tobit模型，若在實驗中找不到個體異質性的充分統計量，就無法進行條件最大似然估計，如果直接在混合Tobit模型中加入面板單位的虛擬變量，所得的固定效應估計量也是不一致的。因此考慮混合Tobit回歸和隨機效應Tobit回歸。

利用 STATA13.0進行編程，首先使用聚類穩健標準無誤進行混合Tobit回歸建模，然后進行基于隨機效應的面板Tobit回歸建模，得到LR檢驗的似然比統計量為120.45，其P值小于0.001, 強烈拒絕原假設，認為存在個體隨機效應，應使用隨機效應的面板Tobit回歸。隨機效應面板Tobit回歸模型結果如表2所示。

表2 回歸結果

根據隨機效應面板Tobit回歸模型結果得出計算公式：

Y=-5.47487X2-6.14626X3+0.310672X13+0.858949X15+1.0113085X24+0.372894X34+1.087375X35-0.00179X12345

分析回歸結果可以看出，單一變量城市經濟發展水平、城市對外開放水平對城市環境治理效率具有負向作用，且均通過顯著性檢驗。城市經濟發展本應為環境治理提供充足的資金，河南省發展情況與當前北方工業大省發展情況基本相符，粗放型經濟發展造成環境治理難度急劇增加，陷入到一個擁有大量資金治理環境需要經濟快速發展，而經濟快速發展會造成環境破壞的惡性循環。對于提高城市對外開放水平指標來說，引入外資可以提高經濟發展速度，但是河南省給予外資企業相關的福利政策，等于變相放寬了對于企業性質的審查和環境壓力的評價。企業排污處理時，往往會選擇治污成本更低、速度更快的排污方案，間接加劇了環境治理難度，對河南省城市環境治理效率產生負向影響。

從城市空間集聚水平、城市經濟發展水平、城市對外開放水平、城市環境承載力和城市生態建設水平之間的交互作用可以看到，城市環境承載力與城市經濟發展水平和城市對外開放水平交互，對河南省環境治理效率產生正向影響。城市經濟發展水平離不開城市環境承載力，城市對外開放水平也離不開城市環境承載力，二者相輔相成才能提高城市環境治理效率。同理，城市生態建設水平、城市空間集聚水平和城市對外開放水平交互時，也產生了正向影響。但具體是哪項指標占據主導作用，本文不做更詳細的探討。城市空間集聚水平也與城市對外開放水平和城市生態建設水平交互產生正向影響。對于全部單一指標交互得出，雖然與城市治理效率呈負相關，但系數較小，與上文測度結論相符。

四、結論與建議

本文基于組合權重方法對河南省18個城市環境治理效率進行測度，并利用面板Tobit模型分析其影響因素。

1.2011—2019年，河南省18個城市環境治理效率測度結果而言，各城市環境治理效率整體呈波浪式且趨于平穩，少部分城市呈現出輕微下降趨勢。18個城市僅有洛陽市出現上升，而南陽市、信陽市多年位居第一、第二位。雖然部分地區加大了環境投資治理力度，但效果并不顯著。建議河南省各城市之間應加強學習，促進城市地區環保理念、技術和信息的交流與共享，整體提升河南省各城市環境治理效率。2019年，河南省各城市環境治理效率測度大部分地區保持平穩且低于1.5，僅有南陽市實現大幅提升漲到1.77。可見河南省各城市環境治理效率普遍不高。建議政府發揮好主導作用，壓實各級政府推動環境治理的責任。一方面應更加重視政策和制度的落實，以保持城市穩定發展；另一方面通過引進先進生產設備、管理經驗、優化資源配置使城市在穩定發展的基礎上高質量發展。

2. 在經濟增長視角下，河南省各城市環境治理效率整體呈現負增長趨勢。建議政府應改變粗放型經濟發展，加快建設資源節約型、環境友好型經濟發展。由于城市空間集聚水平、城市經濟發展水平、城市對外開放水平、城市環境承載力和城市生態建設水平之間存在交互作用，建議河南省應當結合自身情況，全方位、多角度進行城市環境治理，不能僅僅為了經濟發展而顧此失彼。