技术-制度双“解锁”视角下碳减排问题研究

尹 星，张济建

(江苏大学 财经学院，江苏 镇江 212013)

0 引 言

从内部看，中国经济发展步入高质量发展阶段，经济社会发展对转变发展方式、优化产业结构和转换新旧动能的要求更加强烈，高污染、高排放问题社会关注度日益增强；从外部看，全球变暖问题引起全世界高度关注，世界各国政府签订一系列具有约束力的气候协定文件，承诺具体碳减排目标和政策努力。由此可见，我国可持续发展面临的深层次结构性问题不断凸显，碳减排和经济社会低碳化转型已成必然趋势。

早前就有学者关注到市场在资源配置中的作用，主张用“市场”手段解决碳排放问题，由于碳排放具有典型的外部性特征，用市场手段推动碳减排使得“失灵”现象一定程度上无法避免的。为了应对碳减排领域的市场失灵现象，我国政府积极制定相关政策以推动碳减排和经济社会低碳转型。在实践层面，中央和地方已采取了不少促进碳减排的措施，这些措施涉及调整产业结构、优化能源结构、提高能源效率、强化节能减排等方面，这些举措对推进碳解锁起到了较好的作用。虽然当前我国碳减排和经济社会低碳转型已经取得了一定成效，但在推动产业转型升级和新旧动能转换等方面还有很长的路要走。如何实现碳解锁？这既是理论上要做出回答的问题，也是实践中要解决好的重大现实问题。

1 文献综述

学者们围绕碳锁定的成因及如何实现碳解锁等一些基础性问题展开了较为详细的研究工作。“碳锁定”的概念最早由西班牙学者Unruh[1]提出，他认为工业经济已经锁定于以化石能源为基础的能源系统，而且技术与制度相互演化形成了路径依赖，这种锁定效应呈递增态势；David和Christopher[2]也认为“碳锁定”是社会变迁中的路径依赖导致的，强调通过制度创新来挣脱这种路径依赖；李宏伟等[3]重点从我国技术体制出发，厘清了“碳锁定”的形成机理及影响因素,认为转换成本是造成我国“碳锁定”的重要原因，谢海生和庄贵阳[4]认为，碳锁定效应形成的主要原因包括技术、组织和社会制度等；Pablo和Gregory[5]运用演化经济学框架来分析导致锁定可再生能源技术的因素，实证分析了西班牙风能和太阳能光伏产业的案例，发现技术经济特点和基础设施及制度因素可能造成对可再生能源技术广泛普及的障碍，并提出了相应的政策措施；屈锡华等[6]和张庆彩等[7]分别从能源结构和国际贸易的层面对碳锁定问题进行了研究，认为中国能源结构偏煤，出口技术结构中加工制造型中小企业占较大比重，这导致了“高碳锁定”。

关于碳解锁方面的研究，徐盈之等[8]秉承Unruh的观点，指出既然“碳锁定”的主要影响因素是技术和制度，那么，碳解锁也应该基于技术和制度提出，加大技术创新和制度创新来完成碳解锁，蔡海亚等[9]进一步发现，技术进步碳解锁效应最大。Unruh[10]早在2002年就根据路径依赖理论指出，碳锁定具有内在的稳定性，碳解锁不太可能内部生成，可能需要外生力量的推动。近年来，不少学者在研究碳解锁内部压力和外部动力的基础上，找到了碳解锁合理有效的方案。Dou[11]认为虽然“碳锁定”阻碍了低碳经济的发展，在中国也有进一步加深的趋势，但从理论上来讲“解锁”并非不可能，关键在于不仅要从技术上大力发展低碳技术，实现技术升级，尽可能使低碳技术的信息透明化，也要从制度上改革现存的政绩考核制度；李宏伟等[3]认为探寻碳解锁的途径，关键在于厘清碳基技术体制的演化过程，既要在宏观中观微观层面全面减排，又要考虑区域发展、企业生存和个人消费；郭进等[12]认为在推进结构升级、加强重点行业管理和推进资源再生利用的同时还要增加科技活动资金投入和人力资本投入；周五七和唐宁[13]分析了中国工业碳解锁的进展及其影响因素，认为加快工业内部结构优化调整是推动碳解锁的重要手段；Xu等[14]发现工业化主导了工业 CO2排放量且其效果在地区之间是有差异的，优化能源结构在减少碳排放方面有着巨大潜力；孙华平等[15]总结产业碳解锁文献时指出，碳解锁的关键是破除原有技术-制度的路径依赖，与此同时，要注重可再生能源的开发；梁中[16]指出当前碳解锁要注重技术创新，特别是低碳技术，大力发展低碳技术是未来的重要方向；李长青等[17]基于对比分析，发现外商企业研发效率较高，我国企业更加注重研发投入，总的来说我国企业技术创新能力仍落后于发达国家；袁宝龙[18]指出中国制造业绿色发展，需要进一步增强制造业绿色创新成果的转化能力，加强财税、金融、政府采购等政策协同；张济建等[19]立足于新能源产业的减排效果，重点关注到新能源产业的技术创新问题，研究发现新能源企业科技资本投入和新能源企业科技劳动投入对新能源企业的营业总收入有着显著的正向影响，科技劳动投入对营业总收入拉动作用明显而科技资本投入对营业总收入的影响呈U型曲线关系。

