范允奇，李曉鐘

(江南大學(xué)商學(xué)院，江蘇 無錫 214122)

一、引 言

碳稅作為目前公認(rèn)的解決人類社會發(fā)展高碳困境最有效的手段已在歐洲許多國家推廣并取得了良好的成效。除了能夠降低碳排放外，碳稅還有助于促進(jìn)環(huán)境稅制改革和應(yīng)對國際貿(mào)易中的“綠色壁壘”，這些優(yōu)點使得許多國家正積極籌措制定自己的碳稅政策。我國作為負(fù)責(zé)任的大國，對國際社會作出了大幅度降低碳排放的承諾。為了實現(xiàn)這一承諾，碳稅已經(jīng)被我國政府明確確定為“十二五”期間需要開征的稅種。在此背景下，對我國碳稅相關(guān)問題的前瞻性研究成為目前制定碳稅政策的迫切需要。

開征碳稅的目的在于通過對經(jīng)濟(jì)活動中的碳排放進(jìn)行征稅，以激勵經(jīng)濟(jì)活動主體自動減少碳排放量。碳稅雖然屬于環(huán)境稅的一個子類，卻具有引致性、廣泛性和經(jīng)濟(jì)抑制性等其它環(huán)境稅種沒有的特性［1］。碳稅的開征將對經(jīng)濟(jì)增長產(chǎn)生抑制作用，這種抑制效應(yīng)也正是各國政府決定是否以及如何開征碳稅時的主要顧慮所在。現(xiàn)有實踐表明，由于各國在經(jīng)濟(jì)和政治背景上存在差異，出于經(jīng)濟(jì)和政治方面的考慮，不同的國家碳稅制度存在較大差異［2］。這些差異主要體現(xiàn)在征稅范圍和對象、稅率設(shè)定、稅收使用和稅收減免等四個方面。其中，稅率的最優(yōu)設(shè)定是碳稅政策制定過程中最重要且最復(fù)雜的問題。

在區(qū)域發(fā)展不平衡的大國經(jīng)濟(jì)體中，碳稅最優(yōu)稅率需要回答如下幾個問題:碳稅最優(yōu)稅率如何確定?它受哪些因素影響?是否存在區(qū)域差異?本文通過將能源要素和碳稅效應(yīng)引入總量生產(chǎn)函數(shù)，構(gòu)建一個環(huán)境約束下基于福利最大化的動態(tài)最優(yōu)碳稅模型，求解最優(yōu)碳稅稅率，并結(jié)合中國省際面板數(shù)據(jù)進(jìn)行測算，以對上述問題進(jìn)行解答。

二、文獻(xiàn)評介

對碳稅的研究起初沉寂于環(huán)境稅研究之下，其最早可以追溯到Pigou(1928)［3］對外部性及其矯正的研究。Sandmo(1976)［4］第一次在一般均衡框架下對環(huán)境稅率問題進(jìn)行了研究，揭示了環(huán)境稅最優(yōu)稅率并不等于庇古稅，這一發(fā)現(xiàn)對今后的研究具有深遠(yuǎn)的影響。但是Sandmo(1976)［4］的研究沒有考慮閑暇這種商品，并且僅將分析局限在稅收征收環(huán)節(jié)而遺漏了稅收的使用環(huán)節(jié)。針對這些缺陷，Pearce(1991)［5］開始將注意力從單純的環(huán)境稅征收擴(kuò)展到了環(huán)境稅的征收和使用過程，并注意到了環(huán)境稅與其他稅收之間的替代關(guān)系，提出了環(huán)境稅“雙重紅利”，即征收環(huán)境稅的同時對所得稅進(jìn)行減免，通過中性環(huán)境稅改善環(huán)境的同時提高就業(yè)。這種“雙重紅利”的思想一經(jīng)提出，立即受到了研究者和政府的關(guān)注，堅定了政府推行環(huán)境稅的決心。此后，在整個90年代學(xué)者們開始將注意力投向關(guān)于環(huán)境稅“雙重紅利”的研究中。這些研究減輕了政府推行環(huán)境稅的壓力，但主要還停留在比較最優(yōu)稅率與庇古稅孰高的問題上，而不能最終確定最優(yōu)稅率的值，并且由于理論假設(shè)的不同而尚未達(dá)成統(tǒng)一意見。

