不同環(huán)境政策對(duì)碳排放的差異化影響

文 | 曹家軍

作者供職于中國神華能源股份有限公司

過量的碳排放會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染，產(chǎn)生大量溫室氣體，導(dǎo)致具有負(fù)外部性特征的環(huán)境污染，為解決這一問題，必須依靠環(huán)境規(guī)制手段。

在國外研究中，對(duì)環(huán)境政策的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，由弱變強(qiáng)控制環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度，得到政策對(duì)碳排放的影響軌跡，利用面板數(shù)據(jù)，考量碳排放效率問題，并結(jié)合環(huán)境發(fā)展和環(huán)境規(guī)制等變量，對(duì)碳排放效率分解因素進(jìn)行探討，將碳排放效率分解為技術(shù)水平和規(guī)模效率，綜合分析影響因素的結(jié)構(gòu)性突變。

國內(nèi)研究主要從環(huán)境規(guī)制視角下，對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)行思考，判斷環(huán)境政策工具對(duì)企業(yè)減排行為的影響程度，通過局部均衡框架，判斷污染稅和可交易污染許可對(duì)碳排放的促進(jìn)作用，采用主成分分析法，對(duì)碳排放效率的各子部分進(jìn)行考察，精確計(jì)算環(huán)境政策影響碳排放效率的門檻值，總結(jié)環(huán)境政策對(duì)企業(yè)減排行為的影響。

本文利用反映因果關(guān)系的參量，構(gòu)建碳排放效率的門檻回歸模型，通過模型基本設(shè)定得到環(huán)境政策的最優(yōu)規(guī)劃函數(shù)，對(duì)政策變量進(jìn)行偏導(dǎo)計(jì)算，得到直接減排效應(yīng)與間接減排效應(yīng)的表達(dá)式，利用效應(yīng)情況的正負(fù)判斷環(huán)境政策對(duì)碳減排的影響情況，等量變動(dòng)政策變量，比較最優(yōu)規(guī)劃的變化量，完成不同政策減排力度的大小順序，得出不同政策的差異化影響，為政府制定減排政策提供參考。

構(gòu)建碳排放效率的門檻回歸模型

對(duì)環(huán)境政策的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性計(jì)量，利用反映因果關(guān)系的數(shù)據(jù)，估算碳排放效率的門檻值，構(gòu)建環(huán)境政策的門檻回歸模型，進(jìn)而估計(jì)環(huán)境政策參數(shù)的顯著性。

最終選取的環(huán)境政策工具，主要包括碳排放權(quán)交易、碳排放稅、碳減排補(bǔ)貼、產(chǎn)品稅，判斷不同政策工具的減排效果，以及對(duì)碳排放的影響機(jī)理，得到等量碳排放下的福利影響程度。假設(shè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中，以利潤最大化為目標(biāo)，則企業(yè)i總成本函數(shù)的計(jì)算公式為：

公式中，C為企業(yè)i產(chǎn)品生產(chǎn)的總成本函數(shù)，qi為企業(yè)i產(chǎn)品生產(chǎn)量，ei為企業(yè)i實(shí)際生產(chǎn)過程中的碳排放量，c為企業(yè)i產(chǎn)品生產(chǎn)的成本函數(shù)，r為企業(yè)碳減排的成本函數(shù)，v為企業(yè)生產(chǎn)過程中的碳產(chǎn)生量。相加所有企業(yè)的實(shí)際碳排放量ei，以此表示碳排放造成的環(huán)境污染損失，由于產(chǎn)品價(jià)格與需求量之間存在負(fù)相關(guān)，可知污染損失關(guān)于企業(yè)碳排放量是嚴(yán)格遞增的凸函數(shù)。使公式（1）滿足企業(yè)最大化的二階條件，設(shè)定不同環(huán)境政策下的企業(yè)總成本，至此完成碳排放效率的門檻回歸模型的構(gòu)建。

判斷不同環(huán)境政策對(duì)碳排放的影響

在門檻回歸模型的基本設(shè)定下，使所有企業(yè)采用相同的減排技術(shù)，將利潤最大化作為企業(yè)的最優(yōu)規(guī)劃。首先設(shè)定統(tǒng)一碳排放稅的環(huán)境政策，設(shè)定統(tǒng)一碳排放稅稅率為，則碳排放稅最優(yōu)規(guī)劃C1的計(jì)算公式為：

求解公式（2）中各個(gè)變量的偏導(dǎo)，得到最終的企業(yè)利潤函數(shù)，對(duì)利潤函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo)，提高碳排放稅率，得到碳排放的產(chǎn)生效應(yīng)。具體如表1所示：

由表1可知，在直接減排效應(yīng)和間接減排效應(yīng)共同作用的情況下，碳排放稅的提高會(huì)降低碳排放總量，對(duì)碳減排產(chǎn)生正面影響。

