機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策降低了城市空氣污染嗎？
——基于山東省準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的實(shí)證檢驗(yàn)

劉 穎 張 瑩

近年來(lái)，我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量逐年猛增，而隨之而來(lái)的機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染已經(jīng)成為城市空氣污染的一個(gè)重要來(lái)源。機(jī)動(dòng)車(chē)限行是根據(jù)機(jī)動(dòng)車(chē)尾號(hào)來(lái)按照一定的規(guī)則限制其通行的交通制度和環(huán)境政策，作為控制空氣污染的環(huán)境政策的一個(gè)有機(jī)組成部分，世界上很多國(guó)家尤其是發(fā)展中國(guó)家都曾實(shí)行過(guò)機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策，包括墨西哥的墨西哥城、巴西的圣保羅、哥倫比亞的波哥大、智利的圣地亞哥等。我國(guó)的北京、蘭州、貴陽(yáng)、杭州、成都、長(zhǎng)春、天津、武漢、哈爾濱、濟(jì)南、南昌等城市都曾實(shí)行過(guò)機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策，其中，北京、西安目前仍然實(shí)行按尾號(hào)輪換限行。

一、文獻(xiàn)述評(píng)

空氣污染危害人類(lèi)健康，這已是不爭(zhēng)的事實(shí)，世界各國(guó)制定控制空氣污染的環(huán)境政策目標(biāo)之一就是促進(jìn)人類(lèi)健康[注]Coneus K., Spiess C. K., “Pollution Exposure and Child Health: Evidence for Infants and Toddlers in Germany”, Journal of Health Economics, 2012, 31(1), pp.180-196.[注]Currie J., et al., “Does Pollution Increase School Absences”, Review of Economics and Statistics, 2009, 91(4), pp.682-694.[注]Neidell M. J., “Air pollution, Health, and Socio-economic Status: The Effect of Outdoor Air Quality on Childhood Asthma”, Journal of Health Economics, 2004, 23(6), pp.1209-1236.。Tanaka運(yùn)用雙重差分法分析了1998年中國(guó)一項(xiàng)控制空氣污染的政策對(duì)于嬰兒死亡率的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)控制空氣污染的政策顯著降低了嬰兒死亡率[注]Tanaka S., “Environmental Regulations on Air Pollution in China and Their Impact on Infant Mortality”, Journal of Health Economics, 2015, 42, pp.90-103.。環(huán)境政策是否能夠并在多大程度上降低空氣污染,是人們普遍關(guān)注的問(wèn)題。因此，評(píng)估控制空氣污染措施的政策效果也成為理論界的研究熱點(diǎn)。

Greenstone和Hanna 比較了印度水污染控制政策和空氣污染控制政策的效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)空氣污染控制政策顯著提高了空氣質(zhì)量而水污染控制政策則收效甚微[注]Greenstone M., Hanna R., “Environmental Regulations, Air and Water Pollution, and Infant Mortality in India”, American Economic Review, 2014, 104(10), pp.3038-3072.。Auffhammer和 Kellogg評(píng)估了美國(guó)加州和其他兩項(xiàng)聯(lián)邦政府推行的汽油含量控制政策對(duì)于降低O3的效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)除了加州推行的政策以外其他兩項(xiàng)聯(lián)邦政策對(duì)于降低O3沒(méi)有顯著影響[注]Auffhammer M., Kellogg R., “Clearing the Air? the Effects of Gasoline Content Regulation on Air Quality”, American Economic Review, 2011, 101(6), pp.2687-2722.。孫坤鑫運(yùn)用斷點(diǎn)回歸方法檢驗(yàn)了機(jī)動(dòng)車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)的提高對(duì)于改善空氣質(zhì)量的影響，發(fā)現(xiàn)新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施使得北京市PM2.5濃度均值顯著降低[注]孫坤鑫：《機(jī)動(dòng)車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)的霧霾治理效果研究——基于斷點(diǎn)回歸設(shè)計(jì)的分析》，《軟科學(xué)》2017年第11期。。

