“雙碳”目標(biāo)下我國工業(yè)行業(yè)利潤比較分析
——兼論能源價(jià)格映射下的階梯碳稅政策設(shè)計(jì)

楊春燕，申顥，劉自敏

(1.湘潭大學(xué)商學(xué)院，湖南省湘潭市，411105；2.中國人民銀行南寧中心支行，廣西壯族自治區(qū)南寧市，530028；3.西南大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，重慶市北碚區(qū)，400716)

0 引言

碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)可推動(dòng)我國工業(yè)行業(yè)綠色發(fā)展，構(gòu)建綠色低碳、循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)體系。自改革開放以來，“高能耗、高污染、高排放”的粗放式經(jīng)濟(jì)增長模式使我國成為世界上二氧化碳排放量最大的國家，其中工業(yè)是我國二氧化碳排放的主要領(lǐng)域[1]。

完善碳定價(jià)機(jī)制對實(shí)現(xiàn)各工業(yè)行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型并實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)發(fā)揮了重要作用，因此政府通常通過開啟碳排放權(quán)交易和征收碳稅的方式，對部分行業(yè)的碳排放量進(jìn)行控制。胡鞍鋼[2]認(rèn)為我國碳減排承諾總目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，必須有稅收政策的支持，因此，為完善減排政策、靈活抑制碳排放，應(yīng)將碳稅的征收納入減排政策。

大量對碳稅的研究結(jié)果認(rèn)為碳稅能減少環(huán)境污染，也能對經(jīng)濟(jì)增長產(chǎn)生顯著影響，可實(shí)現(xiàn)“雙重紅利”。SUN等[3]的研究結(jié)果表明優(yōu)化的碳稅可以實(shí)現(xiàn)雙重紅利，降低碳排放并促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長。唐文廣等[4]的研究表明隨著碳稅稅率的增大,企業(yè)的利潤減少,社會(huì)福利呈現(xiàn)先增后降的趨勢。一般來說, 碳稅對經(jīng)濟(jì)增長的影響具有兩面性：一方面, 征收碳稅會(huì)降低私人投資的積極性, 對經(jīng)濟(jì)增長產(chǎn)生抑制作用；另一方面，征收碳稅可以增加政府的財(cái)政收入, 從而擴(kuò)大政府的整體投資規(guī)模, 對經(jīng)濟(jì)增長起到拉動(dòng)作用[5]。

在碳稅政策制定方面，石敏俊等[6]的研究分析結(jié)果顯示碳稅的GDP損失率最小，減排成本較低。王金南等[7]研究表明我國碳稅稅率宜從低起征，按照循序漸進(jìn)的原則，逐步形成完善的碳稅體系，大概的增長過程為2020年提高到50元/t，2030 年再提高到100元/t。ZHOU等[8]認(rèn)為單一碳稅和階梯碳稅都能夠控制碳排放在規(guī)定范圍，但相對單一碳稅，階梯碳稅能顯著減少行業(yè)的負(fù)擔(dān)并鼓勵(lì)低碳排放行業(yè)生產(chǎn)，對高碳排放行業(yè)具有更強(qiáng)的限制性。張濟(jì)建等[9]的研究則表明，階梯式碳稅對碳減排具有明顯的促進(jìn)作用，但在制定時(shí)不能制定過高的稅率起點(diǎn)，應(yīng)在推行過程中逐漸提高稅率，并制定適宜的碳稅階梯高度，碳稅稅率應(yīng)遵循低起點(diǎn)、遞進(jìn)式提高原則。

同時(shí)，在對碳稅的測算方面可使用價(jià)格映射方法解決碳稅數(shù)據(jù)缺失問題。CULLEN和MANSUR[10]在研究碳定價(jià)如何減少電力部門的碳排放時(shí)，初次提出使用碳價(jià)格與天然氣和煤炭比價(jià)的映射關(guān)系，并以此來估計(jì)碳價(jià)格的潛在近期影響。YANG等[11]從要素、燃料間替代的角度，分地區(qū)進(jìn)行分析評估了我國碳稅政策在減緩二氧化碳排放方面的潛力。

通過梳理現(xiàn)有文獻(xiàn)，可以發(fā)現(xiàn)：①目前較多文獻(xiàn)中對碳稅的研究主要借鑒外國征收碳稅的經(jīng)驗(yàn)或者通過模型進(jìn)行預(yù)測，缺乏真實(shí)的碳稅數(shù)據(jù)支持；②目前對碳稅研究的論文中較少將高耗能行業(yè)與普通行業(yè)進(jìn)行對比討論；③現(xiàn)階段在對碳稅定價(jià)和碳稅作用的研究中單一碳稅占比較大，而對于階梯碳價(jià)的研究較少。

針對碳稅數(shù)據(jù)缺乏問題，筆者借鑒王班班和吳維[12]在研究時(shí)運(yùn)用的碳價(jià)格與能源價(jià)格映射的方法進(jìn)行研究，以期提供能源價(jià)格影響碳稅的證據(jù)。并且創(chuàng)新性地對行業(yè)進(jìn)行了分類研究，對比高耗能行業(yè)與普通行業(yè)對能源價(jià)格變化的反應(yīng)；同時(shí)，對碳稅進(jìn)行分類研究，比較單一碳稅與階梯碳稅的優(yōu)劣，以期為碳稅類型和碳稅價(jià)格的制定提供政策建議。

