基于硬件投入產(chǎn)出效益分析的上海市生活垃圾分類政策評(píng)價(jià)

湯李琛,陳 宓,張 巍* (.中國(guó)人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院,北京 0087；.中南民族大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院,湖北 武漢 430074)

隨著城市規(guī)模擴(kuò)大和人口急劇增長(zhǎng),生活垃圾產(chǎn)量快速增加,當(dāng)前關(guān)于城市生活垃圾的處理制度還不夠完善,垃圾圍城隨之成為城市治理問題之一[1].健全生活垃圾處理體系需要開展源頭分類、中端運(yùn)輸和末端治理 3個(gè)環(huán)節(jié)同時(shí)發(fā)力[2].目前,用于評(píng)估生活垃圾處理體系環(huán)境效應(yīng)較為廣泛的方法是生命周期評(píng)價(jià)(LCA)[3].結(jié)合相關(guān)評(píng)價(jià)結(jié)果可知,我國(guó)垃圾分類水平整體較為低下[4-5].其原因在于政策保障制度沒有得到實(shí)際有效的開展[6].伴隨我國(guó)各地政府在垃圾分類方面陸續(xù)出臺(tái)了許多相關(guān)政策,并且針對(duì)有關(guān)保障體系進(jìn)行不斷健全和完善,我國(guó)整體的垃圾分類水平也在逐漸提升[7].我國(guó)生活垃圾分類目前正處于綜合治理階段,呈現(xiàn)出從源頭到末端的全過程管理,通過綜合運(yùn)用法律、行政、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等多種手段,建立政府、企業(yè)、公眾多方面共同參與的垃圾治理模式,以此實(shí)現(xiàn)垃圾減量化、資源化、無害化[8].為了全面實(shí)現(xiàn)垃圾分類回收的持久穩(wěn)定發(fā)展,通過創(chuàng)建城市生活垃圾收費(fèi)制度,能夠有效快速解決我國(guó)的垃圾回收問題,這種辦法不但能夠從根源上進(jìn)行垃圾產(chǎn)量控制,還能夠有效減少垃圾分類工作成本[9-10].日本垃圾分類制度采取的管理機(jī)制是以全民參與為核心,各主體之間協(xié)同治理的方式.站在公共經(jīng)濟(jì)學(xué)的視角進(jìn)行分析,全體公民要積極行動(dòng)起來,共同為環(huán)境保護(hù)做出努力和貢獻(xiàn),形成規(guī)模經(jīng)濟(jì),從而最大化發(fā)揮環(huán)境保護(hù)作用[11-12].

目前,相關(guān)研究主要集中在城市生活垃圾治理模式等其他各個(gè)相關(guān)層面的研究,垃圾分類政策實(shí)施效果的研究較少且評(píng)價(jià)方法較為單一.本文以上海市為例,采用數(shù)據(jù)包絡(luò)DEA分析方法,基于硬件設(shè)施對(duì)該城市的垃圾分類具體實(shí)施情況予以評(píng)估和分析,旨在為城市管理部門完善垃圾分類政策提供參考.

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究方法

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法(DEA)能夠有效針對(duì)一些復(fù)雜系統(tǒng)當(dāng)中的變量數(shù)據(jù)關(guān)系進(jìn)行處理,其通常被用于進(jìn)行政策執(zhí)行效果評(píng)估[13].在實(shí)際評(píng)估過程中,采用該方法不需要對(duì)投入產(chǎn)出指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行提前設(shè)定,所以在一定程度上避免了由于主觀因素而導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)誤差的情況.該方法還可以針對(duì)決策執(zhí)行的效果提出有效的改進(jìn)方案[14-16].通過這種方法進(jìn)行評(píng)估時(shí),通常采用C2R模型和B2C模型.

