合作創新是否真的助力企業節能減排？

丁黎黎， 楊 穎， 王 偉*， 王 卓

(1.中國海洋大學 經濟學院，山東 青島 266100； 2.中國海洋大學 海洋發展研究院，山東 青島 266100)

0 引言

氣候變化是迄今為止世界上最大的外部性問題。征稅和建立環境市場是彌補市場失靈的兩類基本經濟學手段，在應對傳統環境污染物治理時取得了良好效果。以美國為例，1990年修正《清潔空氣法》，引入激勵型環境規制政策，1995年全國范圍內二氧化硫排放量比預期降低了40%[1]。碳排放權交易是基于市場促進溫室氣體減排的政策機制，要求碳排放主體支付碳排放成本，反映污染者付費原則，有利于降低全社會減碳總成本。各個國家在環境規制策略設計上均以碳排放權交易和征稅為發展低碳經濟的新方向，在新一輪的經濟轉型與氣候治理中勢必成為各個國家競爭的重點。

為了實現2020年的碳減排目標，中國政府積極利用各種調控工具來促進企業減排。一是2011年國家發改委辦公廳發布《關于開展碳排放權交易試點工作的通知》，正式批準上海、北京、廣東、深圳、天津、湖北、重慶七省市開展碳交易試點工作。二是2015年5月12日，財政部發布《節能減排補助資金管理暫行辦法》，明確規定節能減排補助主要通過以獎代補、貼息和據實結算等方式促進能源節約。三是2018年1月1日正式實施環境保護稅法，2019年環保稅收入達221億元。這些激勵型環境規制政策能夠賦予減排企業更多選擇，企業不僅可根據自身邊際減排成本靈活地選擇污染物排放水平，而且可以通過最經濟的方式對市場信號做出反應，進行環境友好型的技術創新和投資決策。近年來，許多減排企業選擇合作創新進行減排技術研發，以期降低企業創新成本，加速知識技術在企業間的流動，提高企業持續創新能力。根據2014年全國企業創新調查資料顯示，46.8%的企業有創新活動，合作創新占其中的42.9%。

本文嘗試結合碳排放權交易價格、環境稅、碳補貼三種環境規制政策，構建了三階段動態博弈模型，探討了不同合作創新模式下減排企業的最優選擇，闡明這些激勵型環境規制政策是如何相互作用于企業的最優均衡策略。研究結論顯示：一、在產品市場上，企業最優生產產量與環境稅和碳排放權交易價格均成反比例關系，說明政府要合理設置環境稅稅率，否則兩項環境規制政策的疊加作用會抑制產品市場的活躍程度。二、在技術研發市場上，政府征收環境稅、建設碳排放權交易市場、發放補貼可以激勵企業進行減排技術研發創新，提高碳減排水平。然而，企業減排研發投資的效率與碳減排水平呈反比。企業減排研發投資的效率越小，代表企業創新能力越強，碳排放減少量越大。三、在減排投資決策中，考慮技術溢出系數β對企業行為的影響，當β>0.5時，減排企業的最優選擇依次是完全合作創新模式、半合作創新模式、不合作創新模式；然而，當0<β<0.5時，不合作創新模式優于半合作創新模式；當0<β<0.41時，不合作創新模式優于完全合作創新模式。