Davis認(rèn)為在所有的空氣污染控制措施中，機(jī)動(dòng)車(chē)限行由于其成本低、簡(jiǎn)單易行、需要的公共投入較少而最受青睞[注]Davis L. W., “The Effect of Driving Restrictions on Air Quality in Mexico City”, Journal of Political Economy, 2008, 116(1), pp.38-81.。實(shí)行機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策的目的有兩個(gè)：一是為了緩解城市交通壓力；二是為了提高空氣質(zhì)量。對(duì)于前者，王振認(rèn)為北京市限行政策短期內(nèi)對(duì)緩解交通擁堵產(chǎn)生一定效果，但是其局限性抵消了政策的長(zhǎng)期效應(yīng)[注]王振:《從經(jīng)濟(jì)學(xué)視角看北京市尾號(hào)限行政策》，《山西財(cái)經(jīng)大學(xué)學(xué)報(bào)》2015年第11期。，而更多的文獻(xiàn)則集中在對(duì)于機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策是否能夠提升空氣質(zhì)量這一政策效果的研究。但由于受到數(shù)據(jù)可得性和模型內(nèi)生性所限，現(xiàn)有研究文獻(xiàn)對(duì)于機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策在降低空氣污染方面的政策效果給出了莫衷一是的研究結(jié)論。Davis使用墨西哥城數(shù)據(jù)，對(duì)于各種污染物和各種模型設(shè)定均未發(fā)現(xiàn)限行政策提高空氣質(zhì)量的證據(jù)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)限行政策并未相應(yīng)地顯著增加人們對(duì)于公共交通的使用，反而是顯著增加了高排放二手車(chē)在機(jī)動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量中的比重。這也是限行政策沒(méi)有取得預(yù)期效果的原因[注]Davis L. W., “The Effect of Driving Restrictions on Air Quality in Mexico City”, Journal of Political Economy, 2008, 116(1), pp.38-81.。Gallego等比較了墨西哥城的機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策和智利圣地亞哥的公共交通改革對(duì)于不同收入群體機(jī)動(dòng)車(chē)保有量的影響，作者認(rèn)為由于限行政策刺激了私家車(chē)的銷(xiāo)售，反而導(dǎo)致了CO濃度顯著提高[注]Gallego F., Montero J. P., Salas C., “The Effect of Transport Policies on Car Use: Evidence from Latin American Cities”, Journal of Public Economics, 2013, 107, pp.47-62.。易如等比較分析了2009年的油價(jià)上調(diào)政策和機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策，認(rèn)為前者比后者更能有效降低路上機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量和污染物排放[注]易如等：《北京市機(jī)動(dòng)車(chē)尾號(hào)限行和油價(jià)上調(diào)政策效果比較》，《中國(guó)人口·資源與環(huán)境》2011年第12期。。易蘭等使用多元回歸的方法對(duì)實(shí)行機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策的中國(guó)11個(gè)城市進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)根據(jù)政策效果，可以將這11個(gè)城市分為限行有效、限行無(wú)效和限行效果不顯著三類(lèi)城市，作者進(jìn)而提出對(duì)于霧霾污染的治理要根據(jù)城市特點(diǎn)和霧霾成因而因地制宜[注]易蘭、周憶男、李朝鵬、楊歷：《城市機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策對(duì)霧霾污染治理的成效分析》，《中國(guó)人口·資源與環(huán)境》2018年第10期。。曹靜等考察了北京市實(shí)行的機(jī)動(dòng)車(chē)單雙號(hào)限行和“每周少開(kāi)一天車(chē)”的尾號(hào)限行政策，采用的是斷點(diǎn)回歸的方法來(lái)檢驗(yàn)機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策對(duì)于降低空氣質(zhì)量的影響，發(fā)現(xiàn)限行政策尤其是尾號(hào)限行政策沒(méi)有對(duì)降低API[注]即空氣污染指數(shù)(Air Pollution Index)，是將常規(guī)監(jiān)測(cè)的SO2、NO2、PM10濃度簡(jiǎn)化成為單一的概念性指數(shù)值形式，并分級(jí)表征空氣污染程度和空氣質(zhì)量狀況。、PM10、NO2和SO2產(chǎn)生顯著影響，得出了限行政策對(duì)于改善北京市空氣質(zhì)量影響甚微的研究結(jié)論[注]曹靜、王鑫、鐘笑寒：《限行政策是否改善了北京市的空氣質(zhì)量?》，《經(jīng)濟(jì)學(xué)(季刊)》2014年第4期。。

同樣是以北京限行政策為研究對(duì)象的Viard和Fu，采用斷點(diǎn)回歸的方法分析了北京市奧運(yùn)期間的限行政策對(duì)于提高空氣質(zhì)量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)限行政策顯著降低了API和PM10[注]Viard V. B., Fu S., “The Effect of Beijing’s Driving Restrictions on Pollution and Economic Activity”, Journal of Public Economics, 2015, 125, pp.98-115.。袁曉玲等運(yùn)用斷點(diǎn)回歸和雙重差分的分析方法檢驗(yàn)了西安市限行政策對(duì)于改善空氣質(zhì)量的政策效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)限行政策對(duì)于降低O3影響顯著[注]袁曉玲、李浩、楊萬(wàn)平：《機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策能否有效改善西安市的空氣質(zhì)量？》，《統(tǒng)計(jì)與信息論壇》2018年第6期。。類(lèi)似地，漆威等分析了蘭州市采取的限行政策對(duì)于包括NO2、O3、PM10和CO在內(nèi)的四種空氣污染物的影響效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)限行政策對(duì)于PM10和CO幾乎沒(méi)有影響而對(duì)于降低NO2和O3濃度則影響顯著[注]漆威、黃恒君、王思文：《機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策的空氣質(zhì)量效應(yīng)評(píng)估——以蘭州市為典型的數(shù)據(jù)整合分析》，《統(tǒng)計(jì)與信息論壇》2015年第9期。。