在對(duì)上海市生活垃圾分類政策實(shí)施成效進(jìn)行評(píng)估時(shí),設(shè)立模型決策單元,代表政策實(shí)施的具體月份.將總體產(chǎn)出量和總體投入量的比值作為模型分析當(dāng)中的具體參考數(shù)值,基于此,建立目標(biāo)函數(shù),最終得到的C2R模型結(jié)構(gòu)如下:

式中:投入指標(biāo)以m來表示,產(chǎn)出指標(biāo)以n來表示.xij、yrj分別代表某個(gè)月的總體投入量、產(chǎn)出量,vi、μr分別代表投入量、產(chǎn)出量權(quán)值,其中,j代表月份,i代表當(dāng)月投入量,r代表當(dāng)月產(chǎn)出量.式(2)通過 Charnes-Cooper變換,分式構(gòu)造模型可以等價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性規(guī)劃問題,原分式規(guī)劃轉(zhuǎn)換過程如下:

C2R模型中,模型設(shè)定為規(guī)?；貓?bào)不變,然而在實(shí)際情況下這種假設(shè)幾乎無法達(dá)到要求,所以,有學(xué)者假設(shè)出了第2種模型,即BC2模型[17].這種模型將原有 C2R模型當(dāng)中的假設(shè)條件進(jìn)行了調(diào)整,調(diào)整可變性條件見式(5),并將這個(gè)條件置入C2R模型中,得出 BC2模型,該模型設(shè)定為規(guī)?；貓?bào)可變,具體模型結(jié)構(gòu)如式(6)、(7):

研究表明,在評(píng)估城市生活垃圾分類政策實(shí)施效果時(shí),通過 BC2模型評(píng)估出的結(jié)果更加符合實(shí)際要求[18],因此,本文將充分利用這一模型,針對(duì)上海市的生活垃圾分類政策實(shí)施效果展開全方位評(píng)估.

在獲得評(píng)估數(shù)據(jù)以后,結(jié)合《上海市生活垃圾管理?xiàng)l例》[19],通過應(yīng)用Deap2.1軟件對(duì)數(shù)據(jù)展開效率評(píng)估分析,時(shí)間區(qū)間為2020年1月～2021年6月,選取側(cè)重投入的 BC2包絡(luò)模型,基于此,再結(jié)合以上分析結(jié)果,對(duì)上海市的垃圾分類具體實(shí)施情況進(jìn)行合理科學(xué)評(píng)估,得出相對(duì)效率值與決策單元效率之間的關(guān)系,如表1所示.

表1 相對(duì)效率值與決策單元效率之間的關(guān)系Table 1 Relationship between relative efficiency value and efficiency of decision making unit

1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

DEA能夠?qū)Χ噍斎搿⒍噍敵龅臎Q策單元效率進(jìn)行測(cè)量,在決策單元的眾多指標(biāo)中選取科學(xué)合理的投入產(chǎn)出指標(biāo)是使用 DEA方法測(cè)度效率的核心環(huán)節(jié),直接關(guān)系到最終的評(píng)價(jià)結(jié)果[18].一般來說,投入和產(chǎn)出之間應(yīng)具有正向相關(guān)性,即投入增加時(shí)不會(huì)使產(chǎn)出減少,若投入產(chǎn)出之間存在負(fù)向關(guān)系,則需要將產(chǎn)出視為非期望產(chǎn)出進(jìn)行處理[20].本文通過對(duì)前人研究成果進(jìn)行梳理整合[21-24],結(jié)合具體情況,同時(shí)考慮到有效數(shù)據(jù)的可獲得性,最終明確了投入和產(chǎn)出指標(biāo)分別為4個(gè).

投入指標(biāo)方面,資本投入中固定資產(chǎn)投資占據(jù)了主要內(nèi)容,與固定資產(chǎn)投資相比,可變資本投入(如管理人員工資等)占比極小且數(shù)據(jù)難以獲得,因此選取市容環(huán)境衛(wèi)生固定資產(chǎn)投資作為資本投入指標(biāo).選取上海市可回收、干、濕、有害垃圾車總數(shù)、分類投放點(diǎn)規(guī)范化改造完成數(shù)量、可回收物回收服務(wù)點(diǎn)、已建成垃圾中轉(zhuǎn)站數(shù)量作為垃圾分類政策中的投入指標(biāo).

產(chǎn)出指標(biāo)方面,如表2,產(chǎn)出指標(biāo)包括可回收物回收量、干垃圾處置量、濕垃圾分出量、有害垃圾處置量這4項(xiàng)數(shù)據(jù),反映出資源化回收能力、生活垃圾處理能力.

