孙振清，成晓斐，谷文姗

（天津科技大学 经济与管理学院，天津 300457）

改革开放以来，中国以能源、资源禀赋和低成本劳动力为三大优势，实现了经济快速发展，这种消耗资源的经济增长模式为中国带来了巨大的环境压力[1]。我国为治理环境污染，不断加大在经济方面的投入力度，2007—2017年环境污染治理投资总额增长1.82倍，为保持经济的持续增长与可持续发展战略的有效实施，环境治理已成为亟待解决的问题[2]。当前正值“十四五”开局之年，我国进一步将源头治理作为生态环境保护工作的重心，期望通过投资治理结构的调整促进绿色发展和生态环境保护工作的深度融合，但在短时间内我国的污染治理效果与理论之间还存在较大的差距[3]。为改善以环境为代价的经济增长方式，实现人与自然和谐共处，一方面需要引进低能耗、低污染的生产设备与管理方式，促进我国经济发展逐步从粗放型发展模式转入遵循自然规律的可持续发展模式；另一方面需要从政策法规的角度入手，开展一系列的环境规制工作。在法治方面，2002年起，专家学者及实务界提出在环境执法监督中贯彻落实环境司法理念；到2017年，为保证环境管理严格执法和有效监督，我国27个省市在高级、中级及基层人民法院设立了专门的环境法庭，提高审理质效[4]；国家发改委于2011年确定7个省市为碳交易试点，随着碳市场愈来愈活跃，于2021年7月16日，全国碳排放权交易市场上线交易正式启动；相关部门也增加网上举报、电话热线等参与环境治理的途径，为大众提供不承担税负便能自愿参与、监督与决策的机会。由此产生以下两个问题：我国环保投资效率水平及地区间空间相关性有待研究；影响其效率的因素及异质性环境规制如何作用于环保投资效率有待考察。基于全球温控的必然要求及我国环境治理的迫切性，测度我国环保投资效率，探讨其空间相关性，对促进环境规制的有效执行与提升环保投资效率有重要的理论和现实意义。

1 文献综述

梳理国内外有关环保投资效率的文献，主要围绕环保投资效率的测算及影响因素两个方面来展开。

一是关于环保投资效率的测算。颉茂华等[5]通过构建污染平衡方程式及环保投资优先增长模型对我国环保投资效率进行测度，研究发现我国环保投资效率较低；罗婧[6]、王帆和钱瑞[7]基于企业层面从ESG角度建立企业环保投资效率评价体系，结果发现企业环保投资效率逐年增长；杨冕等[8]对我国工业污染治理效率进行测算，研究发现治理效率逐年上升，整体水平较低；袁华萍[9]通过构建DEA-CCR模型对我国各省市污染治理投资效率进行研究，发现我国环境治理仍存在效率低下等问题；张璇等[10]采用DEA-Tobit方法测算环保投资效率，探讨财政分权对环保投资效率的影响，研究发现东部地区应减少投入，中西部地区应继续支持环保投资。

二是关于环保投资效率影响因素的探讨，整体来说环保投资效率低下主要包括两种情况：投入不够或是投入未能达到等比例的产出，即治理投资结构不够优化，资金不能发挥其最大效用。根据国内外文献，学者们主要从创新程度、企业性质、财政分权、空间性等角度进行研究。王鹏和谢丽文[11]研究发现企业技术创新对环保投资效率的促进作用明显；袁浩铭等[12]研究发现财政分权对环保投资效率有抑制作用，而环境治理法制化可以有效地缓解该情况；Wang & Yuan[13]研究得出的结论为企业性质对节能减排也有一定的影响，国有企业占比高，可以有效地促进投资治理效率的提升；Costantini等[14]认为投资效率受空间溢出效应影响，东部地区的效率明显高于中西部地区。也有学者从环境规制的角度出发探究其对环保投资效率的影响。杨冕等[8]探讨了环境规制对中国工业污染治理效率的影响，研究发现环境规制对本地区工业污染治理效率具有正向促进作用，对其他周边地区存在协同效应。

