劉宜卓，石悅澤，荊克迪

（1.南開大學(xué) 馬克思主義學(xué)院，天津 300350；2.人力資源和社會保障部中國就業(yè)培訓(xùn)技術(shù)指導(dǎo)中心，北京 100101；3.南開大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，天津 300371）

1 問題的提出

作為我國最新氣候目標(biāo)，落實“雙碳”目標(biāo)，亟須政府與市場形成合力，構(gòu)建行之有效的激勵約束機(jī)制，橫向區(qū)域碳補償機(jī)制作為兼顧靈活與效率的市場機(jī)制類政策工具，通過市場手段壓實減排責(zé)任，為實現(xiàn)區(qū)域公平與可持續(xù)發(fā)展提供了一種新的治理模式。2020 年4 月，財政部、生態(tài)環(huán)境部、水利部和國家林草局印發(fā)《支持引導(dǎo)黃河全流域建立橫向生態(tài)補償機(jī)制試點實施方案》（以下簡稱《實施方案》），提出建立流域多元化橫向生態(tài)補償機(jī)制，建立排污權(quán)、水權(quán)、碳排放交易權(quán)、碳匯項目開發(fā)及交易等市場化補償試點。然而，在理論層面上，《實施方案》中對產(chǎn)權(quán)內(nèi)涵的界定較為模糊，并且缺乏針對橫向區(qū)域碳補償交易機(jī)制的創(chuàng)新性制度安排，致使橫向區(qū)域碳補償機(jī)制的產(chǎn)權(quán)交易性與市場參與性的定位有待理論商榷?！秾嵤┓桨浮穼S河流域生態(tài)產(chǎn)品價值“實用化、標(biāo)準(zhǔn)化”的測算原則，忽視了黃河流域各省份和區(qū)域間地理條件、資源稟賦、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、能源消費結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)所面臨的生態(tài)壓力以及追求的生態(tài)環(huán)境需求目標(biāo)的差異性，簡化了實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)過程中不同省份、區(qū)域之間復(fù)雜的利益關(guān)系。為黃河流域上下游社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、環(huán)境與生態(tài)狀況各異的省區(qū)設(shè)置無差別的統(tǒng)一核算標(biāo)準(zhǔn)，雖能保障流域內(nèi)各省區(qū)有序開展橫向區(qū)域碳補償行動，為碳源和碳匯地區(qū)提供相對穩(wěn)定的市場預(yù)期，但這種手段不符合演化經(jīng)濟(jì)學(xué)中經(jīng)濟(jì)主體異質(zhì)性的基本假設(shè)，將會干預(yù)甚至扭曲價格形成機(jī)制。在實踐運行過程中，地方政府或不考慮本地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平與能力，而采取不切實際的“零碳方案”“零碳行動計劃”，“一刀切”式關(guān)停現(xiàn)階段高能耗、高排放項目。或囿于地方主義、眼前利益，僅口頭承諾減碳，而無實際措施保護(hù)本地區(qū)所謂的納稅大戶、支柱產(chǎn)業(yè)，導(dǎo)致治理結(jié)構(gòu)失衡，難以實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。

黃河發(fā)端于青藏高原，東至山東入海，流經(jīng)青海、四川、寧夏等九省區(qū)。從碳源角度看，黃河流域作為煤炭資源富集區(qū)，煤炭開采量與產(chǎn)量均居全國首位，由于多年來處于產(chǎn)業(yè)鏈低端，依靠過度開采、亂砍濫伐的高強度資源依賴型經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)倚能倚重、低質(zhì)低效問題突出，碳排放量巨大，治理難度大。從碳匯角度看，黃河是連接青藏高原、黃土高原與華北平原的重要生態(tài)屏障，上游地區(qū)多為國家級生態(tài)功能區(qū)，全流域林草面積占比50%以上，是巨大的碳匯、碳儲存區(qū)域，具有較強的碳承載力。在“雙碳”目標(biāo)大背景下，黃河流域九省區(qū)碳減排壓力日益凸顯，為此亟須構(gòu)建科學(xué)合理的橫向區(qū)域碳補償機(jī)制，推動黃河流域省區(qū)解決碳排放不平衡性，公平削減二氧化碳排放，是踐行“兩山”理念、實現(xiàn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要課題。綜合考慮黃河流域九省區(qū)資源稟賦和地方社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的差異對橫向區(qū)域碳補償造成的影響，并反映在科技水平、土地面積、人口因素、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、自然本底等相關(guān)指標(biāo)的量化處理上，據(jù)此構(gòu)建黃河流域九省區(qū)橫向區(qū)域碳補償模型，并進(jìn)行時空特征分析，采用橫向的研究視角，對黃河流域九省區(qū)不同地域的碳補償標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較研究。

