合作创新是否真的助力企业节能减排？

丁黎黎， 杨 颖， 王 伟*， 王 卓

(1.中国海洋大学 经济学院，山东 青岛 266100； 2.中国海洋大学 海洋发展研究院，山东 青岛 266100)

0 引言

气候变化是迄今为止世界上最大的外部性问题。征税和建立环境市场是弥补市场失灵的两类基本经济学手段，在应对传统环境污染物治理时取得了良好效果。以美国为例，1990年修正《清洁空气法》，引入激励型环境规制政策，1995年全国范围内二氧化硫排放量比预期降低了40%[1]。碳排放权交易是基于市场促进温室气体减排的政策机制，要求碳排放主体支付碳排放成本，反映污染者付费原则，有利于降低全社会减碳总成本。各个国家在环境规制策略设计上均以碳排放权交易和征税为发展低碳经济的新方向，在新一轮的经济转型与气候治理中势必成为各个国家竞争的重点。

为了实现2020年的碳减排目标，中国政府积极利用各种调控工具来促进企业减排。一是2011年国家发改委办公厅发布《关于开展碳排放权交易试点工作的通知》，正式批准上海、北京、广东、深圳、天津、湖北、重庆七省市开展碳交易试点工作。二是2015年5月12日，财政部发布《节能减排补助资金管理暂行办法》，明确规定节能减排补助主要通过以奖代补、贴息和据实结算等方式促进能源节约。三是2018年1月1日正式实施环境保护税法，2019年环保税收入达221亿元。这些激励型环境规制政策能够赋予减排企业更多选择，企业不仅可根据自身边际减排成本灵活地选择污染物排放水平，而且可以通过最经济的方式对市场信号做出反应，进行环境友好型的技术创新和投资决策。近年来，许多减排企业选择合作创新进行减排技术研发，以期降低企业创新成本，加速知识技术在企业间的流动，提高企业持续创新能力。根据2014年全国企业创新调查资料显示，46.8%的企业有创新活动，合作创新占其中的42.9%。

本文尝试结合碳排放权交易价格、环境税、碳补贴三种环境规制政策，构建了三阶段动态博弈模型，探讨了不同合作创新模式下减排企业的最优选择，阐明这些激励型环境规制政策是如何相互作用于企业的最优均衡策略。研究结论显示：一、在产品市场上，企业最优生产产量与环境税和碳排放权交易价格均成反比例关系，说明政府要合理设置环境税税率，否则两项环境规制政策的叠加作用会抑制产品市场的活跃程度。二、在技术研发市场上，政府征收环境税、建设碳排放权交易市场、发放补贴可以激励企业进行减排技术研发创新，提高碳减排水平。然而，企业减排研发投资的效率与碳减排水平呈反比。企业减排研发投资的效率越小，代表企业创新能力越强，碳排放减少量越大。三、在减排投资决策中，考虑技术溢出系数β对企业行为的影响，当β>0.5时，减排企业的最优选择依次是完全合作创新模式、半合作创新模式、不合作创新模式；然而，当0<β<0.5时，不合作创新模式优于半合作创新模式；当0<β<0.41时，不合作创新模式优于完全合作创新模式。