通过相关文献的梳理发现，现有文献存在以下不足：（1）对于环保投资效率的测算，大多研究的产出只考虑了减排量，侧重于工业领域，而GDP等经济指标并不常见，测算结果会较为片面，缺乏综合性。（2）鲜有文献从环境规制视角探讨环保投资效率的影响因素，且现有文献并未从命令型、市场型、自愿型的角度对其进行细化分析。因此，本文从环境规制及环保投资效率的视角出发，尝试以下几方面的创新：（1）测算环保投资效率时将各省份经济指标纳入模型中，从污染治理和经济发展全方位综合衡量地区环保投资效率。（2）从环境规制的视角研究环保投资效率的影响因素，从根源探索其治理方向。（3）细化环境规制指标，并将其对我国环保投资效率的影响逐一分析，以更好地保证环境规制工具的可行性与合理性，促进我国环保事业的发展。

2 模型、变量与数据

2.1 DEA模型

使用数据包络分析（DEA）方法对于多投入、多产出的效率测度，不需要事先对变量间的关系进行假定，在避免人为干扰方面具有明显的优势[15-16]，因此本文运用Tone提出的超效率SBM模型对各个决策单元（DMU）的效率值进行评价，超效率SBM模型的目标函数中包含松弛变量，其经济目标是实际利润最大化而不再是效益比例最大化[17]，该模型计算出的效率值可以大于1，从而实现对所有DMU的排序。本文考虑有n个决策单元，每个决策单元考虑投入m、期望产出r1和非期望产出r2，设定模型如下：

式中：ρ为环保投资效率；xi表示投入要素，表示期望产出，表示非期望产出，k表示省份；分别表示投入要素、期望产出和非期望产出的松弛变量，由于本文是基于DMUk为SBM有效，即为0，因此在式中没有体现；λ为权重向量。

2.2 空间相关性检验

为更好地研究区域空间相关性，分别采用全局莫兰指数（Global Moran’s I 指数）和局部莫兰指数（Local Moran’s I 指 数）进 行 检 验。全 局 莫 兰 指 数（Global Moran’s I指数）旨在测度同一变量相邻地区间的相关程度，以及从整体上检验我国30个省份邻近区域的相似及相异程度，计算公式如下：

式中：n是研究地区数量，本文为30；xi和xj分别表示i地区与j地区的环保投资效率；代表全国环保投资效率均值。wij是空间邻接权重矩阵，空间权重矩阵的合理设定决定了莫兰指数的准确程度[18]，因此本文借鉴王华春等[19]设定的地理相邻空间权重矩阵，地区相邻则为1，不相邻则为0，这种设定基于相邻两区域的策略互动强于不相邻的区域。全局莫兰指数的值大于-1小于1，若在0和1之间且显著，代表空间正相关；若在-1和0之间且显著，代表空间负相关，若为0，则代表空间不相关。

同时，本文在全局莫兰指数的基础上进一步对局部莫兰指数也进行了研究。局部莫兰指数（Local Moran’s I 指数）由Anselin[20]提出，其侧重点为地区间的集聚情况及其数值间相似相异性，旨在测算本地区与其他地区之间的关联程度，其计算公式为：

2.3 空间计量模型

探究环保投资效率影响因素时为避免空间溢出性产生的估计偏差，本文拟加入空间计量模型，目前广泛应用的空间模型主要区别是空间交互效应的作用机制不同[21]。 其中，空间滞后模型（SLM）认为模型中的所有要素将直接通过空间作用机制影响研究对象，空间误差模型（SEM）认为区域间的空间溢出效应是误差项此类的随机因素导致[22]，空间杜宾模型（SDM）则同时包括两类假设[23]。本文考虑使用空间杜宾模型，上述三种模型的表达式分别如下：

式中：ρ为因变量；lN为自变量；w为空间权重矩阵；δ为空间自回归系数；α为解释变量的系数值，反映了自变量对因变量的影响；Xβ表示空间固定效应和时间固定效应；ε表示随机误差项；wμ表示空间自相关误差项；wlN是空间滞后自变量算子；θ为空间滞后自变量系数。

2.4 变量选取和数据说明

（1）被解释变量的选取。本文以“城镇环境基础设施建设投资”“工业污染源治理投资”“建设项目‘三同时’环保投资”为投入变量，以各地区生产总值为期望产出变量，以环境污染指数为非期望产出变量。环境污染指数由改进的熵权法[24]对工业废水处理量、工业废气处理量和工业固体废弃物处理量综合衡量构建。