2 黃河流域橫向區(qū)域碳補償框架搭建

2.1 橫向區(qū)域碳補償標(biāo)準(zhǔn)的確定依據(jù)與方法

碳補償標(biāo)準(zhǔn)及其確定方法是構(gòu)建橫向區(qū)域碳補償機(jī)制的重點和難點，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值理論認(rèn)為自然資產(chǎn)所產(chǎn)生的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值能夠量化，為構(gòu)建橫向區(qū)域碳補償機(jī)制提供了理論基礎(chǔ)，橫向區(qū)域碳補償機(jī)制的標(biāo)準(zhǔn)是生態(tài)效益、社會接受性和經(jīng)濟(jì)可行性三者的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。為此，決定補償標(biāo)準(zhǔn)的因子應(yīng)是多元的，要充分考慮到各省區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況、自然本底、人口結(jié)構(gòu)等因素。補償標(biāo)準(zhǔn)的確定直接決定了橫向區(qū)域碳補償機(jī)制構(gòu)建的科學(xué)性和有效性，是碳補償機(jī)制的構(gòu)建核心。黃河流域幅員遼闊，各省區(qū)之間社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和自然本底、資源稟賦存在顯著差異，這種空間要素稟賦差異是確定橫向區(qū)域碳補償標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù)。流域內(nèi)各省區(qū)處于不同的生態(tài)價值階段，導(dǎo)致了碳補償標(biāo)準(zhǔn)亦產(chǎn)生了地域差異性。高質(zhì)量發(fā)展涵蓋了發(fā)展的公平性，這就要求橫向區(qū)域碳補償機(jī)制必須能夠區(qū)分各省區(qū)的補償意愿和補償能力的空間差異性，以確保碳補償結(jié)果的有效性和公平性。

關(guān)于橫向區(qū)域碳補償標(biāo)準(zhǔn)的確定方法，國內(nèi)外學(xué)界都做了大量研究，且西方一些發(fā)達(dá)國家也通過實踐總結(jié)出值得借鑒的相關(guān)經(jīng)驗。但如果盲目照搬西方發(fā)達(dá)國家通過確定碳排放量與碳匯量的差值，對碳排放凈值進(jìn)行補償?shù)慕^對碳赤字模式，則會抑制我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的活力。為此，我國橫向區(qū)域碳補償標(biāo)準(zhǔn)的確定上應(yīng)引入相對碳赤字概念，借鑒碳交易市場準(zhǔn)則設(shè)置初始配額，對流域內(nèi)各省區(qū)設(shè)定允許碳排放的閾值，對超出閾值部分進(jìn)行補償，反之可獲得閾值內(nèi)余額的碳補償。相對碳赤字是在對各省區(qū)碳排放量和碳匯量進(jìn)行核算的基礎(chǔ)上，綜合考慮各省區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和區(qū)域資源稟賦的異質(zhì)性對橫向區(qū)域碳補償標(biāo)準(zhǔn)造成的影響，重點結(jié)合科技創(chuàng)新水平、自然本底、人口規(guī)模、轄區(qū)土地面積、地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因子，確定黃河流域內(nèi)各省區(qū)所允許的碳赤字，即碳排放閾值。相對碳赤字則是絕對碳赤字與碳排放閾值之間的差值。當(dāng)一個省區(qū)的絕對碳赤字水平高于區(qū)域碳排放閾值時，相對碳赤字為正；反之，絕對碳赤字水平低于區(qū)域碳排放閾值時，相對碳赤字為負(fù)。基于碳平衡的原則，將相對碳赤字值作為黃河流域內(nèi)各省區(qū)是否獲得橫向區(qū)域碳補償?shù)呐袛鄻?biāo)準(zhǔn)（圖1）。

圖1 橫向區(qū)域碳補償標(biāo)準(zhǔn)

2.2 碳排放量模型

2.2.1 碳排放量測算模型與修正

結(jié)合實測法、排放系數(shù)法等國內(nèi)外碳排放量測算方法，依據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）碳排放因子法，研究選取原油、煤炭、天然氣等16 種主要能源消耗類型，基于國家統(tǒng)計局規(guī)定的各類能源折算系數(shù)，將能源消費總量轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)煤后，測定能源消費碳排放量，核算公式為：

式中：Ce為能源消耗碳排放量；44/12 為CO2與C 分子量之比；Ei為第i種能源消耗量；α為第i種能源標(biāo)準(zhǔn)煤折算系數(shù)；β為第i種能源平均低位發(fā)熱量；γ為碳排放因子，本研究取國家發(fā)改委能源研究所推薦值；θ為碳氧化因子，IPCC 默認(rèn)值為1；Ct為碳排放總量；研究參考國內(nèi)其他學(xué)者研究成果及我國能源消耗過程實際情況，確定符合實際的參數(shù)。

考慮到黃河流域九省區(qū)科技水平在客觀上存在明顯差異，科技水平較高的省區(qū)能夠有效減少二氧化碳的排放，不僅創(chuàng)造了更高的經(jīng)濟(jì)效益，同時也有效地減少了碳排放，降低了生態(tài)污染，產(chǎn)生了一定的環(huán)境效益。所以研究采用碳排放效率作為科學(xué)技術(shù)水平的表征指標(biāo)納入碳排放模型進(jìn)行修正，符合橫向區(qū)域碳補償機(jī)制構(gòu)建的公平原則?；诜瞧谕a(chǎn)出的SBM 模型測定碳排放效率，將資本變量、勞動變量與能源消耗變量作為投入，國內(nèi)生產(chǎn)總值作為期望產(chǎn)出，碳排放量作為非期望產(chǎn)出，進(jìn)而構(gòu)建起黃河流域九省區(qū)碳排放量的修正模型。假設(shè)每個省區(qū)是1 個決策單元（DMU），生產(chǎn)系統(tǒng)中有k個DMU，其中含有m種投入要素，O1種期望產(chǎn)出和O2種非期望產(chǎn)出，對應(yīng)的三個向量可表示為由此可定義矩陣，其中X＞0，Yg＞0，Yb＞0。最終模型表示為：

