环境保护税的大气环境效应：RD实证研究

邓力平 朱云格 王智烜

(1.厦门大学经济学院，福建 厦门 361005；2.厦门国家会计学院，福建 厦门 361005)

一、引言

党的十八大以来，在习近平生态文明思想指导下，我国正在全力打好污染防治攻坚战。具体来看，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和二○三五年远景目标纲要》明确提出“推动绿色发展”，“促进人与自然和谐共生”的生态文明建设总目标，并指出了“提升生态系统质量和稳定性”“持续改善环境质量”“加快发展方式绿色转型”三个重点发展方向。要做好这些工作，既要发挥微观经济主体的能动性，更要通过宏观政策保证经济社会发展的正确方向。税收在国家治理中起基础性、保障性和支柱性作用。需要认真研究“十四五”时期我国税收在实现绿色发展过程中的作用，为进一步践行习近平生态文明思想提供重要助力。

2016年12月25日，第十二届全国人民代表大会常务委员会第二十五次会议正式通过《中华人民共和国环境保护税法》(以下简称环境保护税法)，这标志“费改税”完成了法律层级的跃迁，是我国完善绿色税收体系和生态文明建设进程中具有里程碑意义的一步。自2018年1月1日起正式实施，环境保护税在污染防治上取得了一系列有目共睹的成绩(邓力平和陈斌，2022)[1]。本文以此为研究背景，聚焦环境保护税在大气污染防治中的作用，试图通过断点回归(Regression Discontinuity, RD)方法对地市级城市空气质量和主要大气污染物浓度变动趋势展开分析，以期通过实证结果为我国绿色税制的进一步改革完善提供有益借鉴。

二、理论基础和文献综述

目前学界对环境保护税的理论研究较为一致，认为环境保护税能够解决环境污染的外部性问题，纠正市场的无效率和社会福利的损失。其中较为经典的理论基础就是以Pigou(1920)[2]为代表的经济学家主张以政府干预，如征收税费和补贴的方式，将环境外部效应内生化，这种用于维持私人边际成本和社会边际成本平衡的税收手段也被称为“庇古税”。在理论基础各方较为一致的情况下，当前环境保护税的研究集中于对其政策效应的评估。

(一)环境税的绿色效应研究

在“庇古税”理论的支撑下，税收对外部性的调整作用被广泛认同并形成当前各国税制体系中的绿色税种，这些绿色税种也被统称为广义环境税，如我国现行的环境保护税、资源税、消费税等。随着各国环境保护类税种的开征与发展，其效应研究逐渐成为学界讨论的焦点，针对环境税降污减排的绿色效应研究也方兴未艾。

国外对于环境税的降污减排效应给予了众多关注，Millock 和Nauges(2003)[3]证实了法国的空气污染税对二氧化硫、氮氧化物和盐酸排放的负面影响显著。Ciccone(2018)[4]发现挪威车辆登记税改革中通过对购买节能车辆给予税收激励显著降低了车辆排放碳强度，在政策实施当年平均CO2排放强度降低约7.5克(CO2/km)。另外，近年来随着碳税成为推进减排目标的重要政策工具，国外逐渐将研究重点转移到碳税和能源税的减排效应。Vera和Sauma(2015)[5]通过比较智利碳税和电力部门的一些能源效率措施对减少二氧化碳排放的影响，发现两者均对二氧化碳的排放起到抑制作用，但能源措施可以实现更高的减排效应。

