基于均衡分析法的碳交易減排機(jī)理及困境研究

朱青梅，孫曉燕

(濟(jì)南大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，山東 濟(jì)南250002)

一、碳排放權(quán)交易的減排機(jī)理

假設(shè)市場上僅有兩家企業(yè)分別為甲和乙，甲企業(yè)的邊際減排成本為MCX，在圖1 中用曲線A’N 表示，乙企業(yè)的邊際減排成本為MCY，用曲線I’J 表示，且有MCX＞MCY，即曲線A’N 比I’J 更陡峭。在碳排放權(quán)較充裕且沒有采取總量控制時，根據(jù)收益最大化原則，甲、乙兩企業(yè)的碳排放量分別為AA’和II’，此時兩企業(yè)的碳排放總量是AA’+II’，低于社會可承受的排放總量AI，碳排放權(quán)配置達(dá)到帕累托最優(yōu)狀態(tài)，生產(chǎn)者剩余和社會總福利水平最高?，F(xiàn)實(shí)中，在碳排放總量控制的前提下，社會可承受的排放總量減少，由AI 降為AS，將乙企業(yè)碳減排成本曲線I’J 從S 點(diǎn)開始向左平移II’單位即I”J，其中，I’I=I”S，這時兩企業(yè)的碳排放的總需求量為AA’+I”S ＞AS，現(xiàn)有的碳排放權(quán)總量不能同時滿足兩企業(yè)的碳排放需求，甲、乙兩企業(yè)為了生存必定選擇減排，且由于二者的減排成本差異，企業(yè)會在自行減排的邊際成本和購買另一方的碳排放權(quán)的價格(即購買成本)間做比較。下面分別探討限制碳排放權(quán)交易和實(shí)施碳排放權(quán)交易的減排效果和原理。

(一)等量或等比例減少甲、乙企業(yè)的碳排放量且限制碳排放權(quán)交易

將甲企業(yè)的碳排放量由AA’減少為AM，乙企業(yè)的碳排放量由SII”減少為SM，AM+SM=AM，甲企業(yè)的減排量為A’M，減排成本為A’MB，乙企業(yè)的減排量為I”M，減排成本為I”MC，社會總的減排成本為二者之和。

(二)等量或等比例減少甲、乙企業(yè)的碳排放量且實(shí)施碳排放權(quán)交易

由于甲、乙企業(yè)減排的邊際成本不同，在允許碳交易的條件下，企業(yè)可對比其自行減排成本和購買碳權(quán)的價格以做出最理性的選擇。甲企業(yè)的邊際減排成本曲線A’N 與Y 企業(yè)的邊際減排成本曲線I’J 相交于P 點(diǎn)，說明甲企業(yè)和乙企業(yè)在O 點(diǎn)的邊際減排成本相同均為P，此時P 即為市場的均衡價格，即達(dá)成碳排放權(quán)交易的價格。同樣將甲企業(yè)的碳排放量減少為AM，乙企業(yè)的碳排放量減少為SM，則甲企業(yè)的減排量為A’M，乙企業(yè)的減排量為I”M。在M 點(diǎn)上甲企業(yè)的邊際減排成本B 點(diǎn)高于單位碳排放權(quán)的價格P，即從Q 點(diǎn)到M 點(diǎn)的減排成本均高于碳排放權(quán)的價格，此時從市場上購買碳排放權(quán)的成本要低于甲企業(yè)的自行減排成本，而乙的邊際減排成本在C 點(diǎn)低于單位碳排放權(quán)的價格P，因此，甲企業(yè)可將其自行減排的碳權(quán)進(jìn)行出售以獲利。在此過程中，甲企業(yè)自行減排成本為A’QO，購買碳排放權(quán)的成本為OQMD，其總成本為AMDO;乙企業(yè)的自行減排成本為I”QO，出售碳排放權(quán)的收益為OQMD。

