陈 弘，谢子涵，王馨瑶

（1.四川大学 经济学院，四川 成都 610000；2.四川大学 经济学院企业研究中心，四川 成都 610000）

一、引言

超过环境承载能力的碳排放会导致全球气温快速升高，这将带来气候恶劣、粮食淡水减少、患病概率增加等一系列问题，进而给经济社会带来严重的负面影响[1]，故而人们需要寻找合适的碳减排方法。

碳排放权交易是一种基于市场机制的低成本且可持续的温室气体减排工具。[2]根据世界银行发布的《碳定价机制发展现状与未来趋势2020》年度报告，全球现有31个碳排放权交易体系（ETS），涉及46个国家和32个地区、覆盖了120亿吨二氧化碳当量，占全球温室气体排放总量的22%。[3]2011年，按照国家发改委的工作安排，首先在北京、上海、天津、重庆、湖北、广东和深圳七个省市进行了碳交易政策试点[4]。截至2021年4月，我国碳排放权交易市场覆盖了电力、钢铁、水泥等20多个行业，参与碳交易的企业近3000家[5]。当前，中国经济正由高速增长向高质量发展转变，需要建立符合我国国情的碳排放权交易体系，它是我国参与全球气候治理、破除资源环境约束、达成经济提质提效和绿色低碳发展目标的有效措施。

目前已有多位学者对碳交易政策的实施效果进行实证研究，包括二氧化碳减排效果[6][7]、经济产出影响效果[8]、技术进步促进效果[9]等。但现有研究主要聚焦于地区、行业等宏观层面，对企业、个人等微观层面的研究还比较匮乏。根据波特假说，合理的环境规制可以加快技术创新并在相当程度上抵消污染外部性带来的成本。[10]那么，中国的碳排放权交易政策能否推动企业研发创新呢？

文章采用了2010-2020年中国A股上市公司面板数据，使用多时点双重差分模型实证探究这一问题。文章后续结构如下：第二部分对相关文献进行评述；第三部分进行理论分析并提出假设；第四部分阐述使用多时点双重差分法的原因并设定具体实证模型；第五部分分析实证结果并进行稳健性检验；第六部分阐述本研究的结论以及启示。

二、文献评述

环境规制，是指由于环境污染的外溢性导致了市场失灵，政府需要通过出台规章文件、合理利用市场机制、发挥社会组织和公众的作用，以规范和限制市场主体排污，从而实现经济与环境的双重效益。基于其作用方式和约束效力，环境规制可以被分为两种类型：命令控制型和市场激励型。前者主要包括排污许可证制度、环境行政督察和考核、污染物排放标准的制定等；后者主要包括排污费、排污税、环境补贴和排污权交易制度等。根据“狭义波特假说”，考察这两种类型的工具对技术创新的推动程度，市场激励型环境规制工具的效果更为显著，成本也更加低廉[11]。因此，市场激励型环境规制对研发创新的影响成为国内外学者研究的热点。

（一）对欧盟碳排放权交易的研究

欧盟碳排放交易系统（EU ETS）于2005年启动，覆盖了欧盟40%左右的碳排放当量，是全球最早建立的碳市场，而且其规模也位居全世界第二[12]。它为世界其他国家碳市场的建立和完善提供了可供借鉴的例子，关于欧盟碳交易政策影响企业研发创新的研究也较多。

在理论研究上，饶蕾和曾骋通过分析碳交易对企业成本和利润的影响，提出参与交易的企业可能会降低产量并改进技术，结果是短期内产品的边际成本会上升，而长期来看产品的环境密集度将得到改善。[13]

在实证研究上，访谈、问卷、案例分析等定性方法被广泛使用。Hoffmann和Rogge分析了德国5家大型电力企业，发现碳交易加速了现有研发的进程，同时促进了碳捕获和储存技术的投资以及化石燃料效率的改进。[14][15]Martin等对6个欧洲国家近800家参与碳交易的制造企业的经理进行访谈，发现70%的企业进行了正式或非正式的节能减排技术的研发，其中40%的企业研发了用于帮助客户减排的产品。[16]同时，在计量方面，Calel和Dechezleprêtre基于匹配差分法，以企业专利授权数作为技术创新的度量指标，发现排控企业比非排控企业拥有更多的低碳技术专利，并且对排控企业的非低碳技术创新没有挤出效应，同时也不影响非控排企业的专利授权。[17]齐绍洲和张振源运用零膨胀负二项回归法，基于国家-时间-可再生能源种类的三维面板数据，发现欧盟碳排放交易体系成员国的可再生能源技术创新得到了显著提高。[18]

