拍賣法對(duì)京津冀碳市場(chǎng)一體化的影響

黨 浩 趙洱崠，2 何沚金 宋玨池 陳建民

1.華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院

2.北京理工大學(xué)管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)院

1 京津冀碳市場(chǎng)建設(shè)進(jìn)展

作為全國(guó)統(tǒng)一碳市場(chǎng)建成的破題關(guān)鍵，京津冀區(qū)域碳市場(chǎng)的一體化程度十分重要。2011 年10月，國(guó)家發(fā)改委下發(fā)《關(guān)于開展碳排放權(quán)交易試點(diǎn)工作的通知》，文件明確了北京、天津?yàn)閲?guó)家碳交易試點(diǎn)。自文件發(fā)布至今，北京碳市場(chǎng)試點(diǎn)在政策法規(guī)、市場(chǎng)整合、交易宣傳等方面相對(duì)比較成熟；天津在交易模式、交易系統(tǒng)、管理綜合服務(wù)等方面不斷創(chuàng)新；河北作為非國(guó)家頒布的碳減排試點(diǎn)，但碳排放量較大，對(duì)于京津地區(qū)影響深遠(yuǎn)，具有明顯的碳減排潛力，急需系統(tǒng)合理的碳交易、合同能源管理等市場(chǎng)化手段以減少碳排放量，同步于北京和天津的步伐[1]。

在碳市場(chǎng)成熟度方面，學(xué)者們普遍認(rèn)為北京市碳市場(chǎng)的綜合實(shí)力較好，北京在京津冀三個(gè)市場(chǎng)中排名第一[2]，碳市場(chǎng)發(fā)展相對(duì)比較成熟[3]，碳市場(chǎng)效率正處于規(guī)模遞增階段[4]。具體而言，在京津冀三地區(qū)碳市場(chǎng)中，北京碳市場(chǎng)的法規(guī)體系最完備、配額價(jià)格最穩(wěn)定、市場(chǎng)主體最豐富[5]。相比于其他兩個(gè)地區(qū)碳市場(chǎng)排放價(jià)格，北京的碳價(jià)格較高，且相對(duì)穩(wěn)定，但遭遇意外沖擊或外部影響會(huì)使北京碳排放價(jià)格呈現(xiàn)出較強(qiáng)的波動(dòng)性和較高的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，且波動(dòng)性持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。在溢出效應(yīng)方面，北京碳市場(chǎng)的溢出效應(yīng)較為明顯，既受到其他兩市場(chǎng)的溢出效應(yīng)影響，同時(shí)存在對(duì)外溢出效應(yīng)[6]。當(dāng)然，北京市碳市場(chǎng)的運(yùn)行效率和效果也存在可以改進(jìn)的方面[7]，包括碳配額供給過剩等。北京碳市場(chǎng)發(fā)展應(yīng)著重于適度削減配額供給、提高市場(chǎng)參與度、縮減人力資源投入等。此外，北京還探索了跨區(qū)域碳交易的可能性。2013 年11 月28 日，《開展跨區(qū)域碳排放權(quán)交易合作研究的框架協(xié)議》的成功簽訂，開啟了北京與天津、河北、山東等地進(jìn)行跨區(qū)域碳交易的新實(shí)踐。在此次跨區(qū)域碳交易實(shí)踐中，河北承德進(jìn)展成效明顯，河北的張家口也在有序推進(jìn)。

2 碳配額影子價(jià)格評(píng)估測(cè)算

2.1 碳配額影子價(jià)格概述

影子價(jià)格是指基于一定原則，能夠使資源被合理分配的價(jià)格。投入和產(chǎn)出真實(shí)的價(jià)值、市場(chǎng)供求關(guān)系、資源被替代程度，都能夠通過影子價(jià)格得以反映。聯(lián)合國(guó)把影子價(jià)格類比成機(jī)會(huì)成本，而產(chǎn)生這種機(jī)會(huì)成本的投入可以是資本、勞動(dòng)力和外匯等。簡(jiǎn)單而言，影子價(jià)格是一種能夠表示出某種資源稀缺程度的價(jià)格。它也能夠表示出某種資源的真正價(jià)值。當(dāng)影子價(jià)格為零時(shí)，不表示這種資源的價(jià)值為零，而是說明這種資源處于一種過剩的狀態(tài)，即無(wú)法帶來(lái)邊際收益。