通过梳理已有研究成果，不难看出，“技术-制度”双重锁定引起学术界的高度关注，众多学者的研究成果对实现我国碳减排目标、推动经济社会低碳转型有着重要的理论指导价值。毋庸置疑，经济社会发展陷入技术-制度综合体造成的碳锁定，其解锁路径也应该基于技术和制度提出。不言而喻，碳减排目标能否实现、政府出台的一系列碳规制、低碳技术研发优惠政策能否落地，主要取决于具有生产职能的微观企业。遵循理性经济人假设条件，当外生宏观碳规制作用于微观减排主体企业时，作为具有典型理性人特征的微观企业将会以追求自身利益最大化来实现其减排目标，加之中国低碳技术创新激励机制还不健全，不注重对创新型人才的培养，创新动力不足，许多企业既无动力又无压力，对国际低碳技术发展的关注度不高。碳解锁是多个主体在多种要素共同作用下多方博弈的结果,企业是否积极减排、努力研发低碳技术，不仅与政府的环境规制策略有关，还与彼此的行为策略选择有关。基于上述考量，本文首先基于STIRPAT模型，分析了技术和制度对碳排放的影响及其区域差异，为走出“技术-制度”双重锁定提供政策思路；其次，在实证分析的基础上，从宏观分析下沉到微观企业，运用演化博弈基本理论，构建了政府与企业间碳减排博弈模型，深入分析影响不同主体在碳减排问题做决策的关键影响因素，以期实现有利于社会福利最大化的均衡状态。

2 基于STIRPAT模型的实证分析

我国东部、中部和西部的发展条件和发展水平存在显著差异。本文基于中国省级面板数据，将从全国、东部、中部和西部全面考察技术和制度对碳排放的影响。

STIRPAT模型是资源环境领域经典模型之一，将环境因素看做是人口、经济发展水平和技术进步综合影响下的结果，恰好契合了本文的研究需要。本文在STIRPAT模型的基础上，引入制度这一核心解释变量和其他控制变量，全面考察技术和制度对碳排放的影响。基本模型如下：

lnIit=β0+β1lnP+β2lnA+β3lnT+β4lnER+β5lnT*lnER+β6lnIS+β7lnES+β8lnUR+εit，

被解释变量Iit表示i省第t年的碳排放量。由于碳排量需要根据明细的能源消费种类进行测算，选用各省碳排放总量作为被解释变量，根据煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油和天然气八种主要能源的消耗量数据和IPCC发布的各类能源二氧化碳排放系数,计算加总得到该省的二氧化碳排放总量。核心解释变量是技术和制度，T表示技术创新，国内外学者在测度技术创新时常用专利数或R&D支出，也有用能源强度大小来衡量技术创新水平，能源强度越大表明当前技术水平越低。因为能源强度变化较小，专利数从产出角度衡量技术创新具有局限性，因为产出来自于投入，因而，从投入角度，采用R&D支出来表示技术创新；ER表示制度，由于制度不容易量化，国内外学者多用环境规制来表示制度，常用衡量环境规制的方法主要有环境治理投资总额与GDP的比值，各地区当年环境行政处罚案件数、主要污染物去除率(常用的是二氧化硫去除率)、排污费等，排污费征收多来自于高污染、高排放行业，因而，用排污费征收的数值大小来反映环境规制。控制变量见表1，实证结果见表2。

