環(huán)境規(guī)制對碳績效影響的門檻效應分析

路正南 馮 陽（江蘇大學，鎮(zhèn)江 212013）

環(huán)境規(guī)制對碳績效影響的門檻效應分析

路正南 馮 陽
（江蘇大學，鎮(zhèn)江 212013）

環(huán)境規(guī)制解決 “溫室效應”的關鍵在于其能否實現(xiàn)經(jīng)濟增長和碳減排之間的共贏。因此，尋求一條提升碳績效的持續(xù)發(fā)展道路是當前政府環(huán)境規(guī)制之要務。本文從競爭均衡模型的構建深入探討環(huán)境規(guī)制對碳績效的作用效應，證實了環(huán)境規(guī)制與碳績效之間呈現(xiàn)廣義上的U型曲線關系。在此基礎上，通過建立門檻面板回歸模型實證檢驗了中國2000～2014年30個省市的環(huán)境規(guī)制對碳績效的門檻效應，基于區(qū)域異質性假定證實了環(huán)境規(guī)制與碳績效的雙門檻效應及最優(yōu)規(guī)制水平的存在，以期為地方政府環(huán)境規(guī)制的正確執(zhí)行提供必要的參考依據(jù)。

環(huán)境規(guī)制 碳績效 門檻效應 競爭均衡模型

引 言

在環(huán)境污染、生態(tài)失衡等問題日益凸現(xiàn)的背景下 ，“溫室效應”在全球范圍內受到了前所未有的關注。IPCC的研究報告指出，人類活動產生的CO2是 “溫室效應”主要誘因的可能性在90%以上［1］。從 《聯(lián)合國氣候變化框架公約》的簽署到《京都議定書》總體減排目標的達成，再從哥本哈根氣候峰會到巴黎氣候大會的順利召開，碳排放問題逐漸由道德牽制轉變?yōu)檎胃深A，充分彰顯了各國政府和人民對保護地球生態(tài)環(huán)境的決心和努力。

實際上，由于碳排放的負外部性和排放主體的非自覺性 ，減排承諾的能否順利履行很大程度上依賴于政府的環(huán)境規(guī)制。不可否認，環(huán)境規(guī)制以約束企業(yè)的碳排放，促進產業(yè)的優(yōu)化升級，具有理論意義上的 “倒逼減排”作用。但環(huán)境規(guī)制的有效性也曾一度引發(fā)質疑，如Sinn［2］的研究所述，規(guī)制企業(yè)意識到政策的愈加嚴厲性，必將加速化石能源的生產和消耗，從而可能導致碳排放的增加而導致 “綠色悖論”現(xiàn)象的發(fā)生。實際上，碳績效作為衡量經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護的重要指標，研究其與環(huán)境規(guī)制的關系更能準確的衡量政府規(guī)制的有效性。然而，目前國內學者關于碳績效影響因素的研究中，環(huán)境規(guī)制扮演的角色卻少有問津，在研究環(huán)境規(guī)制作用的文獻中，又少有學者聚焦于其對碳績效的影響。只有部分研究從碳排放量這一指標探討了兩者的關系，研究結果也莫衷一是。如盧現(xiàn)祥和張翼、何小鋼和張耀輝的研究表明環(huán)境規(guī)制能顯著抑制碳排放［3，4］；而許菁、趙欣和龍如銀認為環(huán)境規(guī)制對碳排放的作用尚不明顯［5，6］。由于僅僅考慮碳排放量這一指標忽略了經(jīng)濟發(fā)展、要素替代等因素的影響，且傳統(tǒng)研究都僅僅聚焦于環(huán)境規(guī)制對碳排放的正負作用，而沒有對不同規(guī)制水平下的影響效應進行動態(tài)考慮。另一方面，如果環(huán)境規(guī)制與碳績效存在非線性關系，而僅僅從正負線性關系考慮可能會誤導規(guī)制政策的正確選擇。考慮到環(huán)境規(guī)制對碳績效非線性作用的存在，且這種非線性可能存在一個甚至多個門檻。基于此，本文通過競爭均衡模型的構建，從數(shù)理角度經(jīng)驗分析了環(huán)境規(guī)制與碳績效之間的關系；然后通過門檻面板模型的構建實證考察了我國環(huán)境規(guī)制對碳績效的 “門檻”所在；在此基礎上 ，對新常態(tài)下我國艱巨的減排任務提出有的放矢的策略建議。

