碳减排的有效工具：绿色财政还是碳交易？——环境库兹涅茨曲线框架下的实证研究

李艳芹 李宗尧 梁淑琪

（中共江苏省委党校经济学教研部，江苏 南京 210009）

（中共江苏省委党校经济学教研部，江苏 南京 210009）

（山东大学管理学院，山东 济南 250100）

一、引 言

改革开放以来，我国经济发展水平不断提高，与此同时，环境污染问题尤其是空气污染问题也逐渐凸现，其中二氧化碳等温室气体的排放更是加剧了本就严峻的环境问题。据联合国政府间气候变化专门委员会统计，全球仅化学工业每年使用二氧化碳就高达约1.15 亿吨，而因以燃烧化石燃料为主要形式的人类活动所引起的每年全球二氧化碳变化约为237 亿吨。许多国家早已意识到该问题的严重性，纷纷采取相应减排措施，诸如向高污染企业征收碳税、实行碳交易政策等。而作为世界上最大的发展中国家，我国也积极承担减排责任，深入贯彻落实新发展理念，推动绿色发展，不仅通过绿色财政等政府手段间接减排温室气体，而且灵活运用碳交易等市场手段推进直接减排。

绿色财政，早在1998年杨蓓等（1998）就提出了这一概念，但是到目前为止，相关研究仍处于初级阶段，关于绿色财政的定义，学界仍未达成共识。参照刘玉红（2012）对绿色财政的相关研究，同时考虑到数据的可得性，本文将绿色财政简单界定为以实现绿色、协调、可持续发展为目的的财政支出和财政收入，即将绿色财政划分为绿色财政支出和绿色财政收入。

在绿色财政的环保效果研究领域，国内外学者均取得了阶段性进展。Lopez 等（2011）在对财政支出结构的研究中指出，公共物品支出的增加有助于减轻环境污染，但这是建立在改变支出结构的前提下的，如果支出结构不改变，增加支出规模并不会显著减少污染物的排放量；Moledina 等（2003）通过构建信息不对称条件下的动态模型发现，绿色财政的政策效果存在一定时滞性，是在与排污企业的动态博弈中逐渐产生效果的；张彩云（2017）通过构建面板门槛模型实证检验了绿色财政收支对环境污染的影响，实证结果表明绿色财政收支规模对环境污染存在明显的门槛效应，在一定程度上对环境污染起到了抑制作用；王文倩等（2019）在实证检验绿色财政对环境库兹涅茨曲线的影响的过程中，同样认为绿色财政收支的增加可以有效降低环境污染水平。

碳交易，即对碳排放权进行交易，交易中买方通过向卖方支付一定费用来获得减排额，由于国际上要求减排的六种温室气体中以二氧化碳交易量为最大宗，所以这种交易以“碳交易”命名。根据中国碳论坛和ICF 国际咨询公司共同开展的《2015 中国碳价调查报告》显示，我国碳排放将在2030年达到峰值，因此，研究碳交易对碳减排的影响对于今后积极应对逐渐增加的碳排放量具有重要指导意义。

虽然我国自2012、2013年才陆续开始在上海、北京、天津、重庆、广东、湖北、深圳等七个试点省市实行碳交易政策，但是国内学界关于碳交易政策效果的研究进展迅速。路正南等（2020）采用双重差分法考察碳交易政策对于碳排放量和碳排放强度的影响，认为前者对降低碳排放量和碳排放强度均有显著促进作用；刘传明等（2019）通过合成控制法对我国七个碳交易试点的碳交易政策进行评估，结果显示虽然该政策降低了碳排放量，但是区域异质性使得碳减排效果存在差异，有些省市碳交易政策效果并不显著；宋德勇等（2011）结合Kaya恒等式和IPAT 模型构建双重差分模型，实证结果表明碳交易政策对二氧化碳排放强度无显著影响； 王勇等（2019）认为在碳交易试点建立前我国各省区碳排放效率的逐渐缩小与碳交易试点建立之后各省区碳排放效率的逐渐增大形成鲜明对比，必须及时调整地区间的差距。总体来看，有些学者认为碳交易政策对碳减排起到了促进作用，有些学者则认为该作用不明显，对政策的有效性提出质疑，学界对此并未达成一致看法。