1 文獻綜述

關于碳減排的決策問題，本文從以下兩方面進行總結分析。從政府的角度來看，政府可以通過不同的工具調控企業碳減排行為，一是價格型調控工具，例如稅費和補貼；二是數量型調控工具，比如碳排放權交易和許可證交易。早在20世紀90年代，歐盟成員國開始引入環境稅，并于2005年開始建立碳排放權交易制度，融入了政府工具的相關文獻也十分豐富。Hinloopen[2]將研發補貼引入到了生產同質品的兩階段雙寡頭廠商之間的博弈之中，并分析比較了鼓勵合作政策和補貼政策對企業的影響。Chiou和Hu[3]通過考察企業三種不同的組織形式，指出研發聯合體在高技術溢出率下可以使企業排放量最小化，研發水平和社會剩余最大化。Petrakis和Poyago-Theotoky[4]討論了在排放稅條件下采用補貼或合作兩種政策對企業社會福利的影響。Poyago-Theotoky[5]在排放稅內生假定的基礎上探索了企業的研發合作與競爭的策略選擇及其對研發水平、企業收益及整體社會福利的影響。Cato[6]引入準入許可證稅，構建了排放補貼、排放稅和許可證稅等環境政策框架，并研究了其對企業減排影響。孟衛軍[7]在征收排放稅的條件下分析比較了對企業減排研發實施補貼政策和鼓勵合作技術政策的效應。曹國華等[8]在排放稅外生條件下，將補貼和合作兩種政策分別應用在生產工藝研發和污染減排研發上，研究其對企業研發水平、企業收益及社會總福利的影響。夏良杰等[9]將碳交易納入模型，對企業進行減排研發合作與競爭兩種情況下的產量、減排量和碳配額分配等進行了分析。近年來，隨著環境成本問題的日益突出，我國在國際環境問題中的作用越來越顯著，如何制定中國的低碳經濟政策成為了熱點問題。Li和Jia[10]考察了環境稅、碳交易及混合政策對中國碳減排的影響，指出混合政策最為有效。石敏俊等[11]通過比較單一環境稅、單一碳排放交易以及環境稅與碳交易相結合的復合政策等不同情景，指出碳排放交易與適度環境稅相結合的復合政策是較優的減排政策。孫亞男[12]將消費者低碳偏好納入考慮，提出包含環境稅及碳交易市場的復合碳交易體系更加適合我國國情。魏慶坡[13]通過分析提出在相對減排目標下的碳交易能夠和環境稅兼容，可以共同應用來實現減排目標。王壘等[14]提出將累進制環境稅制度與碳交易制度相結合的混合碳減排制度，并指出其優越性。

從企業的角度來看，企業可以通過減排技術創新或者減少產品數量來降低自身碳排放量。其中有關企業碳減排技術研發的研究建立在企業一般性技術研發的合作與競爭問題研究基礎之上，合作創新是企業有效利用外部技術與知識的有效手段，最具有代表性的就是D'Aspremont和Jacquemin[15]建立的在技術溢出存在下兩階段雙寡頭博弈模型(簡稱AJ模型)。AJ模型將雙寡頭在市場中合作創新分為兩階段競爭、兩階段合作、僅在研發階段合作這三種不同的模式，并從研發水平、產出及社會福利問題等幾個角度比較，發現在兩階段都合作時將獲得最高的研發水平、企業利潤及社會福利。Leahy和Neary[16]提出研發投入會影響企業對技術的吸收能力，進而影響企業間的技術溢出率以及企業的盈利能力。霍沛軍等[17]討論了國內雙寡頭下技術溢出的變動對企業研發支出、產量、利潤、消費者剩余和社會福利的影響。劉舉勝等[18]在有限理性前提下，構建了供需網企業合作創新行為演化博弈模型，發現知識投入、知識互補程度以及知識溢出系數會影響企業合作創新行為，進而對企業收益產生影響。Lou等[19]研究了存在碳排放交易和減排技術創新情形下供應鏈企業的行為，發現在非合作的Stackelberg框架下，均衡的減排技術投資水平低于合作創新情形下的投資水平。同時提出政府在碳交易市場化情形下可適當投資碳減排技術，從而在一定程度上實現對低碳產品價格的調控。Wang等[20]運用微分博弈模型，發現碳稅可以在一定程度上促進企業的低碳技術內部創新和合作創新。同時發現，在集中決策的情景下，企業低碳技術內部創新和合作創新的努力越多，系統的減排效益就越高。龍超和王勇[21]研究了在碳稅和碳補貼政策下基于制造商、運輸商和零售商的三級供應鏈網絡的合作減排問題，發現產品定價與減排技術創新兩階段同時合作時企業的減排量最大，且提高補貼會提高企業減排量。魏守道[22]利用微分博弈模型，研究了雙供應商雙制造商的兩級供應鏈下的企業合作減排問題，發現在碳排放權交易背景下供應鏈企業的最優選擇具有較強差異性，供應商更偏向于全面合作減排，而制造商偏向于研發競爭。李冬冬和楊晶玉[23]從寡頭企業和政府兩個主體出發，研究其在減排框架下的策略選擇，發現排污稅會影響最優策略選擇，低稅收會使均衡趨向于競爭創新，而高排污稅水平會使企業選擇合作創新形式進行研發活動。謝鑫鵬和趙道致[24]將新古典理論與博弈論相結合，研究了碳排放規制下國有制造業的策略選擇，發現在研發與定價兩個過程的完全合作模式更能實現減排效果同時最大化企業利潤。賴蘋等[25]研究了碳稅情形下企業的研發策略，發現全聯盟的合作模式優于半聯盟合作以及不合作策略。