1 模型設(shè)定

目前我國并未實(shí)施碳稅政策，并且二氧化碳的排放難以匹配和界定，因此現(xiàn)階段的研究缺乏碳數(shù)據(jù)的支撐。張哲[13]的研究表明在制定碳稅時(shí)，將我國能源的使用情況納入考慮范圍，才能制定出適合我國國情的碳稅政策。因此，為了解決碳數(shù)據(jù)缺乏的問題，筆者在碳稅與能源價(jià)格之間構(gòu)建映射關(guān)系，可將碳稅看作能源價(jià)格的一個(gè)外生增量，將能源價(jià)格作為碳稅的代理變量加入實(shí)證回歸，故利用綜合能源價(jià)格變動(dòng)引起的行業(yè)利潤變動(dòng)來計(jì)算碳稅對行業(yè)利潤的間接影響，從而基于映射關(guān)系與實(shí)證回歸結(jié)果，通過反事實(shí)模擬的方法，得出在某一水平上，碳稅的單位變化對利潤的影響和某一水平的碳稅對利潤的總影響，即碳稅變化對利潤的邊際效應(yīng)和累計(jì)效應(yīng)，并依此對碳稅類型的設(shè)定進(jìn)行對比研究。

1.1 映射模型設(shè)定

設(shè)單位碳稅變化對行業(yè)單位能源價(jià)格的影響為UEn，即單位碳稅引起的行業(yè)單位能源的碳成本，計(jì)算方法如下：

(1)

式中：n——不同行業(yè)種類；

e——不同能源種類，本文運(yùn)用的能源種類為煤炭、柴油、汽油、天然氣與電力；

ece——各種類能源的二氧化碳排放因子；

Qen——各行業(yè)中各能源的消耗量，萬t(煤炭、柴油、汽油)，億m3(天然氣)，億kW·h(電力)；

Qn——各行業(yè)的綜合能源消耗量，萬t標(biāo)準(zhǔn)煤。

設(shè)單位碳稅變化對行業(yè)能源價(jià)格影響的百分比變化或邊際成本為MCnk，即通過單位能源的碳成本來計(jì)算能源價(jià)格變化的百分比，計(jì)算方法如下：

(2)

式中：k——不同水平的碳稅，元/t；

Pe——行業(yè)單位能源價(jià)格，元/t(煤炭、柴油、汽油)，元/m3(天然氣)，元/(kW·h)(電力)。

1.2 實(shí)證模型設(shè)定

將綜合能源價(jià)格作為碳稅的代理變量，通過行業(yè)利潤對綜合能源價(jià)格等的實(shí)證模型方程(3)得到綜合能源價(jià)格對行業(yè)利潤的影響。

(3)

式中：πnt——各行業(yè)不同年份的營業(yè)利潤，億元；

t——年份；

αn——回歸的常數(shù)項(xiàng)；

β——實(shí)證回歸后的能源價(jià)格對行業(yè)利潤影響的系數(shù)；

epnt——各行業(yè)的綜合能源價(jià)格，元/t標(biāo)準(zhǔn)煤；

γ——相應(yīng)變量的系數(shù)；

Znt——其他的控制變量；

μn——行業(yè)之間的異質(zhì)性；

δt——時(shí)間上的趨勢變化；

εnt——不可測量的隨機(jī)干擾項(xiàng)。

在考慮控制變量時(shí)，選擇了主營業(yè)務(wù)收入、主營業(yè)務(wù)成本、固定資產(chǎn)合計(jì)、綜合能源消耗量、工業(yè)生產(chǎn)者出廠價(jià)格指數(shù)加入方程(3)。在設(shè)計(jì)實(shí)證模型的形式時(shí)，考慮到公式(2)得出的結(jié)果是單位碳稅變化而引起的能源價(jià)格的百分比變化，是一個(gè)半彈性的表達(dá)式，于是將實(shí)證模型中的變量全部取對數(shù)形式，以得到全彈性模型，從而得到關(guān)于一單位碳稅變化對行業(yè)利潤百分比影響的半彈性模型。

1.3 碳稅對行業(yè)利潤影響的反事實(shí)模擬

1.3.1 邊際效應(yīng)與累計(jì)效應(yīng)測算

設(shè)單位碳稅變化對行業(yè)利潤的邊際效應(yīng)為MEnk，即在k碳稅水平上單位碳稅變化對n行業(yè)利潤的邊際效應(yīng)，計(jì)算方法如下：

MEnk=βMCnk

(4)

式中：MCnk——在k碳稅水平上單位碳稅變化引起的n行業(yè)單位綜合能源價(jià)格的邊際成本變化。

設(shè)在某一碳稅水平上，單位碳稅變化對行業(yè)利潤的累計(jì)效應(yīng)為AEnk，計(jì)算方法如下：

AEnk=(1+AEn,k-1)(1+MEnk)-1

(5)

由式(5)可知，累計(jì)效應(yīng)是在此碳稅水平之前，所有單位碳稅變化邊際效應(yīng)的累加。

1.3.2 階梯碳稅設(shè)計(jì)

十三屆全國人大第四次會(huì)議提出2021年國內(nèi)生產(chǎn)總值預(yù)期目標(biāo)設(shè)定為6%以上，同時(shí)制定2030年前碳排放碳達(dá)峰行動(dòng)方案，保證到2030年，我國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上。在“十四五”時(shí)期，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗和二氧化碳排放分別降低13.5%、18.0%。在多項(xiàng)指標(biāo)的約束下，可計(jì)算得出“十四五”時(shí)期每年的二氧化碳排放將降低3.6%且要保持至少6%的經(jīng)濟(jì)增長速度。因此，碳稅價(jià)格水平應(yīng)該每年變動(dòng)至少1.6倍，為了囊括工業(yè)行業(yè)排放的所有情況，每一個(gè)階梯值至少在前一階梯上變化1.6倍，即階梯值變化依次為1.6倍、2.5倍、4倍等。鑒于我國目前缺失碳稅數(shù)據(jù)，將截至2019年底的碳交易平均價(jià)格作為碳稅的參照點(diǎn)。