上述文獻(xiàn)之所以在機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策對(duì)于空氣質(zhì)量的改善效果方面無(wú)法達(dá)成一致意見(jiàn)，是因?yàn)閺膶?shí)證上看目前仍有兩個(gè)難題在困擾著現(xiàn)有研究：一是限行政策往往是與其他控制空氣污染的政策同時(shí)實(shí)行，因而很難將機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策的獨(dú)立影響從所有政策的影響中分離出來(lái)。Chen等使用API數(shù)據(jù)和AOD數(shù)據(jù)[注]即氣溶膠光學(xué)厚度(Aerosol Optical Depth)，描述氣溶膠對(duì)光的削減作用，是表征大氣渾濁程度的關(guān)鍵物理量。，考察了北京市為迎接2008年奧運(yùn)會(huì)而實(shí)行的、包括機(jī)動(dòng)車(chē)限行在內(nèi)的一系列控制空氣污染的措施對(duì)降低空氣污染指標(biāo)的效果，認(rèn)為通過(guò)實(shí)行嚴(yán)格的環(huán)境規(guī)制來(lái)改善環(huán)境質(zhì)量是可行的，控制空氣污染的措施顯著改善了北京市的空氣質(zhì)量，但隨著時(shí)間的推移，這種政策效果在逐漸減弱直至最終消失[注]Chen Y., Jin G. Z., Kumar N., Shi G., “The Promise of Beijing: Evaluating the Impact of the 2008 Olympic Games on Air Quality”, Journal of Environmental Economics and Management, 2013, 66(3), pp.424-443.。如前所述，由于機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策僅僅是奧運(yùn)會(huì)一系列環(huán)境政策的一個(gè)組成部分，作者無(wú)法分離出機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策對(duì)于改善空氣質(zhì)量的獨(dú)立影響。二是即使限行政策是單獨(dú)執(zhí)行的政策，從長(zhǎng)期來(lái)看，車(chē)主可以采取一系列規(guī)避行為來(lái)逃避限行政策的限制。Gu等認(rèn)為車(chē)主主要從以下四個(gè)渠道來(lái)規(guī)避長(zhǎng)期執(zhí)行的限行政策[注]Gu Y., Deakin E., Long Y., “The Effects of Driving Restrictions on Travel Behavior Evidence from Beijing”, Journal of Urban Economics, 2017, 102, pp.106-122.：(1)在限行期間非限行日進(jìn)行替代駕駛；(2)在限行期間非限行時(shí)間段進(jìn)行替代駕駛；(3)購(gòu)買(mǎi)另外一輛機(jī)動(dòng)車(chē)；(4)不遵守限行規(guī)定。Liu等的研究證實(shí)了機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策不能促使車(chē)主更多地使用公共交通[注]Liu Y., Hong Z., Liu Y., “Do Driving Restriction Policies Effectively Motivate Commuters to Use Public Transportation”, Energy Policy, 2016, 90, pp.253-261.，這就說(shuō)明了車(chē)主規(guī)避行為的存在。車(chē)主的規(guī)避行為會(huì)低估對(duì)于機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策效果的估計(jì)，更有甚者，也有研究認(rèn)為長(zhǎng)期執(zhí)行的限行政策反而會(huì)加重空氣污染[注]Zhang W., Lawell C., Umanskaya V. I., “The Effects of License Plate-based Driving Restrictions on Air Quality: Theory and Empirical Evidence”, Journal of Environmental Economics and Management, 2017, 82, pp.181-220.。盡管Davis[注]Davis L. W., “The Effect of Driving Restrictions on Air Quality in Mexico City”, Journal of Political Economy, 2008, 116(1), pp.38-81.和Guerra和Millard-Ball[注]Guerra E., Millard-Ball A., “Getting Around a License-plate Ban: Behavioral Responses to Mexico City’s Driving Restriction”, Transportation Research Part D: Transport and Environment, 2017, 55, pp.113-126.都認(rèn)為，墨西哥執(zhí)行的限行政策對(duì)于改善空氣質(zhì)量收效甚微，但這兩篇文獻(xiàn)對(duì)于限行政策無(wú)效原因的分析卻大相徑庭：前者認(rèn)為無(wú)效是源于車(chē)主購(gòu)買(mǎi)了另外的機(jī)動(dòng)車(chē)來(lái)規(guī)避限行政策，而后者則認(rèn)為無(wú)效是由車(chē)主在非限行日進(jìn)行替代駕駛造成的。可見(jiàn)，長(zhǎng)期執(zhí)行的限行政策由于與車(chē)主的規(guī)避行為相伴相生，極大地干擾了現(xiàn)有研究對(duì)于限行政策效果的估計(jì)。因此，對(duì)于政策制定者來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)期執(zhí)行的限行政策與短期執(zhí)行的限行政策之間存在不同的政策含義：長(zhǎng)期限行政策由于存在車(chē)主的規(guī)避行為而收效甚微，但這并不能夠等價(jià)衡量短期限行政策在改善空氣質(zhì)量方面的作用與效果。

由于大部分限行政策都是在長(zhǎng)期執(zhí)行的，因此，分析長(zhǎng)期限行政策效果的文獻(xiàn)更為普遍[注]Carrillo P. E., Malik A. S., Yoo Y., “Driving Restrictions that Work? Quito’s Pico y Placa Program”， Canadian Journal of Economics, 2016, 49(4), pp.1536-1568.，相比而言，研究短期限行政策效果的文獻(xiàn)則少之又少，有一個(gè)例外是Ye的文章[注]Ye J., “Better Safe than Sorry? Evidence from Lanzhou’s Driving Restriction Policy”, China Economic Review, 2017, 45, pp.1-21.，這篇文獻(xiàn)運(yùn)用斷點(diǎn)回歸的方法研究了蘭州的短期限行政策對(duì)于空氣質(zhì)量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)限行政策不能顯著改善空氣質(zhì)量。而Ma和He[注]Ma H., He G., “Effects of the Post-Olympics Driving Restrictions on Air Quality in Beijing”, Sustainability, 2016, 8(9), p.902.單純比較了北京市限行政策施行前和施行后空氣質(zhì)量的短期變化，得出了限行政策顯著降低了PM10的研究結(jié)論，這種比較由于忽視了空氣質(zhì)量在限行政策前后的暫時(shí)性趨勢(shì)和其他一些影響空氣質(zhì)量的因素，因而是有偏的估計(jì)。