国内学者针对我国环境保护税降污减排效应的研究主要从三个角度出发。一是基于环境保护税(排污费)和污染排放量之间相关性进行分析。于佳曦和李新(2018)[6]基于我国省级排污费数据建立模型研究排污收费对工业“三废”的抑制作用，结果表明排污费对于废气和废水的排放均起到抑制作用。而李建军和刘元生(2015)[7]研究结果表明企业所得税、消费税和增值税会对工业“三废”产生减排效应，但排污费的征收并无此效应。二是从“费改税”视角分析环境保护税立法的政策效益。卢洪友等(2018)[8]从环境保护税法征收标准变化的角度出发，认为环境保护税税负的提升对不同污染物排放的影响具有异质性，对某些污染物甚至存在“反向激励”。刘晔和张训常(2018)[9]从同样角度研究证实了我国排污收费政策的有效性和必要性，并发现不同区域对排污费制度的反应有所差异，东部和中部地区对排污收费的敏感性更高。三是对环境保护税(排污费)税率设置进行合理性分析。陈诗一和武英涛(2018)[10]通过估算大气主要污染物的影子价格来衡量治理雾霾的边际成本，进而对我国环境保护税税率设置的合理性进行探究，研究结果表明当前氮氧化物的征税标准过低。Hu等(2020)[11]通过设定高、中、低三种税率档次对云南省重点行业大气和水污染物排放的边际成本进行估计，指出我国环境保护税税率制定普遍偏低，难以对企业减排起到激励作用。在对国内环境保护税研究深入推进的同时，学者们也将目光放眼至全球。He等(2019)[12]通过对OECD国家和中国省级数据进行分组回归，发现环境税的减排效应在低工业增加值的OECD国家和高工业增加值的中国内陆省份更为显著。邓微达和王智烜(2021)[13]认为从整体执行效果来看，日本碳税的实施能够在有效减排的同时促进经济发展。

(二)RD设计在环境政策方面的研究

目前，国内外大多采用可计算一般均衡模型(CGE)对环境税的政策效应进行定量研究，但随着RD方法逐渐兴起，其随机试验的优势得到学术界的青睐。RD方法最初用于研究奖学金对学生未来学业和职业发展的影响(Thistlethwaite和Campbell,1960)[14]。Hahn等(2001)[15]对RD策略的变量识别与函数形式问题进行了理论证明，使其在广泛应用中成为当前政策效应评估中重要的研究策略。

国外对于RD方法应用的涉略范围较广，主要分布在教育、环境、经济和政治等领域。在环境领域中，Auffhammer和Kellogg(2011)[16]通过RD方法证实了美国加利福尼亚州的汽油含量法规显著改善了空气质量。Percoco(2015)[17]在评估伦敦拥堵费对污染水平的因果效应中发现，拥堵费的实施产生政策“溢出”效应，即收费区域污染物浓度下降的同时周边区域空气污染加剧，因此政策的整体环境效益有限。另外，由于RD在应用初期存在一定的局限性，一些学者持续在方法的运用上予以完善和拓展。Hausman等(2018)[18]基于时间维度断点回归设计的特征，结合环境经济学领域使用空气质量数据的假设示例，为时间框架中使用RD的实证研究提供了建议。Gelman等(2019)[19]认为在RD实证研究中常见的使用高阶回归的方法存在明显缺陷，会导致估计偏差、置信区间覆盖率差等问题，并建议使用局部线性回归或局部二次项回归进行估计。

国内对于RD方法的应用集中在环境领域，主要用于评估时间维度上各种环保政策效应的大小。具体来看，国内研究者主要从两个角度出发。一是研究环保相关政策对环境的直接影响。毕睿罡和王钦云(2019)[20]以我国2007年将环保一票否决制度引入地方官员考核标准这一政策变化作为时间断点回归的切入点，发现政策实施后地方政府的环保监管力度大为增强。也有学者的研究表明部分环境政策的影响有限，如Tang等(2016)[21]使用RD方法发现中国环境目标体系中的奖惩措施对各省的环境绩效并无显著影响。二是研究重大事件对环境外部性的溢出效应。石庆玲等(2016)[22]将“两会”期间作为实验组，发现AQI和主要污染物浓度在“两会”前夕开始降低并在“两会”结束后迅速反弹，因此可以视作为一种“政治性蓝天”。纵观现有使用RD方法进行环境效应评价的研究，主要是从环境行政法规或者对环境具有正外部性影响的重大事件出发，而本文将视角立足于我国环境保护税制度的层级跃迁，研究“费改税”的制度变化对城市大气环境改善的政策效应。