2 數(shù)據(jù)說明和指標(biāo)計(jì)算

利用2001-2017年我國規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)的31個(gè)行業(yè)的面板數(shù)據(jù)，同時(shí)為保持?jǐn)?shù)據(jù)一致性，將開采輔助活動(dòng)、其他采礦業(yè)、紡織業(yè)、汽車制造業(yè)、鐵路、船舶、航天航空和其他運(yùn)輸設(shè)備、文教體育用品制造業(yè)、其他制造業(yè)、廢棄資源綜合利用業(yè)等規(guī)模以上工業(yè)行業(yè)的數(shù)據(jù)排除，將剩余其他行業(yè)作為研究對象，并且對高耗能行業(yè)進(jìn)行重點(diǎn)考察。數(shù)據(jù)來源為國家統(tǒng)計(jì)局官方網(wǎng)站、《中國物價(jià)統(tǒng)計(jì)年鑒》、國家發(fā)改委公布的《2015年度中國區(qū)域電網(wǎng)基準(zhǔn)線排放因子》。除了可獲得的數(shù)據(jù)之外，需要計(jì)算和預(yù)測的指標(biāo)有構(gòu)建價(jià)格映射所需各種能源的二氧化碳排放因子ece、能源價(jià)格Pe和預(yù)期的碳稅范圍。

2.1 各能源二氧化碳排放因子的計(jì)算

式(1)中的各種能源的排放因子包括煤炭、柴油、汽油、天然氣以及電力的二氧化碳排放因子，其中煤炭、柴油、汽油、天然氣直接排放二氧化碳。肖宏偉[14]在分析我國碳排放測算方法時(shí)提到計(jì)算碳排放時(shí)要計(jì)入二次能源消費(fèi)的碳排放量，而電力也屬于二次能源，因此電力消耗的碳排放也應(yīng)計(jì)入總的碳排放中。并且我國電力行業(yè)并未完全市場化，由化石能源燃燒生成的電力存在間接排放；但是碳成本無法傳遞到電價(jià)，因此在計(jì)算碳排放時(shí)，同時(shí)計(jì)算電廠燃燒燃料的碳排放，也計(jì)算電力消費(fèi)產(chǎn)生的間接排放。在工業(yè)排放溫室氣體中，二氧化碳占比為29%，甲烷及其他氣體為22%；電力排放溫室氣體全為二氧化碳。

式(1)中，ece是各種類能源的二氧化碳排放因子，計(jì)算方法如下：

(6)

Qe——各種能源消耗的總量。

計(jì)算二氧化碳的排放量Eco2采用排放因子法計(jì)算，此方法由《工業(yè)行業(yè)溫室氣體排放核算和報(bào)告通則》提供，計(jì)算方法如下：

Eco2=AD·EF·GWP·(44/12)

(7)

式中：AD——溫室氣體活動(dòng)數(shù)據(jù)，包括各種燃料的消耗量(t或萬m3)和對應(yīng)燃料的低位發(fā)熱值(GJ/t或GJ/萬Nm3)的乘積；

EF——溫室氣體排放因子，包括燃料的單位熱值含碳量(t/TJ)和化石燃料的碳氧化率的乘積；

GWP——全球變暖趨勢，取值為1；

44/12——C和CO2的相對分子質(zhì)量之比。

由式(7)可計(jì)算出煤炭、柴油、汽油、天然氣4種燃料的二氧化碳排放量，而計(jì)算電量排放時(shí)需要的排放因子數(shù)據(jù)來自國家發(fā)改委公布的《2015年度中國區(qū)域電網(wǎng)基準(zhǔn)線排放因子》。

2.2 能源價(jià)格的計(jì)算

能源價(jià)格的計(jì)算方法如下：

(8)

分品種能源價(jià)格數(shù)據(jù)來自《中國物價(jià)統(tǒng)計(jì)年鑒》，因此年鑒最近多年的數(shù)據(jù)中并不包含能源價(jià)格，所以部分價(jià)格數(shù)據(jù)通過工業(yè)行業(yè)生產(chǎn)者出廠價(jià)格指數(shù)來計(jì)算。

2.3 碳稅范圍確定

現(xiàn)我國已成立8個(gè)碳交易試點(diǎn)地區(qū)對高耗能高污染行業(yè)進(jìn)行政策實(shí)施，分別是北京、天津、上海、廣東、深圳、湖北、重慶和福建，截至2019年底在碳配額成交的過程中，成交均價(jià)為35.39元/t，其中最高平均成交價(jià)為77.08元/t，最低平均成交價(jià)為10.04元/t，預(yù)期的碳稅區(qū)間至少需涵蓋碳交易的平均價(jià)格區(qū)間。而且參考現(xiàn)有文獻(xiàn)中提及的最優(yōu)碳稅價(jià)格，可發(fā)現(xiàn)最優(yōu)碳稅價(jià)格水平一般在200元/t以內(nèi)。因?yàn)樘级愑烧贫?，相對于碳交易價(jià)格更加穩(wěn)定，根據(jù)各國碳稅征收經(jīng)驗(yàn)，碳稅會(huì)隨時(shí)間逐漸增加?；谔级愓魇盏推鹫鼽c(diǎn)并逐年增加的特點(diǎn)，筆者假設(shè)碳稅征收的價(jià)格區(qū)間為0～200元/t。

2.4 變量描述統(tǒng)計(jì)

根據(jù)《2010年國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)報(bào)告》，高耗能行業(yè)的虛擬變量he代表的6個(gè)高耗能行業(yè)分別為石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)以及電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)。剔除存在缺失值的行業(yè)數(shù)據(jù)，用平均值代替異常值，并整合不同年份對應(yīng)相應(yīng)行業(yè)的數(shù)據(jù)。最終，得到527組有效數(shù)據(jù)。其中，分行業(yè)每年綜合能源價(jià)格ep由煤炭、柴油、汽油、天然氣、電力5種能源的消耗量和價(jià)格計(jì)算得出該行業(yè)該年份的能源總成本，再除以該行業(yè)該年份綜合能源消耗量計(jì)算得到。計(jì)算得出2001-2017年31個(gè)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)分行業(yè)數(shù)據(jù)樣本的基本統(tǒng)計(jì)量見表1。

表1 變量的描述性統(tǒng)計(jì)(年度)

