异质性环境规制对区域碳排放的影响

王睿敏，黄 晖

（宁波大学 商学院，浙江 宁波 315211）

一、引言

二氧化碳“3060”目标是中国对世界的庄严承诺。碳达峰碳中和的目标反映了我国应对气候变化的决心，同时也对我国的发展提出了新的约束。面对碳中和的目标，有效的环境政策是必不可少的。为实现双碳目标，中国政府采取了一系列措施，其中包括运用法律、经济、行政等手段进行政府干预的环境规制政策。为了探究政府实施环境规制对于二氧化碳排放的影响效果，本文定位于各个省份碳排放量，选择政府环境规制中最常用的命令型、激励型环境规制两个维度，研究环境规制对企业碳排放量的直接影响和间接影响，将多种中介变量带来的影响加以考虑，从而更好地解释环境规制对于碳排放影响的机制问题；并尝试引入更为复杂的N 型方程对二者的影响关系进行研究，发现与以往的研究相比，二者可能呈现N 型或倒N 型关系，以期提升企业应对气候变化的行动力，保证双碳目标的实现。

二、文献综述

为研究环境规制和碳排放的关系，本文从影响效果、影响机制两个方面进行文献梳理并提出假设。

环境规制对碳排放影响的研究主要集中在“绿色悖论”“倒逼减排”以及与碳排放的非线性关系等三个方面。“绿色悖论”最早由Sinn 和Werner（2008）[1]提出，认为在化石燃料总量有限的情况下，环境规制导致出售化石燃料企业预期到自身利益受损从而会加快化石燃料开采与销售，供求关系影响下能源价格下降需求增加，因此环境规制反而促进碳排放。部分学者对此进行了实证检验，Wang 和Wei（2019）[2]发现在新兴经济体中严格实施环境规制手段会导致严重的“绿色悖论效应”，并影响经济的发展，且我国国内部分学者也通过实证结果表明了环境规制加速化石燃料开采，导致温室气体排放即环境规制无法减少环境污染。但是，与“绿色悖论”相比，目前学术界更偏向于“倒逼减排”效应，认为地方政府不断提高环境规制标准可以迫使高耗能、高污染企业内部进行技术创新及治污技术升级，以此达到减排目的。于向宇等（2019）[3]表明，环境规制对中东部区域的碳排放具有显著调节作用；何苗（2021）[4]提出，命令型环境限制有直接抑制效果，另一方面，基于市场激励的环境规制可能因为延迟而没有显著的抑制效果。同时，部分学者认为两者关系呈非线性，即“绿色悖论”与“倒逼减排”效应交替[5-8]。李菁等（2021）[9]提出环境规制与碳排放的倒“U”型关系；包群等（2013）[10]通过倍差法进行研究，提出环保立法的效果只在部分省份效果显著，这些省份大多为污染较为严重。环境规制对碳排放影响机制方面，李菁等学者通过门槛分析，发现环境规制在低技术创新水平下对碳排放有明显的促进作用，而高技术创新水平环境规制抑制碳排放的作用才能逐渐显现；周杰琦等（2016）[11]表明环境管制对外资的区位选择存在显著影响，一方面来说，外资进入引起产业结构向污染方向演进，另一方面可能显著地促进本地低碳技术进步；徐丽杰（2020）[12]通过东中西部地区对比发现在东部环境规制通过产业结构调整、能源消费结构调整减少碳排放，中部地区通过能源结构与技术创新实现减排，西部地区改变能源结构和进行技术创新反而增加了碳排放；还有学者认为创新水平、R&D 投入、工业结构、能源结构对绿色发展起关键作用[13-16]，如张华和魏晓平（2014）[17]通过改革能源价格、提高技术水平以及优化FDI 的引资和用资策略等手段，实现环境规制的减排效应。且关于环境规制对于能源效率作用，也存在“抑制论”“促进论”和“非线性论”[18]等多种观点；关于环境规制对技术创新的影响机理同样存在着有抑制、激励、非线性和不确定关系四种不同的论断[19]；关于环境规制对于外商投资作用，有学者认为环境质量越好会吸引越多的高新技术产业流入，反之越少[20]。

