污染物边际减排成本测算方法综述

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【摘 要】本文讨论了污染物边际减排成本的测算方法。因只需污染物的排放量，而不需要投入的价格信息，距离函数在研究中被广泛应用，其主要包括参数和非参数方法。前者需要生产函数的具体形式，保证了真正的生产技术函数到处可微，满足可观测的期望产出的价格与其影子价格相等的假设。后者不需设定具体的函数形式，主要通过数据包络分析理论构造生产可能集。

【关键词】边际减排成本；距离函数

1.污染物的边际减排成本

面临当前的环境问题，各国制定了相应的政策降低污染物的排放，但给经济造成了损失。企业在生产过程中排放的各类污染物，包括废水，废渣，废气等，没有可控的市场价格，难以估计减排带来的损失大小。污染物的边际减排成本，或者为影子价格，是减少一单位污染物排放所导致的经济产出的减少量。测算污染物边际减排成本有利于制定合理的污染收费标准和污染排放率，从而促进企业进一步的节能减排。

2.污染物边际减排成本测算方法

目前，国内外文献中常采用距离函数法来测算污染物的边际减排成本。因距离函数法只需知道污染物实际的排放量，不用考虑监管存在与否，也无须投入和产出的价格信息，故在研究中被广泛应用。按估计距离函数方法的不同，我们进一步将估计影子价格的方法分为参数化方法和基于数据包络分析（DEA）的非参数方法。

2.1 参数方法

参数方法需设定函数的具体形式，给出真正生产技术的代表形式。一般使用超越对数函数来参数化投入和产出距离函数。Hailu（2003）利用加拿大4个区1970到1993年的面板数据，计算造纸业污染物的边际减排成本。F?re（1993）以1976年美国密歇根州和威斯康星州30个纸和纸浆厂为研究对象，计算生物需氧量、微粒及硫氧化物等污染物的影子价格。Coggins和Swinton（1994）估计了美国威斯康星州1990到1992年14家燃煤电厂SO2的影子价格，得到平均的影子价格为292.7美元/吨。Kwon和Yun（1999）估计了韩国在1990到1995年的火电厂释放的各类污染物的影子价格，结果表明每减少一吨的硫氧化物、氮氧化物、悬浮颗粒和二氧化碳排放，对应的平均边际减排成本分别为31.06万韩元，14.67万韩元，1548.23万韩元及3800韩元。Murty（2006）计算了印度1996到1999年36个糖类制造企业的环境效率，Malmquist生产指数以及排放的水污染物（生物需氧量、化学需氧量和悬浮物需氧量）的边际减排成本，得出这些污染物的边际减排成本有上升的趋势。Hu等（2008）将中国30个省市划分为东、中、西三大区域，估计了SO2的影子价格。平均而言，西部地区影子价格最高，中部地区最低，且在严重酸雨区的影子价格一般低于其他地区。

超越对数的函数形式不能被限定满足转移性质，一般不用于参数化方向性产出距离函数。二次函数是对距离函数的二阶近似，且满足方向距离函数的性质，研究中常用来参数化方向性距离函数。F?re（2005）以美国1993年和1997年209家电厂为研究对象，得出SO2的边际减排成本在1117到1974美元/吨之间变化。通过提高生产效率，这些发电厂可以降低4000到6000吨SO2的排放，但其影子价格有增长的趋势。袁鹏和程施（2011）以中国284个工业部门为研究对象，得出废水、SO2和烟尘的影子价格分别为0.0178万元/吨、5.158万元/吨和4.597万元/吨。Matsushita和Yamane（2012）以日本的热电和核电厂为例，估计其2000到2009年的CO2和低水平污染物的边际减排成本。

2.2 非参数方法

非参数方法不需要设定具体的函数形式，主要通过数据包络分析理论构造生产可能集，不需要提前设定函数的具体形式。Lee等（2002）在考虑了非效率因素的基础上选取韩国1990到1995年43家发电厂的面板数据，对发电过程中产生的硫化物、氮氧化物及总悬浮颗粒物等污染物的影子价格进行了测算。Boyd等（1996）计算了美国62个燃煤发电场SO2的影子价格为355美元/吨。Kaneko等（2010）在研究了中国2006年燃煤电厂SO2排放情况的基础上，估算了SO2的减排成本。刘明磊等（2011）估计了中国省级CO2排放的影子价格。

除了采用以上方法对污染物减排成本进行的研究外，目前还有一些采用其他方法的研究。高鹏飞等（2004）应用能源、环境及经济耦合的中国MARKAL-MACRO混合模型研究了2010到2050年碳的边际减排成本。结果显示，中国碳边际减排成本比较高，当减排率在0%到45%时，碳边际减排成本在0到250美元/吨之间变化，而且碳减排约束实施地越早，在相同的减排量下碳边际减排成本越高。Islas（2008）以墨西哥10个电厂为研究对象，利用Leap（Long-range energy-alternatives planning）模型评估了为减少二氧化硫排放所选择的不同方案下的减排成本，结果显示最优的减排方案可以减少41%的二氧化硫排放，而需要的投资和总成本分别为8.41亿美元和4.77亿美元，即相对减少的排放成本还是比较低的。

3.结论

本文讨论了污染物边际减排成本的测算方法。距离函数在测算污染物边际减排成本时只需测算实际污染物的排放量，而不需要投入和产出的价格信息，故被广泛应用。距离函数的估计方法分为参数和非参数方法。前者需要生产函数的具体形式，保证了真正的生产技术函数到处可微，满足可观测的期望产出的价格与其影子价格相等的假设。后者不需设定具体的函数形式，主要通过数据包络分析理论构造生产可能集。

参考文献：

[1]Hailu，A.，2003.Pollution abatement and productivity performance of regional Canadian pulp and paper industries[J]. Journal of Forest Economics，9，5-25.

[2]Hu，J.L.，L，Y.， Chiu，Y.H.，K，T.Y.，2008.Shadow prices of SO2 abatements for regions in China[J]. Agricultural and Resources Economics，5，59-78.

[3]F?re，R.，Grosskopf，S.，Noh，D.W.，Weber，W.，2005. Characteristics of a polluting technology：theory and practice[J]. Journal of Econometrics，126，469-492.

[4]袁鹏，程施.我国工业污染物的影子价格估计[J].统计研究，2011，28（9）：66-73.

[5]Matsushita，K.，Yamane，F.，2012.Pollution from the electric power sector in Japan and efficient pollution reduction[J]. Energy Economics，34，1124-1130.

[6]刘明磊，朱磊，范英.我国省级碳排放绩效评价及边际减排成本估计：基于非参数距离函数方法[J].中国软科学，2011（3）：106-114.