精品环境规制的投入产出分析文档格式.docx

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本文在进行环境规制的投入产出分析研究时，用的是第二类投入产出分析方法，即分析2000-2009年间全国30个省份环境规制的投入产出效率，并通过对投入冗余和产出不足的分析，了解环境规制相对低效率省份或年份资源可以改善的空间，以及如何制定更加有效的环境规制方案。

二、文献综述

目前，不少学者对含有环境污染物的生产活动开展研究，主要集中在环境规制（环境约束）下的经济效率、环境效率和能源效率等方面，并取得了一些成果。

环境规制下分析效率问题的基本假设是任何生产过程除带来GDP等期望产出（也称好产出）外，也不可避免的伴随CO2和SO2等非期望产出（也称坏产出），并总是希望在这样的生产活动中实现期望产出的最大化和非期望产出的最小化。

在此思想下，传统的以数据包络分析（DEA）为代表的效率模型有关产出最大化的假定已经失效。

为此，在考虑非期望产出的效率模型中一般通过以下两种方法进行处理：

第一种方法认为不论采用何种技术，非期望产出都是不可避免的，任何期望产出也都是在一定的环境承载力条件下生产出来的，因而可以将非期望产出作为投入要素处理。

尽管该方法非常简便，但是将非期望产出作为投入要素处理并不能反映真实的生产过程。

第二种方法是先对非期望产出进行数据转化，然后再直接应用传统的效率模型。

上述两种方法的共同点是都认为投入产出变量是强可处置的，在某种极限状态下，非期望产出可最终减少为零而期望产出不变，甚至是增加。

这种对于期望产出和非期望产出的不平衡处理扭曲了对经济绩效和社会福利水平变化的评价，从而有可能导致政策建议的偏差。

现实的生产活动中，非期望产出既是不可避免的，它的减少也必然要以牺牲期望产出为代价，即CO2和SO2等非期望产出具有弱可处置的属性。

基于这种思想，Fare等最早提出基于DEA方法的环境生产技术，该技术将期望和非期望两类产出都考虑在内，并体现了非期望产出的弱可处置性，此后环境生产技术逐步得到拓展和应用。

Chung等对Fare提出的径向效率测度进行改善，提出更一般化的方向性距离函数，并发现传统的Shephard

距离函数是方向性距离函数的特例；

Zhou等在此基础上进一步讨论非径向和基于松弛变量的效率测度方法；

针对较多研究都假定环境生产技术呈现规模报酬不变的特性，Zhou还详细讨论并刻画了规模报酬不增及可变的环境生产型技术。

应用方面，Tyteca和Boyd主要从企业层面进行环境效率评价和环境规制的影响研究；

Zhou、Zaim、Zofio等则在宏观层面上对某个区域或国家进行环境效率的评价。

目前针对国家或地区CO2排放进行评价的研究工作显示出明显上升的趋势。

此外，Zhou还利用环境生产技术构造了一组能源效率的测算和评价模型，并以OECD国家为样本进行实证研究；

Fare等则关注了环境约束的成本问题。

中国学者利用环境生产技术进行的相关研究还十分少见，王兵等以环境生产技术为基础，应用Malmquist-Luenberger生产率指数分析CO2排放管制对APEC不同国家和地区全要素生产率的影响；

胡鞍钢等则基于中国的数据资料，在考虑环境因素的前提下用方向性距离函数测算30个省、自治区、直辖市的投入产出效率，并对省级技术效率进行了排序。

三、模型简介及指标体系构造

数据包络分析方法（DateEnvelopmentAnalysisMethod）是用数学规划模型来评价相同类型的多投入、多产出的决策单元是否技术有效的一种非参数统计方法，评价各单元的相对效率。

其显著特点是不需要考虑投入与产出之间的函数关系，而且不需要预先估计参数、任何权重假设，避免了主观因素，直接通过产出与投入之间加权和之比，计算决策单元的投入产出效率。

本部分会详细介绍数据包络分析的基本模型

1.基于不变规模报酬假设的CCR模型

每个被考察单元都有相同的投入和产出变量，它通过将一个被考察单元所提供的服务和其资源同其它被考察单元相比较将多个投入和产出变量转变为效率评价指标。

假定一组被考察单元的个数为n个，每个被考察单元都有s个输出变量和m个输入变量。

假定决策单元的规模收益不变，则DMUj0的效率评价可以转化成下面的线性规划问题：

minθ，s.t.