客观来看，现有文献从不同角度对环境规制与二氧化碳排放关系进行分析，并为文本提供了许多参考。然而，环境规制与碳排放之间的关系是一个长期的变化过程。当下学者们的分析主要集中在线性影响以及非线性的倒U 型影响，而现实情况表明，两者存在着更复杂的非线性关系；同时，两者之间的影响机制也是一个多要素互动的过程，而不只是简单的一种机制作用，针对异质性环境规制对碳排放的影响研究，现有文献缺乏内在作用机制的分析，且针对不同环境规制类型对碳排放的影响研究，现有文献大多仅考虑一种中介变量，较为单一。因此，本文尝试引入更为复杂的N 型方程对二者的影响关系进行研究，发现与以往的研究相比，二者的关系可能呈N 型或倒N 型；同时，将多种中介变量带来的影响加以考虑，虽然不能将所有相关机制均详尽考究，但将工业发展水平、能源发展水平、资源协调水平以及技术发展水平等重要中介均考虑在内，进而更好地解释环境规制对于碳排放影响的机制问题。

三、研究假设

“波特假说”理论认为，环境规制作为限制企业环境污染行动的有效手段，给企业带来的创新补偿效应要大于遵循成本效应，但仍存在争议。为了更好地调查环境规制对碳减排的效果，论文从命令和激励型环境规制进行了研究。命令型环境规制实行初期由于其强制执行作用促进企业实施减排，随后可能会使工业企业从成本收益角度考虑，意识到自身投入更多的成本而影响其减排力度，但长期来看，在改进设备、升级技术后，对企业的降低企业碳排放意义重大。激励型环境规制实行初期人们对于碳排放权交易概念认知模糊且排污权收费较低，企业以较低的成本购买碳排放权，且为了获得更大收益更加名正言顺地提高产量，反而刺激碳排放，随后为树立良好社会形象，企业会致力于碳减排，但随着市场的逐步完善，企业可能会针对核查流程采取一系列措施[21]。基于此，本文提出假设1 和假设2：

H1：命令型环境规制能够影响碳排放，且可能存在倒N 型关系；

H2：激励型环境规制能够影响碳排放，且可能存在N 型关系。

同时，工业发展水平、能源发展水平、资源协调水平和技术发展水平间接影响环境规制效果，政府可以灵活调整相关政策，更快地减少碳排放。作用机制如图1 所示。

图1 作用机制图解

工业发展水平。环境规制可以促进产业结构调整，社会生产资料将流向生产工艺好、效率高的行业，促进高污染、生产效率低的行业进行绿色转型或淘汰，推动第三产业的发展与第二产业的绿色转型[22]，激励型环境规制会激励绿色生产与消费的需求，推动第三产业的发展以及促进农业、林业以及养殖业等增汇产业的发展，使得从减碳和增汇两个角度对碳排放总量起到抑制作用，预期抑制型环境规制会通过降低第二产业比重进而减少碳排放，而命令型环境规制下工业发展水平的中介作用较小。

能源发展水平体现了地区对于清洁能源与非清洁能源的能源使用情况，控制煤炭使用量、发展清洁能源等都是减少碳排放的重要途径，命令型与激励型环境规制能够分别通过强制罚款或鼓励企业优化能源结构，都能够明显增加清洁能源使用比重来减少污染，预期两种环境规制均会通过降低高污染能源比重进而减少碳排放。

资源协调水平，根据污染天堂假说，政府环境规制力度越弱会使得高污染企业进入本地区从而增加碳排放[23]，相比于激励型，命令型环境规制赋予企业更小的自主性，虽然一定程度上会抑制相关的外商投资，但同时也会错失相关产业的人才、生产技术及管理方法，激励型环境规制可能通过市场更好地发挥淘汰作用，低污染、高科技的外资企业可以通过排污交易赢得利益，而高污染、低工艺企业由于巨大的减排压力被迫离开，预期在命令型环境规制下资源协调水平中介作用不大，而激励型环境规制下资源协调水平发挥着重要的中介作用。