1 環(huán)境規(guī)制對碳績效影響的數(shù)理模型——基于競爭均衡模型

1.1 模型基本假定

碳績效主要受企業(yè)生產活動的影響，環(huán)境規(guī)制通過對企業(yè)生產活動的干預影響其碳排放。假設社會上包含n個行業(yè)，每個行業(yè)的生產函數(shù)服從于C-D生產函數(shù)，規(guī)模報酬不變且市場是完全競爭的。為了便于考察環(huán)境規(guī)制對碳績效的影響，借鑒Hartman的思想［7］，本文將碳強度作為企業(yè)的投入要素，同技術、資本和勞動力引入生產函數(shù)，則生產函數(shù)為：

式中，i=1，2，…，n表示不同的行業(yè)；A表示綜合技術水平；L表示投入的勞動力；e表示碳強度，且有0＜e≤1；K表示總投入資本；μ表示隨機擾動項，且μ≤1。值得一提的是，這里的e表示的是廣義上的碳強度，e愈小，表示企業(yè)的清潔生產技術投入越大，且當e=1時，表示生產不考慮環(huán)境的影響，全部決策以提升經(jīng)濟績效為中心，此時產出最大。

由于碳排放不僅與產出相關，且受碳強度和環(huán)境規(guī)制的影響，故碳排放量的計算表達式可表示為：

其中，β＞0為一個影響參數(shù)，用來衡量環(huán)境規(guī)制中直接規(guī)制的強度。

1.2 環(huán)境規(guī)制對碳績效的影響分析

由于全要素碳績效的計算受多重指標變量的影響，為了便于分析，本部分用單要素碳績效（CEPI）中的碳生產率 （CP）作為替代變量，以探尋環(huán)境規(guī)制對碳績效的影響機理。即：CEPIi= CPi=e，即環(huán)境規(guī)制對碳績效的影響效應與其對碳強度的作用相反。在一定環(huán)境規(guī)制的作用下，由于趨利避害的本性，企業(yè)必將選擇追求利潤最大化。即：

其中，Z表示利潤；p表示最終產品的價格；q表示單位勞動力成本；r表示物質資本價格；s表示單位碳排放的價格 ，用來衡量環(huán)境規(guī)制中經(jīng)濟規(guī)制手段的強弱。

通過對目標函數(shù)求解可得，企業(yè)取得最大利潤的條件為：

根據(jù)式 （4）、（5）的q、r的最優(yōu)解可以進一步得到：

進一步可得，各部門的人均資本占有量可表示為：

這就是說，在均衡市場條件下，勞動力和資本順利流通，各行業(yè)的人均資本相同。因此，第i個經(jīng)濟體的生產活動具有一般性。

在pi≤s的條件下，可得進一步可得，f（β）＞f（0）＞0，由式 （9）可知，，即有碳強度關于直接環(huán)境規(guī)制強度遞減。

從以上的數(shù)理分析可以看出，碳強度作為生產要素從產出端被引入生產端，更便于揭示其對生產的影響。對于合理的碳強度ei的選擇，企業(yè)會根據(jù)自身利益情況以及環(huán)境規(guī)制做出合理選擇。在產品價格不變的情況下，如果不改變碳強度ei，碳稅s的增加意味著受益的降低。由于生產函數(shù)中ei的指數(shù)1-α大于其排放指數(shù)（1-α）β，所以此時企業(yè)必然選擇更清潔的生產方式降低ei以應對增加的碳稅。類似的，直接規(guī)制強度β的影響效應如下：當pi≤s時，在規(guī)制標準β較小時，由于碳稅s的存在，企業(yè)也會采用較清潔的生產。隨著β的增加，ei會不斷減小，所以企業(yè)會考慮增加ei以增加產出；實際上，由于碳市場尚未建立，我國目前的情形處于pi＞s階段，在該種情形下，當β較小時，企業(yè)會專注于生產而提高ei，過高的ei使得政府不得不采取行政干預進行控制，進而提高β以應對企業(yè)的無節(jié)制排放，此時如果企業(yè)繼續(xù)原有的ei進行生產，則碳排放的成本高于產出的增加，因此此時企業(yè)只有采用清潔生產以降低ei。如果此時β繼續(xù)增大，企業(yè)不會繼續(xù)降低ei以減少懲罰，反而會擴大生產以增加收益。也就是說，企業(yè)會在增加產出提升受益和減少排放降低懲罰之間尋求一種均衡，而這一均衡點的位置由環(huán)境規(guī)制力度來決定。

