邝嫦娥,邹伟勇

(湖南科技大学 商学院，湖南 湘潭 411201)

一、引言

十九大报告提出，要着力解决突出环境问题，提高污染排放标准，强化排污者责任，持续实施大气污染防治行动，打赢蓝天保卫战。2015年，我国能源消费约为37.5亿吨标准煤，碳排放量已超110亿吨，是当年全球最大的碳排放国，约占全球碳排放总量的1/3。若不采取任何减排措施，我国碳排放将会在未来15年内增长超过50%[1]335-338。为了应对严重的气候变化问题，我国政府承诺，到2020年二氧化碳排放强度将比2005年减少40%至45%。然而，我国正处于工业化和城镇化的关键时期，以煤炭为主的能源消费结构和高能耗粗放型的经济增长方式使得我国的减排任务任重道远。为建设生态文明促进经济高质量发展，政府颁布了一系列的法令法规、加强了环境整治的力度，但环境规制是否会减少碳排放、改善环境却在学术界存在争议。基于此，从理论和实证上研究环境规制与能源消费碳排放的关系，将有利于环境规制的制定与落实，对生态文明建设具有重要的指导意义。

二、文献回顾

国外学者Sinn(2008)[2]360-394提出了“绿色悖论”，认为环境规制对碳排放有促进作用，碳税设置不合理、行政措施对化石能源的需求减少以及政策颁布执行过程中存在滞后性等原因可造成这种情况。环境规制逐步增强时，能源所有者加快开采力度并尽快出售其所拥有的能源从而适应新规制的落实。在经济发展过程中，碳排放是一种常见的外部性行为，而只有政府的环境规制才能弥补市场对碳排放行为的失灵[3]73-83，但是由于存在“绿色悖论”这一现象，令好意图没有引起好行为。

对“绿色悖论”这一现象，学术界存在三种观点。有人支持并认同“绿色悖论”。如Sjak Smulders等(2012)[4]364-376表明碳税政策规制的提前公布会导致碳排放迅速增加，原因是它会在公告和实际执行期之间增加碳排放而不考虑化石燃料的稀缺性；Hendrik等(2014)[5]155-178发现“绿色”政策措施可能不仅会导致化石燃料加速开采，而且会导致温室气体的大量排放；张华等(2014)[6]21-29基于2000—2011年省际面板数据的实证研究得出“绿色悖论”是真实存在的；柴泽阳等(2016)[7]33-41学者构建空间杜宾模型也同样验证了我国区域存在环境规制能够促进碳排放。也有人支持“倒逼减排”论。如Frederick van der Ploeg等(2012)[8]342-363考虑绿色福利下，未来便宜的可再生能源使得环境规制未必促进碳排放增加、导致绿色福利下降；Robert D. Cairns(2014)[9]78-85在不考虑石油生产的自然和技术特征下，发现环境规制不可能使碳排放增加；张博等(2013)[10]16-20认为开征碳税越早越好,其效力越强，可分区域开征不同税率的碳税,以掌握其对污染的承受能力,进而对碳税进行动态的调整；汪恒等(2016)[11]24-29表明政策的颁布对能源市场的作用并非一定提高碳排放，即政策实施及时就可以避免这一现象。当然，也有人认为“绿色悖论”和“倒逼减排”同时存在。如Wang Min(2018)[12]57-61研究得出环境规制对碳排放表现出显著的倒U型态势，拐点之前呈“绿色悖论”效应，拐点之后呈“倒逼减排”效应；张先锋等(2014)[13]136-144研究发现环境规制在一定范围内对碳排放起促进作用，超过一定限度后则对碳排放起抑制作用。

本文可能的边际贡献在于：一是理论视角的创新，构建劳动分工理论模型，用分工经济学理论阐述环境规制与碳排放两者之间的非线性关系，弥补现有文献对环境规制与碳排放关系理论分析的空白；二是指标方法的创新，通过熵值法改进环境规制、能源消费碳排放等指标的衡量，克服现有文献对衡量环境规制与碳排放指标单一性问题；三是计量工具的创新，用GIS软件绘制环境规制与碳排放的空间分布情况，并作归纳整理，描述两者之间存在空间关联性特征。由于考察的地域之间存在依赖性，本文将采用空间计量实证替代一般面板回归模型，从而更好地论证环境规制对碳排放的影响。