有鑒于此，本文將濟(jì)南市實(shí)行的兩次機(jī)動(dòng)車(chē)短期限行政策作為研究對(duì)象，這可以有效地減少前文述及的車(chē)主規(guī)避行為對(duì)于長(zhǎng)期限行政策效果的干擾：(1)本文研究的兩次機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策均是不考慮周末和工作日的連續(xù)政策，因而不存在車(chē)主在限行期間的非限行日進(jìn)行替代駕駛的干擾。(2)Viard和Fu研究了限行政策對(duì)于勞動(dòng)力供給的影響[注]Viard V. B., Fu S., “The Effect of Beijing’s Driving Restrictions on Pollution and Economic Activity”, Journal of Public Economics, 2015, 125, pp.98-115.，發(fā)現(xiàn)限行政策顯著降低了彈性工作制勞動(dòng)者的勞動(dòng)供給，而對(duì)于非彈性工作制的勞動(dòng)者則沒(méi)有顯著影響，由于本研究的兩次限行時(shí)段均為7∶00-19∶00，這個(gè)時(shí)段包含了大部分非彈性工作制勞動(dòng)者的勞動(dòng)時(shí)間9∶00-17∶00，因此本研究將極大地減少車(chē)主，尤其是非彈性工作制車(chē)主，在限行期間的非限行時(shí)段進(jìn)行替代駕駛的干擾。(3)在短期，車(chē)主購(gòu)買(mǎi)另外一輛機(jī)動(dòng)車(chē)來(lái)規(guī)避限行政策的驅(qū)動(dòng)力和可能性也在大幅下降。(4)同時(shí)，Carrillo等研究了限行政策對(duì)于犯罪率的影響，發(fā)現(xiàn)在限行期間由于警力資源在限行和打擊犯罪上進(jìn)行重新配置，結(jié)果犯罪率在限行期間顯著上升[注]Carrillo P. E., Lopez-Luzuriaga A., Malik A. S., “Pollution or Crime: The Effect of Driving Restrictions on Criminal Activity”, Journal of Public Economics, 2018, 164, pp.50-69.。警力資源能夠保證車(chē)主遵守限行政策而使得限行政策順利推行，本文的兩次限行政策第一次是以第十一屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)會(huì)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“全運(yùn)會(huì)”)這一至關(guān)重要的比賽賽事為背景，違反限行政策的車(chē)主會(huì)受到嚴(yán)厲的懲罰，規(guī)定對(duì)于違反者將最高處以2000元罰款和15日拘留，如果將是否具有嚴(yán)厲的懲罰措施作為車(chē)主是否遵守限行政策的代理變量，本文的研究可以在很大程度上克服既往研究中由于車(chē)主不遵守限行政策帶來(lái)的估計(jì)偏誤。

在此基礎(chǔ)上，本文利用準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)框架下的雙重差分模型進(jìn)行分析，實(shí)施機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策的濟(jì)南市作為處理組，未實(shí)行機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策的山東省其他地級(jí)市作為對(duì)照組，由于處理組和對(duì)照組同屬于山東省，在經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)、能源以及交通等方面存在很大相似性，不存在系統(tǒng)性差異意味著對(duì)照組可以作為處理組一個(gè)有力的反事實(shí)參照，使得本文可以基于濟(jì)南市政策實(shí)施前后空氣污染的差異和濟(jì)南與其他地級(jí)市的差異這種雙重差異、采用雙重差分分析方法克服內(nèi)生性問(wèn)題，從而得到關(guān)于機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策對(duì)于空氣污染影響方面更為穩(wěn)健的研究結(jié)論：研究發(fā)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策對(duì)于降低空氣中SO2、NO2、CO和O3的濃度沒(méi)有顯著效果，而對(duì)于降低PM10和API則效果顯著，濟(jì)南在全運(yùn)會(huì)期間實(shí)行的機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策使得PM10和API分別下降了46.3%和44.7%，但隨著時(shí)間的推移，限行政策的效果在逐漸消退直至完全消失。

文章剩余部分的結(jié)構(gòu)安排如下：第二部分給出了研究設(shè)計(jì)和模型設(shè)定，第三部分介紹本文使用的數(shù)據(jù)并進(jìn)行了基本統(tǒng)計(jì)分析，第四部分為實(shí)證分析和安慰劑檢驗(yàn)的結(jié)果，第五部分是全文結(jié)論。

二、研究設(shè)計(jì)及模型設(shè)定

(一)研究設(shè)計(jì)

陳林和伍海軍認(rèn)為，國(guó)內(nèi)目前以自然實(shí)驗(yàn)為背景的研究存在內(nèi)生性、對(duì)照組受到政策影響、樣本異質(zhì)性、自然實(shí)驗(yàn)與準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)混淆等諸多問(wèn)題，同時(shí)，并非所有的政策沖擊都可以用雙重差分法進(jìn)行分析,使用雙重差分模型評(píng)估政策效果需要滿(mǎn)足隨機(jī)性和同質(zhì)性這兩個(gè)基本假定[注]陳林、伍海軍：《國(guó)內(nèi)雙重差分法的研究現(xiàn)狀與潛在問(wèn)題》，《數(shù)量經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究》2015年第7期。。隨機(jī)性是指實(shí)驗(yàn)者隨機(jī)抽取處理組和對(duì)照組，而同質(zhì)性則要求除了處理組受到政策影響而對(duì)照組不受政策影響以外，處理組和對(duì)照組在其余各個(gè)方面均應(yīng)達(dá)到近乎相等的程度。Dinardo認(rèn)為準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)與自然實(shí)驗(yàn)存在一個(gè)顯著的差別即自然實(shí)驗(yàn)是完全隨機(jī)的自然事件，而準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)樣本分組是實(shí)驗(yàn)者人為進(jìn)行的[注]Dinardo J., “Natural Experiments and Quasi-experiments”, in Steven N. Durlauf, E. Lawrence (eds.), New Palgrave Dictionary of Economics, 2008, London: Palgrave Macmillan Publishing.。因此，我國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)界常用的自然實(shí)驗(yàn)的概念其實(shí)更準(zhǔn)確地說(shuō)應(yīng)該是準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)。準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全隨機(jī)性，但能盡量逼近隨機(jī)。

