黄河流域异质性环境规制与水资源利用效率的关系

朱丽娟，王淑贺

（河南财经政法大学 工程管理与房地产学院，河南 郑州 450046）

1 引 言

2019 年9 月习近平总书记视察黄河，确立了黄河流域生态保护和高质量发展这一重大国家战略，提出把水资源作为最大的刚性约束。 然而，黄河流域人均水资源占有量仅为全国平均水平的27%，而水资源开发利用率高达80%，远超一般流域40%的生态警戒线［1］，水资源短缺问题已经严重制约了黄河流域的高质量发展。 科学的环境规制手段能达到节水减排的效果，然而不同环境规制类型对水资源利用效率存在不同的影响机制，解决水资源利用问题的效果有所差异，因此细化研究异质性环境规制对水资源利用效率的影响，对于实现水资源的高效利用具有重要意义。

环境规制是为了保护环境、提高生态效率而对经济活动采取的具有限制性的一切措施、政策、法律及其实施过程［2］。 近年来，众多学者开始研究环境规制对效率的影响，主要涉及全要素生产率［3］、绿色创新效率［4］、绿色经济效率［5］、碳排放效率［6］、生态效率［7］等不同领域。 关于环境规制对水资源利用效率影响的研究主要从工业用水效率、农业用水效率、水资源综合效率3 个层面展开，如金巍等［8］运用Hansen 门槛面板模型，实证分析发现环境规制不利于工业用水效率提高，但回归结果不显著；杨骞等［9］运用Bootstrap 断尾回归模型，测度了农业水资源效率的影响因素，实证发现环境规制提升了农业水资源效率，但回归结果不显著；巩灿娟等［10］运用系统GMM 模型，分析了黄河中下游沿线城市水资源利用效率的影响因素，实证发现环境规制对水资源利用效率呈显著正向影响。

由上述研究结果可知，环境规制对水资源效率的影响具有不确定性，原因可能是将环境规制作为整体进行度量容易忽略其异质性。 因此，对环境规制政策的研究不仅要考虑环境规制的强弱，而且要考虑异质性环境规制政策的协同作用。 目前，中国已逐步构建了命令控制型、市场激励型、公众参与型“三位一体”的环境政策工具体系。 鉴于此，笔者运用SBM-Undesirable 模型评价2008—2017 年黄河流域9 个省（区）的水资源利用效率，并将命令控制型、市场激励型和公众参与型3 类环境规制统一纳入环境规制评价体系，进一步验证不同类型环境规制对水资源利用效率影响的异质性效应，以期为提高黄河流域水资源利用效率、实现高质量发展提供参考。

2 环境规制对水资源利用效率的影响机制

环境规制主要包括命令控制型、市场激励型和公众参与型3 类［11］，3 类规制对被规制者的作用机制和强制性存在显著差异，产生的效力也不尽相同［12］。 因此，本文从3 类环境规制的异质性出发，探讨环境规制对水资源利用效率的影响机制。

2.1 命令控制型环境规制对水资源利用效率的影响机制

命令控制型环境规制，一般是由政府通过制定有关环保的规制政策和工具，对相关经济主体的活动进行干预或强制约束。 企业等经济主体作为被管理方，必须遵守政府制定的排污标准、技术标准及法规，增加污染治理预算、改善现有工艺。 但是，工艺的技术创新非短时间内能够完成，因此对水资源利用效率的影响不可能马上显现；从长期来看，企业等经济主体的工艺有所改善，可以从源头控制污染物排放，减少水资源污染，改善水资源利用效率。 由此提出假设：命令控制型环境规制在短期内抑制水资源利用效率的提升，长期促进水资源利用效率的提升。

2.2 市场激励型环境规制对水资源利用效率的影响机制

市场激励型环境规制，一般通过征收排污费等手段引导各经济主体减少环境污染，而排污费征收会增加经济主体的生产成本。 在短期内，经济主体对市场激励型环境规制政策的反应存在时滞，且该政策对经济主体的约束力不强，对水资源利用效率的影响微乎其微；但从长期来看，随着经济主体污染物排放量加大，排污费征收数额增大，经济主体为了提高经济效益会构建绿色生产链，遵循绿色经济理论，在源头做到“资源投入减量化”，末端减少污染物排放量，促进水资源利用效率的提高。 由此提出假设：短期内市场激励型环境规制对水资源利用效率的提升无影响，长期促进水资源利用效率的提升。

