创新还是收缩？剖析碳税和补贴对巴西排放量的影响

《Energy Policy》：Innovation or contraction? Unpacking the effects of carbon taxes and subsidies on emissions in Brazil

面对快速变化的气候变化，平衡增长、环境可持续性和社会公平仍是政策制定者的关键挑战。本文利用具有部门生产、排放和空间-社会动态的代理模型，在巴西新兴经济体中评估碳税和投资补贴及其变体政策的效果。模拟结果显示，单独的补贴政策对减排影响有限，而碳税能显著减少排放但造成经济亏损，两者结合效果与碳税单独实施相近，表明短期内减排主要源于生产收缩，政策设计需兼顾经济和社会成本。

　　

Gustavo L. Rocha Lima | Bernardo A. Furtado | Olandia F. Lopes

应用经济研究所（Ipea），SEPS Q 702/902 Torre A - Asa Sul，巴西利亚 - DF，70390-025，巴西

摘要

面对加速的气候变化，平衡经济增长、环境可持续性和社会公平仍然是政策制定者的关键挑战。本文利用基于代理的模型，结合部门生产、排放和空间-社会动态，评估了碳税和投资补贴（包括有针对性的政策变体）在新兴经济体（巴西）中的效果。我们研究了这些政策对各部门排放、经济表现和社会公平的影响，重点关注它们如何影响企业的创新决策——特别是是否采用更清洁的生产方法以减少投入和排放。模拟结果显示了不同的结果：虽然补贴措施本身对经济影响较小，但可以刺激创新；而碳税虽然会带来显著的环境效益，但会带来经济损失。此外，结合这两种政策的综合效果与仅实施碳税的效果非常相似，这突显了一个重要观点：短期的减排主要源于产出收缩。这表明，为了使政策组合取得成功，补贴不仅需要激励可持续投资，还需要作为有针对性的补偿机制，以减轻税收带来的经济成本。最后，我们探讨了核心情景的针对性扩展，包括针对特定部门的补贴以及碳税收入的再分配，发现这两种政策都能产生积极效果。

引言

全球范围内，减少温室气体（GHG）排放的努力越来越多地依赖于基于市场的工具和基于经济激励的监管框架。自20世纪80年代以来，发达国家实施了环境税收制度，经济合作与发展组织（OECD）将“污染者付费”原则作为让企业对其排放负责的基本方法（Shahzad, 2020; Li et al., 2021）。核心政策工具包括碳税、排放上限和总量控制与交易系统，这些工具旨在通过价格信号和市场调节来内部化环境外部性（Huang et al., 2020）。尽管这些工具在协调环境目标和经济表现方面表现出不同的效果，但最近的研究强调了结合定价机制、补贴和可持续基础设施投资的政策组合的潜在作用，同时也指出其效果在很大程度上取决于政策设计和具体背景（Grubb et al., 2014; Hoppe et al., 2023）。

尽管在全球层面政策设计上取得了进展，但在巴西等新兴经济体中实施有效的气候政策仍然具有挑战性。2024年巴西引入的排放交易系统（Sistema Brasileiro de Comércio de Emiss?es）标志着在减少工业碳排放方面的正式承诺（Brasil, 2024）。然而，巴西明显的空间、部门和社会经济差异使得评估政策效果变得复杂，因为企业是在高度分化的本地市场环境中运营的。因此，要理解企业如何适应环境监管（Zhao, 2024），就需要分析政策工具如何通过与这些异质经济环境相关的企业层面创新过程相互作用。在这种情况下，生产过程中的技术创新是实现减排的关键途径，同时不会削弱在国际市场中的竞争力。例如，Zhou et al.（2022）认为，绿色税收、补贴和效率激励的结合可能会产生协同效应，尽管这种协同效应在实践中的实现程度仍是一个开放的实证问题，尤其是在新兴经济体中。此外，绿色技术的普及仍然受到高昂的前期投资成本和对未来回报不确定性的限制（Chen et al., 2020）。

最近的实证研究进一步强调了价格信号和创新激励在塑造企业投资结果中的作用。例如，Aghion et al.（2016）发现，汽车行业的企业在面临更高的含税燃料价格时，更有可能投资于清洁技术，并减少对污染性替代品的投资。他们的分析还揭示了强烈的路径依赖性，即企业的历史创新轨迹和部门溢出效应会影响技术变革的方向。这些发现表明，需要建立明确将政策工具与企业决策结果以及总体经济和环境效应联系起来的建模方法。通过在巴西背景下研究这些机制，本文为探讨环境政策如何以符合经济发展和脱碳目标的方式引导技术变革做出了贡献。

