碳排放市場(chǎng)一體化對(duì)異質(zhì)性企業(yè)空間分布的影響

薛領(lǐng) 張曉林 胡曉楠 劉漢思

摘要隨著全國(guó)碳排放交易體系的啟動(dòng)，碳市場(chǎng)一體化對(duì)企業(yè)區(qū)位選擇、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移以及中國(guó)空間經(jīng)濟(jì)格局的影響是一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題。本文以碳市場(chǎng)一體化為背景，整合“新”新經(jīng)濟(jì)地理學(xué)（NNEG）和基于agent的計(jì)算經(jīng)濟(jì)學(xué)（ACE）的理論和方法，直接從異質(zhì)性企業(yè)生產(chǎn)決策、碳交易和區(qū)位選擇行為出發(fā)，建立了一個(gè)基于agent的兩區(qū)域空間經(jīng)濟(jì)學(xué)模型和計(jì)算實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并通過(guò)設(shè)置不同的政策情景，探討了碳市場(chǎng)一體化背景下碳減排、碳交易、區(qū)域政策傾斜及碳配額分配方式等多種因素對(duì)企業(yè)的區(qū)位選擇、產(chǎn)業(yè)集聚、東西部區(qū)域差異、效率與福利、碳交易活躍度等方面的動(dòng)態(tài)影響。研究表明：①在沒(méi)有東西部地區(qū)間碳減排政策差異和碳市場(chǎng)交易的情形下，碳減排政策并不必然改變企業(yè)的區(qū)位選擇，這種環(huán)境管制能夠加劇企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)，從而提升各地區(qū)企業(yè)的生產(chǎn)效率。②在沒(méi)有碳市場(chǎng)交易的情形下，對(duì)西部地區(qū)的碳政策傾斜將影響企業(yè)區(qū)位選擇，改變經(jīng)濟(jì)的空間格局，縮小地區(qū)之間的差異，但縮小區(qū)域差距的效果隨著碳約束的收緊而減弱。③在同時(shí)存在區(qū)域碳政策傾斜和碳市場(chǎng)交易的情形下，碳市場(chǎng)交易有利于企業(yè)向東部發(fā)達(dá)地區(qū)集聚，企業(yè)邊際成本降低，兩地區(qū)企業(yè)總數(shù)量增多，社會(huì)總體福利增加。④碳配額的分配方式直接決定碳交易的生命力。分配規(guī)則盡可能地納入企業(yè)異質(zhì)性因素不僅能提升碳交易活躍度和持久度，還能優(yōu)化資源配置，提升全局經(jīng)濟(jì)效率。本文還就整合空間經(jīng)濟(jì)學(xué)和基于agent的計(jì)算經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究方法和技術(shù)路線(xiàn)進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞碳市場(chǎng)一體化；異質(zhì)性企業(yè)；區(qū)位選擇；“新”新經(jīng)濟(jì)地理學(xué)；基于 agent 的計(jì)算經(jīng)濟(jì)學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)X196；F061.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1002-2104（2018）08-0001-11DOI：10.12062/cpre.20180419

氣候變暖作為全球面臨的共同挑戰(zhàn)，事關(guān)人類(lèi)社會(huì)未來(lái)幾個(gè)世紀(jì)的生存與發(fā)展。中國(guó)作為經(jīng)濟(jì)體量最大的發(fā)展中國(guó)家和碳排放第一大國(guó)，在全球節(jié)能減排行動(dòng)中毋庸置疑要主動(dòng)承擔(dān)責(zé)任。中國(guó)在積極承擔(dān)減排責(zé)任的過(guò)程中也一直在研究和借鑒國(guó)際已有的碳減排政策和制度實(shí)踐，探索有效政策手段。其中，碳排放交易就是確保區(qū)域?qū)嶋H排放量不超過(guò)限定排放總量的一種減排措施。2004年，世界第一個(gè)碳排放權(quán)交易體系-歐盟碳排放交易體系（European Union Emissions Trading System， EUETS）成立。此后陸續(xù)出現(xiàn)了一些區(qū)域性的碳排放權(quán)交易市場(chǎng)，如美國(guó)芝加哥氣候交易所、日本自愿排放交易體系等。2011年10月，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)宣布2013年將在北京等7個(gè)省市開(kāi)啟碳交易試點(diǎn)。2017年12月國(guó)家發(fā)改委印發(fā)《全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)建設(shè)方案（發(fā)電行業(yè)）》，標(biāo)志著中國(guó)碳交易體系完成總體設(shè)計(jì)、正式啟動(dòng)。中國(guó)不同區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、企業(yè)生產(chǎn)效率、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和碳排放水平存在差異，通過(guò)碳市場(chǎng)一體化來(lái)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模碳減排究竟會(huì)對(duì)不同區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)分布造成怎樣不同的影響，是一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題。