技术发展水平，一般而言技术发展水平越高清洁能源的使用越广泛从而碳排放越少，对环境规制与创新之间关系的研究表明，两者之间存在双边效应，但从国家的长期利益出发，坚持技术创新，在度过转型初期并实现规模收益后产生的收益将弥补最初的成本损失，在命令型环境规制刺激下，政府对于工业企业排放标准及排污设备要求等各项规定不断完善，提升技术水平进而减少污染排放是工业企业生存下去的必由之路，而激励型环境规制从市场角度出发，用排污权交易制度激励部分企业通过提升自身工艺降低能耗，从而可以出售自身多余碳排放额度，通过市场的无形之手使得资源得到最优配置并最终发挥达到减碳目的[24]。本文预期两种环境规制手段均会提高技术发展水平而降低碳排放。提出假设3 和假设4：

H3：命令型环境规制主要通过影响能源发展水平和技术发展水平抑制碳排放；

H4：激励型环境规制通过影响以上四种途径进而抑制碳排放。

四、模型选择及变量说明

（一）模型选择

通过对计量空间模型进行判断对比SDM 与SAR模型，表明空间滞后模型的LM 检验值显著优于空间误差模型，选取包含被解释变量空间滞后项的面板空间自回归模型（SAR），表达式为：

式（1）中，CO2为二氧化碳排放量；er 为核心解释变量环境规制，其中er1代表命令型环境规制、er2代表激励性环境规制；control 为所选取的一系列控制变量；i 为地区；t 为时间；μi为个体效应；γt、ρ、ωi、β1、εit分别为时间效应、空间滞后项系数、空间权重矩阵W 第i 行、核心解释变量滞后系数以及误差项。根据地理第一定律，空间上相关的变量越近，相互影响就越大。采用0～1 空间邻接权重矩阵Wi来表示地理空间相关性，矩阵设置如下：

被解释变量为能源碳排放量。由于我国化石能源燃烧产生的二氧化碳占比最大，约为总排放量的73.39%，故对于碳排放的测算主要从化石能源消费产生的碳排放入手[25]，根据IPCC 测算方法计算七类化石燃料消耗量。计算公式如下：

式（2）中，Ci、NCVi、CEFi分别表示第i 种能源的消费量、碳排放系数、能源转换系数。具体如表1所示。

表1 能源碳排放系数与转换系数

核心解释变量环境规制分为命令型与激励型。参考宋敏和张媛媛（2022）[26]，用环境行政处罚案件数与环境政策法规数量来度量，考虑到不同地区的差异，对两个变量分别除以每个区域的GDP，并用熵值法计算。命令型环境规制综合指数的值越大，意味着更高强度的命令型环境规制；激励型环境规制是指政府通过市场手段鼓励企业减少排放量，选择排污费解缴入库额表示。为剔除地区经济水平、工业企业数量等因素的干扰，对各地区排污费分别除以地区生产总值并进行标准化，得到激励型环境规制的指标。

其他控制变量包括工业发展水平、能源发展水平、资源协调水平、技术发展水平、人均生产总值、人口密度等。参考孙振清等（2021）[20]研究，选取第二产业占总产值的比作为工业发展水平代理指标；能源消费总量中煤炭消费量和石油消费量的比表示能源发展水平；外商直接投资额与地区生产总值之比表示资源协调水平；专利数量与地区生产总值的比表示技术发展水平；人均生产总值用地区生产总值与人口数量之比表示；人口密度用人口数量与省面积比表示。

（二）数据来源

鉴于数据的可得性，未纳入中国台湾、澳门、香港和西藏等地数据，原始数据均来自中国生态环境部、《中国环境统计年鉴》、EPS 全球数据库、《中国统计年鉴》《中国能源统计年鉴》等。

