对环境政策实施成本及对经济社会和生态环境产生的效益进行科学评判已经成为环境经济政策研究的主要内容之一。美国、日本、欧盟等发达国家都非常重视环境政策的费效分析。美国环保署发布的《经济分析导则》,为环境管理和政策制定的费效分析提供了基本框架,其在《清洁空气法》《有害物质控制条例》等标准政策制定时,都开展了相关的费效分析[1]。欧盟委员会也对不同环境政策开展了广泛的效益评估[2],英国、澳大利亚等国家也陆续制定了费用效益分析使用手册、指导原则。
为改善空气质量、保护公众健康,2013年国务院印发了《大气污染防治行动计划》,“大气十条”实施的环境效益引起人们的高度关注。学者们从“大气十条”实施的管理模式[3]、“大气十条”投资产生的社会经济影响以及重点区域不同行业的影响分析[4, 5],以及“煤改气”政策对北方大气环境质量改善和成本对比分析[6]等方面进行了分析研究。特别是“大气十条”实施的健康效益成为关注的一个焦点。Huang Jing等对我国74个重点城市“大气十条”实施带来的健康效益进行了评估[7]。美国芝加哥大学经济学教授Greenstone等撰写的报告“ Is China Winning its War on Pollution”,提出“大气十条”的实施促使中国人均寿命预期比2013年延长2.4年[8]。Yixuan Zheng等提出“大气十条”的实施可减少大气污染导致的过早死亡人数约12万人[9]。
京津冀地区一直是“大气十条”实施的重点关注区[10, 11],学者们从京津冀地区“煤改电”效益[12]、“散乱污”治理效益[13]、黄标车治理减排效益[14]等方面进行了评估和分析,但只从某一方面进行“大气十条”实施的成本效益评估,无法系统地反映典型区域“大气十条”实施的总体成效。成渝地区(四川省和重庆市)地形复杂,高湿和高静风频率与快速经济发展等特点,导致成渝地区成为我国大气污染严重的重点区域之一。对于这种复杂的地形区域,其“大气十条”实施的成本和效益评估还较为少见。
我国环境政策的成本效益分析相对薄弱,目前大多采用定性与定量分析相结合的方法,侧重于末端治理成本和直接污染减排效益估算,较少涉及环境质量改善效益、人群健康效益以及社会经济影响的全面评估,模型方法不规范。本文利用“大气十条”实施的重庆市自查报告、四川省自查报告,以及四川和重庆的投入产出表和环境统计基表数据,利用大气污染导致的疾病负担模型和投入产出模型,对成渝地区“大气十条”实施的大气污染治理成本、健康效益和社会经济影响进行全面评估,为其他地区开展大气污染防治成本效益评估提供方法参考。
1 研究方法 1.1 成本核算方法成渝地区围绕环境空气质量改善目标,通过重点工业源污染治理、淘汰落后产能、锅炉污染治理、机动车治理、施工工地和道路扬尘污染整治、监管能力建设等措施,进行大气污染防治。根据数据的可得性和污染防治政策的重要性与成本的可评估性,本文对成渝地区重点工业行业污染治理、锅炉污染治理、机动车治理、落后产能淘汰等措施进行成本评估。
1.1.1 重点工业行业污染治理重点工业行业大气污染防治成本包括运行成本和污染治理投资两部分。其中,运行成本通过2012—2016年重庆市和四川省环境统计基表中除尘、脱硫、脱硝不同行业的运行成本进行统计加总。污染治理投资根据成渝地区大气污染防治实施细则,采用系数法进行重点工业行业投资估算,对电力、钢铁、水泥、玻璃、有色等五大重点工业行业污染治理进行重点投资。
式中,Cind为重点行业治理投资费用;Pi为五大行业的治理设施规模,具体包括电力行业新建治理设施的机组装机容量(万kW)、钢铁行业治理设施生产线的规模(m2或万t)、水泥行业新建治理设施生产线的规模(t熟料/d)、有色金属行业新建除尘设施的套数(套)、平板玻璃新建治理设施生产线的产能(t/d);Vi为五大行业不同治理设施的单位治理投资成本;Ti为五大行业不同治理设施“大气十条”实施期间的运行时间;Yi为五大行业不同治理设施的折旧年限。