1 文献综述

关于碳减排的决策问题，本文从以下两方面进行总结分析。从政府的角度来看，政府可以通过不同的工具调控企业碳减排行为，一是价格型调控工具，例如税费和补贴；二是数量型调控工具，比如碳排放权交易和许可证交易。早在20世纪90年代，欧盟成员国开始引入环境税，并于2005年开始建立碳排放权交易制度，融入了政府工具的相关文献也十分丰富。Hinloopen[2]将研发补贴引入到了生产同质品的两阶段双寡头厂商之间的博弈之中，并分析比较了鼓励合作政策和补贴政策对企业的影响。Chiou和Hu[3]通过考察企业三种不同的组织形式，指出研发联合体在高技术溢出率下可以使企业排放量最小化，研发水平和社会剩余最大化。Petrakis和Poyago-Theotoky[4]讨论了在排放税条件下采用补贴或合作两种政策对企业社会福利的影响。Poyago-Theotoky[5]在排放税内生假定的基础上探索了企业的研发合作与竞争的策略选择及其对研发水平、企业收益及整体社会福利的影响。Cato[6]引入准入许可证税，构建了排放补贴、排放税和许可证税等环境政策框架，并研究了其对企业减排影响。孟卫军[7]在征收排放税的条件下分析比较了对企业减排研发实施补贴政策和鼓励合作技术政策的效应。曹国华等[8]在排放税外生条件下，将补贴和合作两种政策分别应用在生产工艺研发和污染减排研发上，研究其对企业研发水平、企业收益及社会总福利的影响。夏良杰等[9]将碳交易纳入模型，对企业进行减排研发合作与竞争两种情况下的产量、减排量和碳配额分配等进行了分析。近年来，随着环境成本问题的日益突出，我国在国际环境问题中的作用越来越显著，如何制定中国的低碳经济政策成为了热点问题。Li和Jia[10]考察了环境税、碳交易及混合政策对中国碳减排的影响，指出混合政策最为有效。石敏俊等[11]通过比较单一环境税、单一碳排放交易以及环境税与碳交易相结合的复合政策等不同情景，指出碳排放交易与适度环境税相结合的复合政策是较优的减排政策。孙亚男[12]将消费者低碳偏好纳入考虑，提出包含环境税及碳交易市场的复合碳交易体系更加适合我国国情。魏庆坡[13]通过分析提出在相对减排目标下的碳交易能够和环境税兼容，可以共同应用来实现减排目标。王垒等[14]提出将累进制环境税制度与碳交易制度相结合的混合碳减排制度，并指出其优越性。

从企业的角度来看，企业可以通过减排技术创新或者减少产品数量来降低自身碳排放量。其中有关企业碳减排技术研发的研究建立在企业一般性技术研发的合作与竞争问题研究基础之上，合作创新是企业有效利用外部技术与知识的有效手段，最具有代表性的就是D'Aspremont和Jacquemin[15]建立的在技术溢出存在下两阶段双寡头博弈模型(简称AJ模型)。AJ模型将双寡头在市场中合作创新分为两阶段竞争、两阶段合作、仅在研发阶段合作这三种不同的模式，并从研发水平、产出及社会福利问题等几个角度比较，发现在两阶段都合作时将获得最高的研发水平、企业利润及社会福利。Leahy和Neary[16]提出研发投入会影响企业对技术的吸收能力，进而影响企业间的技术溢出率以及企业的盈利能力。霍沛军等[17]讨论了国内双寡头下技术溢出的变动对企业研发支出、产量、利润、消费者剩余和社会福利的影响。刘举胜等[18]在有限理性前提下，构建了供需网企业合作创新行为演化博弈模型，发现知识投入、知识互补程度以及知识溢出系数会影响企业合作创新行为，进而对企业收益产生影响。Lou等[19]研究了存在碳排放交易和减排技术创新情形下供应链企业的行为，发现在非合作的Stackelberg框架下，均衡的减排技术投资水平低于合作创新情形下的投资水平。同时提出政府在碳交易市场化情形下可适当投资碳减排技术，从而在一定程度上实现对低碳产品价格的调控。Wang等[20]运用微分博弈模型，发现碳税可以在一定程度上促进企业的低碳技术内部创新和合作创新。同时发现，在集中决策的情景下，企业低碳技术内部创新和合作创新的努力越多，系统的减排效益就越高。龙超和王勇[21]研究了在碳税和碳补贴政策下基于制造商、运输商和零售商的三级供应链网络的合作减排问题，发现产品定价与减排技术创新两阶段同时合作时企业的减排量最大，且提高补贴会提高企业减排量。魏守道[22]利用微分博弈模型，研究了双供应商双制造商的两级供应链下的企业合作减排问题，发现在碳排放权交易背景下供应链企业的最优选择具有较强差异性，供应商更偏向于全面合作减排，而制造商偏向于研发竞争。李冬冬和杨晶玉[23]从寡头企业和政府两个主体出发，研究其在减排框架下的策略选择，发现排污税会影响最优策略选择，低税收会使均衡趋向于竞争创新，而高排污税水平会使企业选择合作创新形式进行研发活动。谢鑫鹏和赵道致[24]将新古典理论与博弈论相结合，研究了碳排放规制下国有制造业的策略选择，发现在研发与定价两个过程的完全合作模式更能实现减排效果同时最大化企业利润。赖苹等[25]研究了碳税情形下企业的研发策略，发现全联盟的合作模式优于半联盟合作以及不合作策略。