（二）对中国二氧化硫排污权交易和碳排放权交易的研究

根据《京都议定书》的规定，中国作为发展中国家，2012年以前不承担减排义务。我国于2011年进行了碳交易试点，2017年开始建设全国碳市场，碳交易政策实施时间较短。但早在2002年，我国就开启了二氧化硫排污权交易试点，而相关文献也对后续碳排放权交易研究具有启示作用。在宏观层面，刘海英和谢建政对全国工业二氧化硫排污权交易的省级面板数据进行了分析，结果表明工业二氧化硫排污权交易在观察期内提高了试点省份的绿色技术创新水平，但减排作用在短期内并不明显。[19]而涂正革和谌仁俊则对工业二氧化硫排污权交易市场是否引发了“波特效应”进行了研究，指出虽然该机制在一定程度上缓解了二氧化硫排污权配置的低效率，但是由于环境规制整体薄弱且排污权市场运作低效，不论是从短期现实情景还是从技术效率最优的假定情景来看,在我国排污权交易都没有产生明显的波特效应。[20]在微观层面，齐绍洲等基于A股上市公司的绿色专利数据，运用三重差分法检验了排污权交易对企业绿色创新产出的诱导效应。研究发现：第一，该政策促进试点地区污染行业企业研发和申请绿色专利；第二，其主要诱导了企业绿色发明专利而非绿色实用新型专利数量的增加；第三，与国有企业相比，非国有企业的绿色创新活动对试点政策的诱导响应强度更为显著。[21]

由于我国ETS信息披露制度还不够完善，有关碳排放权交易的微观影响研究起步较晚。在碳排放权交易对企业研发创新影响的理论机制方面，Mo等选择风能技术作为研究对象，使用了基于实物期权的不确定性投资决策模型来分析碳价对投资决策的影响，发现为碳价规定下限可以显著促进风能技术投资。[22]陆敏和方习年运用动态博弈模型研究了基于产出和基于历史排放的两种免费分配方式对企业环境创新的影响，发现在不同的碳排放初始配额分配方式下，排放量和行业性质的差异会影响企业的收益，从而影响企业的研发选择。[23]何华等则按照递进思路研究了无碳限额、有碳限额、限额的同时进行交易、交易的同时进行低碳研发投入四种情景下企业的定价策略和绿色技术投入。[24]蔡乌赶和李广培建立了企业生态创新决策和碳排放权交易的三阶段博弈模型，比较了合作研发和独立研发对企业减排的影响，发现免费碳配额增加会削弱企业过程创新而增强末端治理。[25]

在实证研究方面，大部分研究支持ETS的建立有助于企业的碳减排行为，且促进了企业的技术创新。对于研发产出的考察，多数以企业绿色专利申请数量为指标。Cui等采用双重差分法评估了中国碳排放权交易对上市公司绿色专利申请量的影响，发现中国碳排放权交易试点对以绿色专利申请衡量的低碳创新有正面作用，且低碳创新水平会随着碳交易市场的活跃程度而增强。[26]同时，Lin等发现碳价也对技术创新存在潜在影响，碳价上涨有助于引发环保技术创新。[27]Zhu等同样采取双重差分法做了进一步研究，发现试点企业的绿色创新水平提高了5%-10%，且并未挤占其他技术创新[28]。少部分研究认为中国碳排放权交易对企业研发创新的促进作用和抑制作用同时存在。Lin等认为随着减排成本的增加，碳价对清洁技术研发的边际回报率下降，过高的碳价会对研发投资产生挤出效应。[27]Feng等运用合成控制法，发现中国ETS对企业的研发创新的影响在行业分类和技术类型上有差别。它促进了环保行业企业创新，同时抑制了非环保行业企业创新；此外，在促进绿色技术创新同时也抑制了非绿色技术创新。[29]

而对于企业研发投资影响的实证研究还比较少。Liu和Wang采用了问卷调查的形式，研究在不同类型气候政策（监管措施和ETS）下企业节能减排技术创新的情况，发现ETS在推动企业增加研发投入方面影响得分比监管措施高出2%，比企业加强内部能源管理、建立能源管理部门等措施高出2%和1.3%。[30]刘晔和张训常则采用三重差分模型，结合中国A股上市公司数据，发现碳交易试点政策显著提高了纳入碳市场的企业的研发投资强度，然而由于边际减排成本和边际研发收益不同，该政策只对大规模企业而非对小规模企业有显著影响。同时，还发现碳交易政策可以通过增加企业的现金流量和净资产收益率从而直接和间接地影响企业的低碳创新。[31]

（三）对中国碳交易的研究

与已有文献相比，文章的差异和贡献主要在于：研究视角方面，本研究从研发创新投入角度而非传统的专利产出角度进行研究，能够更好地反映企业创新意愿，与碳交易政策实施初衷更为吻合；方法运用方面，本研究使用多时点双重差分方法而非经典双重差分方法，充分考虑到不同企业被纳为碳交易政策实施对象的时间不同这一事实，扩大样本范围，实证结果更加可靠。