1文獻(xiàn)綜述

Dales[1]認(rèn)為二氧化碳排放許可權(quán)交易的概念來(lái)自于排污權(quán)交易，其理論基礎(chǔ)是經(jīng)濟(jì)學(xué)中外部性的內(nèi)部化以及科斯的產(chǎn)權(quán)理論。自碳排放權(quán)交易的概念提出以來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者形成了豐富的研究成果，在碳配額總量的確定[2-3]、碳配額的分配[4-7]和交易定價(jià)[8-11]等熱點(diǎn)問(wèn)題上達(dá)成了許多共識(shí)。隨著環(huán)境經(jīng)濟(jì)地理的發(fā)展[12-17]，環(huán)境污染規(guī)制下企業(yè)遷移行為及其對(duì)空間分布的影響日益成為研究熱點(diǎn)。Walter和Ugelow[18]提出的“污染避難所”假說(shuō)認(rèn)為由于環(huán)境政策差異，污染密集型的企業(yè)傾向于遷移到發(fā)展中國(guó)家。另外，眾多研究[19-20]表明存在一國(guó)政策導(dǎo)致碳排的減少會(huì)因?yàn)閲?guó)際貿(mào)易的存在使未采取減排政策國(guó)家碳排的增加的“碳泄漏”現(xiàn)象。賀燦飛等[15]、金祥榮等[21]等研究表明中國(guó)不同區(qū)域之間也可能存在“污染避難所”現(xiàn)象，由于不同地區(qū)的環(huán)境規(guī)制的嚴(yán)格程度存在差異，污染性企業(yè)可能會(huì)在環(huán)境規(guī)制的壓力之下選擇遷移[22-25]。但是，碳交易對(duì)企業(yè)的空間布局的影響研究尚不多見(jiàn)。從研究方法看，湯鈴[26]認(rèn)為CGE和ABM建模方法是當(dāng)前碳交易政策模擬模型主要采用的方法。CGE方面，石敏俊等[27]、袁永娜等[28]、黃蕊[29]利用CGE研究了碳稅、碳交易等政策及碳排放空間轉(zhuǎn)移等問(wèn)題。ABM方面，研究集中于碳交易市場(chǎng)中個(gè)體行為、方案設(shè)計(jì)、市場(chǎng)機(jī)制、國(guó)家政策等對(duì)于企業(yè)效率、碳市場(chǎng)效能及宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)的影響[30-34]。

碳交易市場(chǎng)是一個(gè)包含了眾多異質(zhì)性企業(yè)的復(fù)雜系統(tǒng)，企業(yè)根據(jù)生產(chǎn)需求做出不同決策，是一種分散化決策的集合。傳統(tǒng)數(shù)理分析難以進(jìn)行全面分析，而ABM方法具有天然的異質(zhì)性?xún)?yōu)勢(shì)，能夠從微觀(guān)個(gè)體企業(yè)的自主決策出發(fā)模擬企業(yè)空間分布的演化過(guò)程。對(duì)于政策分析而言，ABM 也有其優(yōu)勢(shì)，尤其對(duì)于企業(yè)異質(zhì)性、地區(qū)異質(zhì)性、發(fā)展動(dòng)態(tài)性都十分顯著的中國(guó)。采用 ABM 進(jìn)行模擬可以納入大量政策參數(shù)模擬非常具體的情景，調(diào)節(jié)參數(shù)大小進(jìn)行反復(fù)驗(yàn)證從而保證結(jié)果的穩(wěn)健性[35-36]。

本文在空間經(jīng)濟(jì)學(xué)和基于agent的計(jì)算經(jīng)濟(jì)學(xué)的理論基礎(chǔ)上，以碳約束和碳排放權(quán)交易一體化為背景，建立了一個(gè)基于agent的兩區(qū)域空間經(jīng)濟(jì)學(xué)模型?？臻g經(jīng)濟(jì)學(xué)試圖把空間要素納入到一般均衡分析框架中，在規(guī)模報(bào)酬遞增和不完全競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)假設(shè)下研究了集聚的動(dòng)力、形態(tài)與效應(yīng)問(wèn)題，解釋了空間因素在資源配置中的作用，為分析空間經(jīng)濟(jì)問(wèn)題提供了一個(gè)有效的分析框架[38-45]。而基于agent的計(jì)算經(jīng)濟(jì)學(xué)核心思想是通過(guò)建立由計(jì)算機(jī)模擬的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，通過(guò)觀(guān)察微觀(guān)主體的交互作用，來(lái)研究這些作用所產(chǎn)生的宏觀(guān)“涌現(xiàn)”現(xiàn)象，并利用該系統(tǒng)進(jìn)行大量的模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)研究各種復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象，以理解經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的自組織性、演化性和宏觀(guān)與微觀(guān)的關(guān)聯(lián)性[45-47]。

