基于買方市場的森林碳匯價格形成機制分析
——以北京市化工行業(yè)為例*

2017-04-22 01:27:49張彩燕

陜西林業(yè)科技 2017年1期

關(guān)鍵詞：影子森林價格

張彩燕

(浙江農(nóng)林大學經(jīng)濟管理學院，浙江臨安 311300)

基于買方市場的森林碳匯價格形成機制分析
——以北京市化工行業(yè)為例*

張彩燕

(浙江農(nóng)林大學經(jīng)濟管理學院，浙江臨安 311300)

為了探究買方市場中森林碳匯價格的形成機制，本文首先構(gòu)建森林碳匯經(jīng)營主體的收益方程，求解出市場碳匯價格的最低價格；其次，利用能源生態(tài)足跡法測算企業(yè)碳匯影子價格；最后計算三種買方市場結(jié)構(gòu)下的碳匯價格，并對企業(yè)影子價格和市場價格進行對比。本文以北京市化工行業(yè)為例進行實證研究，結(jié)果表明：(1)在完全競爭市場中，企業(yè)影子價格等于市場價格。(2)在完全壟斷市場和寡頭壟斷市場中，除完全壟斷市場的石油加工、煉焦和核燃料加工業(yè)及寡頭壟斷市場的非金屬礦物制造業(yè)外，企業(yè)影子價格均小于市場價格。本文結(jié)果對政府穩(wěn)定碳交易市場優(yōu)化森林碳匯價格具有一定的參考價值。

買方市場；森林碳匯；定價機制；影子價格

1 引言

在全球氣候變暖，二氧化碳排放量增加的挑戰(zhàn)下，通過森林固碳方式來減緩碳釋放具有潛力大及成本優(yōu)勢大的特點[1]。由于我國“漸進式”碳交易市場的逐漸完善，政府逐步增強企業(yè)減排意識將其強制納入碳排放交易體系[2]，因此制定正確的森林碳匯交易價格，引導企業(yè)通過購買森林碳匯的方式實行減排變得尤為重要。目前對于有限的企業(yè)碳匯需求來說，森林碳匯供給則是無限的[3]，企業(yè)對森林碳匯的需求不足使碳交易市場成為一個買方市場[4]，買方能以低于完全競爭市場的價格購買產(chǎn)品，使市場產(chǎn)生無謂損失。因此，如何在不同市場結(jié)構(gòu)下，形成正確合理的碳匯價格，平衡各個行為主體間的利益，提高碳匯減排機制的效率，以保證碳交易市場的穩(wěn)定運行，成為亟待解決的現(xiàn)實問題。

在完全競爭市場下，市場價格傳導具有地域性和交叉性特征[5]。在雙寡頭壟斷市場下，企業(yè)提供產(chǎn)品及交付期與理想狀態(tài)相比都存在負效應(yīng)[6]。在完全壟斷市場下，將企業(yè)產(chǎn)品質(zhì) 量進行比較，發(fā)現(xiàn)再生產(chǎn)一種高質(zhì)量產(chǎn)品可以增加其利潤[7]。在寡頭壟斷市場下，結(jié)合中國工業(yè)企業(yè)產(chǎn)品定價數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)發(fā)展戰(zhàn)略和定價策略的研究[8]。

作為買方市場的碳交易市場中，如何使市場的負外部性內(nèi)在化成為許多學者研究的焦點。顧凱平等通過植物分子式的方法確定不同樹種的含碳量, 以此為參數(shù)對我國的森林碳匯量進行了估算[9]，選擇合適的性能指標以計算森林碳匯核算的最優(yōu)價格[10]。王楓等以成本利潤率為計量方式，考察了碳匯交易價格形成的影響因素，認為與林地的規(guī)模呈負相關(guān)，與預(yù)期的成本利潤率呈正相關(guān)[11]。黃敏考察了森林碳匯的供給與需求，在有激勵和引導機制的政策時的碳匯價格高于自愿情景下制定的碳匯價格[12]。華志芹通過計算森林碳匯影子價格，發(fā)現(xiàn)森林市場碳信用市場價格接近影子價格時，有助于降低社會減排成本[13]。最后通過考慮資金時間價值和決策的柔性的期權(quán)定價法計算碳匯價值，相對于傳統(tǒng)價值評估更具有合理性[14]。