1.3 數(shù)據(jù)來源

根據(jù)上海市在城市生活垃圾分類投入的硬件設(shè)施,對(duì)政策實(shí)施效果進(jìn)行全方位評(píng)估,同時(shí)充分考慮到數(shù)據(jù)的可獲得性,選取的數(shù)據(jù)范圍為2020年 1月～2021年6月,并按月份針對(duì)性地展開評(píng)估.本文數(shù)據(jù)主要來源于上海市統(tǒng)計(jì)年鑒、上海綠化市容局發(fā)布的 2020、2021年最新統(tǒng)計(jì)資料以及與上海市相關(guān)環(huán)衛(wèi)部門的在線咨詢.其中,“可回收、干、濕、有害垃圾車總數(shù)”、“分類投放點(diǎn)規(guī)范化改造完成數(shù)量”、“可回收物回收服務(wù)點(diǎn)數(shù)量”、“已建成垃圾中轉(zhuǎn)站數(shù)量”、“可回收物回收量”、“濕垃圾分出量”、“干垃圾處置量”、“有害垃圾處置量”的具體數(shù)據(jù)來源,大部分從上海市統(tǒng)計(jì)年鑒及上海綠化市容局獲取;對(duì)于部分?jǐn)?shù)據(jù)缺失的情況,本文選擇通過線上詢問有關(guān)環(huán)保機(jī)構(gòu)的方式獲得相應(yīng)數(shù)據(jù).

2 結(jié)果與討論

本文通過數(shù)據(jù)分析Deap2.1軟件對(duì)表3中列出的 3個(gè)效率指標(biāo)進(jìn)行分析,并根據(jù)每個(gè)指標(biāo)的具體數(shù)值計(jì)算效率回報(bào)情況.這 3類效率值相互關(guān)系可以表示為:綜合效率=純技術(shù)效率×規(guī)模效率[19],具體數(shù)值見表3.

表3 上海市生活垃圾分類政策投入產(chǎn)出效率值Table 3 Input-output efficiency of municipal solid waste classification policy in Shanghai

2.1 純技術(shù)效率

純技術(shù)效率反映的是資源配置的情況[25].總體而言,政策純技術(shù)效率處于相對(duì)有效狀態(tài).從表3中可以得知,2020年1月～2021年6月,政策投入產(chǎn)出指標(biāo)的純技術(shù)效率平均值為0.993,數(shù)值接近1,說明政策實(shí)施純技術(shù)效率處于相對(duì)有效狀態(tài),通過略微調(diào)整可使其達(dá)到有效狀態(tài).

具體來說,政策實(shí)施效果需要結(jié)合 2種指標(biāo)狀態(tài)進(jìn)行判斷,其中,政策實(shí)施效果指標(biāo)呈現(xiàn)出有效狀態(tài)的月份為2020年1月～6月、10月、12月,以及2021年 5月、6月,這些月份的純技術(shù)效率均為1,說明垃圾分類具有較為完備的技術(shù)支撐;而評(píng)估結(jié)果顯示相對(duì)有效狀態(tài)的月份有2020年7月～9月、11月,以及2021年1月～4月,數(shù)值在0.9～1之間且接近1,這些月份需以合理優(yōu)化政策投入指標(biāo)為目標(biāo)提高垃圾分類的技術(shù)水平,從而提高政策實(shí)施純技術(shù)效率.

2.2 規(guī)模效率

規(guī)模效率反映出生產(chǎn)規(guī)模的大小[26].當(dāng)規(guī)模效率較低時(shí),被評(píng)價(jià)單元的生產(chǎn)規(guī)模越差;當(dāng)規(guī)模效率較高時(shí),被評(píng)價(jià)單元的生產(chǎn)規(guī)模越好.總體而言,政策規(guī)模效率處于相對(duì)有效狀態(tài),從表3中不難發(fā)現(xiàn),2020年1月～2021年6月,政策投入產(chǎn)出指標(biāo)的規(guī)模效率平均值為0.963,效率值超過了 0.9,說明政策實(shí)施效率處于相對(duì)有效狀態(tài),同時(shí)為了讓其盡快達(dá)到有效狀態(tài),可以對(duì)政策投入指標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié).

