基于公平性的CO2排放權(quán)分配研究與應(yīng)用

彭鵑+肖偉+魏慶琦+雷曉玲

摘要：對(duì)基于公平性的CO2排放權(quán)分配進(jìn)行了研究。從理論上探討了公平性評(píng)價(jià)參數(shù)對(duì)CO2排放權(quán)分配的影響；從實(shí)證研究上，基于省級(jí)面板數(shù)據(jù)，采用K-均值聚類分析和基尼系數(shù)法對(duì)CO2排放現(xiàn)狀進(jìn)行了分析；最后，采用線性規(guī)劃法設(shè)計(jì)了一套CO2排放權(quán)分配方案，根據(jù)分配的結(jié)果，與排放現(xiàn)狀進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明：應(yīng)用基尼系數(shù)法和線性規(guī)劃法對(duì)重慶40個(gè)區(qū)縣的CO2排放進(jìn)行評(píng)估和分配，可使得分配更加公平和合理。

關(guān)鍵詞：公平性；CO2排放權(quán)分配；基尼系數(shù)

中圖分類號(hào)：F062.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001-8409（2014）11-0138-07

CO2 Emission Rights Allocation Research

and Application Based on Equity

PENG Juan1， XIAO Wei1， WEI Qingqi1， 2， LEI Xiaoling3

（1. School of Management， Chongqing Jiaotong University， Chongqing 400074；

2. School of Automation， Northwestern Polytechnical University， Xian 710072；

3. Chongqing Academy of Science and Technology， Chongqing 401123）

Abstract：

CO2 emission right allocation under equity principle is studied in the paper. Firstly， it is discussed how fairness evaluation parameters theoretically influenced CO2 emission right allocation. Secondly， the current condition of CO2 emissions is analyzed with panel data， Kmeans clustering analysis and Gini coefficient method. Finally， an allocation plan of CO2 emission right is designed based on linear programming. Compared to current emission condition， allocation results are analyzed. The results showed that： the application of Gini coefficient and linear programming evaluated and allocated CO2 emissions of Chongqing， and made the allocation schemes more fair and reasonable， providing important reference value for the regional carbon emission trade market.

Key words： equity； CO2 emission right allocation； Gini coefficient

公平性評(píng)價(jià)作為CO2排放權(quán)分配的重要工作，在分配過程中的可操作性方面產(chǎn)生的極化效應(yīng)促進(jìn)了本地區(qū)和周邊地區(qū)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是近年來我國(guó)構(gòu)建碳排放交易市場(chǎng)的急迫性，對(duì)怎樣公平合理地進(jìn)行碳排放權(quán)分配以及怎樣構(gòu)建全國(guó)性碳交易市場(chǎng)等問題進(jìn)行研究就顯得更加重要。CO2排放權(quán)分配公平性評(píng)價(jià)顯然是促進(jìn)碳交易市場(chǎng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。建立一套完備的CO2排放權(quán)分配公平性評(píng)價(jià)參數(shù)和分配方案無論對(duì)碳排放交易市場(chǎng)自身的建設(shè)，還是政府對(duì)其調(diào)控和管理都具有一定的參考意義。

國(guó)內(nèi)外眾多機(jī)構(gòu)和學(xué)者對(duì)基于公平性原則的排放權(quán)分配研究主要集中在減排效率、社會(huì)福利和減排責(zé)任分擔(dān)。國(guó)外對(duì)碳排放權(quán)分配的研究較成熟。比如，Rolf Golomek等運(yùn)用OBA模型比較了排放權(quán)自由分配與拍賣分配分別對(duì)社會(huì)福利和減排成本的影響，認(rèn)為兩者結(jié)合更能實(shí)現(xiàn)降低減排成本、最大化社會(huì)福利的目的[1]；Eero Paloheimo等從“人人平等”的角度出發(fā)，將CO2排放權(quán)分配分擔(dān)到每一個(gè)民眾，人人參與減排，這種方法兼顧了分配公平性但缺乏精確性[2]；Anthony等提出了一種建立在古諾模型的排放權(quán)許可證分配，促進(jìn)了能源效率提高，限制了CO2排放量的增長(zhǎng)[3]。

國(guó)內(nèi)也有學(xué)者對(duì)碳排放權(quán)分配進(jìn)行研究。陳文穎等提出發(fā)達(dá)國(guó)家逐漸減少人均碳排放，而發(fā)展中國(guó)家則增加人均碳排放，到某一目標(biāo)年兩者趨同，這種分配方法在某種程度上體現(xiàn)了公平性[4]；蘇利陽等選取了排放總量、人均指標(biāo)、碳排放強(qiáng)度等各種現(xiàn)有指標(biāo)分析了全球碳排放權(quán)分配的公正性，認(rèn)為沒有一個(gè)現(xiàn)有的指標(biāo)能體現(xiàn)所有的公正原則[5]；王文軍等以“氣候公平”為主旨，對(duì)不同國(guó)家的“碳預(yù)算”方案進(jìn)行比較，在某種程度，碳排放權(quán)逐漸成為一個(gè)國(guó)家在國(guó)際氣候談判的話語權(quán)[6]。近年來，隨著國(guó)家越來越重視CO2排放，一批低碳經(jīng)濟(jì)城市試點(diǎn)相繼確立，一些學(xué)者開始對(duì)我國(guó)區(qū)域性碳排放權(quán)分配進(jìn)行研究。Chu WEI[7]、Ke WANG[8]、Wen-Jing YI[9]分別分析了中國(guó)各行政區(qū)域的CO2排放現(xiàn)狀，從減排能力、責(zé)任和潛力角度出發(fā)，將中國(guó)東、中、西部地區(qū)的減排潛力和排放性能進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)西部地區(qū)能源效率和減排成本較低，具有非常大的減排潛力；Qiao-Mei LIANG等研究了碳稅對(duì)CO2減排以及對(duì)縮小中國(guó)城鄉(xiāng)距離和提高人們生活水平的影響，表明碳稅對(duì)CO2排放權(quán)公平性分配具有積極促進(jìn)作用[10]。