式中：ρk為第k個DMU 的碳排放效率值；Xki為第k個DMU 中的第i個投入；為第j個期望產(chǎn)出；為第q個非期望產(chǎn)出；λ為DMU 線性組合系數(shù)為松弛變量，分別反映投入冗余量、期望產(chǎn)出不足量以及非期望產(chǎn)出冗余量。對于特定DMU，當(dāng)且僅當(dāng)ρk=1時有效；ρk＜1 時，說明DMU 仍存在投入產(chǎn)出上改進(jìn)的空間。

2.2.2 投入變量

（1）資本變量。國內(nèi)外學(xué)者的大量研究表明，用資本存量表征資本變量具有很高的信度和效度。但資本存量的數(shù)據(jù)無法直接獲取，為此在研究過程中需要對資本存量進(jìn)行測算。本研究采用國內(nèi)學(xué)者普遍使用的由GOLDSMITH[1]1951 年所提出的“永續(xù)盤存法”（PIM），資本存量的核算公式為：

式中：Qt、Qt-1分別為該省區(qū)第t年和第t-1 年的資本存量，結(jié)合已有研究，選取各省區(qū)歷年的固定資產(chǎn)形成總額作為表征資本存量的指標(biāo)；δ為固定資產(chǎn)折舊率，參考已有研究，取值9.6%；It為第t年該省區(qū)的實際固定資產(chǎn)投資總額。為消除價格波動造成的影響，基于固定資產(chǎn)投資價格指數(shù)，將所得數(shù)據(jù)統(tǒng)一調(diào)整為以2012年的價格水平為基準(zhǔn)的相應(yīng)值，單位為億元。

（2）勞動變量。由于勞動變量的統(tǒng)計受勞動力的受教育程度、勞動質(zhì)量、勞動種類和勞動效率等因素的影響，不具備數(shù)據(jù)可得性，很難有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。故本文采用學(xué)界普遍的指標(biāo)選取方法，選用黃河流域各省區(qū)歷年的就業(yè)人員數(shù)（第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的從業(yè)人員總數(shù)）表征勞動變量。

（3）能源消耗變量。本研究采用黃河流域九省區(qū)歷年的能源消費總量表示能源消耗的投入水平。為使結(jié)果更加直觀，便于比較不同年份不同省區(qū)能源消費的差異，消除能源單位差異的影響，在指標(biāo)選取時，將各省區(qū)各類能源的消耗量統(tǒng)一折算為以萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤為單位的能源消耗量。原始數(shù)據(jù)來源于歷年《中國能源統(tǒng)計年鑒》以及黃河流域九省區(qū)的統(tǒng)計年鑒。

2.2.3 產(chǎn)出變量

（1）期望產(chǎn)出。關(guān)于碳排放的期望產(chǎn)出，學(xué)界存在多種不同看法，但大多數(shù)學(xué)者都習(xí)慣于將地區(qū)生產(chǎn)總值作為期望產(chǎn)出變量，本研究亦采用地區(qū)生產(chǎn)總值作為期望產(chǎn)出。為消除通貨膨脹造成的影響，基于GDP 平減指數(shù)將各省區(qū)歷年的名義GDP 按可比價格統(tǒng)一折算為以2012 年為基期的實際GDP。

（2）非期望產(chǎn)出。非期望產(chǎn)出選取各省區(qū)通過碳排放模型所測得的碳排放量作為指標(biāo)，即通過IPCC 碳排放因子法所得歷年碳排放量。在測算黃河流域九省區(qū)碳排放效率的基礎(chǔ)上，引入碳排放修正系數(shù)，構(gòu)建碳排放量修正模型：

2.3 碳匯量模型

2.3.1 碳匯量測算模型

碳匯能力是衡量碳補償額度的重要標(biāo)準(zhǔn)，碳匯涉及面廣，目前國內(nèi)外學(xué)者分別通過生物量與積蓄量、微氣象原理等方法對碳匯量進(jìn)行測定。本研究結(jié)合黃河流域自然資源稟賦和生態(tài)系統(tǒng)實際情況，選取黃河流域主要的四種陸地生態(tài)系統(tǒng)（森林、草地、濕地和耕地）作為主要指標(biāo)核算碳匯量。核算公式為：）

