中國省際碳排放權(quán)的初始分配

裴晨雯 屈卓然 劉若彬

（北京師范大學(xué)，北京 100875）

1 文獻(xiàn)綜述

近年來，全球變暖帶來的一系列問題日益凸顯，人們對于全球變暖的關(guān)注也日漸增加。聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）先后發(fā)表了六份全球氣候變化評估報告，世界上每一個國家都有進(jìn)行碳排放減排的義務(wù)。中國作為世界上最大的發(fā)展中國家，需要擔(dān)當(dāng)起大國減排的責(zé)任。中國區(qū)域經(jīng)濟(jì)的梯度特征與人口及地區(qū)分布的不均衡現(xiàn)實導(dǎo)致我國不同地區(qū)減排的責(zé)任也不同，這也符合《氣候變化公約》中對于減排的“共同但有區(qū)別的責(zé)任原則”。

減排的落實實質(zhì)上是對碳排放權(quán)的分配。碳排放權(quán)是指權(quán)利主體向大氣排放溫室氣體的權(quán)利，實質(zhì)上是一種氣候環(huán)境資源使用權(quán)和發(fā)展權(quán)[1]。碳排放權(quán)的分配過程可以分為兩步：碳排放權(quán)初始分配和碳排放權(quán)交易。碳排放權(quán)初始分配是指給予碳排放主體以一定的碳排放初始限額；碳排放權(quán)交易是指構(gòu)建碳排放市場，“不足”購買“結(jié)余”。其中碳排放權(quán)初始配額分配是碳排放權(quán)交易市場有效開展的前提，從排放量化指標(biāo)的行政化分配，轉(zhuǎn)向以總量控制為目標(biāo)，使市場機(jī)制在碳排放權(quán)配置上發(fā)揮決定性作用，進(jìn)而以較低的社會成本實現(xiàn)溫室氣體排放控制目標(biāo)。配額分配對中國減排目標(biāo)的順利完成和中國區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重大現(xiàn)實意義[2]。

近年來省際碳排放權(quán)的初始分配也是國內(nèi)外公眾和學(xué)者研究的熱點，碳排放權(quán)的分配可以分為兩種，無償分配和有償分配。拍賣分配是有償分配的一種，其本質(zhì)是運用價格機(jī)制和拍賣手段，使碳排放權(quán)這種“環(huán)境商品”在碳排放權(quán)交易的初始階段體現(xiàn)出更多的市場性與公平性[3]。國外學(xué)者多從拍賣分配的方式方法上進(jìn)行研究。張文秀，鄧茂芝，周劍（2019）從論述碳排放權(quán)配額拍賣機(jī)制研究的進(jìn)展情況發(fā)現(xiàn)，目前全球?qū)W者對于在碳排放權(quán)配額分配中引入拍賣機(jī)制的看法是對立的，一部分學(xué)者認(rèn)為拍賣機(jī)制是目前至未來全球碳排放權(quán)配額分配的主流方法，而另一部分學(xué)者則認(rèn)為拍賣機(jī)制存在諸多不完善、不可靠的問題待解決[4]，因此在本文暫不詳細(xì)介紹有償分配碳排放權(quán)的方法。無償分配碳排放權(quán)的現(xiàn)有研究可以分為四類，分別是祖父法、以公平關(guān)系為基準(zhǔn)的方法、基于效率的DEA法、多指標(biāo)綜合方法。

盡管已有的文獻(xiàn)為本文的研究提供了重要的參考價值，但是很多問題急需要被解決。比如考慮原則不全面，計算綜合指標(biāo)權(quán)重方法不完善等等。本文將依據(jù)經(jīng)濟(jì)效率、公平、責(zé)任原則、減排潛力原則，用熵值法計算各部分權(quán)重，最終加權(quán)求和得出中國各省域在減排方面的碳排放強(qiáng)度，再根據(jù)我國2030年的減排目標(biāo)，最終找出一種考慮因素較全面、較合理的省際初始分配方案，為二級碳交易市場的機(jī)制穩(wěn)健運行提供一定的理論參考，有利于維護(hù)社會的穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)的健康運行，激勵碳排放主體加大技術(shù)創(chuàng)新，實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級，從而從根本上減少碳排放量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