(三)文献评述

总体而言，研究环境税或环保类政策降污减排效应的文献在视角和方法各有侧重，但研究结论具有较强的一致性，即认同政策对环境外部性的抑制和纠正作用，但从研究方法和研究视角等方面，国内现有相关研究还存在完善空间。一是数据选择上，由于我国环境保护税法自2018年才开始实施，考虑到数据的有限性和可得性，部分研究采用CGE等计量模型或根据污染物排放量估算环境保护税(排污费)收入，进而在模拟数据的基础上展开实证研究，然而基于模拟数据的研究结论虽然能提供方向性的研究思路，但并不能客观真实地反映政策的降污减排效应。二是研究方法上，现有使用RD方法研究大气污染防治效应的文献多从短期环保行政政策的实施为切入点，且多以日度数据进行研究，在局部回归中更易受到短期波动的干扰，不利于研究结果的稳定性。三是研究对象上，部分文献以省级环境保护税(排污费)收入作为因果关系的研究变量，不仅未考虑到省内城市的异质性，也不可避免会产生排放量大导致的环境保护税(排污费)收入高的内生性问题，进而模糊实证结果。

考虑到以上问题，本文借我国环境保护税实施的准自然实验，通过RD方法估计政策对城市大气环境的改善效应。首先，在模型设计上，RD较好地克服了内生性问题，同时突破了单阶局限性，以多项式回归更客观真实地表现了研究对象的因果关系。其次，本文将观测对象细化到市级层面，同时扩展了环境保护税“绿色红利”的研究视角，以城市空气质量为绿色效应的主要观测对象，将观测指标扩展到6种主要大气污染物。最后，本文丰富了对环境保护税政策效应的比较研究，将样本城市按征收标准的高低分类，深入探究环境保护税对大气环境改善效应的地区异质性。

三、变量说明与识别策略

(一)变量说明与数据来源

1.变量说明

(1)被解释变量

目前衡量城市大气环境的主要定量指标是2012年3月国家发布的新空气质量评价标准(AQI)，因此本文以AQI作为主要被解释变量。同时，选取参与空气质量评价的6项主要污染物年均浓度数据进一步分析，分别是PM2.5、PM10、CO、NO2、O3和SO2。关于样本范围，国务院2007年发布《国家环境保护“十一五”规划》明确划分了113个环保重点城市，长期以来作为全国环境治理的重点城市，发挥着环境监测和降污减排的示范带头作用，对环境保护的重视程度和监测力度相对更高，因此对于相关指标的披露更为全面和详细。另外，考虑到城市内部污染水平相似，环境防控和检测力度也相近，以地市级数据进行分析更具有可信度。因此，本文选择以113个环保重点城市作为观测对象对环境保护税的政策效应进行评估。

(2)驱动变量和处理变量

本文RD设计以时间(年份)为驱动变量，将环境保护税的实施作为处理变量，即以政策开始执行年份2018年为RD的分配点，按时间顺序对各年分别赋值并进行去中心化处理，2018年之前小于0，2018年为0，2018年后大于0。另外，考虑到样本量的对称性和数据的可得性，本文选取环境保护税法实施节点前后各3年的城市大气环境数据，即以2015-2021年作为时间跨度。

(3)控制变量

为了进一步提高研究的严谨性和结论的可靠性，本文在RD设计中添加了诸多控制变量来降低对被解释变量造成的干扰，我们将这些控制变量分为三组：环境压力、环境治理能力和环保改革力度。首先，我国的大气污染主要来源于工业排放，第二产业比重越高的城市往往面临更大的环境压力，同时人口数量也是对城市环境承载能力的挑战。因此，我们将第二产业占GDP的比重和年末人口总量作为地方环境压力的控制指标。其次，环境治理能力一定程度上依赖于地方经济发展水平，我们使用人均GDP作为地区经济发展程度指标，与污水处理厂集中处理率、生活垃圾无害化处理率以及建成区绿化率水平共同作为环境治理能力的控制指标。另外，近年来国家加强对大气环境的保护和规制力度，无论是污染防治攻坚战的开展还是“煤改气”“煤改电”等改革的推行，都将环境保护和降污减排的责任逐步下放至地方，地方政府有动力通过提高环境规制强度和加强污染防治力度来保证本地区环境质量达标。基于此，本文以煤气供气总量和治理废气年投资额作为地方环保改革力度指标。