（2）核心解释变量的选取。命令型环境规制（MRUG）一般是指政府颁布的法律法规、规章等强制性手段，其执行的主要驱动力来源于政府[25]，本文选取各省份实际执行“三同时”项目环保投资额占工业增加值的比重表示；市场型环境规制（SRUG）是指政府通过制定环境税、建设碳市场和各项节能减排补贴等机制，利用市场力量促进排污者为追求经济利益而进行减排的措施，本文选取各省份排污费征收总额为代理变量；自愿型环境规制（ZRUG）指人民群众监管环境规制实施情况及对违反规定的行为做出举报或针对某种现状提出建议等自发性行为，选取各省份环境信访总数衡量。

（3）控制变量的选取。为控制各区域发展方式的差异性等特点，此模型在已有研究方法的基础上，将影响环保投资效率的因素归纳为经济发展水平（RGDP）、产业结构（CY）、城镇化率（CS）、科技创新水平（RD）和受教育程度（EDU），分别用各省份人均生产总值、第二产业产值占地区总产值比重、城镇人口占地区总人口比率、R&D投入及高等院校在校学生人数表示。

（4）变量的数据来源与说明。由于数据的可获取性，本文选取指标的数据为2008—2018年我国除西藏自治区及港澳台地区外的30个省份的面板数据，投入指标与产出指标变量均来源于《中国统计年鉴》《中国环境统计年鉴》和《中国环境年鉴》，核心解释变量及控制变量数据选自于《中国环境年鉴》及国家统计局。

3 实证结果与分析

3.1 环保投资效率的测度结果与分析

基于上述超效率SBM模型，通过DEA-SOLVER进行测算，其东中西部及全国环保投资平均效率值发展趋势见图1。本文参考任小静和屈小娥[26]对我国东中西部的划分，将北京、天津、河北、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东、海南归为东部地区；将山西、吉林、黑龙江、安徽、江西、河南、湖北、湖南归为中部地区；将内蒙古、广西、重庆、四川、贵州、云南、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆归为西部地区。

图1 2008—2018年分地区环保投资效率变化趋势

（1）整体评价。30个省份环保投资效率值最高的3个省份是海南、北京和广东，这3个省份均属于东部地区，且经济发展水平较高。其中，海南和广东属于沿海地区，轻工业发达，经济水平较高，有助于开展环保工作；北京作为我国首都，其环保投资效率与大力调整产业结构贯彻落实各项环保政策紧密相连，2018年北京的第三产业增加值高达27 508.10亿元，占地区生产总值（GDP）的83.09%，而第二产业增加值的比重仅为16.54%。环保投资效率排在最后3位的省份分别为山西、内蒙古和山东，其中内蒙古为西部地区，经济发展及技术水平较弱；作为煤炭大省的山东和山西，正采取一系列措施如新旧动能转换进行经济转型，但是目前成效较弱。全国环保投资效率的均值为0.712，在均值上下的省份有天津、河南、吉林、福建、重庆、湖北、黑龙江和江西，这些省份大部分位于中部地区，说明中部地区应积极学习东部地区的技术水平与管理方式，促进本地环保投资效率提升。

（2）地区差异。我国东部地区的环保投资效率要优于中西部地区，其效率值为0.855，主要原因为东部地区经济技术水平发达，政府重视环保事业，个别污染严重的省份着手经济转型。我国中部地区的环保投资效率为0.626，西部地区的环保投资效率为0.630，中部地区效率较低是由于作为煤炭大省的山西属于中部地区，其效率值位列全国排名倒数，一定程度上拉低了中部地区的环保投资效率水平。西部地区的经济技术水平较弱，在发展过程中应积极引进先进设备、技术与人才。

（3）动态变化。本文的研究结果基于2008—2018年间的数据得到，如图1所示，三个地区在2008年的环保投资效率相差不多，按照全国平均水平来看，在2012年后，全国的环保投资效率呈下降趋势，在这之前上下波动；东部地区2008年和2018年几乎持平，在这期间一直上下波动；中部地区的环保投资效率在2010—2013年间逐年升高，整体还是呈下降趋势，且下降幅度较大；西部地区环保投资效率值在不断波动，也呈下降趋势。

从时序变化可以看出，中西部地区的环保投资效率下降可能与东部地区的污染转移有关。目前我国环保投资效率的地区差异仍在不断扩大，我们应该加强地区间的学习沟通与技术交流。

3.2 空间相关性分析

从表1来看，2008—2018年间环保投资效率的空间相关指数大多都为正值。观察Z(t)统计量，2011—2013年的相关系数不显著，这与东部高污染行业向西部转移等人为政策有关；除2014年与2018年的Z(t)统计量分别满足10%和5%的显著性水平外，其余年份的Z(t)统计量均大于2.58，满足1%的显著性水平，说明相邻省份的环保投资效率存在空间相关性，地区间存在显著的空间溢出效应，且这种效应在人为干预中会发生变化。

