基于硬件投入产出效益分析的上海市生活垃圾分类政策评价

汤李琛,陈 宓,张 巍* (.中国人民大学环境学院,北京 0087；.中南民族大学经济学院,湖北 武汉 430074)

随着城市规模扩大和人口急剧增长,生活垃圾产量快速增加,当前关于城市生活垃圾的处理制度还不够完善,垃圾围城随之成为城市治理问题之一[1].健全生活垃圾处理体系需要开展源头分类、中端运输和末端治理 3个环节同时发力[2].目前,用于评估生活垃圾处理体系环境效应较为广泛的方法是生命周期评价(LCA)[3].结合相关评价结果可知,我国垃圾分类水平整体较为低下[4-5].其原因在于政策保障制度没有得到实际有效的开展[6].伴随我国各地政府在垃圾分类方面陆续出台了许多相关政策,并且针对有关保障体系进行不断健全和完善,我国整体的垃圾分类水平也在逐渐提升[7].我国生活垃圾分类目前正处于综合治理阶段,呈现出从源头到末端的全过程管理,通过综合运用法律、行政、经济、技术等多种手段,建立政府、企业、公众多方面共同参与的垃圾治理模式,以此实现垃圾减量化、资源化、无害化[8].为了全面实现垃圾分类回收的持久稳定发展,通过创建城市生活垃圾收费制度,能够有效快速解决我国的垃圾回收问题,这种办法不但能够从根源上进行垃圾产量控制,还能够有效减少垃圾分类工作成本[9-10].日本垃圾分类制度采取的管理机制是以全民参与为核心,各主体之间协同治理的方式.站在公共经济学的视角进行分析,全体公民要积极行动起来,共同为环境保护做出努力和贡献,形成规模经济,从而最大化发挥环境保护作用[11-12].

目前,相关研究主要集中在城市生活垃圾治理模式等其他各个相关层面的研究,垃圾分类政策实施效果的研究较少且评价方法较为单一.本文以上海市为例,采用数据包络DEA分析方法,基于硬件设施对该城市的垃圾分类具体实施情况予以评估和分析,旨在为城市管理部门完善垃圾分类政策提供参考.

1 数据与方法

1.1 研究方法

数据包络分析方法(DEA)能够有效针对一些复杂系统当中的变量数据关系进行处理,其通常被用于进行政策执行效果评估[13].在实际评估过程中,采用该方法不需要对投入产出指标权重进行提前设定,所以在一定程度上避免了由于主观因素而导致结果出现误差的情况.该方法还可以针对决策执行的效果提出有效的改进方案[14-16].通过这种方法进行评估时,通常采用C2R模型和B2C模型.

在对上海市生活垃圾分类政策实施成效进行评估时,设立模型决策单元,代表政策实施的具体月份.将总体产出量和总体投入量的比值作为模型分析当中的具体参考数值,基于此,建立目标函数,最终得到的C2R模型结构如下:

式中:投入指标以m来表示,产出指标以n来表示.xij、yrj分别代表某个月的总体投入量、产出量,vi、µr分别代表投入量、产出量权值,其中,j代表月份,i代表当月投入量,r代表当月产出量.式(2)通过 Charnes-Cooper变换,分式构造模型可以等价转变为线性规划问题,原分式规划转换过程如下:

C2R模型中,模型设定为规模回报不变,然而在实际情况下这种假设几乎无法达到要求,所以,有学者假设出了第2种模型,即BC2模型[17].这种模型将原有 C2R模型当中的假设条件进行了调整,调整可变性条件见式(5),并将这个条件置入C2R模型中,得出 BC2模型,该模型设定为规模回报可变,具体模型结构如式(6)、(7):

研究表明,在评估城市生活垃圾分类政策实施效果时,通过 BC2模型评估出的结果更加符合实际要求[18],因此,本文将充分利用这一模型,针对上海市的生活垃圾分类政策实施效果展开全方位评估.

在获得评估数据以后,结合《上海市生活垃圾管理条例》[19],通过应用Deap2.1软件对数据展开效率评估分析,时间区间为2020年1月～2021年6月,选取侧重投入的 BC2包络模型,基于此,再结合以上分析结果,对上海市的垃圾分类具体实施情况进行合理科学评估,得出相对效率值与决策单元效率之间的关系,如表1所示.

表1 相对效率值与决策单元效率之间的关系Table 1 Relationship between relative efficiency value and efficiency of decision making unit

1.2 评价指标体系构建

DEA能够对多输入、多输出的决策单元效率进行测量,在决策单元的众多指标中选取科学合理的投入产出指标是使用 DEA方法测度效率的核心环节,直接关系到最终的评价结果[18].一般来说,投入和产出之间应具有正向相关性,即投入增加时不会使产出减少,若投入产出之间存在负向关系,则需要将产出视为非期望产出进行处理[20].本文通过对前人研究成果进行梳理整合[21-24],结合具体情况,同时考虑到有效数据的可获得性,最终明确了投入和产出指标分别为4个.