綜上所述，現有研究存在以下不足：第一，在企業減排技術研發過程中，研究者已經開始關注環境稅和碳補貼對企業微觀減排行為影響，但卻缺少環境稅、碳交易和碳補貼政策的整體聯動性分析。第二，在混合框架企業碳減排行為研究中，研究者們往往討論環境稅與碳交易市場孰優問題，但忽略了技術溢出率對企業碳減排行為影響，以及沒有對政府治理政策與環境稅及碳排放權交易價格之間的動態影響機理給予良好的詮釋。第三，合作創新方面，少數研究者注意到了合作創新對企業減排存在影響，但其分析僅限于碳稅或碳排放權交易等單一環境政策，缺少混合環境政策下的分析。

針對以上問題，本文將碳排放權交易價格內生于企業減排決策中，結合環境稅、碳補貼政策、碳排放配額構建了混合環境規制政策并應用于企業減排行為研究中。結合三階段動態博弈，即政府投資補貼率確定階段、企業減排投資階段、企業生產階段的均衡策略選擇，給出了碳排放權交易價格、技術溢出率、企業減排研發投資行為選擇和政府最優補貼決策之間的動態影響機理，為政府、企業相關策略的制定提供一些理論依據，從而盡快實現我國整體的減排目標。

2 模型建立與求解

本文將政府與減排企業的博弈過程劃分為三個階段：首先政府確定補貼率，然后企業根據補貼率動態決策減排投資和產品生產。考慮到企業間技術研發的競爭與合作意愿，從以下三種情況探討政府和減排企業在三階段動態博弈過程中的最優決策。情形1：完全不合作(NC)，即減排技術企業自主創新和產品生產階段均進行競爭；情形2：半合作(DC)，即僅在產品生產階段進行競爭，但減排技術合作創新；情形3：完全合作(FC)，即減排技術合作創新和產品生產階段合作。基本假設如下：

(1)在產品生產階段，假設減排企業為生產同質產品的雙寡頭廠商，產品生產造成環境污染并具有負的外部性。令兩個企業的生產產量分別為qi和qj(i≠j)，單位產品的生產成本為c。同時假設市場反需求函數為p(Q)=a-b(qi+qj)，其中，a、b均為常數。

(3)在減排投資確定階段，本文假定在企業的減排過程中存在技術溢出效應。當企業j減排水平為Dj時，技術溢出效應使得企業獲得額外減排水平βDj。令企業i的最終單位產品碳排放量為θi，則θi=A-Di-βDj。針對企業的碳排放量，政府以稅率t進行征稅，則企業需繳納的稅為t(θiqi)。

根據以上假設，企業i的利潤函數為:

=[a-b(qi+qj)]qi+[σi-(A-Di-βDj)qi]·

(1)

不同于以往文獻，本文提出了這樣的一個現實約束，企業在一級碳排放權交易市場以免費方式獲得碳排放權σi，并在此碳配額約束下進行生產和創新。當然也會有一些企業碳污染物排放量超過了自己的購買量，政府會通過懲罰策略約束企業行為。懲罰成本較小時，任何環境治理政策都會在企業的逆向選擇倒逼下失效。本文沒有在此討論政府懲罰成本所造成的逆向選擇問題，重點探討了大部分企業遵守治理框架規則下的環境規制政策相互影響問題。

通過求解政府—企業三階段博弈模型，本文給出了三種情形下最優補貼率、企業最優減排投資率及企業最優生產產量。具體過程如下：

2.1 情形1：完全不合作創新模式(NC)

(1)最優生產產量決策

根據企業追求利潤最大化原則，本文給出企業i的目標函數如下:

(2)

(3)

企業j的最優生產產量為

(4)

結論1企業最優生產產量與環境稅和碳排放權交易價格均成反比例關系，說明政府要合理設置環境稅稅率，否則兩項環境規制政策的疊加作用會抑制產品市場的活躍程度。政府碳補貼并不影響企業生產決策。從2013年至今，我國政府引入碳排放權二級交易市場的目的，即以市場機制來實現碳排放權這種稀缺資源的最優配置。但是，碳排放權價格的上漲會引起企業生產的下降。2018年開始實施環境稅，過高的稅率同樣會引起企業生產的下降。因此政府要合理設計一級碳交易市場碳排放權免費分配方案與環境稅率，以免造成產品市場的萎縮。

(2)最優減排水平決策

將公式(3)和(4)帶入最大化利潤目標函數：

[A-(2-β)Di-(2β-1)Dj])2+

(5)

在2(k+t)2(2-β)(1+β)<9bε(1-r)條件下對減排水平求一階導數，同時二階導數小于0，得：

Di=Dj=DNC

(6)

結論2在減排水平決策階段，碳排放權交易、碳稅、碳補貼具有三重疊加作用，與碳減排水平呈正比，即政府征收環境稅、建設碳排放權交易市場、發放補貼可以激勵企業進行減排技術研發創新，提高了碳減排水平。同樣，技術溢出系數與企業碳減排水平呈正向關系。然而，企業減排研發投資的效率與碳減排水平呈反比。企業減排研發投資的效率越小，代表企業創新能力越強，碳排放減少量越大。

(3)最優補貼率的確定

社會最大化福利函數表達為:

(7)

將所求得的最優生產產量代入社會福利函數中得：

F=2q(a-c)-2bq2+k(σi+σj+2(1+β)·

Dq-2Aq)-εD2-2dq(A-(1+β)D)

(8)

對減排研發投資求一階導數得到社會福利最大化條件下的補貼率rNC(見表1)。

2.2 情形2：半合作創新模式(DC)

在半合作-僅在最優產量階段競爭情形下，企業在減排研發階段合作創新從而使企業享有同樣的減排投資水平，而在產品生產階段仍然保持企業之間的獨立決策。

(1)最優生產產量決策

企業最大化利潤函數為：

=[a-b(qi+qj)]qi+[σi-(A-Di-βDj)qi]·

(9)

結論3半合作情形下的最優產量策略與完全不合作情形下的最優產量策略一致。結論3與結論1相同。

(2)最優減排水平決策

在減排研發階段，如果企業采取合作創新的方式，那么最優減排水平的確定以企業的共同利潤最大化為目標函數：

maxΠDC=Π1+Π2

=2q[a-2bq]+(σi+σj)k-2kq(A-D-βD)-

2cq-2tq(A-D-βD)-2tR-(1-r)εD2

(10)

將所求得的企業最優生產產量代入最大化利潤函數中得:

maxΠDC=Π1+Π2

(σi+σj)k-(1-r)εD2

(11)

