試點排污權交易制度提高區域綠色全要素能源效率的研究

收稿日期：2023-11-23

作者簡介：李東亮（2001—），男，廣東湛江人，碩士。研究方向：環境經濟。

摘要：本研究以中國30個省級行政區面板數據為樣本，依據SBM模型和Malmquist-Luenberger指數對各行政區全要素綠色能源效率進行綜合評價。結果發現，與中西部地區相比，我國東部地區能源結構更加合理，全要素綠色能源效率顯著更高。在此基礎上，利用雙重差分法檢驗推行排污權交易試點政策是否會影響全要素綠色能源效率。驗證結果顯示，實施排污權交易制度，能顯著提高區域全要素綠色能源效率，具體實現路徑主要是綠色技術創新。異質性分析表明，在高污染試點地區，排污權交易制度對全要素綠色能源效率提高和綠色技術創新的促進作用更顯著。

關鍵詞：排污權交易；全要素綠色能源效率；綠色技術創新；雙重差分法；SBM模型；Malmquist-Luenberger指數

中圖分類號：X32；F425 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）01-0-05

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.046

Research on Pilot Emission Trading System to Improve Regional Green All Factor Energy Efficiency

LI Dongliang

（University of Macau， Macao 519000， China）

Abstract： This study uses panel data from 30 provincial-level administrative regions in China as samples， and comprehensively evaluates the total factor green energy efficiency of each administrative region based on the SBM model and the Malmquist-Luenberger index. It is found that compared with the central and western regions， the energy structure in the eastern region of China is more reasonable， and the total factor green energy efficiency is significantly higher. On this basis， the double difference method is used to test whether the implementation of emission trading pilot policies will affect the efficiency of all factor green energy. The verification results show that implementing the emission trading system can significantly improve the overall green energy efficiency of the region， and the specific implementation path is mainly through green technology innovation. Heterogeneity analysis shows that in high pollution pilot areas， the emission trading system has a more significant promoting effect on the improvement of total factor green energy efficiency and green technology innovation.

Keywords： emissions trading; full factor green energy efficiency; green technology innovation; double difference method; SBM model; Malmquist-Luenberger index

生態環境保護關乎人類命運和長遠發展，依據“十四五”規劃及2035年遠景目標，2035年我國碳排放達峰后穩中有降，綠色生產生活方式逐步普及，生態環境實現根本好轉，美麗中國建設目標基本實現。改革開放以來，我國經濟曾持續實現高速增長，但在一定程度上由高能耗驅動，這引發高污染、資源浪費、能源利用效率低下等問題。近年來，為提高能源效率，我國政府制定相關政策，其中之一是排污權交易試點。排污權交易制度的運作是基于碳排放信用交易市場，低排放企業可以在公開市場出售剩余的排放許可額度，高排放企業必須從市場上購買不足的額度，由此帶來的成本提高可能會刺激企業提高能源效率，以減少其排放。因此，有必要研究排污權交易制度在我國的實施是否可以有效地促進我國能源效率的提高，與環境相關的技術創新能否促進能源效率提升。本文以2006—2019年全國30個省級行政區面板數據作為樣本，探究排污權交易制度對中國綠色能源效率的影響。其間利用夜間燈光數據模擬測度能源消費量，運用SBM模型和Malmquist-Luenberger指數科學全面評價各省級行政區綠色全要素能源效率，解決排污權交易政策可能存在的內生問題，并將綠色技術創新納入排污權交易和能源效率提升研究，以提升綠色全要素能源效率。

1 假設的提出

排污權交易于2005年在歐洲推出，現已成為一種獨特的政策工具，其主要目的是經濟高效地減少溫室氣體排放。我國于2007年進行排污權交易制度試點，本次試點涉及浙江省、江蘇省、內蒙古自治區、山西省、天津市、陜西省等11個省級行政區。實施排污權交易制度，能夠內化外部性并有效激勵減排，但任何政策在一定程度上都會扭曲市場力量[1]。研究證實，歐盟排污權交易制度對瑞典企業能源效率的提升并無顯著影響[2]。目前，關于排污權交易政策能否提升能源利用效率，國內同樣未達成一致結論。部分學者肯定排污權交易制度能夠提升能源利用效率[3]，但也有學者否定排污權交易對能源效率提升的促進作用[4]。