2 研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1 碳排放分配原則與數(shù)據(jù)定義

據(jù)經(jīng)濟(jì)效率、公平、責(zé)任原則、減排潛力原則，本文分別選取碳排放強(qiáng)度、人均CO2排放量、歷史累計CO2排放量以及每單位工業(yè)增加值的CO2排放量作為指標(biāo)進(jìn)行碳限額配置?；谖覈F(xiàn)階段的碳排放強(qiáng)度減排指標(biāo)，可以以2005年作為基準(zhǔn)年推算出我國2030年總的碳排放限額。由于中國碳核算數(shù)據(jù)庫中各省級行政區(qū)的碳排放數(shù)據(jù)更新至2017年，因此 以2017年為計算基準(zhǔn)年計算2030年全國各省級行政區(qū)的減排目標(biāo)?？紤]到西藏藏族自治區(qū)碳排放數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確以及碳排放水平較低，另外臺灣省未納入我國減排計劃，本章只對我國三十個省級行政區(qū)進(jìn)行限額分配。下面對此次考慮到的四個原則指標(biāo)進(jìn)行解釋，圖1。[5]

圖1 碳排放分配限額的原則與指標(biāo)

第一，經(jīng)濟(jì)效率原則，考慮到的是每單位GDP值的CO2排放量。一個地區(qū)的碳排放強(qiáng)度表示為其二氧化碳排放量與GDP的比值，它代表了一個地區(qū)的在進(jìn)行碳排放時經(jīng)濟(jì)效益水平。我們使用2017年各省級行政區(qū)碳排放強(qiáng)度作為經(jīng)濟(jì)效率原則限額指標(biāo)，數(shù)據(jù)來源于中國碳核算數(shù)據(jù)庫[6]與《中國統(tǒng)計年鑒》[7]。

第二，公平原則，考慮到的是每一個人能公平享有的CO2排放權(quán)利。一個地區(qū)的碳排放量與人口的比值可以代表這個地區(qū)代內(nèi)使用大氣資源的權(quán)利，當(dāng)一個地區(qū)的人均CO2排放量較高時，其享有的權(quán)利是高于其他地區(qū)的，因此這個地區(qū)也有義務(wù)將這些大氣資源分配給其他享有較少大氣資源使用權(quán)利的地區(qū)。文章使用2017年各省級行政區(qū)人均CO2排放量作為公平原則限額指標(biāo)，數(shù)據(jù)來源于中國碳核算數(shù)據(jù)庫與中國統(tǒng)計年鑒。

第三，責(zé)任原則，考慮到的是每個地區(qū)對過去造成的污染所需承擔(dān)的減排責(zé)任。一個地區(qū)的歷史碳排放量代表了其對大氣已經(jīng)造成的污染，當(dāng)它過去對大氣造成了較多的二氧化碳排放時，有更大的責(zé)任進(jìn)行減排，這也體現(xiàn)了誰污染誰治理的原則。因此我們使用2008年-2017年十年間的二氧化碳總排放量來作為責(zé)任原則限額指標(biāo)，數(shù)據(jù)來源于中國碳核算數(shù)據(jù)庫。

第四，減排潛力原則，考慮到的是工業(yè)部門所具有的減排潛力。在我國，工業(yè)部門的碳排放量巨大，是其他產(chǎn)業(yè)的數(shù)倍之多；加上工業(yè)部門仍然存在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)落后、減排技術(shù)不足的問題，因此工業(yè)部門有更大的潛力進(jìn)行優(yōu)化升級，提高工業(yè)經(jīng)濟(jì)效率。因此我們使用2017年各省級行政區(qū)每單位工業(yè)增加值的二氧化碳排放量作為減排潛力原則限額指標(biāo)，數(shù)據(jù)來源于中國國家統(tǒng)計局。

