碳排放权初始配置及其在我国实施的理论分析

刘琦铀， 张成科， 张能福， 宾 宁

(1.广东工业大学 经贸学院，广东 广州 510000; 2.五邑大学 管理学院，广东 江门 529000)

碳排放权初始配置及其在我国实施的理论分析

刘琦铀1， 张成科1， 张能福2， 宾 宁1

(1.广东工业大学 经贸学院，广东 广州 510000; 2.五邑大学 管理学院，广东 江门 529000)

在构筑基于总量控制的碳排放权交易制度进程中，最重要却又最棘手的问题是初始碳排放权的合理配置。本文首先对免费分配和公开拍卖这两种理论界探讨最多的初始配置方式进行评析，并结合我国实际国情，从不同维度进行政策考量，得出碳排放权交易制度建立初期，我国宜采用免费初始碳排放权配置方式；其次，采用建模分析法，对常用的基于历史绩效的“祖父制”及社会最优绩效的初始配置方式进行分析，并指出所存在的弊端；最后，提出了基于经济最优与公平兼顾的碳排放权初始配置策略，并在结论部分对我国初始碳排放权配置问题，提出了政策建议和研究展望。

碳排放权；总量控制；初始配置

1 引言

随着社会经济快速发展，以及由此引发的二氧化碳等温室气体的大量排放，导致了全球气候变暖等问题出现。因此，如何构建有效的碳排放权交易机制，以促进节能减排，实现社会经济可持续发展，已成为当今社会最为重要和紧迫的难题之一，而实施碳排放权交易制度，在理论和实践中首先要解决的一个关键问题是碳排放权的初始配置问题[1]。

根据传统微观经济理论，在完全竞争条件下，排污权交易市场效率并不受初始配置方式影响，因此，早期的理论研究中，很少考虑排污权的初始配置问题[2,3]。然而，随着交易制度不断发展和完善，Hahn[4]跳出传统微观经济理论，得出在不完全竞争市场中，初始配置方式在很大程度上影响市场效率，至此，有关排污权的初始配置研究逐渐为理论界所关注。Barde[5]指出，排污权交易制度的制定，最大障碍是初始排污权配置问题。Heller[6]指出，初始配置方式是排污权交易开展过程中的政治性难题。Bertram,Benz[7,8]指出，碳交易市场减排效率很大程度上依赖于碳排放权的初始配置方式。我国在排污权初始配置等领域研究起步较晚，李寿德和黄桐城[9,10]构造了初始排污权配置多目标决策模型，并就免费配置方式对市场结构的影响等方面展开了相关研究。赵文会等[1,11]对初始排污权已有文献进行综述，提出了公平与效率兼顾的极大极小值模型及其求解方法。

以上分析可知，初始配置问题虽引起高度重视，然而，已有研究大都只是笼统地对“排污权”初始配置进行研究，却鲜有文献针对“碳排放”特点，将其初始配置与我国环境和市场条件相结合进行研究。由于我国此方面的研究还处于初期探索阶段，实施过程中仍存在某些突出的理论和实践问题，这将严重制约我国低碳经济发展。因此，有关该问题的理论研究和应用探索显得尤为重要。

2 碳排放权初始配置方式评析及政策考量

基于总量控制的碳排放权初始配置，是指政府以配额形式设置初始排放许可，来控制和优化碳排量，以达到预设排放目标。此措施实施所面临的难题是：如何合理、有效地在减排主体间分配既定碳排放权配额？目前，学术界探讨最多的配额方式主要包括免费分配和公开拍卖。现分别对二者进行评析，并结合我国实际国情，从不同维度进行政策考量，以为我国制定相关政策提供理论参考。