而稀缺性和商品性正是碳排放權(quán)所具有的屬性，使其自身價(jià)值可用影子價(jià)格來(lái)表示。為應(yīng)對(duì)氣候變化，解決氣候問題，《京都議定書》在2005 年被強(qiáng)制生效，由此稀缺性和商品性成了碳排放權(quán)的兩種特殊屬性。碳排放權(quán)這種稀缺資源本身具備的商品屬性，使它能夠作為一種商品在碳交易市場(chǎng)上進(jìn)行買賣，在買賣過程中的碳排放權(quán)的價(jià)值可以用影子價(jià)格表示[8]。

然而，在實(shí)際的交易過程中，碳配額的價(jià)格會(huì)隨著拍賣比例的變化而上下浮動(dòng)。在拍賣機(jī)制的作用下，企業(yè)進(jìn)行碳配額交易或者購(gòu)買碳配額付出的代價(jià)導(dǎo)致企業(yè)成本相應(yīng)地提升，在利益驅(qū)動(dòng)下，將碳配額按照不同的比例拍賣，會(huì)導(dǎo)致碳配額的價(jià)格在碳交易市場(chǎng)上隨之不斷變化。碳配額拍賣比例與碳配額的市場(chǎng)價(jià)格呈現(xiàn)一定的正相關(guān)關(guān)系，即拍賣比例增大會(huì)使碳配額的市場(chǎng)價(jià)格上漲。

2.2 超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)模型

2.2.1 超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)模型[9]

當(dāng)下的碳配額價(jià)格忽視了環(huán)境成本對(duì)其的影響，若簡(jiǎn)單地對(duì)當(dāng)下市場(chǎng)中的碳配額價(jià)格回歸分析，無(wú)法合理預(yù)測(cè)未來(lái)碳配額價(jià)格的趨勢(shì)。解決上述問題，找到價(jià)格回歸的替代方法是關(guān)鍵，而生產(chǎn)函數(shù)正是替代回歸分析法以計(jì)算碳配額價(jià)格的更佳選擇。相對(duì)普遍的生產(chǎn)函數(shù)模型有以下三種：固定替代彈性生產(chǎn)函數(shù)，柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)和超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)。本文選取超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)模型為計(jì)算基礎(chǔ)。

通常，碳排放變量主要有兩種引入方式：一是從生產(chǎn)投入要素的角度出發(fā)，將碳排放直接引入生產(chǎn)函數(shù)。二是將碳排放作為不良輸出量引入到生產(chǎn)函數(shù)之中，在此方式下，有一個(gè)前提假設(shè)，即此模型中需同時(shí)包含期望輸出量和非期望輸出量。

本文采用第一種，與資本存量和勞動(dòng)力相同，從生產(chǎn)投入要素的角度出發(fā)，將碳排放直接引入生產(chǎn)函數(shù)，以計(jì)算影子價(jià)格。在實(shí)際計(jì)算中，生產(chǎn)函數(shù)采用的是超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)，以達(dá)到優(yōu)化求解碳配額影子價(jià)格的目的。

基于上述理論，以北京市為例建構(gòu)超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)優(yōu)化模型：

上式中：

lnY——t年GDP 的對(duì)數(shù)；

lnL——t年勞動(dòng)力的對(duì)數(shù)；

lnK——t年資本存量的對(duì)數(shù)；

lnE——t年碳排放的對(duì)數(shù)；

lnKlnL、lnKlnE、lnLlnE——交叉項(xiàng)；

(lnK)2、(lnL)2、(lnE)2——平方項(xiàng)；

α——系數(shù)；

ε——隨機(jī)干擾項(xiàng)。

根據(jù)邊際生產(chǎn)理論，測(cè)算PEt的公式為：

PEt碳配額影子價(jià)格

為求得影子價(jià)格PEt，首先需要計(jì)算αE、αKE、αLE、αEE，本文采用嶺回歸模型，運(yùn)用SPSS 軟件進(jìn)行計(jì)算。

2.2.2 嶺回歸

嶺回歸是一種有偏估計(jì)回歸方法，這種方法和最小二乘法類似，但不是最小二乘法，可將其看成是一種對(duì)最小二乘法進(jìn)行改良后的方法，主要適用于共線性數(shù)據(jù)分析，其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在對(duì)病態(tài)數(shù)據(jù)的擬合程度上，其擬合程度強(qiáng)于最小二乘法。本文將2001-2015 年京津冀三個(gè)地區(qū)歷年的國(guó)民生產(chǎn)總值、CO2排放量、資本存量以及勞動(dòng)力輸入嶺回歸模型中，具體數(shù)據(jù)見表1，運(yùn)用嶺回歸后得到的系數(shù)結(jié)果見表2，運(yùn)用SPSS 軟件分析所得的嶺跡圖見圖1，變量顯著性分析見表3。