基于2005年碳排放強(qiáng)度，我們根據(jù)2020年10月28日上午生態(tài)環(huán)境部召開的10月例行新聞發(fā)布會中提到的2030年減排目標(biāo)，以及我國未來十年GDP增長速率預(yù)測，計算得到2030年碳排放限額。

2.2 碳排放限額配置的熵值法

熵值法是常用的多指標(biāo)模型權(quán)重計算參考。在信息論中，熵是對不確定性的一種度量，根據(jù)熵的特性，我們可以通過計算熵值來判斷一個事件的隨機(jī)性及無序程度，也可以用熵值來判斷某個指標(biāo)的離散程度，指標(biāo)的離散程度越大，該指標(biāo)對綜合評價的影響越大。因此我們使用熵值法來判斷經(jīng)濟(jì)效率、公平、責(zé)任、減排潛力四個指標(biāo)各自的離散程度，并據(jù)此對每個指標(biāo)賦予權(quán)重。

首先我們根據(jù)熵值法建立三十個省級行政區(qū)關(guān)于四個指標(biāo)的矩陣：

其中，xij代表i省j指標(biāo)的值，其中i=1,2,3……30；j=1,2,3,4。

由于各個指標(biāo)所用計量單位有所不同，我們使用數(shù)據(jù)平移和同質(zhì)化將這些數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化至[1,2]的區(qū)間內(nèi)。

由此我們可以得到標(biāo)準(zhǔn)化后的Z矩陣：

四個j指標(biāo)的熵值可由矩陣計算得來：

四個指標(biāo)的權(quán)重為：

我國在“十二五”期間GDP平均增長速率為7%，“十三五”時期GDP平均增長速率為6.5%左右。根據(jù)學(xué)者預(yù)測，接下來十年我國GDP增長進(jìn)入緩速平穩(wěn)增長期，GDP平均增長速率為5%左右。假定我國2030年的減排目標(biāo)得以實現(xiàn)，則根據(jù)2005年我國碳排放強(qiáng)度以及2019年我國國內(nèi)生產(chǎn)總值可得到2030年我國碳排放限額：

2017年-2030年我國碳排放增量為：

2017年-2030年i省的碳排放增量為：

2030年i省的碳排放限額為：

2030年i省碳排放限額占全國的比例：

2017年-2030年i省的碳排放限額占比變化：

2.3 使用熵值法得到的碳排放限額配置

根據(jù)熵值法得到經(jīng)濟(jì)效率、公平、責(zé)任、減排潛力四個指標(biāo)的權(quán)重分別為0.219 、0.266 、0.238 、0.277 。其中工業(yè)減排潛力的權(quán)重最大，即在進(jìn)行減排限額以及產(chǎn)業(yè)規(guī)劃時應(yīng)重點考慮工業(yè)部門減排潛能。根據(jù)上述方程，得到各省級行政區(qū)的各項數(shù)據(jù)值，并據(jù)此作圖分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 2030年我國各省級行政區(qū)碳排放初始分配額

依據(jù)所求得的2030年各省級行政區(qū)碳排放初始分配額，制作分級渲染地圖（圖2）。

圖2 2030年我國各省級行政區(qū)碳排放初始分配額

河北、山東、江蘇位于第一梯隊，得到最多的碳排放初始分配額。他們碳排放分配增量的排名均不靠前，均屬于第四梯隊，但由于基準(zhǔn)年（2017年）的碳排放額很高，所以2030年的碳排放初始分配額最高。內(nèi)蒙古、遼寧、山西、河南、廣東位于第二梯隊。新疆、四川、湖北、湖南、安徽、浙江位于第三梯隊。黑龍江、吉林、陜西、重慶、貴州、云南、廣西、江西、上海、福建位于第四梯隊。北京、天津、青海、甘肅、寧夏位于第五梯隊。它們基準(zhǔn)年的碳排放分配額較小，所以2030年的碳排放分配額最少。