2.数据说明

本文以113个环保重点城市2015-2021年AQI及6项大气污染物的年均浓度值作为被解释变量，其中113个环境保护重点城市名单来自国务院2008年发布《国家环境保护“十一五”规划》，城市AQI及大气污染物原始数据来自中国环境监测总站的全国城市空气质量实时发布平台，经整理得到年均浓度值，并通过不同来源渠道数据横向对比确保数据真实可靠。城市各年GDP、年末总人口、第二产业比重、绿化率等控制变量数据来自各年《中国城市统计年鉴》《中国环境年鉴》， 并对2021年部分控制变量利用插值法补缺。为了避免数据波动性较大的问题，对年末总人口、GDP、煤气供应总量和治理废气年投资额4项控制变量进行对数化处理，变量的描述性统计分析结果如表1所示。

表1 主要变量描述性统计

(二)识别策略

本文利用环境保护税于2018年在全国范围内统一实施的非连续性制度设计，采用时间维度的精确断点回归方法对政策实施的大气环境改善效应进行实证研究。RD设计原理在于在非实验设定下实现因果推断，即驱动变量一旦超过某个临界值(分配点)，被解释变量是否受此影响被触发，若在分配点处出现显著的“跳跃”现象，则该“跳跃”可以认为是政策从无到有带来的效应。本文采用非参数估计的方式，通过Calonico等(2014)[23]提出的CCT法识别最优带宽来拟合环境保护税实施前后的AQI及主要大气污染物浓度变动曲线及相关关系。在RD非参数方法中通常使用核函数对带宽范围内的样本数据赋予权重，进而计算出局部平均处理效应(LATE)，由于核回归的边界性质不理想，本文采用局部多项式形式进行估计。

此外，我们在RD研究中加入控制变量增加估计的精确度，同时分别报告加入固定效应展示回归情况。在环境保护税实施前，各地政府同样出台一些环境规制政策，如“煤改气”“煤改电”等，但这些政策都是渐进推行实施的，并不像环境保护税的实施有明确时间节点，因此只有环境保护税政策变量显著变化，其他变量均呈现连续，这使得RD设计具有“局部随机试验”的特点。

四、实证结果

(一)断点测试

使用RD方法时，首先要确定的是断点效应的存在。因此，在本文针对环境保护税实施对大气环境改善效应的RD研究中，首先应当直观地体现出被解释变量在政策实施年份产生“跳跃”现象。在基准回归中，我们绘制出分配点前后的拟合曲线(图2)，图中每一点表示在政策实施前后113个环保重点城市平均AQI水平，可以明显观察到在0处(即分配点2018年)AQI呈现跳跃式下降，这初步说明环境保护税实施后城市空气质量水平整体上升且在实施年份得到明显改善。

图2 环境保护税实施前后AQI拟合曲线 注：图中竖线表示95%的置信区间。下同。

为了进一步细化研究，同样展示构成AQI的6项污染物浓度值变化趋势如图3所示，可以发现，PM2.5、PM10、CO、NO2和SO2等5项污染物同样在2018年呈现不同程度的向下“跳跃”，也即存在显著的断点效应，这说明环境保护税较好地抑制了污染物排放。同时，还要看到O3出现与其他5项大气污染物反向“跳跃”。在2021年2月25日的新闻发布会上，生态环境部发言人明确指出近年来我国O3浓度上升主要原因是O3前体物排放居高不下，高温少雨的气象条件有利于O3生成，以及全球O3浓度同样处于上升阶段。这里必须指出的是主要前体物挥发性有机物(VOCs)并不在环境保护税征税范畴之内，因此我们可以看到这种反向“跳跃”，后续实证结果也可看到相关类似结果。

(二)基准回归结果

根据Gelman 和Imbens(2016)[19]的研究结论，在RD中引入高阶项可能会导致回归结果的不稳定以及置信区间覆盖率差等问题，因此本文分别使用2阶和3阶多项式形式对变量进行拟合，通过改变多项式的阶数验证被解释变量对多项式形式的敏感性，同时避免过度拟合带来估计偏差。回归结果如表2所示，在局部多项式回归中，当仅添加控制变量时，城市AQI与环境保护税实施呈现显著负向相关关系，回归系数表现较稳定，在此基础上添加固定效应后回归系数仍然显著为负。因此，回归情况基本证实了环境保护税的实施对113个环保重点城市平均AQI下降起到显著推动作用，并在政策实施当年体现出空气质量改善断点。

