浅析城市污水处理投资与环境效益间的关系

浅析城市污水处理投资与环境效益间的关系[摘要]本文根据2003—2010年全国29个省市自治区的面板数据，分析了城
市污水处理投资和污水处理厂环境效益之间的关系。

研究结果表明，城市污水处理投资与污水处理厂环境效益的关系大小因地而异，具体表现在对西部和东北地区的省份而言，城市污水处理投资对污水处理厂环境效益的作用大；对东部省份而言，城市污水处理投资对污水处理厂环境效益的作用小。

最后根据研究结果为政府部门的环保投资提出有针对性的建议。

[关键词]城市污水处理投资；污水处理厂环境效益；面板数据；个体固定效应模型
1问题的提出
改革开放三十多年来，我国经济取得了令世界瞩目的发展，人民生活水平不断提高，但与此同时也产生了较为严峻的环境污染问题，环境污染问题之一的水污染问题与人们的生活息息相关，既是人们所密切关注的污染问题，又是政府投资治理的重点对象。

在水污染治理中，污水处理是实现水污染治理的关键，因此城市污水处理投资就自然成为水污染治理的资金投入重点。

城市污水处理投资主要包括与污水处理厂相配套的管网设施建设投资和污水处理厂自身的建设投资，污水处理厂投资额约占30%[1]。

与管网设施建设投资相比，尽管污水处理厂的投资小于管网设施建设投资，但污水处理厂是污水净化过程中的最核心环节，同时也是产生效益的最关键环节。

城市污水处理直接关系到经济社会的可持续发展和人们生活环境质量的改善，日益受到社会的广泛关注，也成为各级政府的重要任务，对城市污水处理投资与污水处理厂环境效益的关系进行分析具有重要的现实意义。

那么城市污水处理投资与污水处理厂环境效益的关系如何，正是本文将要回答的问题。

2文献综述
笔者发现，国内对城市污水处理投资与污水处理厂环境效益关系的关注度不够，只有一些研究相近问题的文献，王亚菲在《公共财政环保投入对环境污染的影响分析》一文中得出考虑到环境污染治理投资对环境污染影响的区域特征因素，财政环保投入在各省起到的作用差异较大的结论[2]。

涂正革在《环境、资源与工业增长的协调性》一文中得出区域间环境工业协调性不平衡的结论[3]。

辜子寅等以江苏省为研究对象，探讨了环境效率的影响因素，得出产业结构和经济外向度的作用具有双面性的结论[4]。

3模型的选择与确立
本文先选出影响污水处理厂环境效益的重要因素，以2003—2010年全国29
个省市自治区的面板数据为样本，采用聚类与主成分的分析方法，构建了污水处理厂环境效益的综合评价指标，从而为污水处理厂环境效益的评价提供了量化的标准。

求得各省各年污水处理厂环境效益的综合得分后，以此为被解释变量，利用面板数据模型探究城市污水处理投资与污水处理厂环境效益的关系，分别建立三种模型：混合效应模型、个体固定效应模型、个体随机效应模型。

对混合效应模型和个体固定效应模型，利用F统计量检验从中选择效果更好的模型，统计量定义为：
其中SSEr表示混合估计模型的残差平方和，SSEu表示个体固定效应回归模型的残差平方和。

N表示个体个数，（N-1）表示约束条件个数，k表示解释变量的个数，算得：
因而拒绝原假设，选择建立个体固定效应模型。

对个体固定效应模型和个体随机效应模型，利用Hausman检验从中选择效果更好的模型，检验结果显示，Hausman统计量的值为247645，相应的P值小于001，因而拒接原假设，选择建立个体固定效应模型。

最终确立的估计模型为个体固定效应模型。

绘制并观察城市污水处理投资与污水处理厂环境效益的散点图，图形显示存在异方差现象，即各省市自治区的城市污水处理投资对污水处理厂环境效益的影响存在差异，且因面板数据截面数（29）大于时期数（8），存在截面异方差，故采用截面加权的方法估计模型，以消除异方差的影响。

对时间序列数据而言，用存在单位根的时间序列变量进行回归，可能会导致伪回归的结果，面板数据也存在着与时间序列数据类似的问题，需要对面板数据进行单位根检验。

本文分别对城市污水处理投资和污水处理厂环境效益进行了单位根检验。

城市污水处理投资单位根检验与污水处理厂环境效益单位根检验结果均显示：相同单位根检验LLC，P值小于005的显著性水平，拒绝存在单位根的原假设，不同单位根检验ADF-Fisher检验，P值小于005的显著性水平，拒绝存在单位根的原假设，认为城市污水处理投资和污水处理厂环境效益这两个序列是平稳的。

