趙良仕

(遼寧師范大學(xué) 海洋經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展研究中心,遼寧 大連 116029)

自改革開放以來，中國經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)了快速增長,隨之而來資源被過度消耗和污染排放劇增,導(dǎo)致了經(jīng)濟(jì)社會的不可持續(xù).2016年中國廢污水排放總量為711.1億t,較2004年增加近230億t,同時(shí)多數(shù)城市地下水受到嚴(yán)重污染,水資源生態(tài)環(huán)境逐年加重,嚴(yán)重威脅城鎮(zhèn)居民的飲用水安全.2014年8月6日印發(fā)的《國務(wù)院辦公廳關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)排污權(quán)有償使用和交易試點(diǎn)工作的指導(dǎo)意見》中,指出建立排污權(quán)有償使用和交易制度,各地區(qū)政府、各有關(guān)部門應(yīng)高度重視排污權(quán)有償使用及交易制度的建設(shè)；2015年4月2日執(zhí)行了《水污染防治行動計(jì)劃》,切實(shí)加大水資源污染防治力度；2017年十九大報(bào)告“生態(tài)文明”篇章中提出關(guān)于水資源綠色利用理念.因此,盡量減少經(jīng)濟(jì)活動的資源和環(huán)境成本是當(dāng)務(wù)之急.中國各地區(qū)在水資源稟賦、水資源生態(tài)環(huán)境及承載力和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平上差異明顯,簡單比較水資源污染物排放總量不能發(fā)現(xiàn)各地區(qū)水資源污染物排放對經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的影響,而基于一定投入產(chǎn)出的水資源污染物邊際減排成本分析具有一定的優(yōu)勢,可以彌補(bǔ)僅通過用經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出價(jià)值量與水資源污染物實(shí)物量對比的不足.

污染物的邊際減排成本為減少排放一個(gè)單位污染物同時(shí)造成經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出減少的機(jī)會成本,可以由影子價(jià)格近似表示[1-2].影子價(jià)格可由方向性距離函數(shù)法得出,即污染物排放的邊際減排成本[3-4].邊際減排成本的估算能夠?yàn)闆Q策者提供參考,從而設(shè)計(jì)更有效的資源和環(huán)境政策,如環(huán)境稅和排放交易系統(tǒng)[5-7].F?re等[5]改進(jìn)了Shephard[8]提出的距離函數(shù)方法,并推導(dǎo)出生產(chǎn)無效率估計(jì)、污染物產(chǎn)出的影子價(jià)格,以及相關(guān)的污染成本估算.一些研究采用這種方法估算了發(fā)達(dá)國家的發(fā)電廠的生產(chǎn)效率和各種污染物的影子價(jià)格[9-10].其他一些研究使用這種方法評估分析了中國各地區(qū)能源效率及碳排放的邊際減排成本和減排潛力[11-12].目前，關(guān)于碳排放或廢氣排放等影子價(jià)格的研究較多,如Tang等[13]考慮到中國在經(jīng)濟(jì)、社會和資源稟賦方面的各地區(qū)差異,應(yīng)用參數(shù)化的非徑向距離函數(shù)估計(jì)2003—2012年中國30個(gè)省區(qū)的全要素效率和污染物的邊際減排成本,研究結(jié)果能夠?yàn)楦鞯貐^(qū)生產(chǎn)設(shè)計(jì)和優(yōu)化節(jié)能減排政策提供依據(jù).María等[14]利用參數(shù)化的二次型方向性距離函數(shù)估計(jì),計(jì)算了智利一個(gè)飲用水處理廠的CO2影子價(jià)格和減排潛力,應(yīng)用非參數(shù)假設(shè)檢驗(yàn),分析CO2影子價(jià)格的影響因素.Tang等[15]利用2001—2010年省級面板數(shù)據(jù),采用參數(shù)化二次型的定向輸出距離函數(shù),分析了中國各地區(qū)農(nóng)業(yè)污染物的減排潛力、影子價(jià)格和污染成本,這些成果能夠幫助設(shè)計(jì)和優(yōu)化中國的農(nóng)業(yè)污染治理政策.Peng等[16]以2004—2013年中國30個(gè)省份的面板數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),利用參數(shù)二次定向輸出距離函數(shù),估算了中國區(qū)域火電行業(yè)CO2排放的技術(shù)效率、減排潛力和邊際減排成本,采用回歸分析邊際減排成本的影響因素.Yang等[17]采用參數(shù)化方向距離函數(shù)法,根據(jù)2003—2012年的省級面板數(shù)據(jù),對中國省區(qū)生態(tài)效率和污染物邊際減排成本進(jìn)行了估算分析,這些成果能為中國環(huán)境資源政策設(shè)計(jì)和利用優(yōu)化提供參考.María等[18]利用參數(shù)二次型方向距離的方法,對污水處理廠樣品的CO2影子價(jià)格進(jìn)行了估算,在敏感性分析中,評估了不同方向向量設(shè)置對影子價(jià)格的影響,研究得出對非電力企業(yè)的CO2影子價(jià)格的估算可以為減少溫室氣體排放提供激勵.然而，在沒有水資源污染物排放市場價(jià)格和成本信息情況下，缺乏關(guān)于水資源污染物的邊際減排成本估算,進(jìn)而中國各地區(qū)無法完成對水資源污染排放交易權(quán)的制定.