在表1數(shù)據(jù)中包含的工業(yè)行業(yè)為煤炭開采及其洗選業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、黑色金屬礦采選業(yè)、有色金屬礦采選業(yè)、非金屬礦采選業(yè)、農(nóng)副食品加工業(yè)、食品制造業(yè)、飲料制造業(yè)、煙草制品業(yè)、皮革、毛皮、羽毛(絨)及其制品業(yè)、木材加工及木、竹、藤、棕、草制品業(yè)、家具制造業(yè)、造紙及紙制品業(yè)、印刷業(yè)和記錄媒介復(fù)制業(yè)、石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)、橡膠及塑料制品業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、金屬制品業(yè)、通用設(shè)備制造業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè)、電氣機(jī)械及器材制造業(yè)、通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造、儀器儀表及文化、辦公用機(jī)械制造業(yè)、電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)規(guī)模以上工業(yè)行業(yè)共31個(gè)行業(yè)。其中，營業(yè)利潤最小值共包含14個(gè)為負(fù)數(shù)的利潤數(shù)據(jù)，因?yàn)樵谶M(jìn)行實(shí)證回歸時(shí)需取對數(shù)，因此回歸時(shí)將這14個(gè)負(fù)數(shù)數(shù)據(jù)去掉，故進(jìn)行實(shí)證回歸及結(jié)果分析的有效數(shù)據(jù)為513組。

3 實(shí)證結(jié)果及分析

通過構(gòu)建碳稅與能源價(jià)格的映射關(guān)系，將碳稅視作能源價(jià)格的外生增量，基于綜合能源價(jià)格對行業(yè)利潤的影響，得出碳稅對行業(yè)利潤的邊際效應(yīng)和累計(jì)效應(yīng)，比較分析在碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)下的工業(yè)行業(yè)利潤。為了覆蓋所有的碳排放情況，設(shè)置階梯碳稅的階梯數(shù)為3，并假定在第一階梯內(nèi)實(shí)現(xiàn)基于碳交易均價(jià)的碳稅水平滿足一年期的二氧化碳減少和經(jīng)濟(jì)增長目標(biāo)，在第二階梯內(nèi)基本包括大部分行業(yè)排放量情況，在第三階梯內(nèi)對過高排放的行業(yè)進(jìn)行限制。利用碳稅對行業(yè)利潤的累計(jì)效應(yīng)，觀察階梯碳稅對行業(yè)利潤的影響特征，并對比單一碳稅與階梯碳稅的效果，設(shè)計(jì)在能源價(jià)格映射下的階梯碳稅政策。

3.1 實(shí)證模型估計(jì)結(jié)果

在實(shí)證回歸部分檢驗(yàn)綜合能源價(jià)格等變量對行業(yè)利潤的影響，利用中國規(guī)模以上工業(yè)行業(yè)2001-2017年的面板數(shù)據(jù)，基于公式(3)進(jìn)行回歸，共使用了4個(gè)模型對綜合能源價(jià)格對行業(yè)利潤的影響進(jìn)行對比說明，見表2。

表2中l(wèi)np為綜合能源價(jià)格的對數(shù)、(lnep)he為綜合能源價(jià)格的對數(shù)與高耗能行業(yè)虛擬變量的交互項(xiàng)，因變量為規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)分行業(yè)營業(yè)利潤。模型1為基準(zhǔn)模型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，高耗能行業(yè)與普通行業(yè)的綜合能源價(jià)格變化1%對行業(yè)利潤的變化影響都是正向顯著的。在模型2中加入時(shí)間虛擬變量和工業(yè)分行業(yè)虛擬變量，綜合能源價(jià)格對普通行業(yè)利潤影響的顯著性變小，且高耗能行業(yè)中的綜合能源價(jià)格對行業(yè)利潤影響是不顯著的。模型3和模型4在基準(zhǔn)模型上將其他可能影響行業(yè)利潤的因素加入回歸，再對綜合能源價(jià)格影響行業(yè)利潤的效果進(jìn)行驗(yàn)證。模型3中，在高耗能行業(yè)情況下，綜合能源價(jià)格變化1%對行業(yè)利潤的影響為-0.081 7%，并且在1%的水平上是顯著的。模型4在模型3的基礎(chǔ)上加入了時(shí)間虛擬變量和工業(yè)企業(yè)分行業(yè)虛擬變量，高耗能行業(yè)能源價(jià)格對行業(yè)利潤的影響依舊在1%的水平上顯著，而在普通行業(yè)情況下，能源價(jià)格對行業(yè)利潤的影響在任何水平都不顯著。這說明，行業(yè)之間存在明顯的異質(zhì)性，相對于普通行業(yè)而言，綜合能源價(jià)格是影響高耗能行業(yè)利潤變化的主要原因之一。

表2 綜合能源價(jià)格對行業(yè)利潤的影響

實(shí)際上，相較于普通行業(yè)，高耗能行業(yè)具有高耗能、高污染、高排放的特點(diǎn)。高耗能行業(yè)使用更多的化石能源進(jìn)行生產(chǎn)，即化石能源作為高耗能行業(yè)的主要生產(chǎn)資料之一，導(dǎo)致綜合能源價(jià)格成為影響高耗能行業(yè)成本的主要因素之一，這與普通行業(yè)形成明顯對比。因此當(dāng)綜合能源價(jià)格改變時(shí)，高耗能行業(yè)生產(chǎn)所需成本會(huì)產(chǎn)生大幅變動(dòng)，其將直接對行業(yè)利潤造成較大影響，而對普通行業(yè)的生產(chǎn)影響較小，對利潤產(chǎn)生的影響也較小。因此，高耗能行業(yè)與普通行業(yè)在綜合能源價(jià)格的影響方面存在顯著的異質(zhì)性，相對于普通行業(yè)，高耗能行業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，綜合能源價(jià)格是其需要考慮的主要因素之一。