從以上研究看，關(guān)于基于公平性的CO2排放權(quán)分配的影響機(jī)制和理論相對(duì)比較成熟，但存在以下問題：

第一，現(xiàn)有的研究側(cè)重于從宏觀視角進(jìn)行，缺乏區(qū)域?qū)用婊诠叫缘腃O2排放權(quán)分配微觀研究，雖然宏觀具有導(dǎo)向性，但不能涵蓋所有細(xì)節(jié)。

第二，理論分析和介紹較多，實(shí)證研究比較缺乏，目前為止僅有少數(shù)文獻(xiàn)，而且主要基于時(shí)間序列數(shù)據(jù)，缺乏對(duì)面板數(shù)據(jù)的研究。

本文基于面板數(shù)據(jù)，首先從理論上分析了公平性評(píng)價(jià)參數(shù)對(duì)CO2排放權(quán)分配的影響機(jī)制；其次從實(shí)證方面，基于面板數(shù)據(jù)，根據(jù)區(qū)域劃分聚類分析CO2排放現(xiàn)狀，并采用基尼系數(shù)法全面分析各評(píng)價(jià)參數(shù)的CO2排放公平性；最后在三種情景下進(jìn)行分配方案實(shí)施。

1研究框架

本文從理論和實(shí)證兩方面研究了基于公平性原則下CO2排放權(quán)分配。理論研究主要包含以下內(nèi)容：首先選擇對(duì)CO2排放權(quán)分配的公平性產(chǎn)生影響的評(píng)價(jià)參數(shù)；其次再逐步分析這些參數(shù)分別對(duì)基于公平性排放權(quán)分配的影響機(jī)制。實(shí)證研究部分包含排放現(xiàn)狀分析和排放分配方案設(shè)計(jì)與論證兩方面，主要有以下內(nèi)容：基于收集的面板數(shù)據(jù)采用K-均值聚類分析重慶市40個(gè)區(qū)縣CO2排放現(xiàn)狀，探討重慶市CO2排放區(qū)域間存在的差異；針對(duì)這些差異，在已選的評(píng)價(jià)參數(shù)下采用基尼系數(shù)法分析現(xiàn)有的40個(gè)區(qū)縣CO2排放現(xiàn)狀公平性，根據(jù)分析結(jié)果，在設(shè)定的三種不同情景下以各評(píng)價(jià)參數(shù)的基尼系數(shù)值之和最小為目的建立線性規(guī)劃分配方案，并分析分配結(jié)果；將求取的各評(píng)價(jià)參數(shù)的基尼系數(shù)值與現(xiàn)狀基尼系數(shù)值進(jìn)行比較，分析CO2排放權(quán)分配的公平性。研究框架如圖1所示。

2CO2排放公平性評(píng)價(jià)參數(shù)及影響機(jī)制

2.1評(píng)價(jià)參數(shù)選擇

考慮到區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、自然資源壞境和地理?xiàng)l件等因素對(duì)CO2排放權(quán)分配公平與否的影響，加上這三方面所囊括的具體指標(biāo)參數(shù)繁多，而且針對(duì)某些部分指標(biāo)參數(shù)不能找到數(shù)據(jù)來源或統(tǒng)計(jì)不全，無法進(jìn)行定量分析。根據(jù)典型性、科學(xué)性、易采集性、合理性原則，選擇其中的人口、人均GDP、大氣環(huán)境容量三個(gè)參數(shù)構(gòu)成基尼系數(shù)分析過程中的評(píng)價(jià)參數(shù)。

2.2影響機(jī)制研究

2.2.1人口對(duì)CO2排放權(quán)分配的影響機(jī)制

人作為社會(huì)最基本的單元，直接或間接地參與社會(huì)活動(dòng)，并不斷地向空氣中排放CO2。近年來，人口增長(zhǎng)對(duì)資源產(chǎn)生過度需求，增加了能源消耗，導(dǎo)致CO2排放急劇增加，全球人口數(shù)量突破70億大關(guān)，CO2排放量也隨之達(dá)到了340億噸；其次人口快速增長(zhǎng)，更多的土地被征用，改變了其利用方式，森林被破壞，降低了吸收CO2的

能力，間接性地導(dǎo)致CO2排放增加。進(jìn)行CO2排放權(quán)分配時(shí)，須考慮不同分配區(qū)域人均負(fù)荷CO2排放量，若不考慮人口參數(shù)，CO2排放權(quán)分配難以做到公平、合理。

2.2.2人均GDP對(duì)CO2排放權(quán)分配的影響機(jī)制

人均GDP是地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。人均GDP值越高，該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越好，但同時(shí)對(duì)能源消費(fèi)越依賴，特別是在工業(yè)化進(jìn)程中，化石燃料被過度使用，導(dǎo)致CO2排放急劇增加。經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)在改善了人民生活水平的同時(shí)也帶來環(huán)境破壞、資源消耗嚴(yán)重等問題。所以，在對(duì)CO2排放權(quán)進(jìn)行分配時(shí)，須將人均GDP因素考慮在內(nèi)，兼顧經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)同時(shí)進(jìn)行。

