張 博，何明洋

(北京大學 經(jīng)濟學院，北京 100871)

基于全國統(tǒng)一碳市場下的中國各省市初始碳排放權分配方案研究

張 博，何明洋

(北京大學 經(jīng)濟學院，北京 100871)

碳交易是實施綠色低碳發(fā)展戰(zhàn)略、促進經(jīng)濟轉型升級的重要機制之一。中國已向國際社會做出減排承諾，并正在積極推動全國統(tǒng)一碳市場的建立，其中的首要任務就是解決各省市初始碳排放權的分配問題。然而，在以往有關初始碳排放權分配方案的研究工作中環(huán)境承載力這一關鍵因素并未考慮在內。因此，提出一種綜合考慮包含環(huán)境承載力在內的多因素的初始碳排放權分配方案便顯得尤為重要。不僅如此，方案還針對政策制定者的選擇偏好進行了多情境分析，所得結論對于國家制定相關政策具有重要的參考價值和意義。

統(tǒng)一碳市場；初始碳排放權分配；環(huán)境承載力；生態(tài)系統(tǒng)服務價值

一、引言

工業(yè)革命以來，人類經(jīng)濟取得了迅猛的發(fā)展，然而與之相伴隨的則是諸如資源短缺、環(huán)境污染、生態(tài)破壞等一系列嚴峻的問題和挑戰(zhàn)。改革開放三十多年來，中國經(jīng)濟以平均每年10%以上的增長速度實現(xiàn)了超高速發(fā)展，經(jīng)濟總量已經(jīng)超越日本成為世界第二大經(jīng)濟體，創(chuàng)造了“經(jīng)濟增長的奇跡”。然而毋庸諱言，我國經(jīng)濟增長的質量仍亟待提高，粗放型增長是我國經(jīng)濟發(fā)展的主要特征，高污染、高能耗已成為我國工業(yè)化進程特別是重化工業(yè)化階段的顯著問題。發(fā)達國家所遇到的環(huán)境問題是在其200多年的發(fā)展歷程中逐步出現(xiàn)、分階段解決的，而我國卻是在30多年的快速發(fā)展中集中出現(xiàn)的，因此中國的資源、環(huán)境問題呈現(xiàn)出壓縮性、綜合性等一系列特征，面臨的壓力和挑戰(zhàn)更為緊迫。當前全球氣候變化的嚴峻問題和國際能源資源的供給形勢，使得發(fā)展中國家已經(jīng)不可能沿著西方發(fā)達國家的老路順利實現(xiàn)工業(yè)化、現(xiàn)代化的發(fā)展目標，目前已經(jīng)沒有足夠的資源及環(huán)境容量用以承載原有的高碳、高增長的發(fā)展模式。如何實現(xiàn)低碳轉型，走綠色經(jīng)濟、循環(huán)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展之路，已經(jīng)成為擺在我們面前亟待解決的重大課題。

國際經(jīng)驗表明，市場機制的運用，尤其是碳排放權交易體系的建立不僅對溫室氣體的減排有積極作用，同時可以促進能源利用效率的逐步提高、經(jīng)濟結構的不斷優(yōu)化，從而使得我國經(jīng)濟向著低碳化的方向發(fā)展。因此，碳排放權交易市場的建立刻不容緩，這也是我國所面臨的一系列問題和形勢的客觀要求。首先，經(jīng)濟轉型和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要促使我們必須采取相關措施。我國能源利用效率僅為33%，比發(fā)達國家落后20年，相差約10個百分點，目前中國已成為世界上單位GDP能耗最高的國家之一，2004年中國每萬元GDP能耗是日本的8倍、歐盟的4.5倍、美國的2.3倍以及世界平均水平的2.2倍。與此同時，在快速工業(yè)化、城市化的背景之下，我國能源消費和能源需求持續(xù)較快增長，給能源供給造成了很大的壓力，供求矛盾長期存在，嚴重制約著未來的可持續(xù)發(fā)展。不僅如此，我國的石油對外依存度已經(jīng)連續(xù)數(shù)年超過50%，過多依靠國際市場的狀況使得我國的能源安全形勢不容樂觀。我國的環(huán)境污染狀況同樣十分嚴峻：全國1/5的城市空氣污染嚴重，70%江河水系受到污染，而其中有40%更是受到嚴重污染，1/3的國土面積受到酸雨影響，近1/5的土地面積存在不同程度的沙化現(xiàn)象，近1/3的土地面臨水土流失，90%以上的天然草原退化?？梢哉f，我國的經(jīng)濟增長有很大一部分是建立在透支生態(tài)環(huán)境的基礎之上，目前的經(jīng)濟增長模式將為子孫后代進行環(huán)境修復帶來沉重的負擔。其次，現(xiàn)有的命令—控制型環(huán)保手段逐漸失靈。單純的命令—控制型手段并不能很好地改善我國的總體環(huán)境質量，中國當前正處于重度工業(yè)化階段，對高排放產(chǎn)品的剛性需求導致高排放產(chǎn)能的過度集中，這種集中造成即使單獨企業(yè)達到標準，也無法改變環(huán)境整體下降的問題。同時單純依靠排放標準把技術選擇強加給企業(yè)，可能存在技術選擇錯誤的問題，干擾企業(yè)自身的研發(fā)。企業(yè)對管制的規(guī)避動機強烈，因此還可以通過尋租等手段逃避環(huán)境治理的責任。與此同時，對于另一市場化手段的環(huán)境稅政策一直存在著較大爭議，使得這一手段受到了一定程度的質疑，例如征稅能否量化出對環(huán)境保護的作用、缺乏正面激勵機制、各個部門之間權責和利益分配機制不明確等。碳排放權市場的建立可以在一定程度上較好地規(guī)避上述問題，因此對于傳統(tǒng)的命令—控制型手段是一個重要的補充。最后，國際氣候談判的政治需要以及國際碳金融競爭的戰(zhàn)略部署也要求碳排放權交易體系的盡快建立。