式中：Cs為碳匯總量；Cf為森林碳匯量；Cg為草地碳匯量；Cw為濕地碳匯量；Cc為耕地碳匯量。

（1）森林、草地與濕地的碳匯量測算公式為：

式中：Ci為第i種土地類型碳匯量；Si為第i種土地類型面積；αi為第i種土地類型上不同植被類型平均生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力（NEP），即第i種土地類型每公頃碳吸收能力，取值為不同植被類型的平均固碳能力，參考楊潔等[2]的研究，森林取系數(shù)3.81 噸/公頃；草地取系數(shù)0.948噸/公頃；濕地取系數(shù)7 噸/公頃。

（2）耕地的碳匯量測算公式為：

式中：Cc為耕地碳匯量；α為修正系數(shù)，考慮作物秸稈再利用與焚燒影響，且相關(guān)研究表明農(nóng)作物轉(zhuǎn)化為食物消費后，所吸收的二氧化碳會再次釋放到大氣中，固取值0.07[3]；β為作物生物量與碳量的折算系數(shù)，取值0.5；pi為第i種作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量；ωi為第i種作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的含水率；oi為第i種作物的經(jīng)濟(jì)系數(shù)，即作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量與生物量之比。

2.3.2 碳匯量修正模型

為了保證碳補償機(jī)制的公平性，需考量自然本底因素，對碳匯量模型進(jìn)行修正，本研究運用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價值量對不同省區(qū)的自然本底差異進(jìn)行量化反映，以此構(gòu)建碳匯量修正系數(shù)，碳匯量修正模型為：

2.4 相對碳赤字模型

城市和區(qū)域碳赤字為碳排放量與碳匯量的差值，計算公式為：

若碳赤字為正值，表明該地區(qū)碳排放能力超過碳吸收能力，生態(tài)環(huán)境呈惡化態(tài)勢；若碳赤字為負(fù)值，則表明該地區(qū)碳吸收能力強于碳排放能力，生態(tài)環(huán)境較好。

考慮到現(xiàn)實中，不同城市和區(qū)域人口數(shù)量和土地面積等因素會對碳赤字產(chǎn)生影響，人口越多的省區(qū)承擔(dān)著更大的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力，同時也意味著更大的碳排放壓力；省區(qū)土地面積越大，碳赤字的容納空間也越大，容納能力就越強。根據(jù)“誰受益，誰補償”的經(jīng)濟(jì)理性，同時考慮到現(xiàn)實中各省區(qū)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不同，導(dǎo)致實際支付意愿與能力的差異，綜合考慮各省區(qū)的實際支付能力，量化區(qū)分不同省份的補償能力和意愿，防止補償標(biāo)準(zhǔn)“一刀切”。本文依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值理論，運用《生態(tài)價值論》中的Pearl 生長曲線函數(shù)模型模擬生態(tài)發(fā)展變化，對碳補償額度進(jìn)行相應(yīng)的修正。核算公式為：

式中：Pco為i地區(qū)碳補償額度；Ci為i地區(qū)碳赤字量；Pc為標(biāo)準(zhǔn)碳單價；ri為碳補償修正系數(shù)。核算公式為：

式中：Gi為i地區(qū)人均GDP；Gz為研究地區(qū)內(nèi)人均GDP 總值；Gi/Gz反映了不同地區(qū)的補償能力，更能體現(xiàn)出地區(qū)間碳補償?shù)墓叫裕籺為i地區(qū)恩格爾系數(shù)的倒數(shù)；恩格爾系數(shù)反映了地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平；e為自然常數(shù)。修正后的碳補償額度測算模型能夠更好地體現(xiàn)不同經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平下地區(qū)的支付意愿。

3 黃河流域橫向區(qū)域碳補償機(jī)制的實證分析

3.1 黃河流域九省區(qū)碳排放量和碳匯量的核算

依據(jù)橫向區(qū)域碳補償機(jī)制的實施步驟，首先應(yīng)當(dāng)建立黃河流域九省區(qū)的碳源碳匯賬戶，分別核算九省區(qū)區(qū)域?qū)用娴奶寂欧帕颗c碳匯量，進(jìn)而比較省區(qū)之間碳收支的區(qū)域差異。本研究以2012—2019 年為考察期限，選取該時間區(qū)間的原因在于，進(jìn)入新時代以來，黨和國家對于生態(tài)環(huán)境的高度重視，生態(tài)文明建設(shè)被擺在治國理政的突出位置，生態(tài)文明上升為國家“五位一體”的總體布局之一。黨的十八大以來，綠色低碳循環(huán)發(fā)展取得顯著進(jìn)步，創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念深入人心，我國開始積極引導(dǎo)應(yīng)對氣候變化國際合作。以2012 年作為時間起點，采用省域面板數(shù)據(jù)，對黃河流域九省區(qū)的碳排放量和碳匯量進(jìn)行測算。

3.1.1 碳排放量核算

研究在黃河流域九省區(qū)碳排放量和碳匯量的核算結(jié)果基礎(chǔ)之上，采用圖形化結(jié)果顯示，得到2012—2019 年黃河流域九省區(qū)年均碳排放量與碳匯量空間分布圖（圖2、圖3）。分流域看，黃河流域上游、中游和下游的碳排放總量亦呈上升趨勢，年均增長率分別為5.36%、8.56%和7.88%。中游、下游地區(qū)碳排放量增長率高的主要原因是，位于黃河下游的河南與山東是我國的人口大省，更多的人口意味著從事社會生產(chǎn)生活過程中需消耗更多的能源，因此碳排放量也隨即增多。另外，隨著近年來我國城鎮(zhèn)化水平的不斷提升，人的城鎮(zhèn)化與土地的城鎮(zhèn)化也會導(dǎo)致空間的儲碳能力下降，從而使更多的碳被排放到空氣中。