2.2.3大氣環(huán)境容量對(duì)CO2排放權(quán)分配的影響機(jī)制

大氣環(huán)境容量是指某一環(huán)境區(qū)域在能承受污染物的有限范圍內(nèi)，所能吸納污染物的最大容納量。如果人類活動(dòng)和污染物排放超過了環(huán)境所能承受的最大容納量，環(huán)境就會(huì)遭到破壞。由于CO2的特殊性，伴隨著空氣的流動(dòng)而不斷轉(zhuǎn)移，若CO2排放不加以控制，整個(gè)地球的CO2濃度將不斷增加，其最終會(huì)導(dǎo)致全球氣候變化更加惡劣。因此，分配CO2排放權(quán)時(shí)必須考慮區(qū)域的環(huán)境容量，從環(huán)境總量上控制CO2的排放。

3CO2排放現(xiàn)狀分析

根據(jù)國(guó)家發(fā)改委要求，重慶市在2015年“單位地區(qū)生產(chǎn)總值二氧化碳排放減少17%”。重慶市將這一減排任務(wù)分配到重慶各行政區(qū)，從排放強(qiáng)度控制上完成減排，與本文的研究目標(biāo)一致。因此本文以重慶市40個(gè)區(qū)縣為分配對(duì)象，研究基于公平性的行政區(qū)CO2排放權(quán)分配。

3.1數(shù)據(jù)來源及CO2排放估算

本文研究數(shù)據(jù)主要包括重慶市各區(qū)縣的人口、人均GDP、土地面積，其中人口和人均GDP數(shù)據(jù)來自《2011年重慶市統(tǒng)計(jì)年鑒》，土地面積數(shù)據(jù)來自2010年各區(qū)縣公布的統(tǒng)計(jì)公報(bào)。

同時(shí)，由于研究涉及重慶市各區(qū)縣CO2排放量，于是以《2010年重慶市各區(qū)縣（自治縣）單位能耗公報(bào)指標(biāo)》統(tǒng)計(jì)的能源消耗數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)值，采用系數(shù)法[11]進(jìn)行計(jì)算，公式如下：

ECO2=KE （1）

式（1）中，ECO2表示 CO2排放總量；E按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)折算成標(biāo)準(zhǔn)煤后為不同類型能源消耗量；K為碳排放系數(shù)，我國(guó)采用的能源燃料CO2排放系數(shù)一般在242～272之間，這里取的是26[11]。

32基于區(qū)域劃分的CO2排放聚類分析

表1重慶市各區(qū)縣碳排放類型

分類地區(qū)

高排放—高效率地區(qū)江北區(qū)、沙坪壩區(qū)、南岸區(qū)、北碚區(qū)、渝北區(qū)、巴南區(qū)、合川區(qū)、永川區(qū)、榮昌縣、開縣

高排放—低效率地區(qū)大渡口區(qū)、九龍坡區(qū)、萬州區(qū)、涪陵區(qū)、江津區(qū)、長(zhǎng)壽區(qū)

低排放—高效率地區(qū)雙橋區(qū)、黔江區(qū)、大足區(qū)、潼南縣、銅梁縣、墊江縣、武隆縣、豐都縣、城口縣、梁平縣、巫溪縣、巫山縣、奉節(jié)縣、云陽縣、忠縣、石柱縣、彭水縣、酉陽縣

低排放—低效率地區(qū)渝中區(qū)、萬盛區(qū)、南川區(qū)、綦江區(qū)、璧山縣、秀山縣

本文選取與碳排放三個(gè)相關(guān)的指標(biāo)，即碳排放量、人均碳排放量、碳排放強(qiáng)度，采用K-均值聚類對(duì)2010年重慶市40個(gè)區(qū)縣CO2排放進(jìn)行聚類分析。人均碳排放量是指每人所負(fù)荷的CO2排放量，排放量越高，表明該地區(qū)屬于高排放區(qū)，反之為低排放區(qū)；碳排放強(qiáng)度是指單位GDP所承載的CO2排放量，排放強(qiáng)度越小，該分配區(qū)域的排放效率越高，反之亦然。這里，根據(jù)人均CO2排放量大小和排放強(qiáng)度高低的特征，將重慶市40個(gè)區(qū)縣分成四大類：高排放—高效率地區(qū)，高排放—低效率地區(qū)，低排放—高效率地區(qū)，低排放—低效率地區(qū)。運(yùn)用SPSS180軟件對(duì)各區(qū)縣進(jìn)行K-均值聚類分析。聚類分析結(jié)果見表1。

（1）由表1可以看出，重慶市大部分的GDP和半數(shù)人口來源于高排放區(qū)。其中處于高排放地區(qū)的區(qū)縣個(gè)數(shù)為16個(gè)，碳排放量占全市比重為734%，GDP比重為668%，人口比重為45%。低排放區(qū)包括了重慶市60%的區(qū)縣，但是碳排放量只占全市的266%，GDP僅占332%。充分體現(xiàn)了碳排放量大小與GDP之間呈正相關(guān)，另一方面也揭示了占重慶市一半以上人口的區(qū)縣屬于低排放區(qū)，且經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為落后。

（2）重慶市處于高效率區(qū)的區(qū)縣有28個(gè)，占全市總數(shù)的70%。高效率區(qū)中，高排放區(qū)中的大部分都是主城區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，對(duì)能源消耗的依賴逐漸降低，導(dǎo)致碳排放強(qiáng)度不斷減??；但低排放區(qū)域基本上都是縣城，經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后，GDP總量為 266888億元，由于不以消耗能源為其發(fā)展動(dòng)力，因而碳排放強(qiáng)度比較小。