城市污水处理投资与污水处理厂环境效益序列均为零阶单整序列，说明这两个序列本身都是平稳的，不需进行协整检验。

4模型估计结果及分析
个体固定效应模型估计相应的方程为：
解释变量城市污水处理投资的t值绝对值为341，大于95%置信水平下对应的t值196，对应的P值小于005，说明城市污水处理投资这一变量显著。

模型的可决系数R2为07793，拟合程度较高，TZi的系数为-00094，不能简单地说城市污水处理投资对污水处理厂环境效益的影响是显著或是不显著，因为还有其他因素影响污水处理厂环境效益，例如技术效率[4]、经济发展程度[5]、产权结构[3]、管理水平等。

城市污水处理投资对污水处理厂环境效益的影响显著与否取决于城市污水处理投资这一因素与影响污水处理厂环境效益的其他因素的相对关系。

个体固定效应模型的个体固定效应指每一个个体都有一个不同的截距项，而个体固定效应模型的估计方程考察了城市污水处理投资对污水处理厂环境效益的影响，但城市污水处理投资的回归系数较小，可认为各省的个体固定效应的大小实际上反映了影响污水处理厂环境效益的其他因素的作用。

将各省的个体固定效应的大小由大到小进行排序，得知排在前五位的省份分别是江苏、广东、浙江、山东、北京，而排在后五位的省份分别是江西、吉林、甘肃、贵州、青海。

且不同地区之间差异显著，东部九省分别排名第一到第七位，第十四位，第十六位，排名大多靠前；中部六省中有五个省排名第十到第十九位，江西排在第二十五位，排名大多居中；东北三省中，辽宁排在第十一位，而黑龙江和吉林分别排在第二十四位和第二十六位，排名比较靠后；而其余的西部省份，排名大多排在第二十位之后，仅有新疆和云南分别排在第八位和第九位，西部各省总体排名靠后。

各省的城市污水处理投资的个体固定效应越小，说明对应省份的影响污水处理厂环境效益的其他因素的作用较小，而影响污水处理厂环境效益的城市污水处理投资这一因素的作用相对较大。

城市污水处理投资的个体固定效应较小的省份大多都是西部和东北地区技术效率较低、经济发展较落后的省份。

这些省份污水处理厂环境效益的提升受益于城市污水处理投资的增加，而受其他因素诸如技术效率、经济发展程度、产权结构等的作用较小。

可知西部和东北地区在提升污水处理厂环境效益方面资金因素对技术等因素的替代作用明显。

相反，各省的城市污水处理投资的个体固定效应越大，说明对应省份的影响污水处理厂环境效益的其他因素的作用较大，而影响污水处理厂环境效益的城市污水处理投资这一因素的作用相对较小。

城市污水处理投资的个体固定效应较大的省份大多都是东部技术效率较高、经济发展较先进的省份。

这些省份污水处理厂环境效益的提升得益于较高的技术效率、厚实的经济基础、合理的产权结构等因素的拉动，而受城市污水处理投资增加的作用较小。

可知东部地区在提升污水处理厂环境效益方面技术等因素对资金因素的替代作用明显。

5结论与建议
本文运用面板数据个体固定效应模型，科学探究了城市污水处理投资与污水处理厂环境效益间的关系，得出以下结论：城市污水处理投资对污水处理厂环境效益的影响作用大小因地而异，对西部和东北地区技术效率较低、经济发展较落
后的省份而言，城市污水处理投资对污水处理厂环境效益的影响作用大；对东部技术效率较高、经济发展较先进的省份而言，城市污水处理投资对污水处理厂环境效益的影响作用小。

依据城市污水处理投资与污水处理厂环境效益关系的研究结果，提出以下三点政策建议：
（1）进行城市污水处理投资财政预算时，不能“一刀切”，应因地制宜，实施区域环境保护投资战略。

对西部和东北地区的省份，应该保证适当的城市污水处理投资预算投入。

（2）提高污水处理厂环境效益，除城市污水处理投资外，还应该重视技术效率、产权结构、管理水平等因素的影响。

（3）缩小区域环境保护差异化程度，合理确定环境保护的范围和标准，加强区域统筹，健全环境保护体系。

参考文献：
[1]林荣忱排水工程[J].建筑工业，2004（5）.
[2]王亚菲公共财政环保投入对环境污染的影响分析[J].财政研究，2011（2）.
[3]涂正革环境、资源与工业增长的协调性[J].经济研究，2008（2）.
[4]辜子寅，俞逸帆江苏省环境效率的测度及其影响因素实证分析[J].常熟理工学院学报，2013（3）.
[5]于海燕，于振英河北省县域经济增长与环境质量变化的个体固定效应分析[J].石家庄经济学院学报，2010（4）.
[6]白仲林，张晓峒面板数据的计量经济分析[M].天津：南开大学出版社，2008.。