考慮碳減排補(bǔ)貼的影響程度，當(dāng)企業(yè)碳排放量低于碳產(chǎn)生量，設(shè)定政府對(duì)企業(yè)碳減排行為進(jìn)行補(bǔ)貼，設(shè)補(bǔ)貼率為s，則補(bǔ)貼政策最優(yōu)規(guī)劃C2的計(jì)算公式為：

計(jì)算公式（3）中各個(gè)變量的偏導(dǎo)，結(jié)合利潤最大化的一階條件式，可得mqi/ms=0，可知補(bǔ)貼率對(duì)間接減排效應(yīng)，即產(chǎn)出水平不產(chǎn)生影響。在此基礎(chǔ)上，對(duì)企業(yè)利潤進(jìn)行求導(dǎo)，可得mei/ms<0。

因此碳排放補(bǔ)貼政策僅產(chǎn)生直接減排效應(yīng)，從而降低碳排放總量。針對(duì)企業(yè)i碳排放的污染產(chǎn)品，設(shè)定政府對(duì)其征收產(chǎn)品稅，設(shè)定產(chǎn)品稅稅率為a，則產(chǎn)品稅最優(yōu)規(guī)劃的計(jì)算公式C3為：

利用企業(yè)利潤最大化的一階條件，對(duì)公式（4）進(jìn)行限制，自動(dòng)滿足其二階條件，變量偏導(dǎo)計(jì)算后，可得mei/ma=0、mei/ma<0。

由此可知，產(chǎn)品稅的環(huán)境政策沒有直接減排效應(yīng)，僅通過抑制產(chǎn)出，對(duì)碳排放產(chǎn)生正面影響。最后設(shè)定碳排放權(quán)交易的環(huán)境政策工具，政府可以規(guī)定碳排放的許可權(quán)，一單位許可僅排放一單位的碳，當(dāng)企業(yè)超額排放時(shí)，必須購買碳排放權(quán)，同時(shí)企業(yè)可以在市場(chǎng)上自由交易，或?qū)⑴欧艡?quán)出售給政府部門。設(shè)企業(yè)獲得碳排放權(quán)的數(shù)量為l，單位許可的市場(chǎng)價(jià)格為P，則碳排放交易最優(yōu)規(guī)劃C4的計(jì)算公式為：

公式中，當(dāng)ei>l時(shí)，碳排放權(quán)交易起到碳減排補(bǔ)貼的作用，當(dāng)ei=l時(shí)，碳排放權(quán)交易對(duì)企業(yè)無任何影響，當(dāng)ei

結(jié)合基本設(shè)定條件，對(duì)公式（5）變量進(jìn)行求導(dǎo)，可得到mei/ml=0、mei/ml<0。

由此可知提高碳排放權(quán)的價(jià)格，可以產(chǎn)生直接排放和間接排放兩種效應(yīng)，從而降低碳排放總量，而當(dāng)企業(yè)更新減排技術(shù)后，碳排放交易權(quán)的市場(chǎng)價(jià)格p會(huì)下降，因此政府應(yīng)對(duì)p進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)部分碳排放權(quán)進(jìn)行回收，使其與碳排放稅的效果一致。至此完成環(huán)境政策對(duì)碳排放影響的判斷。

比較不同環(huán)境政策的差異化影響

在等量減排的情況下，比較不同政策工具的污染排放控制效果。首先假設(shè)政府不采取任何環(huán)境政策，設(shè)定初始t=s=a=l=0，然后使環(huán)境政策發(fā)生變動(dòng)，深入分析不同政策對(duì)碳排放的影響力度，控制mt=ms=ma=ml，比較不同政策的最優(yōu)規(guī)劃公式。

變動(dòng)碳減排稅率與碳排放權(quán)的價(jià)格，可得C1變化量與C4變化量相等，等量提高碳排放稅率和碳減排補(bǔ)貼率，可得C1變化量大于C2變化量。

最后等量提高碳減排補(bǔ)貼率和產(chǎn)品稅率，可得C2變化量大于C3變化量。

綜合比較不同環(huán)境政策下的碳排放變化量，得到不同政策的減排力度，至此完成不同環(huán)境政策差異化影響的比較。

綜上所述，產(chǎn)品稅、碳排放稅、碳排放交易和碳排放補(bǔ)貼，都能導(dǎo)致碳排放量的下降，且不同政策減排力度的大小順序分別為：碳排放稅=碳排放權(quán)交易>碳減排補(bǔ)貼>產(chǎn)品稅率。

環(huán)境政策對(duì)治污效應(yīng)具有顯著作用，當(dāng)規(guī)制強(qiáng)度增加時(shí)，對(duì)碳排放效率的影響程度也會(huì)逐漸增加，此次研究從環(huán)境政策出發(fā)，定義了碳排放效率的門檻效應(yīng)機(jī)制。在今后的研究中，會(huì)選取更加全面的測(cè)算指標(biāo)，獲取更深層次的碳排放量影響因素。