劉海英，王 鈺

(1.吉林大學(xué)數(shù)量經(jīng)濟(jì)研究中心，吉林 長(zhǎng)春 130000； 2.吉林大學(xué)商學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130000)

1 引言

由于能源儲(chǔ)量不斷降低以及大氣對(duì)溫室氣體的容忍度有限，所以與其他物質(zhì)資源相比，能源和碳排放權(quán)更具有稀缺性，而又由于市場(chǎng)具有高效配置稀缺資源的優(yōu)勢(shì)，所以在能源環(huán)境規(guī)制領(lǐng)域也應(yīng)強(qiáng)化市場(chǎng)交易機(jī)制，優(yōu)化節(jié)能減排模式。雖然中國(guó)現(xiàn)階段主要的能源環(huán)境政策仍以行政管制為主，但隨著用能權(quán)交易、碳排放權(quán)交易和其他排污權(quán)交易等機(jī)制的不斷完善，能源環(huán)境政策的市場(chǎng)化程度也逐步提高。2011年底，中國(guó)在“兩省五市”開(kāi)展了碳排放權(quán)交易試點(diǎn)工作，在試點(diǎn)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，電力行業(yè)于2017年12月率先宣布啟動(dòng)全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)。與碳排放權(quán)交易政策的實(shí)施進(jìn)程不同，直至2016年7月，國(guó)家發(fā)改委印發(fā)的《用能權(quán)有償使用和交易制度試點(diǎn)方案》才確定在浙江、福建、河南和四川開(kāi)展用能權(quán)有償使用和交易制度試點(diǎn)工作，但實(shí)現(xiàn)全國(guó)用能權(quán)交易市場(chǎng)仍然可期。

建立用能權(quán)與碳排放權(quán)交易市場(chǎng)均包含五個(gè)步驟，首先是確定總量目標(biāo)，然后在總量約束下進(jìn)行初始分配，第三是交易主體的核實(shí)與注冊(cè)，第四是建立市場(chǎng)交易機(jī)制，第五是建立違約懲罰機(jī)制。其中初始分配方式的選擇一直是市場(chǎng)交易機(jī)制建立過(guò)程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，一級(jí)初始分配市場(chǎng)選擇合理的分配機(jī)制有利于保障二級(jí)交易市場(chǎng)的交易機(jī)制穩(wěn)健運(yùn)行，所以實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化交易的基礎(chǔ)是選擇公平有效的初始分配方式。雖然科斯定理認(rèn)為當(dāng)產(chǎn)權(quán)明確，并且交易成本為零或很小時(shí)，初始分配方式不會(huì)影響交易的均衡結(jié)果，但結(jié)果公平有效并不意味著過(guò)程同樣公平有效，此外用能權(quán)與碳排放權(quán)作為稀缺資源，如果分配不均會(huì)影響社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展，所以選擇合理的初始分配方式至關(guān)重要。

用能權(quán)與碳排放權(quán)的初始分配方式主要分為無(wú)償和有償兩種方式。《用能權(quán)有償使用和交易制度試點(diǎn)方案》指出產(chǎn)能?chē)?yán)重過(guò)剩行業(yè)、高耗能行業(yè)可采用基準(zhǔn)法，其他用能單位可采取歷史法。以我國(guó)七個(gè)碳排放權(quán)交易試點(diǎn)省市為例，北京、上海和湖北綜合運(yùn)用歷史法與基準(zhǔn)法兩種無(wú)償分配方式，天津、廣州和深圳結(jié)合應(yīng)用無(wú)償和有償分配方式，而重慶采取的是公司申請(qǐng)配額制度。國(guó)內(nèi)學(xué)者結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況分析了歷史法、基準(zhǔn)法、拍賣(mài)等分配方式的適用性問(wèn)題。部分研究認(rèn)為我國(guó)正處于碳排放權(quán)交易市場(chǎng)建立初期，應(yīng)采用基于歷史排放量的無(wú)償分配方式[1-3]。一些研究結(jié)果表明行業(yè)異質(zhì)性會(huì)導(dǎo)致不同分配方式的適用性存在差別，吳潔等[4]建立了包含碳交易的CGE模型，結(jié)果表明，在我國(guó)碳市場(chǎng)建立初期，能源行業(yè)應(yīng)采取無(wú)償分配方式，而高耗能行業(yè)應(yīng)采取拍賣(mài)與混合分配方式。陸敏和方習(xí)年[5]基于動(dòng)態(tài)博弈模型對(duì)比分析了歷史法與基于產(chǎn)出的基準(zhǔn)法兩種無(wú)償分配方式，歷史法對(duì)高排放企業(yè)更有利，而采用基準(zhǔn)法進(jìn)行分配時(shí)，低排放企業(yè)的收益較高、碳排放較少。此外，一些學(xué)者還將研究視角轉(zhuǎn)向碳減排目標(biāo)的分配方式上，崔佳和孔英[6]提出非線性社會(huì)成本最優(yōu)化模型對(duì)中國(guó)南方某城市工業(yè)行業(yè)的碳減排目標(biāo)進(jìn)行分配。杜娟和胥敬華[7]在方向性距離函數(shù)的基礎(chǔ)上提出了交互式迭代算法，并在省級(jí)層面上對(duì)中國(guó)的碳減排目標(biāo)進(jìn)行分配。