表1 变量说明

表2 实证结果

注：所有变量均取其对数值，括号内数字为检验t值，*表示p<0.10、**表示p<0.05、***表示p<0.01。

由表2可知：就全样本来看，只有当技术和制度共同作用时，才会起到碳解锁效应，当前的环境规制力度尚未起到倒逼减排的效果，而是与碳排放呈现正向关系，可能的原因在于，一方面我国减排政策政出多门，如国家发改委、国家能源局等部门，政策协同效果差，一定程度上削弱了政策效力；另一方面，不同减排政策和减排工具之间可能存在挤对效应，使之没有发挥出应有的效力，如张济建等[20]发现在企业碳排放决策中阶梯式碳税与碳交易存在替代效应。分区域来看，经济发达的东部地区与全样本的回归结果基本保持一致，而经济落后的西部地区技术与制度交互项的系数为0.0903，且在1%的水平上显著，说明技术和制度共同作用时也无法起到减排效果，可能的原因在于西部地区经济落后，受制于经济结构刚性和经济发展惯性，经济系统仍处于碳锁定状态，还没有达到碳解锁阶段，说明碳锁定效应在欠发达地区更加显著，这与梁中[16]的研究结论基本保持一致，西部经济发展水平系数为0.3691，且在1%的水平上显著，也从侧面反映了西部地区深陷“高碳经济”。从控制变量来看，经济发展、城镇化推进、产业结构偏重、能源结构偏煤都显著促进了碳排放。

关于环境规制和技术进步的碳解锁作用，本文实证结果表明制度和技术并未发挥良好的减排效果。有的学者研究发现环境规制不仅存在倒逼减排效应还可能存在“绿色悖论”效应[21]，技术创新也可能存在着回弹效应[22]。尽管基于不同数据和研究方法的结论并不一致，但一个政策共识都是需要加大环境规制强度和低碳绿色技术创新力度。为了进一步验证制度和技术的作用，本文从宏观分析下沉到微观企业，运用演化博弈基本理论，构建了政府与企业间碳减排博弈模型，深入分析影响不同主体在碳减排问题做决策的关键影响因素，以期实现有利于社会福利最大化的均衡状态。

3 地方政府与企业的演化博弈分析

企业不仅是典型理性经济人，以追求自身利益最大化为目标；同时，企业也是生产要素所有者与员工、供应商、消费者、政府、社会等利益相关者之间的一系列契约的集合。企业是否承担社会责任，取决于企业与各契约方之间力量抗衡和多重博弈的结果。[23]正如周其仁将市场里的企业看成一个人力资本与非人力资本的特别契约，并指出该契约无法完全规定各要素及其所有者的义务条款,一部分只能在契约执行中再规定[24]，这也为企业面临社会责任的“囚徒困境”时选择机会主义行为打开了机会之窗。[23]就微观企业而言，企业是国民经济的基础细胞，是环境治理工作的主要承担者，也是技术创新的主体。然而，环境治理既涉及关联产业及企业的不同利益，在理性假设条件下，当外生宏观环境规制作用于微观减排主体企业时，作为具有典型理性人特征的微观企业将会将其本该承担的社会责任转移给上下游其他企业。从我国环境治理实践来看，环境规制政策主要针对具有生产职能的企业，企业是减排的微观主体，是减排工作的主要承担者。为此，为促进企业更好地减排，由政府主导下的环境规制强度也将日益增强，如新《环境保护法》明文规定了企业的环境保护责任、2018年环境保护税正式实施、预期中碳税的开征(2020年)等，这些均为微观减排主体企业的减排工作提出了新的挑战。