三、理论分析

碳排放权交易的理论基础建立在科斯定理上。Coase提出，在产权明确且不存在交易成本时，由于交易双方的协商，权利的初始配置不会影响资源配置的帕累托最优。[32]基于该定理，Dales首次提出了排放权交易的概念。[33]碳排放权交易，是指政府向企业提供碳排放配额，实际排放量低于配额的企业可以通过销售多余的配额获取收入，成为碳市场上的供给方；实际排放量超出配额的企业需要在购入碳配额以规避环境处罚，是碳市场上的需求方。其实质是政府根据国家和社会发展需要，预设一个强制性的碳排放总量目标，再利用市场机制确定各市场主体的目标即实现碳配额的合理配置。

Porter认为适当的环境规制可能会鼓励企业进行生态创新的研究及其应用，从而在绿色市场上能够具备竞争优势并获得良好的经济效益。[34]而碳排放权交易作为一种环境规制政策，符合该假说。“波特假说”可以进一步划为“弱波特假说”和“强波特假说”。“弱波特假说”认为，适当的环境监管能够刺激创新，但其对企业整体影响未知；“强波特假说”意味着环境监管不仅可以促进生态创新，还能够通过生态创新提高竞争力，并在一定程度上抵消环保所带来的成本。波特假说中的技术创新，是指公司的总体技术创新，而没有区别环保技术与非环保技术。但这两种技术创新的目的有所差别，环保技术创新是为了使企业达到减排标准，以规避环境处罚；而非环保技术创新是通过降低成本、增强性能等来提高产品竞争力从而提高企业经营绩效，以补偿环境处罚成本。[11]据此，本研究提出假设：碳交易政策的实施会促进企业研发创新。

图1 碳交易政策促进企业研发创新的机理分析

四、实证研究设计

（一）模型选择与设定

企业研发创新会受多种因素的影响，若存在与解释变量相关且不可观测的遗漏变量，则会导致内生性偏差。双重差分法通过对两个有共同趋势的组先做组内一阶差分再做组间差分，可以缓解遗漏变量问题。

碳交易政策作为政策冲击，可以看作进行准实验，将实施碳交易政策的企业和未实施碳交易政策的企业分为处理组和对照组，通过比较实施碳交易政策的企业实施前后研发创新变化情况和未实施碳交易政策企业的研发创新变化情况，可以探究碳交易政策对企业研发创新的影响。

由于碳交易政策是自2012年起分省市、分批次实施的，处理组受到政策冲击时间不完全一致，故而本研究使用多时点双重差分模型进行实证研究，具体模型如下：

其中，Rdit表示t年i企业的研发创新情况；Dit表示因企业而异的处理期虚拟变量，即若企业i在t年实施了碳交易政策，代表进入处理期，则此后时期均取值为1，否则取值为0；β1是处理后整体的平均处理效应；Xit表示一组控制变量，θ表示对应的系数向量；μi表示企业个体固定效应；λt表示年份固定效应；εit表示随机扰动项。

（二）变量说明

本研究参考胡珺等的研究[35]，使用研发创新强度来衡量企业研发创新情况（Rd），并将其作为被解释变量。解释变量为处理期虚拟变量（D），它在企业实施碳交易政策后取1，其余情况取0。由于首批实行碳交易政策的地区和企业并非完全随机选择，加入控制变量可以缓解处理组和对照组随时间变化的可观测特征差异可能导致的估计误差，本研究参考李大元等[36]、冼国明和明秀南[37]的研究，分别从企业基本特征和企业财务指标两个方面，选取企业规模（Size）、股权性质（Equity）、资产负债情况（Alrat）、盈利能力（Tnetpro）、现金流情况（Cashrat）、政府补助（Gov）等变量作为控制变量。本研究变量及其具体测度方法如表1所示。

表1 变量说明

（三）样本选择

中国首批碳交易政策试点于2012-2016年间先后在北京、上海、天津、重庆、湖北和广东六个省市的部分企业实行。本研究使用2010-2020年中国A股上市企业面板数据进行研究。根据惯例，本研究对初始样本进行了如下筛选：（1）剔除金融类上市企业，这些企业的财务数据结构和其他类企业具有明显差异；（2）剔除被ST或ST*的企业年度样本，这些样本存在财务状况异常的问题；（3）剔除之后批次纳入碳交易政策实施对象的企业；（4）剔除数据缺失的企业年度样本。文章根据CSMAR数据库的碳交易上市企业信息手动筛选首批实行碳交易政策的企业作为处理组，其余企业作为对照组。本研究企业数据来源于CNRDS和Wind数据库。为避免数据极端值对实证结果造成影响，本研究对所有连续变量进行了上下1%的缩尾处理（见表2）。