在2(1+β)2(k+t)2<9bε(1-r)條件下對減排水平求一階導數，同時二階導數小于0，得:

(12)

結論4通過分析企業僅在生產產量決策階段進行競爭的半合作情形，環境稅、碳排放權交易價格、補貼率之間的相關關系類似于企業完全不合作情形。當β>0.5時，半合作狀態下的企業碳減排水平要明顯高于不合作情形(分析兩種情形的約束條件可知)，且技術溢出率給企業帶來更高的減排水平。但是，當0<β<0.5時，雖然技術溢出系數與企業碳減排水平同樣呈正向關系，但是半合作狀態下的企業碳減排水平并不高于不合作情形。

(3)最優補貼率的確定

社會最大化福利函數為：

(13)

將所求得的最優生產產量和確定的最優減排水平代入社會福利函數中得:

F=2q(a-c)-2bq2+k(σi+σj+2(1+β)·

Dq-2Aq)-εD2-2dq(A-(1+β)D)

(14)

對減排研發投資補貼率求一階導數可得到社會福利最大條件下的補貼率rDC(見表1)。

2.3 情形3：完全合作創新模式(FC)

在完全合作-各個階段均進行合作情形下，企業在生產產量確定階段、減排研發投資階段均共同決策從而使企業的共同利潤最大化。因此，令qi=qj=q,Di=Dj=D。

(1)最優生產產量決策

企業的共同利潤最大化函數為:

(15)

對產量求一階導數

(16)

結論5通過分析完全合作情形下企業最優生產產量可知，環境稅、碳排放權交易價格、補貼率之間的相關關系類似于完全不合作和半合作情形。但是完全合作情形下的企業最優產量低于競爭和半合作情形下的最優產量。這也體現了企業通過合作降低市場供給總量以維持高價的目的。

(2)最優減排水平決策

企業的共同利潤最大化函數為:

(17)

將所獲得的最優生產產量代入利潤函數中得：

(σi+σj)k-(1-r)εD2

(18)

在(k+t)2(1+β)2<4bε(1-r)條件下，對減排水平求一階導數，二階導數小于0，得:

(19)

結論6通過分析企業完全合作情形下，獲得的企業最優減排水平可知，其與環境稅、碳排放權交易價格、補貼率之間的相關關系類似于企業完全不合作情形下獲得的結論3。完全合作情形下減排水平低于半合作情形。但是，當0<β<0.41時，完全合作狀態下的企業碳減排水平并不高于不合作情形。

(3)最優補貼率的確定

社會最大化福利函數為:

(20)

將所求得的最優生產產量和確定的技術溢出率代入社會福利函數中得：

F=2q(a-c)-2bq2+k(σi+σj+2(1+β)·

Dq-2Aq)-εD2-2dq(A-(1+β)D)

(21)

對減排研發投資補貼率求一階導數可得到社會福利最大條件下的補貼率rFC(見表1)。

表1 不同合作模式社會福利最大化條件下補貼

3 模擬仿真及分析

自2013年中國碳排放權交易試點、2018年相繼開始征收環境稅以來，企業減排決策必然受到環境規制政策的影響。本文運用Matlab軟件對模型中的相關變量進行賦值模擬，檢驗分析模型的合理性，并探討混合環境治理框架下企業碳減排行為的特點。