表2 基准回归结果

图3 环境保护税实施前后单项污染物拟合曲线

进一步将构成AQI的6项污染物作为被解释变量进行回归，这里采取Gelman和Imbens(2016)[19]的研究建议，采用局部多项式回归的方式引入二次项进行拟合。回归结果如表3所示，5项大气主要污染物均随着环境保护税的实施呈现下降趋势，其中PM2.5、NO2和SO2在1%的水平下显著，PM10和CO在5%的水平下显著，这表明政策实施推动城市大气污染物浓度值总体下降，AQI评分因子下降继而导致AQI出现明显降幅，大气环境改善效应显著。除此之外，回归结果显示O3浓度与环境保护税的实施呈现正向显著变化，其原因已在上文分析。这基本契合我国近年来大气中O3浓度值呈现上升，特别是其前体物挥发性有机物(VOCs)排放量高企态势。

表3 单项污染物回归结果

(三)平滑性检验

平滑性检验主要用于验证RD方法对于研究内容的适用性，该假设是指除了被解释变量，其他所有的变量在分配点附近的取值不能被精准的操控，即在整个观测区间内应当呈现连续。在本研究中，若能观察到城市大气环境在政策实施年份出现突变，而其他因素是连续变化的，则有理由认为环境保护税的实施推动了城市大气污染的防治和空气环境的改善。因此，我们将控制变量作为被解释变量逐一进行回归观察其是否会产生断点效应，以判断本文所选控制变量的可行性。具体回归结果如表4所示，可以发现所有控制变量在断点处均不显著，2018年前后控制变量基本保持连续平稳变化趋势。因此，基本可以认为本文因果关系的研究基本不受控制变量的影响，平滑性检验基本通过，RD方法适用于本研究。

表4 平滑性检验

(四)稳健性检验

时间断点回归设计中，被解释变量若在分配点出现“跳跃”，有理由认为“跳跃”现象是由发生在分配时间节点的事件引起，因此，其稳健性检验最直接的思路便是从驱动变量中选择不同于分配点的“伪断点”作为安慰剂断点(placebo cutoff points)进行检验，若此时不再出现“跳跃”效应或者回归不显著，则说明了本文选择分配点的真实性和可靠性。为了保证“伪断点”左右样本量的充足，我们选取2017年和2019年作为安慰剂断点进行图形法和回归法检验。通过对比发现，2017和2019年城市AQI指数基本呈现连续性，无明显断点出现。

图4 断点的安慰剂检验

进一步对变量进行回归检验，结果表明将2017年和2019年作为“伪断点”后回归结果均不显著，因此可以认为在“伪断点”处不存在处理效应，即通过断点的安慰剂检验。

表5 安慰剂断点检验

(五)进一步分析：环境保护税征收标准异质性分析

环境保护税是地方税，我国赋予各省(自治区、直辖市)在规定范围内制定各自环境保护税的征收标准。本文以此为切入点，讨论不同标准在环境保护税影响大气环境中的异质性作用。我们按地区环境保护税对大气污染物征收标准的高低，将全国划分为高、中、低3个税率等级进行横向比较。其中，将最高税率高于每污染当量6元的地区定义为高税率地区，将按低限每污染当量1.2元征收的地区定义为低税率地区，每污染当量在1.2元至6元之间的地区归类为中等税率地区，最终形成3个子样本研究征收标准的高低对城市大气环境改善效应的差异。

表6 不同征税标准地区分类

分别对不同征税标准地区AQI的变动趋势进行断点测试，发现不论税率高低，AQI均在环境保护税实施节点出现明显“跳跃”现象，初步说明环境保护税实施对不同征税强度的地区均产生大气环境改善效应。具体的回归情况如表7所示，各地区AQI均随着环境保护税的实施呈现下降趋势，其中高税率和低税率地区空气质量在1%的显著水平下得到改善，而中等税率地区并未表现出显著性，系数标准化处理后回归结果显示低税率地区空气质量改善幅度略大于高税率地区。