表1 嶺回歸輸入值（GDP、資本存量、勞動(dòng)力及CO2排放量）

表2 碳配額影子價(jià)格估算公式在不同k 值下回歸系數(shù)

表3 變量顯著性分析（GDP、資本存量、勞動(dòng)力及CO2排放量）

圖1 嶺跡圖

2015 23 014.59 95.2 1 186.1 11 657.032 77

當(dāng)K＞0.001 時(shí)，嶺回歸系數(shù)趨于穩(wěn)定；當(dāng)K=0.05 時(shí)的嶺回歸系數(shù)為最優(yōu)解，如表4，將該組系數(shù)代入公式（1-1）得到公式（1-2）：

將表1 中數(shù)據(jù)代入公式（1-2），可得2001-2015年間北京市碳配額影子價(jià)格，結(jié)果見表5。計(jì)算結(jié)果顯示，2001 年北京碳配額影子價(jià)格為483.636元 /t ，2015 年 碳 配 額 影 子 價(jià) 格 為 4 461.519 元/t。15 年間，僅 2002 年的碳配額影子價(jià)格輕微下滑，在其他時(shí)間里，碳配額影子價(jià)格整體呈現(xiàn)上漲趨勢(shì)。

表5 2000-2015年北京市CO2排放權(quán)影子價(jià)格

表6 2001-2015 年天津市和河北省碳配額影子價(jià)格

2014 2015 2 757.72 2 898.70 3 681.27 3 957.67

同理可得天津市和河北省2001—2015 年的影子價(jià)格，見表6。

對(duì)于2025 年碳配額影子價(jià)格的估算，有兩種可行方法：第一種是對(duì)北京市2025 年的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）、資本存量、勞動(dòng)力以及CO2排放量進(jìn)行預(yù)測(cè)，代入公式（1-2）得到2025 年的碳配額影子價(jià)格；第二種方法是根據(jù)2001-2015 年的碳配額價(jià)格數(shù)據(jù)，運(yùn)用灰色預(yù)測(cè)模型，對(duì)北京市2025 年的碳配額價(jià)格進(jìn)行預(yù)測(cè)。由于第一種方法中的碳配額價(jià)格是由四個(gè)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算得到，導(dǎo)致所得碳配額價(jià)格的誤差相對(duì)較大。本文采用第二種方法，即通過灰色預(yù)測(cè)模型，對(duì)碳配額價(jià)格預(yù)測(cè)，得出2025年北京市碳配額價(jià)格為7 497.75 元/t，預(yù)測(cè)結(jié)果見圖2。

圖2 2025年北京市碳配額價(jià)格預(yù)測(cè)結(jié)果

運(yùn)用灰色預(yù)測(cè)模型，評(píng)估測(cè)算出2025 年不同的碳配額拍賣比例下對(duì)應(yīng)的碳配額影子價(jià)格，詳細(xì)數(shù)據(jù)見表7。當(dāng)拍賣比例為5%時(shí)，影子價(jià)格為374.89 元/t，當(dāng)拍賣比例提高到10%時(shí)，影子價(jià)格上漲至749.78 元/t。由表7 可知，在碳配額拍賣比例從1%到10%的變化過程中，碳配額影子價(jià)格隨之逐步增高。

表4 K=0.05時(shí)的嶺回歸系數(shù)

同理可得，2025年天津市和河北省不同配額拍賣比例下的碳配額影子價(jià)格，見表8。

表7 2025 年北京市不同配額拍賣比例下的碳配額影子價(jià)格（元/t）

表8 2025年天津市和河北省不同配額拍賣比例下的碳配額影子價(jià)格（元/t）

3 京津冀碳市場(chǎng)一體化程度測(cè)評(píng)