針對上述挑戰(zhàn)，我國政府采取了積極的應對措施。在哥本哈根氣候變化大會前夕，中國向世界做出了莊嚴的承諾：到2020年我國單位國內生產(chǎn)總值的二氧化碳排放量比2005年下降40%～45%。這一目標的實現(xiàn)需要一系列配套機制的建立和運行，因此作為節(jié)能減排最為重要的手段之一的碳排放權交易體系的建立便被提上了議程，并在2年多的時間里進行了快速地推進。從2011年10月國家發(fā)展改革委員會印發(fā)《關于開展碳排放權交易試點工作的通知》至今，我國已有北京、上海、天津、湖北、廣東、深圳、重慶共7個省市成為碳排放交易試點，截至2014年10月底，共完成二氧化碳交易1375萬噸，累計成交金額突破5億元，碳市場規(guī)模明顯擴大。從政府層面來看，2014年5月份國務院辦公廳印發(fā)了《2014～2015年節(jié)能減排低碳發(fā)展行動方案》，要求推動碳排放權交易試點，研究建立全國碳排放交易市場。同年12月，國家發(fā)展和改革委員會公布了《碳排放權交易管理暫行辦法》，這也是我國第一部國家碳市場法規(guī)，對國家層面的碳市場建設給出了相關政策及思路。《辦法》主要對碳排放交易中各主管部門的管理職能進行了相應的安排，在兩級管理的框架下，分別對覆蓋范圍確定、配額總量確定和配額分配、碳排放權交易、注冊登記系統(tǒng)、碳排放核算報告和核查、配額清繳的管理進行了部署，將為2016～2020年全國碳市場的全面啟動及完善提供重要支撐。該《辦法》中第八條指出：國務院碳交易主管部門將根據(jù)國家控制溫室氣體排放目標的要求，綜合考慮國家和各省、自治區(qū)和直轄市溫室氣體排放、經(jīng)濟增長、產(chǎn)業(yè)結構、能源結構，以及重點排放單位納入情況等因素，確定國家以及各省、自治區(qū)和直轄市的排放配額總量。作為碳排放權交易體系建立的核心環(huán)節(jié)，初始排放權的分配對于整個市場的有效運行起著至關重要的作用，若無法合理的將整體減排目標分配到各省、自治區(qū)和直轄市當中，碳排放權交易市場的效果將大打折扣。

為此，本文基于公平及效率原則，在結合各省市減排能力、減排責任、減排潛力及環(huán)境承載力等因素的基礎之上，構建起表征各項因素綜合效應的復合指標，在實現(xiàn)到2020年我國單位國內生產(chǎn)總值的二氧化碳排放量比2005年下降40%～45%的總體目標之下，對于全國30個省、自治區(qū)和直轄市(除西藏及港澳臺地區(qū))的初始排放權分配問題進行了研究。文章第二部分首先對國內外有關碳排放權交易及初始排放權分配的相關研究工作進行了綜述，第三部分介紹了本文各項指示因子的選取與復合指標的構造方法，初始排放權分配模型的建立及對該模型結果的詳細分析和討論將分別在第四和第五部分予以展開，最后對全文進行總結并給出相關政策建議。

二、文獻綜述

碳排放權交易是一個復雜的制度體系，其建立與運行涉及到諸多方面，例如排放權的設定、排放權的分配以及排放權的存儲與管理等一系列環(huán)節(jié)。曾剛和萬志宏(2010)[1]54指出：從其本質來看，排放權是對環(huán)境容量資源的限量使用權。排放權交易制度以此為基礎，是指政府確定污染物的排放總量或標準，隨后進行排放權初始分配(界定產(chǎn)權)，由企業(yè)在排放權交易市場上自由交易排放權，即由市場確定排放權的價格，并實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。這一交易制度本質上屬于基于市場的環(huán)境政策工具，它鼓勵環(huán)境主體通過市場信號做出行為決策，而不是為環(huán)境主體規(guī)定明確的減排任務或方法，在促使廠商和個人在追求自身利益的同時，客觀上導致減排任務的實現(xiàn)。排放權交易的理論基礎是環(huán)境污染的外部性和科斯定理(Coase, 1960;Dales, 1968; Montgomery, 1972)[2-4]。目前，在各個國家的規(guī)劃之中，建立以排放權交易為核心的金融機制已經(jīng)成為促進低碳經(jīng)濟發(fā)展最為核心的手段[1]55。

理論上而言，在完全競爭、無交易成本的條件下，碳排放交易體系可以以最低成本實現(xiàn)既定的減排目標，初始排放權分配不影響排放權交易體系的成本有效性[4]412。然而實際情況并非如此，交易成本(Stavins, 1995; Cramton and Kerr,2002;Cason and Gangadharan. 2003; Hahn and Stavins, 2010)[5-8]和市場勢力(Godby, 2000; Montero, 2009;Tanaka,2012)[9-11]的廣泛存在使得初始排放權的分配會對碳排放交易市場的運行效率產(chǎn)生影響，因此設計合理的初始排放權分配方案成為了排放權交易的核心(李凱杰和曲如曉, 2012)[12]130。