根据科斯定理，在交易成本为零或很小的情况下，无论在开始时产权归谁，只要产权是明晰的，那么资源配置就会达到帕累托最优，可以有效避免“公地悲剧”再次发生。在此基础上，碳交易政策作为一种市场手段在理论上应该是行之有效的。然而由于现实中不可能存在完全竞争的市场结构，市场失灵现象不可避免，这时就需要政府合理进行宏观调控，通关政府手段弥补市场失灵缺陷。在碳减排层面，绿色财政收支无疑是对碳交易政策的一个重要补充，二者虽性质不同，但目的相同，都是为了减轻环境污染的重要手段。但是通过对相关文献进行梳理发现，鲜有研究将绿色财政收支和碳交易政策二者作为研究主题、进行比较研究，因此，本文将在现有研究的基础上，进一步探索二者对于碳排放的影响，并比较二者对碳排放的影响差异。

二、理论假说

绿色财政政策是为实现可持续发展目标而采取的矫正市场机制配置、生态环境资源失灵的一系列财政措施的总和。一方面，由于现实中不存在完全竞争市场，市场失灵在所难免，仅实行单一的市场机制并不是实现资源配置的完美策略，政府通过绿色财政收支可以形成一整套约束机制和激励机制调整企业的排污行为，进而弥补污染企业由于市场失灵所造成的负外部性；另一方面，环境治理本质上是一种特殊的公共产品，由于外部性的存在，污染企业排污的私人成本小于社会成本，二者之差难以在价格体系中反映出来，最终由社会承担，政府可以通过征收环保税、增加环保支出调整排污企业的私人成本从而使外部效应内在化。基于公共产品、市场失灵和外部性理论，提出假说1 如下。

假说1：绿色财政支出和绿色财政收入对碳排放起抑制作用，即增加绿色财政支出、提高绿色财政收入水平均会减少碳排放量。

碳交易，本质上是一种排污权交易，“排污权”这一概念最早是由Dales 和Montgomery 于1968年提出的，他们认为在给定污染水平的条件下，共同体可以通过向污染企业发放排污许可证来达到理想空气质量的效果，排污权交易是科斯定理在环保领域的首次实践，美国排污权交易的成功案例也在一定程度上说明了科斯定理的正确性。作为排污权的衍生物，碳交易同样以科斯定理为重要理论基础，拥有多余碳排放权的一方可以通过碳交易市场将其多余排放权出售给排放权不足的一方，伴随交易的进行，完成产权转移。根据欧美等较早开放碳交易市场的经验来看，一般来讲，拥有多余碳排放权的国家或企业多为发展中国家或技术水平相对落后的企业，而碳排放权的需求方多为发达国家或技术水平相对较高的企业，因为后者能源效率已经达到了较高水平、能源结构更优、新能源技术发达，进一步减排空间小。由此可见，碳交易不仅可以促使整个社会完成减排目标，而且还可以推动低能效企业或发展中国家实现能源结构升级，进一步减少污染物排放量。基于此，提出假说2 如下。

假说2：碳交易政策的实施对于减少二氧化碳排放量具有促进作用，有利于环境保护。

三、模型设定与实证检验

（一）模型设定

为了更好地理解绿色财政、碳交易与经济、环境污染水平之间的关系，本文基于传统的EKC 理论模型，并在此框架下参照Apergis 和Payne 以及施锦芳等的相关研究，建立二氧化碳排放量与人均GDP 的标准三次关系方程式，考虑到学界普遍认为经济增长是通过规模效应、技术效应和结构效应等三种机制影响环境污染水平的，因此将人口规模、技术发展水平和产业结构等作为控制变量加入原三次EKC 模型中，得到调整后的二氧化碳EKC 方程式如下：

