基于非期望超效率SBM模型的政府治理效率与人口流动对环境污染的影响——以珠三角地区为例

陈乙通，戴骏尧，尧 堃，陈曦墚，陈元浩

[中国地质大学(北京)经济管理学院，北京 100083]

0 引言

人口流动对调整人口分布、劳动力盈缺、经济发展等有着重要的影响，它会加快城镇化发展，而城镇化的快速发展也可能引起过度的资源消耗，增加一些污染物的排放量。《中国环境统计年鉴》显示，近十余年，我国城镇环境基础设施建设投资逐年提高，2020年更是达到了6 842.2亿元[1]。面对如此高的投入，如何有效发挥其作用将成为各大城市所需考虑的问题。王兵等对我国部分区域的环境治理效率进行了研究，认为我国的工业生产效率普遍高于环境治理效率，其中环境治理投资不足与投资的利用率过低导致部分地区的环境治理效率偏低[2]。王爱玲等发现，在广东、江苏等高排放地区，环境治理效率呈现出波动提升状态，治理情况仍不稳定，需加强高排放地区排放监督体系的建设与政策的统一[3]。李静等认为，我国环境治理效率偏低主要在于高能耗行业的治理水平较低，环境治理效率提升空间较大[4]。

1 研究理论

学术界存在着多种不同的环境治理效率测度方法，其中比较早期的是Charnes等在1978年提出的数据包络分析法(DEA模型)[5]，但由于提出年代较早，该方法只能从径向(等比例调整投入与产出)和角度(投入产出两个角度)两个方面测度效率，没有考虑到松弛变量的问题。部分文献为了解决这个问题，采用了Tone等在2001年提出的非径向非角度的SBM模型[6]，但该模型在对决策单元DMU进行测度时无法考虑到非期望的产出，且由于前沿决策单元的效率值均为1，无法针对前沿面的决策单元进行评价、分析与排序，因此部分文献使用了2002年Tone提出的超效率模型(取消了效率值上限为1的限制)和非期望产出模型(考虑了非期望产出对决策单元效率的影响)[7]。

为了能够从多方面测度珠三角地区各城市的环境治理效率并对其进行排序分析，利用非期望超效率SBM模型进行测度，研究人口流动形成的城镇化水平、环境污染和环境治理效率之间的关系，得出结论并提出相关建议。

2 人口流动与环境污染实证分析

2.1 模型构建

利用珠三角城市群中各城市的城镇化率(Ur)，即城镇人口/常住人口反映珠三角地区城市群的人口流动情况。利用珠三角城市群中各城市的环境治理效率(Ef)反映其环境治理情况，并通过各城市的第二产业占比(di2)反映城市的产业结构情况。综合以上指标，为了考察珠三角地区城市群的工业二氧化硫排放量(SO2)、工业粉尘排放量(dust)、年均PM10浓度(PM10)与各城市人口流动、产业结构、政府环境治理能力的相互关系，建立如下回归模型：

Ln(Pu)=cu+β1uLn(Urit)+β2uLn(Efit)+β3uLn(di2it)+uiu

(1)

其中，Ln表示对变量取对数，Pu表示不同类型污染物。当u取1、2、3时，分别代表工业二氧化硫排放量、工业粉尘排放量、年均PM10浓度。i表示珠三角的城市，t表示各数据的年份。

2.2 数据来源与方法

数据采集自2011—2020年的《广东统计年鉴》、2010—2020年《粤港澳珠三角区域空气监测网络监测结果报告》、2011—2020年《中国城市统计年鉴》。进一步查询历年城市统计年鉴、政府工作报告、环境公报等信息，对缺失的数据进行补充，最终取得了珠三角地区各城市2010—2019年人口流动、环境污染和治理效率相关指标的面板数据。为削弱数据的极值差异和数据间的异方差性，将收集到的原始数据进行对数处理，并将其带入各个回归模型中进行实证分析。