投入指标方面,资本投入中固定资产投资占据了主要内容,与固定资产投资相比,可变资本投入(如管理人员工资等)占比极小且数据难以获得,因此选取市容环境卫生固定资产投资作为资本投入指标.选取上海市可回收、干、湿、有害垃圾车总数、分类投放点规范化改造完成数量、可回收物回收服务点、已建成垃圾中转站数量作为垃圾分类政策中的投入指标.

产出指标方面,如表2,产出指标包括可回收物回收量、干垃圾处置量、湿垃圾分出量、有害垃圾处置量这4项数据,反映出资源化回收能力、生活垃圾处理能力.

1.3 数据来源

根据上海市在城市生活垃圾分类投入的硬件设施,对政策实施效果进行全方位评估,同时充分考虑到数据的可获得性,选取的数据范围为2020年 1月～2021年6月,并按月份针对性地展开评估.本文数据主要来源于上海市统计年鉴、上海绿化市容局发布的 2020、2021年最新统计资料以及与上海市相关环卫部门的在线咨询.其中,“可回收、干、湿、有害垃圾车总数”、“分类投放点规范化改造完成数量”、“可回收物回收服务点数量”、“已建成垃圾中转站数量”、“可回收物回收量”、“湿垃圾分出量”、“干垃圾处置量”、“有害垃圾处置量”的具体数据来源,大部分从上海市统计年鉴及上海绿化市容局获取;对于部分数据缺失的情况,本文选择通过线上询问有关环保机构的方式获得相应数据.

2 结果与讨论

本文通过数据分析Deap2.1软件对表3中列出的 3个效率指标进行分析,并根据每个指标的具体数值计算效率回报情况.这 3类效率值相互关系可以表示为:综合效率=纯技术效率×规模效率[19],具体数值见表3.

表3 上海市生活垃圾分类政策投入产出效率值Table 3 Input-output efficiency of municipal solid waste classification policy in Shanghai

2.1 纯技术效率

纯技术效率反映的是资源配置的情况[25].总体而言,政策纯技术效率处于相对有效状态.从表3中可以得知,2020年1月～2021年6月,政策投入产出指标的纯技术效率平均值为0.993,数值接近1,说明政策实施纯技术效率处于相对有效状态,通过略微调整可使其达到有效状态.

具体来说,政策实施效果需要结合 2种指标状态进行判断,其中,政策实施效果指标呈现出有效状态的月份为2020年1月～6月、10月、12月,以及2021年 5月、6月,这些月份的纯技术效率均为1,说明垃圾分类具有较为完备的技术支撑;而评估结果显示相对有效状态的月份有2020年7月～9月、11月,以及2021年1月～4月,数值在0.9～1之间且接近1,这些月份需以合理优化政策投入指标为目标提高垃圾分类的技术水平,从而提高政策实施纯技术效率.

2.2 规模效率

规模效率反映出生产规模的大小[26].当规模效率较低时,被评价单元的生产规模越差;当规模效率较高时,被评价单元的生产规模越好.总体而言,政策规模效率处于相对有效状态,从表3中不难发现,2020年1月～2021年6月,政策投入产出指标的规模效率平均值为0.963,效率值超过了 0.9,说明政策实施效率处于相对有效状态,同时为了让其尽快达到有效状态,可以对政策投入指标进行相应调节.

具体来说,政策实施效果需要结合 3种指标状态进行判断,其中,政策实施效果指标呈现出有效状态的月份为2020年1月、2月、4月～6月、10月、12月,以及2021年5月、6月,这些月份的规模效率值均为1,表明垃圾分类运营管理维持在最优的投入产出规模上;评估结果显示相对有效状态的月份有2020年7月～9月、11月,以及2021年1月～4月,这些月份处在规模收益递增的状态:当垃圾分类政策投入增加1个单位时,那么可提供多于1个单位的政策产出,因此,在这些月份中,为提升不同类别垃圾分类的整体处理能力,可以通过科学分配政策投入指标,从而使问题得到高效化解决;而评估效果显示出非有效状态的月份为2020年3月,该月份因受2020年初新冠肺炎疫情的影响,导致垃圾分类工作未能得到有效开展,政策实施规模效率不佳.

2.3 综合效率

综合效率是对所有的政策投入以及产出指标进行全面评估,通过分析评估对象的效率,体现出政策实施的最终成效[27].总的来说,本文对政策综合效率的分析内容包括上海市每个月份垃圾分类政策的资源投入规模等方面,显示出对上海市生活垃圾分类政策执行成效的综合效应.从表3可知,《上海市城市生活垃圾管理条例》[19]实施后,上海市生活垃圾分类实施效率得到明显提高.