圖2 黃河流域九省區(qū)年均碳排放量

圖3 黃河流域九省區(qū)年均碳匯量

山東作為我國北方的沿海大省，制造業(yè)實力雄厚，是拉動我國經(jīng)濟(jì)增長的發(fā)力點，因而黃河下游地區(qū)能源消耗和碳排放量呈不斷增長趨勢。位于黃河中游的陜西與山西，其中山西是我國的煤炭大省，以煤炭資源為基礎(chǔ)的重化工基地，過去長期以粗放式的、資源消耗型為主的發(fā)展方式，高能耗高排放的重工業(yè)長期以來是山西國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。陜西也是全國著名的煤炭大省，煤炭產(chǎn)量居全國第三，油氣當(dāng)量居全國第一。作為以資源型城市為主的黃河中游兩省，處于短期經(jīng)濟(jì)增長、中期結(jié)構(gòu)調(diào)整和長期低碳轉(zhuǎn)型的交匯期，在從傳統(tǒng)能源大省向新型綜合能源大省轉(zhuǎn)型的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級陣痛期，由于路徑依賴的存在，黃河中游地區(qū)碳排放增長量較高有其現(xiàn)實原因。位于黃河上游的五省區(qū)（青海、四川、甘肅、寧夏和內(nèi)蒙古）碳排放量增長相對平緩。從社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展角度看，黃河上游地區(qū)除四川外，經(jīng)濟(jì)發(fā)展整體較中下游地區(qū)落后。從自然環(huán)境角度看，黃河上游地區(qū)多國家級生態(tài)功能區(qū)，碳匯資源豐富，且黃土高原地區(qū)生態(tài)本底較為脆弱，長期以來實行的退耕還林還草和植樹造林等綠色工程，使黃河上游地區(qū)的環(huán)境保護(hù)意識不斷增強。黨的十八大以來，節(jié)能減排相關(guān)政策的不斷出臺，也保障了黃河上游地區(qū)的碳排放得到了有效遏制，故碳排放增長率較為平緩。

在對黃河流域九省區(qū)碳排放量的核算基礎(chǔ)之上，通過引入科技水平這一因素作為變量對碳排放量進(jìn)行修正，并以基于非期望值的SBM 模型測算的碳排放效率作為表征科技水平的評價指標(biāo)，從而核算出黃河流域各省區(qū)對應(yīng)的碳排放修正系數(shù)γi?；诓煌^(qū)科技水平發(fā)展的差異對地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中所產(chǎn)生的碳排放量進(jìn)行修正，科技水平高于黃河流域省區(qū)均值的地區(qū)，碳排放修正系數(shù)小于1，碳排放總量經(jīng)過修正后在一定程度上縮?。环粗?，科技水平低于黃河流域省區(qū)均值的地區(qū)，相應(yīng)的碳排放修正系數(shù)大于1，碳排放總量亦在一定程度上放大（表1）。

表1 黃河流域九省區(qū)碳排放修正系數(shù)及碳排放量

碳排放效率測算結(jié)果顯示，山東和內(nèi)蒙古的年均碳排放效率較高，而青海等省區(qū)的年均碳排放效率較低，符合我國東部省份科技發(fā)展水平高于西部省份的客觀現(xiàn)實，也證明了用碳排放效率表征黃河流域各省區(qū)科技水平差異作為碳排放修正的評價指標(biāo)的可行性。經(jīng)過修正后，黃河流域九省區(qū)年均碳排放量在空間分布上出現(xiàn)了一定程度的變化，但整體情況變化不顯著。其中內(nèi)蒙古、陜西、河南和山東的碳排放修正系數(shù)小于1，青海、四川、甘肅、寧夏和山西的碳排放修正系數(shù)大于1。修正后年均碳排放量排名靠前的省區(qū)有四川（5.88 億噸）和山西（5.16 億噸），排名靠后的省區(qū)有寧夏（1.03 億噸）、甘肅（1.17 億噸）和青海（1.74 億噸）。

3.1.2 碳匯量核算

作為與碳排放相對應(yīng)的概念，碳匯在碳氧平衡的過程中發(fā)揮著與碳排放完全相反的作用。碳匯量核算結(jié)果表明，從時間上看，2012—2019 年黃河流域九省區(qū)碳匯總量呈不斷上升趨勢，從2012 年的19.2 億噸上升到2019 年的22.2 億噸，年均增長率達(dá)2.1%?？傮w來看，黃河流域九省區(qū)自2012 年后，碳匯總量呈現(xiàn)出階梯式的上漲，尤其是森林碳匯得到明顯提升且在碳匯總量中占比較大。究其原因，主要是我國政府對發(fā)展森林碳匯及相關(guān)工作給予了高度重視且主導(dǎo)的一系列強制性環(huán)境制度變遷成果卓著。在政策層面上，《“十二五”控制溫室氣體排放工作方案》《林業(yè)應(yīng)對氣候變化“十三五”行動要點》《林業(yè)適應(yīng)氣候變化行動方案（2016—2020 年）》等一系列政策相繼落地實施。在執(zhí)行層面上，黃土高原地區(qū)退耕還林，生態(tài)治理成效顯著。加之低碳城市試點進(jìn)一步增加，綠色低碳發(fā)展得到充分推動，成效顯著，固碳減排能力得到了顯著提升。