Stavins[5]134指出了排放權交易市場中的三個潛在的交易成本來源：(1)搜索和信息；(2)討價還價并作出決策；以及(3)監(jiān)督和實施。其中第一種來源由于公共物品的自身信息屬性而變得最為顯著，其余兩種來源的影響則相對較小。值得注意的是，交易成本在兩種情況下將變得尤為高昂，從而使得初始排放權的分配對市場的有效運行產(chǎn)生十分重要的影響，它們分別是：(1)由于技術原因導致交易成本昂貴；以及(2)組織和機構故意阻礙交易的正常進行。不同形式的交易成本下，初始排放權的分配對于市場運行效率的影響也各不相同，例如邊際交易成本不變[5]141、邊際交易成本遞增(Liski, 2001)[13]以及邊際交易成本遞減[5]142時，初始排放權與最終市場達到均衡時的配額分配方案便存在較大的差別。邊際交易成本不變時二者相互獨立，遞增時初始排放權的分配將顯著影響交易市場的運行效率，而在遞減時若初試排放權的分配同成本有效分配相差越大，則其同零交易成本競爭性均衡之間的偏離就越小。

與此同時，市場勢力同樣包含兩個方面，即(1)排放權市場的市場勢力；以及(2)產(chǎn)品市場的市場勢力，二者對于市場運行效率的影響各不相同[12]132。當排放權市場存在市場勢力時，該勢力作為排放權出售方時，其將有激勵扮演壟斷賣方的角色，通過減少市場上可供交易的排放權配額推高排放權價格，而當其作為排放權購買方時，其同樣有激勵扮演壟斷買方的角色，通過減少排放權配額的購買而人為的壓低排放權價格，最終憑借其自身市場勢力獲得超額利潤[8]6。當產(chǎn)品市場存在市場勢力時，即使此時排放權市場處于完全競爭的狀態(tài)之下，初始排放權的不合理分配同樣會導致排放權市場運行效率的損失(Malueg, 1990)[14]。而當排放權市場和產(chǎn)品市場同時具有市場勢力時，大型企業(yè)通過初始排放權的分配進一步鞏固了其市場地位，憑借著自身的資源優(yōu)勢同時影響排放權和產(chǎn)品兩個市場并從中獲利，導致市場均衡價格高于處在競爭狀態(tài)下的價格，最終導致了整體市場的低效運行(Montero, 2009[10];Calford et al.,2010[15];Tanaka, 2012[11])。

初始排放權分配方案的比較分析同樣是目前有關該方面研究的一個熱點問題[12]132。前人對此分別在其價格發(fā)現(xiàn)功能(Lopomo et al., 2011;Wrake et al., 2012; Zetterberg et al., 2012)、[16-18]減排成本(Grainger and Kolstad, 2010; Parry and Williams III, 2010; Fullerton, 2011;)[19-21]及促進創(chuàng)新(Fadaee and Lambertini, 2011;Rogge et al., 2011; Calel and Dechezlepretre, 2012)[22-24]等方面開展了大量的研究工作。這些工作有助于在不同維度上對各類初始排放權分配方案的優(yōu)劣進行分析和比較，從而利于實際政策制定過程中對于大量的初始排放權分配模型和方案進行合理的篩選和甄別，并最終找到符合各個國家或地區(qū)自身特征的具體分配政策。

前人針對我國碳排放交易市場的初始排放權分配問題同樣開展了部分富有意義的研究工作并取得了較好的研究成果。Yi et al.(2011)[25]2407通過考察我國31個省、自治區(qū)和直轄市的減排能力、減排責任及減排潛力，對我國碳減排指標的分配問題進行了研究，最終給出了各個地區(qū)的減排水平并進行了聚類分析。鄭立群(2012，2013)[26-27]分別通過構建投入導向的零和收益DEA模型及公平與效率權衡模型研究了我國30個省區(qū)的碳減排責任分配問題，通過迭代計算及規(guī)劃求解的方法分別得到了達到統(tǒng)一DEA有效邊界及公平偏離指數(shù)最小的各省區(qū)碳減排責任分攤方案。然而，目前針對我國碳排放交易市場初始排放權分配問題的研究工作仍十分有限，尤其是針對我國近期剛剛提出的建立全國統(tǒng)一的碳排放交易市場的相關研究工作尚未跟進，而對于這一問題若想取得更為系統(tǒng)全面的認識則需要大量研究工作的進一步展開。

三、指示因子的選取與復合指標的構造

(一)指示因子的選取

各省、自治區(qū)和直轄市的初始排放權分配問題需要將多種因素納入考慮范疇，例如各地區(qū)的財富水平、歷史排放情況、減排成本以及環(huán)境承載力等。首先，Arrow et al.(1995)28指出：隨著經(jīng)濟的發(fā)展和居民財富水平的增加，人們愿意為更好的環(huán)境條件支付更多的費用，即減排能力的提高，人均GDP便是這一方面的理想指示因子，同時其體現(xiàn)了責任分配問題中的橫向及縱向平等原則。其次，毫無疑問歷史排放量較大的地區(qū)理應承擔更大的減排份額，即負有更多的減排責任，而歷史排放量相對較小的地區(qū)則無需承擔過多的減排負擔，因此CO2的歷史排放情況是衡量一個地區(qū)減排責任的合理指標，同時其體現(xiàn)了責任分配問題中的歷史平等原則。最后，Vadas et al.(2007)[29]研究了不同減排方法的潛力及成本，能源利用效率是其中一項重要的指標，一般情況下能源利用效率較低的地區(qū)減排成本也相對較小，而具有較高能源利用效率的地區(qū)則存在著較大的減排成本，即表現(xiàn)出了邊際減排成本遞增的特征，因此反映能源利用效率的相關指標能夠很好地表征一個地區(qū)的減排潛力，同時其體現(xiàn)出了責任分配問題中的“誰污染誰治理”原則?；谏鲜鲅芯?，Yi et al.(2011)[25]2408通過選取人均GDP、CO2累計排放量及單位工業(yè)增加值的能耗三項指標分別表征了各個地區(qū)的減排能力、減排責任及減排潛力，并對碳減排指標的分配問題進行了研究，取得了較好的效果。遺憾的是，環(huán)境承載能力這一重要因素并沒有包含在模型當中。毋庸置疑，一個地區(qū)的資源稟賦狀況或稱之為環(huán)境承載能力，是這個地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的重要依托和保障，甚至可以被看作是最為重要的決定性因素之一，因此其對于碳交易初始排放權分配的影響同樣至關重要。如何準確的表征各個地區(qū)環(huán)境承載能力的差別是保證研究工作進一步展開的重要因素。生態(tài)系統(tǒng)服務價值這一概念包含了某一特定地區(qū)幾乎所有類型的資源及其各項功能價值，能夠很好地反映一個地區(qū)的資源稟賦狀況，故本文選擇該指標作為衡量環(huán)境承載能力的指示因子。

