抵消機(jī)制背景下企業(yè)森林碳匯需求價(jià)格模擬

楊 虹，龍 飛,2，朱 臻,2，潘 瑞，沈月琴,2

（1. 浙江農(nóng)林大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，浙江 杭州 311300；2. 浙江農(nóng)林大學(xué) 浙江省鄉(xiāng)村振興研究院，浙江 杭州311300）

氣候問題日益突出，世界各國已達(dá)成減少二氧化碳排放以改善氣候問題的共識(shí)。中國作為碳排放大國之一，需向世界完成減排溫室氣體的承諾，承受著來自國內(nèi)外的巨大壓力。對(duì)強(qiáng)制性或自愿減排仍達(dá)不到減排要求的狀況，碳排放權(quán)交易是有效且低成本的市場(chǎng)手段[1]。建立碳交易市場(chǎng)等碳排放平衡機(jī)制，能更加公平有效地實(shí)現(xiàn)中國碳減排目標(biāo)[2]，引導(dǎo)企業(yè)選擇科學(xué)的減排路徑[3]，有利于企業(yè)在不影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的情況下完成減排任務(wù)[4]，同時(shí)抵消機(jī)制的引入使得碳交易中的部分資金流向林業(yè)，促進(jìn)林業(yè)發(fā)展[5]?，F(xiàn)階段通過改變能源結(jié)構(gòu)減排的空間不大[6]，應(yīng)重視其他的節(jié)能減排方式。中國森林資源豐富，以森林碳匯抵消碳排放作為減排途徑之一是合適的。自2011年開展7個(gè)碳排放權(quán)交易試點(diǎn)以來，2012年提出要加強(qiáng)電力、煤炭、鋼鐵、石油石化、化工、建材行業(yè)的工業(yè)節(jié)能，并于2017年正式啟動(dòng)全國碳排放權(quán)交易市場(chǎng)。電力作為最先啟動(dòng)的重點(diǎn)減排行業(yè)，1 700余家發(fā)電企業(yè)已正式納入碳市場(chǎng)，其他行業(yè)將陸續(xù)啟動(dòng)，現(xiàn)階段是全國碳市場(chǎng)發(fā)展的重要節(jié)點(diǎn)。在全球氣候變暖和碳排放權(quán)(森林碳匯)交易市場(chǎng)啟動(dòng)已成為客觀事實(shí)的背景下，企業(yè)作為節(jié)能減排主體，當(dāng)其不能或因成本過高不愿通過購買設(shè)備、更新技術(shù)等手段實(shí)施工業(yè)碳減排，企業(yè)將選擇通過購買價(jià)格較低的森林碳匯來達(dá)到減排目標(biāo)[7]。由于不同地區(qū)的環(huán)境政策、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，不同行業(yè)的減排要求，不同企業(yè)的管理方式、減排技術(shù)水平不同，勢(shì)必導(dǎo)致各企業(yè)的碳邊際減排成本存在差異，對(duì)森林碳匯的需求價(jià)格(本研究指企業(yè)愿意通過購買森林碳匯進(jìn)行減排而非工業(yè)減排的最高價(jià)格)也不同。碳交易市場(chǎng)上的交易價(jià)格受市場(chǎng)需求、當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展、政策鼓勵(lì)程度等因素影響而有所不同。目前，7個(gè)碳排放權(quán)交易試點(diǎn)相差較大，若企業(yè)通過工業(yè)減排的單位成本高于碳匯市場(chǎng)上森林碳匯的單位價(jià)格則會(huì)進(jìn)行購買，反之不會(huì)進(jìn)行碳匯交易。由此可見，在允許通過森林碳匯來抵消企業(yè)碳排放的情況下，碳匯市場(chǎng)交易價(jià)格與企業(yè)工業(yè)碳邊際減排成本的差異將決定企業(yè)是否會(huì)選擇購買森林碳匯來進(jìn)行碳抵消，直接影響未來森林碳匯的交易。同時(shí)，政府是宏觀經(jīng)濟(jì)管理者，需有效合理地引導(dǎo)企業(yè)科學(xué)選擇減排途徑。目前，碳減排政策主要可分為政府引導(dǎo)的政策和市場(chǎng)主導(dǎo)的政策[8]。適當(dāng)?shù)难a(bǔ)貼政策、合理的碳稅及明確的碳抵消比例和范圍能更好地激勵(lì)企業(yè)進(jìn)行減排。已有文獻(xiàn)大多將政府引導(dǎo)和市場(chǎng)主導(dǎo)的政策共同對(duì)比研究，研究主要集中在碳匯補(bǔ)貼和碳稅政策方面，且研究發(fā)現(xiàn)，綜合運(yùn)用碳減排政策能帶來更好的減排和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)[9]，而不確定的碳減排政策會(huì)造成收益的不穩(wěn)定[10]，因此合理的碳減排政策在碳匯交易中起到?jīng)Q定性的作用。中國區(qū)域發(fā)展存在差異，各地區(qū)各行業(yè)減排空間不同。本研究基于企業(yè)的碳邊際減排成本，運(yùn)用云模型測(cè)算企業(yè)對(duì)森林碳匯的需求價(jià)格并模擬政策變化對(duì)其影響，合理估算不同地區(qū)不同行業(yè)的碳減排潛力，有利于促進(jìn)各地區(qū)各行業(yè)協(xié)同治理，以期為森林碳匯市場(chǎng)建立和發(fā)展提供依據(jù)。