具體來說,政策實(shí)施效果需要結(jié)合 3種指標(biāo)狀態(tài)進(jìn)行判斷,其中,政策實(shí)施效果指標(biāo)呈現(xiàn)出有效狀態(tài)的月份為2020年1月、2月、4月～6月、10月、12月,以及2021年5月、6月,這些月份的規(guī)模效率值均為1,表明垃圾分類運(yùn)營(yíng)管理維持在最優(yōu)的投入產(chǎn)出規(guī)模上;評(píng)估結(jié)果顯示相對(duì)有效狀態(tài)的月份有2020年7月～9月、11月,以及2021年1月～4月,這些月份處在規(guī)模收益遞增的狀態(tài):當(dāng)垃圾分類政策投入增加1個(gè)單位時(shí),那么可提供多于1個(gè)單位的政策產(chǎn)出,因此,在這些月份中,為提升不同類別垃圾分類的整體處理能力,可以通過科學(xué)分配政策投入指標(biāo),從而使問題得到高效化解決;而評(píng)估效果顯示出非有效狀態(tài)的月份為2020年3月,該月份因受2020年初新冠肺炎疫情的影響,導(dǎo)致垃圾分類工作未能得到有效開展,政策實(shí)施規(guī)模效率不佳.

2.3 綜合效率

綜合效率是對(duì)所有的政策投入以及產(chǎn)出指標(biāo)進(jìn)行全面評(píng)估,通過分析評(píng)估對(duì)象的效率,體現(xiàn)出政策實(shí)施的最終成效[27].總的來說,本文對(duì)政策綜合效率的分析內(nèi)容包括上海市每個(gè)月份垃圾分類政策的資源投入規(guī)模等方面,顯示出對(duì)上海市生活垃圾分類政策執(zhí)行成效的綜合效應(yīng).從表3可知,《上海市城市生活垃圾管理?xiàng)l例》[19]實(shí)施后,上海市生活垃圾分類實(shí)施效率得到明顯提高.

在此期間,上海市生活垃圾分類綜合效率均值為0.957,其效率值大于 0.9,上海市在垃圾分類方面的政策實(shí)施效果處于相對(duì)有效狀態(tài),整體效果良好,只要在政策投入方面進(jìn)行有效調(diào)節(jié),就可以提升城市生活垃圾整體處理能力,讓垃圾分類政策實(shí)施效果達(dá)到有效水平.在綜合效率評(píng)估當(dāng)中,純技術(shù)效率及規(guī)模效率中的較小值是制約綜合效率實(shí)現(xiàn)有效狀態(tài)的因素,規(guī)模效率在綜合效率的政策實(shí)施效果起著主要作用.

與規(guī)模效率相似,綜合效率的政策實(shí)施效果需要通過結(jié)合 3種指標(biāo)狀態(tài)進(jìn)行判斷,即政策實(shí)施效果有效狀態(tài)、實(shí)施效果相對(duì)有效狀態(tài)以及實(shí)施效果非有效狀態(tài).其中,政策實(shí)施評(píng)估效果為有效狀態(tài)的月份包含2020年1月、2月、4月～6月、10月、12月,以及2021年5月、6月,其綜合效率值均為1,說明這些月份城市生活垃圾處理工作均處于有效前沿狀態(tài),與其他月份比較,在這些月份當(dāng)中,無論從政策投入效率方面還是實(shí)際利用效率方面都比較理想,在一定投入下,不同類型垃圾的處理總體效果較為優(yōu)異.政策實(shí)施評(píng)估效果為相對(duì)有效狀態(tài)的月份包含2020年7月～9月、11月,以及2021年1月～4月,在這些月份當(dāng)中政策投入獲得的成效較為良好,但仍需在投入與產(chǎn)出之間進(jìn)行均衡調(diào)整,以保證有效性最大化實(shí)現(xiàn);政策實(shí)施評(píng)估效果為非有效狀態(tài)的月份包含2020年3月,政策投入產(chǎn)出指標(biāo)需要有較大程度的調(diào)整才能達(dá)到有效水平.