本文建模方法上沒(méi)有采用傳統(tǒng)靜態(tài)均衡的數(shù)理分析的方法，而是采用“自下而上”建模方法通過(guò)設(shè)立異質(zhì)性的企業(yè)agent及其行為活動(dòng)規(guī)則，展示宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)和空間分布的演化過(guò)程。

2.1空間結(jié)構(gòu)、市場(chǎng)結(jié)構(gòu)與基本假設(shè)

中國(guó)區(qū)域發(fā)展差異顯著，主要表現(xiàn)為東部和西部的經(jīng)濟(jì)差異，東部地區(qū)人口密集、企業(yè)分布較多，經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)；西部地區(qū)則相反。因此模型假定整個(gè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)由兩非對(duì)稱(chēng)區(qū)域組成，是一個(gè)兩區(qū)域空間經(jīng)濟(jì)模型。本文在DS的壟斷框架下建模，市場(chǎng)結(jié)構(gòu)為壟斷競(jìng)爭(zhēng)結(jié)構(gòu)，模型具體結(jié)構(gòu)和假設(shè)如表1所示。

給定統(tǒng)一的碳配額價(jià)格空間結(jié)構(gòu)假設(shè)兩個(gè)非對(duì)稱(chēng)區(qū)域（A地和B地），兩個(gè)區(qū)域存在外生差異，擁有不同水平的地區(qū)居民總收入、企業(yè)平均生產(chǎn)效率和初始企業(yè)數(shù)量，分別對(duì)應(yīng)東部發(fā)達(dá)地區(qū)（A地）和西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)（B地）

產(chǎn)品可在區(qū)域間進(jìn)行貿(mào)易，并使用冰山貿(mào)易技術(shù)來(lái)處理區(qū)際貿(mào)易的運(yùn)輸成本市場(chǎng)結(jié)構(gòu)企業(yè)有不同的固定成本和邊際成本

不同的工業(yè)品之間具有固定不變的替代彈性

每個(gè)企業(yè)只生產(chǎn)一種差異化的產(chǎn)品，企業(yè)數(shù)等于產(chǎn)品種類(lèi)數(shù)

每個(gè)企業(yè)具有一定的壟斷性，面對(duì)需求價(jià)格彈性不變的需求曲線(xiàn)

企業(yè)不能制定壟斷價(jià)格，而是采用邊際成本加成的定價(jià)法

對(duì)于碳排放權(quán)交易的部分，模型采用免費(fèi)的分配方式為企業(yè)分配初始的碳配額。不同于現(xiàn)實(shí)中免費(fèi)的分配方式難以避免因信息不對(duì)稱(chēng)性而導(dǎo)致的企業(yè)虛報(bào)碳排放額度的道德風(fēng)險(xiǎn)，在模型中企業(yè)agent的一切信息都是真實(shí)且透明的。當(dāng)前，免費(fèi)發(fā)放的分配方式主要分為祖父法和基準(zhǔn)法兩種，其中，祖父法指的是企業(yè)以其歷史排放量為參照獲得的配額，適用于產(chǎn)品種類(lèi)多、生產(chǎn)工藝差別大的行業(yè)；而基準(zhǔn)法指的是根據(jù)整個(gè)行業(yè)的碳排放強(qiáng)度水平劃定一個(gè)基準(zhǔn)線(xiàn)，適用于產(chǎn)品單一、生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)化的行業(yè)。本文在壟斷競(jìng)爭(zhēng)框架下建模，假定每個(gè)企業(yè)生產(chǎn)的都是多樣化的不同產(chǎn)品，比較適合采用祖父法的分配方式。為了方便觀(guān)察政策情景，模型碳交易市場(chǎng)采用統(tǒng)一的外生給定的碳配額交易價(jià)格。

2.2企業(yè)agent的行為規(guī)則

2.2.1企業(yè)agent的需求函數(shù)

模型不將勞動(dòng)力視為生產(chǎn)要素，兩個(gè)區(qū)域的居民各自視為一個(gè)整體，居民對(duì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的影響只通過(guò)購(gòu)買(mǎi)工業(yè)產(chǎn)品來(lái)體現(xiàn)。假定居民將所有收入用于購(gòu)買(mǎi)工業(yè)產(chǎn)品，A地區(qū)居民的總支出Ea等于總收入Ia，A地區(qū)居民的總支出Eb等于總收入Ib。以A地區(qū)企業(yè)為例，面臨的需求函數(shù)為：

ci=p-σiP1-σaEa+τ1-σp-σiP1-σbEb（1）

其中，pi為A地區(qū)第i個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品價(jià)格，τ為兩地區(qū)間運(yùn)輸成本，σ為產(chǎn)品間替代彈性。Pa和Pb分別為A地區(qū)和B地區(qū)工業(yè)產(chǎn)品的價(jià)格指數(shù)，以A地區(qū)為例價(jià)格指數(shù)為：