综上所述，现有研究存在以下不足：第一，在企业减排技术研发过程中，研究者已经开始关注环境税和碳补贴对企业微观减排行为影响，但却缺少环境税、碳交易和碳补贴政策的整体联动性分析。第二，在混合框架企业碳减排行为研究中，研究者们往往讨论环境税与碳交易市场孰优问题，但忽略了技术溢出率对企业碳减排行为影响，以及没有对政府治理政策与环境税及碳排放权交易价格之间的动态影响机理给予良好的诠释。第三，合作创新方面，少数研究者注意到了合作创新对企业减排存在影响，但其分析仅限于碳税或碳排放权交易等单一环境政策，缺少混合环境政策下的分析。

针对以上问题，本文将碳排放权交易价格内生于企业减排决策中，结合环境税、碳补贴政策、碳排放配额构建了混合环境规制政策并应用于企业减排行为研究中。结合三阶段动态博弈，即政府投资补贴率确定阶段、企业减排投资阶段、企业生产阶段的均衡策略选择，给出了碳排放权交易价格、技术溢出率、企业减排研发投资行为选择和政府最优补贴决策之间的动态影响机理，为政府、企业相关策略的制定提供一些理论依据，从而尽快实现我国整体的减排目标。

2 模型建立与求解

本文将政府与减排企业的博弈过程划分为三个阶段：首先政府确定补贴率，然后企业根据补贴率动态决策减排投资和产品生产。考虑到企业间技术研发的竞争与合作意愿，从以下三种情况探讨政府和减排企业在三阶段动态博弈过程中的最优决策。情形1：完全不合作(NC)，即减排技术企业自主创新和产品生产阶段均进行竞争；情形2：半合作(DC)，即仅在产品生产阶段进行竞争，但减排技术合作创新；情形3：完全合作(FC)，即减排技术合作创新和产品生产阶段合作。基本假设如下：

(1)在产品生产阶段，假设减排企业为生产同质产品的双寡头厂商，产品生产造成环境污染并具有负的外部性。令两个企业的生产产量分别为qi和qj(i≠j)，单位产品的生产成本为c。同时假设市场反需求函数为p(Q)=a-b(qi+qj)，其中，a、b均为常数。

(3)在减排投资确定阶段，本文假定在企业的减排过程中存在技术溢出效应。当企业j减排水平为Dj时，技术溢出效应使得企业获得额外减排水平βDj。令企业i的最终单位产品碳排放量为θi，则θi=A-Di-βDj。针对企业的碳排放量，政府以税率t进行征税，则企业需缴纳的税为t(θiqi)。

根据以上假设，企业i的利润函数为:

=[a-b(qi+qj)]qi+[σi-(A-Di-βDj)qi]·

(1)

不同于以往文献，本文提出了这样的一个现实约束，企业在一级碳排放权交易市场以免费方式获得碳排放权σi，并在此碳配额约束下进行生产和创新。当然也会有一些企业碳污染物排放量超过了自己的购买量，政府会通过惩罚策略约束企业行为。惩罚成本较小时，任何环境治理政策都会在企业的逆向选择倒逼下失效。本文没有在此讨论政府惩罚成本所造成的逆向选择问题，重点探讨了大部分企业遵守治理框架规则下的环境规制政策相互影响问题。

通过求解政府—企业三阶段博弈模型，本文给出了三种情形下最优补贴率、企业最优减排投资率及企业最优生产产量。具体过程如下：

2.1 情形1：完全不合作创新模式(NC)

(1)最优生产产量决策

根据企业追求利润最大化原则，本文给出企业i的目标函数如下:

(2)

(3)

企业j的最优生产产量为

(4)

结论1企业最优生产产量与环境税和碳排放权交易价格均成反比例关系，说明政府要合理设置环境税税率，否则两项环境规制政策的叠加作用会抑制产品市场的活跃程度。政府碳补贴并不影响企业生产决策。从2013年至今，我国政府引入碳排放权二级交易市场的目的，即以市场机制来实现碳排放权这种稀缺资源的最优配置。但是，碳排放权价格的上涨会引起企业生产的下降。2018年开始实施环境税，过高的税率同样会引起企业生产的下降。因此政府要合理设计一级碳交易市场碳排放权免费分配方案与环境税率，以免造成产品市场的萎缩。