目前，我國排污權交易制度仍然處于發展階段，不可否認，該制度長期存在經濟紅利與環境紅利[5]，但大多研究衡量能源效率時，并沒有對能源效率進行系統度量。基于此，本文提出假設H1：排污權交易制度能夠提高區域綠色全要素能源效率。環境規制對區域技術創新的影響通常存在兩種方式：一是通過提高環境成本倒逼研發創新；二是對綠色環保企業給予經濟紅利，激勵企業綠色技術創新[6]。排放權交易制度作為一種市場化的環境規制工具，將環境成本與企業創新補償聯系起來，能夠實現降低成本和推動技術創新的雙贏[7]。具體而言，環境成本的提高依賴于排污權的初始配額需要企業自行購買，基于利潤最大化目標，為降低購置成本，企業提高綠色技術創新能力、降低環境成本的意愿將增強；出讓排污權初始配額的企業為了繼續獲得經濟紅利，將更有動力進行綠色技術研發，而受讓方為了降低己方的環境成本，不得不進行綠色技術創新。至此，排污權交易制度通過上述兩種方式極大地推動企業提高綠色技術創新能力的意愿。

綠色技術創新能力的提高被看作是初級能源利用效率的提升。能源方面的技術創新能夠引起能源價格變化[8]，導致供需平衡被打破，能源消費結構發生變化，進而導致目標投入與實際投入的比值（能源效率）發生變化。由此，本文提出假設H2：排污權交易制度借助綠色技術創新能力能顯著提高區域綠色全要素能源效率。

2 研究設計

2.1 樣本選擇與數據來源

以2006—2019年全國30個省級行政區面板數據作為研究樣本，研究樣本不涉及香港特別行政區、澳門特別行政區、臺灣省和西藏自治區。數據主要來源于歷年中國統計年鑒、中國環境統計年鑒及各省級行政區相關統計年鑒。

2.2 變量定義

本研究基于非期望產出的SBM模型和Malmquist-Luenberger指數計算全要素綠色能源效率。設置每個省級行政區為一個決策單元（DMU），記X∈Rm×n為投入矩陣，Y g∈RS1×n為期望產出矩陣，Y b∈RS2×n為非期望產出矩陣，S -∈RM、S g∈RS1、S b∈RS2則表示對應的松弛變量。共有n個DMU，m、s1、s2則表示相應的變量個數。矩陣中，每行代表一個變量，而每列代表一個DMU，它可以表示第i個DMU的第k個投入變量。

每個DMU中有m個投入X=（x1，x2，…，xm），S個產出，其中包含S1種期望產出Y g=（y1g，y2g，…，ys1g），S2種非期望產出Y b=（y1b，y2b，…，ys2b），設定求解的目標參數λ表示橫截面觀測值的權重向量λi（i=1，2，…，n），對每個特定DMU構造SBM模型，如式（1）所示。其中，ρ為效率評分，當且僅當ρ=1時，當前DMU有效。

（1）

將包含“壞”產出的方向距離函數應用于Malmquist-Luenberger指數模型，得出t時期技術水平下的生產率指數，如式（2）所示。其中，ML為全要素效率，若該指標數值大于1，則表示效率提高，反之表示效率下降。

（2）

基于上述模型，參考史丹等[3]的研究，選取勞動（各省份年末從業人員）、資本（永續盤存法計算資本存量）、能源消費總量（夜間燈光數據）為投入，同時分別選取各省級行政區實際地區生產總值作為期望產出，各省級行政區工業SO2、工業粉塵和工業廢水排放量作為非期望產出，在此基礎上計算全要素綠色能源效率，作為被解釋變量。解釋變量為排污權交易政策，運用雙重差分模型（DID）來評估排污權交易的效果。具體模型如式（3）所示。

（3）

式中：G為被解釋變量全要素綠色能源效率；i為對應的地級行政區；t為年份；T代表城市分組變量，如是排污權交易試點城市，記為1，反之，則記為0；P代表時間分組虛擬變量，實施政策后，記為1，政策實施前，記為0；C為控制變量組；?0、?1、?2為各變量對應的回歸系數；μt為時間固定效應；γi為省級行政區固定效應；ηit為個體固定效應；εit為隨機擾動項。模型中，主要觀測?1的數值和符號，以此分析排污權交易政策對全要素綠色能源效率的影響。

此外，假設H2涉及綠色技術創新，主要借鑒王珍愚等[9]的研究成果，按照世界知識產權組織（WIPO）推出的國際專利分類綠色清單，通過國家知識產權局數據庫識別出各地級行政區環境友好型的綠色專利申請數量，并以其占當年各地區專利申請總數的比例作為衡量綠色技術創新的核心指標。控制變量組包含多個變量，如表1所示。