Pa=[∑nai=1p1-σi+∑nbj=1（τpj）1-σ]11-σ（2）

其中，pj為B地區(qū)第j個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品價(jià)格，na和nb為A地區(qū)和B地區(qū)企業(yè)數(shù)量。

2.2.2企業(yè)agent的生產(chǎn)函數(shù)

在模型中，假定沒(méi)有碳約束的情況下企業(yè)生產(chǎn)需要F單位的資本作為固定投入，每生產(chǎn)一個(gè)單位的品又需要v單位邊際資本。其中資本回報(bào)率為r，系統(tǒng)外生給定且兩區(qū)域相同。為了方便我們?cè)趯?shí)際模型中將其取作1。而當(dāng)企業(yè)的生產(chǎn)需要受到碳排放配額的約束時(shí)，企業(yè)在生產(chǎn)每一單位的產(chǎn)品時(shí)除了可變成本v之外，還要額外付出q單位的碳配額。考慮到在嚴(yán)格控制碳排放總量的背景下碳配額是一種稀缺品，在碳交易市場(chǎng)上能換取利潤(rùn)，企業(yè)將生產(chǎn)中所消的碳配額視為一種機(jī)會(huì)成本是比較合理的。因此以A地區(qū)為例代表性企業(yè)的利潤(rùn)函數(shù)為：

π=px-（rF+（rv+pcarbonq）x）（3）

其中，q代表的碳排放強(qiáng)度是企業(yè)每生產(chǎn)一單位產(chǎn)品排放的二氧化碳的量，是固定成本F和邊際成本v的函數(shù)。x為企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量。企業(yè)要追求利潤(rùn)最大化，應(yīng)采取的最優(yōu)定價(jià)策略是邊際成本加成方法。企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品最優(yōu)定價(jià)為：

p=σ（rv+pcarbonq）σ-1（4）

2.2.3企業(yè)agent遷移與淘汰

當(dāng)碳交易結(jié)束，最終產(chǎn)量確定，企業(yè)得到了該階段利潤(rùn)后進(jìn)入遷移決策環(huán)節(jié)。企業(yè)在假定所有其他企業(yè)維持現(xiàn)狀的前提下，通過(guò)預(yù)測(cè)其遷移到另一區(qū)域后生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的處境來(lái)進(jìn)行遷移決策。如果企業(yè)預(yù)測(cè)遷移到另一地區(qū)的利潤(rùn)比當(dāng)前更高，則會(huì)決定遷移。但是是否成功遷移還會(huì)受到遷移概率的限制。此外，在上一周期虧損的企業(yè)，都有一定概率死亡，退出市場(chǎng)。如果一個(gè)地區(qū)上一期有正的平均利潤(rùn)，則新周期會(huì)有5個(gè)新企業(yè)進(jìn)入市場(chǎng)。

2.3碳交易規(guī)則

2.3.1碳配額總量確定規(guī)則

在確定經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)的碳排放配額總量total_quota之前，我們可以根據(jù)已知企業(yè)和系統(tǒng)變量確定企業(yè)沒(méi)有收到碳配額約束的情況下自行生產(chǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的初始排放總量initial_emission。第一期時(shí)在初始排放總量的基礎(chǔ)上削減一定比例來(lái)作為初始的碳配額總量，以保證在引入碳約束和碳交易之初配額是稀缺的。隨著模型的運(yùn)行，每一個(gè)周期total_quota 都會(huì)在上一期的基礎(chǔ)上以一定的速率emission_cut_annual遞減。因此每期的碳配額為：

total_quotat-1=（1-emission_cut_annual）total_quotat（5）

碳配額總量的減少并不是無(wú)限持續(xù)的，模型事先設(shè)置一個(gè)長(zhǎng)期的減排目標(biāo)。在模型中設(shè)立一個(gè)初始碳排放總量的百分比形式的減排力度，用emission_cut來(lái)表示，并用cut_target來(lái)表示長(zhǎng)期的排放量的目標(biāo)。

cut_target=（1-emission_cut）initial_emission（6）

2.3.2碳配額分配規(guī)則

初始以及每一期碳配額總量確定了之后，需要把配額分到兩個(gè)區(qū)域。不同于碳市場(chǎng)試點(diǎn)中的配額分配，在全國(guó)統(tǒng)一的碳排放權(quán)交易市場(chǎng)的前提下，東西部區(qū)域間發(fā)展階段差異較大，需要考慮不同的區(qū)域面對(duì)同一種規(guī)則產(chǎn)生的不平衡問(wèn)題。模型在按照區(qū)域歷史碳排放量分配的基礎(chǔ)上，引入碳配額政策偏向參數(shù)carbon_policy_bias。假定政府有動(dòng)機(jī)支持欠發(fā)達(dá)的 B 地區(qū)（西部）發(fā)展，愿意給予更多的政策扶持。因此兩地區(qū)碳配額可用如下函數(shù)表示：