截至2013年底，濟(jì)南市共實(shí)行了兩次機(jī)動(dòng)車(chē)單雙號(hào)限行政策：第一次限行時(shí)間較長(zhǎng)，從2009年10月13日到2009年10月28日每日的7∶00到19∶00，這次是作為全運(yùn)會(huì)的主賽場(chǎng)，為保障交通正常運(yùn)行和空氣質(zhì)量而實(shí)行限行。第二次是從2013年1月16日到2013年1月17日的7∶00到19∶00，這是為應(yīng)對(duì)持續(xù)了十多天之久的嚴(yán)重霧霾天氣、緩解空氣污染而實(shí)行的一次限行。如果將機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策視為一次外生事件，這意味著控制空氣污染的限行政策與回歸方程的誤差項(xiàng)無(wú)關(guān)，基本滿(mǎn)足隨機(jī)性的條件。較之山東省其他地級(jí)市，僅僅濟(jì)南市實(shí)行了機(jī)動(dòng)車(chē)單雙號(hào)限行政策，顯然山東省除濟(jì)南以外的其他地級(jí)市沒(méi)有受到限行政策的影響。同時(shí)，由于同為山東省的城市，濟(jì)南市與其他各個(gè)地級(jí)市在經(jīng)濟(jì)、政治、文化、地理、交通方面存在較大的共性，因此，同質(zhì)性的條件也能夠基本滿(mǎn)足。

本文在分析策略上將濟(jì)南市實(shí)行的限行政策視為一個(gè)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)，可以采取雙重差分模型來(lái)估計(jì)限行政策對(duì)于降低空氣污染指標(biāo)、提高空氣質(zhì)量的因果影響：一方面，濟(jì)南市實(shí)行的限行政策使得濟(jì)南市的空氣質(zhì)量在政策實(shí)施前后存在差異；另一方面，在同一時(shí)點(diǎn)上限行政策使得空氣質(zhì)量在濟(jì)南市和山東省其他地級(jí)市之間存在差異。基于這種雙重差異形成的估計(jì)既可以有效控制其他共時(shí)性政策對(duì)于空氣質(zhì)量的影響，也可以控制實(shí)行機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策和未實(shí)行限行政策的城市之間的事前差異，進(jìn)而識(shí)別出限行政策的效果，也就是說(shuō)，基于準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的雙重差分方法能夠捕捉處理組和對(duì)照組在政策實(shí)施期間和非政策實(shí)施期間的相對(duì)差異，這種相對(duì)差異反映了機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策的凈效果。可見(jiàn)，本文的研究設(shè)計(jì)可以在很大程度上減少模型內(nèi)生性問(wèn)題。

(二)模型設(shè)定

由于本文使用的是面板數(shù)據(jù)，面臨著面板固定效應(yīng)模型和面板隨機(jī)效應(yīng)模型的選擇。面板隨機(jī)效應(yīng)模型假定城市個(gè)體效應(yīng)與所有解釋變量均不相關(guān)，這是一個(gè)比較強(qiáng)的假定，如果這一假定在現(xiàn)實(shí)中不能滿(mǎn)足，則無(wú)法得到無(wú)偏估計(jì)。相比而言，面板固定效應(yīng)模型則無(wú)須此假定，且Hausman檢驗(yàn)也支持使用面板固定效應(yīng)模型進(jìn)行估計(jì)，本文在模型設(shè)定中采用面板固定效應(yīng)模型進(jìn)行估計(jì)。

為了衡量機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策對(duì)于改善空氣質(zhì)量的影響，本文在雙重差分模型框架下，建立了如下基準(zhǔn)模型。

(1)

其中，被解釋變量Pit是空氣污染指標(biāo)變量，分別表示我國(guó)常規(guī)監(jiān)測(cè)的五種空氣污染物(SO2、NO2、PM10、CO、O3)和空氣污染指數(shù)(API)。mt表示時(shí)間固定效應(yīng)，用來(lái)控制所有城市共同面臨的宏觀(guān)變化。ci表示城市固定效應(yīng)，用來(lái)控制城市間不隨時(shí)間改變的異質(zhì)性特征。εit是隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)。Ji是虛擬變量，如果城市是濟(jì)南，則該變量為1，否則為零。{Tnt}是表示準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)期間的虛擬變量：本文首先分析兩次限行期間對(duì)于改善空氣質(zhì)量的總體效果；為了分離兩次限行政策對(duì)于改善空氣質(zhì)量的獨(dú)立影響，本文在模型設(shè)定中進(jìn)而將兩次限行期間分解為第一次限行期間和第二次限行期間，以便分析限行政策在兩次限行期間獨(dú)立的政策效果；為了分析限行政策對(duì)于改善空氣質(zhì)量產(chǎn)生影響的持續(xù)期間，本文在模型設(shè)定中又加入了限行后期間，再進(jìn)一步地將限行后期間分解為第一次限行后1星期內(nèi)、第一次限行1星期后到1個(gè)月以?xún)?nèi)、第一次限行1個(gè)月后到2個(gè)月內(nèi)和第一次限行2個(gè)月后(但不包含第二次限行期間)這樣四個(gè)時(shí)期。

因此，Ji與{Tnt}的交乘項(xiàng)系數(shù){βn}是本文最為關(guān)心的系數(shù)，衡量了在機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策的準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)期間內(nèi)，相對(duì)于限行政策執(zhí)行前，處理組城市與控制組城市在空氣污染指標(biāo)上的相對(duì)變化，即處理組城市實(shí)行的限行政策對(duì)于降低空氣污染指標(biāo)、改善空氣質(zhì)量的凈效果，以及該項(xiàng)政策效果持續(xù)的期間。

