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空气污染热点区排污权交易：获得许可证市场权
沃纳安特维尔
摘要：传统的排放许可证市场对于非均匀混合污染物是低效的，它们会产生不同环境排放浓度和环境损害程度的“热点”地区。经济有效的环境集中贡献市场涉及多个障碍物之间的相互作用，这使得它们实际上是不可行的。扩展Muller和门德尔松的经济理论（AM ECON Rev 99（5）：1714—1739, 2009）。DOI：10.1257／AER。99.5。1714）和包括通过双边贸易比率获得“价格正确”的其他方面，本文介绍了理论简化和一种新型的单一许可证市场，使用一种混合价格价格工具，这个工具解决了企业特定减排成本和环境破坏的区域变化的双重异质性。本文展示了如何通过简单、流动性和渐进性稳健地获得市场权。分析解答和仿真结果证明了新的市场概念的可行性。还讨论了在最近实施的跨州空气污染规则之后，市场设计对美国州际贸易的潜在适用性。
关键词：排污许可证市场 空气污染 非均匀混合污染物 环境政策
1引言
虽然排放许可证交易系统在过去的几十年中得到了应用，但它们的应用潜力仍然有限，因为这样的交易系统仅适用于均匀混合的污染物，如温室气体或广泛分散的污染物。非均匀混合污染物的常规排放许可在经济上是低效的，因为排放浓度在受体位置上强烈地变化。“热点”是污染物浓度高的局部化区域。任何政策干预的有效性取决于它如何针对这些“热点”。对这些地方的干预措施必须比污染程度较低的地区更具攻击性。
Montgomery（1972）介绍了一个理论上理想的替代方案：环境浓度贡献许可；Tietenberg（2006，第4章）进行广泛的讨论。在存在强烈的空间异质性的情况下，由排放点（植物）和受体点（人）的位置定义，环境浓度允许市场受到实际限制。最重要的是，这样的系统需要大量的市场有效地工作。这种市场的多样性意味着交易成本高，交易许可证的流动性低。另一个问题是许可合同的性质。与排放许可不同，环境浓度贡献许可可能难以监测和执行，因为在给定的受体位置上对排放浓度的额外贡献可能受到大的随机变化。在源头监测排放量要容易得多。
由于环境集中市场的不切实际，在过去已经提出了许多替代方案；见阿特金森和TIEENBEG（1982）的讨论。大部分研究都集中在第二最佳模型，涉及数量有限的交易区。其中最突出的例子是F·RunSd和N-VDAL（1998），他们提出了带区间汇率的分区系统，以及最近的Krsiak和Switwitz（2010），它们在信息约束的情况下得出分区许可证市场的最优规模。
Farrow（2005）等人最近的研究，Hung和Shaw（2005），Muller和门德尔松（2009），Fowlie和Muller（2013），FoLee等人，（2015）荷兰和耶茨（2015）为解决热点问题开辟了新的前沿。这是一个“个别价格”的问题。个体排放者需要面对不同的价格信号，这些信号反映了他们对环境破坏的贡献，而不仅仅是他们的总排放水平。这些文章中的关键创新是使用双边交易比率，通过这两个公司可以交换许可证。虽然这种方法的经济逻辑是令人信服的，但问题在于如何操作这个概念。显然，双边交易不像通过单一价格的综合（匿名）许可证交易那样有效。本文提出了一个“市场正确”的解决方案，这是一个实施问题和政策问题，而不是一个关于新经济理论的问题。本文介绍的理论要素对上述论文的理论结构进行了提炼和补充。虽然一些理论元素可能表现为同构，但他们引入了微妙的修改和简化，有助于开发一个操作可行的许可证市场的空气污染热点。因此，本文的目的是完善环境政策，而不是发展新的经济理论。
一个可行的“热点”可交易许可制度的关键是简单性、客观性、流动性和渐进性。如果它保持交易成本低，并提供可验证的和可强制执行的合同，那么交易系统简单，。为了使热点市场成为一种可行的方式替代其他监管干预的方式，这样的市场，对参与者来说比传统的许可市场更为复杂。市场也必须以任何具体的规则来衡量客观性，而这些规则是相对不受挑战或游说的。在贸易发展会议的报告中，Tietenberg等（1999，第105至107页）对许可证交易制度的设计原则的评论：
排污权交易制度的设计应尽可能简单。历史证据很清楚，简单的排污权交易制度比严格约束的交易制度要好得多。与实施和管理排放交易系统相关的交易成本随着约束数量的增加而上升，并且随着交易成本的增加，交易数量下降。随着交易数量的下降，该计划所实现的成本节约也在下降。交易成本在排污权交易制度的成败中起着关键性的作用。过去，只有低交易成本的排放交易方案成功地大幅降低了合规成本。
为了对“热点”进行排污权交易，交易系统必须像传统的总量控制交易系统一样简单透明。正如BurTRAW（2013）指出的，治理机构往往是排放定价的陷阱：获得制度机制的“权利”和获得定价权一样重要。正如SO2交易系统所显示的，甚至是简单的总量控制和交易系统也面临着巨大的障碍（Schmal）（恩斯和斯塔文斯2013）。由清洁空气州际规则和相关法院裁决强加的州级和源级约束有效地关闭了美国的SO2市场。