表2 变量的描述性统计结果

五、实证结果分析

（一）基准回归结果

文章研究碳交易政策对企业研发创新的影响，表3的第（1）和（2）列报告了模型（1）的回归结果。其中，第（1）列为不包含控制变量的回归结果，第（2）列为包含控制变量的回归结果。可以看出，碳交易政策在1%的显著性水平下对企业研发创新有正向作用，且这种显著作用几乎不受控制变量影响，说明处理组和对照组随时间变化的特征在同一时间上的变化是基本相同的，能被同一时间效应控制。

表3 回归结果

（二）平行趋势检验

使用双重差分模型需要满足平行趋势假定，否则结果中的因果效应会包含选择性偏误。本研究使用以下模型检验平行趋势：

其中，β-Г表示碳交易政策实施之前的Γ期对企业研发创新产生的影响，β＋Г表示碳交易政策实施之后的Γ期对企业研发创新产生的影响，β表示碳交易政策实施当期对企业研发创新产生的影响，其余变量含义均与基准回归模型（1）相同。根据（2）式回归后得到如图2所示的平行趋势图。

图2 平行趋势图

由图2可以看出，碳交易政策实施前期回归系数均不显著，这说明碳交易政策实施前处理组企业和对照组企业的研发创新情况并无明显差异，满足平行趋势假定。而政策实施当期和后期，回归系数显著为正，说明碳交易政策实施后处理组企业研发创新水平显著高于对照组企业，且二者差距随着时间推移有扩大趋势。

（三）SUTVA条件讨论

碳交易政策试点是对针对特定企业展开的，只有在碳交易政策试点名单上的企业需要参与碳交易，而其余企业基本不会因碳交易政策而改变自身行为，碳交易政策几乎不存在一般均衡效应，满足双重差分的SUTVA条件。

（四）稳健性检验

1.变更固定效应

本研究虽然通过平行趋势检验，但仍考虑可能存在处理组和对照组时间趋势不同的影响。故而在模型中加入行业虚拟变量和年份虚拟变量交互的联合固定效应，将随行业和时间同时变化因素的作用纳入考虑范围。回归结果如表3的第（3）和（4）列所示，可以看出，处理期虚拟变量系数符号和显著性情况与基准回归一致，说明基准回归结果稳健。

2.更换被解释变量衡量方式

本研究参考李大元等学者的研究，使用企业研发创新之处占营业收入的比值作为新的研发创新强度指标来衡量企业研发创新情况。回归结果如表3的第（5）和（6）列所示，碳交易政策对企业研发创新仍有显著促进作用，可知回归结果稳健。

3.安慰剂检验

为证明碳交易政策和企业研发创新之间的因果关系，本研究通过随机构造实验组并模拟500次的方法进行安慰剂检验。估计系数的核密度图如图3所示，可见估计系数分布在0的附近且服从正态分布，符合安慰剂检验的预期，即碳交易政策的企业研发创新促进效应不是由其他随机因素引起的，基准回归结果稳健。

图3 安慰剂检验估计系数核密度图

（五）可能存在的问题及进一步优化方向

双重差分模型需要满足线性假定，若碳交易政策的实施与企业研发创新之间并非线性关系，则回归结果可能存在问题。

除此之外，本研究尚未进行异质性分析，接下来可以进一步探究碳交易政策对国有企业和非国有企业、大规模企业和小规模企业的研发创新影响效应差异。

六、结论与启示

制定既能够降低碳排放又不会对企业发展带来负面影响的环境规制政策对于处在经济高质量发展阶段的中国来说非常重要。文章分析碳交易政策影响企业研发创新的可能路径，并基于中国2010-2020年A股上市企业面板数据，使用多时点双重差分模型实证探究碳交易政策对企业研发创新的影响。结果表明，实施碳交易政策能够显著促进企业研发创新，且该结果在经过多种检验后依然稳健。这说明“波特假说”成立，碳交易政策作为市场型环境规制能够推动企业研发创新，从而可能实现经济和环境的双赢。

基于上述结论，文章认为中国可以进一步推进从规定碳排放标准等命令控制型环境规制向推行碳交易政策等市场激励型环境规制转变。具体而言，中国需要广泛收集企业和学界的反馈，借鉴发达经济体碳交易政策的制定经验，不断完善全国统一碳市场，合理分配碳排放额度，调控碳交易价格，以此控制激励型环境规制强度。并辅以其他创新激励政策，最大限度激发企业控制碳排放的自主性，让其有动力通过研发创新，改进生产方式、提升能源利用效率，最终实现碳排放水平的降低和经济效益的增加。除此之外，应重视碳排放信息收集和披露制度不完善的问题，避免因企业碳排放数据不准确影响碳排放权交易政策的公平性和有效性。