參照孫亞男[12]、李敏和劉青[28]等的研究，在模型最優值存在情形下，對模型中各參數設定如下有效參考值：假設只有企業1和企業2，并且實行碳減排總量控制，年度排放限額為σi=σj=σ=1萬噸。根據廣州碳排放權交易所公布的2017年8月的碳配額日成交均價，取k=10元/噸；參考國家發改委及財政部課題組“中國環境稅稅制框架設計”專題組專家的建議，取t=10元/噸。根據柴油每升排放系數為2.6769kg/L，電能每千瓦時排放系數為0.8108kg/Kwh，假設每單位碳排放系數A=1.5萬噸。假設市場容量a=51，b=40，單位產品的生產成本c=1。企業減排研發投資的效率ε=40,企業排污對社會環境的邊際破壞程度d=11。假設在完全不合作下技術溢出率為0.1，在半合作和完全合作情形下技術溢出率為0.8。本文給出了減排補貼階段和減排水平確定階段各個變量之間的敏感性分析，從而更好地闡述環境稅、碳補貼、碳排放權交易對企業決策的影響。

3.1 碳減排補貼率與相關變量之間的敏感性分析

首先分析減排補貼率對企業最優產量的影響，由圖1可知企業的最優產量隨著補貼率的增加而增加，企業的補貼能夠有效的減緩企業減排投資的負擔。另外，完全合作情形下的產量要低于半合作及不合作情形，這是由于企業在生產階段合作，相當于一個寡頭市場，企業可以控制產量及價格來謀求企業利潤的最大化。同時，減少產品數量還能夠剩余更多的碳排放權，從而獲得二級交易市場的收益，與結論5一致。而對半合作情形，兩企業必須生產足夠產品以應對競爭對手。圖2給出了減排補貼率對企業最大利潤的影響，我們發現企業最大利潤也隨著補貼率的增加而增加，這與結論1、結論3和結論5相一致。相比之下，完全合作情形的企業最大利潤要高于其他兩種情況，這是因為企業通過減少產量節省了大量的碳排放交易權。

圖3顯示的是減排補貼率對企業最優減排水平的影響。當減排投資補貼相同時，企業減排水平大小序列為：完全合作>半合作>不合作情形。隨著補貼率的增加，企業減排量也隨著增加，這說明政府補貼能夠促進企業減排投資。我們也觀察了在完全合作情形下，交易價格對企業最優減排水平的影響。由圖4可以發現，當碳交易價格為10元/噸時，企業單位產品減排水平要大于同一補貼率下碳交易價格為5元/噸時的減排量。由此可知，正如結論2、結論4和結論6所述，隨著碳交易價格的提高企業單位減排水平也會上升。但同時，在全合作且補貼率小于26%情形下，碳交易價格為15元/噸時企業單位產品減排量小于碳交易價格為10元/噸時的單位產品減排量。這說明當政府在確定補貼率時不考慮碳排放權交易市場價格，而確定一個特定的、小于26%的補貼率時，碳交易權價格對企業單位產品減排水平的影響是非線性的，因此在政府確定補貼率時，為了科學合理的促進企業減排，要考慮碳排放權交易價格對企業減排補貼率的影響。

圖1 企業最優產量vs減排補貼率

圖2 企業最大利潤vs減排補貼率

圖3 最優減排水平vs減排補貼率

圖4 碳交易價格、減排補貼率與最優減排水平

3.2 碳排放權交易價格與相關變量之間的敏感性分析

本文繼續探討碳排放權交易價格對企業減排行為的影響。圖5顯示碳排放權交易價格與減排投資補貼率負相關。可以看出，隨著碳排放權交易價格的增加，政府對減排投資的補貼率逐漸減小，這說明碳排放交易政策可以有效降低政府的補貼，減輕政府的負擔，碳交易市場的建立是解決碳排放問題的重要手段。在半合作方式下政府補貼率最高，原因在于半合作情形下的產量要高于完全合作情形，企業既需要碳排放權來生產，又需要碳排放權在二級市場上交易獲得更多收益。因此，這種半合作方式需要政府投入的碳減排補貼更高。由圖6可知，從企業最優減排水平角度來看，隨著碳交易價格的上升，企業的最優減排水平也上升。這表示碳排放交易權政策可以有效的激勵企業進行減排創新研發，提升企業的最優減排水平從而增加企業的額外利潤。同時我們觀察到，碳排放權交易價格對企業單位產品減排水平的影響并不是線性的，在半合作與全合作情形下，在碳排放權交易價格達到12元/噸左右企業單位產品減排水平達到最高值。在完全不合作情形下，在碳排放權交易價格達到7.6元/噸時單位減排水平便已經達到最大。并且，半合作情形下減排水平要明顯大于完全合作情形。如圖5、圖6所示，政府在確定最佳補貼率時，需要將碳排放權交易價格納入考量。