近年來隨著全球?qū)夂騿栴}和碳排放的重視，碳稅研究大有引領(lǐng)環(huán)境稅研究的趨勢。一批學(xué)者開始在經(jīng)濟(jì)增長框架下引入碳稅，并據(jù)此研究最優(yōu)碳稅稅率的確定。Bovenberg和Mooij(1997)［6］將以往研究中的基于雙重紅利導(dǎo)向的靜態(tài)模型擴(kuò)展為基于內(nèi)生經(jīng)濟(jì)增長的環(huán)境稅收與經(jīng)濟(jì)增長之間的動態(tài)優(yōu)化模型。這一研究發(fā)現(xiàn)，通過將以往對產(chǎn)出的征稅轉(zhuǎn)移為污染稅后，經(jīng)濟(jì)增長將從兩個途徑得到刺激，這一模型開創(chuàng)了后人在經(jīng)濟(jì)增長框架下研究最優(yōu)環(huán)境稅收的范式。在此基礎(chǔ)上，F(xiàn)ullerton和Kim(2006)［7］將研究擴(kuò)展到了環(huán)境稅、經(jīng)濟(jì)增長和社會福利三個方面。他們的研究將影響減排技術(shù)和經(jīng)濟(jì)增長的公共研發(fā)投入、影響資本形成的扭曲性稅收、影響環(huán)境質(zhì)量的污染稅以及自然資源的再生性融合等四個方面融合在內(nèi)省經(jīng)濟(jì)增長模型中。

國內(nèi)學(xué)者對碳稅最優(yōu)稅率的研究還處于起步階段，研究結(jié)果十分缺乏，目前僅姚昕和劉希穎(2010)［8］對這一問題進(jìn)行了研究。姚昕和劉希穎(2010)［8］借助DICE模型首次對我國碳稅最優(yōu)稅率進(jìn)行了估算，對今后的相關(guān)研究具有很好的借鑒價值。

然而，在上述研究中，對碳稅的經(jīng)濟(jì)增長抑制效應(yīng)的考慮并不全面，僅局限在碳稅降低了社會資本積累速度。其次，模型沒有給出碳稅最優(yōu)稅率的表達(dá)式，也不能分析最優(yōu)稅率的影響因素。另外沒有考慮區(qū)域差異對最優(yōu)稅率的影響。本文將對上述幾個方面提出改進(jìn)。

三、擴(kuò)展生產(chǎn)函數(shù)下的最優(yōu)碳稅稅率模型

(一)模型設(shè)定

1．消費模塊

本文的碳稅最優(yōu)稅率模型是基于福利最大化進(jìn)行分析的，包括消費者模塊、生產(chǎn)者模塊和環(huán)境模塊等三個模塊。其中，消費者模塊假設(shè)存在一個代表性消費者，社會福利函數(shù)由以下一組方程確定:

其中(1)式定義了社會福利函數(shù)，(2)式定義了時間折現(xiàn)因子，(3)式定義了單期的效用函數(shù)形式。ct、Nt、ρ、θ分別表示消費、環(huán)境質(zhì)量、時間折現(xiàn)率、代表性居民對環(huán)境質(zhì)量的重視程度，e為自然對數(shù)的底數(shù)。

