第一節(jié) 中國(guó)環(huán)境污染的再評(píng)價(jià)

一 進(jìn)行中國(guó)環(huán)境污染再評(píng)價(jià)的理由

科學(xué)、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)中國(guó)環(huán)境污染是進(jìn)行實(shí)證研究的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，更是可持續(xù)發(fā)展能力評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容，因而本書(shū)對(duì)中國(guó)環(huán)境污染狀況進(jìn)行再評(píng)價(jià)理由有兩個(gè)：

一是單一指標(biāo)不能完全反映環(huán)境污染狀況。可以看到工業(yè)“三廢”、SO₂、NOx、TSP等指標(biāo)都曾被不同文獻(xiàn)采用，使考察EKC（環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線，Environment Kuznets Curve）實(shí)證結(jié)果大相徑庭。單一指標(biāo)可以反映大氣、水或土壤等某一方面的環(huán)境污染狀況，并不能反映環(huán)境——這一由多種因素構(gòu)成有機(jī)整體的總體情況，即某一指標(biāo)的惡化并不能說(shuō)明環(huán)境整體的惡化，因?yàn)橛锌赡芷渌笜?biāo)得到了改善，因而必須進(jìn)行環(huán)境污染綜合評(píng)價(jià)。

二是現(xiàn)有綜合評(píng)價(jià)方法存在明顯缺陷。已有學(xué)者如朱承亮（2011）采用因子分析法、許和連和鄧玉萍（2012）采用熵值法及劉伯龍和袁曉玲（2015）采用拉開(kāi)檔次法進(jìn)行環(huán)境污染狀況的綜合評(píng)價(jià)。但上述研究存在明顯缺陷：一是并未考慮空氣污染的特殊性與重要性。人們最關(guān)注的、最直觀感受的環(huán)境污染就是空氣污染，同時(shí)整治空氣污染領(lǐng)域也是國(guó)家環(huán)保投資的重點(diǎn)領(lǐng)域。甚至有些文獻(xiàn)為強(qiáng)調(diào)空氣污染的特殊地位，選取空氣污染代表整個(gè)環(huán)境污染水平，如李斌和李拓（2014）。而以往綜合評(píng)價(jià)方法均通過(guò)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的對(duì)稱(chēng)矩陣計(jì)算權(quán)重，會(huì)使空氣污染的重要性弱化。二是研究結(jié)果基本不具有一致性和連續(xù)性，更新延長(zhǎng)數(shù)據(jù)會(huì)使污染指標(biāo)權(quán)重隨之變化。綜上所述，本書(shū)采用郭亞軍等（2015）提出的基于“因子分析”的改進(jìn)拉開(kāi)檔次法進(jìn)行了中國(guó)環(huán)境污染狀況的再評(píng)價(jià)，彌補(bǔ)了以往研究的缺陷，為實(shí)證研究奠定了科學(xué)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

二 基于“因子分析”的改進(jìn)拉開(kāi)檔次法

基于“因子分析”的改進(jìn)拉開(kāi)檔次法，其計(jì)算步驟通常有三步。第一步是基于“因子分析”確定虛擬法則。因子分析是運(yùn)用少數(shù)幾個(gè)因子以描述多個(gè)指標(biāo)或因子之間的連續(xù)，從而以較少的變量反映原始數(shù)據(jù)的大部分信息，一般將相關(guān)程度較高的指標(biāo)歸在同一類(lèi)變量中，每一類(lèi)變量即是一個(gè)因子，由于其簡(jiǎn)單，本書(shū)不再贅述其計(jì)算過(guò)程。本書(shū)采用工業(yè)污染投資中空氣污染與其他污染占總投資的比重確定虛擬準(zhǔn)則的權(quán)重。

假設(shè)樣本數(shù)為n，指標(biāo)為x₁，x₂，…，x_m，個(gè)數(shù)為m個(gè)，標(biāo)準(zhǔn)化處理數(shù)據(jù)矩陣，則通過(guò)因子分析得到：

其中，F_j為將m個(gè)指標(biāo)劃分在k個(gè)虛擬準(zhǔn)則內(nèi)的公共因子；a_ij為有確切經(jīng)濟(jì)含義解釋的因子載荷，倘若沒(méi)有確切含義，則采用正交旋轉(zhuǎn)法（Varimax Rotation）旋轉(zhuǎn)至有確切含義；而ε_i為特殊因子。根據(jù)“虛擬準(zhǔn)則”F_j，將m個(gè)指標(biāo)劃分在k個(gè)虛擬準(zhǔn)則，重新排列數(shù)據(jù)矩陣X，則可得到新的矩陣X*：

其中，為第p個(gè)準(zhǔn)則中的第i個(gè)指標(biāo)；第p個(gè)虛擬準(zhǔn)則下的指標(biāo)個(gè)數(shù)為l。抽取X*中第p個(gè)準(zhǔn)則下的g（g≥3）個(gè)指標(biāo)，則綜合評(píng)價(jià)函數(shù)F_p與數(shù)據(jù)矩陣可以改寫(xiě)為：

其中，W_p為權(quán)重矩陣，運(yùn)用拉開(kāi)檔次法進(jìn)行評(píng)價(jià)即可得到。一旦權(quán)重確定，第p個(gè)準(zhǔn)則下的綜合評(píng)價(jià)函數(shù)F_p也就確定了，運(yùn)用拉開(kāi)檔次法在“虛擬準(zhǔn)則”內(nèi)評(píng)價(jià)指標(biāo)的步驟為：①計(jì)算實(shí)對(duì)稱(chēng)矩陣；②計(jì)算實(shí)對(duì)稱(chēng)矩陣H的最大特征值及相應(yīng)的特征向量λ_p；③權(quán)重矩陣W_p就是歸一化處理λ_p后的結(jié)果，計(jì)算得到。

最后，采用AHP法、G法等主觀賦權(quán)法確定“虛擬準(zhǔn)則”F₁，F₂，…，F_k的權(quán)重w（1），w（2），…，w（k），則總評(píng)價(jià)函數(shù)為。

三 指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)來(lái)源

本書(shū)首先基于“因子分析”確定虛擬法則，即將污染分為空氣、水、固體三類(lèi)污染，其次計(jì)算三類(lèi)工業(yè)污染治理投資完成額所占總工業(yè)污染治理投資完成額的比重以確定虛擬準(zhǔn)則的權(quán)重。最后，在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用工業(yè)廢氣排放量（煙粉塵、氮氧化物、SO₂）、廢水排放量（總量、化學(xué)需氧量、氨氮排放量）、活垃圾清運(yùn)量、生化肥施用量、廢棄物生產(chǎn)量9個(gè)指標(biāo)運(yùn)用基于“因子分析”的改進(jìn)拉開(kāi)檔次法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，得到1996—2017年中國(guó)31個(gè)省份（不含港澳臺(tái)地區(qū)）的污染排放指數(shù)。

數(shù)據(jù)來(lái)源于歷年《中國(guó)環(huán)境年鑒》《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》等。