中國試點地區碳排放權交易對大氣污染治理績效的影響研究

張 節，簡義龍

（中國地質大學（武漢）公共管理學院，武漢 430074）

中國工業化與城鎮化的快速發展在很大程度上滿足了人們對品質消費的需求，然而消費升級引發的化石能源的過度消耗直接導致大氣污染物和碳排放量的不斷增加。為改善大氣環境質量，《京都議定書》建立了國際碳排放權交易制度。碳排放權交易是利用市場機制控制溫室氣體排放、落實碳達峰目標和碳中和愿景的核心政策工具之一。中國早在“十二五”期間就進行了碳排放權交易的有益探索，并于2013年陸續啟動北京、天津、上海、重慶、湖北、廣東和深圳7個試點地區的碳排放交易市場。

近些年關于碳排放權交易的研究主要集中在以下2個方面：一是對碳排放權交易市場機制構建所面臨的問題進行跨學科、跨領域的理論探討，主要包括碳排放初始分配制度［1］、法律保障制度［2］、市場流動［3］、價格形成機制以及監管［4］等問題；二是以客觀數據為基礎，實證分析碳排放權交易的社會［5］、經濟［6］和環境績效［7］。對于環境績效的研究，學者們多聚焦在碳減排績效上，少有研究關注碳排放權交易對協同減排績效和治污績效的影響?；诖耍狙芯坎捎?008—2017年中國31個省（市、自治區）的面板數據，利用雙重差分法（Differences-in-differences，DID）評估碳排放權交易對大氣污染治理績效的影響，以期對既有文獻進行有力補充。

1 理論基礎和研究假設

1.1 碳排放權交易對大氣污染治理績效的影響

大氣污染物排放和碳排放具有同步、同源性，因此《“十四五”控制溫室氣體排放工作方案》中明確提出節能、減排和降碳工作需協同進行，無論是從需求側減少化石能源消費總量，還是從供給側選取可替代的清潔能源，又或是提高資源利用效率，最終通過各方協同實現大氣污染治理績效的提升［8］。在協同減排過程中，強制規制壓力、組織不確定壓力和同輩群體壓力會激發強制性同構力、模仿性同構力和規范性同構力，協同各方的環保投入行為會被喚醒，大氣污染治理績效也會因此得到提升［9］。基于此，本研究提出假設H1，碳排放權交易能提升大氣污染治理績效。

為了研究碳排放權交易如何提升大氣污染治理績效，本研究借鑒了聯合國環境規劃署與經濟合作與發展組織提出的PSR模型，從大氣污染治理壓力績效（P）、狀態績效（S）和響應績效（R）3個維度探尋大氣污染治理各項工作之間的邏輯聯系以及碳排放權交易對大氣污染治理績效的影響。基于此，本研究提出3個子假設：H1a，碳排放權交易可以緩解大氣環境壓力；H1b，碳排放權交易可以加速大氣環境質量改善；H1c，碳排放權交易可以增加大氣環境治理投入。

1.2 碳排放權交易對大氣污染治理績效的影響機制

波特假說強調，市場失靈與政府失靈會導致環境成本外部化，當環境規制不力時，市場主體布局綠色創新發展的意愿較弱，進行綠色創新投入的動力不足；而合適的環境規制能激發“創新補償”效應，市場主體的創新活動能得以驅動，創新效應也會隨著環境規制的落實而不斷顯現［10］。碳排放權交易作為創新性的環境規制手段，可以矯正市場失靈，使市場主體的創新意愿得到激勵，從而提升大氣污染治理績效水平?；诖耍狙芯刻岢黾僭OH2，碳排放權交易通過驅動綠色創新提升大氣污染治理績效。

為了從不同維度檢驗大氣污染治理績效，本研究提出3個子假設：H2a，碳排放權交易通過驅動綠色創新提升壓力績效；H2b，碳排放權交易通過驅動綠色創新提升狀態績效；H2c，碳排放權交易通過驅動綠色創新提升響應績效。