結(jié)論:分析上述限制碳排放權(quán)交易和實(shí)施交易的兩個過程，在限制交易的情形下，甲企業(yè)自行減排的總成本是AMB，乙企業(yè)的自行減排成本是I”MC;在實(shí)施交易的情形下，甲企業(yè)自行減排成本為A’QO，購買碳排放權(quán)的成本為OQMD，其總成本為AMDO，乙企業(yè)的自行減排成本為I”QO，出售碳排放權(quán)的收益為OQMD。比較兩企業(yè)的成本和收益，實(shí)施碳交易后，甲企業(yè)的總成本AMDO 比之前自行減排的總成本AMB 減少了OBD，因此通過交易，甲企業(yè)凈獲益OBD;乙企業(yè)的自行減排成本為I”QO 比之前的自行減排成本I”MC 增加了MQOC，但出售碳排放權(quán)的收益為OQMD，因此在交易中乙企業(yè)實(shí)際增加了DOC 凈收益，而整個社會的收益增加了OBD +DOC =BOC。結(jié)果證明碳排權(quán)放交易市場機(jī)制，在碳排放總量控制的目標(biāo)下，能夠降低全社會碳減排的成本并增加了社會福利。

二、碳排放權(quán)交易的現(xiàn)實(shí)困境

(一)碳排放及交易現(xiàn)實(shí):企業(yè)作為市場主體的缺失

1. 主要污染物排放現(xiàn)狀

根據(jù)2006 年—2013 年中國環(huán)境狀況公報數(shù)據(jù)，大氣中主要污染物二氧化硫的排放總量中，工業(yè)源二氧化硫的排放量占總量的比重，最低的是2009 年的84.3%，最高為2011 年的90.9 以上［1］，詳見表1。

根據(jù)表1 的數(shù)據(jù)，2006 ～2013 年間，工業(yè)源二氧化硫的排放量一直占排放總量的84%以上，由此看出，工業(yè)源企業(yè)是大氣污染物排放的主要責(zé)任者，其減排空間和潛力也應(yīng)最大，因此，工業(yè)企業(yè)是碳減排和碳排放權(quán)交易的主體。

2. 碳排放權(quán)交易現(xiàn)狀

中國碳排放權(quán)交易的實(shí)踐始于20 世紀(jì)90 年代，原國家環(huán)保局當(dāng)時選定了16 個城市作為排放大氣污染物許可證制度的試點(diǎn)，這些試點(diǎn)可以看作是中國排污權(quán)交易的起步階段［2］。自此開始，在國家和地方政府的推動下，實(shí)施了多起碳排放權(quán)交易案例，見表2。

圖1 碳排放權(quán)交易的減排原理

表1 2006 ～2013 年中國二氧化硫排放量

表2 中的碳交易案例，實(shí)施交易的雙方一般是國家或地方政府的試點(diǎn)工程，往往局限于某些特定區(qū)域的行政命令或要求，由此出現(xiàn)了排放權(quán)的需求方［3］。從交易方式上看，主要是以政府推動為主，而僅從2009 年開始，天平汽車保險有限公司與中國國際民間組織合作促進(jìn)會簽訂了一項(xiàng)企業(yè)自愿減排的案例，之后一直到2014 年11 月，國家發(fā)改委通過自愿減排交易信息平臺公示了首批僅10 個備案的CCER 項(xiàng)目;從交易主體上看，中國參與交易的主體分別是北京環(huán)境與發(fā)展研究會、陜西省政府、天津市政府及中國人民銀行等國家或地方政府，而自愿參加交易的企業(yè)僅有2009 年交易中的天平汽車保險有限公司，以及2014 年的內(nèi)蒙古京能烏蘭伊力更風(fēng)力發(fā)電有限責(zé)任公司等10 家工業(yè)企業(yè)［4］，由此看出，作為污染物排放的主要責(zé)任者及碳減排和碳權(quán)交易主體的企業(yè)處于缺位狀態(tài)。