方程（1）中，i 和t 分别代表省市和年份，α 为回归系数，CO2为二氧化碳排放量，pgdp 表示经济发展水平，stru、tech 和popu 分别表示产业结构、技术水平和人口规模，ε 为误差项。

根据假说1，增加绿色财政支出和绿色财政收入有利于降低二氧化碳排放量，因此在模型（1）的基础上加入绿色财政支出和绿色财政收入变量，得到新的方程如下：

方程（2）中inc 和exp 分别代表绿色财政收入和绿色财政支出。

在评估某项政策的处理效应时，一般采用合成控制法或双重差分法，由于本文数据的处理组有多个被处理对象，所以在分析碳交易政策的有效性时采用双重差分法（DID）建立模型并进行实证检验。而传统的双重差分法存在一定局限性，对于非同一时期实行相同政策的处理组无法进行实证检验，作为双重差分法的新发展，多期倍分法（即多期双重差分法）则完美地弥补了传统双重差分法的这一缺点。根据假说2，实行碳交易政策对降低二氧化碳排放量有积极影响。考虑到我国碳交易试点启动时间的不一致性，故而本文在验证假说2 的过程中选择使用多期倍分法。按照多期倍分法的模型框架基本要求，设定新方程如下：

其中，car 表示碳交易虚拟变量，若第t 期的第i 个个体处于实行碳交易政策状态，则记为1，否则记为0，μ表示省份固定效应，λ 表示时间固定效应。为检验实证结果的稳健性，在模型（3）的基础上加入控制变量：

模型（3）和模型（4）均为双向固定效应模型。

（二）数据来源与变量选择

本文选取2007-2017年我国30 个省区（不含港澳台和西藏自治区）的面板数据，在验证假说2 的过程中，北京、上海和重庆等地均于2012年开始启动碳交易市场，湖北、天津、深圳和广东等则在2013年开始实行碳交易政策，同时考虑到深圳的相关数据已包含在广东省的数据当中，故而将2012-2017年间的北京、上海、重庆与2013-2017年间的湖北、天津、广东作为多期双重差分法的处理组。所有原始数据来源于《中国统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》、《中国财政统计年鉴》、《中国环境统计年鉴》和《中国城市数据库》，具体的指标选取和核算方法如下：

1.被解释变量。本文用年度人均二氧化碳排放量（单位：吨/人）作为被解释变量，即用各省、直辖市的各年二氧化碳排放总量（单位：万吨）除以当年年末地区总人口数（单位：万人），其中各省二氧化碳排放量根据IPCC(2006)准则并按照IPCC 所给出的相关八种能源的碳排放系数进行折算所得，测度公式如方程（5），原煤、焦炭等相关能源对应的平均低位发热量及二氧化碳排放系数如表1所示。

其中，i 表示第i 种能源，E 表示能源消耗量，NCV 表示该种能源的平均低位发热量，CEF 表示能源的二氧化碳排放系数。

表1 平均低位发热量与二氧化碳排放系数表

2.主要解释变量。（1）经济发展水平（pgdp）在传统的EKC 理论中作为核心变量，对污染水平起着举足轻重的作用，本文用各省区当年人均GDP 来衡量；（2）绿色财政收入（inc）主要来源于绿色税收，其中以排污费最具代表性，以排污费在一般公共财政收入中所占的比重衡量绿色财政收入水平：（3）绿色财政支出（exp）主要为节能环保支出，该水平由各省区一般公共预算支出中节能环保支出占比表示；（4）碳交易虚拟变量（car）代表某省区某年是否实行了碳交易政策。

3.控制变量。很多现有研究表明，在EKC 框架下，经济发展水平主要是通过结构效应、技术效应和规模效应来影响环境污染水平的。（1）产业结构（stru）主要衡量结构效应，用各省区第二产业产值占总产出的比重比来衡量；（2）技术水平（tech）主要衡量技术效应，用单位能源消耗量表示；（3）人口密度(popu)主要衡量规模效应，用各省区年末总人口数除以地理面积表示。