（3）以大渡口區(qū)和九龍坡區(qū)為代表的高排放—低效率地區(qū)，屬于重慶市碳排放的重排放區(qū)，其排放量達(dá)到了908025萬噸，占全市碳排放總量的40%，表明這些地區(qū)存在著大量高耗能企業(yè)，使得CO2排放量高居不下。同時(shí)，該區(qū)域?qū)儆谥貞c市擁有最大減排潛力的地區(qū)，如果能夠降低這些區(qū)域的碳排放強(qiáng)度，則重慶市的CO2排放量將會(huì)大大降低。

綜上分析，重慶市CO2排放存在不均衡，中心城區(qū)排放量較高，縣域排放量較低。在以經(jīng)濟(jì)發(fā)展為前提兼顧公平性原則下，對(duì)低排放區(qū)域分配較少的CO2排放權(quán)，對(duì)位居高排放區(qū)的區(qū)縣分配較多的CO2排放權(quán)，特別是高排放—低效率區(qū)域應(yīng)加大減排力度，控制CO2排放，同時(shí)加快這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，提高其減排效率。

33基于基尼系數(shù)的CO2排放權(quán)公平性分析

331基尼系數(shù)與排放權(quán)分配的公平性定義

基尼系數(shù)作為經(jīng)濟(jì)學(xué)上衡量收入分配公平程度的重要指標(biāo)，目前已被廣泛應(yīng)用到污染物排放分配領(lǐng)域，如水污染[12]、大氣污染[13]。從環(huán)境角度分析，采用基尼系數(shù)概念很好地反映了各分配區(qū)域的社會(huì)水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境容量所承擔(dān)CO2排放公平程度，即根據(jù)分配區(qū)域的人口、人均GDP和大氣環(huán)境容量進(jìn)行CO2排放權(quán)分配，保證分配的CO2排放權(quán)與人口、人均GDP和大氣環(huán)境容量規(guī)模相匹配，基尼系數(shù)值越小，分配結(jié)果越公平，反之亦然。

332基尼系數(shù)相關(guān)概念

基尼系數(shù)是由意大利經(jīng)濟(jì)學(xué)家基尼根據(jù)勞倫茨曲線提出的，其計(jì)算方法有多種，本文采用梯形面積法進(jìn)行計(jì)算[14]，如下：

G=1-na=1（Xa-Xa-1）（Ya+Ya-1） （2）

式中，G為評(píng)價(jià)參數(shù)的基尼系數(shù)值；a為分配對(duì)象的數(shù)量；Xa為評(píng)價(jià)參數(shù)的累計(jì)百分比；Ya為CO2排放量的累計(jì)百分比；當(dāng)a=1時(shí)，（Xa-1，Ya-1）的值為（0，0）。

333計(jì)算各評(píng)價(jià)參數(shù)的基尼系數(shù)并繪制洛倫茲曲線

以繪制人口—CO2排放量洛倫茲曲線為例。按人均CO2排放量的大小對(duì)各區(qū)縣從小到大進(jìn)行排序，然后根據(jù)排序?qū)θ丝跀?shù)和CO2排放量累計(jì)百分比進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（見表2），繪制出人口—CO2排放量洛倫茲曲線（見圖2）。以同樣的方法，分別繪制人均GDP—CO2排放量、大氣環(huán)境容量—CO2排放量洛倫茲曲線，見圖3和圖4。

3.3.4各參數(shù)基尼系數(shù)結(jié)果分析

由圖2可以看出，云陽縣、豐都縣、巫溪縣、奉節(jié)縣等地區(qū)人均CO2累計(jì)排放量較少，而大渡口區(qū)、雙橋區(qū)、九龍坡區(qū)、江北區(qū)等地區(qū)的人均CO2累計(jì)排放量很高，特別是大渡口區(qū)，以不到07%的人口卻有613%的CO2排放量，這對(duì)于人均排放量較少的地區(qū)來說顯然是不公平的。因此，在進(jìn)行碳排放權(quán)分配時(shí)，應(yīng)首先考慮基于人口參數(shù)的公平性，其次再兼顧其他參數(shù)。

由圖3不難看出基于人均GDP的各區(qū)縣排序與圖2有明顯不同，比如巴南區(qū)、黔江區(qū)、城口縣。經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好的萬州區(qū)、長(zhǎng)壽區(qū)等區(qū)縣單位人均GDP的CO2排放量很高，表明這些地區(qū)的CO2排放量較大；而石柱、豐都等經(jīng)濟(jì)較落后的地區(qū)單位排放量較少。因此，在保證經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提下，應(yīng)向經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)分配較少的CO2排放權(quán)，將更多的排放權(quán)分配給經(jīng)濟(jì)較好的地區(qū)。

由圖4可以看出，基于大氣環(huán)境容量的區(qū)縣排序與圖2、圖3截然不同，渝中區(qū)、大渡口區(qū)、江北區(qū)、雙橋區(qū)等地區(qū)的土地面積較小，CO2累計(jì)排放量很大，巫溪縣、酉陽縣等地區(qū)卻相反。若分配過程中不考慮環(huán)境容量參數(shù)，對(duì)這些地區(qū)來說是不公平的。

同時(shí)不難發(fā)現(xiàn)，圖3中的CO2實(shí)際累計(jì)排放量曲線較接近于絕對(duì)排放曲線，而圖2、圖4的實(shí)際排放曲線離絕對(duì)排放曲線較遠(yuǎn)，表明基于人均GDP的CO2排放權(quán)分配與基于人口、土地面積的排放權(quán)分配相比，較為公平、合理。但是，僅僅從曲線圖直觀判斷公平性，過于片面，需進(jìn)一步分析。