(2)最优减排水平决策

将公式(3)和(4)带入最大化利润目标函数：

[A-(2-β)Di-(2β-1)Dj])2+

(5)

在2(k+t)2(2-β)(1+β)<9bε(1-r)条件下对减排水平求一阶导数，同时二阶导数小于0，得：

Di=Dj=DNC

(6)

结论2在减排水平决策阶段，碳排放权交易、碳税、碳补贴具有三重叠加作用，与碳减排水平呈正比，即政府征收环境税、建设碳排放权交易市场、发放补贴可以激励企业进行减排技术研发创新，提高了碳减排水平。同样，技术溢出系数与企业碳减排水平呈正向关系。然而，企业减排研发投资的效率与碳减排水平呈反比。企业减排研发投资的效率越小，代表企业创新能力越强，碳排放减少量越大。

(3)最优补贴率的确定

社会最大化福利函数表达为:

(7)

将所求得的最优生产产量代入社会福利函数中得：

F=2q(a-c)-2bq2+k(σi+σj+2(1+β)·

Dq-2Aq)-εD2-2dq(A-(1+β)D)

(8)

对减排研发投资求一阶导数得到社会福利最大化条件下的补贴率rNC(见表1)。

2.2 情形2：半合作创新模式(DC)

在半合作-仅在最优产量阶段竞争情形下，企业在减排研发阶段合作创新从而使企业享有同样的减排投资水平，而在产品生产阶段仍然保持企业之间的独立决策。

(1)最优生产产量决策

企业最大化利润函数为：

=[a-b(qi+qj)]qi+[σi-(A-Di-βDj)qi]·

(9)

结论3半合作情形下的最优产量策略与完全不合作情形下的最优产量策略一致。结论3与结论1相同。

(2)最优减排水平决策

在减排研发阶段，如果企业采取合作创新的方式，那么最优减排水平的确定以企业的共同利润最大化为目标函数：

maxΠDC=Π1+Π2

=2q[a-2bq]+(σi+σj)k-2kq(A-D-βD)-

2cq-2tq(A-D-βD)-2tR-(1-r)εD2

(10)

将所求得的企业最优生产产量代入最大化利润函数中得:

maxΠDC=Π1+Π2

(σi+σj)k-(1-r)εD2

(11)

在2(1+β)2(k+t)2<9bε(1-r)条件下对减排水平求一阶导数，同时二阶导数小于0，得:

(12)

结论4通过分析企业仅在生产产量决策阶段进行竞争的半合作情形，环境税、碳排放权交易价格、补贴率之间的相关关系类似于企业完全不合作情形。当β>0.5时，半合作状态下的企业碳减排水平要明显高于不合作情形(分析两种情形的约束条件可知)，且技术溢出率给企业带来更高的减排水平。但是，当0<β<0.5时，虽然技术溢出系数与企业碳减排水平同样呈正向关系，但是半合作状态下的企业碳减排水平并不高于不合作情形。

(3)最优补贴率的确定

社会最大化福利函数为：

(13)

将所求得的最优生产产量和确定的最优减排水平代入社会福利函数中得:

F=2q(a-c)-2bq2+k(σi+σj+2(1+β)·

Dq-2Aq)-εD2-2dq(A-(1+β)D)

(14)

对减排研发投资补贴率求一阶导数可得到社会福利最大条件下的补贴率rDC(见表1)。

2.3 情形3：完全合作创新模式(FC)

在完全合作-各个阶段均进行合作情形下，企业在生产产量确定阶段、减排研发投资阶段均共同决策从而使企业的共同利润最大化。因此，令qi=qj=q,Di=Dj=D。

(1)最优生产产量决策

企业的共同利润最大化函数为:

(15)

对产量求一阶导数

(16)

结论5通过分析完全合作情形下企业最优生产产量可知，环境税、碳排放权交易价格、补贴率之间的相关关系类似于完全不合作和半合作情形。但是完全合作情形下的企业最优产量低于竞争和半合作情形下的最优产量。这也体现了企业通过合作降低市场供给总量以维持高价的目的。

(2)最优减排水平决策

企业的共同利润最大化函数为:

(17)

将所获得的最优生产产量代入利润函数中得：

(σi+σj)k-(1-r)εD2

(18)

在(k+t)2(1+β)2<4bε(1-r)条件下，对减排水平求一阶导数，二阶导数小于0，得:

(19)