分流域看，黃河流域上游、中游和下游地區(qū)的碳匯總量均呈上升趨勢，年均增長率分別為2.36%、1.57%和1.04%。這說明黃河流域各省區(qū)自黨的十八大以來，響應(yīng)中央政府綠色低碳發(fā)展號召，積極推動林草碳匯建設(shè)，生態(tài)環(huán)境得到不斷改善，尤其是在對于碳匯資源較為豐富的黃河上游地區(qū)和生態(tài)本底較差的黃土高原地區(qū)。具體到各省區(qū)而言，各省區(qū)的年均碳匯增長率均保持在1%以上，青海（5.05%）、寧夏（3.46%）和山東（2.78%）的年均碳匯增長率較高，究其原因，山東是我國的農(nóng)業(yè)大省，而農(nóng)業(yè)碳匯也是黃河流域各省區(qū)碳匯總量的重要組成部分，故而隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展和農(nóng)作物產(chǎn)量的提升，山東的年均碳匯增長率也相應(yīng)處于較高水平。青海作為我國的三江源地區(qū)，其生態(tài)保護(hù)與綠色發(fā)展一直是重中之重。寧夏堅持生態(tài)建設(shè)的優(yōu)先政策目標(biāo)，筑牢“塞上江南”生態(tài)文明新基底，堅持生態(tài)優(yōu)先，推進(jìn)綠色發(fā)展，因此，近年來碳匯增長率提升顯著。

從空間分布看，黃河流域九省區(qū)年均碳匯總量呈現(xiàn)出西高東低，邊緣高中心低的特點。碳匯量和碳排放量在空間分布上呈現(xiàn)出一定程度的反向變動，說明了自然界的碳氧平衡規(guī)律以及碳源與碳匯的空間分異現(xiàn)象，亦體現(xiàn)了構(gòu)建橫向區(qū)域碳補償機(jī)制的必要性。具體到黃河流域各省區(qū)而言，年均碳匯量排名靠前的省區(qū)有內(nèi)蒙古（7.80 億噸）、青海（3.79 億噸）和四川（3.66 億噸），排名靠后的省區(qū)有寧夏（0.26 億噸）、山西（0.64 億噸）、河南（1.03 億噸）和山東（1.02 億噸）?？梢园l(fā)現(xiàn)，碳匯總量在一定程度上受各省區(qū)土地面積的影響，碳匯總量較大的省區(qū)，其轄區(qū)面積亦較為廣闊。為此，本研究將土地面積作為變量納入橫向區(qū)域碳補償機(jī)制標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建之中，并將以碳赤字敏感度表征。

在對黃河流域九省區(qū)碳匯量的核算基礎(chǔ)之上，通過引入自然本底這一因素作為變量對碳匯量進(jìn)行修正，并基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值理論，結(jié)果國內(nèi)學(xué)者的相關(guān)研究，通過單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值（ESV）作為表征自然本底的評價指標(biāo)，從而核算出相應(yīng)的碳匯量修正系數(shù)δi?；诓煌^(qū)自然本底的差異對地區(qū)碳匯總量進(jìn)行修正，自然本底較好，能力高于黃河流域省區(qū)均值的地區(qū)，碳匯量修正系數(shù)大于1，碳匯總量經(jīng)過修正后在一定程度上放大；反之，自然本底較脆弱，低于黃河流域省區(qū)均值的地區(qū)，相應(yīng)的碳匯量修正系數(shù)小于1，碳匯總量亦在一定程度上被縮?。ū?）。

表2 黃河流域九省區(qū)碳匯量修正系數(shù)及碳匯量

黃土高原地區(qū)和青海的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值較低，這是由于青海、甘肅、寧夏和內(nèi)蒙古或地處黃土高原，自然環(huán)境較為惡劣；或位于生態(tài)保護(hù)區(qū)，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性相對較差。這些省區(qū)的碳匯資源一旦遭到破壞，恢復(fù)的成本巨大且周期較長。同時，農(nóng)業(yè)對氣候較為敏感，作物生產(chǎn)極易受到氣候變化帶來的影響。而黃土高原地區(qū)自然本底較脆弱，干旱、沙塵、霜凍等極端災(zāi)害性天氣頻發(fā)，不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，難以維持作物的大規(guī)模面積種植，因此，農(nóng)業(yè)碳匯有限且波動較大。經(jīng)修正后的年均碳匯量在空間分布上出現(xiàn)了一定程度的變化，其中青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古的碳匯量修正系數(shù)小于1，修正后的碳匯總量被放大。而四川、陜西、山西、河南和山東的碳匯量修正系數(shù)大于1，修正后的碳匯總量被縮小。其中部分省區(qū)的碳匯量修正幅度較大，如四川修正后的碳匯量被放大2 倍以上，而寧夏和甘肅則被縮小一半以下。

