排污权交易制度下最优监管机制的建立

王宪恩，王庚哲，康　峤，王　硕，叶红升，段海燕

(吉林大学环境与资源学院，吉林 长春 130012)

排污权交易制度下最优监管机制的建立

王宪恩，王庚哲，康峤，王硕，叶红升，段海燕

(吉林大学环境与资源学院，吉林 长春 130012)

[摘要]通过分析企业追求的净效益和政府追求的社会福利最大化原则，构建了关于政府对企业的监管模型，分析了在超标排污监控机制下管理部门和排污企业的博弈行为和均衡策略，并讨论了政府监督机制对博弈双方的影响.结果表明：管理部门需要通过提高执法收益以及处罚措施的严厉程度、降低监测成本和制裁成本才能建立最优的监管机制.通过建立有效合理的监管机制，保证排污权交易制度的顺利实施.

[关键词]排污权交易制度；监管模型；博弈分析；监管机制

随着我国社会经济的发展，环境问题日趋严峻.建立和完善排污权交易制度成为节能减排、保护环境和实施可持续发展的重要手段.排污权交易制度的顺利实行需要健全的监管体系提供支持，而由于我国环境监管体系的不完善，导致排污权交易制度的优越性无法有效发挥.

排污权交易制度是将环境容量作为一种稀缺资源，在污染物总量控制的基础上将经济激励与直接管制相结合的减排手段.[1]排污权交易制度将是我国环境保护领域“十三五”期间重要的工作手段，现已明确拟写入国家的“十三五”规划，并在新环保法中予以法理支持.2012年，党的十八大报告中明确提出要加强生态文明制度建设，积极开展碳排放权、排污权交易试点，排污权有偿使用及交易已成为今后一段时间内我国主要污染物控制的主要管理手段.但由于受各种现实条件的限制，排污权交易制度在我国尚处于起步阶段，国内各地开展工作的进展与主要内容各不相同，其理论支撑尚在完善当中，尤为重要的是与之相匹配的监督管理体系的建设尚不完备.由于监测能力有限、环境执法效率低下、管制成本过大等问题的存在，使得我国排污权交易制度的有效实施受到了一定的限制.[2]借鉴发达国家建立的排污权交易及管理模式，本文构建了由监管者与多个排污企业所组成的监管模型，通过分析企业与政府决策中各个因素的影响，探讨了优化监管机制的空间和可能性，以为排污权交易制度在我国的完善和推广起到积极的推动作用.

1基本假设

本文根据实际情况，结合模型所要分析的问题，做出以下假设：

(1)在本模型中，政府监管者的目的是切实地确保总量目标控制下最大社会福利的实现，并且在该污染核算体系下，除了社会、经济、环境等因素，不再受其他诱因的影响.

(2)在不考虑其他因素的影响下，假设企业在正常的生产条件下是可以正常获利的，那么企业所能获得的收益与其产品的产量之间存在正比关系.

(3)假设企业在某种生产工艺下，企业的污染物产生量与产品的产量成正比，即生产的产品越多则产生的污染量就越大.

(4)由于政府征收的大部分排污费最后大部分返还污染企业，作为企业技术改造治理污染的资金，因此本文不将在排放标准内征收的排污费计算在内.

(5)某区域某污染物对生态服务功能价值所造成损失是根据分析污染物进入环境的速率、累积释放量和其造成的潜在生态危害来进行核算的，本模型为了方便计算，假设生态服务功能的损失值与排污量成正比关系.

(6)对政府监管者而言，环境执法中存在巨大的制裁成本，包括相关的行政成本、法律成本以及因为权力寻租而损失的隐性成本，因此假设政府的制裁成本与罚款金额之间存在线性关系.

(7)现实条件下，由于多种因素的限制，监管者并不能彻底地发现企业的违规排放现象，即部分的违规排放行为能够躲过监管者的监管，从而不用缴纳部分违规成本.因此需要纳入监管覆盖度的概念，由于监管覆盖度的高低直接取决于政府监管力度的大小，因此假设监管覆盖度与政府监管力度之间存在线性关系.