1.1.2 锅炉污染治理燃煤小锅炉改造方式有煤改电、煤改气、清洁能源替代和热泵供暖四种。本文利用四川和重庆“大气十条”实施空气质量完成的自查报告,统计出煤改电、煤改气、清洁能源替代和热泵供暖不同锅炉治理的蒸吨数,利用不同锅炉治理的单位蒸吨成本,进行总成本评估。电锅炉成本每蒸吨25万元,燃气锅炉成本每蒸吨35万元,清洁能源替代成本每蒸吨40万元,热泵成本每蒸吨15万元。
式中,Cboi为锅炉污染治理成本;Si为煤改电、煤改气、清洁能源替代、热泵供暖四种方式的改造蒸吨数;Pi为这四种改造方式单位蒸吨数的改造成本;Rboi为设备折旧率,采暖设备折旧年限以5年进行折旧。
1.1.3 机动车治理机动车治理成本主要包括黄标车淘汰和新能源汽车推广,成渝地区黄标车淘汰以及新能源汽车推广的车辆数据主要来自生态环境部机动车排污监控中心,按照《重庆市主城区鼓励黄标车提前淘汰市级财政奖励补贴实施细则》进行车辆补贴。新能源汽车推广补贴标准按照国家发布的《新能源汽车补贴标准》分年份进行差异补贴,其中,2013年按照纯电动乘用车续驶里程大于250km的补贴标准6万元进行补贴,2014年和2015年按照国家提出的补贴标准在2013年基础上下降10%和20%的标准进行补贴,2016年和2017年采用重庆市新能源汽车推广应用补助标准3万元和2万元进行补贴。
式中,Cy为机动车治理成本,万元;Pt为黄标车淘汰补贴标准,为0.14万元/辆;Vt为黄标车淘汰数量,辆;Bn为新能源汽车推广补贴标准,为12.62万元/辆;Vn为新能源汽车推广数量,辆。
1.1.4 淘汰落后产能成渝地区淘汰落后产能主要包括小火电、小钢铁、水泥、平板玻璃以及焦炭等落后产能,采用淘汰产能市场价值法进行计算,并从政府补贴的角度,进行淘汰落后产能计算。
式中,Cn为淘汰落后产能;Nt为淘汰产能量;Rt为产能利用率,这里取70%;Pt为淘汰产品价格;St为政府补贴系数,这里取0.2。其中,小火电的淘汰产能单位为万kW,小钢铁单位为万t,小水泥单位为万t,平板玻璃单位为万重量箱,焦炭单位为万t,非金属矿制品砖单位为万匹。小火电淘汰产品价格采用上网电价,0.25元/(kW·h),需要把淘汰产能万千瓦换算为每天生产的电量,其他产能利用这些产品的市场价格进行计算。
1.2 健康效益核算方法成渝地区大气环境质量改善健康效益通过大气环境健康损失减少进行核算。当年大气环境质量改善的环境效益通过上年大气环境质量下的环境退化损失减去当年大气环境质量下的环境健康损失。采用疾病负担法,以PM10作为大气污染因子,以心血管疾病和呼吸道疾病作为大气污染健康结局,从大气污染造成的全死因过早死亡经济损失、大气污染造成的呼吸系统和心血管疾病住院经济损失、大气污染造成的慢性支气管炎发病失能经济损失三方面进行核算。
1.2.1 全死因过早死亡经济损失(ECa1)式中,Ped为现有大气污染水平下造成的全死因过早死亡人数;fp为现有大气污染水平下全死因死亡率;pe为暴露人口,这两个数据都来自四川和重庆统计年鉴;RR为大气污染引起的全死因死亡相对危险归因比[15];VSL为统计生命价值,数据来自项目组在成渝地区开展的支付意愿调查。
1.2.2 相关疾病住院经济损失(ECa2)式中,n为大气污染相关的呼吸系统疾病和心血管疾病种类;fpi为现有大气污染水平下与大气污染相关的呼吸系统疾病和心血管疾病的住院人次,来自《中国卫生统计年鉴》;βi为回归系数,即单位污染物浓度变化引起健康危害i变化的百分数[15];Δci为实际污染物浓度与健康危害污染物浓度阈值(15μg/m3)之差;Ch为疾病住院成本,包括直接住院成本和交通、营养等间接住院成本,数据来自《 2008中国卫生服务调查研究:第四次家庭健康询问调查分析报告》;WD为疾病休工天数,Cwd为疾病休工成本,疾病休工成本=人均GDP/365[15]。