五、实证检验及结果评析

（一）区域碳排放的空间自相关性

为研究因变量空间相关性，本文计算了二氧化碳排放量的莫兰指数，空间邻接关系依据前文地理距离行标准化空间权重矩阵，如表2 所示。

表2 2005—2019 年碳排放莫兰指数

从表2 看，2005—2019 年莫兰指数均为负，且通过5%的显著性水平，表明各省间碳排放存在负相关关联。某一地区工业发展能带动周边地区人才的流动，但同时相邻地区之间也存在资源、人才等因素的竞争，因此带来的产业转移、人口流动等因素进一步加深临近地区的空间关联性。为进一步反映地方集聚的特性，使用局部莫兰指数散点图，如图2和图3 所示。

对比图2 与图3 可知从2005—2019 年没有较大幅度的变化。可以认为我国区域碳排放存在较为稳定的空间负相关。参考王旻（2017）[27]的研究，认可存在“污染避难所假说”，即高污染高排放的制造业产业通常会选择向环境规制强度较低的地区迁移，以至于环境规制强度较低的地区成为污染集聚区。所以本文认为这可能因为本地区实行环境规制促进碳排放减少，导致本省企业外移到临近污染管制较少的省份，从而使得碳排放呈现高低型与低高型分布。

图2 2005 年局域莫兰指数散点图

图3 2019 年局域莫兰指数散点图

（二）环境规制对碳排放的影响

在参考相关文献的基础上进行指标与数据选取，具体变量数据信息如表3 所示。

表3 各变量描述性说明

目前研究多认为环境规制与环境污染间可能存在着线性和非线性的相关性。因此本文在研究环境规制对区域碳排放影响时，将环境规制进一步分解为线性、U 型和N 型。表4 分别报告了以政府强制性实施为特点的命令型环境规制和以市场激励为特征的激励型环境规制对碳排放影响的结果，根据Hausman 检验，1%水平下线性、U 型、N 型方程均显著，固定效应更优；LR 检验在时间固定与个体固定水平下均通过1%显著性水平，表明双固定效应模型更优。因此运用Stata 16.0，采用双固定进行回归，如表4 所示。

1.命令型环境规制对碳排放的影响。为区别两种环境规制影响，需要对命令型环境规制进行分析。观察表4 N 型方程系数中可知，命令型环境规制系数为负即呈现倒N 型，存在“倒逼减排”和“绿色悖论”两种效应。

表4 命令型与激励型环境规制回归结果

一方面可能由于政府制定了法律法规来惩治污染行为初期即规制强度较弱时，由于命令型环境规制的作用迅速，企业来不及从成本收益的角度考虑而只能响应规制政策暂时减少污染能源消耗；而企业一旦反应过来发现承担处罚成本后的收益仍大于企业进行技术创新与投入清洁能源等行为带来的成本，因而考虑到企业的成本收益，最终选择铤而走险。另一方面，能源供应公司预计环境规制将损害其未来的利益而增加能源开采与销售，增加供应将降低能源价格，增加相关企业的能源消耗，进而增加碳排放。其次，当政府惩治力度进一步加强时，企业便开始对高污染行为进行约束，避免过多的处罚带来的损失，H1 得证。

2.激励型环境规制对碳排放的影响。对激励型环境规制分析，从表4 可以看出N 型方程中激励型环境规制对碳排放影响为正值，表明激励型环境规制同样存在两种效应。

具体来说，激励型环境规制的效果存在着两个结点，在第一个结点之前，政府实行激励型环境规制，由于人们对于碳排放权交易概念认知模糊且排污权收费较低，企业以较低的成本购买碳排放权，且为了获得更大收益更加名正言顺地提高产量，这使得以市场为主导激励型环境规制并没有出现减排的效果反而刺激了碳排放；当规制力度通过第一个结点而未通过第二个结点时，由于排污权收费价格约束使得企业考虑成本收益在提升技术与降低排放两者之间进行抉择。带来产业结构不断升级使各省碳排放压力不断降低。同时，各类清洁生产技术设备在地区之间得以共享，集聚效应和规模效应的发挥进一步减少区域碳排放，使得环境规制起到减少地区碳排放的效果；但当通过第三个结点即随着激励型环境规制的不断加强，购买排污费成本巨大，虽然一方面刺激一些技术创新型公司为在市场中售出自身排污权而降低碳排放，但由于规制力度过大即更昂贵的排污费与更小的初始配额，带来企业减排的压力增加，从成本收益的角度看，企业会考虑自身利润最大化选择铤而走险，最终导致环境规制政策的无效。