2.1 碳排放权初始配置方式评析

依配置准则不同，免费配置方式主要包括祖父制和标杆法。(1)祖父制：依据溯源配置准则，以排放实体历史排放量为基准，确定初始配额。该方法虽操作简单，但却与污染者付费原则相悖，且执行成本高，容易导致激励扭曲等；尤其对于市场新准入者，由于初始碳排放权无法免费获取，需去二级市场购买，因此，该配置方式可能导致已有减排主体恶意囤积碳排放权，以抬高市价，加大新企业准入市场难度[12]。(2)标杆法：依据标杆配置准则，以行业单位产出平均碳排放量为基准，排放实体产量乘以该基准，即可得初始配额。标杆法虽解决了激励扭曲和新准入企业初始排放权的合理配置问题，但该方法对数据要求高，行业基准设定复杂，且容易遭到低能效公司的反对[13]。

为弥补免费配置方式的不足，以公开、公正见长的拍卖方式逐渐被各国政府和学者所关注。优点主要表现在：(1)能提高财政收入，并将其用于环境治理；(2)减少扭曲性税收，提高社会福利；(3)弱化逆向激励，鼓励技术创新；(4)体现公平、公正原则，使配置结果更透明。拍卖方式的不足之处主要表现在企业竞争力削弱、碳交易二级市场价格扭曲、参与主体具有合谋等潜在动机等[14]。

2.2 碳排放权配置方式的政策考量

由于各国具体国情对配置方式选择有较大影响，现根据我国实际情况，从减排主体和经济发展结构、市场交易状况、政府执政能力和法律法规建设等维度，对免费分配和公开拍卖进行政策考量。

(1)减排主体和经济发展结构

不同配置方式选择，关系到减排主体对碳排放权是否需付费，进而影响生产成本和市场竞争力。若采用免费配置方式，减排主体无须对碳排放权付费，甚至可拿到市场交易以获利，因此，对减排主体影响较小，容易被接受。若采用公开拍卖方式，减排主体须付费才能获取排放许可权，因此，使减排主体成本增加，降低了利润和市场竞争力。尤其对那些减排成本较大的能源密集型企业，以及在国际或区域市场竞争中，当竞争对手所在国或区域不受减排规制时，减排主体市场竞争力在短时间内将明显削弱。当下我国正处于工业化发展进程转型期，企业面临内部改革和外部竞争双重挑战，对政策风险抗冲击能力较弱。因此，公开拍卖会对我国经济发展和能源结构造成较大冲击，而初期的碳排放权免费配置方式则能减少来自减排主体的阻力，给相关产业提供一个缓冲期的作用[15]。

(2)碳排放权交易市场状况

国内有关碳排放权交易等方面的研究文献虽逐年增多，实践应用中也先后涌现了大批碳交易所，但他们的存在更多是一种象征意义，以彰显地方政府减排态度，却未能真正有效地发挥碳排放权交易的实际功效。与欧美等发达国家相比，我国碳交易市场的流动性、透明度和公开性仍较弱，差距依然明显，尤其在公开拍卖等方面的理论研究和实践应用仍较欠缺。因而，在交易制度建立初期，我国采用初始碳排放权的免费配置方式更具实操性和现实意义。

(3)政府行政能力和法律法规制度

尽管交易机制构建的初衷，是通过市场作用来内生化企业碳排放量，以达到减排降污目的，但在整个交易机制构建和运行过程中，政府却发挥着极其重要作用。首先，政府需结合实际情况，权衡好经济发展与环境保护的关系，使碳排放权交易机制构建不会制约企业经济发展；其次，在交易实施过程中，有关碳排放权申报、检测及数据核准等方面，政府需建立一个有效的市场监管体系；最后，政府各职能部门在碳排放权监管过程中，需职责明确、依法监管。因此，碳排放权交易制度的健康发展，除了对政府行政能力提出了较高要求，更需要进一步完善我国相关法律法规制度，以确保市场交易有序进行，政府监管过程有章可循、执法过程有法可依。此外，相关法律规章制度的完善，能降低减排主体参与交易的政策和市场风险，增强参与交易的信心。由于当下我国碳排放权交易市场正处于初期探索阶段，若采用公开拍卖方式，会使政府行政能力面临较严峻的挑战；同时市场交易等法律规章制度的缺失，也不利于采用公开拍卖方式来配置初始碳排放权[16]。