根據(jù)WBCSD(世界可持續(xù)發(fā)展工商業(yè)委員會)的環(huán)境效率定義,本文水資源環(huán)境效率為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出總值比上環(huán)境成本[19-20].王連芬等[21]在環(huán)境效率公式的基礎(chǔ)上,把污染物的影子價(jià)格作為環(huán)境成本的計(jì)價(jià)單位,提出了環(huán)境效率幻覺,彌補(bǔ)環(huán)境效率衡量經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展質(zhì)量過度依賴經(jīng)濟(jì)增速的缺陷.目前，關(guān)于中國各地區(qū)水資源利用效率的研究較多,如孫才志等[22-24]、趙良仕等[25]、馬海良等[26]分別在環(huán)境規(guī)制下研究了中國各地區(qū)水資源利用效率,并研究其空間分布特征,俞雅乖等[27]利用超效率DEA-Tobit兩階段模型分析中國各省區(qū)水資源效率的各地區(qū)差異及其影響因素.然而,這些都沒有考慮污染成本增加率與經(jīng)濟(jì)增長之間的動態(tài)關(guān)系.考慮到中國各地區(qū)異質(zhì)性,在各地區(qū)層面上衡量相關(guān)參數(shù)是至關(guān)重要的,評價(jià)效率水平和MAC (Marginal abatement cost)對評估各地區(qū)間減排義務(wù)分配具有重要意義.

基于以上分析,本研究根據(jù)生產(chǎn)過程中的水資源等要素投入產(chǎn)出,借助于參數(shù)化二次型方向性距離函數(shù),估算2001—2016年中國31個(gè)省級行政區(qū)水資源利用過程中主要污染物(如化學(xué)需氧量(COD)和氨氮(AN))的影子價(jià)格,測算中國各地區(qū)水資源污染物的邊際減排成本和各地區(qū)水資源利用污染排放成本,并根據(jù)環(huán)境效率幻覺指數(shù)分析各地區(qū)水資源利用情況,最后討論中國建立各地區(qū)水資源污染排放交易區(qū)的適應(yīng)性.

2 研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1 水資源污染物排放的影子價(jià)格

P(x)={(y,b):x能生產(chǎn)(y,b)}.

(1)

方向向量為g=(gy,gb),且g≠0,在環(huán)境技術(shù)約束下的方向性距離函數(shù)定義如下：

(2)

從生產(chǎn)技術(shù)P(x)中可以得出方向性距離函數(shù)必須滿足投入自由可處置性、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出聯(lián)合自由可處理性、期望產(chǎn)出自由可處置性、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出0連接性.由方向性距離函數(shù)和收益函數(shù)的對偶關(guān)系得出非期望產(chǎn)出的影子價(jià)格.假設(shè)p=(p1,…,pM)和q=(q1,…,qJ)分別表示M種期望產(chǎn)出價(jià)格和J種非期望產(chǎn)出價(jià)格,一般將非期望產(chǎn)出看作污染物排放,為負(fù)收益,因此收益函數(shù)定義如下：

R(x,p,q)=maxy,b{py-qb:(y,b)∈P(x)}.

