環境規制對碳績效影響的門檻效應分析

路正南 馮 陽（江蘇大學，鎮江 212013）

環境規制對碳績效影響的門檻效應分析

路正南 馮 陽
（江蘇大學，鎮江 212013）

環境規制解決 “溫室效應”的關鍵在于其能否實現經濟增長和碳減排之間的共贏。因此，尋求一條提升碳績效的持續發展道路是當前政府環境規制之要務。本文從競爭均衡模型的構建深入探討環境規制對碳績效的作用效應，證實了環境規制與碳績效之間呈現廣義上的U型曲線關系。在此基礎上，通過建立門檻面板回歸模型實證檢驗了中國2000～2014年30個省市的環境規制對碳績效的門檻效應，基于區域異質性假定證實了環境規制與碳績效的雙門檻效應及最優規制水平的存在，以期為地方政府環境規制的正確執行提供必要的參考依據。

環境規制 碳績效 門檻效應 競爭均衡模型

引 言

在環境污染、生態失衡等問題日益凸現的背景下 ，“溫室效應”在全球范圍內受到了前所未有的關注。IPCC的研究報告指出，人類活動產生的CO2是 “溫室效應”主要誘因的可能性在90%以上［1］。從 《聯合國氣候變化框架公約》的簽署到《京都議定書》總體減排目標的達成，再從哥本哈根氣候峰會到巴黎氣候大會的順利召開，碳排放問題逐漸由道德牽制轉變為政治干預，充分彰顯了各國政府和人民對保護地球生態環境的決心和努力。

實際上，由于碳排放的負外部性和排放主體的非自覺性 ，減排承諾的能否順利履行很大程度上依賴于政府的環境規制。不可否認，環境規制以約束企業的碳排放，促進產業的優化升級，具有理論意義上的 “倒逼減排”作用。但環境規制的有效性也曾一度引發質疑，如Sinn［2］的研究所述，規制企業意識到政策的愈加嚴厲性，必將加速化石能源的生產和消耗，從而可能導致碳排放的增加而導致 “綠色悖論”現象的發生。實際上，碳績效作為衡量經濟發展和環境保護的重要指標，研究其與環境規制的關系更能準確的衡量政府規制的有效性。然而，目前國內學者關于碳績效影響因素的研究中，環境規制扮演的角色卻少有問津，在研究環境規制作用的文獻中，又少有學者聚焦于其對碳績效的影響。只有部分研究從碳排放量這一指標探討了兩者的關系，研究結果也莫衷一是。如盧現祥和張翼、何小鋼和張耀輝的研究表明環境規制能顯著抑制碳排放［3，4］；而許菁、趙欣和龍如銀認為環境規制對碳排放的作用尚不明顯［5，6］。由于僅僅考慮碳排放量這一指標忽略了經濟發展、要素替代等因素的影響，且傳統研究都僅僅聚焦于環境規制對碳排放的正負作用，而沒有對不同規制水平下的影響效應進行動態考慮。另一方面，如果環境規制與碳績效存在非線性關系，而僅僅從正負線性關系考慮可能會誤導規制政策的正確選擇?？紤]到環境規制對碳績效非線性作用的存在，且這種非線性可能存在一個甚至多個門檻?；诖?，本文通過競爭均衡模型的構建，從數理角度經驗分析了環境規制與碳績效之間的關系；然后通過門檻面板模型的構建實證考察了我國環境規制對碳績效的 “門檻”所在；在此基礎上 ，對新常態下我國艱巨的減排任務提出有的放矢的策略建議。

1 環境規制對碳績效影響的數理模型——基于競爭均衡模型

1.1 模型基本假定

碳績效主要受企業生產活動的影響，環境規制通過對企業生產活動的干預影響其碳排放。假設社會上包含n個行業，每個行業的生產函數服從于C-D生產函數，規模報酬不變且市場是完全競爭的。為了便于考察環境規制對碳績效的影響，借鑒Hartman的思想［7］，本文將碳強度作為企業的投入要素，同技術、資本和勞動力引入生產函數，則生產函數為：