ΣXjλj+s-=θxj0；

Σyjλj-s+=yj0

（1）

s-，s+，λj≥0，j=1，2，…，n.

在模型

（1）中，xj=（x1j，x2j，…，xmj）T，yj=（y1j，y2j，…，ynj）T分别表示第j个单元的投入和产出。

s-是各项投入的松弛，若s-≠0，表示被评价的单元因相应投入项投入过多而造成资源使用上的浪费，可以减少s-单位的投入而保持产出不变；

s+是各项产出的松弛，若s+≠0，表示被评价的单元因相应产出项产出过少而造成资源分配上的效率损失，在保持投入不变的前提下可以增加s+单位的产出。

θ为DMUj0的相对综合效率（0＜θ＜1），表示DMUj0资源配置的合理程度。

当θ=1，s+=s-=0时，称DMUj0为DEA有效；

当θ=1，s+≠0或s-≠0时，称DMUj0为DEA弱有效；

当θ＜1时，称DMUj0为DEA无效，即在这n个决策单元组成的经济系统中可以通过组合将所有投入分量降至原投入xj0的θ比例，而保持原产出yj0不变。

该模型因其提出者而得名为CCR模型。

2.本文的基本模型

设某个生产过程可以由N种投入要素x生产出M种期望产出y和J种非期望产出u，x=（x1，x2，⋯，xn），x∈R+N；

y=（y1，y2，⋯，ym），y∈R+M；

u=（u1，u2，⋯，uj），u∈R+J从生产可能集的角度，该过程可描述为P（x）={（y，u）：

（x，y，u）∈T}，T为特定生产过程中的技术关系，P（x）为产出集，表示所有可能产出的集合，其生产前沿面由生产可能集内所有有效生产活动点（x，y，u）所构成空间中的超曲面确定。

P（x）具有闭合、有界和凸性的特征，即给定的投入集不可能有无限的产出水平，如果使用给定投入向量可以生产出两组产出水平，那么也能生产出这两种产出向量的任意加权平均。

根据Chung和Fare等对环境生产技术的描述，P（x）还同时满足如下条件。

①P（x）满足投入的强可处置性，即若（y，u）∈P（x）且x′>

x，则P（x）AP（x′）；

②P（x）满足期望产出的强可处置性，这种强可处置性是零成本的，即若

（y，u）∈P（x）且y′<

y，则（y′，u）∈P（x）；

③P（x）满足非期望产出的弱可处置性，这种弱可处置性表明非期望产出的减少是以牺牲期望产出为代价的，两类产出的同比例减少才是可能的，因而是存在成本的，即若（y，u）∈P（x）且两类产出的比例系数θ满足0≤θ≤1，则（θy，θu）∈P（x）；

④P（x）满足期望产出和非期望产出的零结合性，零结合性表明在生产活动中只要存在期望产出，就必然伴随非期望产出，避免非期望产出的唯一办法就是停止一切生产活动，即若（y，u）∈P（x）且u=0，则y=0。