本文指示因子的各項指標詳述如下：

1．減排能力(2005年各省市人均GDP)

人均GDP是衡量各地區(qū)財富水平的有效指標，其可以較好地體現(xiàn)一個地區(qū)應對環(huán)境污染時所具備的能力大小，為此我們專門選取了2005年各省市的人均GDP作為衡量減排能力的指示因子。具有較高人均GDP的地區(qū)對應著較強的減排能力，而人均GDP較低的地區(qū)則表明了其應對環(huán)境污染時存在著能力上的相對不足。數(shù)據(jù)引自《中國統(tǒng)計年鑒·2006》，單位：元/人。

2．減排責任(2001～2005年各省市累計CO2排放量)

根據(jù)“誰污染誰治理”的責任分配原則，累計CO2排放量是衡量一個地區(qū)歷史排放情況的核心指標，相應的也表征了一個地區(qū)應對節(jié)能減排問題時所對應的責任大小，為此我們專門選取了2001～2005年各省市的累計CO2排放量作為衡量該地區(qū)減排責任的指示因子。較高的累計CO2排放量對應著較大的減排責任，而較低的累計CO2排放量則意味著這一地區(qū)的減排責任相對并不迫切。2001～2005年各年份的人均CO2排放情況引自黃倫云等(2011)[30]的研究結果，各省市各年份的人口數(shù)量引自《中國統(tǒng)計年鑒·2002～2006》，二者經(jīng)各年份相乘并累加后計算得到為期5年的累計CO2排放量，單位：萬噸。

3．減排潛力(2005年各省市單位工業(yè)增加值能耗)

根據(jù)邊際效用遞減的原則，具有較高能耗水平時降低單位CO2排放量所需要的投入較低，而具有較低能耗水平的地區(qū)在相同條件下則需要投入更多以取得相同的減排效果，故能耗水平是衡量一個地區(qū)減排潛力的重要指標，為此我們專門選取了2005年各省市單位工業(yè)增加值能耗作為表征各地區(qū)減排潛力的指示因子。較高的單位工業(yè)增加值能耗意味著較大的減排潛力，與之相反，較低的單位工業(yè)增加值能耗則意味著較小的減排可能性。數(shù)據(jù)引自《中國統(tǒng)計年鑒·2006》，規(guī)模以上，當量值，單位:噸標準煤/萬元。

4.環(huán)境承載力(各省市生態(tài)系統(tǒng)服務價值)

環(huán)境承載力這一概念在不同的語境下所指的內涵是不同的。此處的環(huán)境承載力指的是環(huán)境對人類活動的承受能力，更確切地，是指環(huán)境對人類活動所導致的對環(huán)境破壞的自身修復能力。在這種意義上，環(huán)境承載力單單采用環(huán)境所能容納的最高人口數(shù)量這一標準并不恰當，而更恰當?shù)暮饬糠绞绞遣捎铆h(huán)境中的自然資源稟賦狀況及其納污能力。在現(xiàn)有的文獻之中，與此含義較為契合的環(huán)境承載力衡量標準是Costanza et al.(1997)[31]253提出的生態(tài)系統(tǒng)服務價值這一概念。我們可以看到，在多數(shù)情形下，生態(tài)系統(tǒng)服務價值越高，自然資源稟賦便越好，其環(huán)境的納污能力也就越強。因此，采用生態(tài)系統(tǒng)服務價值衡量環(huán)境承載力的強弱具有相當?shù)暮侠硇?。Costanza et al.(1997)[31]254,256提出生態(tài)系統(tǒng)服務價值這一概念，對16種生態(tài)系統(tǒng)類型以及各自的共17種生態(tài)系統(tǒng)服務價值進行了估算，較為系統(tǒng)全面的對一個地區(qū)的整體資源稟賦狀況進行了衡量及估值。此后，生態(tài)系統(tǒng)服務價值逐漸成為衡量各地區(qū)資源狀況的核心標準。陳仲新和張新時(2000)[32]利用相同的方法和經(jīng)濟參數(shù)，結合中國科學院植物研究所的生態(tài)信息系統(tǒng)等相關數(shù)據(jù)資料對我國31個省、自治區(qū)和直轄市的生態(tài)系統(tǒng)功能與效益進行了價值估算。本文專門引用了上述研究結果作為衡量各地區(qū)環(huán)境承載能力的指示因子，較高的生態(tài)系統(tǒng)服務價值意味著較好的環(huán)境承載能力以及相應的較小的減排壓力，而較低的生態(tài)系統(tǒng)服務價值則意味著這一地區(qū)資源相對匱乏并因此具有更為迫切的減排必要，數(shù)據(jù)以1994年人民幣為基準，單位：億元人民幣/年。