表2 中國實(shí)施碳排放權(quán)交易的案例

(二)國內(nèi)市場的碳交易成本高、數(shù)量少

碳交易市場是實(shí)現(xiàn)碳權(quán)資源再配置最有效的機(jī)制。根據(jù)《中國應(yīng)對氣候變化的政策與行動2012 年度的報告》，截止到2012 年8 月，中國有4540 個清潔發(fā)展機(jī)制項(xiàng)目得到批準(zhǔn)，預(yù)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)年減排量7.3 億噸的二氧化碳當(dāng)量。國內(nèi)市場上，環(huán)境交易所不能有效提供各部門的碳排放權(quán)的需求和交易信息，且缺乏覆蓋全國的碳排放權(quán)交易場所和組織載體，這就無法為碳交易提供集中、易操作的交易環(huán)境，導(dǎo)致企業(yè)獲取碳交易的信息和機(jī)會少，實(shí)施碳權(quán)交易的成本高昂。這種狀況直接導(dǎo)致企業(yè)無法將其節(jié)余的碳權(quán)出售并獲利，降低了這些企業(yè)實(shí)施碳減排的意愿，從而抑制了碳排放權(quán)市場的形成和培育，致使碳排放權(quán)處于凝滯狀態(tài)。

(三)法律、法規(guī)及監(jiān)管制度缺失

碳交易是在政府、環(huán)保部門的管理和監(jiān)督下自愿產(chǎn)生的交易行為。實(shí)施碳排放權(quán)交易，除了供給方和需求方有買賣意向作為前提，還需要政府和環(huán)保部門制定碳交易的規(guī)則、審核、交易方式，以及交易完成后出現(xiàn)沖突、糾紛的協(xié)調(diào)機(jī)制等。美國和歐盟均有嚴(yán)格的法律體系來規(guī)范、約束碳排放交易。但中國目前卻缺乏碳排放權(quán)交易方面的立法。另外，實(shí)施碳排放交易的基礎(chǔ)是碳權(quán)的清晰界定，但目前在碳權(quán)的計(jì)量、大氣環(huán)境監(jiān)測技術(shù)及碳排放行為的監(jiān)督方面的限制，使得碳權(quán)計(jì)量成本、排放監(jiān)督成本高，致使環(huán)保局等部門和企業(yè)無法監(jiān)測所有企業(yè)的排放行為，加之企業(yè)過度排放廢氣后被監(jiān)測出來的機(jī)會低且處罰力度不大，導(dǎo)致碳排放權(quán)的清晰界定、監(jiān)督及實(shí)施排他性權(quán)利的可能性太低，抑制了碳排放交易市場的發(fā)展。

三、導(dǎo)致碳排污權(quán)交易困境的誘因

(一)碳排放權(quán)的產(chǎn)權(quán)界定缺失

碳權(quán)交易困境的制度原因是缺乏完整系統(tǒng)的碳排放權(quán)制度體系，由分配制度、實(shí)施制度和管理維護(hù)制度構(gòu)成。其中分配制度是進(jìn)行一切產(chǎn)權(quán)界定的基礎(chǔ)，而目前碳排放的初始分配沒有系統(tǒng)、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，其他諸如碳排放權(quán)的實(shí)施制度和維護(hù)制度建設(shè)更是無從談起。具體表現(xiàn)如下，在總量控制的原則下，碳排放權(quán)沒有被清晰界定給各企業(yè)、單位和個人，每個部門對自己擁有的碳排放額度、權(quán)利和責(zé)任不明確;實(shí)施制度方面，一是沒有相應(yīng)的監(jiān)督機(jī)制來制約和監(jiān)督分配方案的落實(shí)情況，二是缺少對那些違反分配合約行為進(jìn)行處理的懲罰機(jī)制;維護(hù)制度中信息機(jī)制不健全，如有關(guān)碳排放量統(tǒng)計(jì)、碳排放檢測等信息批露方面建設(shè)還不完善，更沒有相關(guān)的沖突協(xié)調(diào)、碳排放利益整合機(jī)制。

(二)碳排放權(quán)無法積貯

碳權(quán)無法積貯是限制碳交易的另一重要因素。積貯性是指碳排放權(quán)主體能夠?qū)⑵涔?jié)余未用或減排的碳權(quán)，根據(jù)合法的程序儲存至“碳權(quán)銀行”等，待以后需要時取出再用或進(jìn)行出售等處置。目前，碳權(quán)卻不具有積貯性，當(dāng)期不用或用不完即作廢，碳排放權(quán)只能當(dāng)期利用或出售，實(shí)踐中，由于時間和搜尋信息等交易成本的限制，短時間內(nèi)完成交易的概率非常小，致使大多數(shù)碳權(quán)主體最終只能放棄這部分權(quán)利。