零和DEA方法作為一種無(wú)償分配方式，近年來(lái)也被廣泛提及。Gomes和Lins[8]首次將零和DEA方法應(yīng)用到碳排放權(quán)初始分配問(wèn)題的研究中，而零和DEA方法是Lins和Gomes[9]提出的具有零和博弈特征的DEA模型。付京燕和黃芬[10]運(yùn)用零和DEA方法模擬出充分考慮地區(qū)異質(zhì)性的初始分配方案。宋杰鯤等[11]構(gòu)建了存在非任意變化量的零和DEA模型，實(shí)現(xiàn)了碳排放總量約束下效率最優(yōu)的初始分配方案。Ma Chaoqun等[12]同時(shí)應(yīng)用雙層規(guī)劃模型與零和DEA模型對(duì)中國(guó)五大電力企業(yè)的碳排放配額進(jìn)行重新分配。上述研究均假設(shè)只存在CO2一種非合意產(chǎn)出，而馮晨鵬等[13]考慮了同時(shí)存在多種非合意產(chǎn)出的情形，并提出基于非徑向方向性距離函數(shù)的零和DEA方法。此外，一些學(xué)者同時(shí)考慮了碳排放權(quán)與能源消耗的初始分配問(wèn)題，Zeng Shihong等[14]利用零和DEA模型測(cè)度了中國(guó)30個(gè)省市碳排放權(quán)和非化石能源消耗的分配效率，Cucchiella等[15]也同樣利用零和DEA方法對(duì)28個(gè)歐盟成員國(guó)的碳排放權(quán)和可再生能源進(jìn)行初始分配。一些學(xué)者認(rèn)為基于零和DEA模型的初始分配方式可以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)分配，使所有決策單元均達(dá)到DEA有效，從而實(shí)現(xiàn)帕累托改進(jìn)[16-21]。但筆者認(rèn)為零和DEA方法其實(shí)是以犧牲前沿技術(shù)效率水平為代價(jià)來(lái)提高落后地區(qū)的技術(shù)效率水平，并不存在帕累托改進(jìn)的機(jī)會(huì)，其更偏重初始分配的公平性，而非效率。零和DEA方法下的前沿面水平要低于歷史法下的前沿面水平，所有決策單元只是在一個(gè)低水平前沿面上實(shí)現(xiàn)了相對(duì)有效。由于歷史法是根據(jù)能源投入和CO2排放的實(shí)際數(shù)據(jù)來(lái)分配用能權(quán)和碳排放權(quán)，所以歷史法下的前沿面水平可以代表實(shí)際技術(shù)水平的前沿面?；诖?，本文引入了技術(shù)效率的概念，即不同初始分配方式相對(duì)于實(shí)際技術(shù)水平前沿面的有效性，并以此作為效率評(píng)價(jià)指標(biāo)，目前還沒(méi)有相關(guān)研究探討過(guò)零和DEA方法的技術(shù)效率問(wèn)題。此外，大多數(shù)文獻(xiàn)只是從靜態(tài)角度研究零和DEA方法的公平性與效率性，并沒(méi)有在動(dòng)態(tài)的市場(chǎng)交易模型中進(jìn)一步檢驗(yàn)該方法的適用性?；诖?，本文首先分析了零和DEA方法下各地區(qū)用能權(quán)與碳排放權(quán)的調(diào)整方式。然后，同時(shí)納入公平與效率雙重指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)零和DEA方法的適用性，并以歷史法與之形成對(duì)比分析。最后，在動(dòng)態(tài)的市場(chǎng)交易模型中進(jìn)一步探究了不同初始分配方式對(duì)各地區(qū)交易行為的影響。

2 研究方法與數(shù)據(jù)

歷史法下用能權(quán)與碳排放權(quán)是基于能源投入與CO2排放的歷史實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行初始分配。而零和DEA方法是在實(shí)際數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整，使所有決策單元都達(dá)到零和DEA有效水平。雖然歷史法可以降低政策實(shí)施的阻力，但也會(huì)導(dǎo)致高耗能、高排放地區(qū)獲得較多的初始配額，在資源分配起點(diǎn)就存在較大的不公平性。筆者認(rèn)為零和DEA方法是源于基準(zhǔn)法的一種分配方式，傳統(tǒng)的基準(zhǔn)法一般只基于產(chǎn)出進(jìn)行分配，例如，以單位GDP能耗和單位GDP碳排放量為分配基準(zhǔn)，而零和DEA方法同時(shí)基于投入和產(chǎn)出對(duì)用能權(quán)和碳排放權(quán)進(jìn)行分配，可以視為一種復(fù)合指標(biāo)的基準(zhǔn)法。本文接下來(lái)主要對(duì)比歷史法與零和DEA方法兩種分配方式的適用性。

2.1 同時(shí)考慮用能權(quán)與碳排放權(quán)的零和DEA模型

本文根據(jù)Lins和Gomes[9]的零和DEA模型，并結(jié)合馮晨鵬等[13]提出的非徑向零和DEA方法，但假定能源投入與非合意產(chǎn)出(CO2)均具有弱可處置性，此時(shí)第i個(gè)地區(qū)的零和DEA模型如公式(1)所示。