綜上所述，由于基于不同評(píng)價(jià)參數(shù)的各區(qū)縣排序是顯然不同的，因此在碳排放權(quán)分配時(shí)應(yīng)從多角度考慮各參數(shù)才更加公平、合理。可以從這幾個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)的基尼系數(shù)值判斷其公平程度。根據(jù)公式計(jì)算求得基于人口、人均GDP、大氣環(huán)境容量的基尼系數(shù)值分別為041、036、063。通常把04作為分配的“警戒線”，若基尼系數(shù)值低于02，表示分配高度平均，位于02～03，表示分配比較平均，位于03～04，表示分配相對(duì)合理，位于04～05，表示分配差距較大，位于05以上，表示分配差距懸殊[15]。除了基于人均GDP的CO2排放量基尼系數(shù)值處在相對(duì)公平范圍內(nèi)，其余兩個(gè)參數(shù)的基尼系數(shù)值均在不公平狀態(tài)，表明重慶市CO2排放情況是不均衡的，并且主要集中在重慶九大主城區(qū)和十個(gè)中心城區(qū)，需要對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)調(diào)整。

①曲線從左至右依次為： 云陽縣、豐都縣、巫溪縣、奉節(jié)縣、巫山縣、酉陽縣、忠縣、彭水縣、墊江縣、潼南縣、梁平縣、石柱縣、大足縣、銅梁縣、綦江縣、黔江區(qū)、開縣、武隆縣、合川區(qū)、璧山縣、城口縣、秀山縣、合川區(qū)、南川區(qū)、巴南區(qū)、萬州區(qū)、渝中區(qū)、榮昌縣、渝北區(qū)、江津區(qū)、沙坪壩區(qū)、北碚區(qū)、南岸區(qū)、涪陵區(qū)、長(zhǎng)壽區(qū)、萬盛區(qū)、江北區(qū)、九龍坡區(qū)、雙橋區(qū)、大渡口區(qū)。

②曲線從左至右依次為：雙橋區(qū)、渝中區(qū)、武隆縣、江北區(qū)、石柱縣、南岸區(qū)、黔江區(qū)、彭水縣、豐都縣、城口縣、巫溪縣、渝北區(qū)、巫山縣、銅梁縣、璧山縣、沙坪壩區(qū)、大渡口區(qū)、九龍坡區(qū)、墊江縣、潼南縣、巴南區(qū)、梁平縣、忠縣、大足縣、奉節(jié)縣、北碚區(qū)、酉陽縣、萬盛區(qū)、南川區(qū)、云陽縣、永川區(qū)、綦江縣、秀山縣、榮昌縣、涪陵區(qū)、合川區(qū)、萬州區(qū)、長(zhǎng)壽區(qū)、開縣、江津區(qū)。

③曲線從左至右依次為：巫溪縣、酉陽縣、彭水縣、巫山縣、城口縣、石柱縣、云陽縣、豐都縣、奉節(jié)縣、武隆縣、黔江區(qū)、忠縣、梁平縣、墊江縣、綦江縣、潼南縣、秀山縣、開縣、南川區(qū)、大足縣、銅梁縣、合川區(qū)、巴南區(qū)、萬州區(qū)、璧山縣、永川區(qū)、涪陵區(qū)、江津區(qū)、渝北區(qū)、榮昌縣、萬盛區(qū)、長(zhǎng)壽區(qū)、北碚區(qū)、沙坪壩區(qū)、南岸區(qū)、九龍坡區(qū)、雙橋區(qū)、江北區(qū)、大渡口區(qū)、渝中區(qū)。

4基于公平性的CO2排放權(quán)分配方案設(shè)計(jì)

41CO2排放權(quán)分配模型

本文采用線性規(guī)劃的方法，建立CO2排放權(quán)分配模型。設(shè)定各評(píng)價(jià)參數(shù)的基尼系數(shù)值之和達(dá)到最小為目標(biāo)函數(shù)，以各區(qū)域的CO2排放削減比例為決策變量，要求分配后的各評(píng)價(jià)參數(shù)的基尼系數(shù)值均小于等于現(xiàn)狀值，且CO2排放量符合現(xiàn)狀單位生產(chǎn)總值排放量的總量削減約束，同時(shí)為保障分配方案的公平性和可實(shí)施性，確定各區(qū)域的CO2排放削減比例的上下限，從而確定區(qū)域間CO2排放權(quán)分配方案，計(jì)算公式見式（3）至式（8）。

min G′=3i=1Gi （3）

s.t.（1-q）IW=（1-Pj）nj=1IjWj （4）

G′i≤Gi （5）

I=E/W0 （6）

Ij=Ej/W0j （7）

P0≤Pj≤P′0 （8）

其中，i表示人口、人均GDP、大氣環(huán)境容量三個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)；j為各區(qū)縣編號(hào)；Gi、G′i分別表示現(xiàn)狀和分配后評(píng)價(jià)參數(shù)i的基尼系數(shù)值；G′為分配方案實(shí)施后各評(píng)價(jià)參數(shù)的基尼系數(shù)值之和；W、Wj分別表示2015年重慶市GDP總值及區(qū)縣j的GDP值；W0、W0j為2010年重慶市GDP總值及區(qū)縣j的GDP值；I、Ij分別為2010年重慶市碳排放強(qiáng)度及區(qū)縣j的碳排放強(qiáng)度；q為單位生產(chǎn)總值CO2排放削減率；E、Ej分別為重慶市和區(qū)縣j的CO2排放量；Pj為分配給區(qū)縣j的CO2排放削減率；P0、P′0分別為削減率的上下限。