表7 中高低税率地区AQI拟合情况

通过对不同征税标准的地区进行断点测试和回归检验，基本可以得出结论，高税率和低税率地区对环境保护税的实施反应更为敏感，而中等税率地区对环境保护税实施的敏感度不高，城市大气环境质量并未由于新法的实施得到明显改善。究其原因，从城市构成来看，高税率地区由上海和京津冀及周边城市构成，属于我国环境治理的重点区域，承担着较高的环境治理责任和环保改革示范作用，在全国最严格的环境保护税征收标准贯彻实施下，高征税标准对企业形成排污压力，企业有动力自主提高技术水平或减少相关业务来降低税负，进而实现税收政策的绿色杠杆效应，大气污染物排放量显著下降，主要城市空气质量得到明显改善。而低税率影响显著的主要原因是低税率地区中淮河以北城市占比高达70%以上，考虑淮河以北地区空气质量、南北气候条件和冬季供暖差异以及经济发展水平等综合因素，这些都会使得当地对环境保护税实施的敏感度显著提升。

五、研究结论及政策建议

本文基于RD方法对环境保护税实施的大气环境改善效应进行评估，发现在政策实施节点113个环保重点城市AQI和主要大气污染物浓度均有不同程度“跳跃”，因此这种突发的大气环境改善效应和环境保护税的征收产生因果效应依据。基于我国地方政府对环境保护税税率设置具有较大的自由裁量权，我们进一步对环境保护税征收标准异质性进行分析，结果显示高税率和低税率地区大气环境改善效应优于中等税率城市。

(一)在新发展阶段坚持运用习近平生态文明思想指导绿色税收实践

在新发展阶段，忠实践行“两个确立”、坚决做到“两个维护”就要求我们在税收促进环境保护工作中坚持运用习近平生态文明思想指导绿色税收体系的建立。立足新发展阶段、完整准确全面贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展要求我们必须持续通过完善税收等宏观政策来全面推动绿色发展。要认真学习2021年底中央经济工作会议提出的重大理论和实践问题中的“正确认识和把握碳达峰碳中和”，认识到“十四五”时期乃至未来相当长一段时间，我国生态文明建设转入了以“碳达峰碳中和”为重点战略方向的新阶段。认真理解和把握在中共中央政治局第三十六次集体学习中，习近平总书记强调的“发展和减排”“整体和局部”“长远目标和短期目标”以及“政府和市场”四对重要关系，真正完善环境保护税在内绿色低碳政策体系。

(二)在环境保护税“扩围”上走深走实

从本文的研究来看，环境保护税征收范围仍存在“过窄”问题，以O3为主的部分污染气体未能在税收框架下得到直接规制，大气污染物的协同治理和整体改善仍存在挑战，因此我国环境保护税的覆盖还有进一步“扩围”的必要。2021年11月印发的《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》则明确指出要“研究适时将挥发性有机物纳入环境保护税征收范围”，我们要以此为契机进一步加快环境保护税“扩围”节奏。同时，在实现“碳达峰碳中和”目标的过程中，也要考虑我国碳交易机制与碳税“双轮驱动”的可能性。认真分析国际上“双轮驱动”的利弊，充分考虑我国环境保护税包含二氧化碳等温室气体的可能性和必要性。

(三)关注环境保护税实施异质性，持续推进绿色税收效应不断拓展

本文关于环境保护税征收标准异质性的结果显示在高税率和低税率地区具有明显的抑制污染气体排放效应，但同时也要看到在中税率地区环境保护税的影响有待进一步显现。我们要关注作为地方税的环境保护税在各地效应的不同，允许地方政府发挥能动性，通过因地制宜的政策实施，保证环境保护税能够在各地落地生根。同时，也要注意在环境保护税实施中不仅发挥税务机关的能动性，还要做到各部门共同协作，促进环境保护税在污染防治攻坚战中起到支柱性作用。