a_quota=total_quotatcarbon_policy_bias·a_emissiona_emission+b_emission（7）

b_quota=total_quotat-a_quota（8）

確定了兩個(gè)區(qū)域的碳配額之后，每個(gè)企業(yè)以自己的歷史排放量占區(qū)域歷史排放量的比重為基礎(chǔ)分得配額。本文將嘗試采用按歷史排放量分配、基于歷史排放量的產(chǎn)量加成分配和基于歷史排放量的產(chǎn)量和邊際減排成本加成分配三種分配方式。如表2偽代碼以按歷史排放量分配的方式為例表示出了企業(yè)獲得碳配額的過(guò)程。

2.3.3碳配額交易規(guī)則

[計(jì)算該企業(yè)的排放量占B地區(qū)新一期總排放量的比例，乘以B區(qū)域新一期碳配額bquota，得到該企業(yè)的配額quota]前會(huì)有一個(gè)初步的生產(chǎn)決策。企業(yè)的初步生產(chǎn)決策取決于消耗配額增加生產(chǎn)所獲取的利潤(rùn)與賣(mài)掉的碳配額獲取的收入的相對(duì)大小。

在進(jìn)行碳交易之前，每個(gè)企業(yè)都會(huì)計(jì)算分到的碳配額與達(dá)到最優(yōu)的產(chǎn)量所需的碳配額之間的差值，這個(gè)差值記為gap，對(duì)于配額盈余的企業(yè)，gap為正，而配額短缺的企業(yè)，gap為負(fù)。隨著交易的進(jìn)行，配額需求和配額供給越來(lái)越少，當(dāng)配額供給降低為0時(shí)，碳市場(chǎng)上已經(jīng)買(mǎi)不到配額，本期的碳交易結(jié)束，所有企業(yè)確定了最終產(chǎn)量。具體的碳配額交易和產(chǎn)量確定過(guò)程可以用表3偽代碼表示。

由于模型中不存在競(jìng)價(jià)拍賣(mài)，而是采用固定價(jià)格交易，在供不應(yīng)求的情況下，通過(guò)隨機(jī)指定買(mǎi)家的方式交易。

2.4模型的運(yùn)行流程

模型是一個(gè)不斷循環(huán)的結(jié)構(gòu)，涉及多個(gè)環(huán)節(jié)的全局和局部行為，企業(yè)生產(chǎn)、遷移、退出進(jìn)入及系統(tǒng)碳配額確定、分配、碳交易等過(guò)程的流程框架可以由圖1表示。

3情景模擬

3.1情景設(shè)置

本文將重點(diǎn)探討碳配額約束、碳配額交易、區(qū)域政策偏向、碳配額分配方式等多種因素如何影響企業(yè)的空間選擇、地區(qū)效率與福利以及碳市場(chǎng)交易活躍程度（見(jiàn)圖2）。

通過(guò)有無(wú)碳約束、有無(wú)碳政策偏向和有無(wú)碳交易的政策組合設(shè)置不同的模擬情景，通過(guò)對(duì)比模擬結(jié)果以剝離掉其他因素影響，觀(guān)察碳交易對(duì)企業(yè)空間分布的真正影響。根據(jù)需要，存在碳交易情況下分別設(shè)置了不同的碳配額分配方式，以探討碳背景下影響企業(yè)空間分布的其他重要因素。情景設(shè)置如表4所示。

為更好地探討碳交易對(duì)異質(zhì)性企業(yè)空間分布的影響，先模擬無(wú)碳交易的情形作為一個(gè)參照基準(zhǔn)，以便能夠更清晰地分析碳交易情形下的各類(lèi)現(xiàn)象。

3.1.2情景2～3：存在碳約束但不可交易

不可交易的碳約束情景指的是政府對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)有配額的限制，遵循與碳交易類(lèi)似的總量控制和逐年遞減規(guī)則，不同的地方在于碳配額不能用于交易。

情景2中區(qū)域的碳配額按照歷史排放比例分配，然后企業(yè)碳配額再按照歷史排放比例，相當(dāng)于碳配額總量按各企業(yè)歷史排放量比例無(wú)差異分配給A、B兩地企業(yè)，A、B兩地區(qū)域碳配額分配沒(méi)有偏向。