1.2.3 慢性支气管炎发病失能经济损失(ECa3)慢性支气管炎发病失能经济损失以患病失能法取代一般疾病采用的疾病成本法,卫生服务调查中只有分年龄组的COPD死亡率,以COPD死亡率代替慢性支气管炎的死亡率。相关研究表明,患上慢性支气管炎的失能(DALY)权重为40%[15]。公式如下:
式中,fCOPD为我国慢性阻塞性肺疾病患病率,为3.3%;t为大气污染引起的慢性支气管炎早死的平均损失寿命年数,为23年;回归系数β为0.0048;其他同上。
1.3 社会经济影响分析方法投入产出模型采用数学方法揭示国民经济中各部门之间经济技术的相互依存、相互制约的数量关系,进行经济分析、政策模拟和经济预测[16, 17]。本文利用重庆市和四川省的投入产出表,建立包含产业内部关联波及效应和居民消费诱发效应的投入产出宏观闭合模型,模拟成渝地区“大气十条”投资对GDP增长的拉动作用。同时根据增加值系数、税收系数、居民收入系数、劳动力占用系数,测算成渝地区“大气十条”投资对国民经济不同行业的拉动效应。模型公式如下:
式中,ΔY表示环保投资增量变化;ΔX表示国民经济总产出增量变化;(I-A)-1为完全需要系数矩阵;N、V、L分别表示环保投资对国民经济行业增加值、居民收入及就业的影响;
环保投资增加对国民经济总产出的拉动效应只考虑了环保投资导致的最终产出增加在生产领域内对国民经济各部门的影响,没有包括环保投资引起的居民消费增加对生产领域国民经济各生产部门再次的促进和诱发影响[18],因此,需构建包含居民消费诱发影响及扣除诱发影响经济漏损的环保投资总产出影响扩展模型[5, 19],还需使用边际消费倾向、边际税收倾向以及最终产品国内满足率等系数对经济漏损进行扣除。具体如下:
式中,C为边际消费倾向;t为边际税收倾向;
“大气十条”实施期间,成渝地区大气污染重点工业行业污染治理成本共计309.3亿元,其中,运行成本为284.6亿元,大气污染治理投资为24.7亿元。从不同污染物治理成本看,烟粉尘污染治理成本占比最高,四川省和重庆市烟粉尘污染治理成本分别占其大气污染治理成本的45.9%和52.8%;其次是SO2污染治理成本,四川省和重庆市SO2污染治理成本占比分别为44.8%和35.1%(表 1)。电力热力生产和供应、非金属矿物制品、金属冶炼和压延加工品、石油炼焦产品加工品、化学产品这五大行业是成渝地区大气污染治理重点行业, 其运行成本占成渝地区大气污染治理成本的比重分别为33.2%、19.8%、13.1%、11.9%、8.4%。
从不同行业不同污染物单位运行成本看,成渝地区重点工业行业SO2单位治理成本区域差距相对较小。四川省重点工业行业SO2单位治理成本为3082元/t,重庆市为2609元/t。重点工业行业烟粉尘的单位治理成本的差距较大,四川省烟粉尘重点工业行业单位治理成本为589元/t,重庆市为1163元/t。交通运输设备和电气机械和器材行业烟粉尘的单位治理成本相对较高,分别为3573元/t和2795元/t,电力热力生产和供应业的烟粉尘单位治理成本相对较低,为33元/t。成渝地区NOx的行业治理投入不够,很多行业没有NOx的治理投入。成渝地区只有化学产品、非金属矿物制品、金属冶炼和压延加工品、交通运输设备、电气机械和器材、电力热力生产等行业有NOx的污染治理投入,其中,四川省电力热力生产行业的NOx单位治理成本为3531元/t,重庆市电力热力生产行业的NOx单位治理成本为5185元/t。