(三)碳排放權(quán)交易主體之間的非合作博弈

1. 交易主體間的博弈原理

碳排放權(quán)交易主體有個人、企業(yè)、政府和環(huán)保組織等，在國內(nèi)市場上，主要包括兩組博弈主體:企業(yè)之間的博弈、企業(yè)與政府的博弈。經(jīng)濟(jì)學(xué)中的博弈是指存在多決策主體且其行為間相互影響時，各決策主體根據(jù)其自身能力的判斷及所掌握信息，做出最優(yōu)決策的行為。由于企業(yè)是碳交易的主體，故本文側(cè)重于分析企業(yè)間博弈的過程和結(jié)果。

2. 產(chǎn)權(quán)主體間的非合作博弈的過程

從眾多碳排放產(chǎn)權(quán)主體中選擇兩個不同的企業(yè)，假定一個是林場，其擁有的眾多樹木每天能吸收大量的二氧化碳，直接改善了周邊的大氣環(huán)境，因而林場擁有一定量的碳排放權(quán)，可用于出售交易;而另一個企業(yè)是水泥廠，其生產(chǎn)行為將產(chǎn)生大量的二氧化碳，實(shí)際排放數(shù)量要超過其分配的排放額度，如果水泥廠過度排放廢氣，林場將會受到一定的損失。假定碳排放權(quán)初始界定時規(guī)定，水泥廠沒有過量排放的權(quán)利，且林場有不被污染的權(quán)利，水泥廠為滿足生產(chǎn)需要應(yīng)向林場購買碳排放權(quán)。但若水泥廠選擇偷排廢氣，將導(dǎo)致林場受損失;林場為保護(hù)其權(quán)益不受損害，需要監(jiān)督檢查水泥廠的碳排放行為。故林場的選擇有監(jiān)督和不監(jiān)督兩個，而水泥廠的選擇有:購買碳排放權(quán)和偷排。由于信息不對稱，雙方無法知道對方的行為和選擇。假定，水泥廠向林場購買碳排放權(quán)的費(fèi)用是e，同時也是林場出售碳權(quán)的價格和收益的反映，林場對鋼鐵廠進(jìn)行監(jiān)督檢查的費(fèi)用以a 表示，水泥廠的碳排放行為對林場產(chǎn)生的損失以c 表示，而水泥廠偷排且被發(fā)現(xiàn)后的懲罰用F 表示，且滿足a ＜e+F(不存在占優(yōu)策略)。

根據(jù)上述參數(shù)的設(shè)定，構(gòu)建表3 所示的支付矩陣。

根據(jù)假設(shè)，水泥廠在與林場的博弈行為中不存在純策略納什均衡，在利益最大化原則下，雙方會尋求混合策略意義上的納什均衡。假定林場監(jiān)督概率為α，水泥廠過量偷排的概率為β，根據(jù)“理性經(jīng)濟(jì)人”偏好最大化原則，林場與水泥廠的期望收益函數(shù)分別為:

(1)林場最優(yōu)檢查和監(jiān)督概率α*

給定林場監(jiān)督檢查水泥廠碳排放行為的概率α，則水泥廠的期望收益函數(shù)如下:

∏1(α，β)=β［α* (－e－F)+(1 －α)* 0］+(1 －β)［α* (－e)+(1 －α)(－e)］

=β(－eα－Fα+e)－e

d∏1(α，β)/dβ=eα－Fα+e)=0

(2)水泥廠偷排廢氣的“最優(yōu)”概率β*

給定水泥廠排放廢氣的“最優(yōu)”概率β，則林場的期望收益函數(shù)為:

∏2(α，β)=α［β(e +F －a －c)－(1 －β)

(e－a －c)］+(1 －α)［β(－e)

+(1 －β)(e－c)］

=α(Fβ+eβ－a)

d∏2(α，β)/dα=βF+βe－a=0

表3 林場與水泥廠行為選擇的博弈支付矩陣

(3)博弈均衡點(diǎn)的影響因素分析

①林場發(fā)現(xiàn)水泥廠偷排廢氣后，對其罰款的數(shù)額F 越大，則水泥廠選擇偷排行為的概率β 越小。②水泥廠向林場購買碳權(quán)的價格e 越高，其偷排行為的概率β 有兩種可能。一是購買價格越高，林場進(jìn)行檢查的概率就越高，水泥廠偷排被發(fā)現(xiàn)的可能性就越大，導(dǎo)致水泥廠不敢偷排;二是價格越高，水泥廠需要繳納更多的排污費(fèi)，表明企業(yè)的規(guī)模也較大。對大企業(yè)而言，其信譽(yù)較高，偷排被發(fā)現(xiàn)后有很大的名譽(yù)損失，因此其自律性和約束性強(qiáng)。③林場對水泥廠排放行為的監(jiān)督成本越高，水泥廠偷排的概率越大。