(1)

(2)

(3)

2.2 公平性指標(biāo)

為了避免單一評(píng)價(jià)指標(biāo)導(dǎo)致的偏誤，此處同時(shí)選取變異系數(shù)、泰爾指數(shù)和基尼系數(shù)來(lái)測(cè)度兩種分配方式的公平性。由于能源強(qiáng)度(單位GDP能耗)和碳排放強(qiáng)度(單位GDP碳排放量)一直作為國(guó)家節(jié)能減排的約束性指標(biāo)，所以本文主要研究能源強(qiáng)度與碳排放強(qiáng)度分配的公平性。

(1)變異系數(shù)。變異系數(shù)是反映數(shù)據(jù)離散程度的一種指標(biāo)，其不受數(shù)據(jù)量綱的影響，多用于比較單位不同的數(shù)據(jù)的離散程度。其計(jì)算方法為能源強(qiáng)度或碳排放強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差與均值的比，其數(shù)值越大表示分配越不公平，與基尼系數(shù)不同，該數(shù)值只具有相對(duì)意義。

(3)基尼系數(shù)?；嵯禂?shù)是應(yīng)用最廣泛的測(cè)度分配公平性的指標(biāo)，如圖1所示，基尼系數(shù)的數(shù)值為洛倫茲曲線(B)和45°對(duì)角線(A)圍城的面積與45°對(duì)角線(A)以下三角形面積的比值。國(guó)際公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為，當(dāng)基尼系數(shù)小于0.3時(shí)分配相對(duì)公平，當(dāng)處于0.3～0.4之間被認(rèn)為分配相對(duì)合理，0.4為分配嚴(yán)重不公平的警戒線。本文采用張建華[23]提出的方法估算能源強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度的基尼系數(shù)，與傳統(tǒng)衡量收入分配公平性的洛倫茲曲線不同，本文的洛倫茲曲線的縱軸表示能源強(qiáng)度或碳排放強(qiáng)度的累計(jì)百分比，橫軸表示地區(qū)個(gè)數(shù)的累計(jì)百分比，能源強(qiáng)度的洛倫茲曲線反映是地區(qū)個(gè)數(shù)累計(jì)百分比與能源強(qiáng)度累計(jì)百分比的對(duì)應(yīng)關(guān)系，碳排放強(qiáng)度的洛倫茲曲線同理。

圖1 能源強(qiáng)度的基尼系數(shù)圖示

2.3 前沿面演變與技術(shù)效率模型

2.3.1 不同初始分配方式下前沿面演變過(guò)程

零和DEA方法每進(jìn)行一次迭代，效率高的地區(qū)都會(huì)接受非零和DEA有效地區(qū)調(diào)入的用能權(quán)和碳排放權(quán)，能源投入和CO2排放增加會(huì)降低生產(chǎn)效率，導(dǎo)致生產(chǎn)前沿面不斷后退，而調(diào)整的最終結(jié)果是使所有地區(qū)都處于一個(gè)較低水平的前沿面上。

以圖2為例，假定a、b兩點(diǎn)為具有不同能源投入效率和CO2排放效率的地區(qū)評(píng)價(jià)單元。由于是以二維狀態(tài)下的生產(chǎn)技術(shù)為例，此處假定效率準(zhǔn)則(分配基準(zhǔn))為單位合意產(chǎn)出能耗和單位合意產(chǎn)出碳排放量，此時(shí)效率水平可以視為a和b兩點(diǎn)的斜率，顯然，地區(qū)a的效率大于地區(qū)b，因此，與b點(diǎn)相比，a點(diǎn)將更加靠近生產(chǎn)前沿。按照零和DEA模型的優(yōu)化求解原理，效率高的地區(qū)將優(yōu)先配置用能權(quán)和碳排放權(quán)，因此a點(diǎn)會(huì)向右水平移動(dòng)到a’點(diǎn)，同理，效率低的地區(qū)將減少用能權(quán)和碳排放權(quán)配額，因此b點(diǎn)會(huì)向左水平移動(dòng)到b’點(diǎn)。而零和DEA方法調(diào)整的最終結(jié)果是使所有地區(qū)都處于大致相同的技術(shù)效率水平，所以a’和b’兩點(diǎn)的斜率應(yīng)該相同。如圖3所示，a’點(diǎn)和b’點(diǎn)將包絡(luò)產(chǎn)生基于零和DEA方法的技術(shù)前沿，即圖中的零和DEA前沿面，而實(shí)際的a點(diǎn)和b點(diǎn)將包絡(luò)產(chǎn)生基于歷史法的實(shí)際技術(shù)水平前沿面，基于歷史法的實(shí)際技術(shù)水平前沿面必然在零和DEA前沿面之上。經(jīng)過(guò)零和DEA方法調(diào)整后，整體投入產(chǎn)出技術(shù)前沿將向下移動(dòng)，其原因在于，這種調(diào)整方法雖然可以提高落后地區(qū)的技術(shù)效率水平，但卻是以犧牲前沿地區(qū)的技術(shù)效率為代價(jià)的。盡管如此，這種基于效率導(dǎo)向的零和DEA方法，能夠提高用能權(quán)與碳排放權(quán)初始分配的公平性。