以上分析可知，尽管理论分析论证了公开拍卖方式为较优选择；实际应用中，欧美等发达国家也较偏向于采用公开拍卖方式。然而，囿于对我国现实情况，通过不同维度的政策考量，得出交易制度建立初期，实施免费分配机制，更有利于促进当前我国碳排放权交易市场和低碳经济的发展。

3 我国现有初始碳排放权免费配置方式的建模分析

由于免费配置方式为我国现阶段的较优选择，现分别对两种常用初始配置方式进行建模分析，以构建适合我国国情的初始配置模型。为了便于问题描述，首先对相关符号定义如下：

3.1 基于历史绩效的“祖父制”初始碳排放权配置策略分析

(1)

(1)政策制定者最优化条件分析

政策制定者的优化目标是使整体经济效益最大化，且总碳排放量等于社会环境控制总量Π，即

(2)

(3)

即作为政策管理者，满足其优化目标的前提是所有减排主体的产品价格等于其生产边际成本；所有减排主体的边际削减成本相等，且等于碳排放权市场交易价格。

(2)减排主体最优化条件分析

(4)

将(1)式代入上式求解可知，减排主体i的最优化条件为

(5)

由(3)式和(5)式对比可知，后者所得个体最优产量和碳排放量明显大于前者，即二者优化结果不一致。这是由于“祖父制”配置方式，使各减排主体间对最优产出及最优碳排放量存在一定博弈，若某减排主体单方面遵循社会最优化结果进行减排生产，则下期初始配额将随之减少。因此，为避免下期相对碳排放量减少，各主体都会增加当期产出量和碳排放量，即产生所谓的“棘轮效应”。

3.2 基于社会最优绩效的初始碳排放权配置策略分析

(6)

(6)式的实质是指在完全信息条件下，碳排放权的分配依次优先考虑减排边际成本最大的减排主体，以达到资源配置的社会效益最大化。该模型的理论实质及相关证明可反映在如下命题1中。

命题1 若减排主体i和h的最优碳减排分配量为πi和πh，且相应的碳减排边际成本gi(x)和gh(x)为严格单调递增函数，则

(1)若gi(ei)≥gh(eh)，且πh>0，则πi>0。

(2)若gi(x)≥gh(x)，且ei>eh，则πi>πh。

由于gi(x)和gh(x)为严格单调递增函数，因此可得

(1)若πh>0，则由于gi(ei)≥gh(eh)>gh(eh-πh)=gi(ei-πi)⟹ei>ei-πi，即πi>0。

(2)若gi(x)≥gh(x)，ei>eh，则由于gh(eh-πh)=gi(ei-πi)≥gi(eh-πi)≥gh(eh-πi)，因此可得eh-πh≥eh-πi⟹πi≥πh。

命题1及其证明过程虽在理论上论证了在完全信息条件下，碳排放权依次优先满足减排边际成本最大的主体，可实现社会效益最大化。即gi(x)越大的主体，获得的初始碳排放权更多。但在应用过程中，由于实际排放量ei及其减排边际成本gi(x)为减排主体私有或部分私有信息。因此，该免费配置方式具有鼓励减排主体夸大实际碳排放量及减排边际成本的倾向，难以达到社会效益的最大化。

4 经济最优与公平兼顾的初始碳排放权配置策略

配置的经济效率虽为政策制定者所重点关注，但公平与否，直接关系到配置机制实施的可接受性。因此，初始配置机制的有效设计，不仅要权衡经济效益，更要兼顾公平性，将二者协调优化。

4.1 公平原则下初始碳排放权的确定

(8)

(9)

(10)