因此，基于碳稅與能源價(jià)格的映射關(guān)系，碳稅對行業(yè)利潤的影響也受行業(yè)是否為高耗能行業(yè)情況而定，向高耗能行業(yè)征收碳稅對其行業(yè)利潤的負(fù)向影響更大，而對普通行業(yè)而言，征收碳稅對利潤的影響正向不顯著。因?yàn)楦吆哪苄袠I(yè)生產(chǎn)時(shí)使用大量的化石燃料將導(dǎo)致其排放的二氧化碳量遠(yuǎn)超普通行業(yè)的碳排放，所以征收碳稅時(shí)，高耗能行業(yè)由于其產(chǎn)生巨大的二氧化碳排放量將面臨更大的碳稅負(fù)擔(dān)，即征收碳稅將使高耗能行業(yè)生產(chǎn)成本大幅增加，因此行業(yè)利潤會(huì)大幅減少。相反，因?yàn)槠胀ㄐ袠I(yè)在生產(chǎn)時(shí)對化石能源的使用遠(yuǎn)少于高耗能行業(yè)，其排放的二氧化碳量導(dǎo)致的碳稅也將遠(yuǎn)小于高耗能行業(yè)，因此碳稅對普通行業(yè)利潤的影響較小。而因?yàn)檎魇仗级愂沟谜杖朐黾樱谔歼_(dá)峰與碳中和目標(biāo)下的政府政策偏向于行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型，因此對普通行業(yè)的政府投資將會(huì)增加，從而碳稅的征收反而會(huì)使普通行業(yè)的利潤增加。因此，高耗能行業(yè)與普通行業(yè)在綜合能源價(jià)格影響對行業(yè)利潤影響方面存在顯著的異質(zhì)性。在制定碳稅時(shí)，面對不同的耗能類型的行業(yè)，應(yīng)設(shè)置不同的碳稅水平。

3.2 檢驗(yàn)分析

在進(jìn)行實(shí)證模型回歸分析之后，需要對模型的穩(wěn)健性進(jìn)行檢驗(yàn)，即驗(yàn)證改變模型中的某些參數(shù)后是否能得到與原模型一樣的結(jié)論，以檢驗(yàn)回歸的可靠性。表3分別包含了2種對實(shí)證結(jié)果穩(wěn)健性檢驗(yàn)的方式：模型1與模型2為使用其他回歸方式檢驗(yàn)，模型3為替換因變量檢驗(yàn)。

(1)采用其他回歸方式檢驗(yàn)，使用ols回歸。結(jié)果見表3的模型1與模型2。采用ols方式回歸，在基準(zhǔn)模型1的基礎(chǔ)上，模型2加入了綜合能源價(jià)格和高耗能行業(yè)的交互項(xiàng)及其他有關(guān)變量，結(jié)果表明高耗能行業(yè)利潤對能源價(jià)格的回歸系數(shù)在1%的水平上顯著，即前文的結(jié)論依然成立。

(2)替換因變量回歸。因?yàn)闋I業(yè)利潤代表了行業(yè)生產(chǎn)和營業(yè)情況，因此用同樣能反應(yīng)行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)和營業(yè)情況的主要業(yè)務(wù)收入、主營業(yè)務(wù)成本、累計(jì)折舊來代替營業(yè)利潤，將營業(yè)利潤π替換為R(R=I+k-C)，回歸結(jié)果見表3模型3。結(jié)果表明綜合能源價(jià)格對高耗能行業(yè)R值的影響顯著，和營業(yè)利潤一樣可以表示行業(yè)的生產(chǎn)狀況和選擇，因此結(jié)論仍然成立。

表3 穩(wěn)健性檢驗(yàn)

在替換變量、因變量這2種穩(wěn)健性檢驗(yàn)的模型中得到的結(jié)論證明在高耗能行業(yè)情況下，綜合能源價(jià)格變化對行業(yè)利潤影響具有顯著性，即前文結(jié)論仍然成立，因此實(shí)證模型具有合理性、實(shí)證結(jié)果也具有穩(wěn)健性。

3.3 反事實(shí)模擬結(jié)果

3.3.1 碳稅變化對行業(yè)利潤的邊際效應(yīng)

通過反事實(shí)模擬方法，以實(shí)證回歸中模型4的系數(shù)為準(zhǔn)，計(jì)算6個(gè)高耗能行業(yè)與6個(gè)普通行業(yè)在0～200元/t的碳稅區(qū)間碳稅對行業(yè)利潤的邊際效應(yīng)和累計(jì)效應(yīng)。針對6個(gè)高耗能行業(yè)，碳稅變化對行業(yè)利潤產(chǎn)生的邊際效應(yīng)如圖1所示；針對6個(gè)普通行業(yè)，碳稅變化對行業(yè)利潤產(chǎn)生的邊際效應(yīng)如圖2所示。

圖1 碳稅對6個(gè)高耗能行業(yè)利潤的邊際效應(yīng)

由圖1可知，在6個(gè)高耗能行業(yè)中，碳稅對行業(yè)利潤的邊際效應(yīng)都隨碳稅增加而減弱，變動(dòng)區(qū)間為-0.4%～0，即碳稅變化對高耗能行業(yè)利潤的影響為抑制性影響。在0～100元/t的碳稅區(qū)間內(nèi)，碳稅變化對行業(yè)利潤的邊際效應(yīng)變化較明顯。碳稅大于100元/t后，碳稅變化對行業(yè)利潤的邊際效應(yīng)的變動(dòng)極小，即碳稅水平的單位增加對行業(yè)利潤的影響幾乎為0。

由圖2可知，在6個(gè)普通行業(yè)中，碳稅對行業(yè)利潤的邊際效應(yīng)都隨著碳稅增加而減弱，變動(dòng)區(qū)間為0～0.9%，即碳稅增加會(huì)使普通行業(yè)利潤增加。在0～100元/t的碳稅區(qū)間內(nèi)，碳稅變化對行業(yè)利潤的邊際效應(yīng)變化較明顯。碳稅大于100元/t后，碳稅變化對行業(yè)利潤的邊際效應(yīng)的變動(dòng)極小，即在100元/t之外邊際效應(yīng)基本趨于不變。