(3)

結(jié)合生產(chǎn)技術(shù)P(x)與方向性距離函數(shù)的關(guān)系,式(3)等價(jià)于式(4),

(4)

在給定生產(chǎn)技術(shù)條件下,若一個(gè)決策單元產(chǎn)出集合(y,b)是可行的,則在方向向量上移動也是可行的,可以通過數(shù)學(xué)語言描述為式(5),進(jìn)一步收益函數(shù)表示為式(6)：

(5)

(6)

對式(6)應(yīng)用兩次包絡(luò)定理,得出非期望產(chǎn)出的影子價(jià)格式(7)和式(8).如果第m種期望產(chǎn)出的價(jià)格pm已知,采用式(9)可以計(jì)算第j種非期望產(chǎn)出的價(jià)格qj,

(7)

(8)

(9)

由于二次型函數(shù)是對未知的方向性距離函數(shù)的二階近似,能容易的驗(yàn)證方向性產(chǎn)出距離函數(shù)的性質(zhì)得到滿足,本研究將采用二次型函數(shù)法求解方向性距離函數(shù).選擇g=(1,1)作為方向性產(chǎn)出距離函數(shù)的方向向量,假設(shè)一共有K個(gè)決策單元(DMU),在F?re等[6]的距離函數(shù)基礎(chǔ)上修訂部分公式,定義第k個(gè)決策單元在第t期的距離函數(shù)為

(10)

求解式(10),得出水資源污染物排放的影子價(jià)格表達(dá)式如下：

(11)

(12)

水資源污染物的邊際減排成本由上面估計(jì)的水資源污染物排放的影子價(jià)格表示[29].通過線性規(guī)劃方法確定式(10)的參數(shù),使生產(chǎn)邊界與每一時(shí)期的DMU狀態(tài)觀測之間的距離之和最小,解出下面二次型方向性距離函數(shù)的各參數(shù)來估計(jì)方向性距離函數(shù).

(13)

2.2 水資源環(huán)境效率幻覺評價(jià)模型

隨著水資源生態(tài)環(huán)境對中國各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人們生活質(zhì)量的束縛逐漸加重,在環(huán)境規(guī)制下的水資源環(huán)境效率研究需要聯(lián)系水資源污染物邊際減排成本以及水資源生態(tài)可持續(xù)發(fā)展能力,在計(jì)算水資源環(huán)境效率時(shí)需要考慮水資源污染成本,水資源污染成本的變動趨勢緊密關(guān)系到水資源經(jīng)濟(jì)成本及水資源環(huán)境效率.根據(jù)收益函數(shù),-qb表示由非期望產(chǎn)出帶來的負(fù)收益,比如水資源利用過程中排放的污染物.F?re等[6]指出qb可以表示污染物的減排成本,本研究通過如下公式表示水資源污染物排放的污染成本：

(14)

其中,I指水資源污染成本,在本研究中為水資源污染物排放的總成本,qi為第i種水資源污染物的邊際減排成本,bi為第i種水資源污染物排放總量.水資源污染物的減排成本連接著水資源污染成本與水資源環(huán)境效率,影子價(jià)格解釋為減排一個(gè)單位水資源污染物的邊際經(jīng)濟(jì)成本,反映了減少排放一單位水資源污染物會損失多少單位經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出.由邊際減排成本計(jì)算了水資源污染物排放的污染成本,其高低代表造成經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和水資源生態(tài)可持續(xù)負(fù)效應(yīng)的多少,即水資源污染物的邊際減排成本就是水資源污染物價(jià)格的近似替代.