表4 对于两种环境规制对比可知，无论是命令型还是激励型环境规制对于区域碳排放的“倒逼减排”和“绿色悖论”都同时存在，命令型环境规制从长期看当规制强度增强到一定水平之后命令型环境规制与碳排放呈现显著负相关，而激励型环境规制必须保持在一个适度水平才能起到减排目标，这可能是由于我国当前通过激励型的环境规制手段抑制碳排放的制度还不够成熟且激励型环境规制更多基于企业的自主性，如碳排放权交易政策当前在试点地区取得成功而全国的碳排放权交易市场并没有达到全面成熟的地步，相比之下通过政府强制性的规制体系更加健全。但是随命令型环境规制强度不断提高，减少碳排放同时也会对企业造成极大的负担。因此从长期来看，激励型环境规制对碳减排有着巨大潜力。H2 得证。

（三）环境规制影响碳排放的机制

本部分运用中介效应分析范式对不同类型环境规制影响区域碳排放的传导途径进行识别，根据前假设2，主要考虑资源协调水平、技术发展水平、能源消费水平和工业发展水平四个途径。参考花冯涛和徐飞（2018）[28]关于中介效应的研究，命令型与激励型环境规制对碳排放的中介效应，分别如表5、表6 所示。

1.命令型环境规制影响碳排放的机制。命令型环境规制对碳排放的影响机制，根据表5 命令型环境规制对技术发展资源协调水平影响为负，即当命令型环境规制增强，工业占比与煤炭等能源使用下降而促进科技水平与外商投资水平发展；其次，技术水平与外商投资水平提高抑制了碳排放，命令型环境规制对于企业污染行为进行强制性规定，导致企业从成本收益角度出发，提高技术水平减少政府处罚，同时地区命令型环境规制增强导致外商投资流向清洁产业从而降低碳排放。

表5 命令型环境规制作用机制结果

表5 显示，命令型环境规制主要通过能源消费水平影响碳排放，其中介效应比例为27.25%，其次技术发展水平中介效应比例为17.82%，但其对于碳排放的直接抑制作用并不显著，工业发展水平与资源协调水平起到的中介作用较弱但直接效应较大，H3 得证。

2.激励型环境规制影响碳排放的机制。激励型环境规制对碳排放的影响机制，表6 中介效应估计结果显示，激励型环境规制主要通过能源消费水平这一传导机制影响碳排放，其次是工业发展水平与技术发展水平。且相比于命令型，激励型环境规制对碳排放影响的作用路径更加复杂。

根据表6，在U 型方程中，激励型环境规制对于能源消费、工业水平的系数为负，表明当激励型环境规制跨过第一个结点时即环境规制水平保持在一个适中范围，能够实现环境规制对于两个指标的抑制作用进而抑制碳排放，但在第一个结点之前得到相反结果。企业的目标是生产物品、获得利润，将污染排放物作为一种特殊物品，此时企业主要生产两种物品，即产品与污染排放物。环境规制是否导致能源消费水平与工业水平下降，取决于污染管理的成本，在这个成本低的情况下，寻找清洁能源或改变工业结构的成本相对较高。但是，随强度提高，成本增加，迫使企业寻找清洁替代能源改变产业结构。其次，激励性环境规制对技术水平产生“U”型影响，技术水平对碳排放的影响为负，超过一定水平规制强度后，激励性环境规制促进技术进步、引入对外贸易，进而抑制碳排放。进一步理解，激励型环境规制的实施意味着政府严格限制企业的碳排放水平，而短期内技术水平提升困难，促使企业改变能源消费结构，减少对煤炭类高碳排放能源的消耗，进而减少地区碳排放水平。最后，激励型环境规制对于外商投资水平的影响呈现“U”型，而外商投资增加对碳排放影响为负。可能因为，外商投资有高污染型与清洁型，激励型环境规制通过市场的作用，在规制初期导致一些外商投资且主要为高污染性质的外商投资进入，但是随着市场激励的增加低污染、清洁型外商投资在市场激励下进入，最终达到减排目标，H4得证。