2基本模型的建立

在目前的监管体系下，由于技术、经济等方面因素的限制，监管者还不具备完全掌握企业实际排污情况信息的能力.因此在趋利的本质性引导下，企业污染治理决策是建立在成本收益分析之上的；作为政府监管者，其监管策略也是建立在多因素相互影响的权衡分析上的.

2.1企业效益模型

对于任一企业，在拟建的排污权交易制度条件下，其效益都受到以下三个因素的影响：污染削减成本、购买排污权成本、企业超标排放成本[3].假设在该条件下不存在排污权借贷或存储的行为，企业一旦存在排污权剩余，则通过交易的方式出售排污权.在这种条件下，某企业的最大净收益可以被描述为

R=b-A-P-I.

(1)

式中：R为某企业最大的净收益，b为企业效益，A为污染削减成本，P为购买排污许可证成本，I为企业超标排放成本.

由公式(1)可以看出，企业需要在企业收益、污染削减成本、购买排污许可证成本以及企业违规成本之间进行权衡.

企业污染物产生量和排放量可以被描述为：

E=Ec+Epo+Ep+Ei；

(2)

Q=Epo+Ep+Ei.

(3)

式中：E为污染物产生量，Ec为污染物削减量，Epo为初始分配的排污许可量，Ep为市场上交易的排污许可量，Ei为企业超标排放的污染物量，Q为企业污染物排放量.

2.2政府监管模型

对于监管者(即政府部门)，其环境监管目的在于实现区域最大社会福利，而某区域的最大社会福利由该区域内企业的生产总值以及生态服务功能价值损失值所决定，受到社会平均治理成本和政府部门监管成本的影响.因此在监管体系中，政府需要综合考虑这四个因素的影响，以实现区域社会福利的最大化.某区域的最大社会福利可以被描述为

w=y-S-C-T.

(4)

式中：w为最大社会福利，y为区域内企业的生产总值，S为生态服务功能价值损失值，C为社会平均治理成本，T为政府部门监管成本.

3模型分析

3.1企业效益模型参数分析

3.1.1企业产品收益

对于企业的产品收益b，具有两个假设条件：

(1)区域内企业的产品收益与产品的产量成正比，即

b=q×b.

(5)

式中：b为企业的产品收益，q为企业产品生产量，b为单位产品收益.

(2)区域内企业污染物产生量与产品的产量成正比，企业的污染物排放量与产生量和去除率有关，即

E=q×r；

(6)

Q=E×(1-β).

(7)

式中：E为企业污染物产生量，q为企业产品生产量，r为单位产品污染物产生量，Q为企业的排污量，β为污染物去除率.

根据如上条件，企业的产品收益与企业污染排放量之间的关系则可以描述为

(8)

3.1.2污染削减成本

根据简化的削减费用函数模型[4]，某企业的污染物削减费用可以表示为

A=eα0Eα1(1-β)θ.

(9)

式中：A为污染物削减费用；α0，α1，θ为拟合参数.

3.1.3排污权交易总额

目前自然资源的定价方法主要包括影子价格法、恢复成本法、边际机会成本法、一般均衡模型等，核算排污权交易价格的常用的方法为恢复成本法[5].根据恢复成本法，排污权初始价格的确定方式如下：

pj=Aj×ωj×λ.

(10)

式中：pj为j行业排污权初始价格；A为j行业内污染物的平均处理成本；ωj为j行业调整系数，其主要由产业政策和当地资源条件等决定；λ为地区调整系数[6].企业的排污权市场交易成本是由排污权价格和排污权的交易量所决定的，即

P=p×Ep.

(11)

式中：P为排污权交易总额，p为排污权价格.

3.1.4企业超标排放成本

在企业超标排放的情况下，企业与监管者之间存在着超标排放处罚正比函数f(Ei)，即

f=Ei×rf.

(12)

式中：f为理想情况下企业的超标排放成本，rf为单位超标污染物量所应付出的违规成本.