圖2 零和DEA方法調(diào)整過(guò)程圖示

圖3 不同初始分配方式下前沿面演變過(guò)程圖示

2.3.2 技術(shù)效率模型構(gòu)建

本文的技術(shù)效率是在給定合意產(chǎn)出、非能源投入和技術(shù)水平等條件下，綜合評(píng)價(jià)能源的利用效率和CO2的排放效率。

由圖3可知，歷史法與零和DEA方法兩種分配方式所對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)前沿面不同，即效率評(píng)價(jià)過(guò)程中給定的技術(shù)水平不同，此時(shí)二者相對(duì)于各自前沿面測(cè)得的效率值并沒(méi)有可比性。基于此，為了對(duì)比分析歷史法與零和DEA方法的技術(shù)效率，必須給定相同的技術(shù)水平，也就是以同一前沿面為基準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)兩種分配方式的效率水平，此時(shí)二者的效率值才具有可比性。本文以實(shí)際技術(shù)水平前沿面(歷史法下的前沿面水平)為效率評(píng)價(jià)的統(tǒng)一基準(zhǔn)，此時(shí)測(cè)得的效率值為兩種分配方式相對(duì)于實(shí)際技術(shù)水平前沿面的有效性，為了與零和DEA效率有所區(qū)別，我們稱(chēng)之為技術(shù)效率。本文選用傳統(tǒng)DEA模型測(cè)度不同分配方式的技術(shù)效率水平。

(4)

2.4 用能權(quán)與碳排放權(quán)市場(chǎng)交易模型

以上研究還僅限于靜態(tài)地探討不同初始分配方式的差異，并沒(méi)有在動(dòng)態(tài)的市場(chǎng)交易模型中檢驗(yàn)不同初始分配方式對(duì)各地區(qū)交易行為的影響，所以接下來(lái)將引入用能權(quán)與碳排放權(quán)交易模型來(lái)進(jìn)一步對(duì)比分析歷史法與零和DEA方法的差異。

市場(chǎng)交易模型假設(shè)用能權(quán)與碳排放權(quán)均可以自由交易，但兩個(gè)市場(chǎng)是相互獨(dú)立的。本文以F?re等[24]的碳排放權(quán)交易模型為基礎(chǔ)，本文的不同之處在于，第一，假定了能源投入具有弱可處置性。第二，假設(shè)用能權(quán)與碳排放權(quán)可以實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)出清。第三，以最大產(chǎn)出增量之和為目標(biāo)函數(shù)，其中潛在產(chǎn)出增量為各地區(qū)在生產(chǎn)可能集內(nèi)所能達(dá)到的最大產(chǎn)出增加量。模型如公式(5)所示。

(5)

2.5 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文選用2016年中國(guó)29個(gè)地區(qū)(西藏和港澳臺(tái)除外，重慶的數(shù)據(jù)被并入四川)的數(shù)據(jù)。非能源投入包括資本存量和人力資本，能源投入為能源消費(fèi)量，合意產(chǎn)出為各地區(qū)的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值，非合意產(chǎn)出為CO2排放量。數(shù)據(jù)來(lái)源及處理說(shuō)明如下：

(1)資本存量。由于我國(guó)并沒(méi)有關(guān)于資本存量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，所以本文根據(jù)單豪杰[25]提出的永續(xù)盤(pán)存法對(duì)資本存量進(jìn)行估算。由于基年選擇越早，基年初始資本存量估計(jì)的誤差對(duì)之后年份的影響就越小，所以本文選取1952年作為估算的基年。將各地區(qū)固定資產(chǎn)折舊率統(tǒng)一設(shè)定為10.96%，固定資本形成總額作為當(dāng)期投資額。

(2)人力資本。如果用就業(yè)人口數(shù)代表勞動(dòng)投入，就忽略了因受教育水平不同而產(chǎn)生的差異，因此本文的勞動(dòng)投入選擇一二三產(chǎn)業(yè)就業(yè)總?cè)丝谂c地區(qū)平均受教育年限的乘積。

(3)能源消費(fèi)量。將各地區(qū)煤、石油和天然氣三種一次能源消費(fèi)量折算成統(tǒng)一能源單位——萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

(4)合意產(chǎn)出。合意產(chǎn)出為各地區(qū)的GDP，單位為億元人民幣。

(5)非合意產(chǎn)出。非合意產(chǎn)出為CO2，單位為萬(wàn)噸。CO2排放量可以通過(guò)公式(6)估算得到：

(6)

公式中變量的含義如下：C代表估算的CO2排放量(單位為萬(wàn)噸)，i=1, 2, 3分別代表三種一次能源(煤、石油和天然氣)，E代表它們的消耗量(前兩者單位為萬(wàn)噸，后者單位為億立方米)。NCV為《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》附錄4中提供的中國(guó)三種一次能源的平均凈發(fā)熱值。CEF為IPCC溫室氣體清單提供的碳排放系數(shù)，COF為三種一次能源的碳氧化因子。各種能源折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)也由《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》提供。