2．生產(chǎn)模塊

生產(chǎn)模塊主要考慮總量生產(chǎn)函數(shù)的確定?，F(xiàn)有文獻(xiàn)通常將能源或者環(huán)境質(zhì)量直接引入總量生產(chǎn)函數(shù)［7］［8］。此時碳稅對總產(chǎn)出的影響僅通過征稅帶來了居民儲蓄的下降，降低了社會資本累計速度，從而間接實現(xiàn)。然而近年來學(xué)者們開始注意到稅制結(jié)構(gòu)本身就會直接影響到生產(chǎn)函數(shù)中的技術(shù)參數(shù)和各種生產(chǎn)要素的產(chǎn)出彈性，從而對經(jīng)濟(jì)增長產(chǎn)生直接影響。在此基礎(chǔ)上學(xué)者們將能源要素和稅制結(jié)構(gòu)同時引入生產(chǎn)函數(shù)，對我國環(huán)境稅收的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)進(jìn)行了分析［9］［10］［11］。本文采用同樣的方法設(shè)定如下總量生產(chǎn)函數(shù):

其中A(xi)=e(r－δxi)t;Kt表示資本投入;Lt表示勞動投入;Et表示能源投入;xi為稅制結(jié)構(gòu)特征變量，用i稅種在總稅收入中的比重衡量，根據(jù)本文的研究需要，設(shè)定為碳稅占總稅收入的比重。假設(shè)α+β+γ=1①用過我國數(shù)據(jù)進(jìn)行實證檢驗，該假設(shè)得到滿足，具體參見王文舉、范允奇(2012)［11］。，對(4)式兩邊同時除以Litxi，轉(zhuǎn)化為人均生產(chǎn)函數(shù):

其中Fit=kαxitteγxitt。假設(shè)資本和能源的價格分別為τK、τE，則均衡條件下人均資本與人均能源消費之間有如下關(guān)系

假設(shè)對能源征收碳稅為從價稅，設(shè)地區(qū)i碳稅為taxi，得到征收碳稅下的能源消費變動方程

將(6)式與(7)式聯(lián)立，得到征收碳稅下的資本變動方程

對人均生產(chǎn)函數(shù)(5)式兩邊取對數(shù)，結(jié)合征收碳稅下的能源消費變動方程(7)式和資本變動方程(8)式，得到征收碳稅下的人均產(chǎn)量變動方程

3．環(huán)境模塊

現(xiàn)有文獻(xiàn)一般將環(huán)境視為一種可再生資源［7］，本文同樣采用了這種方法，設(shè)定如下所示的環(huán)境質(zhì)量變動方程:

其中，N表示環(huán)境質(zhì)量，θe表示能源的污染系數(shù)，θN表示環(huán)境自凈能力系數(shù)。

(二)模型求解

結(jié)合上述三個模塊，建立以代表性居民終身福利最大化的最優(yōu)碳稅模型，將得到如下動態(tài)最優(yōu)化問題:

其中，c0為自發(fā)性消費，mpc為邊際消費傾向。根據(jù)最大值原理和橫截條件，可得

(12)式即為最優(yōu)碳稅稅率的決定式。從這個式子可以看到，最優(yōu)碳稅稅率主要與該區(qū)域居民對環(huán)境質(zhì)量的重視程度θ、居民效用的時間折現(xiàn)率ρ、人均總產(chǎn)出y、環(huán)境質(zhì)量N、能源的污染系數(shù)θe、環(huán)境自凈能力系數(shù)θN、人均能源消費e、碳稅對資本和能源的產(chǎn)出彈性影響系數(shù)αxi、γxi等因素有關(guān)，影響關(guān)系歸納為表1。