设有K个地区，即有K个决策单元（DMU），第k个地区的投入产出为（x，y，u），则规模报酬不变条件下的生产过程可描述为

P（x）={（x，y，u）}

Σλkxkn≤x0n，n=1，2，…，N

Σλkxkm≥y0m，m=1，2，…，M

Σλkukj=u0j，j=1，2，…，J

λk≥0，k=1，2，…，K

（2）

其中，λk为相对于DMU0而重新构造的一个有效DMU组合中第k个评价单元DMUk的组合比例，下标0表示该DMU为被评价单元。

（2）式中的不等式约束表明投入要素和期望产出是强可处置的，满足环境生产技术①～④的条件。

3.指标体系的构造

（1）评价指标的选择原则

环境规制效率评价指标是衡量环境规制效率高低的重要测度工具，评价指标体系是由若干个单项评价指标组成的整体，它反映出所要解决问题各项目标要求。

因此，评价指标的选择和指标体系的构建是环境规制投入产出效率评价工作至关重要的一个环节。

要使评价指标有效而可信，使指标体系实际、合理和科学，使评价结果能全面、客观、准确地反映环境规制的效率及各种环境资源的配置状况，评价指标的遴选应考虑以下几项基本原则：

①科学性原则。

即选择评价指标应尽可能与国际和国内关于“环境规制效率”的界定范围保持一致，指标的设置要能够对“环境规制效率”进行一个客观的描述。

同时，运用科学的分类方法，对不同影响因素进行归类，抓主放次，科学合理地界定环境规制效率评价的系统范围。

具体而言，一是指标的选择与层次划分要符合基本的思维逻辑；

二是指标体系应紧密结合“环境规制”的现实状况，测度结果能反映“效率”的核心运用。

②系统性原则。

系统性原则意味着评价指标体系要能够反映充分的信息量，n个评价指标相互独立，构成一个n维空间，空间中的每个点都对应着某环境规制系统资源配置状况的一个方面，由若干个相互独立的指标构成一个指标体系，则反映环境规制系统资源配置的整体状态，用来测度和评价环境规制系统资源的综合配置效率。

③可操作性原则。

主要包括三个方面的内容：

一是数据资料的可获得性。

评价指标所需的资料应易于调查和收集，数据资料尽可能从统计资料中获取；

二是评价指标不能过多。

在整体完备性的基础上，指标体系应力求简洁，尽量选择那些有代表性的综合指标，并适当增加辅助指标；

三是数据资料可量化，尽可能简化所考虑指标量化的难度。

定量指标数据要保证其真实、可靠和有效，定性指标和经验指标应尽量少用。

④可比性原则。

可比性是设计“环境规制效率”测度指标体系和实际运作中的重要环节，是评价指标设计特别要关注的方面，决定着测度结果的可信度。

在指标选取时要注意将不可比因素转化为可比因素，明确评价指标体系中每个指标的涵义、统计口径、时间、地点和适用范围，以确保评价结构能够进行横向和纵向比较，以便更好地了解和把握不同时段和不同区域资源配置状况和变化趋势。

（2）指标体系的构建

根据科学性、系统性、可操作性和可比性原则，本文对环境规制的投入和产出指标体系进行构建。

1环境规制的投入指标

环境规制的投入指标从直接投入和间接投入两个方面来进行分析。

环境规制的直接投入包括环境规制总投资和环境规制人员投入，社会由于遵守和执行规制导致的商品和服务的损失及产量的减少可以视为环境规制的间接投入，如给环境受害者补偿的费用、发展环境保护产业投入的费用、资源闲置损失和按新的生产要素组合方式而可能导致的损失等。