因而，在中央政府高压下，地方政府一定会对企业加以管控，只是管控程度不同。在地方政府不同管控程度下，企业具有典型经济人特征，可能会绿色生产，也可能非绿色生产(绿色生产意味着企业在生产过程中严格遵守相关环境法律法规、加大环保投入，生产过程中注重节能减排和污染后续清洁处理等)。不言而喻，政府的管控策略在环境治理中起着主导作用，企业是否实施绿色生产策略，一方面取决于多方主体理性水平，另一方面取决于政府的助推力度以实现多主体间的利益均衡。该部分在已有研究的基础上，下沉到微观企业层面(环境治理终端)，以地方政府和企业为基本主体，构建企业绿色生产的演化博弈模型，分析博弈均衡条件及各方主体需要采取的措施。

3.1 博弈模型构建

为简化博弈模型，本文仅选取地方政府和企业作为参与主体，假定参与人均是有限理性，同时以追求本身利益最大化为最终目标；双方的策略选择分别为地方政府(严格管控，宽松管控)，企业(绿色生产，非绿色生产)。

(1)基本假设

假设1：地方政府和企业均是有限理性；

假设2：地方政府的行为策略为严格管控和宽松管控，严格管控和宽松管控不仅体现为环境监管上的差别，也表现为激励奖惩和消费拉动方面,即地方政府严格管控时，会加大对企业实施绿色生产策略的激励力度，增大绿色采购；企业的行为策略为绿色生产和非绿色生产，企业绿色生产意味着企业在生产过程中注重节能减排，努力进行低碳绿色技术研发，增大后期污染处理投入等；

假设3：地方政府和企业实行严格管控、绿色生产的概率为α、β，相反，地方政府和企业实现宽松管控、非绿色生产的概率则为1-α、1-β。其中0≤α≤1，0≤β≤1。

(2)损益变量设定

1)政府的损益变量。

G1：中央政府(上级政府)给予的环境改善的专项奖励，当企业非绿色生产时为处罚-G1；

G2：地方政府的绿色采购，如采购节能环保型日常办公设备、乘用车采用新能源汽车等，通过需求侧鼓励企业绿色生产，地方政府严格管控情况下G2=G2 1，宽松管控下G2=G2 2，G22

G3：地方政府给予企业进行低碳绿色技术研发的激励，地方政府严格管控时，G3=G31，地方政府宽松管控时，G3=G32，G32

A1：地方政府进行环境管控的基本收益；

A2：地方政府严格管控下的溢出收益，如环境税费增加等；

A3：地方政府宽松管控下的增值收益，如发展高耗能、高污染、高排放产业获得的收益等；

A4：企业绿色生产为辖区带来的经济收益，如环境改善吸引投资获得的收益等；

C1：地方政府宽松管控的成本投入；

C2：地方政府严格管控的成本投入，一般而言，严格管控的成本投入大于宽松管控的成本投入，如环境执法的人力、物力投入、环境监管次数等；

2)企业的损益变量。

B1：企业不实施绿色生产时所获得的收益；

B2：企业实施绿色生产时所获得的收益；

C3：企业实施非绿色生产策略的成本投入，维持企业正常生产、运行维护的成本，地方政府严格管控下，C3=C31；地方政府宽松管控下，C3=C32，C32

C4：企业实施绿色生产策略的成本投入，一般而言，实施绿色生产策略的成本投入大于非绿色生产的成本投入，如购买节能环保型生产设备、在企业管理中注重节能减排等；

S1：企业在地方政府严格管控下不实施绿色生产的机会损失，如环境罚款、绿色标准趋严产品竞争力下降的损失等;

V：企业在地方政府宽松管控下不实施绿色生产的机会收益。

(3)收益矩阵的构建

地方政府和企业的收益矩阵如表3所示。

表3 政府和企业的收益矩阵

3.2 演化博弈均衡分析

(1)收益期望函数构建

根据上表的收益矩阵，可得地方政府和企业的期望收益如下：

1)地方政府的期望收益。

U11=β(G1+A1+A2+A4-G31-G21-C2)+(1-β)(-G1+A1+A2-G21-C2)，

U12=β(G1+A1+A3+A4-G32-G22-C1)+(1-β)(-G1+A1+A3-G22-C1).