三、理论分析

假设对于任意两个地区A与B，A地区生产y，B地区生产x，y为最终商品，x为中间产品，并且只有最终产品存在碳排放。两个地区之间存在交易，x和y分别表示自身生产的中间产品和最终产品数量，yd表示需要购买的中间产品和最终产品，k表示交易效率。因此，基本模型构建如下：

U=y+kyd

(1)

(2)

(3)

lx+ly=1

(4)

μpxxs+λpyys=pxxd+pyyd

(5)

E=ηys

(6)

对于地区A，每个生产者和消费者在如下生产函数、劳动禀赋和预算约束中实现效用最大化：

U=y

(7)

(8)

λPyys=Pxxd

(9)

角点均衡解为：

(10)

对于地区B，每个生产者和消费者在如下生产函数、劳动禀赋和预算约束中实现效用最大化：

U=kyd

(11)

xs=1

(12)

μpxxs=pyyd

(13)

角点均衡解为：

(14)

一般均衡条件为效用均等和市场出清，因此根据效用均等化条件Uy=Ux可以求出相对价格：

(15)

将(15)式带入(10)式中，可以得到：

(16)

将(16)式代入(6)式中可以得到：

(17)

对(17)式关于t求偏导，可得：

(18)

四、空间实证检验

(一)变量选取与数据来源

本文采用2004—2015年我国30个省市面板数据进行实证分析。原始数据来源于历年《中国统计年鉴》、各省《统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》、《中国环境统计年鉴》等。样本数据处理如下：

(1)能源消费碳排放量(l_c)：这里采用化石能源燃烧产生的CO2排放总量(EC)[注]能源消费碳排放量计算公式：作为衡量指标。CO2排放总量(EC)为选取能源消费来衡量；i为能源消费种类，主要有煤炭、原油、天然气、燃料油、煤油、汽油、柴油、焦炭等八种能源消费；Ei为第i种能源消费量；CFi为能源消费产生的发热值；CCi为碳含量；COFi为氧化因子；αi=CFi*CCi*COFi为第i种能源碳排放系数，具体采用国际IPCC《国家温室气体排放清单指南》相关数据，煤炭0.755 9，原油0.585 7，天然气0.448 3，燃料油0.681 5，煤油0.571 4，汽油0.553 8，柴油0.592 1，焦炭0.855，单位为tc/tce。

(2)环境规制(er)：已有文献中环境规制的代理变量主要由排污费用收入、环境污染治理投资支出、经济发展水平、环境污染来访人数[15]73-84等衡量。本文借鉴Levinson(2003)[16]91-106和朱平芳等(2011)[17]133-145关于环境规制的合成指数构建，基本思路为：通过不同污染物排放强度加权考察地区环境污染治理的努力程度，采用熵值法替代主观赋权评价法构建改进权重，对该指数进行逆处理(即取倒数)，意味着污染排放综合指数越高，政府环境治理越努力，实施了较为严格的环境规制；反之则较弱。这里重点考察工业废水、工业二氧化硫、工业烟(粉)尘排放量来衡量污染排放强度。

(3)控制变量：为防止遗漏影响经济增长的重要变量而导致估计结果不准确，加入以下控制变量加以衡量。能源结构(es)：用煤炭消费量(将实物量折合成标准煤[注]煤炭折标准煤系数为0.741 3，系数来源于《中国能源统计年鉴》。)占能源消费总量的比重表示能源消费结构。产业结构(is)：用第二产业增加值占当年地区生产总值的比重表示。研发水平(rd)：用R&D经费内部支出占当年地区生产总值的比重表示。外商直接投资(fdi)：用外商直接投资占当年生产总值的比重表示。年末人口(l_pop)：用年末人口数表示。人均实际GDP(l_y)：以2004年为基期进行消胀处理，根据指数折算进而得到2004—2015年的各省实际GDP，再除以年末人口数得到人均地区生产总值来表示经济发展水平。