(三)碳稅最優(yōu)稅率影響因素分析

結(jié)合表1我們對最優(yōu)碳稅的各個影響因素進(jìn)行簡要闡述。首先對正相關(guān)因素進(jìn)行分析。居民對環(huán)境質(zhì)量的重視程度θ越高，則居民對環(huán)境質(zhì)量更加偏好，對碳稅的容忍度也越強(qiáng)，因此區(qū)域最優(yōu)碳稅也越高。人均總產(chǎn)出y越高，則居民能負(fù)擔(dān)的環(huán)境治理成本也越高，從而區(qū)域最優(yōu)碳稅也將提高。能源污染系數(shù)θe越大，則能源消費的環(huán)境外部性成本也越大，則對環(huán)境外部性成本進(jìn)行內(nèi)部化需要的碳稅水平也越高，這一點上體現(xiàn)了“庇古稅”的思想。環(huán)境自凈能力N·θN越強(qiáng)，最優(yōu)碳稅水平越高，這與我們的直覺相悖。造成這種關(guān)系的原因在于環(huán)境自凈能力N·θN與環(huán)境質(zhì)量N之間具有固有關(guān)系，考察任何一者與最優(yōu)碳稅的關(guān)系都必須同時將另一者的影響考慮進(jìn)來。環(huán)境自凈能力N·θN與環(huán)境質(zhì)量N正相關(guān)，而環(huán)境質(zhì)量N與最優(yōu)碳稅之間是負(fù)相關(guān)系，從這個角度上來說環(huán)境自凈能力N·θN對最優(yōu)碳稅的正向影響實際上可以視為是對環(huán)境質(zhì)量N對最優(yōu)碳稅負(fù)向影響的一種修正。這也意味著，較高的環(huán)境自凈能力并不能成為降低環(huán)境保護(hù)政策力度的依據(jù)。人均能源消費e與最優(yōu)碳稅之間也是正相關(guān)關(guān)系，一個區(qū)域的人均能源消費較高，則該地區(qū)對環(huán)境的影響也較大，根據(jù)“污染者付費”原則，對該區(qū)域需要實行更為嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)措施，從而最優(yōu)碳稅水平也將較高。

下面分析負(fù)相關(guān)因素。碳稅對資本和能源產(chǎn)出彈性影響系數(shù)量αxi、γxi越大，對應(yīng)的區(qū)域最優(yōu)碳稅水平越低。這是因為雖然碳稅提高了資本和能源的產(chǎn)出彈性，但是這種提高是以勞動產(chǎn)出彈性降低為代價的，勞動產(chǎn)出彈性的降低會減少總產(chǎn)出中對勞動要素分配的比例，不利于社會公平。另外碳稅對各種生產(chǎn)要素彈性的影響，實際上體現(xiàn)的是碳稅對資源配置的影響，這種影響由于改變了原有的以總產(chǎn)出和私人成本之間產(chǎn)額最大化為目標(biāo)的要素搭配最優(yōu)比例因而是需要成本的。因此，碳稅對資本和能源產(chǎn)出彈性的邊際影響越大，最優(yōu)碳稅水平越低。環(huán)境質(zhì)量N越高，最優(yōu)碳稅稅率越低。這是由于環(huán)境質(zhì)量越高，則社會能夠容忍的環(huán)境成本越大，故需要的最優(yōu)碳稅水平越低。居民效用的時間折現(xiàn)率ρ越高，最優(yōu)碳稅稅率越低。這是由于當(dāng)居民效用的時間折現(xiàn)率越高時，居民對當(dāng)期效用的重視程度更高，對未來效用的重視程度更低。碳稅主要通過對經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的影響，用當(dāng)前經(jīng)濟(jì)增長降低的成本換取未來環(huán)境質(zhì)量提升帶來的收益。較高的居民效用時間折現(xiàn)率會使得居民更加重視當(dāng)前經(jīng)濟(jì)增長，對未來環(huán)境質(zhì)量重視程度降低。因此，較高的居民效用的時間折現(xiàn)率對應(yīng)著較低的區(qū)域最優(yōu)碳稅水平。