根据国家政策规定以及数据收集方面的原因，本部分将环境规制的资金投入和人力投入作为环境规制的投入指标（未考虑环境规制的间接投入）。

其中，环境规制的资金投入包括城市环境基础设施建设投资、工业污染源治理投资和建设项目“三同时”环保投资；

环境规制的人力投入主要指环境行政主管部门的人数，包括环保局人员、环境监测人员以及环境监察人员。

（如表1所示）

表1环境规制的投入指标

一级指标

二级指标

三级指标

四级指标

环境规制投入

直接投入

资金投入

城市环境基础设施建设投资（亿元）（x11）

工业污染源治理投资（亿元）（x12）

建设项目“三同时”环保投资（亿元）（x13）

人员投入

环境保护系统年末实有人数（人）（x15）

间接投入

此部分本文不考虑

1环境指标的产出指标

环境规制的产出无法直接用金钱来衡量，可以用环境规制产生的环境状况的改进来衡量，如各种污染物排放的减少、城市环境质量的提高等。

基于此，本文从环境保护的事前预防工作和事后污染处理两个角度对我国环境规制的治理状况进行分析。

而环境保护的事前预防工作主要是指政府进行各种环境建设来缓解污染气体对社会的危害同时环境保护的事后污染处理主要指政府对子污染气体的规制，如环境质量和污染控制。

因此，衡量收益的指标用环境质量、污染控制、以及生态环境建设来代表，具体见表2。

其中，工业二氧化硫去除排放比是指工业二氧化硫的去除量与排放量之比，工业烟尘去除排放比是指工业烟尘的去除量与排放量之比，工业粉尘去除排放比是指工业粉尘的去除量与排放量之比，其余指标解释见中国环境统计年报，这里不再赘述。

表2环境规制的产出指标

环境规制产出

事后处理

环境质量

二氧化氮（NO2）年日均（Mg/Nm）

可吸入悬浮颗粒物（PM10）年日均（Mg/Nm）

SO2年日均（Mg/Nm）

COD排放量（万吨）

污染控制

工业烟尘去除排放比（%）

工业粉尘去除排放比（%）

SO2去除排放比（%）

工业废水达标率（%）

生活垃圾处理率（%）

工业固废利用率（%）

事前预防

环境建设

城市气化率（%）

建成区绿地覆盖率（%）

人均公园绿地（m2）

四、环境规制的投入产出分析

本章以我国2000-2009年以及我国个省市（西藏除外）的政府环境规制效率为研究对象，应用上一部分分析出来的评价指标来对我国历年环境规制效率的变化和2009年省际间的环境规制效率进行比较和评价。