(二)復合指標的構造

為綜合考慮各項因素對于全國統(tǒng)一碳排放交易市場初始排放權分配方案的影響，特構造如下復合指標：

Ri=WAAi+WBBi+WCCi+WDDi

WA+WB+WC+WD=1

(1)

其中Ai、Bi、Ci及Di分別為i省份的2005年人均GDP(單位:元/人)百分比(衡量減排能力)、2001～2005年累計CO2排放量(單位:萬噸)百分比(衡量減排責任)、2005年單位工業(yè)增加值能耗(規(guī)模以上，當量值，單位:噸標準煤/萬元)百分比(衡量減排潛力)以及生態(tài)系統(tǒng)服務價值(以1994年人民幣為基準，單位:億元人民幣/年)百分比的相反數(shù)(衡量環(huán)境承載能力)。各項指標均通過計算百分比的方式進行了無量綱化，在消除了不同計量單位影響的同時保證了各指示因子的權重貢獻度相等。

全國30個省、自治區(qū)和直轄市(西藏及港澳臺地區(qū)除外)的四項指示因子分布狀況如圖1所示。首先，在減排能力方面北京、天津、上海、江蘇、浙江、廣東等經(jīng)濟較發(fā)達的地區(qū)具有較強的減排能力，可以看到這些省份主要分布在我國東部沿海地區(qū)，與之形成鮮明對比的是貴州、云南、甘肅等西部省份，這些地區(qū)經(jīng)濟較為薄弱，人均GDP顯著低于全國平均水平，因此在減排方面可能存在力不從心的問題。其次，在減排責任方面河北、江蘇、山東、河南、廣東等地由于經(jīng)濟體量較大且經(jīng)濟結構上的不合理，經(jīng)濟發(fā)展過程中造成了對資源環(huán)境的較大破壞，對應著較高的歷史排放水平及更大的減排責任。而北京、天津、上海、重慶、甘肅、青海、寧夏、新疆等地歷史累計排放量較小，這些地區(qū)主要可以分為兩類，其中北京、天津、上海、重慶等地由于經(jīng)濟結構的優(yōu)化使得一、二產(chǎn)業(yè)占比下降，第三產(chǎn)業(yè)對整體經(jīng)濟的拉動水平顯著提升，從而降低了總體歷史排放水平，還需注意的是上述四個地區(qū)均為直轄市，整體經(jīng)濟體量較小或許也是其累計排放總量較小的重要原因；而甘肅、青海、寧夏、新疆等地則主要是由于經(jīng)濟發(fā)展較為落后，經(jīng)濟體量的不足直接導致了這些地區(qū)的累計排放水平顯著低于全國平均水平。再次，在減排潛力方面河北、山西、內蒙古、貴州、甘肅、寧夏等地具有較大的提升空間，這些地區(qū)經(jīng)濟結構往往不甚合理，過多依靠第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展使得單位GDP的能耗水平過高，嚴重影響了經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，而北京、天津、上海、江蘇、浙江、福建、廣東等地由于大多數(shù)已經(jīng)走過工業(yè)化進程中大量依賴能源消耗而實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展的初級階段，逐步進入了工業(yè)化后期，因此對于資源的利用效率相對于其他省份而言有一個顯著的提升。最后，在環(huán)境承載能力方面內蒙古、黑龍江、四川、云南、青海、新疆等地憑借著良好的資源稟賦優(yōu)勢脫穎而出，而內蒙古、黑龍江及新疆三地的環(huán)境承載能力更是顯著高于全國的其他地區(qū)，新疆更是憑借著廣袤的面積和良好的資源優(yōu)勢拔得頭籌，對于這些地區(qū)而言通過在一定程度上更好的利用自身資源稟賦優(yōu)勢實現(xiàn)經(jīng)濟的快速趕超或許是一種合理的選擇。而北京、天津、河北、山西、遼寧、上海、江蘇、浙江、安徽、山東、河南、海南、重慶、貴州、陜西、寧夏等地則面臨著資源稟賦較為匱乏的問題，因此對于這些地區(qū)中諸如河北、山西、貴州、寧夏等具有較高單位GDP能耗的省份所面臨的減排壓力則更為迫切和顯著。

WA、WB、WC、WD為各項指示因子的權重系數(shù)，對應于不同的政策偏好將對不同指標分配不同的權重系數(shù)值，本文共設計了5種權重系數(shù)的分配情境，分別對應了5種全國統(tǒng)一碳排放交易市場初始排放權的分配方案，依次為等權重、偏好減排能力、偏好減排責任、偏好減排潛力以及偏好環(huán)境承載能力，具體分配方案見表1。

表1 5種分配方案下的復合指標權重系數(shù)分配情境

四、初始排放權分配模型

(一)總量政策目標

為實現(xiàn)到2020年我國單位國內生產(chǎn)總值的二氧化碳排放量比2005年下降40%～45%的總體目標，兌現(xiàn)哥本哈根氣候變化大會前夕我國政府向世界所做出的承諾，特設定如下總量政策目標：

I2020=C·I2005

(2)

其中I2005、I2020分別為2005年及2020年的CO2排放強度，C為剩余系數(shù)，為實現(xiàn)45%的總體減排目標需使得C取為0.55，即1減45%。

(二)各省市政策目標

總體目標的實現(xiàn)需要將總量減排任務分配到各個省、自治區(qū)及直轄市，因此各省市面臨的政策約束為：

Ii2020=ci·Ii2005

(3)

其中Ii2005、Ii2020分別為第i個省份2005年及2020年的CO2排放強度，ci為該省份的剩余系數(shù)，由于各個省份所面臨的減排能力、減排責任、減排潛力及環(huán)境承載能力各不相同，而這些差異將會通過復合指標構造過程中的權重系數(shù)的分配情況體現(xiàn)在Ri之中，并最終通過建立復合指標Ri及各省市剩余系數(shù)ci之間的函數(shù)關系轉換為各個省市所獲得的排放權份額。

