不确定环境下具有减排配额的PM2.5治理博弈与税收决策
时间：2023-04-15 18:30:05 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
周 珍, 张美佳, 张建平, 黄嘉佩, 孟习贞
(1.首都师范大学 管理学院,北京 100089; 2.北京市环境影响评价评估中心,北京 100161)
由于雾霾既危害民众健康又影响经济发展，雾霾治理是建设美丽新中国亟待解决的问题[1～3]。目前，我国PM2.5减排机制主要是中央主导的减排指标分配治理。然而，指标治理有治理的非常态化与跨域治理难以达成两大局限性[4]。同时，由于跨界传输因子和治理成本存在不确定性，而用区间数表示PM2.5治理成本可以更接近复杂不确定的实际成本，且现行税率也为区间数，因此考虑不确定性信息有助于为地方政府制定更准确的税率。但现有文献并未从不确定条件出发研究最优税率。基于此，本文通过设置差异化的模糊税率来调整各地区在税收调节机制下的减排量,使其等于中央期望的最优减排量，即合作治理时各地区的减排量。
对于区域总量控制，薛俭等[5]证实了在该原则下，税收治理模型的环境治理总成本更低。李薇等[6]基于碳交易的数量机制及其参数的不确定性,发现碳交易机制有利于用能权、碳排放权和排污权交易市场的建立。与以上模型不同的是，本文采用浓度控制原则。浓度控制原则[7]是指各地区的PM2.5减排后的浓度都必须达到中央政府为其制定的浓度指标。此外，由于PM2.5治理的成本由两部分组成，包括直接治理成本和对本地区经济发展造成的影响，而总量控制原则无法体现出后者，因此为了激励各地区积极治理，对PM2.5减排量的控制应精确到各地区。
关于碳减排的其它举措，李守伟等[8]研究了政府采用补贴政策激励企业进行减排的机制。武晓利[9]则认为减排补贴短期抑制碳排放效果明显，但长期作用有限且具有滞后性。而文献[10]认为制定适当的碳配额有利于降低碳排放总量并提高经济收益。此外，污染许可证交易也被应用于碳减排中。但由于PM2.5的成分复杂，具有时空异质性，不仅会对当地经济产生负面效应，也对人的健康存在急性或慢性的威胁，因此，PM2.5的治理须在污染本地治理，且更宜采取碳减排配额措施。
还有很多学者将两种或者多种环境政策工具综合运用。Jia等[11]发现整合收费和补贴机制可缓解交通污染排放。龙超等[12]、莫建雷等[13]认为碳税和补贴的混合政策可以达到减排量更大或成本更低的效果。综上，已有研究表明综合运用环境政策工具的成效要高于单一政策工具。且由于在浓度控制原则下考虑异质性传输因子时，要使各地区实现减排成本最小化且达到中央政府的减排指标，中央政府仅实施税收政策并不能满足其收支平衡条件。因此，本文在设计税收的同时为各地区设置减排配额。根据平均权重、经济能力偏好、治理责任偏好和治理潜力偏好这几种不同情景下的减排配额对各地区成本的影响设置税率，以达到中央政府收支平衡目的的同时合理调节各地区的治理成本。
基本假设：各个地区都是经济理性的；
各地区的减排量有一定的上限约束；
税收满足收支平衡。
通过对文献[14,15]的研究，将雾霾治理推广至不确定性信息环境下，得到本文模型建立所需成本函数。
1.1 PM2.5浓度转换
②地区i对地区j的PM2.5模糊贡献率为：
1.2 不确定性综合治理成本函数
③本文地区iPM2.5的不确定性直接治理成本函数为:
(1)
④本文地区i的模糊经济发展影响函数为：
(2)
其中，ΔEi表示地区i年均PM2.5浓度每降低单位浓度带来的经济损失，τ为时间因子。
⑤本文的不确定性综合治理成本为模糊直接治理成本与经济发展影响之和，所以地区i的不确定性综合治理成本函数为:
(3)
由于地区间的跨界传输因子存在，一个地区的减排对本地的PM2.5浓度降低贡献最大，因此本地边际治理成本最低，各地区总是优先去除本地区的PM2.5，之后则选择向邻近地区支付治理成本助其减排，以降低本地的PM2.5浓度。此时地区i帮助地区j去除污染物的成本为地区j去除相应污染物所需要的直接治理成本和经济发展影响成本。因此，建立地区i的PM2.5治理策略模型为：