由圖1與圖2可知，在碳稅較低的區(qū)間，碳稅變化對行業(yè)利潤的邊際效應(yīng)較大，而在較高的區(qū)間邊際效應(yīng)則較小，即處于較高水平的碳稅變化對行業(yè)利潤的影響較小。觀察圖中邊際效應(yīng)的變動(dòng)趨勢可得碳稅邊際效應(yīng)的減少速度越來越慢。在0～100元/t的碳稅區(qū)間內(nèi)，碳稅使行業(yè)利潤減少的程度隨碳稅增加而有明顯變化，當(dāng)碳稅處于此區(qū)間時(shí)，碳稅的變化對高耗能行業(yè)利潤的影響被視為有效。

圖2 碳稅對6個(gè)普通行業(yè)利潤的邊際效應(yīng)

3.3.2 碳稅變化對行業(yè)利潤的累計(jì)效應(yīng)

累計(jì)效應(yīng)為某一水平的碳稅對行業(yè)利潤的總影響是邊際效應(yīng)的加總?；诶塾?jì)效應(yīng)可得出每一處碳稅水平對行業(yè)利潤的影響，為研究階梯碳稅與單一碳稅的對比提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。針對6個(gè)高耗能行業(yè)，碳稅變化對行業(yè)利潤產(chǎn)生的累計(jì)效應(yīng)如圖3所示；針對6個(gè)普通行業(yè)，碳稅變化對行業(yè)利潤產(chǎn)生的累計(jì)效應(yīng)如圖4所示。

圖3 碳稅對6個(gè)高耗能行業(yè)利潤的累計(jì)效應(yīng)

圖4 碳稅對6個(gè)普通行業(yè)利潤的累計(jì)效應(yīng)

由圖3可知，對高耗能行業(yè)，隨著碳稅水平增加，其對行業(yè)利潤的總影響也逐漸增加，變動(dòng)區(qū)間為-0.9%～0。在較低的碳稅水平上，碳稅對行業(yè)利潤的累計(jì)影響較低，而在較高水平上則累計(jì)效應(yīng)較高，即較高的碳稅對行業(yè)利潤的負(fù)向影響較大。在0～100元/t的碳稅區(qū)間內(nèi)，碳稅的增加對行業(yè)利潤的有明顯影響。而在碳稅大于100元/t后，碳稅變化對行業(yè)利潤的累計(jì)效應(yīng)引起的變化微小，基本趨于不變，即當(dāng)碳稅超過100元/t后，增加碳稅水平對行業(yè)利潤的影響無明顯變化。

由圖4可知，在普通行業(yè)情況下，隨著碳稅水平增加，其對行業(yè)利潤的總影響也逐漸增大，變動(dòng)區(qū)間為0～5.5%，碳稅對行業(yè)利潤總影響為正且碳稅水平越高對利潤的正向影響越大；碳稅對行業(yè)利潤的累計(jì)效應(yīng)的變化速度越來越小，但在0～200元/t的碳稅區(qū)間內(nèi)都呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢。

由圖3和圖4可知，碳稅對行業(yè)利潤的影響隨碳稅水平增加而增大。在較低碳稅水平上，碳稅對行業(yè)利潤的累計(jì)影響較低，而在較高水平上則累計(jì)效應(yīng)較高。但是高碳稅成本將使每單位二氧化碳的排放成本增加，使得行業(yè)面臨的碳稅負(fù)擔(dān)過重，導(dǎo)致行業(yè)生產(chǎn)進(jìn)一步減少進(jìn)而影響經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。由以上分析可得，由于邊際效應(yīng)在100元/t的區(qū)間內(nèi)趨于不變，因此100元/t以上的碳稅區(qū)間是無效率的，即碳稅變化對行業(yè)利潤累計(jì)效應(yīng)的變化趨于不變。

3.4 階梯碳稅與單一碳稅的比較分析

使用截至2019年底的碳交易平均成交價(jià)格35.39元/t作為參照點(diǎn)，按照前文設(shè)定，碳稅水平在參照點(diǎn)上以此增大1.6倍(第一階梯)、2.5倍(第二階梯)、4倍(第三階梯)，因此3個(gè)階梯上的碳稅水平依次為57、88、142元/t。將計(jì)算得出不同階梯上的碳稅水平及其對高耗能行業(yè)利潤和普通行業(yè)利潤的累計(jì)效應(yīng)進(jìn)行整理，見表4和表5。

表4 階梯碳稅對高耗能行業(yè)利潤的累計(jì)效應(yīng) %

表5 階梯碳稅對普通行業(yè)利潤的累計(jì)效應(yīng) %

表4與表5顯示使用的階梯碳稅水平是合理的，在筆者預(yù)測的碳稅范圍(0，200元/t)區(qū)間內(nèi)，且碳稅水平的上漲也處于合理范圍。同時(shí)，根據(jù)前文累計(jì)效應(yīng)的計(jì)算，可以得到處于每一碳稅水平對行業(yè)利潤的影響，因此將單一碳稅看作任一固定不變的碳稅水平，將其與表4與表5中的階梯碳稅引起的累計(jì)效應(yīng)變化作對比也是較為合理的。

3.4.1 不同碳稅對高耗能行業(yè)利潤影響比較分析

由表4數(shù)據(jù)可得，隨著不同階梯上碳稅水平的增加，碳稅變化對行業(yè)利潤影響的累計(jì)效應(yīng)增大。平均看來，在第一階梯上的行業(yè)利潤平均減少0.75%，在第二階梯上平均減少0.78%，在第三階梯上平均減少0.83%，因此在較高階梯上的碳稅征收對行業(yè)利潤的累計(jì)效應(yīng)越大，即對行業(yè)的生產(chǎn)行為產(chǎn)生的負(fù)向影響便越大，對二氧化碳排放的限制力度便越大。這與謝鑫鵬和趙道致[15]觀點(diǎn)一致，企業(yè)在追求利潤最大化的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生更多的碳排放，若要減少排放總量，必須減少一定的產(chǎn)量。因此階梯碳稅具有以下2個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是以二氧化碳排放量為基準(zhǔn)，對具有不同二氧化碳排放的行業(yè)征收不同的碳稅，能較好地滿足不同排放水平行業(yè)的生產(chǎn)和減排需要，更具有合理性；二是不同的碳稅水平不僅可以使低排放行業(yè)面臨較小的碳稅負(fù)擔(dān)，保證在對二氧化碳征稅的同時(shí)不過多地影響行業(yè)的生產(chǎn)行為，而且可以有效地限制高排放行業(yè)的生產(chǎn)和排放行為，起到保護(hù)環(huán)境作用，幫助實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)。