本文以能源消费碳排放作为被解释变量，环境规制强度作为核心解释变量，能源消费结构、产业结构、科技水平、外商直接投资、年末人口数和人均实际GDP为控制变量。

(二)环境规制和能源消费碳排放的空间相关性

地理学第一定律(Tobler，1970)[18]234-240认为任何事物之间均相关，而离得较近的事物总比离得较远的事物相关性要高。为区别一般计量模型，本文将空间权重矩阵(邻接矩阵)引入实证模型作为研究对象，考虑空间依赖性下得到的测算结果更符合实际情况。

通过STATA14.0软件测算2004—2015年我国30个省份碳排放、环境规制的Moran’s I指数，具体结果如图1所示。从表中可以看出环境规制与碳排放均为正值，这说明我国区域环境规制、碳排放在空间上有较强的正相关特征和较强的空间聚集性表现。

(三)环境规制和碳排放的空间分布

表1是采用本文测算出来的环境规制强度、碳排放数据，通过ARCGIS10.2绘制两者2004、2015年空间分布图，根据高、中、低强度整理成表格形式。可以看出，中环境规制地区有所增加，高、低环境规制的地区有所减少。环境规制空间分布特征十分明显，2004年西北部地区存在明显的高环境规制集聚，中部地区存在中环境规制集聚，沿海地区存在低环境规制集聚；2015年中部地区存在中环境规制集聚，北方地区存在低环境规制集聚。低碳排放量地区有所增加，高、中碳排放量地区有所减少，北方地区比南方地区的碳排放量多。碳排放空间分布特征十分明显，如环渤海地区高碳排放量的地区有明显的“集聚”，2004年西北部地区的碳排放存在低碳排放集聚，2015年南方地区存在低碳排放量集聚。

表1 2004、2015年环境规制与碳排放的空间分布情况

注：资料来源于本文测算的数据并通过作者归纳整理。

(四)空间模型的选择

本文对样本期的数据选取进行模型的检验，选取最优的空间实证模型。似然比检验1、沃尔德检验是判断空间杜宾模型是否会退化为空间自回归模型或者空间误差模型的依据；似然比检验2是判断采用空间效应模型、时间效应模型或者时空效应模型的依据；豪斯曼检验是判断模型采用固定效应模型抑或随机效应模型的依据。经检验：似然比检验1结果为77.38和66.73且显著，沃尔德检验值为80.20且显著，模型不会退化为空间自回归模型和空间误差模型，故模型选择空间杜宾模型。似然比检验2的结果为32.93和648.33且显著，表明模型应选择时空双固定效应。豪斯曼检验结果为20.38且显著，采用固定效应优于随机效应模型。

空间杜宾模型是将解释变量和误差项的空间相关性都引入模型中，同时考虑内生交互效应、外生交互效应和具有相关性的误差项。模型为(19)式，式中被解释变量y为分省碳排放，X为解释变量，α为常数项，ιn为N*1阶单位矩阵，N为地区个数，ε为误差项。

y=αιn+ρWy+βX+θWX+ε

(19)

为考察环境规制对碳排放的空间溢出情况，本文重点分析空间杜宾模型。直接效应测度的是自变量每变化一单位对本地区影响的大小，溢出效应测度的是自变量每变化一单位对周边地区因变量影响的大小，直接效应以及溢出效应的总和则为总效应。

(五)实证结果

表2是基于空间杜宾模型估算出环境规制对碳排放的直接、溢出和总效应的分解结果。

从直接效应模型看，环境规制一、二次项系数分别为0.237、-0.004且显著，佐证两者之间存在明显的倒U型曲线关系。环境规制对碳排放的作用存在一个阈值，当地区环境规制强度小于阈值时，环境规制越强，碳排放越强；环境规制强度大于阈值时，环境规制对碳排放的影响会从促进作用转变为抑制作用。能源消费结构系数为1.080且显著，以煤炭为主的能源消费结构不利于碳减排工作的进行，通过低碳化的能源消费结构减少碳排放仍需要一段时间的努力。产业结构系数为0.155但不显著，第二产业重工业某种程度上加快了碳排放的增加，污染密集型产业没有承担更多的环境遵循成本。R&D系数为-5.181且显著，通过改善环境技术研发水平可以很好地促使碳排放的减少。FDI对碳排放的影响扮演“魔鬼”与“天使”两种不同角色，可能是污染避难所效应，也可能是污染光环效应。FDI系数为-0.771但不显著， FDI存在环境收益效应大于向底线赛跑效应现象。此外，年末人口数系数为正且显著，说明了我国人口的过快增长促进碳排放的不断提高。人均GDP系数为正且显著，说明了我国经济增长的同时，不合理的生产增长方式可能使碳排放大大提高。