本文在基準(zhǔn)模型基礎(chǔ)上加入了控制變量向量Xit，得到擴(kuò)展模型(2)。對(duì)于雙重差分模型來(lái)說(shuō)，即使不加入控制變量，基準(zhǔn)模型(1)仍可以實(shí)現(xiàn)無(wú)偏估計(jì)，但是加入了反映城市時(shí)變異質(zhì)性特征的擴(kuò)展模型(2)，可以減少估計(jì)的方差，提高估計(jì)的精度。本文同時(shí)估計(jì)了基準(zhǔn)模型和擴(kuò)展模型，是為了保證結(jié)論的穩(wěn)健性。

(2)

其中，Xit是控制變量向量，包含周末虛擬變量、法定假日虛擬變量、氣象變量向量和城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)變量向量。

三、數(shù)據(jù)說(shuō)明及基本統(tǒng)計(jì)分析

(一)數(shù)據(jù)說(shuō)明

本文數(shù)據(jù)包括空氣污染指標(biāo)數(shù)據(jù)、氣象指標(biāo)數(shù)據(jù)、周末和法定假日數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)數(shù)據(jù)四類(lèi)，其中空氣污染指標(biāo)數(shù)據(jù)、氣象指標(biāo)數(shù)據(jù)、周末和法定假日數(shù)據(jù)為日數(shù)據(jù)，時(shí)間跨度為2008年4月1日到2013年9月30日，社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)數(shù)據(jù)為年度數(shù)據(jù)，時(shí)間跨度為2008年到2013年。

1.空氣污染指標(biāo)數(shù)據(jù)

空氣污染指標(biāo)數(shù)據(jù)包括目前我國(guó)常規(guī)監(jiān)測(cè)的五種主要空氣污染物SO2、NO2、O3、CO、PM10濃度的日均值以及空氣污染指數(shù)API，數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家生態(tài)環(huán)境部。

2.氣象指標(biāo)數(shù)據(jù)

氣象指標(biāo)數(shù)據(jù)包括日最高氣溫、日累計(jì)降水量、平均相對(duì)濕度、日最高氣壓對(duì)數(shù)、日照時(shí)數(shù)、最大風(fēng)速以及表示東、南、西、北風(fēng)向的四個(gè)虛擬變量，數(shù)據(jù)來(lái)源為中國(guó)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)。

3.周末、法定假日數(shù)據(jù)

由于在周末、法定假日期間企業(yè)的生產(chǎn)行為和人們的生活方式會(huì)有所調(diào)整，這會(huì)對(duì)空氣質(zhì)量產(chǎn)生影響，因此，本文在模型設(shè)定中包含了周末及法定假日效應(yīng)。法定假日及調(diào)休日數(shù)據(jù)來(lái)自國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布的部分節(jié)假日安排的通知。

4.社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)數(shù)據(jù)

社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)數(shù)據(jù)包括人均GDP對(duì)數(shù)、人均工業(yè)產(chǎn)值對(duì)數(shù)、人均工業(yè)用電量對(duì)數(shù)、人均工業(yè)企業(yè)單位數(shù)、人口密度、第二產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重、第二產(chǎn)業(yè)就業(yè)人員占總就業(yè)人員比重、制造業(yè)就業(yè)人員占總就業(yè)人員比重，數(shù)據(jù)來(lái)源為中經(jīng)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)。

(二)數(shù)據(jù)基本統(tǒng)計(jì)分析

本文將樣本期間劃分為以下三個(gè)時(shí)期，分別為第一次限行前、兩次限行期間和第一次限行后。從表1可以看出，無(wú)論是處理組還是對(duì)照組，在第一次限行前、兩次限行期間和第一次限行后這三個(gè)時(shí)間期間內(nèi)，SO2、NO2、PM10和API均表現(xiàn)出了先上升后下降的時(shí)間趨勢(shì)。因此，必須在模型中控制時(shí)間固定效應(yīng)才能減少估計(jì)的偏差。

表1 不同期間處理組和對(duì)照組空氣污染指標(biāo)變量的均值

四、實(shí)證分析結(jié)果

(一)限行政策對(duì)于改善空氣質(zhì)量的影響

表2列出了機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策對(duì)于五種空氣污染物SO2、NO2、PM10、CO、O3和空氣污染指數(shù)API的影響，可以看出，限行政策顯著降低了PM10和API，而對(duì)于SO2、NO2、CO、O3這四種空氣污染物則沒(méi)有影響。對(duì)于PM10來(lái)說(shuō)，限行期間，濟(jì)南的PM10下降了0.081，聯(lián)系到第一次限行前濟(jì)南的PM10濃度均值為0.175，可以看出機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策使PM10下降了46.3%。對(duì)于A(yíng)PI來(lái)說(shuō)，濟(jì)南的API在第一次限行前均值為114.9，限行政策使其API下降了51.413，下降幅度為44.7%?？梢?jiàn)，限行政策對(duì)于降低PM10和API效果顯著。