42情景設(shè)計(jì)

考慮到重慶市各區(qū)縣社會(huì)水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、自然環(huán)境等存在著顯著差異，將分配給各區(qū)縣的CO2排放削減比例設(shè)置為情景1 （差別對(duì)待）、情景2（激勵(lì)型）、情景3（均衡型）3種情景。情景1是根據(jù)區(qū)縣的具體情況分配恰當(dāng)?shù)南鳒p比例，情景2是為鼓勵(lì)各區(qū)縣積極參與減排分配較多的減排量，情景3表示對(duì)各區(qū)縣同等對(duì)待分配均衡的削減比例。其取值范圍分別為[10%，50%]、[25%，50%]、[35%，45%]，探討不同類型削減比例分別對(duì)各區(qū)縣的影響。

43分配結(jié)果

根據(jù)以上要求，采用線性規(guī)劃分配模型在3種不同情景下，利用Lingo軟件進(jìn)行編程求取最優(yōu)解，最終分配結(jié)果見表3。

根據(jù)基尼系數(shù)計(jì)算公式，求得分別在情景1、2、3下基于人口、人均GDP、大氣環(huán)境容量的基尼系數(shù)值，與現(xiàn)狀值進(jìn)行對(duì)比，見表4。

4.4分配結(jié)果分析

由表3分析知，基于3種不同情景的分配方案，重慶市9大主城區(qū)（除渝中區(qū)外）和10個(gè)中心城區(qū)（除黔江、大足區(qū)外）均為重點(diǎn)減排對(duì)象，其CO2排放削減比例達(dá)到了削減區(qū)域上限。而其余縣域的CO2排放削減比例較小。綦江區(qū)、城口縣、開縣、石柱縣、秀山縣在基于情景1

下的削減比例都達(dá)到了最大值，而在情景2、3下，削減比

例（除表3 不同情景下的重慶市各區(qū)縣CO2削減分配方案秀山縣外）為削減區(qū)域的最小值，這是由于在情景2和3條件下各區(qū)縣的削減比例都有所上升，總的碳排放量減少。而削減幅度較大的地區(qū)大多數(shù)屬于經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好、高能耗企業(yè)（如電力、鋼鐵、化工等）較多的地區(qū)。由此可見，CO2排放量的大小與經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈正相關(guān)。

由表4可以看出，三個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)在三種不同情景下分配后，其基尼系數(shù)值總和達(dá)到了最小，與現(xiàn)狀相比，分配更加公平、合理。其中，基于情景1的基尼系數(shù)值之和最小，表明基于情景1的分配方案優(yōu)于后兩種情景，說明削減比例上下限取值范圍差別越大，基尼系數(shù)之和越小，分配方案越優(yōu)。因此，在對(duì)重慶40個(gè)區(qū)縣進(jìn)行碳排放權(quán)分配不可能做到一視同仁，必須有區(qū)別地分配。基于人口、人均GDP、大氣環(huán)境容量的基尼系數(shù)在分配情景1、2、3排序下逐漸增加，表明在削減上限范圍波動(dòng)不大的情況下，下限范圍對(duì)分配結(jié)果起著非常重要的作用，下限越小，基尼系數(shù)值也就越小，反之亦然。雖然基于人口和基于人均GDP的基尼系數(shù)值下降幅度很小，但優(yōu)化后其值處于合理范圍內(nèi)，表明其CO2排放權(quán)分配相對(duì)公平；雖然基于土地面積的基尼系數(shù)值沒有降至合理范圍內(nèi)，這是由于重慶市主要的行業(yè)發(fā)展集中在土地面積有限的九大城區(qū)和十個(gè)中心城區(qū)，要求這些城區(qū)在短時(shí)期內(nèi)施行大強(qiáng)度的碳減排，這是與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展為前提相背離的，同時(shí)也不可能實(shí)施的。

綜上分析，為實(shí)現(xiàn)重慶低碳式經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鼓勵(lì)那些經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較落后而CO2排放量比較小的地區(qū)如巫溪縣、巫山縣、石柱縣等地加快發(fā)展，實(shí)施低幅度的削減比例；針對(duì)CO2排放量較大的城區(qū)如九龍坡區(qū)、雙橋區(qū)等區(qū)縣在鼓勵(lì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，分配較高的削減比例，使得基尼系數(shù)趨向合理范圍。

5結(jié)論

在CO2排放日益增加、全球氣候不斷變暖的背景下，實(shí)行節(jié)能減排、控制CO2的排放，是實(shí)現(xiàn)低碳生活方式的必經(jīng)之路。公平性原則作為CO2排放權(quán)分配的重要前提，必須綜合考慮其分配區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)水平和資源環(huán)境容量等現(xiàn)狀所負(fù)荷的CO2排放量。本文得出以下結(jié)論：

（1）重慶市CO2排放存在顯著差異

采用K-均值聚類法對(duì)重慶市40個(gè)區(qū)縣CO2排放現(xiàn)狀進(jìn)行聚類分析，發(fā)現(xiàn)重慶市CO2排放存在中心城區(qū)和縣域的顯著差異，中心城區(qū)排放量較高，縣域排放較低；另外，運(yùn)用經(jīng)濟(jì)學(xué)中衡量分配公平程度的基尼系數(shù)法，實(shí)現(xiàn)各區(qū)縣CO2排放公平性的評(píng)估，其中基于大氣環(huán)境容量的基尼系數(shù)值嚴(yán)重超過“警戒線”，屬于重點(diǎn)調(diào)整指標(biāo)。

（2）基于公平性的CO2排放權(quán)分配，實(shí)現(xiàn)CO2排放的有效控制

在3種不同的情景下，采用線性規(guī)劃法實(shí)現(xiàn)對(duì)CO2排放權(quán)的分配。分配后，發(fā)現(xiàn)在不同情景下所有指標(biāo)的基尼系數(shù)均小于現(xiàn)狀值且總和達(dá)到最小，與現(xiàn)狀相比分配后的排放結(jié)果更加公平，并且有效地控制了CO2排放，為區(qū)域碳排放交易市場(chǎng)的建立提供了重要的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]Rolf Golombek， Sverre A C Kittelsen， Knut Einar Rosendahl. Price and Welfare of Emission Quota Allocation[J].Energy Economics，2013（36）：568- 580.