以上數(shù)據(jù)來(lái)自《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)勞動(dòng)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》和各地區(qū)《統(tǒng)計(jì)年鑒》。

3 實(shí)證結(jié)果

3.1 零和DEA效率與調(diào)整方式分析

3.1.1 零和DEA效率

經(jīng)過(guò)四次迭代使所有地區(qū)都近似達(dá)到了零和DEA有效，此時(shí)零和DEA效率值都近似為1。圖4為各地區(qū)實(shí)際數(shù)據(jù)與四次迭代數(shù)據(jù)的零和DEA效率值。

圖4 各地區(qū)實(shí)際數(shù)據(jù)與四次迭代數(shù)據(jù)的零和DEA效率值

由圖4可知，實(shí)際數(shù)據(jù)的零和DEA效率水平最低，并且隨迭代次數(shù)的增加，零和DEA效率值不斷提高，經(jīng)四次迭代后，所有地區(qū)的零和DEA效率值都近似為1。此處需要指出，圖4中五組數(shù)據(jù)的零和DEA效率值分別是以五個(gè)不同的前沿面為基準(zhǔn)測(cè)定的，零和DEA效率僅表示以各自前沿面為基準(zhǔn)的相對(duì)效率，不具有絕對(duì)意義，所以不同組之間的零和DEA效率值不具有可比性，只有處于同一組的零和DEA效率值才具有可比性。其中北京、天津和上海的零和DEA效率值一直為1，說(shuō)明這三個(gè)地區(qū)的生產(chǎn)行為一直是相對(duì)有效，在四次迭代中這三個(gè)地區(qū)無(wú)須減少用能權(quán)和碳排放權(quán)，而且還要接受從其他無(wú)效率地區(qū)調(diào)入的用能權(quán)和碳排放權(quán)，盡管能源投入與CO2排放有所增加，但調(diào)整后的數(shù)據(jù)仍處于相對(duì)有效水平。

3.1.2 零和DEA方法下用能權(quán)與碳排放權(quán)的調(diào)整方式

各地區(qū)用能權(quán)與碳排放權(quán)具體的調(diào)整方式如表1所示。

由表1可知，經(jīng)過(guò)零和DEA方法調(diào)整后，用能權(quán)與碳排放權(quán)的總量不變，即所有地區(qū)的調(diào)出總和等于調(diào)入總和。在29個(gè)地區(qū)中有15個(gè)調(diào)出用能權(quán)和碳排放權(quán)，且用能權(quán)調(diào)出地區(qū)均為碳排放權(quán)調(diào)出地區(qū)。其中山西、內(nèi)蒙古和新疆為用能權(quán)和碳排放權(quán)調(diào)出的主要地區(qū)，廣東、上海、江蘇、天津、浙江和北京則調(diào)入了大量的用能權(quán)和碳排放權(quán)。從直觀上看，用能權(quán)和碳排放權(quán)主要是從經(jīng)濟(jì)較為落后的內(nèi)陸地區(qū)調(diào)入經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的東南沿海地區(qū)。像山西這種能源儲(chǔ)量大省一直以高耗能、高排放為代價(jià)來(lái)發(fā)展經(jīng)濟(jì)，生產(chǎn)效率水平較低，為了實(shí)現(xiàn)零和DEA有效就需要減少大量的用能權(quán)和碳排放權(quán)。而廣東和上海等經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)的第三產(chǎn)業(yè)占比較高，生產(chǎn)過(guò)程中能源投入和CO2排放量相對(duì)較少，生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)有效，從而需要接受其他無(wú)效率地區(qū)調(diào)入的用能權(quán)和碳排放權(quán)。

表1 各地區(qū)用能權(quán)與碳排放權(quán)的調(diào)整方式

3.2 不同初始分配方式的公平與效率分析

3.2.1 公平性分析

本文分別計(jì)算了不同初始分配方式下能源強(qiáng)度與碳排放強(qiáng)度的公平性指標(biāo)(變異系數(shù)、泰爾指數(shù)和基尼系數(shù))，在每種情形下分別對(duì)能源強(qiáng)度與碳排放強(qiáng)度的公平性指標(biāo)進(jìn)行算術(shù)平均作為該初始分配方式的綜合指數(shù)，具體如表2所示。

由表2可知，歷史法下能源強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度的變異系數(shù)、泰爾指數(shù)和基尼系數(shù)均大于零和DEA方法的結(jié)果。歷史法下綜合變異系數(shù)為0.753，而零和DEA方法下的綜合變異系數(shù)僅為0.226。歷史法的綜合泰爾指數(shù)為0.101，也明顯大于零和DEA方法的0.009。歷史法下的綜合基尼系數(shù)為0.371，已經(jīng)比較接近分配不公平的預(yù)警線，而應(yīng)用零和DEA方法進(jìn)行分配時(shí)，綜合基尼系數(shù)僅為0.058。由此可見(jiàn)，零和DEA方法可以提高初始分配的公平性。從表2中還可以發(fā)現(xiàn)，歷史法下能源強(qiáng)度的三個(gè)公平性指標(biāo)均小于碳排放強(qiáng)度的指標(biāo)，此時(shí)用能權(quán)分配的公平性高于碳排放權(quán)，而在零和DEA方法下能源強(qiáng)度的三個(gè)指標(biāo)卻又大于碳排放強(qiáng)度的指標(biāo)，此時(shí)碳排放權(quán)的分配更加公平。