为更好地反映珠三角地区各城市的环境治理效率情况，参考宫大鹏等构建非期望超效率SBM模型(如表1所示)的做法[8]，评价珠三角地区各城市的环境治理效率(Ef)。

表1 非期望超效率SBM模型

(2)

2.3 结果与分析

利用Eviews软件对数据进行平稳性检验，得到所有的变量检验结果在5%水平下显著，即数据原序列有95%的可能性可以认为其已经为平稳序列。在此基础上，采用横截面加权法对三个模型分别进行回归处理，计算结果如表2所示。在三类自变量中，环境治理效率Ln(Ef)和第二产业占比Ln(di2)对三类污染物的影响呈现出稳定趋势[9]。环境治理效率对各类污染物的排放产生一定程度的负面影响，第二产业的占比越高，三类污染物的排放量越高。城镇化率这一变量的作用不稳定，会增长二氧化硫与工业粉尘的排放量。随着城镇化率的升高，PM10的浓度将随之下降。

表2 横截面加权固定效应模型回归

人口集聚对环境污染虽然不产生直接影响，但在数据中体现出了一种较为明显的统计关系，有理由认为人口集聚将会从其他方面间接推动污染物的排放。大量的人口流入将较大程度地推动工业发展，尤其是重工业的发展，使第二产业占比提升并对污染物排放产生影响的程度较大。人口流动集聚使城镇化率升高的同时加速了经济运行与各类商品的流通，给各类工业产品的生产带来一定影响。根据环境库兹涅茨曲线所呈现出人均收入与环境质量之间的倒U型趋势，短期之内，人口流动将会推动地区经济社会发展，促进工业气体与粉尘排放量的升高。研究表明，珠三角地区并未跨越曲线的U型拐点，目前处在上升阶段。PM10中包含较多颗粒，由单个因素产生的影响无法体现出各个颗粒会因城镇化率上升而下降，故不对此详细展开实证研究。

3 环境效率影响因素实证分析

3.1 模型构建与数据

通过研究环境污染与人口流动等因素的相互关系发现，环境治理效率稳定对污染物的排放有负面作用，提高城市的环境治理效率成为改善城市环境质量的重要途径，可通过研究以下指标，考察制约环境治理效率的影响因素。

1)地区经济发展水平[用人均GDP(PGDP)表示]因素。环境库兹涅兹曲线结果显示，一个区域的环境污染程度与这个区域的经济发展水平间存在着一种倒U型关系，即在经济发展水平较低时，经济的增长会带来一定的环境污染，但当经济发展到一定程度后，经济的增长会降低环境的污染程度。

2)工业发展水平因素。考虑到政府所属的R&D活动人员在城市整体R&D活动人员中的占比较低，用规模以上工业企业R&D活动人员数量(people)表示各城市的科技发展水平，城市的科技发展水平越高，城市用于治理环境污染的手段和方法就越丰富，选择也会更多，二者存在一定的相互关系。

3)环境治理面积因素。考虑到各城市的实际面积不同，且研究区域内并不是所有地区都需要开展污染治理工作，故采用人均公园绿地面积(area)，以减弱不同城市实际面积对实证结果的影响。

4)生产效率[用单位GDP能耗(energy)表示]因素。城市企业的生产效率决定了其生产单位产品所需要消耗的资源与排放的污染物，与城市的环境治理效率间存在着一定的相互关系。

5)政府治理能力[用政府公共预算支出(zhichu)表示]因素。政府财政支出的多少说明政府投入了多少资金到城市治理中。环境治理作为政府的一项义务，需要一定的财政支出维持环境治理工作的开展，与环境治理效率间可能存在着某种相互的联系。

6)交通便利程度[用通车里程(road)表示]因素。交通的便利程度在一定程度上会影响政府的工作效率和地区的经济发展。

综合以上因素，对历年《广东统计年鉴》与地方城市统计年鉴进行统计，经对数化处理后，统一整理成面板数据，对以下模型进行回归，研究环境治理效率的影响因素。

Ln(Ef)=c4+α1Ln(people)+α2Ln(area)+α3Lnzhichu+α4Ln(energy)+α5Ln(road)+α6Ln(pgdp)+ui4