2.1.2 锅炉污染治理根据四川省和重庆市自查报告,2013—2017年,重庆市淘汰燃煤锅炉5500台,四川省共淘汰燃煤锅炉4225台,基本淘汰地级及以上城市建成区燃煤小锅炉。成渝地区锅炉污染治理成本按照燃煤锅炉改电、改气、清洁生产三种成本进行计算。重庆市燃煤锅炉改电企业共2个,锅炉规模合计2.12 t/h。燃煤锅炉改气共29家,锅炉规模合计109.34 t/h。锅炉清洁生产共276家,锅炉规模合计559.43 t/h。四川省燃煤锅炉改电共61家,锅炉规模合计118.23 t/h。燃煤锅炉改气共475家,锅炉规模1267.5 t/h。锅炉清洁生产共67家,锅炉规模合计389.99t/h。根据成渝地区燃煤锅炉改造成本,计算得出重庆市燃煤锅炉改造成本为1.58亿元、四川省燃煤锅炉改造成本为3.78亿元,共计5.35亿元(表 2)。
成渝地区“大气十条”的实施,加大了机动车治理力度,提出全面提升燃油品质,加速黄标车淘汰,2017年底,基本淘汰了“黄标车”。成渝地区2013—2017年,共淘汰105.5万辆黄标车,其中重庆市淘汰25.3万辆,四川省淘汰80.2万辆(图 1)。2013—2017年,成渝地区淘汰黄标车补贴费用共计14.7亿元,其中重庆市为3.5亿元,四川省为11.2亿元。同时,根据机动车中心提供数据,“大气十条”实施期间,成渝地区共推出新能源汽车12.6万辆,新能源汽车推广补贴费用为35.3亿元。
成渝地区落后产能淘汰主要针对小火电、小钢铁、小水泥、平板玻璃、焦炭、砖等。“大气十条”实施期间,成渝地区电力、钢铁、水泥、平板玻璃、焦炭、砖等行业共淘汰及压减产能分别为66.48万kW、1088.4万t、2405.8万t、2237万重量箱、327.5万t和107.3亿匹。淘汰小火电补助成本为0.2亿元,小钢铁补助成本为4.0亿元,小水泥补助成本为1.1亿元,平板玻璃补助成本为3.5亿元,焦炭补助成本为0.9亿元,非金属矿制品砖块补助成本为1.8亿元,共11.4亿元。从落后产能淘汰时间序列看,2015年淘汰落后产能力度最大,为3.48亿元(表 3)。
成渝地区“大气十条”实施期间,大气环境质量改善效果明显。成渝地区PM10从2013年的86μg/m3下降到2017年的69μg/m3,降低了24%。其中,重庆市从2013年的106μg/ m3下降到2017年的72μg/m3,降低了47.2%,成都从2013年的150μg/m3下降到2017年的90μg/m3,下降了66.7%。成渝地区SO2从2013年的34μg/m3下降到2017年的14μg/ m3,下降了146.8%。成渝地区NO2降幅较少,从2013年的36μg/m3下降到2017年的32μg/m3,下降了11.9%。其中,重庆市NO2从2013年的38μg/m3上升到2017年的46μg/m3,成都从63μg/m3下降到2017年的53μg/m3。
因经济发展水平和支付意愿强度差异,不同经济发展水平的地区,基于支付意愿调查的统计生命价值差异较大。法国和意大利等发达国家的统计生命价值分别为125万美元和87万美元[20],2012年OECD做了降低大气污染导致的过早死亡风险的调查结果是300万美元[21]。Hammitt等运用条件价值法在北京和安庆支付意愿调查通过提升空气质量挽救一个人的生命价值为0.4万~ 1.7万美元[22]。曾贤刚等得出2008年我国为降低因大气污染导致的过早死亡风险而愿意支付的统计生命价值为100万元[23]。本文2018年在成渝地区开展了与大气污染相关的支付意愿调查,得出成渝地区降低大气污染过早死亡风险,愿意支付的费用为394万元。成渝地区“大气十条”的实施,使大气污染导致的过早死亡人数减少12 978人,环境健康效益为579.4亿元。从具体年份看,2014年成渝地区过早死亡人数比2013年减少1127人,2015年比2014年减少4843人,2016年比2015年减少3861人,2017年比2016年减少3148人。从具体区域看,“大气十条”的实施,使重庆和成都的环境效益最大,分别为304.3亿元和146.2亿元,雅安市大气环境质量基本没有改善,环境效益为负值(图 2)。