1 理論框架、模型設(shè)定與數(shù)據(jù)來源

1.1 理論框架

基于成本收益理論基礎(chǔ)[11?12]和機(jī)制分析，本研究假設(shè)如下：①隨各國碳減排政策出臺(tái)，企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營過程中必須進(jìn)行減排行為。②企業(yè)工業(yè)碳邊際減排成本主要取決于企業(yè)投入、產(chǎn)出以及二氧化碳排放量3個(gè)方面指標(biāo)。③碳減排政策目前只考慮政府允許抵扣比例、碳稅征收率和碳匯補(bǔ)貼額3種。④本研究中所提及的企業(yè)對(duì)森林碳匯的需求價(jià)格為企業(yè)購買森林碳匯愿意支付的最高值。⑤企業(yè)對(duì)森林碳匯的需求價(jià)格只受企業(yè)的成本收益和政府強(qiáng)制碳減排政策影響，不考慮其他交易成本。

假設(shè)企業(yè)的總成本(不包含減排成本的其他成本之和)為E，總收益為U，工業(yè)減排成本為I，購買森林碳匯抵消減排成本為F。選擇工業(yè)減排時(shí)，企業(yè)凈收益為Z1=U?E?I；選擇購買森林碳匯抵消減排時(shí)，企業(yè)凈收益Z2=U?E?F。當(dāng)Z1＞Z2，即F＞I時(shí)，企業(yè)會(huì)選擇工業(yè)減排；當(dāng)Z1＜Z2，即F＜I時(shí)，企業(yè)會(huì)選擇購買森林碳匯減排；當(dāng)Z1=Z2，即F=I時(shí)，企業(yè)可選擇任何一種減排方式。從目前研究來看，一旦森林碳匯交易市場(chǎng)全面建立起來，由于購匯邊際減排成本比工業(yè)碳邊際減排成本低，會(huì)促進(jìn)企業(yè)選擇通過購買森林碳匯來實(shí)現(xiàn)減排。

一般而言F＜I，企業(yè)會(huì)購買森林碳匯來抵消碳排放，如果外部的碳減排政策發(fā)生調(diào)整則會(huì)導(dǎo)致企業(yè)工業(yè)減排的成本和購買森林碳匯的成本發(fā)生變化，企業(yè)會(huì)選擇成本低的減排方式。當(dāng)政策變化使企業(yè)工業(yè)減排的成本降低，那么企業(yè)愿意購買森林碳匯的價(jià)格也會(huì)降低，即企業(yè)的森林碳匯需求價(jià)格受到影響。

情景1：無相應(yīng)激勵(lì)碳減排政策下企業(yè)對(duì)森林碳匯的需求價(jià)格。只采用購買森林碳匯來減排，企業(yè)的凈收益Z如下：

式(1)中：設(shè)市場(chǎng)森林碳匯購買價(jià)格為P；企業(yè)需要進(jìn)行的減排量為q。用P1表示情景1下企業(yè)對(duì)森林碳匯的需求價(jià)格，x表示企業(yè)各項(xiàng)投入指標(biāo)，y表示企業(yè)產(chǎn)出，c表示企業(yè)二氧化碳排放量，i=(1，2，3，· · ·)表示不同的企業(yè)樣本。僅從企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營考慮，企業(yè)愿意購買森林碳匯支付的最高金額就是企業(yè)工業(yè)碳邊際減排成本，即為企業(yè)對(duì)森林碳匯的需求價(jià)格，價(jià)格受企業(yè)投入產(chǎn)出以及二氧化碳排放影響。表達(dá)式如式(2)：

情景2：有相應(yīng)激勵(lì)碳減排政策下企業(yè)對(duì)森林碳匯的需求價(jià)格。在現(xiàn)有情景下，企業(yè)的減排行為同時(shí)受到3種碳減排政策(政府允許抵扣比例、碳稅征收率、碳匯補(bǔ)貼額)影響，企業(yè)的凈收益Z′變?yōu)槭?3)：

式(3)中：V1～V3為碳減排政策，其中V1為政府允許抵扣比例，V2為碳稅征收率，V3為碳匯補(bǔ)貼額，a為企業(yè)工業(yè)減排的單位成本。用P2表示情景2下企業(yè)對(duì)森林碳匯的需求價(jià)格，P2受企業(yè)工業(yè)碳邊際減排成本和政府碳減排政策共同影響。表達(dá)式如式(4)：