结论6通过分析企业完全合作情形下，获得的企业最优减排水平可知，其与环境税、碳排放权交易价格、补贴率之间的相关关系类似于企业完全不合作情形下获得的结论3。完全合作情形下减排水平低于半合作情形。但是，当0<β<0.41时，完全合作状态下的企业碳减排水平并不高于不合作情形。

(3)最优补贴率的确定

社会最大化福利函数为:

(20)

将所求得的最优生产产量和确定的技术溢出率代入社会福利函数中得：

F=2q(a-c)-2bq2+k(σi+σj+2(1+β)·

Dq-2Aq)-εD2-2dq(A-(1+β)D)

(21)

对减排研发投资补贴率求一阶导数可得到社会福利最大条件下的补贴率rFC(见表1)。

表1 不同合作模式社会福利最大化条件下补贴

3 模拟仿真及分析

自2013年中国碳排放权交易试点、2018年相继开始征收环境税以来，企业减排决策必然受到环境规制政策的影响。本文运用Matlab软件对模型中的相关变量进行赋值模拟，检验分析模型的合理性，并探讨混合环境治理框架下企业碳减排行为的特点。

参照孙亚男[12]、李敏和刘青[28]等的研究，在模型最优值存在情形下，对模型中各参数设定如下有效参考值：假设只有企业1和企业2，并且实行碳减排总量控制，年度排放限额为σi=σj=σ=1万吨。根据广州碳排放权交易所公布的2017年8月的碳配额日成交均价，取k=10元/吨；参考国家发改委及财政部课题组“中国环境税税制框架设计”专题组专家的建议，取t=10元/吨。根据柴油每升排放系数为2.6769kg/L，电能每千瓦时排放系数为0.8108kg/Kwh，假设每单位碳排放系数A=1.5万吨。假设市场容量a=51，b=40，单位产品的生产成本c=1。企业减排研发投资的效率ε=40,企业排污对社会环境的边际破坏程度d=11。假设在完全不合作下技术溢出率为0.1，在半合作和完全合作情形下技术溢出率为0.8。本文给出了减排补贴阶段和减排水平确定阶段各个变量之间的敏感性分析，从而更好地阐述环境税、碳补贴、碳排放权交易对企业决策的影响。

3.1 碳减排补贴率与相关变量之间的敏感性分析

首先分析减排补贴率对企业最优产量的影响，由图1可知企业的最优产量随着补贴率的增加而增加，企业的补贴能够有效的减缓企业减排投资的负担。另外，完全合作情形下的产量要低于半合作及不合作情形，这是由于企业在生产阶段合作，相当于一个寡头市场，企业可以控制产量及价格来谋求企业利润的最大化。同时，减少产品数量还能够剩余更多的碳排放权，从而获得二级交易市场的收益，与结论5一致。而对半合作情形，两企业必须生产足够产品以应对竞争对手。图2给出了减排补贴率对企业最大利润的影响，我们发现企业最大利润也随着补贴率的增加而增加，这与结论1、结论3和结论5相一致。相比之下，完全合作情形的企业最大利润要高于其他两种情况，这是因为企业通过减少产量节省了大量的碳排放交易权。

图3显示的是减排补贴率对企业最优减排水平的影响。当减排投资补贴相同时，企业减排水平大小序列为：完全合作>半合作>不合作情形。随着补贴率的增加，企业减排量也随着增加，这说明政府补贴能够促进企业减排投资。我们也观察了在完全合作情形下，交易价格对企业最优减排水平的影响。由图4可以发现，当碳交易价格为10元/吨时，企业单位产品减排水平要大于同一补贴率下碳交易价格为5元/吨时的减排量。由此可知，正如结论2、结论4和结论6所述，随着碳交易价格的提高企业单位减排水平也会上升。但同时，在全合作且补贴率小于26%情形下，碳交易价格为15元/吨时企业单位产品减排量小于碳交易价格为10元/吨时的单位产品减排量。这说明当政府在确定补贴率时不考虑碳排放权交易市场价格，而确定一个特定的、小于26%的补贴率时，碳交易权价格对企业单位产品减排水平的影响是非线性的，因此在政府确定补贴率时，为了科学合理的促进企业减排，要考虑碳排放权交易价格对企业减排补贴率的影响。