表2 機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策對(duì)于五種空氣污染物和API的影響

注：括號(hào)內(nèi)為t值；**表示在5%水平上顯著。

由于表2中顯著的結(jié)果來(lái)自?xún)纱蜗扌姓叩墓餐绊?，因此一個(gè)自然的想法就是將兩次限行政策分開(kāi)來(lái)，單獨(dú)去分析每一次限行政策對(duì)于空氣污染指標(biāo)的影響。兩次限行政策的獨(dú)立估計(jì)結(jié)果見(jiàn)表3。從表3可以看出，無(wú)論是否加入控制變量，第一次在全運(yùn)會(huì)期間相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間的限行政策對(duì)于降低PM10和API均效果顯著，而第二次為了應(yīng)對(duì)霧霾天氣而實(shí)行的限行則對(duì)PM10和API沒(méi)有產(chǎn)生顯著影響，在模型設(shè)定(1)中甚至還顯著增加了PM10的濃度。而在模型(4)中第二次限行對(duì)于A(yíng)PI的作用為負(fù)，但并不顯著。可見(jiàn)在表2中兩次限行政策對(duì)于PM10和API的顯著效果來(lái)自在全運(yùn)會(huì)期間實(shí)行的限行(第一次限行)。

表3 兩次限行政策對(duì)于PM10和API的影響

注：括號(hào)內(nèi)為t值；***和**分別表示在1%和5%水平上顯著。

(二)限行政策對(duì)于改善空氣質(zhì)量的分階段影響

在表3的基礎(chǔ)上，本文在模型中加入了限行之后的準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)變量來(lái)考察限行政策對(duì)于PM10和API在限行期間和限行之后產(chǎn)生的持續(xù)影響，從表4可以看出，限行政策在限行期間顯著降低了PM10和API，而在限行之后這種政策效果則完全消失。

表4 限行政策對(duì)于PM10和API在限行期間和限行之后的影響

續(xù)表4

氣象特征變量無(wú)是無(wú)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)變量無(wú)是無(wú)是N34136341313413634131城市17171717R20.1430.2460.1380.219

注：括號(hào)內(nèi)為t值；***和**分別表示在1%和5%水平上顯著。

為了考察限行政策效果的持續(xù)期間，本文又進(jìn)一步考察了限行政策在第一次限行后1星期內(nèi)、第一次限行1星期后到1個(gè)月以?xún)?nèi)、第一次限行1個(gè)月后到2個(gè)月內(nèi)和第一次限行2個(gè)月后(但不包含第二次限行期間)這四個(gè)期間的效果，結(jié)果列在表5。從表5可以看出，限行政策在限行期間以及第一次限行后1星期內(nèi)顯著降低了PM10和API，與限行期間相比，盡管限行政策的政策效果在限行后一星期內(nèi)仍然顯著為負(fù)，但在擴(kuò)展模型(2)和(4)中限行政策效果的幅度有所下降，而且，從第一次限行1星期后開(kāi)始，限行政策在空氣改善方面的顯著效果則消失殆盡。

表5 限行政策對(duì)于PM10和API的分階段影響

注：括號(hào)內(nèi)為t值；***、**、*分別表示在1%、5%和10%水平上顯著。

(三)進(jìn)一步的證據(jù)

前面的回歸分析將山東省除濟(jì)南以外的其他地級(jí)市作為對(duì)照組進(jìn)行檢驗(yàn)，但是應(yīng)該注意到，德州、聊城、泰安、萊蕪、淄博、濱州這6個(gè)城市作為處理組濟(jì)南的周邊城市，將從以下兩個(gè)方面影響濟(jì)南市實(shí)行的限行政策：一是限行政策可能使部分原本計(jì)劃經(jīng)過(guò)濟(jì)南市的車(chē)輛繞行其周邊城市道路，從而惡化濟(jì)南市周邊城市的空氣質(zhì)量；二是濟(jì)南市實(shí)行的限行政策通過(guò)控制濟(jì)南本市機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放量，在提升濟(jì)南市空氣質(zhì)量的同時(shí)，也可能會(huì)提高周邊城市的空氣質(zhì)量。為了減少內(nèi)生性干擾，在本部分，將把濟(jì)南市這6個(gè)周邊城市從對(duì)照組中去除，再進(jìn)行表4中同樣的回歸作為穩(wěn)健性檢驗(yàn)，這也是機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策對(duì)于改善空氣質(zhì)量的進(jìn)一步證據(jù)，回歸結(jié)果見(jiàn)表6?？梢钥闯?，表6又進(jìn)一步支持了在表4中獲得的結(jié)論，而且在去除了濟(jì)南周邊城市對(duì)于濟(jì)南市實(shí)行的限行政策的干擾后，從回歸系數(shù)的估計(jì)值和顯著性來(lái)看，限行政策對(duì)改善空氣質(zhì)量的影響在進(jìn)一步增強(qiáng)。

表6 限行政策在去除濟(jì)南周邊城市后對(duì)于空氣質(zhì)量的影響

注：括號(hào)內(nèi)為t值；***和**分別表示在1%和5%水平上顯著。

(四)安慰劑檢驗(yàn)

為了排除在表2、3、4、5、6中得到的結(jié)論僅僅是來(lái)自數(shù)據(jù)巧合的可能性，本文進(jìn)行了安慰劑檢驗(yàn)，即人為地將濟(jì)南市限行政策提前一年以便觀(guān)察PM10和API的相對(duì)變化。安慰劑檢驗(yàn)的目的是側(cè)面證明本文在前面得到的顯著政策效果是源于處理組實(shí)行了機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策而不是其他原因。這一點(diǎn)在表7中得到了證實(shí)。從表7可以看出，人為將限行政策提前一年的安慰劑檢驗(yàn)，其估計(jì)結(jié)果是不顯著的，這說(shuō)明本文在前面得到的PM10和API顯著下降的結(jié)果是源于處理組濟(jì)南實(shí)行了機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策而不是基于“安慰劑效應(yīng)”。