3.2 相對于2017年，2030年我國各省級行政區(qū)碳排放初始分配額的占比變化

根據(jù)相對于2017年，2030年我國各省級行政區(qū)碳排放初始分配額的占比變化制作分級地圖（圖3）。此圖可反應(yīng)我國碳排放分配格局的變化。

圖3 相對于2017年，2030年我國各省級行政區(qū)碳排放初始分配額的占比變化

分配額占比增加的省份中，青海、北京、海南分配額的占比增加最多。它們歷史碳排放較少，基準(zhǔn)年（2017年）碳排放量占全國總碳排放量的比例較低，又至2030年碳排放初始分配額的增加值較大，所以配額占比出現(xiàn)明顯提升。第一梯隊四省2030年的碳排放初始分配額均較大，其中河北、山東、江蘇均位于第一梯隊，內(nèi)蒙古位于第二梯隊。但相對于2017年其占比卻明顯減小，說明其“絕對優(yōu)勢地位”正在改變，體現(xiàn)了公平、責(zé)任的原則。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

4.1.1 相對于2017年，2030年碳排放初始分配額增量而言，北京、重慶、江西、福建、廣西位于第一梯隊，將獲得最多的碳排放初始分配增量。內(nèi)蒙古、寧夏屬于第五梯隊，獲得的配額增量最小。

4.1.2 就2030年我國各省級行政區(qū)碳排放初始分配額而言，河北、山東、江蘇位于第一梯隊，得到最多的碳排放初始分配額。北京、天津、青海、甘肅、寧夏位于第五梯隊，獲得的配額最少。

4.1.3 相對于2017年，2030年我國各省級行政區(qū)碳排放初始分配額的占比變化而言，青海、北京、海南分配額的占比增加最多，內(nèi)蒙古、河北、山東、江蘇占比減小最多。

4.2 討論

本文依據(jù)經(jīng)濟(jì)效率、公平、責(zé)任原則、減排潛力原則，以碳排放強(qiáng)度、人均碳排放量、歷史累計碳排放量、每單位工業(yè)增加值的CO2排放量為指標(biāo)，用熵值法計算各部分權(quán)重，最終加權(quán)求和得出中國各省域在減排方面的碳排放強(qiáng)度，再根據(jù)我國2030年的減排目標(biāo)，最終計算出各省份分配的碳排放權(quán)。

本文優(yōu)點在于綜合了多項碳排放權(quán)分配原則，相對單獨考慮單一原則與指標(biāo)的研究要更加綜合，更加靠近現(xiàn)實。但論文也存在不可忽視的缺點，需要進(jìn)一步深入研究：①未考慮可行性問題，沒有考慮按照本文模型進(jìn)行分配之后對于各省級行政區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的負(fù)面影響是否最小，在現(xiàn)實中難以說服相關(guān)政府領(lǐng)導(dǎo)落實相關(guān)政策。之后可以考慮用DEA模型進(jìn)行投入產(chǎn)出最佳效率的迭代[8]。②本文采用熵值法確定不同原則的權(quán)重大小，雖然摒除了人為判斷對指標(biāo)大小的影響，但熵值法過于關(guān)注數(shù)據(jù)本身，以放大數(shù)據(jù)差異大小以確定權(quán)重的形式可能與復(fù)雜的現(xiàn)實人類社會系統(tǒng)不相符合。③在得出碳排放權(quán)的分配方案之后，本文未將方案與四個原則（經(jīng)濟(jì)效率、公平、責(zé)任原則、減排潛力原則）進(jìn)行對應(yīng)，以驗證最終方案是否在較大程度上滿足各個原則的要求。初始分配并不是碳排放權(quán)分配的終點。在此之后要構(gòu)建碳排放市場，以“不足”購買“結(jié)余”[9]。出售者可以將盈余的碳排放份額轉(zhuǎn)換為資金，支持其進(jìn)一步的發(fā)展。而購買者需要為獲取更多的碳排放額付出代價，從而增強(qiáng)其技術(shù)改造和產(chǎn)業(yè)升級的動力。減排意味著一定的發(fā)展壓力，這就要求碳排放主體加大技術(shù)創(chuàng)新，實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級，從而從根本上減少碳排放量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，這才是實行碳排放權(quán)分配制度的初衷。