（三）实证结果与分析

由于人口密度（popu）和绿色财政支出（exp）指标的数据差异较大，所以在实证检验之前必须对这些指标进行对数化处理，得到对应的新指标ln popu 和ln exp。

1.固定效应模型检验绿色财政对碳排放的影响

通过对本文所选面板数据进行LM 检验发现，随机效应模型优于混合效应模型，而Hausman 检验的结果显示，固定效应模型优于随机效应模型，因此，在分析绿色财政收支对于二氧化碳排放量的影响时采用固定效应模型对模型（1）和模型（2）进行回归，同时使用聚类稳健标准误以提高回归结果的稳健性和准确性，回归结果如表2所示。

如表2中回归结果显示，模型1 和模型2 中的人均GDP 的一次方项和三次方项均显著为正且二次方项均显著为负，说明我国经济发展水平与二氧化碳排放量之间的关系呈“N”型，并非传统EKC 理论所提出的倒“U”型，二氧化碳排放量随着经济发展水平的提高先增加后下降，在下降到一定水平之后则会继续与经济发展同方向变动，实证结果同施锦芳等（2017）的EKC 实证结果相一致；在控制变量中，产业结构和人口密度对碳排放量的影响显著为正，二产占比越高、人口密度越大，碳排放量则越大，而技术水平变量并不显著，说明我国经济发展在对碳排放造成影响的过程中主要依靠结构效应和规模效应，并没有凸显出技术效应，也从侧面反映出我国技术升级还有很大的进步空间；绿色财政收入和绿色财政支出对碳排放量的影响显著为正，即排污费征收水平越高越不利于减少二氧化碳排放量，节能环保支出越多反而会使得碳排放量进一步增加，结论与假说1 完全相反。绿色财政之所以没有起到环保的效果，可能是因为以下两个原因：一是我国当前处于绿色财政投入经济领域的初期，对于环境保护的累积效应尚未释放出来；二是由于信息不对称所导致的道德风险，在和政府进行博弈的过程中，排污企业或者意向排污企业对自身的信息比政府所掌握得多，他们中的部分企业在取得绿色财政支持之后，为了最小化自身企业的成本和最大化企业收益，变相增加污染排放，最终使得绿色财政效率低而无法实现减排的目标。

表2 绿色财政收支对碳排放量的影响结果

进一步地，通过计算可得由模型1 回归所得的EKC 曲线的两个拐点分别为47991 元和121495 元，而在模型2 基础上算出的两个拐点分别为40408 元和86575 元，加入绿色财政变量之后EKC 曲线出现左移现象，单纯地以经济发展水平作为解释变量明显高估了拐点。按照原始EKC 曲线方程来看，在2017年只有北京和上海两地人均GDP 超过了121495 元，跨过EKC 的下降拐点，进入人均二氧化碳排放量随着人均收入增加而增加的阶段；而加入绿色财政变量之后，2017年已有5 省市人均GDP 超过86575 元，进入碳排放量与经济发展同步增长阶段。

2.多期DID 检验碳交易政策有效性

（1）平行趋势假设检验

使用双重差分法的一个重要前提是处理组和对照组满足“平行趋势假设”，以确保两组样本在冲击或者政策发生前具有可比性，因为对照组的表现被假定为处理组的反事实。因此在使用多期DID 验证碳交易政策是否有效之前，需进行平行趋势检验。由于本文所用数据的时间跨度较小且碳交易政策实施时间不长，同时截至2017年，各试点省市仍未停止实行碳交易政策，因此在平行趋势检验过程中，主要观察处理前的5年，检验结果如图1所示，在处理前的5 期，每个时期的虚拟变量的系数与0无显著差异，说明满足平行趋势假设。