總體而言，初期較弱的環(huán)境規(guī)制打破了企業(yè)固有的資源配置方式，使得生產活動不利于資源的最優(yōu)組合利用，因此會造成短期內碳績效的下降。但隨著規(guī)制力度的不斷增強 ，過高的環(huán)境成本使企業(yè)增加技術研發(fā)尤其是低碳技術的投入，從而逐漸轉向碳績效的提升。當規(guī)制力度進一步增強之后，由于減排成本不斷加大，企業(yè)不會選擇繼續(xù)增加清潔投入以滿足規(guī)制的要求，而是逐漸在保持原有的生產模式下增加產量，從而使得碳績效的邊際彈性進一步減小。

2 環(huán)境規(guī)制對碳績效的門檻效應分析

通過競爭均衡模型的數(shù)學推理可以看出，環(huán)境規(guī)制對碳績效的影響并不是單純的線性作用。但由于競爭均衡模型的理想化，并不能準確的反映兩者的關系，因此還需進一步的 “門檻分析”以考究環(huán)境規(guī)制對碳績效影響的門檻存在性。

2.1 門檻面板模型的設定

對于門檻模型的檢驗方法，交叉項檢驗和分組檢驗相對較為常見，但二者均具有一定的缺陷：交叉項檢驗必須建立包含交叉項的回歸模型，但交叉項的形式多樣，難以尋求準確的表達方式；分組檢驗必須預先對所含樣本進行分組，但分組標準難以確定。且兩者都無法對 “門檻效應”進行顯著性檢驗。基于此，本文借鑒Hansen提出的門檻面板模型［8］。由于該模型不僅可以準確的估算出門檻值 ，且依據(jù)數(shù)據(jù)特性內生地劃分區(qū)間并進行顯著性檢驗。在此基礎上，本文建立如下門檻面板模型：

式中，CEPI表示被解釋變量全要素碳績效；ER表示門檻變量環(huán)境規(guī)制強度；τ表示一定的門檻值；H表示技術創(chuàng)新水平；I表示產業(yè)結構；E表示能源強度；G表示人均GDP；i，t分別表示對應的地區(qū)和年份；ξ、γ表示影響系數(shù)；I（*）表示指數(shù)函數(shù)。

2.2 門檻估計與檢驗方法

門檻面板分析主要包括兩個部分的內容 ，（1）門檻值與影響系數(shù)的估計；（2）門檻影響效應的顯著性檢驗。由于傳統(tǒng)的格柵搜索法需要大量的回歸分析，本文借鑒Hansen和Bai的計算方法［9］。先從單門檻效應模型入手，將取值范圍內的任意τ0賦值于τ，然后采用OLS估計各回歸系數(shù)，且求出相應的殘差平方和S1（τ），不同的τ0則對應不同的S1（τ），其中殘差平方和最小的τ0即為門檻值τ*，也就是說τ*=arg minS1（τ）。在確定門檻值之后，即可采用OLS估計測算出斜率η（τ*）。然后以τ*為臨界值采用同樣的方法求得τ2=arg minS2 （τ*，τ2），在此基礎上將得到的τ2帶回得到門檻值τ1=arg minS3（τ，τ2）。

在門檻效應估計的同時，可采取自主抽樣法（Bootstrap Analog）構建漸進分布，從而計算出相應的P值，以進行顯著性檢驗。且在確定門檻值后，還要檢驗其真實性，即給出相應的置信區(qū)間。首先 ，不存在門檻值的原假設為H0∶θ1=θ2，因此可以構建LM統(tǒng)計量為：