部分學者還著重考察了影子價格在污染物減排領(lǐng)域的應(yīng)用。竇育民和李富有在影子價格公式中添加壞產(chǎn)出彈性與好產(chǎn)出彈性之比，應(yīng)用方向性距離函數(shù)對環(huán)境污染物影子價格進行了測算[15]。而汪慧玲等通過方向性距離函數(shù)測算影子價格，認為經(jīng)濟發(fā)展水平、對污染物排放的重視程度、生產(chǎn)技術(shù)困難程度對污染物影子價格有重要影響[16]。單個企業(yè)規(guī)模擴大和污染物排放邊際成本，排放的影子價格增加成正比[17]，但是工業(yè)污染物的影子價格低于減排成本，使得交易市場運行效率降低[18]。為此，清潔能源的使用，可以有效抑制污染物排放影子價格的上升[19]。

從森林碳匯定價機制研究中不難發(fā)現(xiàn)以下三點：第一，森林碳匯減排是一個長期過程，并且需要森林碳匯經(jīng)營主體予以持續(xù)經(jīng)營，但現(xiàn)有定價機制的研究忽視了對森林碳匯經(jīng)營主體利益的考量。第二，我國尚未形成統(tǒng)一的碳交易市場，而現(xiàn)有研究聚焦于分析單個市場結(jié)構(gòu)情境下森林碳匯的定價機制，缺乏買方市場視角下森林碳匯定價機制的探究。第三，現(xiàn)有學者通過方向性距離函數(shù)、線性規(guī)劃法等數(shù)學方式求解影子價格，未能充分考慮森林碳匯承載力對影子價格的約束，而應(yīng)用能源生態(tài)足跡測評法可以解決該問題。

能源生態(tài)足跡是指吸收化石能源燃燒排放的溫室氣體的森林的面積。從該角度衡量企業(yè) 森林碳匯影子價格，充分考慮了森林碳匯對降低社會減排成本的貢獻作用，為此本文利用能源生態(tài)足跡測算法，通過對比企業(yè)影子價格和不同市場結(jié)構(gòu)下的買方定價，探究買方市場碳匯價格形成機制，以彌補從單個市場結(jié)構(gòu)研究森林碳匯定價機制的不足，為解析不同市場結(jié) 構(gòu)下，買方市場中森林碳匯價格的決定機制提供新的視角，為企業(yè)合理制定森林碳匯價格，健全碳交易市場提供決策指導。

2 模型構(gòu)建與分析

2.1 森林碳匯價格形成機制的界定

事實上，企業(yè)和森林碳匯經(jīng)營主體之間買賣角色區(qū)分微弱，森林碳匯經(jīng)營主體在提供碳匯時作為賣方，但實則是向企業(yè)購買了經(jīng)營碳匯林的權(quán)利，即買方。企業(yè)以買方角色購買碳匯需求，而同時又以賣方形式出售碳匯的需求權(quán)利。但由于我國尚未形成統(tǒng)一的碳匯交易市場，企業(yè)減排仍以自愿減排為主，碳匯減排成效不顯著，致使森林碳匯需求和供給未能達到市場最優(yōu)配置。森林碳匯經(jīng)營主體作為提供者，即賣方，由于在碳匯交易市場中需求的有限性使得其對價格的決定權(quán)利變?nèi)酰蔀閮r格的被動接受者。在森林碳匯買方市場中，企業(yè)擁有更多的價格決定權(quán)?，F(xiàn)實中，依據(jù)“祖父法”制定的碳排放配額滿足了企業(yè)碳排放需求，同時技術(shù)減排的存在也使得企業(yè)對森林碳匯減排需求不高。為此，對于森林碳匯需求企業(yè)，需滿足兩點：第一，企業(yè)碳排放量超過排放配額；第二，森林碳匯價格低于技術(shù)減排成本。據(jù)此分析，本文給出了買方市場下森林碳匯定價機制，如圖 1 所示。