圖7展示了企業節余的碳排放交易權隨著碳排放權交易價格變化的走勢。可以看出，節余碳排放權交易量與交易價格成正比，這說明碳排放權交易價格越高，企業越有動力節約初始分配的碳排放權，以在碳市場換取經濟利益。節約碳排放權有兩種手段：一是加強減排研發，提高企業產品單位減排水平，但企業必然要投入資金，從而給企業利潤帶來壓力。二是減少產品數量，但是減少產品數量也會影響企業的利潤。從圖7可以看出，在完全合作情形下的碳排放權交易量要明顯大于半合作與不合作的兩種情形。這是由于在完全合作情況下，企業通過產品階段合作形成一個寡頭，雖然產量減少，但是可以提高價格維持企業利潤，同時也可以大量節約初始碳排放配額在碳交易市場上。

圖8進一步顯示了社會最大福利隨著碳排放權交易價格的增加而增大，這說明碳排放權交易市場的存在能夠有效增加社會福利。此外，我們觀察到，在不合作、半合作、完全合作三種情形中，半合作情形的社會福利是最佳的。因為完全合作情形下企業在生產階段合作會形成單寡頭市場，產品數量會小于生產階段不合作的情形。而對于企業最大利潤而言，雖然全合作情形下的企業的最優產量要小，但是由于形成了單寡頭壟斷市場，企業的利潤反而大于半合作情形。同時由圖6可知，半合作下企業單位減排水平要高于完全合作情形，所以綜合來看，半合作情形下社會福利最大。

圖5 減排補貼率vs碳交易價格

圖6 企業單位產品減排水平vs碳交易價格

圖7 企業節余碳交易量vs碳交易價格

圖8 社會最大福利vs碳交易價格

3.3 環境稅和企業技術溢出率的敏感度分析

除了碳減排補貼率、碳排放權交易價格，對企業征收環境稅也是一種可以促進企業減少碳排放的有效手段。需要指出，由本模型中企業最優減排水平D的表達式可以看出，環境稅對最優減排水平的作用與碳排放權交易價格相似。魏茨曼指出，當市場處于完全競爭、完全信息和交易費用為零的狀態時，環境稅與碳排放交易制度二者在政策效果上具有一致性，且當邊際減排成本與邊際減排收益相同時二者等價。本文假設企業在商品階段是完全競爭、完全信息情形，所以結論便是兩者效果相同。但現實世界里這些假設很難滿足，環境稅和碳排放權交易機制的政策效果并不相同。環境稅機制有較低的制度成本，在操作性上更簡便；而碳交易機制在對信息變化的反映上具有很強的靈活性，這也增加了企業碳排放決策的風險和難度;此外，相較于環境稅這種間接性的碳減排激勵機制，碳排放權交易下的減排效果更顯著。

本文進行了半合作情形下環境稅以及技術溢出率的敏感度分析。如圖9顯示，在半合作情形下，隨著環境稅從1元/噸增加到5元/噸，企業的減排水平反而減少，當環境稅增加到10元/噸，企業單位產品減排水平會隨之提高。這說明環境稅如同碳排放權交易價格一樣，對企業單位產品減排水平的影響是非線性的。同時，環境稅會給企業帶來較大的負擔，而且由于稅收是以政府為主體運作，存在權力尋租的空間。