1.3 碳排放權交易對大氣污染治理績效影響的區域異質性

環境規制效果在不同區域受發展條件制約是存在差異的。環境庫茲涅茨曲線證實當區域經濟發展處于較低水平時，環境的污染程度會隨著人均收入的增加而由低趨高；而當區域經濟發展到一定水平達到曲線的拐點后，環境的污染程度會隨著人均收入的增加而由高趨低［11］。而且，不同的區域在資源稟賦、市場規模、環境狀態和政府執行力等方面存在較大差異，因此同一環境規制在不同區域實施產生的效果也會不盡相同。為了科學反映碳排放交易對大氣污染治理績效影響的區域差異，本研究依據《中共中央、國務院關于促進中部地區崛起的若干意見》中的劃分標準，將中國劃分為東部、中部、西部和東北四大經濟區域。由于碳排放權交易試點地區不涉及東北，故在檢驗區域異質性時將其排除在外?；诖?，本研究提出假設H3，碳排放權交易對大氣污染治理績效的影響具有區域異質性。

為了從不同維度進行檢驗，本研究提出3個子假設：H3a，碳排放權交易對壓力績效的影響具有區域異質性；H3b，碳排放權交易對狀態績效的影響具有區域異質性；H3c，碳排放權交易對響應績效的影響具有區域異質性。

2 變量選取和模型設定

2.1 變量選取

遵循全面、可獲得、可量化的原則，本研究構建了大氣污染治理績效評價指標體系，指標體系包含3個二級指標和14個三級指標，如表1所示。

表1 基于PSR模型的區域大氣污染治理績效評價指標體系

壓力績效（P）。壓力績效指標的選取主要參考了《環境空氣質量標準》（GB 3095—1996）中的空氣污染物項目，具體包括二氧化硫、二氧化氮、氮氧化物、一氧化氮、顆粒物和總懸浮顆粒物等。受制于數據的可獲得性，參考李春瑜［12］、韓士專等［13］、佟林杰等［14］、胡耘通等［15］的做法，用工業廢氣排放量來代替二氧化氮、氮氧化物和一氧化碳的排放量。此外，《大氣污染防治行動計劃實施情況考核辦法（試行）的通知》中指出控制煤炭消費總量是大氣污染防治的重點任務之一，故將煤炭消耗量納入壓力績效。“碳達峰”行動方案中強調要以碳強度控制為主、碳排放總量控制為輔，故將碳排放量指標納入壓力績效。顆粒物雖是狀態績效的衡量指標，但是總懸浮顆粒主要源于工業煙粉塵排放，故將二氧化硫排放量、工業廢氣排放量和工業煙粉塵排放量納入壓力績效?？紤]到人口對排放強度和排放總量的影響，故對所選指標進行人均化處理。

狀態改變績效（S）。狀態改變績效指標的選取主要參考了《環境空氣質量指數（AQI）技術規定》中的監測項目，具體包括二氧化硫濃度、二氧化氮濃度、10 μm以下的可吸入顆粒物濃度、空氣質量是否好于二級等。為了動態反映大氣環境的改變，將二氧化硫濃度、二氧化氮濃度和10 μm以下的可吸入顆粒濃度同比上年減少量、同比上年空氣質量達標增加率納入狀態改變績效。由于狀態改變績效的衡量指標只可獲取省會城市數據，故參考李春瑜［12］的做法，用省會城市數據來代替對應的省份數據。

響應績效（R）。響應績效指標的選取主要參考了《大氣污染防治行動計劃實施情況考核辦法（試行）的通知》中的考核內容，將燃氣投資、電力、蒸氣、熱水生產和供應投資、工業廢氣治理設施運行支出、工業廢氣污染治理投資完成額、公共汽車數量等納入響應績效。

大氣污染治理總績效（Perf）。大氣污染治理總績效由壓力績效（P）得分、狀態改變績效（S）得分和響應績效（R）得分加權計算后得出。

2.2 模型設定

本研究將碳排放權交易試點政策看作是一次準自然試驗，運用雙重差分法（DID）評估碳排放權交易能否提高大氣污染治理績效。參考石大千等［16］的研究，構建2個虛擬變量：①試驗組和控制組虛擬變量，將7個試點地區定義為試驗組，賦值為1，非試點地區定義為控制組，賦值為0；②政策時間虛擬變量，根據碳排放權交易試點政策的具體年份，將2013年及之后賦值為1，2013年之前賦值為0。據此構建雙重差分模型如下：