为了分析企业、政策工具、可持续性结果和经济表现之间的相互作用，我们采用了一个基于空间的代理模型（ABM）框架，来研究环境政策如何影响企业的技术投资决策及其对工业碳排放的影响。该模型通过分析不同政策设计下的税收和补贴平衡来评估政策效果。特别是，它允许从企业与空间上差异化的劳动力、中间产品和最终需求市场之间的局部互动中产生宏观经济和环境结果，从而将政策设计选择与新兴经济体中的企业层面决策背景联系起来。

具体而言，我们研究了企业在工业生产中减少温室气体排放的内生过程。我们扩展了Alves Furtado（2022）的实证、部门和空间ABM模型，以评估企业在两种公共政策机制及其组合下的反应——（a）税收（作为外部强加的措施，van den Bergh et al., 2020）；（b）补贴（作为一种积极的强化措施，Dechezleprêtre et al., 2014）。在此框架内，我们明确考察了两个政策设计特征：（1）针对高排放部门的定向补贴；（2）将碳税收入再分配给家庭。除了核心政策情景外，我们还研究了针对特定部门的补贴和碳税收入的再分配使用。

该模型捕捉了政策工具如何在不同企业之间产生异质结果，特别是在投资于更清洁和更高效的生产技术方面，即使企业遵循相同的决策规则。通过追踪这些微观层面的适应措施在经济的部门、空间和社会维度上的表现，分析揭示了它们对产出、就业、不平等和排放的累积影响。一个核心发现是，旨在减少环境损害的政策（如碳税或创新补贴）在某些条件下可能无法产生协同效应，甚至可能因显著提高经济效率和总体生产而导致更高的总体排放。这一结果强调了在评估气候政策组合时明确建模企业层面决策背景的重要性。因此，本文提供了一个基于代理的框架，将个别企业的决策与系统性的经济和环境结果联系起来，有助于在新兴经济体的背景下将微观层面的转型过程与其宏观经济和环境影响联系起来。

方法论上，这里采用的基于代理的方法通过明确表示企业之间在劳动力、中间产品和最终需求市场中的局部互动，补充了基于均衡的投入-产出和CGE框架，从而允许从空间上差异化的微观层面背景中产生宏观经济和环境结果。

政策机制和企业的反应

环境税收和基于市场的政策工具已成为全球应对工业碳排放的核心手段。特别是碳税已被广泛采用，通过为每单位二氧化碳当量$C{O}_{2}e$的排放征收成本，从而内部化排放的外部性（Huang et al., 2020）。这些措施激励企业通过提高能源效率、转向可再生能源或创新更清洁的技术来减少排放。

方法论

我们通过引入明确的部门结构和企业间中间产品市场，扩展了现有的基于代理的模型（Alves Furtado, 2022）。此外，大都市经济通过投入-产出矩阵与全国其他地区相连，该矩阵捕捉了部门特性以及市级层面的企业数量（Pangallo et al., 2023）。这种形式允许全国其他地区作为当地企业的投入供应者。

宏观经济验证和实证比较

验证的重点是评估模型是否再现了与当前政策问题相关的经济系统的关键特征。这在基于代理的宏观经济模型中是标准做法，其中多种内生和相互作用机制共同产生总体结果（Pangallo et al., 2023; Edmonds et al., 2019）。

我们展示了模拟出的企业规模分布，并将其与现实世界的数值进行了比较。如图1所示，

讨论

鉴于补贴在减少排放方面的作用有限，这些结果引发了关于实现预期结果的其他政策设计的思考。一种替代方法是将补贴针对碳密集型部门，例如建筑业，根据我们的研究结果，这种方法可以在较小的财政负担下产生类似的效果。此外，补贴可以明确设计为一种补偿机制。例如，将补贴与保持就业联系起来可能会有所帮助

结论

本文使用基于空间的部门代理模型探讨了碳税和绿色补贴之间的相互作用。分析表明，没有一种政策在所有方面都表现出色，并指出了设计有效政策组合的关键挑战。我们的模拟显示，单独使用补贴效果微乎其微，而碳税虽然能有效减少排放，但会带来明显的经济成本。关键的是，结合这两种政策的综合效果并未产生显著的协同效应

CRediT作者贡献声明

Gustavo L. Rocha Lima：写作——审稿与编辑，撰写初稿，可视化，验证，软件，方法论，调查，正式分析，数据管理，概念化。Bernardo A. Furtado：写作——审稿与编辑，撰写初稿，监督，软件，资源管理，项目协调，方法论，调查，资金获取，正式分析，数据管理，概念化。Olandia F. Lopes：写作——审稿与编辑，方法论，调查

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。

致谢

我们衷心感谢应用经济研究所（IPEA）的资助，以及他们在研究早期阶段参与讨论和提供反馈的同事们。