表7 將濟(jì)南市實(shí)行的限行提前一年

續(xù)表7

城市固定效應(yīng)是是是是周末、法定假日無(wú)是無(wú)是氣象特征變量無(wú)是無(wú)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)變量無(wú)是無(wú)是N34136341313413634131城市17171717R20.1430.2460.1380.219

注：括號(hào)內(nèi)為t值。

五、結(jié)論

我國(guó)面臨著嚴(yán)峻的空氣污染治理形勢(shì)，而機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放普遍被認(rèn)為是空氣污染的重要來(lái)源之一，機(jī)動(dòng)車(chē)限行以其簡(jiǎn)便易行、成本低廉等獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，而被我國(guó)很多大中城市環(huán)境規(guī)制的政策制定者所采用。但現(xiàn)有研究對(duì)于機(jī)動(dòng)車(chē)限行究竟能否、并在多大程度上改善空氣質(zhì)量，由于受到數(shù)據(jù)和模型所限，目前尚無(wú)定論。濟(jì)南市實(shí)行的兩次機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策，為本文實(shí)證檢驗(yàn)機(jī)動(dòng)車(chē)限行對(duì)于改善空氣質(zhì)量的因果影響提供了一次準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的絕佳機(jī)會(huì)，使得本文可以通過(guò)比較作為處理組的濟(jì)南市在實(shí)行機(jī)動(dòng)車(chē)限行前后的差異與未實(shí)行限行政策的山東省其他地級(jí)市的差異，來(lái)有效控制模型內(nèi)生性的影響，從而得到更為可信和穩(wěn)健的研究結(jié)論。

通過(guò)在準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的框架下運(yùn)用雙重差分模型，本文發(fā)現(xiàn)在我國(guó)目前常規(guī)監(jiān)測(cè)的五種空氣污染物SO2、NO2、CO、O3和PM10中，機(jī)動(dòng)車(chē)尾號(hào)限行政策僅僅對(duì)降低PM10有顯著的效果，對(duì)于其他四種空氣污染物SO2、NO2、CO和O3則沒(méi)有效果。隨著時(shí)間的推移，限行政策的效果在逐漸消退直至完全消失。SO2、NO2和PM10是三種計(jì)入API的污染物，在本文的樣本期間內(nèi)，有92.51%的時(shí)間空氣中主要污染物為PM10，有7.44%的時(shí)間主要污染物為SO2，僅有0.05%的時(shí)間主要污染物為NO2，因此，機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策對(duì)于改善API同樣具有顯著的效果。

濟(jì)南市在樣本期間內(nèi)共實(shí)行了兩次限行政策，第一次限行政策顯著降低了PM10和API，該次限行政策使得PM10和API分別下降了46.3%和44.7%，而第二次限行政策對(duì)于改善空氣質(zhì)量則沒(méi)有顯著影響。兩次限行政策之所以產(chǎn)生迥異的政策效果，主要是由于背景不同：第一次限行政策是為了保障全運(yùn)會(huì)的順利召開(kāi)，濟(jì)南市公安局對(duì)于限行進(jìn)行統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)和管理，加之作為全運(yùn)會(huì)的主賽場(chǎng)，濟(jì)南市民對(duì)于限行普遍持支持態(tài)度；第二次限行則是為了應(yīng)對(duì)嚴(yán)重霧霾緊急實(shí)行的一項(xiàng)臨時(shí)交通管理措施，違規(guī)上路的車(chē)不在少數(shù)，也就是說(shuō)限行沒(méi)有落到實(shí)處，加之僅僅實(shí)行了2天，造成了第二次限行政策沒(méi)有取得預(yù)期的效果。限行政策能夠降低空氣污染指標(biāo)、提升空氣質(zhì)量存在一個(gè)前提，即政策執(zhí)行者要有絕對(duì)的控制權(quán)，否則無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)期目的。

研究結(jié)果還表明，短暫執(zhí)行的限行政策對(duì)于改善空氣質(zhì)量?jī)H僅存在短期效應(yīng)而不存在長(zhǎng)期效應(yīng)，隨著時(shí)間的流逝，限行政策的效果在減退直至最終消失。因此，通過(guò)短暫實(shí)行的機(jī)動(dòng)車(chē)限行來(lái)實(shí)現(xiàn)空氣質(zhì)量的提升在短期內(nèi)(一周以?xún)?nèi))是可以取得顯著的政策效果的，但短暫實(shí)行的機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策對(duì)于改善空氣質(zhì)量的效果難以持續(xù)。而在長(zhǎng)期實(shí)行的限行政策下，車(chē)主則可以通過(guò)選擇在非限行日或非限行時(shí)段駕駛車(chē)輛，或購(gòu)買(mǎi)另外一輛車(chē)來(lái)規(guī)避限行政策，或完全不遵守限行政策，這種規(guī)避行為使得限行政策取得適得其反的效果，即以降低空氣污染為出發(fā)點(diǎn)的限行政策反而會(huì)加重空氣污染、惡化環(huán)境。可見(jiàn)，短期推行的機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策的確是治理空氣污染、提升空氣質(zhì)量的有效手段，但若在長(zhǎng)期推行則必須要推出與其配套的措施來(lái)遏制車(chē)主的規(guī)避行為。因此，將機(jī)動(dòng)車(chē)尾號(hào)限行政策僅僅作為空氣污染控制政策工具中的權(quán)宜之計(jì)是不可取的，只有全面、科學(xué)地設(shè)計(jì)機(jī)動(dòng)車(chē)限行政策及其配套措施，才能顯著、長(zhǎng)久地促進(jìn)空氣質(zhì)量的提升。