(三)剩余系數(shù)與復合指標之間的函數(shù)關系

根據(jù)復合指標的構造方法可以知道，較大的復合指標Ri值對應于更強的減排能力、更多的減排責任、更大的減排潛力以及更小的環(huán)境承載能力，因此對應著更大的減排壓力，在我們的模型中具體表現(xiàn)為更小的剩余系數(shù)ci。與此同時，根據(jù)邊際效用遞減的原則，當復合指標Ri的數(shù)值逐漸增加的過程中，單位復合指標的增加所引起的剩余系數(shù)的減小程度將逐漸降低，對數(shù)函數(shù)可以較好地體現(xiàn)上述特征，為此我們專門建立了如下的函數(shù)關系：

(4)

其中ci為各省市的剩余系數(shù)，Ri為本文第2部分構造的復合指標，a為待定常數(shù)，下文將通過總量守恒的等式關系對其進行求解。

(四)總體排放量守恒

根據(jù)上文所建立的初始排放權分配模型，計算2020年CO2的總體排放量存在兩種方法。第一種方法是根據(jù)總體政策目標首先計算得到2020年的CO2排放強度I2020，再通過與估計的2020年全國GDP總量GDP2020相乘即可得到，即如下式所示：

E2020=GDP2020·I2020

(5)

另一種是分別計算各個省、自治區(qū)和直轄市的CO2排放量，隨后對其進行加總，即如下式所示：

(6)

其中n為30，即本文共對30個省份進行了計算，其余各項含義同前。文中所涉及到的2020年各省份的GDP總量由《2012年中國統(tǒng)計年鑒》中公布的各省份GDP結果按每年7%的增長速度計算得到。上述兩種不同的計算方法所得到的2020年CO2總體排放量應該相等，故聯(lián)立上述方程，最終可解得：

(7)

其中各項含義同前，將a回代即可分別求得ci、I2020i及E2020i。

五、結果及討論

上文通過構造復合指標并建立初始排放權分配模型的方法計算得到了5種不同權重系數(shù)分配情境下的全國統(tǒng)一碳市場初始排放權的分配方案，下面我們將對模型的計算結果進行詳細的分析和討論，討論主要從兩個方面展開，首先利用2020年的CO2排放強度針對初始排放權分配方案的整體效果進行說明，隨后將利用剩余系數(shù)的分布情況考察各個分配方案的具體結果及相互之間的差異。

(一)整體效果

圖2給出了2005及2020年全國30個省、自治區(qū)和直轄市(除西藏及港澳臺地區(qū)外)的CO2排放強度，由圖中我們可以看到：相對于2005年而言，各省市所實現(xiàn)的排放強度均有顯著的減少，其中河北、山西、江蘇、山東、河南、廣東等地的削減程度相對較高，超過全國平均水平，由(1)式復合指標的構造部分中所給出的全國30個省、自治區(qū)和直轄市(除西藏及港澳臺地區(qū)外)的四項指示因子分布狀況可以知道，上述地區(qū)往往伴隨著較大的歷史累計排放量及較高的單位GDP能耗，與此同時其資源稟賦并不突出，因此環(huán)境承載能力同樣面臨著較大的壓力，故為實現(xiàn)到2020年我國單位國內生產(chǎn)總值的二氧化碳排放量比2005年下降40%～45%的總體目標，對這些地區(qū)需要采取更為嚴格的減排措施，相應的對應著初始排放權分配份額的減少。與此相反的是，內蒙古、吉林、黑龍江、福建、江西、湖南、廣西、海南、重慶、四川、云南、陜西、甘肅、青海、新疆等地所應分配的排放份額相對較多，這些地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展相對落后，且西部省份占了相當大的份額，自身資源稟賦良好，具有較強的環(huán)境承載能力，排放份額的增加使得其在經(jīng)濟發(fā)展過程中面臨的環(huán)境壓力相對較小，從而利于其經(jīng)濟的快速發(fā)展，值得指出的是，內蒙古、黑龍江及新疆三地由于具有突出的資源優(yōu)勢，使得其所分配到的排放權份額顯著高于其它地區(qū)。排放權分配方案的采用使得各地區(qū)的排放強度差異顯著減小，原有排放強度較大的地區(qū)如河北、山西、山東、河南等地面臨著更為嚴格的減排壓力，而原有排放強度較小的地區(qū)如內蒙古、黑龍江、新疆等地則獲得了更多的政策支持。

(二)不同偏好下的分配方案

不同的權重系數(shù)分配情境體現(xiàn)了決策者的不同政策偏好，也在很大程度上影響著全國統(tǒng)一碳排放交易市場的初始排放權分配結果，為此我們將在下文對5種不同分配方案的結果進行逐一的詳細分析和討論，以期找到各自的特征及相互之間的差異。圖3給出了5種分配方案下的剩余系數(shù)分布情況，具體討論將在下文逐一展開。