單一碳稅作為固定水平的碳稅，其對行業(yè)利潤的累計(jì)效應(yīng)也是固定的。如將碳稅設(shè)定為57元/t時(shí)，單一碳稅對石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)利潤的累計(jì)效應(yīng)為-0.66%。此時(shí)，無論該行業(yè)排放二氧化碳量或者化石能源使用量有多少，二氧化碳排放的成本為57元/t且此碳稅對利潤的影響不變。因此，當(dāng)二氧化碳排放過多時(shí)，單一碳稅并不能對該高耗能行業(yè)的排放行為產(chǎn)生較大的限制作用；如果將碳稅設(shè)定為142元/t，單一碳稅對該行業(yè)利潤的累計(jì)效應(yīng)為-0.77%，此時(shí)對二氧化碳排放過高的行為起到限制作用，但是低的二氧化碳排放區(qū)間也將面臨142元/t的碳稅成本，這將對該行業(yè)的生產(chǎn)行為帶來極大的限制作用，破壞行業(yè)的正常生產(chǎn)過程。

3.4.2 不同碳稅對普通行業(yè)利潤影響的比較分析

由表5可知，在普通行業(yè)中，隨著不同階梯上的碳稅水平增加，碳稅對行業(yè)利潤的影響也越大。平均來說，在第一階梯上的行業(yè)利潤平均增加3.06%，在第二階梯上平均增加3.70%，在第三階梯上平均增加4.53%，因此在越高的階梯上，碳稅水平越高，碳稅對行業(yè)利潤的累計(jì)效應(yīng)越大，即對行業(yè)利潤的正向影響越大，對行業(yè)生產(chǎn)的鼓勵(lì)性越大，可見階梯碳稅對不同排放量級的行業(yè)有不同的作用。在普通行業(yè)中，階梯碳稅同樣具有2個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是普通行業(yè)在生產(chǎn)時(shí)使用化石能源較少，因此二氧化碳排放量也相應(yīng)較少，因此階梯碳稅以二氧化碳排放量為基準(zhǔn)，能滿足不同排放量級行業(yè)的排放和生產(chǎn)需要；二是碳稅對普通行業(yè)利潤的影響為促進(jìn)作用，即對普通行業(yè)征收碳稅會(huì)促進(jìn)該類行業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展。在對行業(yè)排放行為進(jìn)行征稅懲罰的同時(shí)，不會(huì)限制普通行業(yè)的生產(chǎn)行為甚至?xí)鲞M(jìn)該類行業(yè)的生產(chǎn)和收益。這說明在限制高耗能行業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，發(fā)展普通行業(yè)能使二氧化碳排放減少，因此可促進(jìn)行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型并盡快實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)。

在單一碳稅的情況下，碳稅水平固定不變，碳稅對行業(yè)利潤的影響也固定不變。如在煤炭開采和洗選業(yè)中，碳稅為57元/t時(shí)，對該行業(yè)利潤的影響為2.99%，而當(dāng)碳稅為142元/t時(shí)，對行業(yè)利潤的影響為4.42%。雖然，碳稅水平越高對行業(yè)利潤的正向影響越大，但單一碳稅沒有考慮以下2個(gè)問題：第一，因?yàn)槠胀ㄐ袠I(yè)在生產(chǎn)時(shí)使用化石能源較少，二氧化碳排放也較少，所以即使在第三階梯上碳稅對行業(yè)發(fā)展作用更大，但行業(yè)的碳稅負(fù)擔(dān)過重可能產(chǎn)生限制生產(chǎn)的作用；第二，如果單一碳稅水平較低，高排放行業(yè)的碳稅負(fù)擔(dān)則較低。相較于對應(yīng)的高碳稅水平，低的碳稅對普通行業(yè)的促進(jìn)作用較小，此時(shí)碳稅的征收效率相對較低。

因此，對比2種碳稅類型可發(fā)現(xiàn)，相對于單一碳稅，階梯碳稅更加靈活有效。①相對于單一碳稅，階梯碳稅對行業(yè)利潤的影響隨碳稅水平和行業(yè)二氧化碳排放量變化而變化。較低水平的碳稅對行業(yè)利潤的影響較小，較高水平的碳稅對行業(yè)利潤的影響較大。②相較于單一碳稅，階梯碳稅對行業(yè)利潤的作用更有針對性，無論是在低的二氧化碳排放區(qū)間還是在其高排放區(qū)間，階梯碳稅對行業(yè)利潤都能起到相應(yīng)的限制作用或促進(jìn)作用。如在高耗能行業(yè)中，低碳稅水平對行業(yè)的碳排放行為進(jìn)行征稅的同時(shí)不過多地影響行業(yè)的生產(chǎn)行為，而高水平碳稅則針對高排放區(qū)間的行業(yè)生產(chǎn)和碳排放行為進(jìn)行限制；在普通行業(yè)中，對碳排放量低的行業(yè)進(jìn)行征稅可以使其利潤增加，即對經(jīng)濟(jì)增長有益，而水平較高的碳稅也會(huì)對行業(yè)的碳排放行為進(jìn)行懲罰且不會(huì)影響行業(yè)的生產(chǎn)甚至?xí)龠M(jìn)行業(yè)的發(fā)展。但是由圖3與圖4的分析可得，碳稅的有效區(qū)間為0～100元/t，所以雖然筆者對階梯碳稅的設(shè)定能較好地發(fā)揮限制碳排放和促進(jìn)增長的作用，但仍然存在調(diào)整空間。