表2 不同初始分配方式的公平性指標(biāo)

3.2.2 技術(shù)效率分析

兩種初始分配方式下技術(shù)效率的描述性統(tǒng)計(jì)如表3所示。

由表3可知，首先，歷史法下能源效率、CO2效率和技術(shù)效率的均值分別為0.4275、0.36和0.3938，零和DEA方法下這三個(gè)數(shù)值均小于歷史法，分別為0.3862、0.306和0.3461，可見(jiàn)基于零和DEA方法的初始分配方式并沒(méi)有提高技術(shù)效率水平，反而降低了平均技術(shù)效率。其次，歷史法下，技術(shù)效率的最大值為1(北京、天津和上海)，最小值僅為0.0795(寧夏)，標(biāo)準(zhǔn)差為0.2623，各地區(qū)的技術(shù)效率水平差距較大；零和DEA方法下，技術(shù)效率的最大值為0.3467(北京、天津、上海)，最小值為0.3443(寧夏)，標(biāo)準(zhǔn)差僅為0.0006，這說(shuō)明零和DEA方法降低了技術(shù)效率水平的離散程度，使所有地區(qū)均處于一個(gè)大致相同的技術(shù)效率水平，雖然使寧夏等落后地區(qū)的技術(shù)效率水平提高，但前沿技術(shù)效率水平卻由1變?yōu)?.3467，由此可見(jiàn)，零和DEA方法是以犧牲前沿技術(shù)效率水平為代價(jià)來(lái)提高落后地區(qū)的技術(shù)效率水平。最后，無(wú)論是選擇歷史法還是零和DEA方法進(jìn)行初始分配，能源效率均高于CO2效率。

表3 不同初始分配方式下技術(shù)效率的描述性統(tǒng)計(jì)

雖然選擇合理的初始分配方式是建立市場(chǎng)機(jī)制的重要組成部分，但市場(chǎng)機(jī)制的成熟度也會(huì)反向影響不同初始分配方式的政策效果。以具體地區(qū)為例，北京、天津和上海在歷史法下技術(shù)效率為1，而零和DEA方法下技術(shù)效率僅為0.3467，這是由于在零和DEA方法下，用能權(quán)和碳排放權(quán)的初始配額均大于歷史法下的初始配額，此時(shí)的用能權(quán)和碳排放權(quán)對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)需要而言是過(guò)剩的。當(dāng)市場(chǎng)機(jī)制成熟時(shí)，如果選擇零和DEA方法進(jìn)行初始分配，北京、天津和上海等技術(shù)水平較高的地區(qū)通過(guò)出售多余的用能權(quán)和碳排放權(quán)可以獲得額外收益，生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)際的能源投入和CO2排放減少可以使技術(shù)效率值由0.3467恢復(fù)為1，甚至提高實(shí)際的前沿技術(shù)效率水平，并且出售多余的用能權(quán)和碳排放權(quán)帶來(lái)的額外收益會(huì)促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步。在短期內(nèi)，對(duì)于寧夏這種技術(shù)水平較低的地區(qū)而言，很難通過(guò)技術(shù)進(jìn)步來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能和CO2減排，為了維持原有生產(chǎn)規(guī)模必須買(mǎi)進(jìn)用能權(quán)和碳排放權(quán)。但如果市場(chǎng)的交易機(jī)制和保障機(jī)制不健全，市場(chǎng)交易不活躍時(shí)，零和DEA方法的劣勢(shì)就會(huì)顯現(xiàn)，由于此時(shí)用能權(quán)和碳排放權(quán)無(wú)法正常交易，節(jié)能減排并不會(huì)帶來(lái)額外的收益，反而會(huì)增加生產(chǎn)成本，像北京、天津和上海這些實(shí)際技術(shù)水平較高的地區(qū)可能就利用多余的用能權(quán)和碳排放權(quán)進(jìn)行低效率生產(chǎn)，使零和DEA方法的前沿技術(shù)效率總是維持在0.3467的水平上，不能恢復(fù)到實(shí)際的技術(shù)效率值1，此時(shí)選擇零和DEA方法會(huì)抑制技術(shù)進(jìn)步，甚至導(dǎo)致技術(shù)倒退。而寧夏等技術(shù)水平較低地區(qū)的用能權(quán)和碳排放權(quán)的初始配額不足以維持原有的生產(chǎn)規(guī)模，而又無(wú)法在市場(chǎng)上買(mǎi)進(jìn)用能權(quán)和碳排放權(quán)，短期內(nèi)勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)出減少。綜上可知，當(dāng)市場(chǎng)機(jī)制完善時(shí)，零和DEA方法不僅可以提高初始分配的公平性，還可以通過(guò)市場(chǎng)交易來(lái)提高前沿技術(shù)效率，并且可以保障部分低技術(shù)水平地區(qū)維持生產(chǎn)規(guī)模。但當(dāng)市場(chǎng)機(jī)制運(yùn)行不暢時(shí)，基于零和DEA方法的初始分配方式不僅會(huì)阻礙技術(shù)進(jìn)步，甚至還可能破壞生產(chǎn)力，而此時(shí)如果選擇歷史法進(jìn)行初始分配，至少在短期內(nèi)可以保存現(xiàn)有生產(chǎn)力。