目前,有關(guān)水資源效率的研究多數(shù)集中在對靜態(tài)的每個(gè)時(shí)期投入產(chǎn)出效率進(jìn)行測算,并分析各地區(qū)水資源效率的時(shí)空差異,缺乏對污染成本和期望產(chǎn)出動態(tài)變化的考慮,忽略了在靜態(tài)效率增長的同時(shí)污染成本卻在增加的實(shí)際情況,隱藏了兩者增速的差距,從而誤導(dǎo)對環(huán)境約束下的經(jīng)濟(jì)增長分析.根據(jù)王連芬等[21]提出的環(huán)境效率幻覺計(jì)算公式,本研究將水資源環(huán)境效率幻覺表達(dá)為水資源污染成本增長率除以經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出增長率：

(15)

以下對地區(qū)水資源效率幻覺值的大小進(jìn)行分類,當(dāng)水資源環(huán)境效率幻覺大于1時(shí),屬于高水資源環(huán)境效率幻覺,此類地區(qū)水資源污染成本的增長率高于經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的增長率；當(dāng)水資源環(huán)境效率幻覺大于0且小于1時(shí),屬于低水資源環(huán)境效率幻覺；當(dāng)水資源環(huán)境效率幻覺小于0時(shí),屬于無水資源環(huán)境效率幻覺,此類地區(qū)水資源污染成本負(fù)增長,即這個(gè)地區(qū)不存在水資源環(huán)境效率幻覺.

2.3 變量選取與數(shù)據(jù)來源

本研究把中國31個(gè)地區(qū)(不包括臺灣、香港、澳門)作為決策單元,研究時(shí)間跨度為2001—2016年.各個(gè)地區(qū)水資源利用過程中水資源投入與產(chǎn)出變量為用水總量、固定資產(chǎn)投資、就業(yè)人員數(shù)、期望產(chǎn)出GDP、非期望產(chǎn)出水資源廢污水中主要污染物.由于廢污水中污染物主要由COD和AN決定,取這兩個(gè)指標(biāo)作為非期望產(chǎn)出.所有數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》(2002—2017年)、《中國環(huán)境年鑒》(2002—2017年)、《中國水資源公報(bào)》(2001—2016年).具體投入產(chǎn)出結(jié)構(gòu)如圖1所示.

圖1 考慮非期望產(chǎn)出的水資源利用過程Fig.1 The water resource utilizing process with considering the undesirable output

3 結(jié)果與分析

3.1 水資源污染物的邊際減排成本分析

在估算水資源污染物減排成本時(shí),假定期望產(chǎn)出價(jià)格為1,水資源污染物的影子價(jià)格可以通過期望產(chǎn)出的替代關(guān)系求出,并近似水資源污染物的邊際減排成本.本研究采用Matlab2017b軟件對上述的線性規(guī)劃模型進(jìn)行求解,通過式(10)測算了中國31個(gè)地區(qū)水資源利用過程中排放的污染物的邊際減排成本,如圖2.兩種水資源污染物的影子價(jià)格的動態(tài)變化趨勢不一致,COD影子價(jià)格的波動變化劇烈遞增,而在整個(gè)考察期AN影子價(jià)格增長平穩(wěn).2001—2016年,從整體上中國各地區(qū)水資源利用過程中，COD、AN的平均邊際減排成本為12.39,498.59萬元/t,差距比較大.水資源利用過程中對待這兩種污染物的排放面臨著不同的成本,整體來看減排1 t COD約損失12.39萬元,而減排1 t AN約損失498.59萬元,此估算結(jié)果高于王兵等[30]對造紙企業(yè)污染物COD的平均邊際減排成本5.7萬元/t.本研究采用省級行政區(qū)層面數(shù)據(jù),得到的是各地區(qū)水資源污染物的邊際減排成本,明顯高于其他研究,各地區(qū)應(yīng)該會積極地參與排污權(quán)交易中,以此降低本地區(qū)的排污成本.

圖2 2001—2016年中國各地區(qū)COD和AN影子價(jià)格Fig.2 The regional shadow prices of COD and AN in China from 2001 to 2016

圖3顯示2001—2016年COD和AN的影子價(jià)格與排放強(qiáng)度、污染成本的關(guān)系.AN的影子價(jià)格與各自排放強(qiáng)度之間大致呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,COD的影子價(jià)格與污染成本呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系.具有較低水資源污染物排放強(qiáng)度的地區(qū)減少一個(gè)額外的水資源污染物排放單位的成本會更高.該研究結(jié)果與王兵等[30]對COD影子價(jià)格的研究結(jié)果是一致的.