① 其中2020年共給出了5種分配方案下的排放情況，依次為等權重、偏好減排能力、偏好減排責任、偏好減排潛力及偏好環(huán)境承載能力，單位：噸/萬元。

② 5種分配方案依次為等權重、偏好減排能力、偏好減排責任、偏好減排潛力及偏好環(huán)境承載能力。

1．等權重

等權重意味著政策制定者對于減排能力、減排責任、減排潛力及環(huán)境承載能力4個方面無明顯偏好，對4種因素賦予了相同的權重系數(shù)值0.25。根據(jù)圖3的結果我們可以看到：內蒙古、吉林、黑龍江、福建、江西、湖南、廣西、海南、重慶、四川、云南、陜西、甘肅、青海、新疆獲得的剩余系數(shù)相對較高，這意味著這些地區(qū)所面臨的減排壓力相對較輕，在經(jīng)濟的發(fā)展過程中相對于其他省份而言具有更大的主動權及資源優(yōu)勢。而河北、山西、江蘇、山東、河南、廣東等地獲得的剩余系數(shù)相對較低，因此在經(jīng)濟發(fā)展的過程中對單位GDP的CO2排放強度提出了更高的要求，在強調經(jīng)濟發(fā)展速度的同時還需要在經(jīng)濟發(fā)展的質量上下功夫，因此鼓勵創(chuàng)新、加快產(chǎn)業(yè)結構的優(yōu)化調整而不是繼續(xù)依靠傳統(tǒng)“攤大餅”的方式實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展便成為了這些地區(qū)決策者的優(yōu)先選擇。

2．偏好減排能力

偏好減排能力意味著政策制定者在減排能力、減排責任、減排潛力及環(huán)境承載能力4個方面中對減排能力采取了更為積極的政策偏好，賦予其0.55的權重系數(shù)值并將剩余的0.45平均分配給了其余三種因素。這一政策偏好的差異導致最終的初始排放權分配結果出現(xiàn)了相應的調整，由圖3我們可以看到：相對于等權重情境而言，河北、山西、安徽、山東、河南、湖北、貴州、甘肅、寧夏等地所獲得的剩余系數(shù)有所增加，其中河北、山西、山東、河南四地增加的最為顯著，這主要與復合指標對于剩余系數(shù)的影響效果邊際遞減有關，這些地區(qū)往往具有較低的財富水平，因此減排能力不足。與之相反的是，其余21個省份相對于等權重情境的結果均有不同程度的下降，其中北京、天津、上海等人均GDP較高的地區(qū)表現(xiàn)的最為顯著，這與其自身減排能力較強密不可分，與此同時內蒙古、黑龍江和新疆等地也出現(xiàn)了較大幅度的調整，這些省份并不具有較高的財富水平，但是環(huán)境承載能力方面權重系數(shù)的減少對其造成了顯著地影響。

3．偏好減排責任

偏好減排責任意味著政策制定者在減排能力、減排責任、減排潛力及環(huán)境承載能力4個方面中對減排責任采取了更為積極的政策偏好，賦予其0.55的權重系數(shù)值并將剩余的0.45平均分配給了其余三種因素。通過對圖3的分析可知：相對于等權重的情境而言，北京、天津、山西、內蒙古、遼寧、吉林、上海、浙江、安徽、福建、江西、湖北、湖南、廣西、海南、重慶、四川、貴州、云南、陜西、甘肅、青海、寧夏等23個省份的剩余系數(shù)均有所增長，在總體目標不變的前提下，多余的減排責任將由剩余的7個省份進行承擔，在這7個省份當中河北、山東、河南、廣東等歷史排放大戶最終承擔了較多的份額，影響最為顯著的是累計排放總量遠超其他省份的山東省。

4．偏好減排潛力

偏好減排潛力意味著政策制定者在減排能力、減排責任、減排潛力及環(huán)境承載能力4個方面中對減排潛力采取了更為積極的政策偏好，賦予其0.55的權重系數(shù)值并將剩余的0.45平均分配給了其余三種因素。對于減排潛力的政策偏好使得最終的分配結果出現(xiàn)了一定程度的調整，具體結果如圖3所示：相對于等權重的情境而言，北京、天津、上海、江蘇、浙江、山東、廣東等地有不同程度的提高，這些地區(qū)往往由于經(jīng)濟發(fā)展已進入工業(yè)化后期而較少的依賴具有較大能源消耗的第二產(chǎn)業(yè)，轉而通過第三產(chǎn)業(yè)的拉動實現(xiàn)了資源集約型的發(fā)展模式，其余23個省份則伴隨著剩余系數(shù)的相應減小，這意味著這些地區(qū)需要承擔更多的減排份額，通過觀察我們發(fā)現(xiàn)這些地區(qū)的經(jīng)濟結構往往不甚合理，過多依賴資源消耗的經(jīng)濟發(fā)展模式使得這些地區(qū)在創(chuàng)造“金山銀山”的同時失去了寶貴的“綠水青山”，因此經(jīng)濟發(fā)展方式的轉變成為了其需要重點關注的關鍵問題。

5．偏好環(huán)境承載能力

偏好環(huán)境承載能力意味著政策制定者在減排能力、減排責任、減排潛力及環(huán)境承載能力4個方面中對環(huán)境承載能力采取了更為積極的政策偏好，賦予其0.55的權重系數(shù)值并將剩余的0.45平均分配給了其余三種因素。由圖3我們可以清楚的看到，環(huán)境承載能力的考察對于初始排放權的分配結果具有極其重要的影響：相對于等權重的情境而言，內蒙古、黑龍江、山東、廣東、四川、云南、青海、新疆等地的剩余系數(shù)有所增加，其中內蒙古、黑龍江及新疆由于資源稟賦狀況顯著優(yōu)于其他省份而獲得了較大幅度的提高，新疆的增長幅度最為顯著，這也在一定程度上意味著這些地區(qū)可以利用其自身資源優(yōu)勢利用相對傳統(tǒng)的方式首先發(fā)展經(jīng)濟，即相對于其他地區(qū)而言具有得天獨厚的發(fā)展條件。其余各地區(qū)的剩余系數(shù)均存在著不同程度的減少，北京、天津、上海、寧夏等資源稟賦較為薄弱的地區(qū)減少的幅度最為顯著，因此環(huán)境承載能力不足的地區(qū)面臨的減排壓力自然相對較大，初始排放權的分配份額也隨之減少。