2.4 投入產(chǎn)出分析

有些投入要素存在過剩現(xiàn)象,或是產(chǎn)出能力存在不足,導(dǎo)致DEA無效[28].利用DEA對(duì)每個(gè)非有效決策單元予以分析,能夠挖掘出無效的具體原因,并予以優(yōu)化和改進(jìn)[29].在進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)時(shí),需要將松弛調(diào)整(基于要素配置)和定向調(diào)整(基于技術(shù))兩方面作為調(diào)整方向[20],因此,本文進(jìn)一步對(duì)要素投入冗余和產(chǎn)出不足進(jìn)行分析(因表格篇幅較長(zhǎng),只列出投入冗余及產(chǎn)出不足月份,未列出部分表明該月份垃圾分類政策投入產(chǎn)出處于有效狀態(tài)).政策投入產(chǎn)出分析具體參考表4及表5.

表4 上海市生活垃圾分類政策投入冗余月份Table 4 Months of input redundancy of municipal solid waste classification policy in Shanghai

表5 上海市生活垃圾分類政策產(chǎn)出不足月份Table 5 Months of output deficiency of municipal solid waste classification policy in Shanghai

投入冗余,是指在固定的產(chǎn)出條件限制下對(duì)投入量予以減少,體現(xiàn)出對(duì)投入資源比例的調(diào)節(jié)方向[30].由表4可以得出,2020年3月、2021年1月～4月這些月份中均出現(xiàn)投入冗余狀態(tài).具體來說,2020年3月可回收物回收服務(wù)點(diǎn)、已建成垃圾中轉(zhuǎn)站多投入數(shù)量分別為0.06萬個(gè),7.58個(gè),2021年1月～4月可回收、干、濕、有害垃圾車多投入數(shù)量分別為514.95,530.47,251.90,125.84輛.

產(chǎn)出不足,是指在固定的投入比例前提下,可回收物、干垃圾、濕垃圾、有害垃圾分類處理整體效果不佳,產(chǎn)出量與目標(biāo)值相偏離,未能達(dá)到預(yù)期的政策效果[31].由表5可以得出,2020年3月、7月～9月、11月,以及2021年1月～4月均出現(xiàn)產(chǎn)出不足狀態(tài).其中,可回收物回收量方面,2020年 3月、7月～9月,2021年 3月、4月產(chǎn)出不足量分別為761.02,769.83,233.11,353.16,474.75,236.87t/d;干垃圾方面,2020年8月、9月、11月產(chǎn)出不足量分別為846.33,751.33,1419.48t/d;濕垃圾方面,2021年1月、2月產(chǎn)出不足量分別為1331.51,844.96t/d;有害垃圾方面,2020年3月、7月～9月、11月,2021年1月、2月產(chǎn)出不足量分別為1.13,0.65,2.52,1.03,0.18, 1.13,1.35t/d.

根據(jù)上述分析,在這些月份當(dāng)中,需要對(duì)政策投入要素進(jìn)行科學(xué)化、有效化分配,讓政策投入要素能夠均衡作用于各類型垃圾處理當(dāng)中,從而提升各類型垃圾處理的整體水平,提高政策實(shí)施效率.

3 結(jié)論

3.1 2020年1月～2021年6月期間,上海市在生活垃圾分類政策實(shí)施方面,政策平均效率值均在 0.9～1之間,包括綜合效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率,各項(xiàng)效率值均處于相對(duì)有效狀態(tài).

3.2 從總體評(píng)估結(jié)果分析,政策實(shí)施效率整體良好,然而還有很多提升的空間,也有個(gè)別月份總體實(shí)施效果不是很好,分別為2020年3月、7月～9月、11月,以及 2021年 1月～4月,整體效果不夠理想.尤其是2020年3月,政策投入產(chǎn)出指標(biāo)需要有較大程度的調(diào)整才能達(dá)到有效水平.

3.3 從政策投入產(chǎn)出分析,上述月份存在投入冗余及產(chǎn)出不足的情況.需要對(duì)政策投入要素進(jìn)行科學(xué)化、有效化分配,讓政策投入要素能夠均衡作用于政策產(chǎn)出要素即各類型垃圾處理當(dāng)中,從而提升每種類型垃圾處理的整體水平,提高政策實(shí)施效率.