其中，S0為原假設下的殘差平方和。同時，還必須對其做出相應的真實性檢驗，采用最大似然估計以確定恰當?shù)闹眯艆^(qū)間，構造原假設：H0∶γ=γ0，構建LR模型如下：

2.3 變量說明與實證檢驗

被解釋變量碳績效 （CEPI）采用全要素碳績效計算方法，由于全要素碳績效考慮多指標變量，具有綜合多維度的特征，為了準確度量，本文采取王群偉、周德群和周鵬的測算方法，即利用環(huán)境生產技術構建二氧化碳排放績效指標進行測算［10］。解釋變量環(huán)境規(guī)制 （ER）的衡量指標較多，由于數(shù)據(jù)的難以獲取以及不同方法的估計結果差異較大而限制了許多研究的展開［11］。目前學者多從以下幾個方面進行測算：污染治理支出和成本、規(guī)制機構檢查監(jiān)督次數(shù)、污染排放情況以及綜合指標等。考慮到指標的完善性和數(shù)據(jù)的可獲得性，本文借鑒張菡的做法，采用主成分分析法選取主要指標變量，并利用主成分的綜合得分作為替代變量［12］。其他控制變量的計算相對簡單，其中，技術創(chuàng)新水平 （H）用專利授予量來表示；產業(yè)結構 （I）以第二產業(yè)占三次產業(yè)的比重來衡量；能源強度 （E）以年度能源消耗量與對應省市的GDP表示；人均GDP（G）以各省市的GDP與相應人口總數(shù)比值得到。

本文擬對中國大陸31個省市的面板數(shù)據(jù)進行實證分析，但由于西藏的數(shù)據(jù)缺失嚴重，考慮到數(shù)據(jù)的可獲得性和有效性，本文對除西藏外30個省市作為研究樣本，時間跨度為2000～2014年。相應指標主要源于 《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國能源統(tǒng)計年鑒》、《新中國六十年統(tǒng)計資料匯編》、中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報等。

表1 門檻估計與假設檢驗

表1給出了實證分析結果以及由Bootstrap方法計算出的P值，根據(jù)LM值和不同顯著水平的臨界值，很容易看出：在第一個假設下，LM值大于99%水平下的6.1355，也就是說支持H1∶R=1；同理，在第二個假設下95%的水平支持H1∶R=2；但在第三個假設下不支持R=3的假設，即R=2。因此，可以認為環(huán)境規(guī)制對碳績效有兩個門檻值。在此基礎上，采用Stata12.0對有2個門檻值的假設進行檢驗，結果如表2所示：

表2 門檻值及參數(shù)估計

從表2的估計結果可以看出，環(huán)境規(guī)制對碳績效的影響存在著兩個門檻值：當環(huán)境規(guī)制強度低于1.115時，其與碳績效呈負相關，影響系數(shù)為-0.019，此時環(huán)境規(guī)制的增強不利于碳績效的提升；當規(guī)制強度介于1.115與3.051之間時，規(guī)制力度的增強正向促進碳績效，影響系數(shù)為0.031；而當環(huán)境規(guī)制力度超過3.051這一閥值，環(huán)境規(guī)制對碳績效的彈性系數(shù)有所降低，僅為0.012。這就是說，從總體來看，環(huán)境規(guī)制對碳績效的影響呈統(tǒng)計意義上的U型關系，這也與前文的競爭均衡模型的估計結果相一致。