圖10則給出了半合作情形下另外一個會影響企業減排投資的因素—企業之間的技術溢出率的影響。技術溢出率與企業最優減排水平之間存在階段性變化，其中半合作、完全合作情形閾值分別為β=0.5和β=0.41。這說明，只有超過閾值，企業間進行碳減排研發合作才會提高企業最優減排水平，供給更多的碳排放權，獲得較高的碳排放權價格。但根據我們所得的半合作情形下政府對企業投資補貼的表達式可以看出，減排補貼率與技術溢出率成正比，這說明隨著企業之間搭便車的情況越來越嚴重，為了維持社會福利最大化，政府承擔的負擔也會越來越重。

圖9 半合作情形下環境稅的敏感度分析

圖10 半合作情形下技術溢出率的敏感性分析

4 結語

隨著我國碳減排的需求越來越迫切，在面對企業減排及減排研發動力不足、環境政策實施存在局限性等問題時，政府如何有效的利用環境政策激勵企業進行減排創新、提高減排水平引起了越來越多的關注。本文以社會福利最大化為前提，將碳排放權交易與環境稅政策、碳補貼政策相結合，通過環境政策混合治理框架下的政府-企業博弈三階段模型，即政府最優投資補貼率確定階段、企業減排投資階段、企業生產階段，運用逆推歸納法，分析了碳排放權交易價格、企業減排研發投資行為選擇和政府最優碳減排補貼決策之間的動態影響，得出如下結論。

第一，從政策作用效果來看，碳減排補貼政策能夠減輕企業減排投資負擔，激勵企業進行減排技術創新投資，提高減排水平。碳排放權交易政策不僅有效提高企業的減排水平，而且碳排放權交易價格的增加能減輕政府對減排投資的補貼，降低政府的負擔。碳排放權交易價格的增加也會提升企業的最大利潤和社會最大福利，這表明碳排放權交易市場不僅是解決污染問題最有效的一種方式，而且也會帶來社會最大福利的提高。

第二，從企業競爭與合作方式來看，半合作情形下的企業減排水平最優，不僅能夠較好地推動國家減排目標的實現，而且也能最大化社會福利。半合作情形既克服了完全合作情形下的壟斷市場的形成，又能克服競爭情形下減排研發投入的分散性，實現減排技術的合作創新。這說明在產品市場和技術研究市場的雙重作用下，企業減排投資要比縮減產量更為有效地實現國家減排目標。

根據研究結論對碳減排政策的實施提出以下建議。(1)實行綜合有碳排放權交易、環境稅以及碳補貼政策的混合治理框架。相較于單一政策，混合治理框架情形下政府和企業能夠更加靈活的安排自身減排策略，有助于實現碳排放總量控制，降低碳減排政策實施阻力。(2)充分利用碳排放權交易市場機制。政府在制定補貼率時，可以參考碳排放權交易市場中碳交易價格，當碳交易市場中碳交易價格上升時，政府可相應的降低補貼率；碳交易價格下降時，相應的提高補貼率。完善的碳交易市場可以實現有限碳排放權的有效分配，也是企業能夠積極參與交易的前提，能夠促進企業達到最優碳排放博弈決策。(3)確定合理的環境稅水平。過高的環境稅會增加企業負擔，對于不同經濟發展水平的地區可以實行有差別的環境稅。同時也要認清，政府如何充分整合政府環境稅、碳補貼、碳排放權交易市場以及合作激勵政策等不同環境治理工具仍然是一個難題，需要我們進一步思考如何從完全信息市場結構到不完全信息市場結構的分析。

當然，本研究還存在有待改進之處。在模型構建過程中對考慮的因素進行了簡化，如將產品市場看作完全競爭、把環境稅的作用等同于碳排放權交易價格，這種情況在現實中是無法成立的。在模型建立的同時并沒有考慮消費者低碳產品支付意愿和其對產品需求量的影響。此外，模型只考慮了擁有兩家企業的行業碳減排行為問題，未來需要在多企業環境中進一步驗證模型的合理性和實用性。