式中，i=1，2，…，n表示不同的行業；A表示綜合技術水平；L表示投入的勞動力；e表示碳強度，且有0＜e≤1；K表示總投入資本；μ表示隨機擾動項，且μ≤1。值得一提的是，這里的e表示的是廣義上的碳強度，e愈小，表示企業的清潔生產技術投入越大，且當e=1時，表示生產不考慮環境的影響，全部決策以提升經濟績效為中心，此時產出最大。

由于碳排放不僅與產出相關，且受碳強度和環境規制的影響，故碳排放量的計算表達式可表示為：

其中，β＞0為一個影響參數，用來衡量環境規制中直接規制的強度。

1.2 環境規制對碳績效的影響分析

由于全要素碳績效的計算受多重指標變量的影響，為了便于分析，本部分用單要素碳績效（CEPI）中的碳生產率 （CP）作為替代變量，以探尋環境規制對碳績效的影響機理。即：CEPIi= CPi=e，即環境規制對碳績效的影響效應與其對碳強度的作用相反。在一定環境規制的作用下，由于趨利避害的本性，企業必將選擇追求利潤最大化。即：

其中，Z表示利潤；p表示最終產品的價格；q表示單位勞動力成本；r表示物質資本價格；s表示單位碳排放的價格 ，用來衡量環境規制中經濟規制手段的強弱。

通過對目標函數求解可得，企業取得最大利潤的條件為：

根據式 （4）、（5）的q、r的最優解可以進一步得到：

進一步可得，各部門的人均資本占有量可表示為：

這就是說，在均衡市場條件下，勞動力和資本順利流通，各行業的人均資本相同。因此，第i個經濟體的生產活動具有一般性。

在pi≤s的條件下，可得進一步可得，f（β）＞f（0）＞0，由式 （9）可知，，即有碳強度關于直接環境規制強度遞減。

從以上的數理分析可以看出，碳強度作為生產要素從產出端被引入生產端，更便于揭示其對生產的影響。對于合理的碳強度ei的選擇，企業會根據自身利益情況以及環境規制做出合理選擇。在產品價格不變的情況下，如果不改變碳強度ei，碳稅s的增加意味著受益的降低。由于生產函數中ei的指數1-α大于其排放指數（1-α）β，所以此時企業必然選擇更清潔的生產方式降低ei以應對增加的碳稅。類似的，直接規制強度β的影響效應如下：當pi≤s時，在規制標準β較小時，由于碳稅s的存在，企業也會采用較清潔的生產。隨著β的增加，ei會不斷減小，所以企業會考慮增加ei以增加產出；實際上，由于碳市場尚未建立，我國目前的情形處于pi＞s階段，在該種情形下，當β較小時，企業會專注于生產而提高ei，過高的ei使得政府不得不采取行政干預進行控制，進而提高β以應對企業的無節制排放，此時如果企業繼續原有的ei進行生產，則碳排放的成本高于產出的增加，因此此時企業只有采用清潔生產以降低ei。如果此時β繼續增大，企業不會繼續降低ei以減少懲罰，反而會擴大生產以增加收益。也就是說，企業會在增加產出提升受益和減少排放降低懲罰之間尋求一種均衡，而這一均衡點的位置由環境規制力度來決定。

總體而言，初期較弱的環境規制打破了企業固有的資源配置方式，使得生產活動不利于資源的最優組合利用，因此會造成短期內碳績效的下降。但隨著規制力度的不斷增強 ，過高的環境成本使企業增加技術研發尤其是低碳技術的投入，從而逐漸轉向碳績效的提升。當規制力度進一步增強之后，由于減排成本不斷加大，企業不會選擇繼續增加清潔投入以滿足規制的要求，而是逐漸在保持原有的生產模式下增加產量，從而使得碳績效的邊際彈性進一步減小。

2 環境規制對碳績效的門檻效應分析

通過競爭均衡模型的數學推理可以看出，環境規制對碳績效的影響并不是單純的線性作用。但由于競爭均衡模型的理想化，并不能準確的反映兩者的關系，因此還需進一步的 “門檻分析”以考究環境規制對碳績效影響的門檻存在性。