2.3 公众参与型环境规制对水资源利用效率的影响机制

公众参与型环境规制，主要取决于公众的环保意识。 短期内公众环保意识较弱，公众参与型环境规制处于起步阶段，对经济主体污染环境行为的约束力较弱，不利于改善水资源利用效率；但从长期来看，公众的环保意识增强，会通过举报等手段维护自身合法权益，迫使经济主体对环境污染进行处理及减少污染物排放量，从而改善水环境和水生态。 由此提出假设：公众参与型环境规制在短期内抑制水资源利用效率的提升，长期促进水资源利用效率的提升。

3 水资源利用效率测度与分析

3.1 模型构建

为解决传统的数据包络分析法无法避免投入和产出的松弛性问题，Tone［13］提出了基于松弛测度的方向性SBM-Undesirable 模型，该模型将投入、期望产出和非期望产出等松弛变量纳入目标函数，可以更加准确地测算水资源利用效率。 模型表达式为

式中：ξ为水资源利用效率，ξ＝1 表示决策单元是有效率的（不存在投入冗余和产出不足），0＜ξ＜1 表示决策单元存在效率损失；m为投入的种类数量；s1和s2分别为期望产出和非期望产出的种类数量；X、Yg、Yb分别为投入、期望产出、非期望产出矩阵分别为投入、期望产出、非期望产出的松弛变量；xi0为第i0 个投入分别为第γ0个期望产出和非期望产出；λ为权重向量。

3.2 变量选择

在评价水资源利用效率时应注意经济效益、社会效益与环境效益的统一，因此在考虑期望产出的同时，需将非期望产出（污水排放量）考虑在内。 本文基于投入-产出理论和相关学者的研究成果［14-15］，构建水资源利用效率投入-产出指标体系（见表1），其中：投入指标包括水资源投入、劳动力投入、资本投入（借鉴张军［16］的方法，用永续盘存法进行估算）；产出指标包括期望产出和非期望产出。 研究所需数据主要来源于2009—2018 年《中国统计年鉴》《中国环境统计年鉴》。

表1 水资源利用效率指标体系

3.3 黄河流域水资源利用效率

基于SBM-Undesirable 模型，测算出黄河流域2008—2017 年9 个省（区）的水资源利用效率（见表2）。 为便于直观分析，将表2 数据绘成曲线（见图1）。由表2 和图1 可知：青海的水资源利用效率最高（均为1），内蒙古的次之（在0.85 以上）；河南与四川水资源利用效率变化趋势基本一致，2012 年之前波动发展，2012 年之后基本稳定；甘肃的水资源利用效率从2008年的1.0 猛降至2009 年的0.613，又从2010 年的0.679大幅降至2011 年的0.439，之后连续数年在0.44 上下波动，至2017 年才增长至0.536；宁夏的水资源利用效率2008—2011 年逐年上升且在2011 年达到最高值1.000，之后呈U 形发展趋势，在经历2014 年的低谷后2017 年重新达到最高值1.000；陕西的水资源利用效率在2008—2011 年呈倒V 形发展，2010 年达到最高值1.000，2011 年之后呈缓慢波动增大趋势。

表2 2008—2017 年黄河流域9 个省（区）的水资源利用效率

4 实证分析

4.1 计量模型设定

为了实证检验3 种环境规制与水资源利用效率之间的关系，将水资源利用效率作为因变量，但鉴于水资源利用效率值为0 ～1，属于受限因变量，因此选取Tobit 模型。 模型表达式为

式中：eer、mer、per分别为命令控制型环境规制、市场激励型环境规制及公众参与型环境规制；φ为控制变量；α0为常数项；α1、α2、α3、τ为系数；ε为随机误差项。

为了进一步验证异质性环境规制与水资源利用效率之间是否存在非线性关系，在式（3）中引入命令控制型环境规制、市场激励型环境规制及公众参与型环境规制的平方项，模型表达式变为