六、總結及政策建議

本文綜合考慮了全國30個省、自治區(qū)和直轄市(除西藏及港澳臺地區(qū)外)的減排能力、減排責任、減排潛力及環(huán)境承載能力，通過構建表征各項因素綜合效應的復合指標及初始排放權分配模型，給出了基于全國統(tǒng)一碳排放權交易市場下的中國各省市初始排放權分配方案。相對于以往的分配方案而言，本文的主要創(chuàng)新性在于引入了生態(tài)系統(tǒng)服務價值這一概念，從而可以通過定量的方式將一個地區(qū)的環(huán)境承載能力考慮在內，在確保稟賦平等原則的基礎之上極大地提升了復合指標的表現(xiàn)能力，進一步保證了初始分配方案的合理性。

初始排放權分配模型的結果表明：總體而言，各省市的排放強度相對于2005年均有顯著的減少。其中河北、山西、江蘇、山東、河南、廣東等“排放大戶”的削減程度相對較高，這與其自身資源稟賦不佳和產(chǎn)業(yè)結構不甚合理密切相關。與此同時，內蒙古、吉林、黑龍江、福建、江西、湖南、廣西、海南、重慶、四川、云南、陜西、甘肅、青海、新疆等地的減排壓力相對較小，這些地區(qū)往往具有較好的環(huán)境承載能力，但經(jīng)濟體量有限且發(fā)展相對落后，我們可以清楚地看到西部省份在其中占據(jù)了很大的份額。除此之外，上述分配方案的結果顯示各個地區(qū)CO2排放強度之間的差異顯著減小。造成這一現(xiàn)象的原因主要是根據(jù)復合指標的構造及模型的計算原則，原有排放強度較大的地區(qū)面臨著更為嚴格的減排要求，而原有排放強度較小的地區(qū)則獲得了更多的政策支持。分情境討論的結果表明：政策制定者的偏好對于全國統(tǒng)一碳排放交易市場初始排放權分配結果的影響是顯著的。對于減排能力、減排責任、減排潛力及環(huán)境承載能力4個方面的側重不同有時會導致部分省份的排放份額存在著質的差別，但總體而言，對于河北、山西、江蘇、山東、河南、廣東等地的排放權分配方案在各個情境下均較為一致，即這些地區(qū)需要花費更大的力氣促進當?shù)匕l(fā)展方式的調整并減少對環(huán)境的進一步污染。我們認為，通過加大對各個地區(qū)環(huán)境承載能力的考量，并以此作為初始排放權分配方案的重要參考指標，可以在促進經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展的同時，兼顧各個地區(qū)自身的資源稟賦狀況，從而利于我國整體發(fā)展戰(zhàn)略的合理布局。

本文的研究結果表明，構建全國統(tǒng)一的碳排放權交易市場不僅可以通過市場這只“看不見的手”對環(huán)境資源進行合理的配置，促進企業(yè)減排技術的創(chuàng)新及整個社會減排能力的提升，同時在設定合理的初始排放權分配方案的基礎之上，這一政策在一定程度上還有利于減少東西部地區(qū)的貧富差距，加快西部地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展速度并促進東部地區(qū)的產(chǎn)業(yè)轉型升級。全國統(tǒng)一碳排放權交易市場的建立使得各個省份所分配到的初始排放權份額能夠在該平臺上進行自由交易，西部地區(qū)由于分配到了更多的排放權便可以通過這一交易系統(tǒng)出售其多余的排放配額，而東部地區(qū)則由于經(jīng)濟發(fā)展的需要只能通過這一交易系統(tǒng)購買其所需的額外配額，在實現(xiàn)了資源環(huán)境這一生產(chǎn)要素有效配置和定價的同時，在一定程度上促進了東部地區(qū)對于西部地區(qū)的轉移支付。因此，可以說上述方案的采用能夠在多個層面上解決我國目前所面臨的諸如環(huán)境污染、經(jīng)濟結構不合理、東西部地區(qū)貧富差距過大等諸多亟待解決的重大問題，具有十分重要的意義及價值。

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責任編輯、校對：王 旭

Study on the Plan of Allocating the Initial Carbon Emission Rights Across Provinces in China Based on the Unified National Carbon Market

ZHANG Bo, HE Ming-yang

(SchoolofEconomics,PekingUniversity,Beijing100871,China)

Carbon trading is one of the most important mechanisms in implementing environment-friendly low carbon development strategy and promoting the transformation and upgrading of the economy. Chinese government has committed to reduce carbon emissions, and is actively promoting the establishment of a unified national carbon market. The primary task is to solve the allocation problem of initial carbon emission rights across provinces. However, researches on the allocation plan in the past did not take environmental carrying capacity into consideration. Therefore, a comprehensive consideration of multiple factors, including the environmental carrying capacity, to solve the initial allocation problem of carbon emission rights becomes very important. Meanwhile, scenario analysis is made in the plan of the authors based on the choice preferences of policy makers. The conclusions can be valuable references for China to formulate policies.

Unified Carbon Market;Allocation of Initial Carbon Emission Rights; Environmental Carrying Capacity;Service Value of Ecosystem

2015-09-06

張博(1965-)，男，河南鄭州人，北京大學經(jīng)濟學院教授，博士，博士生導師，研究方向為環(huán)境與資源經(jīng)濟學、生態(tài)經(jīng)濟學、保險及精算等領域；何明洋(1989-)，男，河北承德人，北京大學經(jīng)濟學院博士研究生，研究方向為環(huán)境與資源經(jīng)濟學、能源經(jīng)濟學等領域。

F062.2

A

1674-4543(2015)06-0102-12