2.1 門檻面板模型的設定

對于門檻模型的檢驗方法，交叉項檢驗和分組檢驗相對較為常見，但二者均具有一定的缺陷：交叉項檢驗必須建立包含交叉項的回歸模型，但交叉項的形式多樣，難以尋求準確的表達方式；分組檢驗必須預先對所含樣本進行分組，但分組標準難以確定。且兩者都無法對 “門檻效應”進行顯著性檢驗。基于此，本文借鑒Hansen提出的門檻面板模型［8］。由于該模型不僅可以準確的估算出門檻值 ，且依據數據特性內生地劃分區間并進行顯著性檢驗。在此基礎上，本文建立如下門檻面板模型：

式中，CEPI表示被解釋變量全要素碳績效；ER表示門檻變量環境規制強度；τ表示一定的門檻值；H表示技術創新水平；I表示產業結構；E表示能源強度；G表示人均GDP；i，t分別表示對應的地區和年份；ξ、γ表示影響系數；I（*）表示指數函數。

2.2 門檻估計與檢驗方法

門檻面板分析主要包括兩個部分的內容 ，（1）門檻值與影響系數的估計；（2）門檻影響效應的顯著性檢驗。由于傳統的格柵搜索法需要大量的回歸分析，本文借鑒Hansen和Bai的計算方法［9］。先從單門檻效應模型入手，將取值范圍內的任意τ0賦值于τ，然后采用OLS估計各回歸系數，且求出相應的殘差平方和S1（τ），不同的τ0則對應不同的S1（τ），其中殘差平方和最小的τ0即為門檻值τ*，也就是說τ*=arg minS1（τ）。在確定門檻值之后，即可采用OLS估計測算出斜率η（τ*）。然后以τ*為臨界值采用同樣的方法求得τ2=arg minS2 （τ*，τ2），在此基礎上將得到的τ2帶回得到門檻值τ1=arg minS3（τ，τ2）。

在門檻效應估計的同時，可采取自主抽樣法（Bootstrap Analog）構建漸進分布，從而計算出相應的P值，以進行顯著性檢驗。且在確定門檻值后，還要檢驗其真實性，即給出相應的置信區間。首先 ，不存在門檻值的原假設為H0∶θ1=θ2，因此可以構建LM統計量為：

其中，S0為原假設下的殘差平方和。同時，還必須對其做出相應的真實性檢驗，采用最大似然估計以確定恰當的置信區間，構造原假設：H0∶γ=γ0，構建LR模型如下：

2.3 變量說明與實證檢驗

被解釋變量碳績效 （CEPI）采用全要素碳績效計算方法，由于全要素碳績效考慮多指標變量，具有綜合多維度的特征，為了準確度量，本文采取王群偉、周德群和周鵬的測算方法，即利用環境生產技術構建二氧化碳排放績效指標進行測算［10］。解釋變量環境規制 （ER）的衡量指標較多，由于數據的難以獲取以及不同方法的估計結果差異較大而限制了許多研究的展開［11］。目前學者多從以下幾個方面進行測算：污染治理支出和成本、規制機構檢查監督次數、污染排放情況以及綜合指標等?？紤]到指標的完善性和數據的可獲得性，本文借鑒張菡的做法，采用主成分分析法選取主要指標變量，并利用主成分的綜合得分作為替代變量［12］。其他控制變量的計算相對簡單，其中，技術創新水平 （H）用專利授予量來表示；產業結構 （I）以第二產業占三次產業的比重來衡量；能源強度 （E）以年度能源消耗量與對應省市的GDP表示；人均GDP（G）以各省市的GDP與相應人口總數比值得到。

本文擬對中國大陸31個省市的面板數據進行實證分析，但由于西藏的數據缺失嚴重，考慮到數據的可獲得性和有效性，本文對除西藏外30個省市作為研究樣本，時間跨度為2000～2014年。相應指標主要源于 《中國統計年鑒》、《中國能源統計年鑒》、《新中國六十年統計資料匯編》、中華人民共和國國民經濟和社會發展統計公報等。

表1 門檻估計與假設檢驗

表1給出了實證分析結果以及由Bootstrap方法計算出的P值，根據LM值和不同顯著水平的臨界值，很容易看出：在第一個假設下，LM值大于99%水平下的6.1355，也就是說支持H1∶R=1；同理，在第二個假設下95%的水平支持H1∶R=2；但在第三個假設下不支持R=3的假設，即R=2。因此，可以認為環境規制對碳績效有兩個門檻值。在此基礎上，采用Stata12.0對有2個門檻值的假設進行檢驗，結果如表2所示：