2)企业的期望收益。

U21=α(B2+G31-C4)+(1-α)(B2+G32-C4)，

U22=α(B1-C31-S1)+(1-α)(B1-C32+V).

(2)博弈复制动态方程

地方政府选择严格管控的动态复制方程为：

α((1-α))[β(G32-G31)+A2-A3+G22-G21+C1-C2].

企业选择绿色生产的动态复制方程为：

β((1-β))[α(G31-G32+C31-C32+S1+V)+B2-B1+G32+C32-V-C4].

为了求解演化博弈的均衡点，令：

易知{(α,β)|α=0,1;β=0,1}为均衡解。此外，还存在一个均衡解，设为

{(α*，β*)|0≤α*≤1,|0≤β*≤1}，

满足下列方程组：

表4 演化博弈系统均衡解的稳定分析

依据Friedman[25]提出的方法，5个均衡点中(0,0),(1,1)是演化稳定策略，(0,1),(1,0)为不平衡点，(α*，β*)为鞍点。随着参数的变化，鞍点(α*，β*)的相对位置会随之移动，进而影响演化方向。由鞍点横坐标和纵坐标表达式可以分别对关键变量进行求导，低碳绿色技术研发激励G3、企业绿色生产的成本投入C4、地方政府的溢出收益A2、企业机会损失S1、企业机会收益V、企业绿色生产获得的收益B2是影响演化方向的关键变量，也是政府进行宏观调控的有效政策工具。

4 结 语

首先基于STIRPAT模型，从全国和分区域的角度，考察了技术和制度对碳排放的影响。研究结果表明，只有当技术和制度共同作用时，才会起到碳解锁效应，而碳锁定效应在经济落后地区具有典型性，经济发展、城镇化推进、产业结构偏重、能源结构偏煤都显著促进了碳排放；其次，构建了政府与企业间碳减排博弈模型，深入分析影响不同主体在碳减排问题做决策的关键影响因素，研究结果表明低碳绿色技术研发激励、企业绿色生产的成本投入、地方政府的溢出收益、企业机会损失、企业机会收益、企业绿色生产获得的收益是影响演化方向的关键变量，也是政府进行宏观调控的有效政策工具。本文的政策启示在于：第一，上级政府有必要采取调控措施，统筹区域发展，挖掘经济发达地区和经济欠发达地区的基础特性，找出区域各自优势和劣势，构建一个适宜于区域发展的、良性互补的区域协同减排体系，促进经济发达地区政府和经济欠发达地区政府间的合作。第二，加大技术创新和制度创新，通过技术创新和制度创新双轮驱动，推动碳解锁。制度创新要设法增加企业收益、降低企业绿色生产成本，如碳交易等，技术创新过程中要注重大力发展低碳技术，加大对低碳绿色技术创新的激励力度，在制定能源政策和减排政策时要充分考虑技术创新的“回弹效应”。第三，高质量推进城镇化进程，追求经济-环境-社会-人口系统的多维协调发展；关于产业结构，当前中国产业结构偏重，而高附加值产业、低碳产业偏少的状况日益得到重视，其解决却不尽如人意，如以钢铁、水泥、火电等为代表的高碳产业仍然保持较高的增长速度，使得粗放式增长方式未能得到根本性扭转，带来一系列资源环境问题。一方面要进一步优化一、二、三产业特别是第二产业内部结构在国民经济中的占比，另一方面要积极推动高碳产业低碳转型、推动新旧动能转换，在实现工业化、城镇化的现代化征程中，构建高质量发展的现代化产业体系，要积极发展具有明显低碳特征的现代服务业，使其迅速壮大成为国民经济新的增长点，以实现绿色发展、低碳发展，增强我国可持续发展能力。关于能源结构，一方面要大力发展可再生能源，稳步提升可再生能源在能源消费中的占比，另一方面要改造传统不可再生能源，提高其能源利用效率，如煤炭的清洁高效利用、“煤改电”等。针对企业，要摆明政府铁腕减排的高压态势和决心，使之明白过去劣币驱逐良币的局面必会改观，保守传统黑色增长方式是没有出路的，要用责任来倒逼，主动担当，绿色生产。