表1 2008—2018年环保投资效率莫兰指数检测结果

图2分别为我国2008年、2014年和2018年的莫兰散点图。整体来看，位于一、三象限的省份多于位于二、四象限的省份，其占比平均为66.7%，说明局域空间相关性显著，且对于高值—高值集聚区来说，省份数量呈增加趋势，说明地区间的影响越来越密切。

图2 2008—2018年环保投资效率局域相关莫兰散点图

代表性年份各省份环保投资效率的空间相关模式见表2。从2008—2018年，高值—高值集聚区逐渐由东南部沿海地区扩展为京津地区、珠三角地区及沿海地区，低值—低值集聚区大多为西部地区、东北地区和内陆地区。研究期间，始终处于低值—低值集聚区的省份有山西、内蒙古、辽宁、吉林、江苏、山东、河南、陕西和甘肃，究其原因，这些省份的资源都比较丰富，但是生产技术与管理没有达到先进水平，其中山东、山西均为煤炭大省，在发展经济的基础上想要提升环保投资效率较难。

截至2018年，我国仍有12个省份处于低值—低值集聚区，且各省份所处集聚区变动较大，可能是由于个别省份仍需大力发展经济，容易造成经济发展与环境保护无法协调到位的情况，需要经济发展水平较高的省份积极发挥作用带动周边省份发展技术提高环保投资效率。

3.3 实证分析

在对模型的选择中，本文分别进行了LM（Robust）检验、LR检验和Hausman检验，结果显示在传统LM检验中，空间滞后和空间误差模型均拒绝原假设，LM（Robust）检验结果倾向于空间误差模型（SEM）。进一步通过LR检验来确定空间面板模型，LR统计量结果显示在5%的显著性水平下拒绝原假设，Hausman检验在1%的显著性水平下拒绝原假设，故选择固定效应空间杜宾模型（SDM），具体检验结果见表3，设定SDM模型如下：

表3 模型选择的检验结果

式中：αi表示各变量的弹性系数；w为30×30阶空间权重矩阵；δ为本地环保投资效率与邻近区域空间相互作用程度；φ为常数项，μit为个体固定效应，εit为随机误差项。

基于上述SDM模型，对溢出效应进行分解，结果见表4。表中所描述的是环境规制及控制变量对环保投资效率的直接效应、间接效应和总效应，其中，总效应可以分解为直接效应和间接效应，直接效应表示本区域环境规制对本地区环保投资效率的影响，间接效应表示溢出效应，即本地区环境规制执行对邻近地区环保投资效率的影响。

表4 空间杜宾直接效应和间接效应分解

由表4可知，从直接效应来看，命令型环境规制的系数为-0.406，通过1%的显著性水平检验；自愿型环境规制的系数为0.051，通过1%的显著性水平检验；市场型环境规制不显著。说明命令型环境规制不能有效地促进环保投资效率反而会抑制，自愿型环境规制会在一定程度上促进环保投资效率，市场型环境规制对环保投资效率的影响不显著，分析原因可能是由于强制性地加大投资、减少污染等措施并未从根本上提高污染治理效率，各行业单位仅机械性地执行政策，在污染治理技术及生产工艺上仍不够重视；同时并未对相关政策及污染治理的迫切性有深入的了解，企业缺乏自主研发的积极性；相关市场建设不够成熟，仍存在市场漏洞使企业逃避污染治理。从间接效应来看，命令型环境规制的系数为0.180，通过10%的显著性水平检验；市场型环境规制在5%的水平下显著，系数为0.980；自愿型环境规制通过1%的显著性水平检验，系数为0.157。说明本地区的政策规定一定程度上能够控制本地污染物排放，间接给邻近地区形成压力，促进周边地区的污染治理；市场型环境规制会营造市场氛围，带动周边地区进行市场建设；自愿型环境规制不仅可以促进本地区环保投资效率提升，还可以带动周边地区自愿参与、主动参与，相互影响，共同进步。分析原因，命令型环境规制涉及各项考核与生产标准，为满足各主体正常生产经营，企业会配合政府进行环保投入，各省份间相互掣肘，短时间内对本地区及邻近地区会产生一定的积极影响；市场型环境规制与自愿型环境规制还有待发展，环保理念在逐渐加强，相关市场在逐步完善，将从根源上提高人民环保意识，构建绿色市场，对本地区及邻近地区都会产生积极的影响。