然而在实际情况下，由于多种原因的限制，监管者并不能完全发现企业的超标排放现象，即部分的超标排放行为能够躲过监管者的监管行为，从而不用缴纳这部分超标排放成本.基于这种现实因素，可以将监管效率纳入违规处罚函数中，从而体现这部分因素的影响.即

I=Ei×rf×S.

(13)

式中：I为现实条件下企业的违规成本，S为监管效率.

由于监管效率的高低直接取决于政府部门监管力度的大小，因此可以假设监管效率S与政府部门的监管力度成正比，即单位监管力度对监管效率造成变化[7].企业的实际超标排放成本最终可以被描述为

I=Ei×rf×π×rπ.

(14)

式中：π为政府部门的监管力度，rπ为监管力度与监管效率之间的比例关系.

3.2政府监管者模型参数分析

3.2.1区域内企业生产总值

对政府部门而言，某区域内的经济效益是指该地区所有企业的生产运营活动所产生的价值，可以用当地企业产生的生产总值作为指标来衡量.综合考量各种现实条件，在本节中采用生产法进行核算，即按提供物质产品与劳务的各个部门的产值来计算该地区企业的生产总值[8].

企业生产总值用y来表示.为了简化计算，y中包含的生产净额税、劳动者报酬、固定资产折旧以及营业盈余可以近似地看作是企业的经济效益b加上常数A.因此针对某地区所有企业的总经济效益，可以用以下公式表示

(15)

式中：n为区域内企业个数，A为企业生产净额税、劳动者报酬、固定资产折旧的和.

3.2.2生态服务功能价值损失值

生态服务功能价值是评价区域环境效益最有效、最直观的一种办法.通过对区域生态服务功能价值的评估可以分析出污染物的排放对区域环境效益的影响程度，即可以衡量出企业排放污染物对当地环境所带来的损害[9].

通过分析污染物进入环境的速率以及其累积释放量和潜在的生态危害，可以核算出污染物的排放对该区域生态服务功能价值造成的损失[10].为了简化计算，假设排污量与生态服务功能价值损失值S成正比，以res表示单位排污量对生态服务功能价值造成的损失，则有

(16)

3.2.3社会平均治理成本

针对某地区某行业某种污染物的平均治理成本的计算，可以采用企业处理成本加权得出，即有

(17)

式中：Cj为j行业污染物平均处理成本，Aij为j行业内i企业的污染物处理成本，A为i企业污染物处理量占j行业污染物总处理量的比重，n为j行业内企业个数.[11]

3.2.4监管成本

对于政府监管者而言，其监管成本包括监测成本、制裁成本与执法收益.其中监测成本取决于政府监管部门监管力度的大小，而执法收益和制裁成本则主要取决于监管力度和企业违规排污量这两方面的大小.综合分析监管成本T是关于监管力度π和企业违规排污量Ei的函数T(π，Ei).[12]

(18)

式中：φ为政府监管部门的制裁成本，γ为政府监管部门的执法收益，μ为政府监管部门的监测成本，f(Ei)为违规处罚函数.

4决策分析

4.1企业决策行为分析

模型建立后，需要对其中的参数进行分析，从而得出各个因素之间的关系.将公式(8)，(9)，(10)，(11)，(14)代入公式(1)，可以得出以下结果：

(19)

在式(19)中，企业可控的变量有污染去除率β与企业污染物违规排放量Ei；政府监管者可控的变量有监管力度π与违规处罚比例系数rf.另一些参数由于实际条件的限制，受政府和企业的行为影响极其微小，因此可以被视为是不可控的，这其中包括：企业污染物产生量E，企业产品单位利润b，监管力度与监管覆盖度的比例系数rπ，社会平均治理成本Cj，行业调整系数ωj以及地区调整系数λ.

其中市场上交易的排污权量Ep与企业污染物违规排放量Ei存在以下关系：

E(1-β)-Epo=Ep+Ei.