情景3中區(qū)域的碳配額在按照區(qū)域歷史碳排放量分配的基礎(chǔ)上，引入碳配額政策偏向參數(shù)。假定政府有動(dòng)機(jī)支持欠發(fā)達(dá)的B地區(qū)發(fā)展，愿意給予更多的政策扶持。區(qū)域碳政策偏向就意味著進(jìn)一步對(duì)A地企業(yè)的生產(chǎn)無(wú)差別地加強(qiáng)限制，而相應(yīng)地?zé)o差別放寬了對(duì)B地的限制。

3.1.3情景4～6：存在碳約束并可交易

情景4～6中碳配額可以作為一種商品進(jìn)行交易，從而使其擁有了價(jià)值，模型才得以將碳配額作為邊際成本的一部分納入生產(chǎn)函數(shù)。由于在情景1不存在碳配額，而情景2～3中碳配額不可交易，只是作為一種限制企業(yè)產(chǎn)量的管制工具發(fā)揮作用，因此前兩種情景的生產(chǎn)函數(shù)和情景4～6是不同的。所以，將情景4～6中模擬出的情況與前三種情景進(jìn)行絕對(duì)數(shù)值上的對(duì)比是沒(méi)有意義的，只能對(duì)比兩區(qū)域相關(guān)變量相對(duì)大小。

情景4采用基于歷史排放量的分配方式，該方式指的是按照企業(yè)此前的碳排放水平來(lái)分配碳配額的方式，又被稱(chēng)作祖父法。采用基于歷史排放量分配的方式時(shí)，進(jìn)行“無(wú)差別的”分配，沒(méi)有懲罰低效率企業(yè)、獎(jiǎng)賞高效率企業(yè)的作用，區(qū)域內(nèi)的每一個(gè)企業(yè)無(wú)論效率高低，其碳配額的緊缺或?qū)捲３潭仁峭耆粯拥?。于是?lái)自同一個(gè)區(qū)域的企業(yè)在碳交易市場(chǎng)中扮演完全相同的買(mǎi)或賣(mài)的角色，不存

在區(qū)域內(nèi)部的碳配額交易。

情景5采用基于歷史排放量的產(chǎn)量加成分配方式。碳交易的初衷在于用市場(chǎng)手段合理配置碳配額資源，爭(zhēng)取用盡可能小的代價(jià)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。因此，情景5模型在歷史排放量的基礎(chǔ)上乘以一個(gè)和產(chǎn)量有關(guān)的系數(shù)，具有相同歷史排放量的企業(yè)中，產(chǎn)量多的企業(yè)能獲得相對(duì)更多的碳配額。這相當(dāng)于在情景4中的分配結(jié)果的基礎(chǔ)上，再根據(jù)產(chǎn)量的高低進(jìn)行一個(gè)內(nèi)部轉(zhuǎn)移。在情景5中，將這個(gè)產(chǎn)量相關(guān)的系數(shù)表示為c。

額交易碳配額分配方式情景1否否否情景2是否否基于歷史排放量分配情景3是是否基于歷史排放量分配情景4是是是基于歷史排放量分配情景5是是是基于歷史排放量的產(chǎn)量加成分配情景6是是是基于歷史排放量的產(chǎn)量與邊際減排成本加成分配

1分配方式。事實(shí)上，碳強(qiáng)度不光取決于企業(yè)的生產(chǎn)效率，更大程度上是由工業(yè)類(lèi)型所決定的。一家企業(yè)的碳強(qiáng)度高不一定說(shuō)明其效率低，很可能是由于其固定成本高，來(lái)自更“重”的生產(chǎn)行業(yè)。因此，情景6模型考慮一種納入了邊際減排成本的分配方法，在基于歷史排放量的產(chǎn)量加成分配的基礎(chǔ)上乘以邊際減排成本，把企業(yè)用每一單位碳配額所創(chuàng)造的價(jià)值考慮進(jìn)來(lái)。

3.2模擬結(jié)果與討論

3.2.1比較1：情景1與情景2

由圖3和圖4兩種情形企業(yè)數(shù)量可以看出，1 000個(gè)周期后兩種情景中A、B兩地的企業(yè)數(shù)量的比例相當(dāng)，但是情景1中兩地企業(yè)數(shù)量的絕對(duì)值比情景2高。同樣，兩種情景中企業(yè)平均邊際成本的比例也相當(dāng)，但是情景1中的兩地的平均邊際成本都較高。具體數(shù)字如表5所示。

兩個(gè)情景比較結(jié)果可知，碳約束并沒(méi)有改變企業(yè)在區(qū)域之間的空間分布。即使不存在碳交易，碳約束本身就有提升地區(qū)生產(chǎn)效率的作用。因?yàn)樘技s束作為一種外生沖擊實(shí)質(zhì)上是對(duì)企業(yè)的一種產(chǎn)量限制，惡化了企業(yè)的生存狀況。在生產(chǎn)受到限制并且約束越來(lái)越收緊的情況下，企業(yè)要實(shí)現(xiàn)盈利就必須有更高的生產(chǎn)效率。這相當(dāng)于一種加劇競(jìng)爭(zhēng)的力量，淘汰了更多低效率的企業(yè)。因此，在沒(méi)有其他因素的干擾下，碳減排不改變企業(yè)的空間分布，只加劇了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)使企業(yè)的平均效率提高。碳約束本身既不是企業(yè)區(qū)位選擇分散力也不是聚集力。