通過對(duì)2種情景的比較分析，由式(3)可看出：V1增大、V2減小、V3增大，都會(huì)導(dǎo)致凈收益Z′增大。這可大致預(yù)測(cè)企業(yè)愿意購買森林碳匯來進(jìn)行碳抵消的情況下，3種政策因素中政府允許抵扣比例和碳匯補(bǔ)貼額增加，會(huì)增加企業(yè)的收益；而碳稅征收率提高會(huì)減少企業(yè)的收益。從理論上說，政府允許抵扣比例和碳匯補(bǔ)貼額會(huì)增加企業(yè)購買森林碳匯的機(jī)會(huì)和減少企業(yè)購買的成本，會(huì)促進(jìn)企業(yè)的森林碳匯需求；而提高碳稅對(duì)企業(yè)2種減排方式的成本都會(huì)增加，取決于提高碳稅后對(duì)不同減排方式的影響程度，如果碳稅提高對(duì)購買森林碳匯減排方式的成本增加更快，那么碳稅征收率提高，會(huì)抑制企業(yè)對(duì)碳匯的需求。因此先提出本研究的假說：①政府允許抵扣比例提高，企業(yè)森林碳匯需求價(jià)格會(huì)上升；②碳稅征收率提高，企業(yè)森林碳匯需求價(jià)格會(huì)下降；③碳匯補(bǔ)貼額提高，企業(yè)森林碳匯需求價(jià)格會(huì)上升。

1.2 模型設(shè)定

1.2.1 方向性距離函數(shù) CHARNES等[13]提出的DEA模型為研究碳邊際減排成本提供了基于投入—產(chǎn)出分析的距離函數(shù)方法，但此方法存在非期望產(chǎn)出與此相矛盾。方向性距離函數(shù)能區(qū)分出在增加期望產(chǎn)出的同時(shí)降低非期望產(chǎn)出的路徑[14]，對(duì)處理實(shí)際生產(chǎn)過程中非期望的環(huán)境污染變量更合理。

方向性距離函數(shù)以設(shè)定的方向向量為權(quán)數(shù)，求期望產(chǎn)出(y)的最大值和非期望產(chǎn)出(c)的最小值[15]。y是生產(chǎn)過程中的期望產(chǎn)出，且c為非期望產(chǎn)出，且此處使用x代替全行業(yè)的投入，且則企業(yè)生產(chǎn)集為P(x)={(y,c)∶x→(y,c)}。P(x)是表示描述所有可以實(shí)現(xiàn)的投入產(chǎn)出向量。

設(shè)方向向量g=(gy,gc)，g≠0，本研究中將產(chǎn)出方向性距離函數(shù)設(shè)置為[16]：

由此，可計(jì)算企業(yè)的碳邊際減排成本：

式(6)中：x為樣本企業(yè)的投入，y為樣本企業(yè)期望產(chǎn)品的產(chǎn)量(本研究為樣本企業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)總值)，c為樣本企業(yè)非期望產(chǎn)品的產(chǎn)量(本研究為樣本企業(yè)的二氧化碳排放量)。Py為期望產(chǎn)品y的市場(chǎng)價(jià)格，Pc為二氧化碳的影子價(jià)格，即樣本企業(yè)的碳邊際減排成本(MAC)。關(guān)鍵數(shù)據(jù)為企業(yè)的投入產(chǎn)出指標(biāo)，其中投入變量為固定資本投入(X1)、勞動(dòng)力投入(X2)、工業(yè)中間投入(X3)，產(chǎn)出變量為工業(yè)國內(nèi)生產(chǎn)總值(y)和二氧化碳排放量(c)。

1.2.2 羅賓斯坦恩博弈模型 合作項(xiàng)目的雙方在博弈模型處于均衡狀態(tài)時(shí)才會(huì)產(chǎn)生有效的合作[17]。本研究采用經(jīng)過變形的談判模型——羅賓斯坦恩討價(jià)還價(jià)博弈模型[18?19]來分析企業(yè)和政府在減排活動(dòng)中的博弈關(guān)系。減排行為不同于一般的討價(jià)還價(jià)，對(duì)企業(yè)討價(jià)還價(jià)能力的刻畫指標(biāo)的研究很少，因此根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，選擇企業(yè)的投入產(chǎn)出所測(cè)算的碳邊際減排成本來體現(xiàn)企業(yè)決策地位，而政府則是通過各類碳減排政策。具體模型如下：