3.1 測(cè)度方法——相對(duì)價(jià)格法

1954年，保羅·薩繆爾森提出了“冰川模型”，即當(dāng)相對(duì)價(jià)格Pi/Pj的值不超過一定范圍，無(wú)論i 地區(qū)和j 地區(qū)的價(jià)格是同頻上下浮動(dòng)，還是異頻上下浮動(dòng)，都可以認(rèn)為兩個(gè)地區(qū)具有較高的市場(chǎng)整合程度。在冰川模型用于指導(dǎo)市場(chǎng)整合研究的過程中，相對(duì)價(jià)格非常重要。因?yàn)橄鄬?duì)價(jià)格與市場(chǎng)一體化之間有緊密聯(lián)系。即：相對(duì)價(jià)格值越大，市場(chǎng)被分割的可能性越強(qiáng)；反之，相對(duì)價(jià)格越小，市場(chǎng)被分割的可能性越小。

冰川模型能夠有效地測(cè)量不同市場(chǎng)之間的一體化程度，在實(shí)際研究中，相對(duì)價(jià)格的確定是重中之重。確定相對(duì)價(jià)格有兩種選取方法：第一，選取去均值后方差V(q(ij,t))來(lái)顯示不同區(qū)域或市場(chǎng)之間的相對(duì)價(jià)格變動(dòng)情況Q(ij,k,t)；第二：對(duì)相對(duì)價(jià)格Q(ij,k,t)求一階差分,得到ΔQ(ij,k,t)。為便于直接引用統(tǒng)計(jì)年鑒中的環(huán)比數(shù)據(jù)，本文將沿用第二種研究方法,具體步驟如下:

首先,構(gòu)造兩個(gè)不同市場(chǎng)的價(jià)格差異Q(ij,k,t)。

其中：Q(ij,k,t)=lnP(i,k,t)-lnP(j,k,t)

i 和j 分別是兩個(gè)不同的市場(chǎng),如北京和天津；k是產(chǎn)品種類；t為時(shí)間。不直接進(jìn)行價(jià)格之間的相減運(yùn)算，而采取對(duì)數(shù)的形式，主要由于以下原因:1)避免因變量測(cè)度單位影響自變量系數(shù);2)緩和異方差問題和偏態(tài)性問題。

其次,為了能夠直接利用統(tǒng)計(jì)年鑒中的數(shù)據(jù)，取相對(duì)價(jià)格一階差分形式ΔQ(ij,k,t),即ΔQ(ij,k,t)=ln[P(i,k,t)/P(j,k,t)]-ln[P(i,k,t-1)/P(j,k,t-1)]。

其中：ΔQ(ij,k,t)和Q(ij,k,t)在運(yùn)算結(jié)果上是效果相同的。

第三，取相對(duì)價(jià)格絕對(duì)值ΔQ(ij,k,t)。

第四，計(jì)算q(ij,k,t)。本文以去均值法計(jì)算q(ij,k,t)。商品的價(jià)格波動(dòng)受到商品自身的特性以及其他因素的影響: 首先是自身特性，如農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格會(huì)隨季節(jié)波動(dòng)；其次，除了商品性質(zhì)之外的其他因素，如地方保護(hù)主義等。只有排除由于商品屬性引起的價(jià)格波動(dòng)，才能獲得市場(chǎng)細(xì)分帶來(lái)的純價(jià)格差異?；谏鲜龇治觯瑢?duì)相對(duì)價(jià)格作如下處理：代表商品 k 在三組鄰近省份(京津冀城市群)的平均價(jià)值。

q(ji,k,t)是指市場(chǎng)環(huán)境等隨機(jī)因素。方差表明了市場(chǎng)的整合程度，方差的值越小，市場(chǎng)越具有較高的一體化程度。

3.2 京津冀碳市場(chǎng)一體化指數(shù)測(cè)算及分析

結(jié)合由超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)計(jì)算得出的京、津、冀地區(qū)的影子價(jià)格，運(yùn)用相對(duì)價(jià)格測(cè)度方法，測(cè)算出2025 年不同拍賣比例下京津冀碳市場(chǎng)一體化指數(shù)。三地區(qū)具體一體化指數(shù)以及一體化水平對(duì)比圖見表9和圖3。