式中：β1、β2、β3为命令控制型环境规制、市场激励型环境规制及公众参与型环境规制的平方项对水资源利用效率的影响系数。

4.2 变量选取与数据来源

4.2.1变量选取

（1）被解释变量。 本文把水资源利用效率作为被解释变量。

（2）核心解释变量。 ①命令控制型环境规制：高志刚等［17］认为建设项目“三同时”（防治污染和环境保护设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用）制度是中国目前提高环境准入门槛、防止新污染源产生的有力手段，因此命令控制型环境规制用实际执行“三同时”项目环保投资总额占地区生产总值的比例来衡量。 ②市场激励型环境规制：由于排污费征收是中国目前实施时间最长且取得显著成效的环境规制手段之一，此外广大学者在相关研究中亦采用排污费征收表征市场激励型环境规制［18-19］，因此本文用排污费收入总额占地区生产总值的比例表征市场激励型环境规制。 ③公众参与型环境规制：主要衡量指标有环境信访来信总数、来访总人数、与环境相关的人大建议和政协提案总数等。 《环境保护法》明确提出环境保护坚持保护优先、预防为主、综合治理、公众参与、损害担责的原则，人大、政协环境提案作为公众参与环保监管的一种重要形式，反映了人民群众对环境问题的关注程度。 因此，本文的公众参与型环境规制用人大和政协环境提案总数表征。

（3）控制变量。 ①经济发展水平（pgdp）：经济发展水平的提高依赖水资源等各种资源，一些学者认为经济发展水平的提高有利于水资源利用效率的改善［20］，而另一些学者认为经济发展水平的提高会加快水资源的消耗、对水资源利用效率存在负向影响，因此选择经济发展水平作为控制变量之一，用人均GDP 来衡量该指标。 ②城镇化率（urb）：阚大学等［21］、张炜等［22］均认为城镇化对水资源利用效率有影响，因此借鉴其研究成果，把城镇化率作为控制变量之一。 ③水资源禀赋（wre）：由于各地区水资源禀赋不同，而水资源利用效率与水资源禀赋密切相关，因此本文选取水资源禀赋作为控制变量之一，用人均水资源量来表征。④产业结构（indus）：在三大产业中，第一产业用水比例较大，第二产业次之，对水资源利用效率都有较大影响，因此选取第一产业和第二产业产值与GDP 的比例来表征产业结构。 ⑤政府支持（sog）：政府加大环境治理资金投入，可以鼓励企业走节能减排、绿色发展之路，因此选取环境污染投资占GDP 的比例衡量政府支持力度。

4.2.2数据来源

选取2008—2017 年黄河流域各省（区）的面板数据进行分析，“三同时”项目环保投资总额数据来自2009—2018 年《中国环境统计年鉴》，排污费征收、人大和政协环境提案数据来自2009—2018 年《中国环境统计年鉴》，其他数据来自2009—2018 年《中国统计年鉴》。

4.3 实证分析

借助Stata16.0 软件，进行异质性环境规制对水资源利用效率影响的Tobit 回归分析，结果见表3。 其中：模型1、模型2 和模型3 分别用于分析命令控制型环境规制、市场激励型环境规制、公众参与型环境规制对水资源利用效率的影响，模型4 用于验证前3 个模型回归结果的稳健性。

表3 3 种环境规制对水资源利用效率影响的结果

由表3 可知：命令控制型环境规制的一次项系数在10%水平上显著为负，二次项系数在10%水平上显著为正，表明其与黄河流域水资源利用效率间成U 形曲线关系。 经计算，U 形曲线的拐点值为0.705，而当前命令控制型环境规制的均值为0.536，环境规制水平处于拐点左侧，表明当前的命令控制型环境规制政策处于抑制水资源利用效率提升的阶段。 环保法规实施往往存在滞后性，其强制约束力对企业等经济主体产生的影响不能很快显现，而环境有公共产品的属性，经济主体通常追求利益最大化，易出现“公地悲剧”现象，造成污染物排放、资源过度消耗等问题，加大水资源压力，从而抑制水资源利用效率的提高。

市场激励型环境规制的一次项系数为负，二次项系数为正，未通过显著性检验，表明该规制对黄河流域的水资源利用效率影响不明显。 原因是该规制存在时滞，且在实施过程中不具有强制约束力，而且所采用的工具需要在健全的市场体系下才能有效发挥作用，这就使得该规制对水资源利用效率的影响不明显。