(4)
在中央政府的税收调控下，中央政府的目标函数为:
(5)
中央政府作为第三方协调机构，目的是促使各地区自发治理污染，假设不收取协调成本，那么各地区间奖惩应满足收支预算平衡，即区域内总转移税额为零:
(6)
此时，地方政府的目标函数为:
(7)
本文中央和地方政府间的博弈为Stackelberg博弈，该博弈模型如下所示：
中央政府的决策模型为：
(8)
其中，第一个约束条件是指各地区的去除量不能超过该地区的最大去除量Ppi；
第二个约束条件是指区域内所有地区的浓度下降量必须满足中央政府规定的减排指标。
地区的决策模型为:
(9)
(10)
(11)
(12)
本文以京津冀地区雾霾治理为实证分析对象，证明了本税收机制具备可行性。
本文假设中央政府不收取协调成本，那么税收的总额为零，也就是通过税收的方式收取和奖励的税金只在该区域内流动，根据式(12)我们可以得到在最优的税率和减排量下的减排配额的解区间，即该符合中央政府收支平衡的减排配额需满足以下条件:
=[6.82×106,7.59×106]
此时，中央政府可基于各地区实际现状和政策偏好为各地区设置相应的减排配额，该配额的设置目的是对各地区减排成本的合理分配并达到转移税总额为零。
本文考虑公平性原则，兼顾京津冀地区的经济能力和减排潜力，并参考文献[8]设置不同情景下减排配额指标权重如表1所示。
由前文分析与计算可得四种情景下各地区的减排配额与治理成本区间以及纳税与奖励情况。受篇幅所限，本文只列出核心要素，即各地区的治理成本区间。同时，为了将这四种情景与不加税收时的合作情形进行对比，可得到表2。
表1 不同情景下减排配额指标权重表
表2 不同情景的减排成本与合作治理对比(单位：亿元)
由表2可知，京津冀地区合作时的成本分别为[80.46,88.99]亿元，[162.97,170.12]亿元和[431.02,494.39]亿元，河北地区投入的成本要远远高于北京和天津，且河北地区经济发达程度远低于北京和天津，其进行雾霾治理的难度大、治理意愿低。税收与减排配额并举的方式不仅可以达到合作的减排量，实现中央政府的减排指标，且可以根据各地区不同经济能力偏好、责任偏好和治理潜力偏好等情况合理设置相应的减排配额。根据各情景下京津冀地区成本对比和制约雾霾治理的关键因素，情景二更适用于目前的京津冀地区雾霾减排，即中央政府为北京、天津和河北设置的减排配额分别为[49.8,52.4]万吨，[16.6,17.5]万吨和[16.6,17.5]万吨，治理成本分别为[330.34,372.83]亿元，[232.47,256.21]亿元和[111.52,125.66]亿元。此外，由于京津冀直接相邻，本文中的能力偏好模型符合受益者付费原则。该原则作为对“污染者负担”原则的发展,不仅继承了前者对社会公平和环境正义的坚持,并且有效地解决了一些前者尚未覆盖到的环境成本负外部性问题。
由于合作治理存在困境，本文从非合作治理角度出发，通过税收机制和减排配额设计，使各地区在单独治理的情况下，达到合作治理的效果。同时，由于雾霾治理遵循浓度控制原则，且跨界传输因子存在异质性，因此，要使各地区在追求减排成本最小化时又达到减排指标，中央政府仅实施税收政策并不能满足其收支平衡条件。因此，本文在设计税收的同时为各地区设置减排配额。该减排配额可以根据平均权重、经济能力偏好、治理责任偏好和治理潜力偏好这几种不同情景下的减排配额对各地区成本的影响设置税率，以达到中央政府收支平衡目的的同时能够合理调节各地区的治理成本。此外，本文实证研究表明在经济能力情景下，北京地区承担最多的治理成本，河北地区承担最少的治理成本，这种分配方式符合京津冀地区现实条件下的雾霾治理的现状。当然，本文模拟的这几种情景并未涵盖所有的可能性，但中央政府可参照该方法依据现实条件进行设计。
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