之所以呈現(xiàn)U型關系，這與環(huán)境規(guī)制對碳績效的作用機理密切相關，究其原因，作者認為：首先是環(huán)境規(guī)制從無到有才是U型曲線的起點，當環(huán)境規(guī)制對企業(yè)的生產活動進行約束后，企業(yè)一般會通過末端治理或者加大清潔技術的投入兩方面進行減排，但由于初期的規(guī)制力度相對較弱，較之清潔技術投入，末端治理成本小且效果明顯（如企業(yè)在弱規(guī)制下寧愿承受較少的罰款或碳稅而不愿意減少產量或增加清潔投入）。因此初期的環(huán)境規(guī)制改變了企業(yè)固有的資源配置方式，從而不利于效率的提升，碳績效也隨之下降。且由于環(huán)境規(guī)制的實施不是一蹴而就的過程，必然是分區(qū)域分行業(yè)的實施，初期并未受到規(guī)制的行業(yè)或地區(qū)意識到環(huán)境規(guī)制的實施和強度的增加，也必然會采取更為粗放的生產方式從而造成短期內碳績效的相對下降。隨著環(huán)境規(guī)制的全面執(zhí)行以及力度逐步增強時，必然造成對部分粗放型企業(yè)的淘汰，對產業(yè)進行徹底的 “清洗”，面對更為嚴格的規(guī)制標準，加之末端治理費用邊際效用的遞減，必然刺激企業(yè)通過技術革新提升核心競爭力，此時環(huán)境規(guī)制對碳績效的影響轉向正向效應。如果環(huán)境規(guī)制強度繼續(xù)增強 ，則會導致邊際彈性的降低從而影響效應進一步變弱。值得一提的是，環(huán)境規(guī)制對碳績效的影響并不一定嚴格呈U型趨勢發(fā)展，還與規(guī)制方式和政策等因素相關聯(lián)，正如自然辨證法中的觀點，任何事物都有一定的限度，要把握事物的度。如果一味地增強環(huán)境規(guī)制，當規(guī)制力度超過企業(yè)的承受范圍，必然阻礙企業(yè)的生產 ，從而抑制經(jīng)濟的發(fā)展，甚至導致環(huán)境規(guī)制對碳績效影響的 “重組”現(xiàn)象的發(fā)生，出現(xiàn) “倒N”型的影響，也就是說環(huán)境規(guī)制對碳績效存在提升有度的限制。

表3 環(huán)境規(guī)制與碳績效區(qū)域分組表

表3給出了2014年各省市的環(huán)境規(guī)制與碳績效情況，多數(shù)省市的碳績效都相對較低，說明了目前我國經(jīng)濟增長方式仍呈現(xiàn)出粗放的態(tài)勢。從區(qū)域環(huán)境規(guī)制強度來看，青海、甘肅、遼寧、云南的環(huán)境規(guī)制強度尚未跨越1.115這一門檻值，表明目前這些地區(qū)的環(huán)境規(guī)制相對不夠完善，且環(huán)境規(guī)制對碳績效呈現(xiàn)負相關，應盡快完善規(guī)制法規(guī)，轉變規(guī)制方式，加速跨越第一門檻。而從第二個門檻來看，除了海南，福建，陜西略微高于這一門檻，其他地區(qū)均處于1.115到3.051這一規(guī)制區(qū)間內。另外，全國的平均規(guī)制強度1.862也遠低于3.051這一門檻值，這說明目前我國的環(huán)境規(guī)制進一步增強有利于碳績效的提升。

3 結論與建議

如何在不阻礙經(jīng)濟發(fā)展的前提下實現(xiàn)碳減排是政府和廣大學者深度聚焦的議題，實現(xiàn)碳績效的提升使經(jīng)濟和環(huán)境保護的共同發(fā)展成為可能。然而，在對提升碳績效的路徑和方法的研究中，環(huán)境規(guī)制的作用常常被忽視。實際上，無論是產業(yè)結構的變遷，還是低碳技術的進步，都離不開政府的規(guī)制與引導，尤其是當前碳減排迫在眉睫的緊要關頭 ，制定出行之有效的環(huán)境規(guī)制策略和適合當?shù)亟?jīng)濟的規(guī)制力度是政府迫切需要解決的問題。本文在經(jīng)驗分析的基礎上構建了環(huán)境規(guī)制對碳績效的競爭均衡模型，數(shù)理模型分析認為，環(huán)境規(guī)制對碳績效的影響是一個動態(tài)的過程，隨著規(guī)制力度的逐步增強，碳績效表現(xiàn)為先降低后升高進而趨于穩(wěn)定的過程。同時證實了環(huán)境規(guī)制對碳績效影響的非線性關系，且存在一個或多個“門檻”。在此基礎上構建出門檻面板模型，并基于2000～2014年全國30個省市的面板數(shù)據(jù)進行實證分析。結果表明：環(huán)境規(guī)制對碳績效的影響存在兩個門檻值，跨越第一個門檻之后，環(huán)境規(guī)制對碳績效的影響由負轉為正，跨越第二個門檻之后，影響效應仍為正相關，但彈性系數(shù)趨于變小，表明了環(huán)境規(guī)制達到一定的強度后，邊際效用逐步遞減的特性。且目前我國多數(shù)省份處于第二區(qū)間內，適當增強規(guī)制水平有利于碳績效的提升。