从溢出效应模型看，环境规制一、二次项系数分别为1.476、-0.026且显著，意味着随着地区环境规制强度的增加，对周边地区碳排放起先增加后减少的现象。能源消费结构系数为0.065但不显著，说明本地区的能源消费结构不利于邻近地区的碳排放减少。产业结构系数为1.460且显著，说明本地区产业结构状况促进周边地区碳排放量增加。R&D系数为3.542但不显著，反映出患上“发展饥饿症”的地方政府追求政绩现象，在经济增长与环境生态间作取舍的时候，地方政府更多的是想要提高资本、劳动效率方面的研发，而规制却成为经济发展的摆设现象，环境技术方面的投入则没有产生抑制溢出作用。FDI系数为-1.987但不显著，说明改善地区开放水平有利于周边地区的碳排放量减少。此外，年末人口数系数为负且显著，表明人口流动与集聚会提高地区的能源效率，对周边地区的碳排放量产生抑制作用。人均GDP系数为负且显著，说明地区收入水平的提高会对周边地区碳排放存在一定的抑制作用。ρ系数为0.228且显著,表明环境规制对碳排放有促进作用，存在“绿色悖论”现象。

从总效应模型看，环境规制一、二次项系数分别为1.713、-0.030且显著，再次印证了环境规制与碳排放有倒U型曲线关系。能源消费结构与产业结构系数分别为1.145、1.615且显著，表明能源消费结构与产业结构的调整有待改善。R&D与FDI系数为-1.641、-2.758但不显著，表明环境技术方面的投入没有显著抑制碳排放的增加，引入外资的同时，避免成为发达国家的“污染天堂”。此外，年末人口数、收入水平的系数为负且显著，说明人口的流动集聚和收入水平的提高可以抑制碳排放。

表2 环境规制对能源消费碳排放的空间实证

注：***、**、*分别表示在1%、5%和10%水平上显著。

(六)稳健性检验

本节采用固定效应模型、POLS回归并将环境规制以及碳排放滞后一期对上文的结果进行稳健性检验，结果见表3。可以看出，环境规制对碳排放有明显的倒U型关系，虽然影响系数估算存在差异，但作用方向均与上述结论相符，表明本文的结论没有发生实质性的变化。

表3 稳健性检验结果

注：***、**、*分别表示在1%、5%和10%水平上显著。

五、结论及启示

本文通过上述研究得出以下结论：(1)通过劳动分工理论模型，分析出环境规制与碳排放存在非线性关系；(2)运用探索性的空间数据分析工具，发现环境规制与碳排放具有空间依赖性，两者有明显的空间“集聚效应”；(3)基于空间杜宾模型，发现环境规制对碳排放的影响存在倒“U型”关系，环境规制对碳排放的作用存在一个阈值，在拐点之前，环境规制对碳排放有促进作用，拐点之后为阻碍作用。

本文研究结论蕴含着相应政策含义。首先，由于不同地区处于环境规制对碳排放起促进或者抑制的不同阶段，政府在制定环境政策时要避免盲目、不切实际地提高环境规制强度，应根据地区间经济发展水平与碳排放强度的差异性，因地制宜地构建多位一体的“政府控制型”和“社会制衡性”齐管共进的调控模式[19]98-103。其次，由于存在“绿色悖论”现象，为防止环境规制对碳排放的抑制作用过后会再一次发生促进作用或者在促进作用阶段停留时间过长，政府要与时俱进地颁布新的环境规制，提高行政实施效率，使得倒U型曲线在上升阶段的速度放缓且短暂，在下降阶段更加显著与持久。最后，政府要改善以煤为主的能源消费结构，开源也要节流，发展清洁能源实现企业低碳化生产；把握新科技革命和产业革命机遇，大力发展高新技术产业，攻占发展制高点，把握新的竞争主动权；加大环保技术的研发投入，提高节能减排的工业技术，加强企业环保产品的创新与研发，强化碳税与R&D补贴的组合政策[20]1-8；提高对外开放的质量，避免成为发达国家的“污染天堂”。