差异化标准下长江经济带省际环境绩效比较研究

燕波,孙启宏,李小敏,许亚宣

中国环境科学研究院环境政策与战略环评研究中心

环境绩效指组织在环境管理过程中取得的成绩和效果[1]，环境绩效研究的目的在于通过识别环境管理短板，提出有针对性的环境管理政策，促进环境资源有效利用。当前关于环境绩效的比较评估已成为学术界的研究热点，国内外机构与学者主要从区域和企业2个层面开展了大量工作，如经济合作与发展组织[2-3]从1991年开始对31个成员国进行环境绩效评价，并将研究对象逐步扩展到非成员国；耶鲁大学[4]发布的《2018全球环境绩效指数》分析了全球180个国家和地区的环境指标变化情况；中国科学院可持续发展战略研究组[5]测算了2000—2005年中国省级资源环境绩效指数；国际标准化组织发布的ISO 14031《环境绩效评价标准》为环境绩效评价提供参考[6]；Cormier等[7]则根据企业污染物实际排放量与政府规定的排放标准测算企业环境污染指数。

纵观国内外文献，大多是在同一时点、采用同一环境目标值对不同评价对象的绩效指数进行比较，尽管该研究思路能够反映环境绩效的绝对水平，但却忽视了经济发展因素对地区环保投入能力的影响，较难体现出地区致力于生态环境保护的努力程度。一般来说，经济发达地区在产业结构、人力资源、环境治理技术等方面占据一定优势，导致其资源与环境的利用效率显著高于经济落后地区，因此在区域经济发展水平存在明显差距的情况下，需要为各评价对象分别设定与经济发展水平相匹配的环境目标，一方面能够激励经济落后地区的环保积极性，另一方面也能避免经济发达地区对环保投入产生懈怠。赵细康等[20]提出了一种结合环境库兹涅茨曲线(EKC)设定差异化评价值的绿色发展研究方法，旨在进一步分析处于不同发展阶段地区致力于绿色发展的努力程度，尽管其构建的指标体系包含指标较少，但很好地提供了一种考虑区域发展水平差异性的评价思路。笔者在借鉴赵细康等[20]研究思路的基础上进一步完善指标体系，补充了借助均值思想设定差异化评价值的方法，并结合熵值法计算出反映长江经济带11省(市)生态环境保护努力程度的环境绩效指数(EPI)，以期在环境绩效研究视角上有所创新，并且为长江经济带生态环境保护工作提供一定参考。

1 研究区域

长江经济带覆盖上海、江苏、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、重庆、四川、贵州、云南11个省(市)，国土面积占全国的21%，人口和经济总量占比均超过全国的40%，是我国经济社会发展的重心所在。受要素禀赋和历史发展基础的影响，区域经济水平和产业结构在空间上存在较大梯度差异[21]。2017年，人均国内生产总值(GDP)从下游的10.45万元到中游的4.84万元再到上游的4.37万元，依次递减；从产业结构上看，下游地区第三产业发展优势明显，中、上游地区整体仍处于工业化加速期，第二产业发展较为迅速。长江经济带资源能源消耗量大，生态环境问题较为突出。2017年，区域能源消耗总量占全国的38%，废水排放量占全国的44%，长江部分支流水质较差，湖库富营养化情况未得到有效控制，土壤有机物及重金属污染严重，大量湿地遭到破坏[22]。总体来看，长江经济带具有极其重要的战略发展地位，但同时也面临着经济发展不均衡、资源环境多重制约等问题，在这样的发展背景下，对长江经济带11省(市)开展差异化环境绩效评估显得尤为重要。

2 研究方法

2.1 指标体系构建

参考系统性、相关性、可操作性、量变指标优先考虑等原则，并借鉴已有研究成果[23-24]，构建涵盖资源利用、水污染物排放、大气污染物排放、固体废物排放、农业与土地管理以及生态环境治理的三层次长江经济带环境绩效评价指标体系(表1)。由于清洁能源利用数据较难获取，采用煤炭消耗指标从侧面反映地区能源利用结构。