表1 最優(yōu)碳稅與各影響因素關(guān)系分類

四、我國區(qū)域碳稅最優(yōu)稅率估算

表1總結(jié)了影響碳稅最優(yōu)稅率的因素。我國是一個區(qū)域發(fā)展不平衡的大國經(jīng)濟(jì)體，上述的影響因素在各區(qū)域存在嚴(yán)重的差異，這將導(dǎo)致適合不同區(qū)域的最優(yōu)碳稅稅率水平不一致。然而，區(qū)域間稅率差異將導(dǎo)致轄區(qū)內(nèi)納稅主體的稅負(fù)不同，進(jìn)而引發(fā)處于區(qū)域邊緣地區(qū)的納稅主體的流動和地方政府的稅收競爭。因此，區(qū)域碳稅最優(yōu)稅率設(shè)定時要將區(qū)域個數(shù)保持在必要的限度內(nèi)，以減少區(qū)域稅負(fù)水平差異對經(jīng)濟(jì)帶來的額外沖擊。

基于上述考慮，本文根據(jù)碳稅對資本產(chǎn)出彈性和能源產(chǎn)出彈性影響的區(qū)域差異顯著性對我國不同區(qū)域進(jìn)行劃分，然后根據(jù)表1中不同參數(shù)在不同區(qū)域的取值，估算適合我國不同區(qū)域的碳稅最優(yōu)稅率。

表2 經(jīng)濟(jì)區(qū)域劃分標(biāo)準(zhǔn)

考慮到1994年分稅制改革以及隨后財政體制中一系列過渡性政策的影響，本文采用1996－2008年我國省際面板數(shù)據(jù)研究碳稅對資本產(chǎn)出彈性和能源產(chǎn)出彈性影響的區(qū)域差異，鑒于數(shù)據(jù)的可得性，剔除上海和西藏兩個截面。數(shù)據(jù)來源于《新中國統(tǒng)計資料60年匯編》，各變量均采用實際值。本文根據(jù)(4)式所示總量生產(chǎn)函數(shù)設(shè)定如下計量模型:

李紹榮和耿瑩(2005)［9］、張明文等(2009)［10］、王文舉和范允奇(2012)［11］等都利用我國省際面板數(shù)據(jù)對(13)式進(jìn)行了實證研究，但李紹榮和耿瑩［9］、張明文等［10］僅發(fā)現(xiàn)了區(qū)域差異的存在，沒能指出區(qū)域差異的特征，更不能確定區(qū)域劃分的方式。因此，本文運(yùn)用王文舉和范允奇［11］的方法，采用面板分位數(shù)回歸模型結(jié)合對應(yīng)分析。該方法不易受到數(shù)據(jù)非正態(tài)性的影響，與最小二乘法相比分位數(shù)回歸更加穩(wěn)健且能刻畫因變量條件分布的形狀［12］。采用王文舉和范允奇［11］的方法根據(jù)碳稅對生產(chǎn)要素產(chǎn)出彈性的差異對8個經(jīng)濟(jì)區(qū)域進(jìn)行對應(yīng)分析(見圖1)①具體過程參見王文舉、范允奇(2012)［13］。，最終劃分為3個區(qū)域(見表3)。

下面對表3中三個區(qū)域的最優(yōu)碳稅稅率進(jìn)行估算。這涉及到對這些區(qū)域中影響最優(yōu)碳稅稅率的9個參數(shù)進(jìn)行估算。根據(jù)表3的劃分方法，每個區(qū)域均包含有多個不同的省份，而這9個參數(shù)在每個省份中的取值都不一定相同，在計算不同區(qū)域的各個參數(shù)值時本文采用將區(qū)域內(nèi)各個省份相應(yīng)參數(shù)值取算術(shù)平均數(shù)的做法進(jìn)行。

圖1 對應(yīng)分析結(jié)果

表3 最優(yōu)碳稅下的區(qū)域劃分

參數(shù)根據(jù)估值方法的不同可以被分為三類。第一類數(shù)據(jù)可以直接從統(tǒng)計年鑒中找到，對于這一部分?jǐn)?shù)據(jù)本文采自《2009年中國統(tǒng)計年鑒》。這些數(shù)據(jù)包括人均總產(chǎn)y、人均能源消費ei。