在此期间,上海市生活垃圾分类综合效率均值为0.957,其效率值大于 0.9,上海市在垃圾分类方面的政策实施效果处于相对有效状态,整体效果良好,只要在政策投入方面进行有效调节,就可以提升城市生活垃圾整体处理能力,让垃圾分类政策实施效果达到有效水平.在综合效率评估当中,纯技术效率及规模效率中的较小值是制约综合效率实现有效状态的因素,规模效率在综合效率的政策实施效果起着主要作用.

与规模效率相似,综合效率的政策实施效果需要通过结合 3种指标状态进行判断,即政策实施效果有效状态、实施效果相对有效状态以及实施效果非有效状态.其中,政策实施评估效果为有效状态的月份包含2020年1月、2月、4月～6月、10月、12月,以及2021年5月、6月,其综合效率值均为1,说明这些月份城市生活垃圾处理工作均处于有效前沿状态,与其他月份比较,在这些月份当中,无论从政策投入效率方面还是实际利用效率方面都比较理想,在一定投入下,不同类型垃圾的处理总体效果较为优异.政策实施评估效果为相对有效状态的月份包含2020年7月～9月、11月,以及2021年1月～4月,在这些月份当中政策投入获得的成效较为良好,但仍需在投入与产出之间进行均衡调整,以保证有效性最大化实现;政策实施评估效果为非有效状态的月份包含2020年3月,政策投入产出指标需要有较大程度的调整才能达到有效水平.

2.4 投入产出分析

有些投入要素存在过剩现象,或是产出能力存在不足,导致DEA无效[28].利用DEA对每个非有效决策单元予以分析,能够挖掘出无效的具体原因,并予以优化和改进[29].在进行优化和改进时,需要将松弛调整(基于要素配置)和定向调整(基于技术)两方面作为调整方向[20],因此,本文进一步对要素投入冗余和产出不足进行分析(因表格篇幅较长,只列出投入冗余及产出不足月份,未列出部分表明该月份垃圾分类政策投入产出处于有效状态).政策投入产出分析具体参考表4及表5.

表4 上海市生活垃圾分类政策投入冗余月份Table 4 Months of input redundancy of municipal solid waste classification policy in Shanghai

表5 上海市生活垃圾分类政策产出不足月份Table 5 Months of output deficiency of municipal solid waste classification policy in Shanghai

投入冗余,是指在固定的产出条件限制下对投入量予以减少,体现出对投入资源比例的调节方向[30].由表4可以得出,2020年3月、2021年1月～4月这些月份中均出现投入冗余状态.具体来说,2020年3月可回收物回收服务点、已建成垃圾中转站多投入数量分别为0.06万个,7.58个,2021年1月～4月可回收、干、湿、有害垃圾车多投入数量分别为514.95,530.47,251.90,125.84辆.

产出不足,是指在固定的投入比例前提下,可回收物、干垃圾、湿垃圾、有害垃圾分类处理整体效果不佳,产出量与目标值相偏离,未能达到预期的政策效果[31].由表5可以得出,2020年3月、7月～9月、11月,以及2021年1月～4月均出现产出不足状态.其中,可回收物回收量方面,2020年 3月、7月～9月,2021年 3月、4月产出不足量分别为761.02,769.83,233.11,353.16,474.75,236.87t/d;干垃圾方面,2020年8月、9月、11月产出不足量分别为846.33,751.33,1419.48t/d;湿垃圾方面,2021年1月、2月产出不足量分别为1331.51,844.96t/d;有害垃圾方面,2020年3月、7月～9月、11月,2021年1月、2月产出不足量分别为1.13,0.65,2.52,1.03,0.18, 1.13,1.35t/d.

根据上述分析,在这些月份当中,需要对政策投入要素进行科学化、有效化分配,让政策投入要素能够均衡作用于各类型垃圾处理当中,从而提升各类型垃圾处理的整体水平,提高政策实施效率.

3 结论

3.1 2020年1月～2021年6月期间,上海市在生活垃圾分类政策实施方面,政策平均效率值均在 0.9～1之间,包括综合效率、纯技术效率和规模效率,各项效率值均处于相对有效状态.

3.2 从总体评估结果分析,政策实施效率整体良好,然而还有很多提升的空间,也有个别月份总体实施效果不是很好,分别为2020年3月、7月～9月、11月,以及 2021年 1月～4月,整体效果不够理想.尤其是2020年3月,政策投入产出指标需要有较大程度的调整才能达到有效水平.

3.3 从政策投入产出分析,上述月份存在投入冗余及产出不足的情况.需要对政策投入要素进行科学化、有效化分配,让政策投入要素能够均衡作用于政策产出要素即各类型垃圾处理当中,从而提升每种类型垃圾处理的整体水平,提高政策实施效率.