表1 长江经济带环境绩效评价指标体系

注：数据来源于2012—2018年的《中国统计年鉴》《中国能源统计年鉴》《中国环境统计年鉴》，经济数据以2010年为不变价进行换算；+表示正向指标，-表示负向指标。

2.2 基准值设定

2.2.1资源利用、污染物排放、农业与土地管理相关指标

研究表明，污染物排放水平随人均收入增加而呈先升后降的EKC变化趋势[25-26]，资源消耗与经济发展水平之间也存在着类似的经验关系[27]。基于上述假设，以人均GDP为自变量，对资源利用、污染物排放、农业与土地管理相关指标进行曲线拟合，根据拟合结果计算出指标与经济发展水平相匹配的基准值。拟合函数从常用的二次项与三次项公式中择优选取[28-29]，为降低原始数据的异方差性，拟合前对变量作对数化处理。计算公式如下：

(1)

(2)

2.2.2生态环境治理相关指标

生态环境治理相关指标与人均GDP的EKC关系尚未得到证实，较难选取合适的数学公式进行曲线拟合。参考文献[30]计算平均值的思路，并结合相关性分析结果，分组计算指标的基准值。计算公式如下：

(3)

式中：uij为指标统计值；j为组内评价对象的序号；k为组内评价对象的数目。

2.3 评价值计算

通过计算各项指标现状值与基准值的差值得到指标评价值(zi)，并采用最大值-最小值标准化方法对正向指标﹝式(5)﹞和逆向指标﹝式(6)﹞进行标准化。计算公式为：

(4)

2.4 权重计算

指标权重体现了考察对象指标在整体评价中的相对重要性，采用熵值法确定指标权重，既可以克服主观赋权法的随机性、臆断性问题，还可以有效解决多指标变量间的信息重叠问题[31]。以标准化评价值为依据进行熵值法赋权，计算过程如下[32]：

pi=z′i∑z′i

(7)

ei=-1lnm×∑(pi×lnpi)

(8)

di=1-ei

(9)

wi=di∑di

(10)

式中：pi为指标i在评价总体中的占比；m为样本量；ei为指标信息熵；di为信息熵冗余度；wi为指标权重。

权重计算结果见表1。

2.5 EPI计算

采用线性加权法计算EPI，公式如下：

EPI = ∑wiz′i×100

(11)

3 结果与分析

3.1 基准值设定分析

3.1.1资源利用、污染物排放、农业与土地管理相关指标

以长江经济带11省(市)2011—2017年资源利用、污染物排放及农业与土地管理数据作为各指标曲线拟合的数据来源，并综合考虑曲线的实际意义与拟合优度(R2)确定拟合公式，结果如表2所示。由表2可知，多数拟合公式满足相关指标的基准值设定要求，仅有单位GDP危险废物排放量(u12)的拟合公式R2<0.5，该指标与人均GDP在全国层面的EKC关系已得到证实[33]，拟合结果欠佳可能是由于样本的代表性不足，出于简化研究的考虑，未补充区域外其他省(市)样本数据对拟合结果进行修正。