式(7)中：Pd為森林碳匯的需求價(jià)格，l為樣本企業(yè)碳邊際減排成本最低值，h為樣本企業(yè)碳邊際減排成本最高值，Ωs與Ωd為供求激勵(lì)系數(shù)，Ωs表示森林碳匯總量不超過企業(yè)基準(zhǔn)年排放量的抵扣比例，Ωd表示碳稅征收率，M表示森林碳匯補(bǔ)貼額。森林碳匯需求價(jià)格不會(huì)高于樣本企業(yè)碳邊際減排成本最大值h，否則企業(yè)會(huì)自行選擇工業(yè)技術(shù)減排；不會(huì)低于樣本企業(yè)碳邊際減排成本最低值l，因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，樣本企業(yè)碳邊際減排成本最低值l往往接近于0，森林碳匯供給者無利可圖，故拒絕提供森林碳匯。

1.2.3 云模型 由于碳交易過程中存在波動(dòng)性、模糊性、信息不完備性等條件制約，傳統(tǒng)的定量方法會(huì)因?yàn)檎呒捌髽I(yè)類型差異大等，影響結(jié)果的合理性[20]。為處理定性概念中廣泛存在的隨機(jī)性和模糊性問題，李德毅院士于1995年首次提出不確定性知識(shí)的定性定量轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)模型——云模型[21?23]。本研究采用云模型方法測(cè)算企業(yè)對(duì)森林碳匯的需求價(jià)格，并模擬政策因素對(duì)其影響程度，增加結(jié)果的可信度。云發(fā)生器分為正向云發(fā)生器和逆向云發(fā)生器[24?25]。本研究采用正向云發(fā)生器算法，首先分別求解4個(gè)地區(qū)3個(gè)行業(yè)企業(yè)對(duì)森林碳匯的需求價(jià)格的期望、熵和超熵。其次用3個(gè)特征值，通過Matlab 8.4軟件運(yùn)用云模型正向發(fā)生器實(shí)現(xiàn)模擬，通過產(chǎn)生的云圖得出企業(yè)最可能的需求價(jià)格值與區(qū)間。

1.3 數(shù)據(jù)來源

綜合考慮7個(gè)碳排放權(quán)交易試點(diǎn)省(市)的經(jīng)濟(jì)情況、地理位置以及特殊的政治經(jīng)濟(jì)地位，本研究以中國當(dāng)前正在進(jìn)行碳交易試點(diǎn)的7個(gè)省(市)中北京、上海、湖北、廣東4個(gè)省(市)為案例區(qū)，選擇火電、化工、鋼鐵3個(gè)碳排放密集型代表行業(yè)，按照各樣本省(市)這3個(gè)行業(yè)目前參與自愿減排的數(shù)量比例，共計(jì)選取89家為樣本企業(yè)。每個(gè)樣本企業(yè)再調(diào)查31個(gè)具有獨(dú)立投入—產(chǎn)出核算的能耗單位，總計(jì)2 759個(gè)減排單位樣本的調(diào)查數(shù)據(jù)(表1)。根據(jù)國際評(píng)估減排效果慣例的時(shí)間間隔要求，對(duì)2 759個(gè)樣本減排單位實(shí)施自愿減排后連續(xù)3 a(2012?2014年)的生產(chǎn)投入—產(chǎn)出數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)研觀察?；谙嚓P(guān)文獻(xiàn)研究，關(guān)鍵數(shù)據(jù)主要為3個(gè)投入指標(biāo)：固定資產(chǎn)投資(X1)、勞動(dòng)力投入(X2)和工業(yè)中間投入(X3)；2個(gè)產(chǎn)出指標(biāo)：企業(yè)當(dāng)年總產(chǎn)值(y)和企業(yè)當(dāng)年二氧化碳排放總量(c)[26?27]。根據(jù)文獻(xiàn)，政策因素選擇現(xiàn)有的3個(gè)碳減排政策，包括碳稅、碳匯補(bǔ)貼和允許抵消比例[28]。

表1 樣本減排單位分布Table 1 Distributionof sample emission reduction unit

2 企業(yè)二氧化碳邊際減排成本的測(cè)算分析

本研究通過Lingo 12軟件運(yùn)用方向性距離函數(shù)的方法，計(jì)算所調(diào)查的89家樣本企業(yè)2 759個(gè)樣本減排單位3 a的碳邊際減排成本。表2僅列出各地區(qū)各行業(yè)樣本企業(yè)的碳邊際減排成本的最低值和最高值。