(20)

假设公式(20)中企业的排污权交易量Ep是一个常量，即企业单位时间内的排污权交易量不产生变化，那么Ei则可以表示为

假设企业收益b为常数，排污权购买成本P为常数，在特定的π与rf条件下，为了求得去除效率β与超标排放量Ei的关系，对公式(19)求导，其一阶导数可表示为

eA0EA1θ(1-β)θ-1=Erfπrπ.

(21)

则去除效率β与超标排放量Ei的关系可具体表示为

(22)

由公式(22)可以看出，针对企业而言，去除效率β的提高可以有效减少违规污染物的排放；而对政府而言，提高控制违规处罚比例系数rf与监管力度π这两个变量同样可以监控企业污染物的违规排放.通过上述分析可知，加大去除效率、增强监管力度、提高违规处罚比例系数都可以有效降低污染物的违规排放量.

4.2管制决策目标分析

对政府而言，在追求区域内的社会最大福利的过程中，政府调整政策的行为有可能受到一些现实因素的限制.政府监管者对于违规处罚比例系数rf与监管力度π这两个变量的控制需要依托政府监管模型.

将公式(15)，(16)，(17)，(18)代入公式(4)，可得

(23)

将公式(23)进行简化，将政府监管的目标从整个区域转变为单个企业.即模型将从分析整个区域内的社会最大福利转变为分析单个企业对社会最大福利的影响.则该式可以被描述为

(24)

通过公式(24)可以看出，政府监管者为了达到实现区域最大社会福利的目的，不但需要考虑违规处罚比例系数rf、监管力度π和污染物去除率β，还需要实现监控成本μ、制裁成本φ，执法收益γ之间的均衡.

4.3最优监管机制说明

4.3.1最优监管机制建立

为了探究最优的政府监管机制，需要建立收益矩阵来进行分析.我们建立一个政府监管者与企业之间的博弈模型，其中PA表示企业违规的概率，Pb表示企业不违规的概率，Pc表示政府监管的概率，Pd表示政府部门不监管的概率[13].同时当企业违规排放时，由于会对当地环境造成破坏，造成当地居民的不满，因此会对企业口碑造成负面影响，该影响对企业造成的损失可以被描述为h[14].而当政府不采取监管措施时，需要排除违规处罚系数rj，同时由于其不作为，会受到公众的指责、上访的压力，影响政绩，这部分造成的损失可以表示为h.因此综合以上结论，可以得到政府和企业在不同政策下的收益矩阵(见表1).

表1　企业与政府监管者博弈矩阵图

根据收益矩阵求得企业违规的概率为：

(25)

4.3.2最优监管机制分析

根据公式(25)所表现的函数关系，企业违规的概率受监管力度、监测成本、制裁成本、执法收益与违规处罚函数的比例系数这几个因素的影响.通过对该函数进行深入分析，可以得出企业违规概率与其相关因素之间的关系.

(1)监测成本μ

根据函数关系，在其他条件不变的情况下，监测成本μ的升高，会导致企业的违规概率PA的上升.原因在于由于政府监管者需要考量自身的收益，如果监测成本过高，在监测行动上的投入则会相应减小，那么就无法对企业的违规排行为做到有效的监测，最终导致企业选择违规排放的几率增加.因此如何将监测成本控制在一个较低的水平是降低企业违规排放概率的一个重要条件.

(2)制裁成本φ

根据函数关系，在其他条件不变的情况下，制裁成本φ的升高，会导致企业的违规概率PA的上升.其原因在于，制裁成本的提高，意味着政府监管部门在处理违法排放企业的过程中，在行政和法律行为上消耗的成本升高.过高的制裁成本会削弱政府对企业违规行为进行管制的积极性，导致政府对企业的监管不力，最终诱使企业选择违规排放.因此为了降低违规排放的概率，需要减少政府在行政管理和执法立法上成本的消耗.