表2 资源利用、污染物排放、农业与土地 管理相关指标拟合结果

注：x和y分别为人均GDP和指标基准值的对数形式。

3.1.2生态环境治理相关指标

生态环境治理指标与经济指标的相关性分析结果如表3所示。

表3 生态环境治理指标与经济指标相关性分析结果

注：**、*分别表示在1%、5%水平上差异显著。

由表3可知，城市污水处理率指标与人均GDP之间的相关性不显著，因此认为经济发展水平对该指标没有显著影响，直接采用全部评价对象在评价年的统计数据平均值作为基准值；建成区绿化覆盖率、农村卫生厕所普及率、城市生活垃圾处理率以及工业固体废物综合利用率4项指标与人均GDP之间存在一定的相关性，因此首先按照人均GDP将评价对象划分为“发达地区”(包括上海、江苏、浙江，评价期内人均GDP平均值分别为10.14万、8.37万和7.42万元)和“发展中地区”(包括重庆、湖北、湖南、江西、四川、安徽、云南、贵州，评价期内人均GDP平均值分别为4.80万、4.58万、3.64万、3.48万、3.46万、3.40万、2.59万、2.33万元)2组，然后将各组成员在评价年的统计数据平均值设定为该组成员的指标基准值。

3.2 环境绩效演变分析

长江经济带11省(市)EPI计算结果如表4所示。由表4可知，2011—2017年长江经济带11省(市)EPI均有不同程度增加，其中湖南、安徽、湖北及上海的增幅高于区域平均值，四川、江苏、浙江、江西、贵州、重庆及云南的增幅低于区域平均值。结合人均GDP可以发现，经济发展基础较好的地区EPI增幅不大，可能的原因是，经济先发展地区在早期发展过程中不可避免地走着“先污染、后治理”的道路，而经济相对欠发达地区通过吸取先发展地区的经验，对生态环境保护越来越重视；经济先发展地区已进入了一定的发展瓶颈阶段，环保投入的边际效益开始递减，部分指标的提升空间有限。

表4 2011—2017年长江经济带环境绩效指数(EPI)

注：+表示指数上升。

以11省(市)EPI平均值代表长江经济带环境绩效水平，绘制2011—2017年长江经济带环境绩效变化图(图1)。由图1可知，2011—2017年长江经济带环境绩效总体呈缓慢上升的态势，11省(市)EPI平均值由49.74增至61.70，年均增幅约为1.99，表明随着经济发展水平的提高，长江经济带整体环境绩效水平逐年提升。在二级指标中，资源利用、水污染物排放及农业与土地管理3项指标的EPI均呈现较为稳定的增长态势；大气污染物排放EPI在2012—2014年持续下降，2015年出现转折，此后一直保持上升；固体废物排放EPI整体上有所下降；生态环境治理EPI维持不变，主要是利用平均值设定指标基准值的研究方法所致。这些指标的变化趋势与我国近年来实施污染防治攻坚战等一系列行动计划的时间相吻合，此外国家大力推进长江经济带生态文明建设，也促使该地区多项环境指标得到大幅改善。需要注意的是，固体废物排放绩效与经济发展水平还不匹配，从环境政策上看，我国近年对固体废物管理的重视程度不够，国家生态环境主管部门从2018年开始在长江经济带实施“清废行动”，这一举措取得的成效在研究期内尚未显现。

图1 2011—2017年长江经济带环境绩效指数变化Fig.1 Trends of environmental performance in Yangtze River Economic Belt from 2011 to 2017

3.3 环境绩效现状分析

以2017年为现状年，通过对长江经济带11省(市)环境绩效指数进行横向对比发现，各省(市)EPI从高到低依次为湖南(68.76)、安徽(66.62)、重庆(64.86)、四川(64.30)、浙江(61.26)、上海(60.96)、江西(59.53)、湖北(58.80)、贵州(58.68)、云南(57.65)、江苏(57.24)，环境绩效水平的省际差异不大，EPI最高的湖南得分仅是最低的江苏的1.2倍。长江经济带下、中、上游三大地区EPI平均得分依次为59.82、63.43、61.37，环境绩效指数的区域分布较为均衡，这与其他研究(如李华旭等[34])得出的环境绩效水平从长江下游到中游再到上游梯度递减的结论不一致，主要原因是本研究为长江经济带11省(市)分别设定与人均GDP相匹配的环境基准值，从而剔除了经济发展水平这一外生变量对EPI的影响，其计算结果更能反映地区致力于生态环境保护的努力程度。将二级指标的现状绩效指数按照由高到低进行排序，并将排名最后2位的指标作为相关省(市)的环境管理弱项指标，筛选结果如表5所示。由表5可知，江西、湖北、重庆、四川对各项环境指标的投入力度较为均衡，其他地区均存在改善潜力较大的弱项指标，加强弱项指标管理有助于快速提升环境绩效，因此建议相关省(市)重点关注弱项指标的绩效提升情况。