（2）DID 模型检验

在满足了平行趋势假设之后，参照路正南等学者的相关研究，碳交易政策的干预时间具有随机性，且控制组即非试点省市不受政策影响，同时，处理组和控制组的分组具有随机性，虽然政策实施不满足唯一性，但是由于该基本假设较弱，对评价政策效果的影响很小可忽略不计，因此，多重倍分法评估碳交易政策的有效性基本满足包括平行趋势假设在内的所有假设，使用该方法评估碳交易效果不存在不合理性。碳交易政策对人均二氧化碳排放量的多期DID 结果如表3所示。

图1 平行趋势检验结果

表3 碳交易政策有效性的检验结果

表3中，模型（3）和模型（4）中碳交易虚拟变量均与二氧化碳排放量显著负相关，表明实行碳交易政策对碳减排有积极作用且结果是稳健的，证实了假说2。在未加入虚拟变量的模型（3）中，人均GDP 的一次方项不显著，但二次方项和三次方项均显著；在加入虚拟变量的模型（4）中，人均GDP 的一、二、三次方项均显著，表明N型EKC 曲线仍然成立。与绿色财政对碳排放的影响不同的是，产业结构、技术水平和人口规模均显著影响碳排放量，其中，第二产业占比和人口规模对碳排放产生负向影响，技术水平对碳排放具有正向影响，即二产占比越高、人口规模越大，则碳排放量越小，而技术水平的提高会导致碳排放量上升。

由前文可知，模型（1）回归所得的EKC 曲线的两个拐点分别为47991 元和121495 元，而加入碳交易虚拟变量之后，在模型（4）基础上算出的两个拐点分别为60300 元和87700 元，加入碳交易变量后，EKC 曲线的两极值点之间的距离缩小，推迟了碳排放量由增变减的拐点的到来，但加速了碳排放量由减到增阶段的到来。与加入绿色财政变量的模型（2）相比，进入碳排放量随经济增长而增长阶段的拐点基本一致，进一步说明我国已经有少数几个省区进入碳排放与经济发展同步增长阶段。

四、结 论

本文以科斯产权理论和市场失灵等理论为基础，建立了关于绿色财政和碳交易政策作为政府手段和市场力量对于二氧化碳排放量影响的假说，并在N 型EKC 曲线的框架下，分别用固定效应模型和多期双重差分模型实证检验了2007-2017年期间我国30 个省区的绿色财政和碳交易对碳排放量的影响。实证结果表明：绿色财政收入和绿色财政支出均对碳排放量具有正向作用，与假说1 内容相反，同时若不考虑绿色财政因素，会使N 型EKC 曲线明显高估；碳交易政策对减少二氧化碳排放量具有显著促进作用，北京、上海等碳交易试点碳减排初见成效，碳交易变量的加入使得原N 型EKC 曲线的拐点间距离缩小。

总体来看，绿色财政虽然在很大程度上代表着政府的宏观调控，理论上应该可以弥补市场失灵所带来的缺陷，进而减少排污，但是由于绿色财政真正参与到经济领域的时间尚短，其在短期内对于碳减排的促进作用尚不明显，考虑到道德风险，建议相关部门在处理有关绿色财政收入或支出的事务时严格跟进取得绿色财政支持企业的排污行为，同时完善相关法律法规，提高绿色财政的使用效率；碳交易主要通过市场力量协调碳排放权富余方与碳排放权不足方之间的供需矛盾，自实行以来，减排效果比较显著，应进一步完善碳交易机制，结合欧盟、美国等碳交易先行者的成功经验和碳交易试点省市的特殊性，总结和发展出一套具有中国特色的碳交易机制，并以此为参考，逐渐在全国范围内开展碳交易，积极参与国际碳交易市场；绿色财政和碳交易不是对立的，而是互补的，既要发挥市场的决定性作用，也要相信宏观调控在防止市场扭曲和弥补市场失灵过程中不可替代的作用，稳步推进碳交易，提高绿色财政资金效率，逐渐探索出碳交易政策与绿色财政规模的平衡点，实现整个社会环境红利的最大化。