表9 2025年京津冀碳市場(chǎng)一體化指數(shù)（不同拍賣比例）

圖3 2025年不同拍賣比例下京津、京冀、津冀碳市場(chǎng)一體化水平對(duì)比

由表9 數(shù)據(jù)，2025 年，總體來(lái)看，碳市場(chǎng)整合程度最高和最低的兩個(gè)碳市場(chǎng)分別是京津碳市場(chǎng)和津冀碳市場(chǎng)。2025年，北京和天津的碳配額市場(chǎng)一體化程度隨拍賣比例的增加而逐漸減少；與之相反，京冀地區(qū)和津冀地區(qū)的碳配額市場(chǎng)一體化趨勢(shì)逐漸增強(qiáng)。

分析上述結(jié)果，作為首都，北京以其突出的經(jīng)濟(jì)、政治影響力和人口集中度，成為京津冀碳市場(chǎng)一體化協(xié)同發(fā)展的軸心。由此可以得出北京與天津、河北兩地聯(lián)動(dòng)更強(qiáng)的緣由，而津冀的一體化程度稍弱的狀況。

通過比較拍賣方式對(duì)京津、京冀、津冀碳市場(chǎng)一體化的不同影響，發(fā)現(xiàn)拍賣比例的增加不利于京津碳市場(chǎng)一體化。但在京冀和津冀地區(qū)，具有促進(jìn)作用。原因在于，拍賣法對(duì)河北省碳價(jià)的影響幅度較大，增加同樣的拍賣比例，會(huì)使河北省的CO2影子價(jià)格更接近于北京和天津的影子價(jià)格，從而促進(jìn)碳市場(chǎng)的一體化。

4 京津冀一體化發(fā)展建議

為盡快實(shí)現(xiàn)京津冀碳市場(chǎng)一體化的全面建成與有效使用，根據(jù)以上研究結(jié)論，針對(duì)京津冀地區(qū)碳市場(chǎng)一體化發(fā)展提出以下建議。

4.1 對(duì)京津冀碳市場(chǎng)的碳價(jià)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

對(duì)京津冀地區(qū)碳市場(chǎng)的碳價(jià)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，是指導(dǎo)碳市場(chǎng)一體化發(fā)展的方向和重點(diǎn)。碳市場(chǎng)的一體化程度往往取決于碳配額的價(jià)格。在一體化程度較高的市場(chǎng)中，其商品的價(jià)格會(huì)實(shí)時(shí)波動(dòng)，并且逐漸收斂于一個(gè)較小的區(qū)間。據(jù)此，以價(jià)格的大幅波動(dòng)為線索，定位產(chǎn)生波動(dòng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，及時(shí)糾正阻礙市場(chǎng)一體化進(jìn)程的因素是非常重要的。

4.2 加大CO2在河北的拍賣比例，促進(jìn)京津冀碳市場(chǎng)一體化

研究結(jié)果表明，拍賣比例對(duì)于京冀和津冀碳市場(chǎng)一體化有促進(jìn)作用。隨著拍賣比例的增大，京冀地區(qū)碳市場(chǎng)一體化程度和津冀地區(qū)碳市場(chǎng)一體化程度都是越來(lái)越高。因此，應(yīng)適當(dāng)提高河北省CO2拍賣比例。

4.3 適當(dāng)分散北京的非首都功能，提高津冀碳市場(chǎng)的一體化程度

京津冀一體化的協(xié)調(diào)發(fā)展需要齊頭并進(jìn)，而不是脫穎而出。北京強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)實(shí)力與政治基礎(chǔ)，能夠確保與天津、河北在碳配額市場(chǎng)交易方面的密切聯(lián)動(dòng)，而津冀地區(qū)碳市場(chǎng)的聯(lián)動(dòng)性比較薄弱。為了從根本上促進(jìn)一體化，應(yīng)該適當(dāng)分散北京的非資本性職能，例如將北京的碳配額轉(zhuǎn)移給天津。

拍賣比例的提高，能夠促進(jìn)京津冀碳市場(chǎng)一體化，但行業(yè)減排成本也會(huì)隨之增加。本文尚未考慮提高拍賣比例對(duì)各行業(yè)成本的影響，拍賣比例達(dá)到什么程度，才是促進(jìn)市場(chǎng)一體化的最優(yōu)選擇，還有待進(jìn)一步的研究。