排污权交易制度下企业减排技术选择和污染回弹效应

doi:10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2022.1075

摘要/Abstract

摘要：

排污权交易机制可以实现较为灵活、公平高效的资源配置与优化，激发企业进行减排技术创新。本文研究了排污权交易机制下异质性企业减排技术选择的内在机理及其与产品市场变化和排污总量控制之间的复杂关系。结果表明：（1）受排污权配额限制，污染水平处于中间水平的企业比两端企业更倾向于选择减排技术实现利润最大化；（2）引入减排技术后的排放系数大于减排技术引入前后排污权均衡价格的比值或者企业污染水平较低时，减排技术的采用会带来技术减排效应；（3）当引入减排技术后的排放系数小于减排技术引入前后的均衡价格的比值，且企业污染水平较高时，减排技术带来的单位产品排污量的减少不能抵消技术红利带来的产量增加所导致的排污量增量，产生“污染回弹效应”；（4）当社会福利最优时，排污权均衡价格与配额总量成正比。政府在引导企业进行技术创新的同时，要避免产生污染回弹，必须有序推动减排技术进步与社会福利改善协同发展。

关键词: 排污权交易, 总量控制, 技术选择, 污染回弹效应

Abstract:

The effectiveness of emission trading depends on how quota constraints shape emission-right prices and how these prices further affect firms’ technology adoption， output decisions， individual emissions， and aggregate emissions. How heterogeneity in firms’ baseline pollution intensity affects their choices of emission-reduction technology under an emission trading mechanism， how these technology choices influence output decisions and market-level pollution emissions， and how the optimal total quota can be determined from the perspective of social welfare maximization are examined. To address these questions， a profit-maximization model is constructed for heterogeneous firms under emission trading. By comparing firms’ optimal profits with and without technology adoption， the conditions under which firms choose emission-reduction technology are derived. The results show that technology adoption is heterogeneous across firms： firms with intermediate pollution intensities are more likely to adopt emission-reduction technology， whereas firms with relatively low or high pollution intensities do not adopt it. Based on these technology adoption intervals， firms’ optimal output under different technology choices is derived， individual emissions are caculated according to firms’ post-choice pollution intensity and optimal output， and individual emissions are aggregated to obtain total market emissions. The results indicate that emission-reduction technology does not necessarily reduce aggregate pollution emissions. When the reduction in unit emissions is sufficient to offset the additional emissions caused by output expansion， technology adoption generates a technological emission-reduction effect； otherwise， it leads to a pollution rebound effect. The output analysis further shows that aggregate output decreases as the equilibrium price of emission rights increases， while the effect of the post-adoption emission coefficient on aggregate output depends on market conditions. Consumer surplus， firm profits， and environmental damage are incorporated into a social welfare maximization framework to derive the optimal total quota and its endogenous relationship with the equilibrium price of emission rights. By linking quota constraints， emission-right price formation， heterogeneous technology adoption， output adjustment， aggregate emissions， and optimal quota design， a theoretical explanation is provided for heterogeneous firm responses and pollution rebound under emission trading， and implications are offered for improving quota allocation， price formation， and pollution rebound prevention.

Key words: emissions trading, total control, technological innovation, pollution rebound effect

中图分类号:

F205

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图/表 8

表1

参数符号及含义"

参数	含义
$E$	所有企业污染排放总量
$E δ$ ， $E Q$	$E δ$ 为企业污染物排放配额， $E Q$ 为总配额
$p e$ ， $p e *$ ， $p δ$	$p e$ 为排污权交易市场的单位价格， $p e *$ 为排污权交易市场的均衡价格， $p δ$ 为线性需求函数下产品价格
$δ$ ， $λ δ$	$δ$ 为企业生产过程中单位产品的污染排放量， $λ δ = δ p e$ 为单位产品的排放成本
$G δ$	所有企业单位产品污染排放量的累计分布函数
$μ$	整个市场的平均排放水平
$σ 2$	排放水平的方差
$A$	$A$ 代表产品最高可能价格，整个市场处于极度稀缺（ $q = 0$ ）的时候，产品的价格取值
$c$	边际生产成本
$q$	企业的生产量
$π δ 0$ ， $π δ 1$	$π δ 0$ 为企业不采用减排技术的利润函数 $π δ 1$ 为企业采用减排技术的利润函数
$α$	产品最大可能收益
$β$	产品需求函数中的逆需求系数
$η$	引入减排技术后的排放系数
$C k$	企业采用减排技术后的减排成本
$k$	减排技术的减排技术水平，值越大减排水平越高
$D E$	环境损害函数
$S W$	社会福利函数

表1

图1

图2

图3

图4

图5

图6

图7

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