(3)执法收益γ

根据函数关系，在其他条件不变的情况下，执法收益γ的升高，会导致企业的违规概率PA的下降.原因在于执法收益的提高，意味着政府部门在监察执法的行动中获得的收益增加，则政府监管部门有更大的动力和积极性去制裁超标排放的企业，由于政府部门工作效率的加强使得企业选择违规排放的概率就会变小.因此为了激发监管部门的工作积极性，需要在适当的范围内，提高政府执法行为所带来的收益.

(4)违规处罚函数f(Ei)

根据函数关系，在其他条件不变的情况下，违规处罚函数f(Ei)升高时，企业的违规概率PA会下降.原因在于违规处罚函数f(Ei)的高低代表着政府处罚措施的严厉与否，严厉的处罚措施会对企业的超标排放行为形成威慑，使得企业迫于受处罚的风险的压力减少违规排放的概率.因此提高处罚措施的严厉程度也是减少企业违规排放的重要条件.

(5)监管力度π

根据函数关系，分析监管力度对企业违规概率的影响，需要对其进行公式(25)进行求导，可得出以下结论：

(26)

由于公式中的h，π，Ei，rf皆为正数，则可以得知，当γ>φ时，PA>0，即当执法收益高于制裁成本时，监管力度提高会使得企业违规概率的增加趋势减缓，反之监管力度的下降会使得企业违规概率的增加趋势上升.当γ<φ时，PA<0，即当执法收益低于制裁成本时，监管力度的提高会使得企业违规概率下降的趋势减缓，反之监管力度的下降会使得企业违规概率下降的趋势增加.

综上所述，对政府监管者而言，针对企业违规排放的现象，需要提高执法收益以及违规处罚函数；降低监测成本和制裁成本，均衡把握多个变量因素，最大限度地降低企业违规排放的概率PA.

5结论

本文通过分别建立企业的效益模型和政府的监管模型，对排污权交易监管机制的实施方法进行了初步探讨.通过博弈论的方法，得出了影响企业违规排放概率的诸多因素之间的关系.借助有效的数据，该模型可以对政府的监管政策提供一定的借鉴作用，促使排污权交易制度的有效实行.但不容忽视的一点是，由于排污权交易系统本身相当复杂，经验驱动的行为偏差以及各个要素之间非线性的交互结构使得其长期的演化具有显著的不稳定性.而政策本身的复杂性、实施效果的滞后性进一步加深了其结果的不确定性.因此本模型的研究结果仅仅是对排污权交易监管机制的实施提供参考，而更为科学准确的结果则需要在此基础上进行更进一步的研究.

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(责任编辑：方林)

The establishment of the optimization governmental supervision system under emissions trading institution

WANG Xian-en，WANG Geng-zhe，KANG Qiao，WANG Shuo，YE Hong-sheng，DUAN Hai-yan

(College of Environmental and Resources，Jilin University，Changchun 130012，China)

Abstract:With the rapid development of social economy in China.Environmental problems are becoming increasingly serves nowadays.The establishment of emissions trading system is an important way to realize the emission reduction and sustainable development.However，the implementing of emissions trading system needs the support of the complete supervision system.The defect of environmental supervision system in China leads to the inefficiency of emissions trading system.In this paper，presented the supervision system of government by analyzing the net benefits of enterprises and maximum social welfare of government.By analyzing the gaming behavior and balanced strategy of enterprises and government behavior under the excessive pollution monitoring system，and discussing the effect of governmental supervision system on the both sides of gaming.The result showed that the optimization strategy can be realized through increasing the law enforcement level and decreasing monitoring and punishment cost.The establishment of effective supervision mechanism ensures the smooth implementation of emissions trading system.

Keywords:emissions trading institution； supervision model； game analysis； supervision system

[文章编号]1000-1832(2016)02-0148-07

[收稿日期]2014-12-30

[基金项目]国家自然科学基金资助项目(70941036).

[作者简介]王宪恩(1965—)，男，博士，教授，博士研究生导师，主要从事环境经济、环境规划与评价研究.

[中图分类号]X 32[学科代码]610·1050

[文献标志码]A

[DOI]10.16163/j.cnki.22-1123/n.2016.02.030