第二部分參數(shù)采用王文舉、范允奇［13］的結(jié)果。這些參數(shù)包括碳稅對資本和能源產(chǎn)出彈性影響系數(shù)αi、λi，以及各區(qū)域碳稅占稅收收入比重xi②由于我國尚未開征碳稅，因此這里采用資源稅代替碳稅估計xi。對這種做法合理性的討論參見張明文等(2009)［11］、王文舉、范允奇(2012)［12］。。

第三部分參數(shù)利用計量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法估算得到③篇幅限制，未闡述該部分參數(shù)估算過程，感興趣的讀者可與作者聯(lián)系。。這些參數(shù)包括環(huán)境質(zhì)量N、能源污染系數(shù)θe、居民對環(huán)境質(zhì)量的重視程度θ、環(huán)境自凈能力系數(shù)θN、居民效用的時間折現(xiàn)率ρi。

根據(jù)上述這些參數(shù)設(shè)定，結(jié)合(13)式計算得到第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域的最優(yōu)碳稅稅率水平分別為16%、2.86%和8.61%。若轉(zhuǎn)化為從量稅，以煤炭為例，按照每噸煤炭出廠價500元計算，則每噸煤炭需要承擔(dān)的碳稅水平在第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域分別為80元、14.3元和43.05元。

五、結(jié) 論

通過將能源要素和碳稅效應(yīng)引入總量生產(chǎn)函數(shù)，構(gòu)建了一個環(huán)境約束下基于福利最大化的動態(tài)最優(yōu)碳稅模型，求解最優(yōu)碳稅稅率并討論了其影響因素，在結(jié)合我國數(shù)據(jù)測算適合不同區(qū)域的最優(yōu)稅率水平。研究發(fā)現(xiàn):人均總產(chǎn)出、居民對環(huán)境質(zhì)量重視程度、人均能源消費、能源污染系數(shù)對最優(yōu)碳稅稅率具有正向影響，環(huán)境質(zhì)量、居民效用的時間折現(xiàn)率、碳稅對資本和能源產(chǎn)出彈性的影響程度對最優(yōu)碳稅稅率具有負(fù)向影響。根據(jù)上述模型測算，我國各區(qū)域的碳稅最優(yōu)稅率水平存在較大差異，中西部地區(qū)較低，沿海地區(qū)較高。

本文模型得到的各區(qū)域最優(yōu)碳稅稅率都在每噸煤炭80元以下，按照每噸煤炭燃燒釋放2.6噸二氧化碳計算，則每噸二氧化碳的碳稅水平應(yīng)該在30元以下。在實踐操作中，考慮到企業(yè)對碳稅的適應(yīng)過程，結(jié)合“歐洲經(jīng)驗”一般都在開征時給予企業(yè)50%以上的稅收優(yōu)惠，這樣算的話我國開征碳稅時若采用從量稅方式，則每噸二氧化碳征收的碳稅不宜超過15元，這與國家發(fā)改委計劃的在“十二五”期間對每噸二氧化碳排放征收10元碳稅的計劃一致。

同時，上述結(jié)果遠(yuǎn)低于目前歐盟以航空業(yè)為依托對其它國家航空公司征收的每噸碳排放11歐元左右的碳稅。這表明在碳減排問題上全球協(xié)作機(jī)制建立是極為關(guān)鍵的一步，“共同而有區(qū)別的責(zé)任”和“各自能力”原則是解決碳排放問題必須遵守的共同綱領(lǐng)，有悖于這些原則的做法只能加大全球在控制碳排放過程中的成本，誘發(fā)新貿(mào)易保護(hù)主義思想，加深國際合作的難度。

［1］ Mikael Skou Andersen，Paul Ekins．Carbon-Energy Taxation:Lessons from Europe［M］．New York:Oxford University Press，2010．

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