表2 門檻值及參數估計

從表2的估計結果可以看出，環境規制對碳績效的影響存在著兩個門檻值：當環境規制強度低于1.115時，其與碳績效呈負相關，影響系數為-0.019，此時環境規制的增強不利于碳績效的提升；當規制強度介于1.115與3.051之間時，規制力度的增強正向促進碳績效，影響系數為0.031；而當環境規制力度超過3.051這一閥值，環境規制對碳績效的彈性系數有所降低，僅為0.012。這就是說，從總體來看，環境規制對碳績效的影響呈統計意義上的U型關系，這也與前文的競爭均衡模型的估計結果相一致。

之所以呈現U型關系，這與環境規制對碳績效的作用機理密切相關，究其原因，作者認為：首先是環境規制從無到有才是U型曲線的起點，當環境規制對企業的生產活動進行約束后，企業一般會通過末端治理或者加大清潔技術的投入兩方面進行減排，但由于初期的規制力度相對較弱，較之清潔技術投入，末端治理成本小且效果明顯（如企業在弱規制下寧愿承受較少的罰款或碳稅而不愿意減少產量或增加清潔投入）。因此初期的環境規制改變了企業固有的資源配置方式，從而不利于效率的提升，碳績效也隨之下降。且由于環境規制的實施不是一蹴而就的過程，必然是分區域分行業的實施，初期并未受到規制的行業或地區意識到環境規制的實施和強度的增加，也必然會采取更為粗放的生產方式從而造成短期內碳績效的相對下降。隨著環境規制的全面執行以及力度逐步增強時，必然造成對部分粗放型企業的淘汰，對產業進行徹底的 “清洗”，面對更為嚴格的規制標準，加之末端治理費用邊際效用的遞減，必然刺激企業通過技術革新提升核心競爭力，此時環境規制對碳績效的影響轉向正向效應。如果環境規制強度繼續增強 ，則會導致邊際彈性的降低從而影響效應進一步變弱。值得一提的是，環境規制對碳績效的影響并不一定嚴格呈U型趨勢發展，還與規制方式和政策等因素相關聯，正如自然辨證法中的觀點，任何事物都有一定的限度，要把握事物的度。如果一味地增強環境規制，當規制力度超過企業的承受范圍，必然阻礙企業的生產 ，從而抑制經濟的發展，甚至導致環境規制對碳績效影響的 “重組”現象的發生，出現 “倒N”型的影響，也就是說環境規制對碳績效存在提升有度的限制。

表3 環境規制與碳績效區域分組表

表3給出了2014年各省市的環境規制與碳績效情況，多數省市的碳績效都相對較低，說明了目前我國經濟增長方式仍呈現出粗放的態勢。從區域環境規制強度來看，青海、甘肅、遼寧、云南的環境規制強度尚未跨越1.115這一門檻值，表明目前這些地區的環境規制相對不夠完善，且環境規制對碳績效呈現負相關，應盡快完善規制法規，轉變規制方式，加速跨越第一門檻。而從第二個門檻來看，除了海南，福建，陜西略微高于這一門檻，其他地區均處于1.115到3.051這一規制區間內。另外，全國的平均規制強度1.862也遠低于3.051這一門檻值，這說明目前我國的環境規制進一步增強有利于碳績效的提升。