图1 企业最优产量vs减排补贴率

图2 企业最大利润vs减排补贴率

图3 最优减排水平vs减排补贴率

图4 碳交易价格、减排补贴率与最优减排水平

3.2 碳排放权交易价格与相关变量之间的敏感性分析

本文继续探讨碳排放权交易价格对企业减排行为的影响。图5显示碳排放权交易价格与减排投资补贴率负相关。可以看出，随着碳排放权交易价格的增加，政府对减排投资的补贴率逐渐减小，这说明碳排放交易政策可以有效降低政府的补贴，减轻政府的负担，碳交易市场的建立是解决碳排放问题的重要手段。在半合作方式下政府补贴率最高，原因在于半合作情形下的产量要高于完全合作情形，企业既需要碳排放权来生产，又需要碳排放权在二级市场上交易获得更多收益。因此，这种半合作方式需要政府投入的碳减排补贴更高。由图6可知，从企业最优减排水平角度来看，随着碳交易价格的上升，企业的最优减排水平也上升。这表示碳排放交易权政策可以有效的激励企业进行减排创新研发，提升企业的最优减排水平从而增加企业的额外利润。同时我们观察到，碳排放权交易价格对企业单位产品减排水平的影响并不是线性的，在半合作与全合作情形下，在碳排放权交易价格达到12元/吨左右企业单位产品减排水平达到最高值。在完全不合作情形下，在碳排放权交易价格达到7.6元/吨时单位减排水平便已经达到最大。并且，半合作情形下减排水平要明显大于完全合作情形。如图5、图6所示，政府在确定最佳补贴率时，需要将碳排放权交易价格纳入考量。

图7展示了企业节余的碳排放交易权随着碳排放权交易价格变化的走势。可以看出，节余碳排放权交易量与交易价格成正比，这说明碳排放权交易价格越高，企业越有动力节约初始分配的碳排放权，以在碳市场换取经济利益。节约碳排放权有两种手段：一是加强减排研发，提高企业产品单位减排水平，但企业必然要投入资金，从而给企业利润带来压力。二是减少产品数量，但是减少产品数量也会影响企业的利润。从图7可以看出，在完全合作情形下的碳排放权交易量要明显大于半合作与不合作的两种情形。这是由于在完全合作情况下，企业通过产品阶段合作形成一个寡头，虽然产量减少，但是可以提高价格维持企业利润，同时也可以大量节约初始碳排放配额在碳交易市场上。

图8进一步显示了社会最大福利随着碳排放权交易价格的增加而增大，这说明碳排放权交易市场的存在能够有效增加社会福利。此外，我们观察到，在不合作、半合作、完全合作三种情形中，半合作情形的社会福利是最佳的。因为完全合作情形下企业在生产阶段合作会形成单寡头市场，产品数量会小于生产阶段不合作的情形。而对于企业最大利润而言，虽然全合作情形下的企业的最优产量要小，但是由于形成了单寡头垄断市场，企业的利润反而大于半合作情形。同时由图6可知，半合作下企业单位减排水平要高于完全合作情形，所以综合来看，半合作情形下社会福利最大。

图5 减排补贴率vs碳交易价格

图6 企业单位产品减排水平vs碳交易价格

图7 企业节余碳交易量vs碳交易价格

图8 社会最大福利vs碳交易价格

3.3 环境税和企业技术溢出率的敏感度分析

除了碳减排补贴率、碳排放权交易价格，对企业征收环境税也是一种可以促进企业减少碳排放的有效手段。需要指出，由本模型中企业最优减排水平D的表达式可以看出，环境税对最优减排水平的作用与碳排放权交易价格相似。魏茨曼指出，当市场处于完全竞争、完全信息和交易费用为零的状态时，环境税与碳排放交易制度二者在政策效果上具有一致性，且当边际减排成本与边际减排收益相同时二者等价。本文假设企业在商品阶段是完全竞争、完全信息情形，所以结论便是两者效果相同。但现实世界里这些假设很难满足，环境税和碳排放权交易机制的政策效果并不相同。环境税机制有较低的制度成本，在操作性上更简便；而碳交易机制在对信息变化的反映上具有很强的灵活性，这也增加了企业碳排放决策的风险和难度;此外，相较于环境税这种间接性的碳减排激励机制，碳排放权交易下的减排效果更显著。