圖3 2001—2016年影子價(jià)格與排放強(qiáng)度、污染成本的關(guān)系Fig.3 The relationship between shadow price and emission intensity, pollution cost from 2001 to 2016

接下來分析中國31個(gè)地區(qū)的水資源污染物減排成本.2001—2016年,同種水資源污染物在不同地區(qū)之間的差異比較大,如北京COD影子價(jià)格最低為1.16萬元/t,廣東最高為31.59萬元/t；從時(shí)間演進(jìn)上來看,整體上看COD和AN的減排成本呈現(xiàn)遞增趨勢,2001—2010年COD增長平緩,而在2011—2016年增長快速,且不同地區(qū)波動劇烈.污染物的邊際減排成本隨著環(huán)境管制的嚴(yán)厲程度的加強(qiáng)而增大(表1).

本研究得到的減排成本隨時(shí)間遞增的趨勢說明了中國對于水資源利用過程中污染排放管制程度在加強(qiáng),并在一定程度上起到了作用.

表1 2001—2016年中國各地區(qū)水資源污染物的平均影子價(jià)格

污染物影子價(jià)格可以表示水資源利用過程中水資源污染物排放的邊際成本,為水資源生態(tài)環(huán)境保護(hù)政策制定與堅(jiān)持綠色發(fā)展理念提供參考依據(jù).下面對中國31個(gè)地區(qū)水資源利用過程中污染排放的污染成本進(jìn)行分析.利用水資源污染物的影子價(jià)格(q)和排放總量(b)計(jì)算了所有地區(qū)水資源的污染排放成本(qb),如圖4.從地理分布上看,污染成本高且增長速度快的地區(qū)主要位于中國東中部,如江蘇、廣東、山東、湖南、湖北、河南、四川、浙江、安徽等；而污染成本較低地區(qū)主要集中于中國西南部,如青海、西藏、寧夏、云南、甘肅、貴州等,這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平偏低,對水資源污染排放意識不強(qiáng),政府對其監(jiān)管的力度還不夠.

圖4 2001—2016年中國各地區(qū)水資源污染成本Fig.4 Water pollution costs in China from 2001 to 2016

3.2 水資源環(huán)境效率幻覺分析

根據(jù)式(15)計(jì)算水資源環(huán)境效率幻覺,如表2.從全國平均值來看,中國各地區(qū)水資源環(huán)境效率幻覺在2002—2016年的均值為0.47,最高的年份為2.92,總體上看全國出現(xiàn)了水資源環(huán)境效率幻覺.主要是由于經(jīng)濟(jì)增長速度大于水資源污染排放成本的增加速度,中國將面臨十分嚴(yán)峻的水資源環(huán)境問題.2012—2014年,全國水資源環(huán)境效率幻覺從1.72波動變化到0.83,在此期間從高環(huán)境效率幻覺到低環(huán)境效率幻覺交替變化；而到了2015年和2016年,水資源環(huán)境效率幻覺值為-3.84和-1.63,不存在環(huán)境效率幻覺,說明最近2 a中國水資源環(huán)境質(zhì)量有所好轉(zhuǎn),但不同地區(qū)水資源環(huán)境差異較大.

表2 2002—2016年中國各地區(qū)環(huán)境效率幻覺

中國31個(gè)地區(qū)中多數(shù)環(huán)境效率幻覺大于0,2005年、2009年、2011年、2015年一半以上地區(qū)大于1,中國大部分地區(qū)存在水資源污染成本增速超過經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出增速.出現(xiàn)水資源環(huán)境效率幻覺地區(qū)個(gè)數(shù)呈現(xiàn)上下波動變化趨勢,大于1的地區(qū)在2011年最多為27個(gè),在2006—2008年最少為2個(gè).現(xiàn)有關(guān)于中國各地區(qū)水資源環(huán)境效率的測算結(jié)果多數(shù)表明各地區(qū)在考察期內(nèi)呈現(xiàn)上升趨勢[23-24],然而這不是水資源生態(tài)環(huán)境質(zhì)量在真正意義上的增長,僅從水資源環(huán)境效率測算角度不能較全面地評價(jià)一個(gè)地區(qū)的水資源利用和經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量,而通過測算各地區(qū)水資源利用過程中污染物的減排成本及水資源環(huán)境效率幻覺能夠更客觀地分析一個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長與水資源利用的質(zhì)量.