圖1 買方市場下森林碳匯定價機制

2.2 森林碳匯經(jīng)營主體收益模型構(gòu)建

農(nóng)戶作為理性的個體經(jīng)營者，其森林經(jīng)營決

策的準則是追求個體利益的最大化。因此，農(nóng)戶造林時會通過比較傳統(tǒng)森林經(jīng)營模式與森林碳匯經(jīng)營模式收益的高低來決定是否進行森林碳匯經(jīng)營[3]。森林碳匯經(jīng)營主體在傳統(tǒng)森林經(jīng)營模式下，獲得單位面積林地收益可通過 Faustmann 模型獲得；在同時考慮森林碳匯經(jīng)營收益后，本文采用 Faustmann-Hartman 模型計算同時擁有木材和碳匯收益下，森林碳匯經(jīng)營主體單位面積林地收益。當森林碳匯經(jīng)營主體經(jīng)營碳匯林，并扣除相應(yīng)成本后的收益高于傳統(tǒng)森林經(jīng)營模式下的收益時，會選擇以森林碳匯經(jīng)營的方式進行生產(chǎn)活動。因此，本文假定經(jīng)營碳匯林的方式、強度等皆于經(jīng)營傳統(tǒng)林一致，為此經(jīng)營碳匯林可增加的單位面積林地價值可增加收益的計算公式為：

上式中，F(xiàn)f表示森林碳匯經(jīng)營可增加的收益，r為實際利率，本文設(shè)定為 6%。α表示每立方米木材蓄積轉(zhuǎn)換為碳的轉(zhuǎn)換系數(shù)，本文設(shè)定為 0.215。Pct為森林碳匯價格，Q(t)表示t年累計木材采伐量，ρ表示森林碳匯交易成本系數(shù)，為 5%；β為未腐爛且固定下來的木材在總量中所占的比例，設(shè)為 6%。Cg表示不同立地條件下木材最佳輪伐期延遲一年的平均機會成本，本文以每立方米木材價格取代。

2.3 森林碳匯影子價格測算模型

本文依照華志芹對能源生態(tài)足跡測算方法的統(tǒng)計進行簡單的核算，部門能源生態(tài)足跡的計算公式為如下所示。其中 EEF 表示市場各部門能源生態(tài)足跡，CO2表示二氧化碳中碳的排放量，二氧化碳中碳的排放量按照碳分子量占比求得。而根據(jù) IPCC 可知CO2=∑ni=1Et·NCVi·CEFi·COFi，由此得到市場各部門生態(tài)足跡：

其中，Et表示能源的消耗量，NCVi表示為凈發(fā)熱值，CEFi溫室氣體清單提供的碳排放系數(shù)，COFi碳氧化因子(依據(jù) IPCC 定義)，Ai表示各類生產(chǎn)性土地的面積，NPPi表示各類生產(chǎn)性土地全球平均凈初級生產(chǎn)力。而各生產(chǎn)性土地碳吸收均衡因子為 1.275，凈初生產(chǎn)力(103 百萬噸/億公頃·年)為 1.151，林地面積 660.74 萬公頃[20]。

各部門森林碳匯市場價格應(yīng)當由擴展要素價值增值系數(shù)投入-產(chǎn)出技術(shù)系數(shù)矩陣來確定，為此，各化工行業(yè)的森林碳匯市場價格符合以下模型設(shè)定：