對(duì)4個(gè)地區(qū)3個(gè)行業(yè)樣本企業(yè)的碳邊際減排成本進(jìn)行比較(表2)，可發(fā)現(xiàn)：上海市3個(gè)行業(yè)的碳邊際減排成本的最低值是4個(gè)試點(diǎn)中最小的。上海市經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)且作為各項(xiàng)政策的先行試點(diǎn)市，不斷出臺(tái)與落實(shí)相關(guān)碳減排政策，當(dāng)?shù)仄髽I(yè)在工業(yè)減排方面進(jìn)行了設(shè)備改造、技術(shù)革新、使用環(huán)保材料等措施降低了碳邊際減排成本，但也反映了上海技術(shù)水平已經(jīng)較高，進(jìn)一步改進(jìn)提高技術(shù)可能性較小。森林碳匯可能是未來的發(fā)展方向。廣東省和湖北省的企業(yè)碳邊際減排成本相較其他兩省(市)更高，尤其是鋼鐵行業(yè)和化工行業(yè)，一方面是地區(qū)間行業(yè)發(fā)展存在差異，另一方面也說明這2個(gè)地區(qū)企業(yè)二氧化碳減排設(shè)備與技術(shù)更新發(fā)展緩慢或政府減排力度不夠大，因此，這些地區(qū)必須在工業(yè)減排方面取得明顯進(jìn)步。從行業(yè)來看，鋼鐵行業(yè)和化工行業(yè)企業(yè)比火電行業(yè)更高，這與火電行業(yè)作為首批減排企業(yè)，已正式啟動(dòng)全國碳排放權(quán)交易市場(chǎng)有關(guān)，因此其他行業(yè)也應(yīng)盡快納入減排目標(biāo)企業(yè)中。

3 企業(yè)森林碳匯需求價(jià)格的測(cè)算分析

在測(cè)得企業(yè)碳邊際減排成本的基礎(chǔ)上，通過變形的羅賓斯坦恩博弈模型來測(cè)算企業(yè)對(duì)森林碳匯的需求價(jià)格，得到4個(gè)地區(qū)3個(gè)行業(yè)樣本企業(yè)3 a的森林碳匯需求價(jià)格均值，可比較分析得出不同地區(qū)不同行業(yè)森林碳匯需求價(jià)格的差異及其原因。為進(jìn)一步了解企業(yè)對(duì)森林碳匯的需求價(jià)格的可能值、可能區(qū)間以及穩(wěn)定性，引入云模型，在充分考慮研究對(duì)象模糊性和隨機(jī)性的基礎(chǔ)上，使測(cè)算的森林碳匯需求價(jià)格結(jié)果更準(zhǔn)確與直觀。

3.1 基于羅賓斯坦恩博弈模型的森林碳匯需求價(jià)格測(cè)算分析

根據(jù)二手資料，以上海市為基準(zhǔn)，Ωs即抵扣比例，為5%；Ωd即碳稅征收率沒有明文規(guī)定，用上海的排污費(fèi)率代替，為1%；M即碳匯補(bǔ)貼額，取值20元·t?1。根據(jù)公式(7)得結(jié)果表3。不同地區(qū)不同行業(yè)的森林碳匯需求價(jià)格差別明顯。通過地區(qū)間的對(duì)比，上海市和北京市的企業(yè)對(duì)森林碳匯的需求價(jià)格明顯低于廣東省和湖北省的企業(yè)。這受上海市和北京市的政策要求與設(shè)備技術(shù)更新所影響。從這方面來講，廣東省和湖北省在未來對(duì)森林碳匯的需求會(huì)更大。這一結(jié)果與企業(yè)碳邊際減排成本情況基本一致?？梢?，森林碳匯需求價(jià)格與碳邊際減排成本呈現(xiàn)出顯著正相關(guān)關(guān)系。對(duì)比3個(gè)行業(yè)測(cè)算的森林碳匯需求價(jià)格可知，化工行業(yè)企業(yè)對(duì)森林碳匯需求價(jià)格最低，說明火電行業(yè)和鋼鐵行業(yè)企業(yè)工業(yè)減排的成本高、潛力小，對(duì)森林碳匯需求會(huì)更大，即對(duì)火電和鋼鐵行業(yè)而言，森林碳匯在未來有很大的市場(chǎng)與發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3.2 基于云模型的森林碳匯需求價(jià)格測(cè)算分析

為更好地反映不同地區(qū)不同行業(yè)企業(yè)對(duì)森林碳匯的需求，本研究運(yùn)用云模型正向發(fā)生器測(cè)度，得出不同地區(qū)不同行業(yè)企業(yè)對(duì)森林碳匯的需求價(jià)格范圍和均值。首先，基于所測(cè)得的企業(yè)碳邊際減排成本數(shù)據(jù)，運(yùn)用云模型測(cè)算3個(gè)行業(yè)和4個(gè)省(市)在碳減排政策實(shí)行后的森林碳匯需求價(jià)格的期望、熵和超熵。通過Matlab 8.4軟件測(cè)得結(jié)果如表4和表5。

表4 火電、鋼鐵和化工行業(yè)的森林碳匯需求價(jià)格的期望、熵和超熵Table 4 Expectations, entropy and superentropy of demand prices of forest carbon sinks in thermal power, steel and chemical industries

表5 4 個(gè)省（市）的森林碳匯需求價(jià)格的期望、熵和超熵Table 5 Expectations, entropy, and superentropy of demand price of forest carbon sinks in four provinces