為了消除樣本選擇偏差和降低非隨機性選擇造成的誤差問題，本研究采用PSM-DID方法進行穩健性估計。具體模型如下：

模型中的Perfit、Pit、Sit、Rit分別代表i省在第t年大氣污染治理的總績效、壓力績效、狀態改變績效和響應績效；Periodt代表時間虛擬變量；Treatedi代表地區虛擬變量；Controlit代表影響區域大氣污染治理績效的一系列非政策因素；區域開放程度（PerFDI）用人均外商直接投資額來衡量，市場規模大?。≒erGDP）用人均GDP來衡量，產業結構狀況（TIS）用第三產業貢獻率來衡量，城鎮化水平（UI）用城鎮人口數除以總人口數［17-19］。

2.3 樣本選擇和數據來源

考慮到準自然試驗對時間跨度的要求，本研究選取2008—2017年中國31個?。ㄊ小⒆灾螀^）的310個樣本數據，實證分析2013年以來中國碳排放權交易對大氣污染治理績效的影響。由于港澳臺地區數據嚴重缺失，為了保證結果的客觀性，參考石大千等［16］的研究將其從樣本中剔除。

文中各指標數據來源于《中國能源統計年鑒》《中國環境統計年鑒》和《中國統計年鑒》。其中主要變量及構成和變量的描述性統計情況如表2和表3所示。

表2 主要變量及構成

表3 變量的描述性統計情況

3 實證分析

3.1 大氣污染治理績效評價

采用主成分分析法對大氣污染治理績效進行評估。運用SPSS 12.0軟件提取了3個主成分，貢獻率分別為28.269%、21.240%、20.910%，累積貢獻率達70.419%。第一主成分在人均CO2排放量、人均SO2排放量、人均工業煙塵排放量、人均工業廢氣排放量和人均煤炭消耗量等指標的載荷較高，定義為壓力成分；第二主成分在燃氣投資、電力、蒸氣、熱水生產和供應投資、工業廢氣治理設施運行支出、工業廢氣污染治理投資完成額、公共汽車數量等指標的載荷較高，定義為響應成分；第三主成分在PM10減少量、空氣質量達標增加率、二氧化硫濃度減少量、二氧化氮濃度減少量等指標的載荷較高，定義為狀態改變成分。表達式分別如下。

根據上述表達式計算得出壓力績效、狀態改變績效、響應績效和大氣污染治理總績效的各年均值，如圖1所示，2008—2017年試點地區的壓力績效和響應績效得分雖有波動但總體呈上升趨勢，而狀態改變績效和總績效得分呈非對稱的“U”型關系。以2013年為拐點，2013年以前的得分總體低于2013年后，至于2013年狀態改變績效和總績效得分陡然下降的原因，是由于當年全國范圍內出現了有史以來范圍最廣、頻率最高、污染強度最大的霧霾天氣。

圖1 基于主成分分析的績效得分年均值

3.2 碳排放交易對區域大氣污染治理績效的影響

利用雙重差分法衡量碳排放權交易對大氣污染治理績效的影響，結果見表4，其中列（1）、列（2）、列（3）、列（4）分別表示碳排放權交易對壓力績效、狀態改變績效、響應績效和大氣污染治理總績效的影響。根據變量的did系數及P可知，碳排放權交易的政策凈效益系數為0.463 0，說明碳排放權交易顯著提升了大氣污染治理績效。分別從大氣污染治理壓力績效、狀態改變績效和響應績效3個維度來看，壓力績效系數為0.770 6，說明碳排放權交易緩解了大氣污染治理壓力；響應績效系數為0.331 5，說明碳排放權交易促使企業增加了環保投入；狀態改變績效的系數為負且不顯著，說明大氣環境質量改善的速度還需加快，即假設H1及其子假設H1a和H1c成立，而H1b不成立?？刂谱兞康幕貧w結果顯示，區域開放程度增加、市場規模擴大、產業結構優化都會顯著改善大氣污染治理績效，而城鎮化水平的提高則會抑制大氣污染治理績效。

表4 基準回歸結果

3.3 基于PSM-DID方法的檢驗

為了消除樣本選擇偏差，降低非隨機性選擇造成的誤差問題，本研究利用PSM-DID方法進行穩健性檢驗。具體而言，將碳排放權交易試點地區虛擬變量對控制變量進行Logistic回歸，得到傾向性得分，據此進行樣本匹配。根據表5可知，匹配后相關變量在試驗組與控制組之間分布相對均衡，無顯著差異，說明匹配結果良好，可進行DID分析。