華志芹認為影子價格一定程度上代表了行業(yè)企業(yè)的森林碳匯需求價格[21]。

2.4 完全競爭市場碳匯價格分析

根據(jù)市場中各種要素之間聯(lián)系和特征的不同，可以將市場分為三種類型，即：完全競爭市場、完全壟斷市場、寡頭壟斷市場。不同市場結(jié)構(gòu)下產(chǎn)品價格的定價機制互不相同，結(jié)合上文研究，下文對三種市場結(jié)構(gòu)下，買方對森林碳匯價格的決定機制進行進一步探究。分析之前，首先進行相關(guān)假定。

假設(shè)1：森林碳匯市場的碳匯供給量并非無限。假設(shè)2：森林碳匯需求者是理性人，以追求經(jīng)濟利潤最大化的目標。假設(shè)3：行業(yè)減排都以購買森林碳匯為主要方式。在完全競爭市場中，當行業(yè)企業(yè)森林碳匯購買價格低于市場價格時，不能獲得任何森林碳匯；當購買價格等于市場價格時，行業(yè)企業(yè)有幾率獲得森林碳匯；當購買價格高于市場價格時，行業(yè)企業(yè)一定可以獲得森林碳匯。

由于森林碳匯價格不會隨著需求的波動而變化，因此邊際成本曲線與平均成本曲線重合，而當 MR=MC 時，達到均衡價格P，此時 MC=AC=P=P*，即邊際成本等于平均成本等于森林碳匯市場價格，作為買方的企業(yè)沒有任何超額效用。

2.5 完全壟斷市場碳匯價格分析

完全壟斷市場由于只有一個企業(yè)需求森林碳匯，形成買方壟斷。在買方壟斷下，企業(yè)對價格擁有了控制權(quán)，企業(yè)會選擇以邊際成本等于邊際收益時的產(chǎn)品數(shù)量制定價格，在圖 2 中反映為以 Y1制定價格，相較于市場供給等于需求的價格 Y2呈現(xiàn)出下降趨勢，企業(yè)得到了矩形 BX2OY2面積和矩形 CX1OY1面積差的超額收益。設(shè)定邊際收益模型為 MR= ρx+c，設(shè)定市場反供給函數(shù)為 W(x)=ax+b。其中 c 表示邊際收益曲線截距，b 表示反供給函數(shù)的截距， c 大于 b 恒成立。企業(yè)追求超額收益的代價是造成社會無謂損失，因此企業(yè)得到最大的超額收益最大化的條件即是社會無謂損失的最大化。

圖2 買方完全壟斷市場下社會無謂損失圖

2.6 寡頭壟斷市場碳匯價格分析

企業(yè) 2 對會依據(jù)碳需求做出最優(yōu)決策，實現(xiàn)利潤最大化，為此對企業(yè) 2 利潤函數(shù)求一階偏導得到企業(yè) 1 關(guān)于企業(yè) 2 的反應(yīng)函數(shù)為，該反應(yīng)函數(shù)表示了企業(yè) 2 在企業(yè) 1 決定碳匯需求量后，制定出實現(xiàn)利潤最大化的最佳碳匯需求量。

企業(yè) 2 的最優(yōu)產(chǎn)量代入企業(yè) 1 的利潤函數(shù)，得到：

對企業(yè) 1 的利潤函數(shù)求關(guān)于產(chǎn)量的一階偏導并等于零，得到企業(yè) 1 獲得最大化利潤的最佳碳匯需求量 x1為：

將企業(yè) 1 的碳匯需求量代入企業(yè) 2 的反應(yīng)函數(shù)，得到企業(yè) 2 的產(chǎn)量 x2為：

將企業(yè) 1 產(chǎn)量和企業(yè) 2 的產(chǎn)量代入反供給函數(shù)，因此企業(yè)之間均衡的碳匯價格為：

考慮到碳匯市場價格大于零，即

上式中分母大于零恒成立，得到 0< ρ 3a。同時也發(fā)現(xiàn)，當企業(yè)的影子價格在0< ρ 3a 時，市場價格變化遵循發(fā)散型蛛網(wǎng)，碳匯價格會基于時間序列逐步偏離市場均衡價格。