表6 激励型环境规制逐步回归结果

六、结论与政策启示

本文分析了中国30 个省（西藏和中国港澳台地区除外）碳排放的空间格局特征，实证研究了不同类型环境规制对碳排放的影响，发现两种环境规制对碳排放同时存在着“倒逼减排”与“绿色悖论”；呈N 型的激励型环境规制与碳排放关系表明，随规制强度逐渐增强，影响效应由“绿色悖论”转变为“倒逼减排”再转变为“绿色悖论”，而呈倒N 型的命令型环境规制表明，随环境规制强度增加，碳排放呈现先降后增加再降的过程。此外，实证研究中发现不论是对于命令型还是激励型环境规制，能源消费水平在抑制碳排放中都发挥重要的中介作用，技术发展水平在命令型环境规制下效果更好，而在激励型环境规制下，通过工业水平与资源协调水平实现碳减排的中介作用效果更好。基于研究结果提出几点政策启示。

（一）因地制宜选择合适的环境规制政策以及适当的规制力度，使环境规制朝着有利于碳减排的方向持续推进

首先，各省碳排放会影响其他地区碳排放水平，因此需要结合省域实际情况制定差异化的环境规制政策并考虑周边地区的影响。强化地区间联系，营造积极的碳减排环境。应避免一刀切的环境规制政策，根据各省发展实际情况科学合理地制定政策；其次，随着环境规制强度逐渐变强，存在“绿色悖论”与“倒逼减排”的交替转变，据此各地区应制定适宜的环境规制措施；最后，为了防止再次引发绿色悖论效应，必须警惕跟风行为，避免不切实际、盲目提高规制强度。

（二）积极改善能源消费结构、合理安排产业结构、构建研发创新体系并改善外商投资质量水平，重视环境规制减少二氧化碳排放的间接效应

首先，能源消耗结构的作用路径。无论有什么样的环境限制，能源结构都起着极其重要的作用。为了实现促进低碳能源结构的环境限制目标，就必须积极发展新型清洁能源，从能源消费和供给两端减少碳排放路径；其次，外商投资的作用路径方面。长期来说，高强度环境规制阻碍了外国资本的流入，但又吸引低污染企业的进入。相反，低强度环境限制下，吸引高污染企业，导致低能耗企业被挤出市场。因此要排除低质量的海外投资和引入高质量的海外投资，避免沦为发达国家的“污染天堂”；再次，工业发展水平的作用路径方面。必须调整优化第二产业内部低效高耗的行业，实现改善产业结构与寻找优化的清洁能源两条路径的共同推进；最后，科学技术的作用路径方面。加大研发力度，积极引进环保技术。

（三）保持命令型环境规制主导的同时不断促进市场的发展，提高激励型环境规制的地位，从而更有效完成碳减排目标

研究发现命令型环境规制的持续增加对碳排放的抑制效果更强，但持续增加命令型环境规制强度会导致企业负担过重，影响经济发展，因此相比之下激励型环境规制具有更大的市场潜力。但当前我国激励型环境规制手段制度还不够成熟，激励型环境规制通过市场这只无形的手促进企业从成本收益角度出发为减少购买排污权的交易成本而减少高碳排放行为。当下需要加快完善二氧化碳排放权交易制度，尤其需要完善关于碳排放权初始分配合理性研究。保持两种环境规制共同发展，完善激励型环境规制体系，积极引导促进企业转型升级。