表5 PSM-DID檢驗

3.4 機制檢驗

前文碳排放權交易對大氣污染治理績效的影響機制中闡述過，碳排放權交易通過激勵市場主體的創新意愿驅動大氣污染治理績效水平的提升。為了驗證這一機制，本研究參考Baron等［20］的方法，首先，選取每萬人的專利授權量代表創新能力（Tech），將倍差項和創新能力進行回歸，若顯著則表明碳排放權交易能刺激綠色創新；其次，將倍差項和大氣污染治理績效進行回歸，若顯著則表明碳排放權交易提升了大氣污染治理績效；最后，將倍差項、創新能力分別和大氣污染治理績效進行回歸，若倍差項依然顯著但系數降低了或者直接變得不顯著了，則表明碳排放權交易是通過驅動綠色創新提升了大氣污染治理績效。回歸結果如表6所示，碳排放權交易顯著提升了綠色創新能力，并通過創新驅動提升大氣污染的治理能力和效益，即假設H2及其子假設H2a和H2c成立。

表6 機制分析回歸結果

3.5 進一步穩健性檢驗

使用雙重差分法進行無偏估計的假設之一是若政策的影響不存在則試驗組與控制組的發展趨勢會是一致的，并且不存在時間趨勢差異。共同趨勢檢驗結果如表7所示，列（1）、列（2）分別表示在控制變量未控制和控制情況下的共同趨勢檢驗結果，結果表明碳排放權交易實施前其效應都不顯著，說明在政策實施之前，試驗組與控制組不存在時間趨勢差異。

表7 共同趨勢檢驗結果

3.6 異質性檢驗

碳排放權交易對大氣污染治理績效的影響存在區域差異，驗證了假設H3及其子假設H3a和H3c，這種差異主要體現在2個方面（表8）。一是從總績效來看，良好的區位條件、優化的產業結構和綠色創新基礎，使東部地區的大氣污染治理總績效顯著提升。二是從響應績效來看，政策上的重視和財政上的傾斜使東部地區和西部地區的響應績效顯著提升。

表8 異質性檢驗

4 結論與建議

4.1 結論

有別于既往研究僅關注碳減排績效，本研究基于2008—2017年中國31個?。ㄊ?、自治區）的面板數據，采用主成分分析法估算大氣污染治理績效，利用雙重差分傾向得分匹配法檢測碳排放權交易對大氣污染治理績效的影響。結果顯示：①碳排放權交易顯著提升了試點地區的大氣污染治理績效。具體表現在2個方面，一是碳排放權交易不僅降低了煤炭消耗量和二氧化碳排放量，而且對二氧化硫、工業廢氣、工業煙粉塵在內的其他污染物產生協同減排效應。二是碳排放權交易刺激了試點地區大氣污染治理的投入，碳排放權交易與排放主體在大氣污染治理的投入上產生制度同構壓力。②碳排放權交易通過創新機制驅動了試點地區大氣污染治理績效的提升，弱波特假說中的“環境規制-環保成本增加——污染治理投入增加——綠色創新-補償環保成本——治污能力增強”的正向傳導機制得以驗證。③碳排放權交易對大氣污染治理總績效和響應績效的影響存在區域差異。具體而言有2點差異，一是資本密集度高和綠色創新基礎好的東部地區，碳排放權交易對大氣污染治理績效的影響更加顯著；二是碳排放權交易對區域大氣污染治理投入的刺激作用存在“中部塌陷”現象。

4.2 建議

基于以上結論，本研究提出如下建議。①降碳與減污協同增效。精準制定降碳減污“源清單”，將碳交易商品種類由二氧化碳擴大到二氧化氮、二氧化硫、甲烷等污染性氣體，加強降碳減污協同增效的綠色專利技術研發，設立降碳減污協同增效工作專項經費，從而實現協同減排目標。②綠色創新和低碳發展緊密結合。降碳減污問題歸根到底是社會經濟發展方式問題，社會經濟發展應該建立在資源高效利用和綠色低碳發展的基礎之上，為此應用最嚴格制度和最嚴密法治來保障低碳轉型和綠色發展。③精準施策和聯防聯控雙管齊下。大氣污染物的外能，為農村社會經濟、生態環境帶來更大的綜合效益，為實施鄉村振興戰略提質增效。