本文提出了一种新的适用于非均匀混合污染物的排污权交易制度。它使用Muller和门德尔松（2009）改进后的具有开拓性的经济理论。它涉及一个单一的排放许可证市场，许可证是基于企业的实际排放量。然而，为了在空气污染热点地区提供更有效地减少排放的经济动机，“排放热点”的公司必须面对比那些“热点”以外的公司更高的有效许可证价格。统一许可市场只有单一的市场结算价格。促进这种有效的价格分化的关键洞察力是要求企业购买与排放量成正比的许可证，而不是完全等于它们的排放量，比例因子通过排放源而变化，并反映每个来源的设计。例如，一个公司对一个热点地区的污染可能不得不购买两倍于他们实际排放量的许可证，而热点以外的公司可能不得不只购买一半的实际排放许可证。这种比例性度量，此后称为危险因素，可以客观地测量，并在交易前归于每家公司。在这种调整的情况下，单个公司面临的单位排放的有效许可价格等于市场许可价格和危险因素。每家公司购买排放许可证等于其排放量乘以当时通行证市场价格的危险因素。这个特性还允许匿名交易。
这个简单概念背后的直觉是价格和数量信号在经济上都是有效的（至少没有不确定性），并且这两种信号可以以混合方式混合。政策杂交在环境政策讨论中起着重要作用，因为罗伯茨和斯彭斯（1976）开创性的工作，其中价格层和价格上限可以通过确保足够的动态激励来创新（价格层）和从突然的价格飙升（价格上限或津贴准备金）中得到缓解，从而提高系统的整体效率。本文提出了一种混合价格-数量系统，以克服先前提出的“热点地区”排放许可证市场的局限性，而多种（混合）政策工具的使用被广泛地考虑（例如，BeNeNand和Stavin 2007），尤其是第二个最佳的方法。这里提出的混合价格数量机制旨在实现最佳最优，顺序（迭代）而不是瞬间。这种混合市场机制是Muller和门德尔松（2009）将其理论工具转化为实用工具的自然延伸。所提出的混合市场也符合荷兰和雅茨（2015）的结果，它们表明，基于边际损失的不对称信息交易比率一般不是最优的，并且可以通过最优事前交易比率来改进。
本文所介绍的交易系统也依赖渐进主义：在大多数理论模型中，随着时间的推移得出而不是一步一步地逼近第一个最佳解决方案。渐进主义的好处是双重的。它减少了确定边际损害的信息负担，而依赖于观察平均损伤随时间变化。渐进主义也是一种政策趋势。企业必须有足够的时间进行必要的投资和调整。
最后，拟议的市场也允许匿名交易。市场参与者不需要知道其他参与者的身份，以便交易许可证。促进匿名交易的金融市场通常被认为吸引更多的流动性（维尔克1995；TeISEN 2003；Rundi2008）。
6结论
空气污染物的地理上的分散创造了环境损害（或更普遍地指环境危害）的“热点”，这些环境损害通过改变人口密度和生态系统特征而加剧。这样的“热点”对基于市场的工具提出了严峻的挑战。高交易成本使得在蒙哥马利开拓性工作（1972）中设想大量的区域环境集中贡献许可市场是不可行的。最近的工作由Farrow等进行。（2005）Muller和门德尔松（2009）引入了交易比率作为解决“热点”问题的方法，进一步扩展了荷兰和耶茨（2015）的想法。他们的工作成功地解决了“热点问题”的价格问题。进一步研究，可以发现他们的工作是“获得市场的权利”：设计一个单一的综合排放许可证市场，交易成本低，监管和操作简单。
本文提出的许可证市场具有随着调节器逐渐收紧排放上限而对最优经济结果进行迭代的理想性质。每个公司在每个交易期之前都被监管机构分配一个单独的“危险因素”，而不是使用公司与公司间的交易比率。这一因素基于先前交易期间所建立的可观测值。公司按其排放量和具体的危险因素购买许可证。这相当于一种混合的价格-数量工具，其中企业面临着每单位排放的有效价格随其特定的危险因素而变化，而在实际上，他们以单一价格在（液体）市场中购买和交易许可。这种新颖的混合策略工具实现了在文献中建立的一般理论解决方案。所提出的市场的简单性以及交易成本的相关降低，使得它从政策角度特别吸引人。
也许本文的主要洞察力是允许市场迭代到最优解，而不是像大多数文献中设想的那样在单个步骤中移动到最优有效解。值得注意的是古坎德等人（2014），令人信服地证明迭代方法的价值。由于经济和政治需要缓慢过渡，这有助于减少调整成本和减少政治反对派，从效率上权衡，使用迭代方法的影响是小的。重要的是，迭代方法所需的信息需求（涉及多个时间段内的平均局部损伤）远小于一步方法（这需要量化边缘局部损伤）。
本文的结果是基于企业边际减排成本的三种具体功能形式，但这些形式允许除通常的集约化的污染减排边际外，还有一个广泛的污染减排范围。建议的许可证市场仍然是可行的和最佳的，即使是企业面临全无减排决策（例如，安装洗涤器与否）和边际减排成本没有定义的状况。在工厂层面，消减成本函数通常是不可微的阶跃函数。
本文介绍的新型混合市场通过简化交易比率的概念解决了解决污染“热点”的几个关键挑战。它也扩展到时间聚类的排放量，通过适当地修改不同时间段（季节）的危险函数。市场对于监管机构和企业来说都是简单而透明的。它对企业不同类型的减排行为具有较强的稳健性。它只依赖于平均损伤的信息，不需要做关于边际损伤的假设。随时间的迭代允许边际损伤近似于平均损伤随时间的变化。通过整合所有交易，单一许可证市场最大化交易流动性，保持匿名性，并降低交易成本。最后，混合市场在政治上有吸引力，要求逐步调整过程。
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