1、第 卷 第 期运筹与 管理，年 月 收稿日期：基金项目：国家自然科学基金资助项目（，）；北京市教委社科计划面上项目（）；北京市大学生实培计划项目，首都师范大学校级人才项目作者简介：周珍（），女，教授，博士生导师，研究方向：博弈论及其应用，环境经济学；张美佳（），通讯作者，女，硕士，研究方向：环境经济学；张建平（），男，硕士，研究方向：环境治理与评价；黄嘉佩（），研究方向：国际商务与环境经济学；孟习贞（），通讯作者，女，副教授，研究方向：发展经济学。不确定环境下具有减排配额的 治理博弈与税收决策周 珍，张美佳，张建平，黄嘉佩，孟习贞（首都师范大学 管理学院，北京；北京市环境影响评价评估中心，北京
2、）摘 要：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。基于此，本文将税收与减排配额相结合，以期实现中央政府收支平衡与优化各地区治理成本的双重目标。同时，本文以京津冀地区雾霾治理为实证分析对象，验证了具有减排配额的税收决策具有可实施性。关键词：雾霾治理博弈；减排配额；税收决策；不确定性中图分类号：文章标识码：文章编号：（）：，（，；，）：，：；引言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。目前，我国 减排机制主要是中央主导的减排指标分配治理。然而，
3、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。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 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
4、不同的是，本文采用浓度控制原则。浓度控制原则是指各地区的 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 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 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 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
5、人的健康存在急性或慢性的威胁，因此，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。等发现整合收费和补贴机制可缓解交通污染排放。龙超等、莫建雷等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
6、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。模型准备基本假设：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，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。浓度转换假设地区 的模糊减少量 为：（）（）地区 对地区 的 模糊贡献率为：的质量与浓度的转换系数：。不确定性综合治理成本函数本文 的模糊治理成本函数为：；本文 的模糊治理成本函数为：；本文地区 的不确定性直接治理成本函数为：（）（）（）其中，为地区 的模糊直接治理成本，、分别为地区 的 和 质量与浓度之间的转换系数。本文地区 的模糊经济发展
7、影响函数为：（）其中，表示地区 年均 浓度每降低单位浓度带来的经济损失，为时间因子。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 的不确定性综合治理成本函数为：（）其中，为地区 的模糊直接治理成本，为地区 的模糊经济发展影响函数。各地区非合作 治理策略确定地区的综合治理成本函数之后，需要明确地区如何选择 治理策略。根据对地区 治理策略的分析，每个地区的治理策略需要决策的变量有本地 的模糊减排量 ，帮助邻近地区（）的模糊减排量 。而每个地区的治理策略受到以下三个因素的影响：地区间 跨界传输因子；本地治理 的减排上限约束；其他地区的治理策略，为了方便表示，本文此时仅考虑
8、地区 在本地的模糊减排量，记为 。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 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，之后则选择向邻近地区支付治理成本助其运 筹 与 管 理 年第 卷减排，以降低本地的 浓度。此时地区 帮助地区 去除污染物的成本为地区 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 的 治理策略模型为：，（）其中，表示地区 帮助地区 减排所需的模糊直接治理成本。约束条件中第一个等式表示地区 的最终去除量等于地区 在本地的模糊去除量与地区帮助地区的模糊去除量 ；第二个约束条件表示地区 的本地去除量应大于等于，但不能超
9、过本地区的 减排上限；第三个约束条件表示地区 的总去除量不能低于地区 在本地的去除量，也不能超过该地区的 减排上限。假设 （，）是该博弈模型的均衡解，可根据实际问题背景信息求出均衡解的具体数值。由于空气污染的负外部性，通常均衡解满足个体理性，不满足集体理性。因此，需要中央政府制定环境规制政策，在税收政策引导下使得个体追求个体理性时达到集体理性。具有减排配额的 治理税收机制本文遵循机制设计的激励相容和信息效率原则，且设定的减排配额 是中央政府在实施税收机制下为地区 重新设置的减排指标，即规定地区 必须减排的 量。如果地区 的减排量超过该减排配额，则中央政府会以的单位价格对该地区的超出部分进行奖励
10、；反之，则以的单位价格对其差额部分进行收税。中央政府首先根据各地区的模糊综合治理成本函数以及经济能力，以区域内的总成本最小化为目标，来确定各地区的税价，从而引导各地区按社会福利最大化时的最优减排量 减排；接着根据区域内转移税总额为零的条件以及考虑各地方政府的治理潜力等因素和中央政府的政策导向等设置不同情景并选择相对更优的减排配额。各地区则通过观察到中央政府设置的单位价格以及减排配额，以最小化本地综合治理成本为目标，来选择本地区的减排量 。在中央政府的税收调控下，中央政府的目标函数为：（）（）（）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
11、收支预算平衡，即区域内总转移税额为零：（），即（）（）此时，地方政府的目标函数为：，（）（）本文中央和地方政府间的博弈为 博弈，该博弈模型如下所示：中央政府的决策模型为：（，）（）（，）（）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；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：（，）（）（）（）由中央政府和地方政府的目标函数可知，本文是一个求解非线性最优化的问题。经检验，综合治理成本函数 （）和（）转移税函数均为严格的凸函数，因此，该非线性最优化问题有唯一的最优解。参考文献，对于此类优化问题且函数具有连续 性，一 般 使
12、用 方 法 进 行 求 解。假 设第 期 周 珍，等：不确定环境下具有减排配额的 治理博弈与税收决策（，）是该优化问题的一组解，条件表明当且仅当存在一个参数 满足以下条件时 （，）才是该问题的最优解：（），（），（），（）本问题的目标是通过设置税收使地方政府的减排量达到合作时的减排量，因此最优的减排量应为社会福利最大化时的减排量 ，经验证该减排量满足 ，因此 （）是优化问题的唯一最优解。回到中央政府和地方政府的决策模型中来，首先，根据上层模型，得到各地区合作时的最优减排量为 ，进而得到地区 的税价为：（）（）接下来，在下层模型中，对于中央政府制定的税率，地方政府为了最小化自己的减排成本而尽力达
13、到合作时最优的减排量 ，此时将最优税率下的各地区最优减排量 代入（）得到（）（）这样就得到了各地区的中央政府最优的税率和减排配额解区间。实证分析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。根据政府相关文件，在 年中央政府要求京津冀地区的 减少浓度分别为 、以及 。因此，根据式（），京津冀地区合作治理 时三个地区的减排量分别为 ，万吨，万吨和 ，万吨，那么根据式（）可得京津冀三个地区最优的税率分别为 ，元 吨，元 吨和 ，元 吨，即在该系列最优的税收调控下，各地方政府会自觉按照京津冀地区合作时的减排量进行减排，也就是中央政府在实施税收调控的方式下，各地方政府单独治理雾霾达
14、到了区域合作治理的最佳效果。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（）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：，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，并参考文献设置不同情景下减排配额指标权重如表 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
15、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。表 不同情景下减排配额指标权重表情景一（平均权重）情景二（能力偏好）情景三（责任偏好）情景四（潜力偏好）运 筹 与 管 理 年第 卷表 不同情景的减排成本与合作治理对比（单位：亿元）情景一情景二情景三情景四合作治理北京，天津，河北，合计，由表 可知，京津冀地区合作时的成本分别为，亿元，亿元和，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
16、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，万吨，万吨和，万吨，治理成本分别为 ，亿元，亿元和，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。总结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