根据四川省和重庆市“大气十条”实施自查报告,成渝地区“大气十条”实施大气污染防治投资为792亿元。利用重庆市和四川省投入产出模型,可知成渝地区大气污染防治投资拉动GDP 1004.7亿元,新增非农就业5.24万人。其中,四川省大气污染防治投资拉动GDP 560亿元,新增非农就业3.0万人;重庆市大气污染防治投资拉动GDP 445.8亿元,新增非农就业2.24万人。
从各项措施来看,成渝地区“大气十条”实施措施中,工业污染治理升级改造的社会经济影响最大,其次是淘汰黄标车及新能源推广。成渝地区工业污染治理升级改造拉动GDP为351.1亿元,占其GDP拉动比重的34.9%。淘汰黄标车和新能源汽车推广对GDP的拉动为132.2亿元,占其GDP拉动比重的13.2%。成渝地区“大气十条”投资对专用设备行业影响最大,其次是金属冶炼和压延加工业。成渝地区“大气十条”实施对专用设备行业五年累计拉动GDP增加124.3亿元,占新增GDP的12.3%。这主要是因为重点工业行业清洁生产技术改造、散乱污升级改造、挥发性有机物治理、工业污染治理改造升级等大气污染治理措施的投资主要是对环保设备制造的投资。成渝地区金属冶炼和压延加工业拉动GDP新增80亿元。
成渝地区“大气十条”实施对社会经济的贡献作用见表 4。
(1)成渝地区“大气十条”实施的环境健康效益高于其成本。成渝地区“大气十条”实施的成本为376.3亿元,环境健康效益为670亿元,环境健康效益比成本高78%。其中,重庆市“大气十条”治理成本为149.9亿元,环境健康效益为304.3亿元;四川省治理成本为226.4亿元,环境健康效益为365.7亿元。
(2)从具体的治理措施看,重点工业行业污染治理成本最高,为309.3亿元,占比为73.8%。其次是机动车治理成本,为50.1亿元。最后是为落后产能淘汰11.5亿元,锅炉污染治理成本为5.4亿元。
(3)成渝地区“大气十条”实施后,城市PM10平均浓度的下降量和成渝地区“大气十条”实施的成本进行对比分析,得出成渝地区“大气十条”实施PM10每降低1μg/m3需要花费8.2亿元,其中四川省PM10每降低1μg/m3需要花费10.4亿元,重庆市PM10每降低1μg/m3需要花费6.0亿元。
(4)成渝地区“大气十条”实施会产生一定社会经济拉动效益。成渝地区“大气十条”实施环保投资共计746亿元,对GDP的拉动效应为1004.7亿元,税收贡献为48.5亿元,居民收入为171.6亿元,就业为5.24万人。
(5)成本效益分析是对环境政策实施后对经济社会和生态环境等方面产生的费用及效益进行科学评判,为环境政策决策提供经济评价依据。欧美等发达国家已经建立了全面、系统的成本效益分析制度,我国环境政策制定还缺乏成本效益评估制度。成本效益评估是一个涉及多学科、多方法的研究,虽然本文基于详细的环境统计基表和成渝地区“大气十条”自查报告开展了此项研究,但研究结果也存在一定的不确定性。需要进一步明确环境政策费用效益分析的目标原则、范围对象、任务内容、技术方法和工作机制,为我国开展相关环境政策成本效益评估提供规范。
[1] |
EPA. Final Plan for Periodic Retrospective Reviews of Existing Regulations[R]. Washington, DC: Office of Management and Budget, 2000: 1-9.
