环境污染外部性评价与控制方案研究

油 畅 首都经济贸易大学城市经济与公共管理学院

北京市环境污染与治理对我国其他城市应对环境问题起着引领作用[1-3]。外部性是由英国福利经济学家庇古首先提出，并由美国新制度经济学家科斯加以丰富和完善的一个重要经济学概念[4]。解决环境污染外部性的手段分为庇古和科斯手段，庇古侧重于以政府干预的方式来解决环境污染中出现的外部性问题；科斯侧重于运用产权理论利用市场机制来解决污染排放外部性问题。如何将经济发展与环境治理协调？北京市环境污染外部性治理的最佳方案等问题的解决，对于全国环境污染治理有重要借鉴意义。

一、区域概况

近年北京市区污染严重。北京农村主要污染物是城市垃圾、工业废弃物，农村环境污染治理已到了不容忽视的地步。结合北京市环境污染与经济发展现状，研究北京环境污染状况具有重要现实意义。

二、指标构建及方法

(一)指标构建

从科学性、合理性角度出发，共选取12个指标，对北京市环境污染带来的外部性进行评价。具体指标如表1所示。

表1 北京市环境污染外部性评价指标

(二)研究方法概述

1.数据分析方法

主成分分析与聚类分析。计算公式：

2.理论分析模型

负外部性带来的效率损失与庇古税的征收：

如图1横轴表示产量Q，纵轴表示成本，MB为边际效益，MD为边际损害，MPC为边际私人成本，MSC为边际社会成本。厂商在不受管制的情况下生产的产量为Q1，只有当厂商在MB等于MSC时Q*才是具有效率的产量，为实现Q*，需要对厂商征收庇古税，当MPC向上平移cd，能使厂商生产Q*最大效率，此时庇古税为c到d之间垂直距离与Q*的乘积，即idcj围成的矩形面积。

图1 庇古税征收与外部性带来的效率损失

三、评价过程与污染控制对策

进行主成分降维分析提取前三项做为北京市环境污染外部性评价的主成分因子。主成分一中因子载荷较大的成分为，第二产业总额(-0.936)、进出口总额占GDP比重(0.942)、二氧化硫(SO2)排放量(0.958)、城市污水排放总量(-0.955)，将其概括为经济增长与环境污染；主成分二中，交通运输等第三产业地税收入(-0.584)、工业废气排放量(-0.597)载荷高可将其概括为交通运输与工业废气污染；在主成分三中，废气中氮氧化物排放量(0.618)载荷高，因此，将其概括为工业废气有害物质含量。

表2 北京市环境污染外部性综合得分及排名

计算2010—2017年期间北京市环境污染外部性三个主成分得分以及综合得分W，并进行排序。

图2 北京市环境污染外部性指标聚类分析

四、结果分析与方案研究

(一)结果分析

1.主成分得分在[-0.52，0.35]之间，表明环境污染外部效应小，2016年与2017年外部性综合得分低于平均水平，2012年综合得分最高，表明该年份污染较为严重外部效应较大。

2.聚类分析可将外部性指标分为四类，四类指标中，每一类指标都具有相似的环境污染外部效应，可依据负外部性大小治理调控，使得负外部性逐渐减小。

(二)污染控制方案

通过收庇古税来控制污染虽能够起作用，但对整个社会来说不具效率，生产者与消费者都存在无谓损失。

图3坐标横轴表示销售数量，纵轴表示价格，Ds为边际收益曲线，Sb为成本曲线，Sb’为征税后的供给曲线，未征税时，商品的销售数量为Q1。消费者剩余为图中aho，具有效率的。当征收税率为t时，厂商成本为(1+t)Pb，价格上升，销售数量减少为Q2，此时庇古税为gfdh的面积，fod的面积为超额负担是无谓损失。消费者剩余减少为afg的面积。因此，征收庇古税会有效率损失。

图3 税收导致的无谓损失

在面临环境污染负外部性时，还可采用总量控制交易制度。假设只有一个污染者，可将边际社会收益曲线缺乏弹性且成本不确定时与边际社会收益曲线富有弹性且成本不确定进行对比。

图4与图5横坐标表示污染减少数，纵轴表示成本，MSB为社会收益曲线，MC*为预期边际成本，MC’为实际边际成本。图4中，边际社会收益曲线缺乏弹性，采取总量控制交易制度，污染减少量为E*，采取排污费对应的污染减少量为Ef，图4可看出无论哪种方式都不能实现效率污染减少量，但E*更接近效率污染减少量E’，因此，社会边际收益曲线缺乏弹性时，总量控制交易制度更有效率。图5中，社会边际收益曲线富有弹性，采取总量控制交易制度污染减少量为E*，收取排污费污染减少量为Ef，虽然两种方式均不能实现最有效率，但Ef更加接近效率污染排放量因此在社会边际收益曲线缺乏弹性时，采取排污费方式控制污染更加有效。

图4 社会边际收益曲线缺乏弹性污染控制方案

图5 社会边际收益曲线富有弹性污染控制方案比较

五、研究结论与讨论

(一)根据主成分综合得分及排名可得出北京市环境污染外部性影响最大的年份为2012年，外部性影响最小的年份为2016年与2017年，希望北京市能够加强环境污染的治理与整治，宣扬可持续发展与绿色生态的理念，为实现美丽中国的目标不断贡献自己的力量。

(二)通过聚类系统分析可得出北京市环境污染的影响指标主要可归为四类不同的类别的指标均具有相似外部性，因此，相关部门可进行针对性调控，使得北京市人居环境更加美好，为建设宜居城市做出贡献。

(三)通过对污染排放控制的三种方案进行分析可看出，庇古税的特点是针对每单位产量进行征税，缺点是存在超额负担，会使社会效率损失且执行效果较为间接；总量控制与交易制度、排污费也均可以控制污染排放，虽然均不能实现最具效率的排放量，但当社会边际收益曲线曲线弹性缺乏时，总量控制与交易制度更加有效，当社会边际收益曲线富有弹性时，收取排污费进行污染排放的控制更加有效。