公众参与型环境规制一次项系数在1%水平上显著为负，二次项系数在1%水平上显著为正，说明其与黄河流域水资源利用效率间成U 形曲线关系。 经计算，U 形曲线的拐点值为4 425，而当前公众参与型环境规制均值为505.989，环境规制水平处于拐点左侧，表明当前的公众参与型环境规制政策处于抑制水资源利用效率提升的阶段。 原因是公众参与型环境规制处于起步阶段，公众主动参与环境保护的积极性不高，并且对参与环保的方式、途径等缺乏了解，对企业等经济主体的环境污染行为的约束力较弱，从而不利于水资源利用效率的提高。

经济发展水平在3 个模型中对水资源利用效率既存在正向影响又存在负向影响，说明经济发展水平对黄河流域水资源利用效率的影响不确定。 原因可能有二：一是随着经济发展，对水资源的消耗会增加；二是随着经济发展水平的提高，绿色循环技术会不断涌现，出现产业生态化的现象，水资源污染减少、水资源利用效率提高。

城镇化率在3 个模型中均通过了显著性检验，而且对水资源利用效率存在正向作用。 随着城镇化的不断发展，人口密度增大会带来资源需求的增加，同时也会为资源利用效率的提高提供技术支持和社会条件，如节水技术的应用、产业结构的转型等，促使资源利用效用最大化，从而使水资源利用效率提升。 这与曾惠等［23］的研究结果一致。

水资源禀赋在3 个模型中均通过了显著性检验，且估计系数为正。 当水资源禀赋提高时，有利于发挥全要素间的协同作用，实现规模效应，从而提高水资源利用效率。

产业结构在3 个模型中均通过了显著性检验，估计系数为正。 黄河流域水资源匮乏，农业是主要的用水部门，水资源总量不足促使流域大力推广节水灌溉方式，农业生产总值占比越大，节水灌溉方式推广力度越大，越有利于提高水资源利用效率；工业产值越高，与之配套的绿色循环技术越先进，越容易进行规模化生产，减少污染物的排放有利于提高水资源利用效率。这与张振龙等［24］的研究结果一致。

政府支持在3 个模型中的估计系数为正，且均未通过显著性检验。 一般来说，政府加大环保资金投入有利于激励企业等经济主体进行节水减排，然而本文的回归结果不显著，原因可能是当前政府的环保资金投入没有针对性，如未明确将资金投入绿色技术开发、污水治理等方面，导致大量资金投入未达到应有的环境保护效果，使得政府支持的效果不明显。

关于估计结果的稳健性检验，本文将3 种环境规制加入一个模型进行回归，结果发现：与异质性环境规制分开检验时相比，3 种环境规制被纳入一个模型的回归结果对水资源利用效率影响的显著性和系数符号基本保持一致，说明实证结果是稳健的。

5 结论与建议

本文运用SBM-Undesirable 模型对黄河流域9 个省（区）的水资源利用效率进行了测度，进一步分析了异质性环境规制对水资源利用效率的影响，得出以下结论：①青海省的水资源利用效率一直处于最高水平，陕西、内蒙古的水资源利用效率波动幅度较小，其余省（区）在2008—2012 年波动幅度较大，2012 年之后波动幅度较小，且呈上升趋势；②命令控制型和公众参与愿型环境规制与黄河流域水资源利用效率间成U 形曲线关系，现阶段市场激励型环境规制尚未对水资源利用效率产生影响。

基于上述研究结论，提出关于推进黄河流域水资源利用效率提升的几点建议：①把水资源作为最大的刚性约束，大力推进水资源节约集约利用，同时各省（区）找出自身水资源利用效率不高的原因，并借鉴周围省（区）先进的节水技术和水资源管理手段，做到区域协同发展。 ②根据各地区的水资源禀赋、人口密度、产业结构等因地制宜，完善命令控制型环境规制政策体系，制定有针对性的政策，促使各经济主体增强治污减排能力；③充分发挥排污权交易、环保税征收等规制办法在环境保护中的作用，构建市场激励型环境规制的引导机制，同时鼓励各经济主体发展循环经济，在源头减少水资源浪费，在末端加强资源的再利用；④建立健全公众参与型环境规制的法律法规，建立和完善环境信息的公开制度，拓宽公众参与环境保护的渠道，使公众参与型环境规制成为提高水资源利用效率的重要途径。