為了接下來(lái)的行文需要，我們根據(jù)29個(gè)地區(qū)歷史法下的技術(shù)效率將其分為高、中、低三個(gè)等級(jí)。其中技術(shù)效率值大于0.5的為高效率地區(qū)，包括北京、天津、上海、廣東、福建、浙江和江蘇；技術(shù)效率值低于0.25的為低效率地區(qū)，包括寧夏、山西、新疆、內(nèi)蒙古、貴州、青海、黑龍江、陜西、甘肅、遼寧和河北；其余為中等效率地區(qū)。

3.3 不同初始分配方式下交易行為分析

本文接下來(lái)在市場(chǎng)有效的前提假設(shè)下，探究不同初始分配方式對(duì)各地區(qū)交易行為的影響。

從表4中我們可以發(fā)現(xiàn)，首先，無(wú)論初始分配是基于歷史法還是零和DEA方法，兩種情況下交易后合意產(chǎn)出(GDP)增加總和均為155946.4億元，合意產(chǎn)出增加總和反映的是所有地區(qū)在生產(chǎn)可能集內(nèi)所能達(dá)到的最大產(chǎn)出增加的合計(jì)。在短期內(nèi)，由于初始分配方式并不能改變實(shí)際的生產(chǎn)可能集，所以兩種情況交易后的產(chǎn)出增加總和相同。其次，當(dāng)選擇歷史法進(jìn)行初始分配時(shí)，北京、天津、內(nèi)蒙古、上海、江蘇和廣東這六個(gè)地區(qū)并沒(méi)有進(jìn)行用能權(quán)和碳排放權(quán)的交易，產(chǎn)出增加均為0，這說(shuō)明市場(chǎng)交易機(jī)制并不能改變它們的生產(chǎn)行為。在這六個(gè)地區(qū)中，除內(nèi)蒙古外其他均為高效率地區(qū)?？梢詮膬蓚€(gè)方面解釋市場(chǎng)交易機(jī)制為什么沒(méi)有促進(jìn)這些地區(qū)產(chǎn)出增加，一方面，一些高效率地區(qū)對(duì)各種資源投入的利用效率已經(jīng)處于較高水平，當(dāng)其他投入不變時(shí)，僅增加能源投入和CO2排放并不會(huì)明顯促進(jìn)產(chǎn)出增加，但此時(shí)減少能源投入和CO2排放卻會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)出減少，所以維持現(xiàn)有生產(chǎn)行為是最有利的；而另一方面，當(dāng)市場(chǎng)處于出清狀態(tài)時(shí)，用能權(quán)與碳排放權(quán)的需求有限，而內(nèi)蒙古等低效率地區(qū)的節(jié)能減排行為不具有比較優(yōu)勢(shì)，無(wú)法通過(guò)出售用能權(quán)和碳排放權(quán)來(lái)獲得額外收益，而又由于生產(chǎn)技術(shù)水平較低，通過(guò)買(mǎi)進(jìn)用能權(quán)和碳排放權(quán)來(lái)擴(kuò)大產(chǎn)出規(guī)模并不符合利益最大化原則，所以維持現(xiàn)有生產(chǎn)規(guī)模是最佳選擇。最后，當(dāng)選擇零和DEA方法進(jìn)行初始分配時(shí)，以上六個(gè)地區(qū)的產(chǎn)出增加仍均為0，但此時(shí)存在用能權(quán)和碳排放權(quán)的交易行為，其中五個(gè)高效率地區(qū)賣(mài)出了用能權(quán)和碳排放權(quán)，只有內(nèi)蒙古需要買(mǎi)進(jìn)用能權(quán)和碳排放權(quán)來(lái)維持產(chǎn)出不變。由此可見(jiàn)，在零和DEA方法下，這五個(gè)高效率地區(qū)所分得的用能權(quán)和碳排放權(quán)超出生產(chǎn)所需，而內(nèi)蒙古的初始分配額度不足以維持原有產(chǎn)出水平。