表5 环境管理弱项指标识别结果

注：江西、湖北、重庆、四川未识别出弱项指标。

3.4 环境绩效聚类分析

为进一步认识长江经济带经济增长与生态环境保护的协调程度，以2017年11省(市)人均GDP和EPI为依据进行Q型聚类分析，结果如图2所示。

图2 长江经济带环境绩效聚类谱系图Fig.2 Cluster pedigree diagram of environmental performance in Yangtze River Economic Belt

根据聚类结果将11省(市)划分为3种类型：1)加速转型区，包括重庆、四川、安徽、湖南。主要特点是EPI较高，人均GDP均处于区域中等水平，与区域内其他省(市)比较，该类型经济增长路径的绿色化程度更具优势，在保持现状努力程度的情况下，可快速实现经济增长与生态环境保护的协调发展。2)稳定发展区，包括上海、浙江、江苏。主要特点是人均GDP较高，EPI整体处于区域中等水平，表明该类型已具备良好的经济发展基础，且对生态环境保护的投入较为稳定。值得关注的是，尽管已有研究证明江苏环境效率水平常年居于长江经济带11省(市)前列[34]，但其EPI较低，表明地区生态环境保护绩效尚不能与经济发展水平相匹配，通过对各级指标得分进行分析，认为主要是省内高耗能、高污染产业的占比较大所致，建议加快落实“三线一单”等最新的产业布局规划成果，进一步推动省内落后产业的转型升级与淘汰退出，同时持续加大能源结构优化力度，以促进地区经济增长与污染物排放脱钩。3)缓慢提升区，包括贵州、云南、江西、湖北。该类型人均GDP与EPI整体处于较低水平，结合现状分析认为，湖北处于工业化发展中期，经济发展水平在“发展中地区”排名靠前，但其重化工业产值占比较高，部分支柱产业处于产业链中低端，能耗大，地区节能减排压力大，资源环境效率较难得到快速提升；贵州、云南、江西3省的自然基础条件好、环境容量大，同时经济发展水平低、发展需求较为迫切，一定程度上影响了地区对生态环境保护的投入。总体来看，该类型经济增长对传统产业的依赖度较大，导致资源环境效率提升缓慢，因此建议通过引进发达地区的先进技术，促进产业结构优化与企业升级改造，从而加快培育新兴增长动能；此外，对部分偏远地区还需要加快环境污染治理设施的建设，并进一步强化生态环境保护宣传教育。

4 结论与展望

(1)2011—2017年长江经济带环境绩效水平总体呈上升态势，11省(市)EPI平均值由49.74增至61.70，年均增长1.99，二级指标中仅固体废物排放环境绩效指数有所下降，主要是因为固体废物管理成效在评价期内尚未显现。

(2)2017年EPI从高到低依次为湖南、安徽、重庆、四川、浙江、上海、江西、湖北、贵州、云南、江苏，环境绩效空间分布较为均衡；江西、湖北、重庆、四川对各项指标的投入力度较为均衡，其他省(市)均存在改善潜力较大的环境管理弱项指标；按2017年人均GDP和EPI可将11省(市)聚类划分为加速转型区、稳定发展区、缓慢提升区3种类型。

(3)基于经济发展水平设定指标评价值能够有效反映地区致力于生态环境保护的努力程度，可作为常规环境绩效研究方法的有效补充，也可以促进相关地区以更高的标准持续改进生态环境保护工作。由于样本量的限制，部分指标与经济发展间关系还需要进一步细化研究。