3.2 黃河流域九省區(qū)碳赤字核算

3.2.1 碳赤字核算

通過對黃河流域九省區(qū)經(jīng)系數(shù)修正后的碳排放量和碳匯量之間的差值，可以得到黃河流域直觀的碳赤字情況。碳赤字核算結(jié)果表明，從時間上看，2012—2019年黃河流域九省區(qū)的碳赤字總量呈上升趨勢，由2012年的2.65 億噸上升為2019 年的11.9 億噸，年均增長率23.9%，呈穩(wěn)中有降趨勢。說明黨的十八大以來，黃河流域各省區(qū)低碳減排政策舉措取得了一定成效，碳赤字增長勢頭得到了一定程度的抑制。但碳赤字總量仍較大，實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)任重道遠(yuǎn)，也凸顯出構(gòu)建黃河流域橫向區(qū)域碳補償機(jī)制來減碳增匯的必要性和緊迫性。

分流域來看，黃河上游地區(qū)整體為碳匯區(qū)，2012—2019 年碳赤字均為負(fù)值，說明黃河上游地區(qū)碳匯資源豐富，具有較強的固碳能力和承載力。黃河中游和下游地區(qū)碳赤字年均增長率分別為15.1%和11.44%。究其原因，黃河中下游省區(qū)多煤炭資源富集區(qū)，陜西、陜西、河南和山東均為我國重要的煤炭生產(chǎn)大省，尤其是山西和山東兩省，作為我國重要的煤炭基地，能源資源采掘業(yè)粗放式生產(chǎn)使得碳排放量保持高位。從空間分布來看（圖4），黃河流域九省區(qū)碳赤字空間分布的整體格局與碳排放量和碳匯量的空間分布呈相關(guān)性，呈現(xiàn)東高西低、南高北低的特點。主要原因在于，黃河中下游地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度較上游省區(qū)高，且人口規(guī)模和密度更大，因而能源消費量大，從而導(dǎo)致了較高的碳排放。具體到各省區(qū)而言，碳赤字為負(fù)值的省區(qū)為內(nèi)蒙古（-2.26 億噸）、四川（-2.46億噸）和青海（-0.63 億噸）。碳赤字排名靠前的省區(qū)主要有山西（4.38 億噸）、河南（2.00 億噸）和山東（2.02 億噸）。

圖4 黃河流域九省區(qū)年均碳赤字量

3.2.2 相對碳赤字核算

通過對碳排放量、碳匯量和碳赤字的核算，發(fā)現(xiàn)科技水平、自然本底、地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和人口規(guī)模均會對碳赤字產(chǎn)生一定的影響。故本研究通過引入碳補償修正系數(shù)表征社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和人口規(guī)模對碳赤字產(chǎn)生的影響。同時引入修正后的碳排放量和碳匯量進(jìn)行碳赤字核算，也將科技水平和自然本底因素考慮到碳赤字修正系數(shù)的核算中，進(jìn)而核算出黃河流域九省區(qū)的相對碳赤字量（表3）。

表3 黃河流域九省區(qū)碳補償修正系數(shù)及碳赤字量

通過引入社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和人口規(guī)模變量修正后，能夠反映出黃河流域各省區(qū)的支付意愿和橫向區(qū)域碳補償機(jī)制的公平性。通過各省區(qū)人均GDP 和黃河流域整體人均GDP 可以表征人口規(guī)模和各省區(qū)的補償能力，地區(qū)恩格爾系數(shù)則可以表征社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平以及目前生活水平下人們的補償意愿。經(jīng)過碳補償修正系數(shù)修正后，年均相對碳赤字量與年均碳赤字量整體趨勢在空間分布上無顯著變化，但在數(shù)值上出現(xiàn)了不同程度的放縮。修正后的相對碳赤字反映了在當(dāng)前人口規(guī)模、科技水平、自然本底、土地面積和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素約束下，區(qū)域所能承載的碳排放空間。而年均碳赤字量與年均相對碳赤字量之間的差異，體現(xiàn)了黃河流域碳排放的不均衡，更加體現(xiàn)出構(gòu)建橫向區(qū)域碳補償機(jī)制進(jìn)行碳補償?shù)谋匾浴?/p>

分流域來看，年均碳補償修正系數(shù)排序為，黃河下游地區(qū)（1.12）＞黃河中游地區(qū)（0.99）＞黃河上游地區(qū)（0.9），呈現(xiàn)出由西向東遞減的趨勢，與東部沿海省份社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為發(fā)達(dá)，而中西部省份社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展則相對滯后的客觀實際相吻合，證明了引入碳補償修正系數(shù)的合理性。具體到各省區(qū)而言，甘肅和山西的碳補償修正系數(shù)較小導(dǎo)致其相對碳赤字量隨之縮小，是因為當(dāng)?shù)氐纳鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對滯后于黃河流域整體平均水平?；跈M向區(qū)域碳補償機(jī)制的差異性原則、公平原則和可持續(xù)發(fā)展原則，堅持黃河流域生態(tài)治理“一盤棋”思想，貫徹協(xié)調(diào)發(fā)展的新發(fā)展理念，對這些省區(qū)的碳赤字進(jìn)行合理的縮小，有效把控實施力度，可以緩解地方政府的碳補償壓力，防止為減少補償額度盲目采取的“一刀切”式、運動式減碳和以減少生產(chǎn)力為代價的不可持續(xù)性減碳。