表4 不同初始分配方式下各地區(qū)產(chǎn)出增量和用能權(quán)與碳排放權(quán)的交易量

通過(guò)觀察各地區(qū)用能權(quán)與碳排放權(quán)的交易行為，我們可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)初始分配方式選擇歷史法時(shí)，山西、遼寧、黑龍江、貴州、陜西、甘肅、寧夏和新疆八個(gè)地區(qū)為用能權(quán)的賣(mài)出方，除甘肅外，其余七個(gè)地區(qū)為碳排放權(quán)的賣(mài)出方，均為低效率地區(qū)。而在零和DEA方法下，北京、天津、上海、江蘇、浙江、福建、江西和廣東八個(gè)地區(qū)為用能權(quán)和碳排放權(quán)的賣(mài)出方，除江西外均為高效率地區(qū)，而江西的技術(shù)效率值為0.4449，也比較接近高效率水平的臨界值0.5。由此可知，初始分配方式不同會(huì)導(dǎo)致各個(gè)地區(qū)的交易行為發(fā)生變化，在歷史法下，用能權(quán)與碳排放權(quán)的賣(mài)出方主要是低效率地區(qū)，而在零和DEA方法下賣(mài)出方主要是高效率地區(qū)。由于歷史法是根據(jù)各個(gè)地區(qū)能源投入和CO2排放的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分配，一些高耗能、高排放的低效率地區(qū)的初始配額相對(duì)較多，在同等生產(chǎn)技術(shù)下，它們的節(jié)能減排空間更大，可以通過(guò)出售多余的用能權(quán)和碳排放權(quán)來(lái)獲額外收益，在這種分配方式下，能源利用效率和CO2排放效率較低的地區(qū)不僅沒(méi)有受到懲罰，反而可以從中獲益，這種行為無(wú)法正向引導(dǎo)技術(shù)創(chuàng)新。而零和DEA方法更注重分配起點(diǎn)的公平性，在綜合考慮投入產(chǎn)出變量的基礎(chǔ)上對(duì)用能權(quán)和碳排放權(quán)進(jìn)行初始分配，一些高效率地區(qū)可以出售多余的用能權(quán)和碳排放權(quán)，此時(shí)通過(guò)技術(shù)進(jìn)步來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能和CO2減排是有利可圖的，有利于正向促進(jìn)綠色技術(shù)創(chuàng)新。

4 結(jié)語(yǔ)

本文在省級(jí)層面上討論了用能權(quán)與碳排放權(quán)的初始分配問(wèn)題，主要介紹了同時(shí)考慮用能權(quán)與碳排放權(quán)初始分配的零和DEA方法，并以歷史法與之形成對(duì)比。從公平與效率視角考察兩種初始分配方式的適用性，并在有效市場(chǎng)假設(shè)下進(jìn)一步分析不同初始分配方式對(duì)各地區(qū)交易行為的影響。研究結(jié)果表明，首先，零和DEA方法雖然提高了用能權(quán)與碳排放權(quán)初始分配的公平性，但并沒(méi)有提高技術(shù)效率水平。零和DEA方法是以犧牲前沿技術(shù)效率水平為代價(jià)來(lái)提高落后地區(qū)的技術(shù)效率水平，使所有地區(qū)均近似處于平均技術(shù)效率水平，這反而降低了平均技術(shù)效率。其次，初始分配方式的選擇依賴于市場(chǎng)機(jī)制的成熟度。當(dāng)市場(chǎng)機(jī)制完善時(shí)，零和DEA方法不僅可以提高初始分配的公平性，還可以通過(guò)市場(chǎng)交易來(lái)提高前沿技術(shù)效率，進(jìn)而促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步。但當(dāng)市場(chǎng)機(jī)制運(yùn)行不暢時(shí)，基于零和DEA方法的初始分配方式不僅會(huì)阻礙技術(shù)進(jìn)步，甚至還可能破壞生產(chǎn)力，而此時(shí)如果選擇歷史法進(jìn)行初始分配，至少在短期內(nèi)可以保存現(xiàn)有生產(chǎn)力。最后，當(dāng)市場(chǎng)完全有效時(shí)，初始分配方式會(huì)導(dǎo)致各個(gè)地區(qū)的交易行為發(fā)生變化。在歷史法下，用能權(quán)與碳排放權(quán)的賣(mài)出方主要是低效率地區(qū)，而在零和DEA方法下，主要是高效率地區(qū)通過(guò)賣(mài)出用能權(quán)和碳排放權(quán)獲得收益。在歷史法下一些高耗能、高排放的低效率地區(qū)會(huì)分配到相對(duì)較多的初始配額，低效率地區(qū)不僅沒(méi)有受到懲罰，反而可以從中獲益，這種行為無(wú)法正向引導(dǎo)技術(shù)創(chuàng)新。而零和DEA方法更注重分配起點(diǎn)的公平性，高效率地區(qū)分得的初始配額已經(jīng)超過(guò)生產(chǎn)所需，可以通過(guò)出售用能權(quán)和碳排放權(quán)獲得額外收益，此時(shí)節(jié)能減排是有利可圖的，這有利于正向促進(jìn)綠色技術(shù)創(chuàng)新。

根據(jù)以上結(jié)論，本文建議，在用能權(quán)與碳排放權(quán)市場(chǎng)建立初期，由于市場(chǎng)機(jī)制還未完善，所以不宜采用零和DEA方法進(jìn)行初始分配，避免出現(xiàn)因交易不暢導(dǎo)致的技術(shù)退步和生產(chǎn)力下降的現(xiàn)象。但隨著市場(chǎng)化程度不斷提高，初始分配方式可以逐漸由歷史法轉(zhuǎn)變?yōu)榱愫虳EA方法，提高用能權(quán)與碳排放權(quán)初始分配的公平性，逐漸消除因歷史法導(dǎo)致的“鞭打快牛”現(xiàn)象。