①水泥廠購買碳權(quán)的費(fèi)用越高，即林場出售碳權(quán)的收益e 越高，則林場實(shí)施監(jiān)督的概率α 越高。②水泥廠偷排被發(fā)現(xiàn)后繳納的罰款F 越大，其偷排的概率會越小，與此對應(yīng)，林場監(jiān)督檢查的概率α 也低;如果水泥廠對林場造成外部損害的補(bǔ)償F 越少，林場監(jiān)督的概率α 又分兩類，一是補(bǔ)償F 越低，排放企業(yè)的偷排概率越高，則林場監(jiān)督的概率α 越高，二是補(bǔ)償額度F 越低，林場收益低，林場監(jiān)督的概率α 也低。

從林場監(jiān)督的概率α=e/(e+F)看出，影響林場監(jiān)督碳排放概率的因素是e 和F。對本文碳權(quán)監(jiān)督和交易而言，不僅要考慮決定各行為主體總收益的影響因素F 和e，也要顧及為此而付出的檢查和監(jiān)督成本a，即e、F 和a 共同影響決定林場監(jiān)督水權(quán)的概率。而現(xiàn)實(shí)中，一方面，由于碳排放產(chǎn)權(quán)界定缺失，排他性產(chǎn)權(quán)、交易、外部性等其他衍生權(quán)利均沒有清晰界定;另一方面，碳權(quán)無法積貯原因直接影響到碳權(quán)交易的頻度和收益;另外，政府和環(huán)保部門對企業(yè)的碳排放、交易行為等缺乏相應(yīng)的法律法規(guī)和監(jiān)管制度。上述三方面因素決定了影響博弈均衡的因素e、F 和a，即水泥廠向林場購買碳排放權(quán)的費(fèi)用(亦即林場出售碳權(quán)的價格和收益)e 很低甚至為零，林場監(jiān)督水泥廠的檢查費(fèi)用a 非常高，而水泥廠偷排廢氣被發(fā)現(xiàn)后的懲罰F 較低，最終導(dǎo)致林場的選擇是不監(jiān)督、水泥廠的選擇是偷排廢氣而非購買碳權(quán)的非合作博弈行為，即出現(xiàn)了無法形成碳排放權(quán)交易市場的集體非理性結(jié)果。

四、結(jié) 論

利用均衡分析法分析碳交易的減排機(jī)理，證明了碳排放權(quán)交易市場機(jī)制能夠降低碳減排成本。而實(shí)踐中，企業(yè)間的碳交易存在交易量少等諸多困境。經(jīng)分析，碳排放權(quán)產(chǎn)權(quán)界定缺失，碳權(quán)無法積貯，以及交易主體間的非合作博弈是造成交易困境的主要誘困。因此，構(gòu)建完善的碳交易市場，需要從碳權(quán)的初始分配、碳權(quán)銀行、碳權(quán)交易所及監(jiān)管機(jī)制方面著手。

［1］中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部:2006 －2013 年中國環(huán)境狀況公報，2015 －4 －12，http://jcs.mep.gov.cn/hjzl/zkgb/。

［2］鄭思海等:《碳排放交易機(jī)制對我國建設(shè)“低碳城市”的啟示》，《金融教學(xué)與研究》，2010 年第2 期。

［3］于楠，楊宇焰等:《我國碳交易市場的不完整性及其形成機(jī)理》，《財(cái)經(jīng)科學(xué)》，2011 年第5 期。

［4］中國自愿減排信息平臺:《溫室氣體自愿減排項(xiàng)目減排量備案審核會第一次會議會議通知》，2014 －09 －18，http://cdm.ccchina.gov.cn/ccer.aspx。