根据2001-2010年《中国环境统计公报》、《中国环境质量报告书》和《中国统计年鉴》对上述指标体系进行数据搜集。

由于输入指标和COD排放量指标的国家值是全国各省市相应数值之和，因此，本文利用数据包括分析法来衡量我国政府环境规制的相对效率水平时，先对上述四项输入指标和COD

排放量指标进行了平均，以便与个省份放在一起进行分析时不受干扰。

同时，这样的结果对历年的相对效率比较没有影响。

另外，由于NO2年日均、SO2年日均、PM10年日均和COD排放量的值越小越好，因此对这四项指标的数值作倒数处理。

然后，运用DEAP2.1软件进行效率测量（表3）。

表32000-2009年环境规制效率

年份

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

技术效率

0.544

0.517

0.431

0.38

0.331

0.271

0.246

0.212

0.196

0.209

地区

北京

天津

河北

山西

内蒙古

辽宁

吉林

黑龙江

上海

江苏

0.955

1

0.106

0.135

0.282

0.266

0.312

0.161

浙江

安徽

福建

江西

山东

河南

湖北

湖南

广东

广西

0.344

0.288

0.465

0.413

0.143

0.25

0.149

0.374

0.403

海南

重庆

四川

贵州

云南

陕西

甘肃

青海

宁夏

新疆

0.599

0.236

0.661

0.223

0.316

对于环境规制效率为1的省份或年份而言，其目标值投影值等于实际值，表示其投入与产出数均做有效的使用，不须加以改善，但环境规制效率小于1的省

表42000-2009年的投入冗余及产出不足数量值

DMU

S1-

S2-

4.23

2.68

0.84

3.25

2.94

4.28

6.27

6.17

6.96

1.22

S3-

21.85

9.08

S4-

3230.01

2894.18

3333.44

3472.91

3523.22

3561.45

3209.87

1159.78

1359.39

S1+

28.70

33.31

25.83

19.97

11.86

11.14

3.83

8.87

S2+

6.85

13.91

11.30

12.47

9.62

5.92

6.88

4.30

4.36

5.05

S3+

59.26

103.82

84.67

87.18

67.79

47.40

54.22

45.88

44.72

50.15

S4+

8.65

6.40

6.54

7.04

6.63

6.02

4.84

0.74

1.04

2.64

S5+

39.57

55.59

51.94

51.95

49.62

48.63

46.97

49.29

34.40

28.74

S6+

17.36

12.21

24.16

23.56

31.35

45.64

28.89

5.29

2.87

S7+

1.23

2.10

1.92

2.06

1.78

1.44

1.10

0.02

S8+

S9+

16.55

4.19

14.13

18.05

21.72

25.60

28.15

18.41

10.02

10.54

S10+

15.53

23.76

23.37

20.32

18.29

16.00

14.05

18.70

19.53

14.81

S11+

18.71

14.61

4.69

3.22

5.14

8.91

4.16

0.96

S12+

7.18

8.56

6.13

6.06

3.64

2.11

1.53

S13+

4.71

3.71

2.77

1.58

0.79

0.85

0.93

0.13

注：

S1-表示城市环境基础设施建设投资的调整值，S2-表示工业污染源治理投资的调整值，S3-表示建设项目“三同时”环保投资的调整值，S4-表示环保人员投入的调整值；

S1+表示NO2年日均的调整值，S2+表示PM10年日均的调整值，S3+表示SO2年日均的调整值，S4+表示COD排放量的调整值，S5+表示工业烟尘去除排放比的调整值，S6+表示工业粉尘去除排放比的调整值，S7+表示工业二氧化硫去除排放比的调整值，S8+表示城市工业废水达标率的调整值，S9+表示生活垃圾处理率的调整值，S10+表示工业固废利用率的调整值，S11+表示城市气化率的调整值，S12+表示建成区绿地覆盖率的调整值，S13+表示人均公园绿地的调整值。

份或年份，则至少会有一项投入或产出，其目标值投影值不等于实际值，而实际值与投影值的差异，也就是相对低效率的省份或年份可以改善资源的空间。

因此，利用反映投入冗余和产出不足的松弛变量分析可以了解环境规制相对低效率省份或年份资源可以改善的空间，也就是在产出既定下，投入哪些可减少，以及减少的幅度为多少；

在投入既定下，哪些产出应该增加，以及增加的幅度。

下面分别从我国2000-2009年的年际变化和2009年我国30个省份的省际区别两个方面进行投入冗余和产出不足分析。

从表3的第二行数据可以看出，2000-2009年中国的环境规制效率都小于1，即均是相对无效的。

这点也可以从表4中得到反映，表4表明，只有很少一部分的投入冗余和产出不足是0。

从投入来看，只有城市环境基础设施建设投资在2000-2009年都是有效率的；

工业污染源治理投资和环境保护系统年末实有人数每一年都有冗余，存在比较严重的投资不合理现象；

建设项目“三同时”环保投资在2000-2007年的投资是有效的，但到了2008年可能是因为政府的预期出现偏差，“三同时”项目的投资也出现冗余。

从产出来看，工业废水达标率的不足在2000-2009年间均是0，也就是说在这10年间，工业废水达标率都是100%。

然而，在所有的产出中，仅有工业废水达标率不存在不足，其他的产出都存在着不同程度的不足。

其中，反映环境质量的四个指标都存在产出不足，但从数据来看，2000-2009年间，这四个指标的数据呈现下降趋势，说明10年内，环境质量得到了逐步的改善；

反映污染控制的六个指标各有不同的变化，其中工业废水达标率的不足一直为0，工业烟尘去除排放比、工业粉尘去除排放比和二氧化硫去除排放比的产出不足在逐年下降，其中二