(3)

3.2 结果与分析

通过Eviews软件对数据进行平稳性检验。从单位根检验的结果可以得到，在95%的置信度下，模型所参考变量均为平稳变量，原序列在检验下已经平稳。通过横截面加权法进行回归，得出模型F值为60.767，R方为0.919，回归结果如公式(4)所示。

Ln(Ef)=4.929+0.04Ln(people)-0.689Ln(area)+0.315Lnzhichu-0.587Ln(energy)+0.163Ln(road)-0.629Ln(pgdp)+ui4

(4)

从公式(4)可以看出，环境治理效率与单位GDP的能耗呈现负相关关系，说明随着单位GDP能耗的提高，环境治理效率呈现下降趋势，原因在于当单位GDP能耗增加时各企业的污染物排放量增加，环境治理压力变大，资金的有效利用率下降。人均GDP与环境治理效率呈现负相关关系，即人均GDP越高环境治理效率越低。我国正处于工业化不断深入阶段，人均GDP的增加主要来自工业产出的增加。随着人均GDP的增加，地区第二产业产值开始增加，在快速发展经济的同时，工业生产过程中污染物的排放量加大，给环境治理工作带来不小难题。随着人均绿地面积的增加，环境治理效率在下降，这可能是因为人均绿地面积越多，当地政府投入的资金就越多，治理难度就越大。环境治理效率与规模以上工业企业R&D活动人员数量的相关性不显著，说明该因素对环境治理效率的变化没有太大影响。政府公共预算支出及通车里程与环境治理效率呈现正相关关系，说明政府公共预算支出及通车里程对环境治理效率的提高有推动作用。政府公共预算支出提高说明可用于环境保护的资金将会变多，政府可能会增加环境治理方面的投资，在环境保护过程中使用更为先进的科学技术和设备等，从而提升整体环境治理效率[10]。通车里程的增加说明该地基础设施不断完善，更便于环境工作者的出行，节省治理环境通勤时间等各项成本，提高环境治理资金的利用效率。

4 结论与建议

研究中，定向的人口流动数据较难获取，故用城镇化率代表人口流动情况，并通过Eviews软件对各项数据进行平稳性检验，最终进行回归分析，得出如下结论：分析环境治理效率面板数据发现，珠三角地区的环境治理效率正逐年提高，尤其是广州和中山，其环境治理资金额在全国城市排名中也较高。人口聚集对环境污染并不产生直接影响，但人口流动聚集使城镇化率升高，会给各类产品的生产带来一定影响，促进第二产业的发展，间接导致污染物排放量升高，环境治理效率和各类污染物排放量呈现负相关关系。单位GDP能耗及人均GDP与环境治理率呈现出负相关关系。人均绿地面积的增加会使环境治理率降低。

从珠三角城市环境治理发展的实际出发提出以下建议：在现有的投入模式和水平上，珠三角地区的环境治理存在着投入要素资源冗余现象，尤其像人均绿地的增加反而使环境治理效率降低。建议适当减少投入量，提高现有资源的利用率，这对资源节约型和环境友好型可持续发展城市建设不无益处，珠三角地区未来应重点关注城市环境治理资金等要素的高效利用。各类污染物的排放、单位GDP能耗、人均GDP均与环境治理效率呈现负相关性，在加快经济发展的同时要注意污染物的排放量[11]，特别是佛山等以工业为主的城市，未来应在环境治理技术、管理技术等方面加大创新力度，实现人与自然和谐发展。城镇化使人口流动聚集，会同时给城市带来正负面影响，政府应该关注这些问题，提升环境治理能力，不断完善监管体系，合理安排城市化进程，逐步提高城市环境治理效率。