本文进行了半合作情形下环境税以及技术溢出率的敏感度分析。如图9显示，在半合作情形下，随着环境税从1元/吨增加到5元/吨，企业的减排水平反而减少，当环境税增加到10元/吨，企业单位产品减排水平会随之提高。这说明环境税如同碳排放权交易价格一样，对企业单位产品减排水平的影响是非线性的。同时，环境税会给企业带来较大的负担，而且由于税收是以政府为主体运作，存在权力寻租的空间。

图10则给出了半合作情形下另外一个会影响企业减排投资的因素—企业之间的技术溢出率的影响。技术溢出率与企业最优减排水平之间存在阶段性变化，其中半合作、完全合作情形阈值分别为β=0.5和β=0.41。这说明，只有超过阈值，企业间进行碳减排研发合作才会提高企业最优减排水平，供给更多的碳排放权，获得较高的碳排放权价格。但根据我们所得的半合作情形下政府对企业投资补贴的表达式可以看出，减排补贴率与技术溢出率成正比，这说明随着企业之间搭便车的情况越来越严重，为了维持社会福利最大化，政府承担的负担也会越来越重。

图9 半合作情形下环境税的敏感度分析

图10 半合作情形下技术溢出率的敏感性分析

4 结语

随着我国碳减排的需求越来越迫切，在面对企业减排及减排研发动力不足、环境政策实施存在局限性等问题时，政府如何有效的利用环境政策激励企业进行减排创新、提高减排水平引起了越来越多的关注。本文以社会福利最大化为前提，将碳排放权交易与环境税政策、碳补贴政策相结合，通过环境政策混合治理框架下的政府-企业博弈三阶段模型，即政府最优投资补贴率确定阶段、企业减排投资阶段、企业生产阶段，运用逆推归纳法，分析了碳排放权交易价格、企业减排研发投资行为选择和政府最优碳减排补贴决策之间的动态影响，得出如下结论。

第一，从政策作用效果来看，碳减排补贴政策能够减轻企业减排投资负担，激励企业进行减排技术创新投资，提高减排水平。碳排放权交易政策不仅有效提高企业的减排水平，而且碳排放权交易价格的增加能减轻政府对减排投资的补贴，降低政府的负担。碳排放权交易价格的增加也会提升企业的最大利润和社会最大福利，这表明碳排放权交易市场不仅是解决污染问题最有效的一种方式，而且也会带来社会最大福利的提高。

第二，从企业竞争与合作方式来看，半合作情形下的企业减排水平最优，不仅能够较好地推动国家减排目标的实现，而且也能最大化社会福利。半合作情形既克服了完全合作情形下的垄断市场的形成，又能克服竞争情形下减排研发投入的分散性，实现减排技术的合作创新。这说明在产品市场和技术研究市场的双重作用下，企业减排投资要比缩减产量更为有效地实现国家减排目标。

根据研究结论对碳减排政策的实施提出以下建议。(1)实行综合有碳排放权交易、环境税以及碳补贴政策的混合治理框架。相较于单一政策，混合治理框架情形下政府和企业能够更加灵活的安排自身减排策略，有助于实现碳排放总量控制，降低碳减排政策实施阻力。(2)充分利用碳排放权交易市场机制。政府在制定补贴率时，可以参考碳排放权交易市场中碳交易价格，当碳交易市场中碳交易价格上升时，政府可相应的降低补贴率；碳交易价格下降时，相应的提高补贴率。完善的碳交易市场可以实现有限碳排放权的有效分配，也是企业能够积极参与交易的前提，能够促进企业达到最优碳排放博弈决策。(3)确定合理的环境税水平。过高的环境税会增加企业负担，对于不同经济发展水平的地区可以实行有差别的环境税。同时也要认清，政府如何充分整合政府环境税、碳补贴、碳排放权交易市场以及合作激励政策等不同环境治理工具仍然是一个难题，需要我们进一步思考如何从完全信息市场结构到不完全信息市场结构的分析。

当然，本研究还存在有待改进之处。在模型构建过程中对考虑的因素进行了简化，如将产品市场看作完全竞争、把环境税的作用等同于碳排放权交易价格，这种情况在现实中是无法成立的。在模型建立的同时并没有考虑消费者低碳产品支付意愿和其对产品需求量的影响。此外，模型只考虑了拥有两家企业的行业碳减排行为问题，未来需要在多企业环境中进一步验证模型的合理性和实用性。