3.3 水資源環(huán)境效率幻覺時(shí)空分布特征

為揭示各地區(qū)水資源污染減排成本與環(huán)境效率幻覺的時(shí)空演變的典型事實(shí),采用ArcGIS10.2軟件對水資源環(huán)境效率幻覺指標(biāo)進(jìn)行可視化處理,如表3.基于中國各地區(qū)水資源環(huán)境效率幻覺得分,分為高、低和無水資源環(huán)境效率幻覺三類地區(qū).總體來看,高環(huán)境效率幻覺的地區(qū)，如河北、山西、山東、河南、湖南、四川等,主要分布于中西部地區(qū)；低環(huán)境效率幻覺地區(qū)有天津、吉林、江西、重慶,主要集中在中西部地區(qū).中國各地區(qū)水資源環(huán)境效率幻覺呈現(xiàn)出一定的時(shí)空差異性特征.

2001—2016年間,中國31個(gè)地區(qū)大部分地區(qū)出現(xiàn)水資源環(huán)境效率幻覺,無水資源環(huán)境效率幻覺的地區(qū)由多變少,且呈交替波動式變化趨勢.從各地區(qū)視角來看,2002—2004年,高水資源環(huán)境效率幻覺的地區(qū)由東部向西部及中部地區(qū)轉(zhuǎn)移,無水資源效率幻覺地區(qū)由西部向東部變化,東北地區(qū)由高水資源效率幻覺向低及無幻覺轉(zhuǎn)變.一般而言,東部發(fā)達(dá)地區(qū)的水資源投入要素較為稀缺,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中技術(shù)密集型和資本密集型產(chǎn)業(yè)比重相對較高,這些地區(qū)水資源污染排放成本增長率較低,進(jìn)而水資源環(huán)境效率幻覺有所改善.2009—2011年,無水資源效率幻覺地區(qū)由3個(gè)地區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)?,到2011年幾乎所有地區(qū)都出現(xiàn)高水資源環(huán)境效率幻覺,而此期大多數(shù)地區(qū)的COD影子價(jià)格異常增高,導(dǎo)致了經(jīng)濟(jì)發(fā)展中產(chǎn)生了較高的水資源污染排放成本增長.2014—2016年,無水資源環(huán)境效率幻覺的地區(qū)從東北向北部及中部地區(qū)擴(kuò)散,而高水資源環(huán)境效率幻覺地區(qū)由東部向西部變化,并出現(xiàn)東西兩極分化現(xiàn)象,這種差異與不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與環(huán)境管制力度密切相關(guān),并且此階段由于水資源污染物排放管控相對嚴(yán)格,無環(huán)境效率幻覺地區(qū)逐漸增多.

表3 2002—2016年中國各地區(qū)環(huán)境效率幻覺類型

4 結(jié) 論

在一些地區(qū)水環(huán)境質(zhì)量差和水生態(tài)受損嚴(yán)重等問題日趨嚴(yán)重的態(tài)勢下,需要更準(zhǔn)確地分析中國各地區(qū)水資源利用、污染排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量關(guān)系.本研究借助參數(shù)化的二次型函數(shù)形式的方向性距離函數(shù),利用與其收益函數(shù)的對偶關(guān)系,估算了2001—2016年中國31個(gè)地區(qū)水資源利用過程排放的廢污水中主要污染物COD和AN的邊際減排成本、水資源污染排放成本及水資源環(huán)境效率幻覺,主要得到了以下幾點(diǎn)結(jié)論:

(1)2001—2016年期間,整體上看中國水資源利用過程中COD和AN的邊際減排成本分別是12.39、498.59萬元/t.中國省級行政區(qū)數(shù)據(jù)估算出的各地區(qū)污染物影子價(jià)格反映了各地區(qū)水資源污染物的邊際減排成本,該估算結(jié)果可以為各地區(qū)制定水資源污染物排放交易價(jià)格提供參考.廢污水中主要污染物COD和AN的平均影子價(jià)格呈現(xiàn)逐年遞增趨勢,并且從2010年后波動很大,表明中國對于水資源環(huán)境污染管制起到了一定效果.因此中國各地區(qū)應(yīng)加大對水資源污染物排放的管制力度,建立水資源生態(tài)預(yù)警機(jī)制,控制各地區(qū)污染物排放中的主要污染物的排放總量,落實(shí)相關(guān)地區(qū)主要水資源污染排放單位,加大動態(tài)檢測及處罰力度.

(2)不同地區(qū)的污染物減排成本差異較大.2001—2016年,各地區(qū)同一種水資源污染物減排成本差異比較大,如北京COD影子價(jià)格最低為1.16萬元/t,廣東最高為31.59萬元/t；從時(shí)間演進(jìn)上來看,COD和AN的減排成本整體上呈現(xiàn)遞增趨勢,2001—2010年COD增長平緩,而在2011—2016年增長快速,且不同地區(qū)波動劇烈.影子價(jià)格與各自排放強(qiáng)度之間大致呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,影子價(jià)格與污染成本呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系,這意味著具有較低水資源污染物排放強(qiáng)度的地區(qū)減少一個(gè)額外的水資源污染物排放單位的成本會更高.

(3)從地理分布上看,污染成本高且增長速度快的地區(qū)主要位于中國東中部,如江蘇、廣東、山東、湖南、湖北、河南、四川、浙江、安徽等；而污染成本較低地區(qū)主要集中于中國西南部,如青海、西藏、寧夏、云南、甘肅、貴州等,這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平偏低,對水資源污染排放意識不強(qiáng),政府對其監(jiān)管的力度還不夠.

(4)水資源環(huán)境效率幻覺由水資源污染物影子價(jià)格、污染排放總量及經(jīng)濟(jì)水平等增長率共同決定,只考慮其中一個(gè)因素均不能全面地衡量某個(gè)地區(qū)的水資源經(jīng)濟(jì)質(zhì)量,而水資源環(huán)境效率幻覺能夠客觀評價(jià)各地區(qū)水資源利用狀況.基于中國各地區(qū)水資源環(huán)境效率幻覺得分,將環(huán)境效率幻覺劃分為3類,各地區(qū)水資源環(huán)境效率幻覺呈現(xiàn)出一定的時(shí)空差異性特征.

(5)依據(jù)本研究對中國各地區(qū)水資源污染排放影子價(jià)格測算,提出以下一些相關(guān)政策建議.首先,有可能實(shí)現(xiàn)提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的同時(shí)，減少水資源污染物排放的雙重目標(biāo)機(jī)會.除了促進(jìn)水資源利用效率的提高,政策制定者還應(yīng)提供激勵措施,以幫助生產(chǎn)者減少技術(shù)效率低下.第二,中國的污染排放交易系統(tǒng)正在建設(shè)中,因此,本研究估算的影子價(jià)格為政府評估污染排放交易系統(tǒng)的市場價(jià)格提供了一定的決策參考.本研究得出水資源污染排放中的COD和AN影子價(jià)格在時(shí)間上呈現(xiàn)波動變化趨勢,各地區(qū)在空間上表現(xiàn)出差異的分布特征,因此政策制定應(yīng)該因地因時(shí)制宜.第三,本研究估算了中國31個(gè)省級行政區(qū)水資源污染物的邊際減排成本,只統(tǒng)計(jì)了工業(yè)廢水和生活污水中的主要污染物,而受統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)限制,未把農(nóng)業(yè)水資源污染物考慮進(jìn)去.由于工業(yè)廢水和生活污水中主要污染物是COD和AN,但還有其他排放因素會導(dǎo)致各地區(qū)水資源污染物影子價(jià)格的估算有所偏誤,但是本研究可以為建立各地區(qū)水資源污染物排放交易權(quán)提供參考.