其中θ为基于经济贡献公平维度进行初始碳排放权分配的调整系数，前半部分为减排主体基本碳排放量，后半部分为依据减排主体对控制区域经济贡献大小所得碳排放量。设σ为公平原则下两个维度对碳排放权初始配置影响的权重系数，可得公平原则下碳排放权初始配额为

(11)

4.2 经济最优与公平兼顾的初始碳排放权免费配置策略

(12)

(13)

(14)

结合我国碳排放实际情况，本节构建了相应的初始碳排放权配置模型及求解策略。从配置策略上看，既考虑了经济效益，又兼顾了实施的可接受性；从求解策略上看，所构造的模型经变形后，是一个凸规划，具有良好解析性质，最终可求解得到一个理想的碳排放权初始配置方案。

5 政策建议及未来进一步研究方向

基于以上分析及所得结论，提出如下的政策建议：(1)首先，每种配置方式都有自身的优缺点和适应范围，在选择初始碳排放权配置方式时，要协调考虑交易市场发展阶段的成熟度和差异性。鉴于当下我国碳排放权交易市场及相关制度构建不完善，因此，实施免费配置策略更有利于促进碳交易市场和低碳经济发展。(2)由于免费配置策略的构建，其实质是各参与主体间的博弈。因此，不仅要从政策制定者的角度，考虑配置的经济效益，而且要从参与减排主体的角度，考虑配置策略的公平问题。经济最优与公平兼顾的初始碳排放权免费初始配置策略，能在确保制度实施可接受性的同时使社会效益最大化。(3)本文所有研究及结论，都是以我国当前的碳排放市场为基础。由于以拍卖为主的有偿配置方式，更有助于推动企业间公平竞争、技术升级和社会整体经济效益的发展，因此，未来的研究中，应逐渐聚焦于以拍卖为主的有偿配置方式，同时需加强企业碳排放量的检测与核证、会计与审计，以及与碳排放交易等相关法律法规制度的建设与完善。

对于我国碳排放权初始配置问题的进一步研究，给出如下的建议：(1)本文对我国初始碳排放权配置机制的探讨，是通过理论和建模分析，得出相关结论。而接下来的研究中，如何结合我国已有碳排放交易市场情况和相关数据，进行实证分析，显得尤为重要。(2)本文分析得出了交易制度建立初期，我国应选择初始碳排放权免费配置方式；但从长远来看，随着碳交易市场及相关制度的发展和完善，如何实现初始配置方式从免费到拍卖的过渡？最终实现以拍卖为主的有偿配置机制，是实现我国清洁生产，发展绿色经济的最终目标。

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Theoretic Analysis on Initial Allocation of Carbon Emission Permits and Enforcement in China

LIU Qi-you1, ZHANG Cheng-ke1, ZHANG Neng-fu2, BIN Ning1

(1.SchoolofEconomicsandCommerce,GuangdongUniversityofTechnology,Guangzhou510000,China; 2.SchoolofManagement,WuyiUniversity,Jiangmen529000,China)

In establishing the carbon emission tap-and-trade system, the most important and difficult problem is about the rational allocation of initial carbon emission rights. Firstly, the two mostly discussed ways in the theoretical field in this regard, namely, free allocation and public auction, are evaluated and analyzed. Considering China’s specific situation, the conclusion is that, it is proper to adopt free allocation of carbon emission permits at initial stage in China from various dimensions of policy analysis. Secondly, an often-used Grandfather mechanism based on historical performances together with the social optical performance-based way in allocating the initial shares of carbon emissions is formulated and analyzed. Their respective drawbacks are also discussed in this part. Lastly, a carbon emission initial allocation strategy, taking both economic optimum and fairness into account, is proposed. Some policy suggestions and future research avenues are further given finally.

carbon emission permits; tap control; initial allocation

2015- 01- 04

国家自然科学基金资助项目(71171061)；广东省自然科学基金资助项目(S2011010004970,2014A030310366)；中国博士后科学基金资助项目(2015M572280)

C934

A

1003-5192(2015)06- 0075- 06

10.11847/fj.34.6.75