3.2.2比較2：情景2與情景3

由圖5、圖6所示，情景2與情景3在兩地企業(yè)數(shù)量和總利潤(rùn)差距存在顯著的差異，在情景3即存在區(qū)域碳政策偏向的情況下，兩地企業(yè)的數(shù)量和總利潤(rùn)的差距比情景2中小。同時(shí)情景3中企業(yè)數(shù)量和總利潤(rùn)的總和略小于情景2。具體比值如表6所示。

碳政策偏向是一種企業(yè)區(qū)位選擇分散力，能有效地改善低效率地區(qū)（B地）的企業(yè)在碳約束下的留存數(shù)量，提升地區(qū)總利潤(rùn)。相應(yīng)地，區(qū)域碳政策偏向也會(huì)加劇高效率地區(qū)（A地）的競(jìng)爭(zhēng)，降低其總利潤(rùn)和企業(yè)留存數(shù)。因此，區(qū)

2域碳政策偏向是企業(yè)區(qū)位選擇的分散力，改變了企業(yè)的空間分布，縮小了地區(qū)之間的差異，但分散力縮小區(qū)域差距的效果隨著碳約束的收緊會(huì)越來(lái)越弱。

3.2.3比較3：情景3與情景4

對(duì)比情景3和情景4的模擬結(jié)果，存在碳交易的情況下，兩地企業(yè)總體數(shù)量明顯增多，企業(yè)數(shù)量的增加有利于社會(huì)總體福利的增加；企業(yè)平均成本明顯降低，企業(yè)效率提高。另外，碳交易使得兩地企業(yè)的空間分布發(fā)生了改變，東部企業(yè)比例增加。具體對(duì)比如表7所示。

碳交易將碳配額貨幣化，使所有企業(yè)都將碳的排放當(dāng)做了一種內(nèi)生的成本，影響了企業(yè)的成本、產(chǎn)品價(jià)格和需求量等一系列因素。企業(yè)生產(chǎn)要考慮環(huán)境的機(jī)會(huì)成本，相對(duì)于不可交易的碳約束，企業(yè)更有效率，企業(yè)總體數(shù)量增加。同時(shí)，由于碳配額變成了可以流動(dòng)的要素，東部地區(qū)的吸引力增加。

表6情景2和情景3兩區(qū)域模擬結(jié)果比值

Tab.6Ratio of simulation results of two regions in

Scenario 2 and Scenario 3變量（B/A）情景2情景3企業(yè)數(shù)量比0.480.74產(chǎn)值比0.420.65產(chǎn)量比0.400.69總利潤(rùn)比0.370.78邊際成本比0.991.06

圖6情景3模擬結(jié)果

Fig.6Simulation result of Scenario 3

圖7情景3模擬結(jié)果

4因此，在有區(qū)域碳政策偏向下，碳交易有利于企業(yè)向東部地區(qū)集聚。碳交易是區(qū)位選擇的集聚力，同時(shí)相比沒(méi)有碳交易情景碳交易也使企業(yè)數(shù)量整體增多，社會(huì)總體福利增加。另外無(wú)論有沒(méi)有區(qū)域碳政策偏向，碳交易都明顯降低了企業(yè)的邊際成本，提高了效率。

3.2.4比較4：情景4、情景5與情景6

圖9、圖10、圖11展示了不同分配方式下的模擬結(jié)果，由企業(yè)碳配額銷(xiāo)量可知情景4～6三種情景活躍程度越來(lái)越高，發(fā)生的絕對(duì)量越來(lái)越大和發(fā)生的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)。由企業(yè)總利潤(rùn)可知情景6和情景5地區(qū)總利潤(rùn)顯著高于情景4地區(qū)總利潤(rùn)，碳配額分配方式會(huì)影響社會(huì)總福利。因此碳配額的分配方式直接決定了碳交易的生命力，其中基于歷史排放量分配方式下碳交易最不活躍；產(chǎn)量加成分配較活躍；產(chǎn)量和邊際減排成本最活躍的。分配方式會(huì)影響社會(huì)總效益，其中基于歷史排放量的分配方式的對(duì)