[2]Eero Paloheimo， Olli Salmi. Evaluating the Carbon Emissions of the Low Carbon City： A Novel Approach for Consumer Based Allocation[J].CITIES，2013，30 （1）：233-29.

[3]Anthony T H Chin， Peng Zhang. Carbon Emission Allocation Methods for the Aviation Sector[J]. Journal of Air Transport Management，2013，28（1）： 70-76.

[4]陳文穎，吳宗鑫，何建坤.全球未來碳排放權(quán)“兩個(gè)趨同”的分配方法[J].清華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，45 （6）：850-857.

[5]蘇利陽，王毅，汝醒君，等.面向碳排放權(quán)分配的衡量指標(biāo)的公正性評(píng)價(jià)[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2009，18（4）：1594- 1598.

[6]王文軍，莊貴陽.碳排放權(quán)分配與國(guó)際氣候談判中的氣候公平訴求[J].外交評(píng)論，2012，1（1）：72-84.

[7]vChu WEI， Jinlan NI， Limin DU. Regional Allocation of Carbon Dioxide Abatement in China[J].China Economic Review，2012，23（1）：552–565.

[8]Ke Wang， Xian Zhang， Yi-Ming Wei， et al. Regional Allocation of CO2 Emissions Allowance Over Provinces in China by 2020[J].Energy Policy，2013， l54（1）：214-229.

[9]Wen-Jing Yi， Le-Le Zou， Jie Guo， et al. How Can China Reach Its CO2 Intensity Reduction Targets by 2020？ A Regional Allocation Based on Equity and Development [J].Energy Policy，2011，39（1）：2407- 2415.

[10]Qiao-Mei Liang， Yi-Ming Wei. Distributional Impacts of Taxing Carbon in China： Results from the CEEPA Model[J].Applied Energy，2012，92（1）：545–551.

[11]婁偉.城市碳排放量測(cè)算方法研究——以北京市為例[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2011，5（3）：104- 110.

[12]柯興，吳克明，丁倩倩，等.基于基尼系數(shù)法的區(qū)域水污染分配研究[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2012，238（2）： 53-56.

[13]劉耀，吳仁海，廖瑞雪.大氣污染總量分配公平性評(píng)價(jià)研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2007，32（9）：159-162.

[14]劉穎，謝蔭，丁勇.對(duì)基尼系數(shù)計(jì)算方法的比較與思考[J].統(tǒng)計(jì)與決策，2004，9（1）：15-16.

（責(zé)任編輯：楊銳）

采用K-均值聚類法對(duì)重慶市40個(gè)區(qū)縣CO2排放現(xiàn)狀進(jìn)行聚類分析，發(fā)現(xiàn)重慶市CO2排放存在中心城區(qū)和縣域的顯著差異，中心城區(qū)排放量較高，縣域排放較低；另外，運(yùn)用經(jīng)濟(jì)學(xué)中衡量分配公平程度的基尼系數(shù)法，實(shí)現(xiàn)各區(qū)縣CO2排放公平性的評(píng)估，其中基于大氣環(huán)境容量的基尼系數(shù)值嚴(yán)重超過“警戒線”，屬于重點(diǎn)調(diào)整指標(biāo)。

（2）基于公平性的CO2排放權(quán)分配，實(shí)現(xiàn)CO2排放的有效控制

在3種不同的情景下，采用線性規(guī)劃法實(shí)現(xiàn)對(duì)CO2排放權(quán)的分配。分配后，發(fā)現(xiàn)在不同情景下所有指標(biāo)的基尼系數(shù)均小于現(xiàn)狀值且總和達(dá)到最小，與現(xiàn)狀相比分配后的排放結(jié)果更加公平，并且有效地控制了CO2排放，為區(qū)域碳排放交易市場(chǎng)的建立提供了重要的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]Rolf Golombek， Sverre A C Kittelsen， Knut Einar Rosendahl. Price and Welfare of Emission Quota Allocation[J].Energy Economics，2013（36）：568- 580.

[2]Eero Paloheimo， Olli Salmi. Evaluating the Carbon Emissions of the Low Carbon City： A Novel Approach for Consumer Based Allocation[J].CITIES，2013，30 （1）：233-29.

[3]Anthony T H Chin， Peng Zhang. Carbon Emission Allocation Methods for the Aviation Sector[J]. Journal of Air Transport Management，2013，28（1）： 70-76.

[4]陳文穎，吳宗鑫，何建坤.全球未來碳排放權(quán)“兩個(gè)趨同”的分配方法[J].清華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，45 （6）：850-857.

[5]蘇利陽，王毅，汝醒君，等.面向碳排放權(quán)分配的衡量指標(biāo)的公正性評(píng)價(jià)[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2009，18（4）：1594- 1598.