|
[2] |
HM Treasury. The Green BOOK: Appraisal and Evaluation in Central Government. http://www.gov.uk/government/publication/the-greenbook-appraisal-and-evaluation-in-central-government.
|
[3] |
王金南, 雷宇, 宁淼. 改善空气质量的中国模式:"大气十条"实施与评价[J]. 环境保护, 2018, 46(2): 7-11. |
[4] |
董战峰, 高晶蕾, 严小东, 等. 重点区域大气污染防治行动计划实施的社会经济影响对比[J]. 环境科学研究, 2017, 30(3): 380-388. |
[5] |
张伟, 王金南, 蒋洪强, 等. 《大气污染防治行动计划》实施对经济与环境的潜在影响[J]. 环境科学研究, 2015, 28(1): 1-7. |
[6] |
罗知. 李浩然"大气十条"政策的实施对空气质量的影响[J]. 中国工业经济, 2018(9): 136-154. |
[7] |
HUANG J, PAN X C, GUO X B, et al. Health impact of China's air pollution prevention and control action plan:an analysis of national air quality monitoring and mortality data[J]. The lancet planetary health, 2018, 2(7): e313-e323. |
[8] |
GREENSTONE M, SCHWARZ P. AQLI Update: Is China Wining its War on Pollution?[EB/OL]. (2018-03-12). https://epic.uchicago.edu/research/publications/aqli-update-china-winning-its-war-pollution.
|
[9] |
ZHENG Y X, XUE T, ZHANG Q, et al. Air quality improvements and health benefits from China's clean air action since 2013[J]. Environmental research letters, 2017, 12(11): 114020. |
[10] |
石敏俊, 李元杰, 张晓玲, 等. 基于环境承载力的京津冀雾霾治理政策效果评估[J]. 中国人口·资源与环境, 2017, 27(9): 66-75. |
[11] |
王立平, 陈飞龙, 杨然. 京津冀地区雾霾污染生态补偿标准研究[J]. 环境科学学报, 2018, 38(6): 2518-2524. |
[12] |
闫祯, 金玲, 陈潇君, 等. 京津冀地区居民采暖"煤改电"的大气污染物减排潜力与健康效益评估[J]. 环境科学研究, 2019, 32(1): 95-103. |
[13] |
彭菲, 於方, 马国霞, 等. "2+26"城市"散乱污"企业的社会经济效益和环境治理成本评估[J]. 环境科学研究, 2018, 31(12): 1993-1999. |
[14] |
卢亚灵, 周佳, 程曦, 等. 京津冀地区黄标车政策的总量减排效益评估[J]. 环境科学, 2018, 39(6): 2566-2575. |
[15] |
於方, 王金南, 曹东, 等. 中国环境经济核算技术指南[M]. 北京: 中国环境科学出版社, 2009.
|
[16] |
ISLARD W. Some notes on the linkage of ecologic and economic systems[J]. Papers in regional science, 1965, 9(1): 85-96. |
[17] |
LEONTIEF W. National income, e conomic structure, and environmental externalities[M]//MOSS M. Measurement of Economic and Social Performance. Cambridge, US: National Bureau of Economic Research, Inc, 1973: 565-576.
|
[18] |
彭志龙, 齐舒畅. 国民经济乘数分析[J]. 统计研究, 1998, 15(5): 49-53. |
[19] |
刘保珺. 投入产出乘数分析[J]. 统计研究, 1999, 16(5): 55-58. |
[20] |
ALBERINI A, CROPPER M, KRUPNICK A, et al. Does the value of a statistical life vary with age and health status? Evidence from the US and Canada[J]. Journal of environmental economics and management, 2004, 48(1): 769-792. |
[21] |
OE CD. The Cost of Air Pollution:Health Impacts of Road Transport[M]. Leipzig: OECD Publishing, 2014.
|
[22] |
HAMMITT J K, ZHOU Y. The Economic value of air-pollution-related health risks in China:a contingent valuation study[J]. Environmental and resource economics, 2006, 33(3): 399-423. |
[23] |
曾贤刚, 蒋妍. 空气污染健康损失中统计生命价值评估研究[J]. 中国环境科学, 2010, 30(2): 284-288. |