3 實證分析

3.1 描述性統計與相關性分析

由表2可知，我國東部地區能源利用效率普遍高于中西部地區，尤其是北京市、上海市、天津市、廣東省、福建省、浙江省等地。但無法忽略的是，在實施排污權交易政策之前，高效率值的省級行政區可能本就擁有優越的能源結構。因此，進行DID分析，然后檢驗排污權交易制度對綠色全要素能源效率的影響。

3.2 基準回歸與平行趨勢檢驗

樣本區間內，全要素綠色能源效率在政策實施前后的均值變化如圖1所示。自排污權交易正式實施后，全要素綠色能源效率穩步提升，但是在2015年前后全要素能源效率呈現下降趨勢，這可能受到國際金融危機的影響。2017年之后，全要素能源效率又逐年提高。試點城市的全要素綠色能源效率穩定在非試點城市的上方，表明排污權交易制度對全要素綠色能源效率存在持續的正向作用，初步印證假設H1。

依據雙重差分模型，主要變量的基準回歸結果如表3所示。一是綠色能源效率1。控制時間和個體固定效應后，確定排污權交易制度影響綠色全要素能源效率的DID估計結果，其中，交互項的影響系數在0.1的水平上顯著，表明2008年正式實施的排污權交易制度顯著提高對應地區的綠色全要素能效，即假設H1得到驗證。二是綠色技術創新。排污權交易制度對綠色技術創新的影響系數為3.193，且在0.01的水平上顯著，表明以申請專利數占比來衡量的綠色技術創新水平顯著提高，這說明排污權交易政策可以激勵企業創新。三是綠色能源效率2。排污權交易試點項目促進綠色全要素能源效率實現提升，此時綠色技術創新并未發揮中介效應。盡管市場化環境規制帶來的創新補償效應可以分為產品補償和過程補償，但是當前的創新效應并沒有轉化為更高的綠色全要素能源效率。四是綠色能源效率3。綠色技術創新與排污權交易的交互項系數在0.1的水平上顯著為正，且交互項的回歸系數明顯下降，假設H2得到驗證。

DID估計結果的一致性需要滿足相應前提條件，即處理組和對照組都能和時間趨勢假設相符，也就是說，在進行政策干預之前，處理組和對照組的結果變量趨勢一致。以2008年為基準年，經平行趨勢檢驗，未實施排污權交易政策時處理組和對照組未存在明顯區別，因此其符合平行趨勢假設。

3.3 異質性分析

為使研究更全面，以單位地區生產總值工業SO2排放量作為依據，設置虛擬變量區分高污染地區與低污染地區，高于均值的記為1，反之，記為0。分組回歸結果如表4所示。一是綠色全要素能源效率，其中，高污染地區的交互項在0.1的水平上顯著，低污染地區不顯著；二是綠色技術創新，其中，高污染地區在0.01的水平上顯著，低污染地區同樣不顯著。高污染試點地區內，排污權交易制度對能源效率和技術創新的促進作用更顯著。

3.4 穩健性檢驗

為了排除其他因素的影響，確保綠色全要素能源效率的變動是由排污權交易制度引起的，本研究在全樣本中進行1 000次隨機抽樣，每次隨機抽取11個省級行政區設定為假想的處理組，而將其余省級行政區設定為假想的控制組，作出綠色全要素能源效率的核密度圖。總體來看，系數集中分布在0附近，可推斷其他變量的遺漏系數為0。本研究結論通過穩健性檢驗，排污權交易制度對綠色全要素能源效率存在影響，且這與其他未知因素影響無關。

4 結論

本研究基于雙重差分法，從省級行政區角度討論試點地區排污權交易的實施是否能夠有效提高能源效率。研究表明，在我國試點地區，排污權交易制度的確能夠提升綠色全要素能源效率，并且綠色技術創新作為內驅力，正向調節二者的促進作用；排污權交易制度的實施依賴地域污染程度的高低，高污染地區對于該政策表現得更為敏感；30個省級行政區的能源效率多樣性明顯，東部地區普遍高于中西部地區。基于上述結果，我國有必要自上而下地改進排污權交易制度的設計，優化交易市場激勵措施，以實現清潔生產和經濟增長的雙重目標。因此，要大力扶持企業創新，特別是環保節能方面的創新；結合地域特征，逐步推行排污權交易制度。高污染地區先試行，中西部地區重點施行，建立完善的排污權交易市場。地方政府應積極制定合理的交易規則和初始排放權分配額度，防止壟斷交易配額等惡性交易。

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