作为控制变量，经济发展水平（RGDP）、创新水平（RD）和受教育程度（EDU）的直接效应系数均显著为正，说明随着经济发展水平的提升、创新资本的投入及受教育程度的普及会促进环保投资效率提升，但是间接效应的系数不显著为正，可能是由于在政策或本地发展的驱动下高污染企业向周围省份转移所致；产业结构（CY）和城镇化率（CS）的系数显著为负，说明第二产业比重越大、城镇人口越多，环保投资效率越难以提升，可能是由于大量农村人口向城镇集聚，给城镇的废气及固体废弃物的处理带来较大压力。此外，为保证SDM模型估计结果的稳健性，针对环境规制的层次分别构建模型来进行检验，研究结果依然稳健。

4 结论与建议

4.1 研究结论

基于Super-SBM模型，将三废等非期望产出利用熵权法纳入环保投资效率的测算指标，运用Malmquist指数测算中国30个省份的环保投资效率概况及趋势并剖析其空间相关性，结合环境规制三个层次建立空间杜宾模型，实证检验环境规制对环保投资效率的影响，得出以下结论：

（1）东部地区环保投资效率的整体效果要好于中西部地区，主要是由于东部地区地理位置优越、交通便利等优势及中西部地区自身经济发展刚需等地区特点所致。东部较发达地区有能力积极响应国家政策致力于环保事业，有自身优势可以吸引较多人才，研发先进设备，进行科学管理，提升环保投资效率。

（2）我国环保投资效率空间相关性明显，高值—高值集聚区主要集中在京津地区及沿海地区，低值—低值集聚区主要集中在东北地区及中西部地区，各省份会随市场、政策影响改变所属区域。

（3）环境规制整体会对环保投资效率产生正向影响。命令型环境规制不能从根本上提升环保投资效率，甚至与环保投资效率呈负相关；市场型环境规制发展还不完全成熟，对本地区环保投资效率的影响不显著；自愿型环境规制总效应不显著，其间接效应显著正相关。因此，还需要注重完善相关政策，优化市场资源配置与结构。

4.2 政策建议

为进一步提高环保投资效率，促进各省份经济与环境质量齐头并进，基于研究结论提出以下建议：

（1）激励政府重视环保投资，引导企业技术创新。各地区应积极研发或引进先进技术运用于环保投资事业，如各省份可利用高校设定相关专业，制定人才引进政策，研究中心应确保各项目设定的合理性及技术的成熟性，确保将各项规划落到实处。同时各省份政府应实行奖惩制度激励企业自主创新，让技术进步推动环保投资效率提升。

（2）加强区域间沟通，促进协同发展。研究显示，东部环保投资效率高于中西部地区，为实现我国环保投资效率整体提升，东部沿海地区应该充分发挥自身优势，利用地区间的溢出效应，鼓励相邻地区技术交流、人才流动、资金互通，将东部地区富余的投资额追加给西部地区以实现全国的均衡发展。同时各地区应结合自身发展优势，因地制宜。

（3）完善环境规制相关政策，充分发挥政策示范效应。对于命令型环境规制，政府应实地调研各单位所能达到的环保力度，基于此适当提高标准制定具有现实意义的政策规定，促进各单位合理利用环保投资。对于市场型环境规制，应持续推动市场作用促进企业为追求经济利益自主减排。在自愿型环境规制方面，2014年4月通过的《环境保护修正案》将“信息公开和公众参与”单独设立一章，更明确了公民在环境保护方面应享有的权利[26]， 为提升自愿型环境规制地位，各地区应加强环保意识的宣传，举办公益演讲与各项宣传活动鼓励公众自觉自愿参与环保活动，提高公民自觉性和积极性。

（4）优化环保投资治理结构，实现科学规划。研究显示，第二产业的比重会直接影响环保投资效率，各省份在大力发展第三产业的同时，也应该提升第二产业的减排标准。各地区也应该注重农村建设，放缓城镇人口的增长率，实现城乡均衡发展，减缓城镇环境治理压力。总之，各地区应充分发挥自身优势，结合邻近地区资源技术共享，在环境规制工具的作用下共同提高环保投资效率，以高要求拉动中国环保投资效率的整体升级，更好地实现绿色发展。