3.2.1 不同行業(yè)間的森林碳匯需求價(jià)格差異分析 根據(jù)云模型正向發(fā)生器通過Matlab 8.4軟件產(chǎn)生不同行業(yè)企業(yè)的云圖，分析不同行業(yè)企業(yè)森林碳匯需求價(jià)格的情況(圖1)。云圖y軸表示隸屬度，x軸表示企業(yè)對(duì)森林碳匯需求價(jià)格的模擬值。如圖1A，火電行業(yè)企業(yè)對(duì)森林碳匯需求價(jià)格平均值聚集在500～700元·t?1，越靠近中間值云滴越密集，離散程度越低。在隸屬度為1時(shí)，森林碳匯需求價(jià)格平均值為631元·t?1，表示4個(gè)樣本省(市)的火電行業(yè)企業(yè)的森林碳匯平均需求價(jià)格為631元·t?1。同理，鋼鐵、化工行業(yè)的均值為556和575元·t?1(圖1B～圖1C)。從需求價(jià)格區(qū)間來說，火電行業(yè)的最小值和最大值相差最大，說明火電行業(yè)的熵最大，即所接受的區(qū)間最大；而化工行業(yè)兩邊距離小，熵最小。從云圖的分散程度來看，鋼鐵行業(yè)圖形最“薄”，超熵最??；而火電和化工行業(yè)圖形較發(fā)散，超熵較大，即離散程度大。對(duì)比3個(gè)行業(yè)所模擬的企業(yè)對(duì)森林碳匯的需求價(jià)格，鋼鐵行業(yè)圖形正態(tài)分布最清晰，圖形云層最薄，說明該行業(yè)企業(yè)的森林碳匯需求價(jià)格有較高的穩(wěn)定性；且明顯低于火電行業(yè)的需求價(jià)格，說明火電行業(yè)企業(yè)的工業(yè)碳邊際減排成本較高，即火電行業(yè)在通過技術(shù)來進(jìn)行工業(yè)減排的發(fā)展?jié)摿π?，因此森林碳匯在火電行業(yè)會(huì)有很大的市場(chǎng)。

圖1 不同行業(yè)企業(yè)森林碳匯需求價(jià)格云圖Figure 1 Demand prices of forest carbon sinks of enterprises in different industries

3.2.2 不同地區(qū)間的森林碳匯需求價(jià)格差異分析 根據(jù)云模型正向發(fā)生器通過Matlab 8.4軟件產(chǎn)生不同地區(qū)企業(yè)的云圖，分析不同地區(qū)企業(yè)森林碳匯需求價(jià)格的情況。由圖2可知：不同地區(qū)森林碳匯需求價(jià)格相差很大，就森林碳匯需求價(jià)格情況的均值來看，上海市、北京市、廣東省、湖北省分別約305、456、877、715元·t?1。上海市與北京市的圖形較靠近中間值，說明這2個(gè)地區(qū)的熵較小，價(jià)格浮動(dòng)區(qū)間小，比廣東省和湖北省更為穩(wěn)定。上海市與北京市由于前期的政府減排力度與減排設(shè)備更新較快，工業(yè)減排走在前列，成本相對(duì)較低，因此廣東省和湖北省森林碳匯需求價(jià)格高于其他2個(gè)地區(qū)，說明廣東和湖北對(duì)森林碳匯的需求會(huì)更大，森林碳匯市場(chǎng)有更好的發(fā)展?jié)摿?。上海市與湖北省的圖形呈現(xiàn)出較好的分布，比較聚攏，說明這2個(gè)地區(qū)企業(yè)的情況較為接近，各企業(yè)對(duì)森林碳匯的需求價(jià)格較為相像，而北京市與廣東省的圖形較為分散，說明這2個(gè)地區(qū)企業(yè)的情況相差較大，企業(yè)間森林碳匯的需求價(jià)格上下波動(dòng)較大。

圖2 不同地區(qū)企業(yè)森林碳匯需求價(jià)格云圖Figure 2 Demand prices of forest carbon sinksfor enterprises in in different regions

4 不同政策情景下的企業(yè)森林碳匯需求價(jià)格模擬分析

為更好地提升各地區(qū)高排放行業(yè)未來對(duì)森林碳匯的需求潛力，在測(cè)得現(xiàn)有政策情景下企業(yè)森林碳匯需求價(jià)格的基礎(chǔ)上，本研究通過改變公式(7)中3個(gè)相關(guān)政策變量(政府允許碳匯抵消比例、碳稅征收率、碳匯補(bǔ)貼額)，來模擬不同政策情景下企業(yè)的森林碳匯需求價(jià)格變化。根據(jù)以往學(xué)者的研究和調(diào)研，選擇政府允許抵消比例范圍為0%～20%，稅收征收率為0%～20%，碳匯補(bǔ)貼額為0～150元·t?1。