4結(jié)論

本文以全國(guó)性碳排放權(quán)交易市場(chǎng)啟動(dòng)背景，建立了一個(gè)基于agent的兩區(qū)域空間經(jīng)濟(jì)學(xué)模型，用計(jì)算機(jī)模擬的方法探討了兩個(gè)非對(duì)稱(chēng)地區(qū)中的異質(zhì)性的企業(yè)agent在碳交易一體化背景下演化出新的空間結(jié)構(gòu)的過(guò)程。研究結(jié)果表明：長(zhǎng)期看，碳市場(chǎng)一體化能夠改變企業(yè)的區(qū)位選擇，重塑中國(guó)經(jīng)濟(jì)地理。具體來(lái)說(shuō)，區(qū)域間沒(méi)有碳政策差異的情況下，碳減排本身不會(huì)改變企業(yè)的區(qū)位選擇，只是加劇企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)提升了企業(yè)效率，既不是企業(yè)區(qū)位選擇分散力也不是聚集力。但是，無(wú)論有沒(méi)有碳交易，碳約束都限制了企業(yè)的生產(chǎn)，惡化了企業(yè)的生存狀況，不可避免會(huì)帶來(lái)地方的經(jīng)濟(jì)損失。區(qū)域碳政策偏向是企業(yè)區(qū)位選擇的分散力，改變了企業(yè)的空間分布，縮小了地區(qū)之間的差異，但這種空間分散力縮小區(qū)域差距的效果隨著碳約束的收緊會(huì)越來(lái)越弱。本文模擬結(jié)果的政策含義是，區(qū)域碳政策需要與其他改進(jìn)優(yōu)化產(chǎn)能、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)等各項(xiàng)政策配合進(jìn)行、協(xié)同作用，注重生產(chǎn)力的提升，縮小區(qū)際生產(chǎn)效率的差距，才是長(zhǎng)遠(yuǎn)上解決問(wèn)題的辦法。否則區(qū)域碳政策只是一種得不償失的區(qū)際財(cái)富轉(zhuǎn)移。

有區(qū)域碳政策偏向情況下，碳市場(chǎng)一體化有利于企業(yè)向東部發(fā)達(dá)地區(qū)集聚。同時(shí)碳交易使企業(yè)邊際成本降低，企業(yè)數(shù)量也整體增多，社會(huì)總體福利增加。比起無(wú)碳市場(chǎng)交易的情況，引入碳交易能夠?qū)h(huán)境成本內(nèi)生，進(jìn)一步引導(dǎo)企業(yè)提升生產(chǎn)效率。完成節(jié)能相同減排的目標(biāo)，碳交易比直接限制產(chǎn)量的碳約束更有效率，付出的代價(jià)更少。

另外，碳配額的分配方式直接決定碳交易的生命力。基于歷史排放量的產(chǎn)量和邊際減排成本加成，把企業(yè)用每一單位碳配額所創(chuàng)造的價(jià)值考慮了進(jìn)來(lái)，將配額更多地向創(chuàng)造價(jià)值更多的企業(yè)傾斜，有利于提升碳交易活躍度改善社會(huì)總福利。分配規(guī)則的制定要盡可能地納入多種異質(zhì)性因素，使碳配額的分配在企業(yè)之間形成多樣化的梯度，才能讓碳市場(chǎng)更活躍、讓更多的企業(yè)參與到碳交易中，并使碳交易能長(zhǎng)期發(fā)揮作用。因此，在區(qū)域碳政策設(shè)計(jì)上，科學(xué)的碳配額分配方式不僅能使碳交易活躍度和持久度上升，還能優(yōu)化資源配置，提升全局的經(jīng)濟(jì)效率和地區(qū)福利。

本文的研究方法具有可行性和可操作特征，能夠驗(yàn)證已發(fā)現(xiàn)的結(jié)論，也能夠發(fā)現(xiàn)一些新的規(guī)律，并為以后的研究可借鑒的方法和研究的方向。但是，本研究在模型構(gòu)建和動(dòng)態(tài)模擬上仍能進(jìn)行改進(jìn)：①由于本文研究的是中國(guó)的“東部-西部”這種較大地理尺度的空間經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，沒(méi)有設(shè)置可空間遷移的居民或者勞動(dòng)力agent。如果居民agent也能遷移將豐富模型細(xì)節(jié)。②在現(xiàn)實(shí)中，企業(yè)不會(huì)被動(dòng)地等待淘汰，而是根據(jù)競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)調(diào)整策略。因此企業(yè)響應(yīng)是波特假說(shuō)還是“污染避難所”假說(shuō)值得進(jìn)一步研究。③模型的數(shù)值的設(shè)置與處理方面需要加強(qiáng)實(shí)證的基礎(chǔ)，增強(qiáng)模型的有效性。④ABM方法初值敏感的特點(diǎn)和一定的偶然性可能使得模擬結(jié)果摻雜“噪音”，因此可以進(jìn)行參數(shù)校正和重復(fù)模擬提高模型可靠性。

（編輯：于杰）

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