同時，本文的研究結論包含睹著知微的政策含義：（1）我們必須清晰的認識到，僅僅依靠環(huán)境規(guī)制并不能有效的提升碳績效，還依賴于企業(yè)和民眾的廣泛參與，尤其是企業(yè)綠色技術的革新，制定出使企業(yè)斷鰲立極的規(guī)制手段和方式是環(huán)境規(guī)制的藝術所在。（2）從環(huán)境規(guī)制的門檻面板分析可以看出，不同地區(qū)的規(guī)制水平參差不齊，對于尚未跨越第一門檻的省份，應盡快完善環(huán)境規(guī)制法律法規(guī)，做到有法可依和有法必依。而對于其他省市，要在適度增強規(guī)制的同時，不斷實現(xiàn)力度向方式的轉變，一味增強環(huán)境規(guī)制力度不是長久之宜，浮泛無根的過度環(huán)境規(guī)制必將導致對碳績效影響的 “倒N”型 “重組”現(xiàn)象的發(fā)生。切實將環(huán)境規(guī)制方式從命令控制型向市場型規(guī)制手段的轉變，避免單一、故步自封的靜態(tài)標準，不斷根據(jù)區(qū)域發(fā)展情況滾動調整規(guī)制策略。（3）環(huán)境規(guī)制的貫徹實施還依賴于地方政府的監(jiān)督與管理，行政分權并不是抑制碳績效提升的罪魁禍首，唯GDP考核的 “晉升錦標賽”才是環(huán)境規(guī)制作用甚微的起根發(fā)由。因此必須將碳績效指標納入考核指標中來，以多元化、綠色化的政績考核體系促使環(huán)境規(guī)制向 “逐頂競爭”的轉變。（4）要不斷學習歐盟EU-ETS的碳市場建設經(jīng)驗，結合中國碳試點的實踐情況，盡快建立全國統(tǒng)一的碳市場，與國際碳市場接軌，以恰當?shù)奶寂漕~方式實現(xiàn)市場規(guī)制的有力運行。

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The Threshold Effect of Environmental Regulation on Carbon Performance

Lu Zhengnan Feng Yang
（Jiangsu University，Zhenjiang 212013，China）

The key to solve the“greenhouse effect”is whether the environmental regulation can realize the mutual success between economic growth and carbon reduction.Therefore，the focus of the current government environmental regulation lies in seeking for a sustainable path to improve carbon performance.In this paper，the effect of environmental regulation on carbon performance is discussed through the construction of competitive equilibrium model.It is confirmed that the relationship between environmental regulation and carbon performance is u-shaped curve in the broadest sense.On this basis，the panel threshold regressionmodel is established to empirically test the threshold effects of environmental regulation on the performance of carbon in 30 provinces from 2000 to 2014，and confirmed that the existence of the double threshold effect and the optimal regulation level of environmental regulation and carbon performance based on the regional heterogeneity assumption，which are aimed to provide indispensable reference frame for the government to implement the environmental regulations correctly.

environmental regulation；carbon performance；threshold effect；competitive equilibrium model

（責任編輯：王 平）

10.3969/j.issn.1004-910X.2016.08.004

F205

A

2016—04—05

國家自然科學基金資助項目“基于非期望產出率熵變的產業(yè)系統(tǒng)減排機理與碳減排產別責任研究”（項目編號：71173094）。

路正南 ，江蘇大學管理學院院長，教授，博士生導師。研究方向：低碳經(jīng)濟與管理。馮陽，通訊作者 ，江蘇大學管理學院碩士研究生。研究方向 ：能源經(jīng)濟與管理。