4.1 不同行業(yè)企業(yè)森林碳匯需求價(jià)格模擬分析

當(dāng)其他因素不變，政府允許碳匯抵消比例為0%～20%時(shí)，觀察企業(yè)的森林碳匯需求價(jià)格的動(dòng)態(tài)變化。由圖3A可知：隨著政府允許碳匯抵消比例的提高，各行業(yè)企業(yè)森林碳匯需求價(jià)格上升，因此政府可適當(dāng)提高允許抵消的比例，來促進(jìn)企業(yè)對(duì)森林碳匯的購買?；ば袠I(yè)企業(yè)的增長趨勢(shì)最為明顯，其碳邊際減排成本是3個(gè)行業(yè)中相對(duì)較高的，即化工行業(yè)通過工業(yè)減排的成本較高，與其他行業(yè)相比不具有優(yōu)勢(shì)。該行業(yè)希望通過購買森林碳匯等方式來實(shí)現(xiàn)間接減排。若政府允許抵扣比例增加，通過購買森林碳匯來實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)是化工行業(yè)未來的發(fā)展方向。

當(dāng)其他因素不變，稅收征收率范圍為0%～20%時(shí)，觀察企業(yè)的森林碳匯需求價(jià)格的動(dòng)態(tài)變化。由圖3B可知：隨著碳稅征收率的提高，各行業(yè)企業(yè)的森林碳匯需求價(jià)格先呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，后變化不明顯。一方面高碳稅對(duì)購買森林碳匯的成本增加更快，另一方面也是由于在所選取的年份，可供交易的森林碳匯數(shù)量較少，企業(yè)購買森林碳匯的成本更高。說明碳稅征收率為影響企業(yè)是否會(huì)選擇購買森林碳匯的一個(gè)政策因素，但不是關(guān)鍵性因素，即高碳稅征收率對(duì)企業(yè)森林碳匯的需求價(jià)格影響不大。因此，政府可適當(dāng)提高碳稅征收率，給企業(yè)一定的減排壓力，促進(jìn)企業(yè)的減排行為。

當(dāng)其他因素不變，改變碳匯補(bǔ)貼額，模擬0～150元·t?1的情景下企業(yè)森林碳匯需求價(jià)格動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)。由圖3C可知：隨著碳匯補(bǔ)貼額度的增加，各行業(yè)企業(yè)的森林碳匯需求價(jià)格呈上升趨勢(shì)，3個(gè)行業(yè)中，化工行業(yè)受政策影響的程度最大。4個(gè)樣本省(市)中，化工行業(yè)較多分布在上海和北京，在技術(shù)減排方面相對(duì)領(lǐng)先，未來進(jìn)一步減排的成本反而相對(duì)較高，更傾向于購買森林碳匯。因此需要政府加大支持力度，加快森林碳匯的發(fā)展，促進(jìn)該行業(yè)減排方式的轉(zhuǎn)型。政府可適當(dāng)提高碳匯補(bǔ)貼額，既可以促進(jìn)企業(yè)的減排熱情，也可以增加企業(yè)對(duì)森林碳匯的購買需求。

圖3 不同政策場(chǎng)景下各行業(yè)企業(yè)森林碳匯需求價(jià)格模擬Figure 3 Demand prices of forest carbon sinks of enterprises under different policy scenarios

4.2 不同省市企業(yè)森林碳匯需求價(jià)格模擬分析

由圖4A可知：隨著政府允許碳匯抵消比例的提高，4個(gè)省(市)的企業(yè)森林碳匯需求價(jià)格上升，其中湖北省企業(yè)的增長趨勢(shì)較為明顯。湖北省企業(yè)目前通過工業(yè)減排的成本相對(duì)較高，在碳減排政策允許的情況下，企業(yè)更愿意選擇成本較低的森林碳匯，若政府提高允許碳匯抵消比例，購買森林碳匯減排會(huì)成為當(dāng)?shù)仄髽I(yè)的一種選擇。由圖4B可知：隨著碳稅征收率的提高，各省(市)企業(yè)的森林碳匯需求價(jià)格同樣沒有明顯的變化。由圖4C可知：隨著碳匯補(bǔ)貼額度的增加，各地區(qū)企業(yè)的森林碳匯需求價(jià)格呈上升趨勢(shì)，4個(gè)省(市)中上海市受政策影響的程度最大，上海市目前的技術(shù)已相對(duì)發(fā)達(dá)，隨著時(shí)間的增加，工業(yè)減排將不再有優(yōu)勢(shì)，同時(shí)森林碳匯是一個(gè)低成本的選擇。

圖4 不同政策情境下下各地區(qū)企業(yè)森林碳匯需求價(jià)格模擬Figure 4 Demand prices of forest carbon sinks of enterprises in various regions under different policy scenarios