[6]王文軍，莊貴陽.碳排放權(quán)分配與國(guó)際氣候談判中的氣候公平訴求[J].外交評(píng)論，2012，1（1）：72-84.

[7]vChu WEI， Jinlan NI， Limin DU. Regional Allocation of Carbon Dioxide Abatement in China[J].China Economic Review，2012，23（1）：552–565.

[8]Ke Wang， Xian Zhang， Yi-Ming Wei， et al. Regional Allocation of CO2 Emissions Allowance Over Provinces in China by 2020[J].Energy Policy，2013， l54（1）：214-229.

[9]Wen-Jing Yi， Le-Le Zou， Jie Guo， et al. How Can China Reach Its CO2 Intensity Reduction Targets by 2020？ A Regional Allocation Based on Equity and Development [J].Energy Policy，2011，39（1）：2407- 2415.

[10]Qiao-Mei Liang， Yi-Ming Wei. Distributional Impacts of Taxing Carbon in China： Results from the CEEPA Model[J].Applied Energy，2012，92（1）：545–551.

[11]婁偉.城市碳排放量測(cè)算方法研究——以北京市為例[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2011，5（3）：104- 110.

[12]柯興，吳克明，丁倩倩，等.基于基尼系數(shù)法的區(qū)域水污染分配研究[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2012，238（2）： 53-56.

[13]劉耀，吳仁海，廖瑞雪.大氣污染總量分配公平性評(píng)價(jià)研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2007，32（9）：159-162.

[14]劉穎，謝蔭，丁勇.對(duì)基尼系數(shù)計(jì)算方法的比較與思考[J].統(tǒng)計(jì)與決策，2004，9（1）：15-16.

（責(zé)任編輯：楊銳）

采用K-均值聚類法對(duì)重慶市40個(gè)區(qū)縣CO2排放現(xiàn)狀進(jìn)行聚類分析，發(fā)現(xiàn)重慶市CO2排放存在中心城區(qū)和縣域的顯著差異，中心城區(qū)排放量較高，縣域排放較低；另外，運(yùn)用經(jīng)濟(jì)學(xué)中衡量分配公平程度的基尼系數(shù)法，實(shí)現(xiàn)各區(qū)縣CO2排放公平性的評(píng)估，其中基于大氣環(huán)境容量的基尼系數(shù)值嚴(yán)重超過“警戒線”，屬于重點(diǎn)調(diào)整指標(biāo)。

（2）基于公平性的CO2排放權(quán)分配，實(shí)現(xiàn)CO2排放的有效控制

在3種不同的情景下，采用線性規(guī)劃法實(shí)現(xiàn)對(duì)CO2排放權(quán)的分配。分配后，發(fā)現(xiàn)在不同情景下所有指標(biāo)的基尼系數(shù)均小于現(xiàn)狀值且總和達(dá)到最小，與現(xiàn)狀相比分配后的排放結(jié)果更加公平，并且有效地控制了CO2排放，為區(qū)域碳排放交易市場(chǎng)的建立提供了重要的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]Rolf Golombek， Sverre A C Kittelsen， Knut Einar Rosendahl. Price and Welfare of Emission Quota Allocation[J].Energy Economics，2013（36）：568- 580.

[2]Eero Paloheimo， Olli Salmi. Evaluating the Carbon Emissions of the Low Carbon City： A Novel Approach for Consumer Based Allocation[J].CITIES，2013，30 （1）：233-29.

[3]Anthony T H Chin， Peng Zhang. Carbon Emission Allocation Methods for the Aviation Sector[J]. Journal of Air Transport Management，2013，28（1）： 70-76.

[4]陳文穎，吳宗鑫，何建坤.全球未來碳排放權(quán)“兩個(gè)趨同”的分配方法[J].清華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，45 （6）：850-857.

[5]蘇利陽，王毅，汝醒君，等.面向碳排放權(quán)分配的衡量指標(biāo)的公正性評(píng)價(jià)[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2009，18（4）：1594- 1598.

[6]王文軍，莊貴陽.碳排放權(quán)分配與國(guó)際氣候談判中的氣候公平訴求[J].外交評(píng)論，2012，1（1）：72-84.

[7]vChu WEI， Jinlan NI， Limin DU. Regional Allocation of Carbon Dioxide Abatement in China[J].China Economic Review，2012，23（1）：552–565.

[8]Ke Wang， Xian Zhang， Yi-Ming Wei， et al. Regional Allocation of CO2 Emissions Allowance Over Provinces in China by 2020[J].Energy Policy，2013， l54（1）：214-229.

[9]Wen-Jing Yi， Le-Le Zou， Jie Guo， et al. How Can China Reach Its CO2 Intensity Reduction Targets by 2020？ A Regional Allocation Based on Equity and Development [J].Energy Policy，2011，39（1）：2407- 2415.

[10]Qiao-Mei Liang， Yi-Ming Wei. Distributional Impacts of Taxing Carbon in China： Results from the CEEPA Model[J].Applied Energy，2012，92（1）：545–551.

[11]婁偉.城市碳排放量測(cè)算方法研究——以北京市為例[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2011，5（3）：104- 110.

[12]柯興，吳克明，丁倩倩，等.基于基尼系數(shù)法的區(qū)域水污染分配研究[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2012，238（2）： 53-56.

[13]劉耀，吳仁海，廖瑞雪.大氣污染總量分配公平性評(píng)價(jià)研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2007，32（9）：159-162.

[14]劉穎，謝蔭，丁勇.對(duì)基尼系數(shù)計(jì)算方法的比較與思考[J].統(tǒng)計(jì)與決策，2004，9（1）：15-16.

（責(zé)任編輯：楊銳）