4 研究結(jié)論和政策建議

構(gòu)建了碳稅與能源價(jià)格的映射關(guān)系，利用2001-2017年的工業(yè)企業(yè)分行業(yè)的面板數(shù)據(jù)，通過實(shí)證回歸分析得到綜合能源價(jià)格對行業(yè)利潤的影響。在反事實(shí)場景下根據(jù)預(yù)測的碳稅區(qū)間并基于映射關(guān)系得出碳稅對高耗能行業(yè)利潤的邊際效應(yīng)和累計(jì)效應(yīng)，比較分析了在碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)下的中國工業(yè)行業(yè)的利潤。根據(jù)雙碳目標(biāo)設(shè)定了階梯碳稅，對階梯碳稅與單一碳稅進(jìn)行對比，最后在能源價(jià)格映射的基礎(chǔ)下設(shè)計(jì)了階梯碳稅政策，得出以下結(jié)論和政策建議。

(1)相較于普通行業(yè)，碳稅對高耗能行業(yè)利潤有顯著的抑制作用。在高耗能行業(yè)中，綜合能源價(jià)格變化1%對利潤的影響為-0.794%，這說明碳稅對高耗能行業(yè)利潤的負(fù)向影響更顯著，即碳稅的征收會(huì)使高耗能行業(yè)利潤產(chǎn)生大幅的下降。高耗能行業(yè)與普通行業(yè)在能源消耗、二氧化碳排放等方面有較大差異，因此相較于普通行業(yè)，高耗能行業(yè)因?yàn)槠渖a(chǎn)過程中使用大量化石能源而產(chǎn)生較大二氧化碳排放，導(dǎo)致其碳稅負(fù)擔(dān)更重，碳稅便成為高耗能行業(yè)生產(chǎn)時(shí)要考慮的主要生產(chǎn)成本之一，因此綜合能源價(jià)格的變化和碳稅水平的變動(dòng)對高耗能行業(yè)利潤的影響更大。所以在考慮對碳稅定價(jià)時(shí)，對不同種類行業(yè)征收碳稅的區(qū)間應(yīng)該是不同的?？紤]碳稅體系發(fā)展的完善性，可先在實(shí)施碳交易的8個(gè)地區(qū)對高耗能行業(yè)征收碳稅，讓碳交易政策與碳稅政策有機(jī)結(jié)合，考察施行效果。隨后可先向其他各地區(qū)高耗能行業(yè)實(shí)施碳交易與碳稅政策，再逐步擴(kuò)散至普通行業(yè)。

(2)階梯碳稅對行業(yè)利潤的影響不同于單一碳稅，當(dāng)階梯碳稅的階梯值分別設(shè)定為57、88、142元/t時(shí)，對高耗能行業(yè)利潤的影響依次為-0.75%、-0.78%、-0.83%，對普通行業(yè)的影響依次為3.06%、3.70%、4.53%，這說明相較于單一碳稅，階梯碳稅對高耗能行業(yè)利潤的限制更加靈活而且更有效率。因?yàn)樘级惖恼魇找暩餍袠I(yè)二氧化碳排放量而定，如只實(shí)施單一碳稅，那么碳稅對所有行業(yè)的效果沒有差異，無法兼顧限制排放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙重目標(biāo)，也無法區(qū)別企業(yè)的異質(zhì)性。因此在考慮碳稅政策時(shí)，一方面需將單一碳稅與階梯碳稅按排放規(guī)模結(jié)合起來，分別為普通行業(yè)與高耗能行業(yè)設(shè)定排放的階梯值，對于排放量較低的工業(yè)行業(yè)征收單一碳稅，超過某一階梯值的工業(yè)行業(yè)征收相應(yīng)的階梯碳稅；一方面，考慮碳稅的可實(shí)施性，可先在實(shí)施碳交易的地區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)，再逐步擴(kuò)大征收范圍、合理階梯值范圍。

(3)對行業(yè)征收階梯碳稅的價(jià)格區(qū)間為0～100元/t 時(shí)，碳稅增加對行業(yè)利潤影響的變化較為顯著，即對行業(yè)生產(chǎn)排放行為的影響較大。因此，一方面，建議對高耗能行業(yè)征收碳稅的價(jià)格區(qū)間為0～100元/t，而且階梯碳稅的起征點(diǎn)應(yīng)該較低，在不同的階梯上逐漸增加，并且隨著時(shí)間的增加碳稅的區(qū)間范圍應(yīng)該逐漸增加，其中設(shè)定的最低階梯值可參考碳交易市場的最低價(jià)格和平均價(jià)格；另一方面，如果對普通行業(yè)征收碳稅，區(qū)間應(yīng)在高耗能行業(yè)的階梯碳稅值以內(nèi)，即應(yīng)小于高耗能行業(yè)的階梯碳稅值。隨著階梯碳稅區(qū)間的逐漸擴(kuò)大，逐步形成對整個(gè)工業(yè)體系征收碳稅的政策，形成一個(gè)較為完善的碳稅體系。

因?yàn)槲覈壳安⑽撮_征碳稅，要結(jié)合我國國情和我國工業(yè)行業(yè)情況，在碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)下制定適合我國的碳稅政策，因此開征碳稅還需要深入進(jìn)行研究。筆者構(gòu)建了5種能源價(jià)格與碳稅的映射關(guān)系，在綜合能源價(jià)格對行業(yè)利潤影響的基礎(chǔ)上，分析對比了在碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)下的工業(yè)行業(yè)的利潤，并預(yù)設(shè)了有效的階梯碳稅政策，但是并未設(shè)計(jì)精確的階梯值。測算各工業(yè)行業(yè)的排放量、能源使用量并結(jié)合各相關(guān)稅種的效應(yīng)，制定相應(yīng)的階梯碳稅政策、完善碳定價(jià)制度是在碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)下的重要議題，也是未來的研究方向。