5 結(jié)論和討論

5.1 結(jié)論

89個(gè)樣本企業(yè)碳邊際減排成本存在較大差異且不斷增長。一方面說明不同地區(qū)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、碳減排政策及減排力度方面的不同，另一方面也說明不同行業(yè)企業(yè)的減排技術(shù)和設(shè)備等方面存在差異。每個(gè)企業(yè)每年的碳邊際減排成本不相同且出現(xiàn)上升趨勢(shì)，說明工業(yè)減排已不具有優(yōu)勢(shì)，購買森林碳匯來抵消碳排放是未來的發(fā)展趨勢(shì)。各行各業(yè)碳邊際減排成本高且存在較大差異，企業(yè)作為需求方才會(huì)有意愿考慮購買森林碳匯，碳匯市場(chǎng)交易也才會(huì)進(jìn)行，這也是本研究的意義所在。

不同省(市)不同行業(yè)企業(yè)對(duì)森林碳匯的需求價(jià)格相差甚遠(yuǎn)。結(jié)果顯示：上海市、北京市、廣東省和湖北省的均值約分別為305、456、877和715元·t?1；火電行業(yè)、化工行業(yè)、鋼鐵行業(yè)的均值分別為631、556和575元·t?1。上海市與北京市企業(yè)對(duì)森林碳匯的需求價(jià)格低，廣東省和湖北省的較高。鋼鐵行業(yè)企業(yè)對(duì)森林碳匯的需求價(jià)格最低，穩(wěn)定性最強(qiáng)，說明火電和化工行業(yè)企業(yè)在未來對(duì)森林碳匯的需求會(huì)更大，尤其是火電行業(yè)企業(yè)已經(jīng)正式啟動(dòng)全國碳排放權(quán)交易市場(chǎng)，森林碳匯市場(chǎng)在火電行業(yè)的發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮摹?/p>

政策因素對(duì)企業(yè)的森林碳匯需求價(jià)格有明顯的影響。各地區(qū)各行業(yè)企業(yè)的森林碳匯需求價(jià)格存在一定的變動(dòng)范圍，最高和最低價(jià)格相差甚遠(yuǎn)，即需要采取一定的方案和措施使價(jià)格穩(wěn)定在一個(gè)合理區(qū)間，且低于企業(yè)的工業(yè)碳邊際減排成本。其中隨著政府允許碳匯抵消比例和碳匯補(bǔ)貼額度增加，企業(yè)森林碳匯需求價(jià)格會(huì)上升，碳稅征收率對(duì)企業(yè)森林碳匯需求價(jià)格影響不明顯。從行業(yè)和地區(qū)來看，政府允許碳匯抵消比例變化對(duì)化工行業(yè)與湖北省的企業(yè)影響更大，而碳匯補(bǔ)貼額度的提高對(duì)化工行業(yè)和上海市的企業(yè)的森林碳匯需求促進(jìn)作用更為明顯。因此，合理的允許抵消比例與補(bǔ)貼政策組合下，化工行業(yè)將會(huì)是未來森林碳匯的重大需求者。

5.2 討論

中國于2017年已啟動(dòng)全國碳排放權(quán)交易市場(chǎng)并在加速建設(shè)中，但發(fā)展并不完善。目前，試點(diǎn)市場(chǎng)中的廣東碳匯市場(chǎng)交易較活躍，2019年成交量突破千萬噸，但重慶、天津過少。中國碳排放核查與監(jiān)測(cè)主要針對(duì)石化、化工、建材、鋼鐵、有色、造紙、電力、航空八大行業(yè)。本研究涉及行業(yè)僅為碳排放密集型的火電、鋼鐵和化工3個(gè)行業(yè)，不能完全反映自愿減排的其他碳排放小的行業(yè)和個(gè)人。從碳匯市場(chǎng)長遠(yuǎn)發(fā)展來看，要鼓勵(lì)更多行業(yè)進(jìn)入碳匯市場(chǎng)，期待后續(xù)加強(qiáng)對(duì)其他市場(chǎng)參與主體的研究。

目前，試點(diǎn)碳市交易價(jià)格普遍不高且差距很大。2019年成交均價(jià)北京市最高為83.27元·t?1，深圳市最低，僅為10.84元·t?1，試點(diǎn)市場(chǎng)平均成交均價(jià)為27.76元·t?1，與本研究所測(cè)算的企業(yè)森林碳匯需求價(jià)格相差較遠(yuǎn)。本研究僅從森林碳匯的需求方企業(yè)來進(jìn)行森林碳匯的價(jià)格研究，未充分考慮森林碳匯供給方和政府，因此多方參與的森林碳匯定價(jià)機(jī)制還需后續(xù)進(jìn)一步研究，以探索合理的碳匯價(jià)格，提高企業(yè)森林碳匯需求的同時(shí)保障森林碳匯供給者的利益。