3 結論與建議

如何在不阻礙經濟發展的前提下實現碳減排是政府和廣大學者深度聚焦的議題，實現碳績效的提升使經濟和環境保護的共同發展成為可能。然而，在對提升碳績效的路徑和方法的研究中，環境規制的作用常常被忽視。實際上，無論是產業結構的變遷，還是低碳技術的進步，都離不開政府的規制與引導，尤其是當前碳減排迫在眉睫的緊要關頭 ，制定出行之有效的環境規制策略和適合當地經濟的規制力度是政府迫切需要解決的問題。本文在經驗分析的基礎上構建了環境規制對碳績效的競爭均衡模型，數理模型分析認為，環境規制對碳績效的影響是一個動態的過程，隨著規制力度的逐步增強，碳績效表現為先降低后升高進而趨于穩定的過程。同時證實了環境規制對碳績效影響的非線性關系，且存在一個或多個“門檻”。在此基礎上構建出門檻面板模型，并基于2000～2014年全國30個省市的面板數據進行實證分析。結果表明：環境規制對碳績效的影響存在兩個門檻值，跨越第一個門檻之后，環境規制對碳績效的影響由負轉為正，跨越第二個門檻之后，影響效應仍為正相關，但彈性系數趨于變小，表明了環境規制達到一定的強度后，邊際效用逐步遞減的特性。且目前我國多數省份處于第二區間內，適當增強規制水平有利于碳績效的提升。

同時，本文的研究結論包含睹著知微的政策含義：（1）我們必須清晰的認識到，僅僅依靠環境規制并不能有效的提升碳績效，還依賴于企業和民眾的廣泛參與，尤其是企業綠色技術的革新，制定出使企業斷鰲立極的規制手段和方式是環境規制的藝術所在。（2）從環境規制的門檻面板分析可以看出，不同地區的規制水平參差不齊，對于尚未跨越第一門檻的省份，應盡快完善環境規制法律法規，做到有法可依和有法必依。而對于其他省市，要在適度增強規制的同時，不斷實現力度向方式的轉變，一味增強環境規制力度不是長久之宜，浮泛無根的過度環境規制必將導致對碳績效影響的 “倒N”型 “重組”現象的發生。切實將環境規制方式從命令控制型向市場型規制手段的轉變，避免單一、故步自封的靜態標準，不斷根據區域發展情況滾動調整規制策略。（3）環境規制的貫徹實施還依賴于地方政府的監督與管理，行政分權并不是抑制碳績效提升的罪魁禍首，唯GDP考核的 “晉升錦標賽”才是環境規制作用甚微的起根發由。因此必須將碳績效指標納入考核指標中來，以多元化、綠色化的政績考核體系促使環境規制向 “逐頂競爭”的轉變。（4）要不斷學習歐盟EU-ETS的碳市場建設經驗，結合中國碳試點的實踐情況，盡快建立全國統一的碳市場，與國際碳市場接軌，以恰當的碳配額方式實現市場規制的有力運行。

［1］政府間氣候變化專門委員會 （IPCC）.國家溫室氣體清單指南 ［R］.巴黎：IPCC，2006

［2］Sinn H W.Public Policies Against Global Warming：A Supply Side Approach［J］.International Tax Public Finance，2008，15（4）：360～394

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［12］張菡.中國環境規制綠色技術創新效應的研究 ［D］.濟南：山東財經大學，2014

The Threshold Effect of Environmental Regulation on Carbon Performance

Lu Zhengnan Feng Yang
（Jiangsu University，Zhenjiang 212013，China）

The key to solve the“greenhouse effect”is whether the environmental regulation can realize the mutual success between economic growth and carbon reduction.Therefore，the focus of the current government environmental regulation lies in seeking for a sustainable path to improve carbon performance.In this paper，the effect of environmental regulation on carbon performance is discussed through the construction of competitive equilibrium model.It is confirmed that the relationship between environmental regulation and carbon performance is u-shaped curve in the broadest sense.On this basis，the panel threshold regressionmodel is established to empirically test the threshold effects of environmental regulation on the performance of carbon in 30 provinces from 2000 to 2014，and confirmed that the existence of the double threshold effect and the optimal regulation level of environmental regulation and carbon performance based on the regional heterogeneity assumption，which are aimed to provide indispensable reference frame for the government to implement the environmental regulations correctly.

environmental regulation；carbon performance；threshold effect；competitive equilibrium model

（責任編輯：王 平）

10.3969/j.issn.1004-910X.2016.08.004

F205

A

2016—04—05

國家自然科學基金資助項目“基于非期望產出率熵變的產業系統減排機理與碳減排產別責任研究”（項目編號：71173094）。

路正南 ，江蘇大學管理學院院長，教授，博士生導師。研究方向：低碳經濟與管理。馮陽，通訊作者 ，江蘇大學管理學院碩士研究生。研究方向 ：能源經濟與管理。