內(nèi)蒙古、陜西和山東的碳補償修正系數(shù)大于1，因此，相應(yīng)的相對碳赤字量也隨之放大。這些地區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高于黃河流域整體平均水平，這些發(fā)展在很大程度上是建立在以能源消耗產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)之上的，特別是黃河中下游地區(qū)，本身擁有豐富的煤炭資源，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的能源消耗也以碳為主。因此，對這些省區(qū)的碳赤字進(jìn)行合理的放大，增大其進(jìn)行碳補償?shù)念~度，可以倒逼這些省區(qū)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中注重低碳和可持續(xù)發(fā)展，也有助于這些省區(qū)積極發(fā)展減碳技術(shù)，推動各省經(jīng)濟(jì)實現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型。同時，放大的補償額度經(jīng)過轉(zhuǎn)移支付可以用于碳匯地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和碳匯資源建設(shè)與保護(hù)。

從時間變化看（圖5），黃河流域九省區(qū)碳補償修正系數(shù)差距逐漸縮小，呈趨同態(tài)勢，表明黨的十八大以來，黃河流域積極推動協(xié)同合作發(fā)展，各省區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平均得到提高，且更為協(xié)調(diào)。另外，碳補償修正系數(shù)變化幅度波動不大，表明黃河流域各省區(qū)碳補償意愿也趨于穩(wěn)定。究其原因，2012 年我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新常態(tài)，全國各省區(qū)的GDP 增速放緩，2013—2019 年的GDP 增長率穩(wěn)定在7%左右，黃河流域各省區(qū)的GDP 增長率也趨于平穩(wěn)，因此，各省區(qū)對于碳補償?shù)闹Ц兑庠敢糙呌谄椒€(wěn)。

圖5 2012—2019年黃河流域九省區(qū)碳補償修正系數(shù)

通過碳補償修正系數(shù)與碳赤字量的乘積可以得到2012—2019 年黃河流域九省區(qū)的相對碳赤字量（圖6）。從時間變化看，黃河流域大部分省區(qū)相對碳赤字量變化幅度不明顯，說明黨的十八大以來，黃河流域各級地方政府認(rèn)真貫徹新發(fā)展理念，積極推動綠色低碳發(fā)展取得一定成效，也體現(xiàn)了有為政府在實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)過程中所發(fā)揮的重要作用和不可或缺性。因為2012—2019 年，各省區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提高，而相對碳赤字量保持穩(wěn)定，表明經(jīng)濟(jì)發(fā)展正逐漸實現(xiàn)去碳化，在這背后則說明地方政府通過產(chǎn)業(yè)低碳轉(zhuǎn)型升級、開發(fā)新能源技術(shù)、建設(shè)碳匯資源和生態(tài)修復(fù)等舉措，在實現(xiàn)GDP 增長的同時，控制碳排放，提高能源轉(zhuǎn)化率。

圖6 2012—2019年黃河流域九省區(qū)相對碳赤字量

3.3 黃河流域九省區(qū)橫向區(qū)域碳補償主體與額度

3.3.1 補償主體識別

基于2012—2019 年黃河流域九省區(qū)相對碳赤字情況（表4），黃河流域橫向區(qū)域碳補償機(jī)制中的權(quán)利主體均位于黃河上游地區(qū)，分別為青海、四川和內(nèi)蒙古。黃河上游的甘肅，雖為義務(wù)主體，但碳赤字量極小，幾乎處于碳收支平衡狀態(tài)。其原因在于黃河流域上游森林、草原和濕地面積廣袤，碳匯資源豐富，是黃河重要的水源涵養(yǎng)林基地。寧夏雖地處黃河上游，卻為義務(wù)主體，其原因在于寧東地區(qū)煤炭資源豐富，多年來其工業(yè)發(fā)展依賴能源消耗，產(chǎn)能相對落后，因此，碳排放也隨之上升，呈現(xiàn)碳赤字現(xiàn)象。黃河中下游的陜西、山西、河南和山東則全部為橫向區(qū)域碳補償機(jī)制的義務(wù)主體，其原因在于黃河中下游屬于“能源流域”，是我國煤炭資源富集區(qū)。同時，黃河中下游地區(qū)人口稠密，河南、山東均為人口大省，在人口城鎮(zhèn)化過程中，隨著土地利用類型的更替，也會造成碳匯流失，削弱了中下游省區(qū)的碳匯能力，加大了碳赤字。

表4 2012—2019年黃河流域九省區(qū)碳赤字量 單位：億噸

3.3.2 補償額度確定

碳補償屬于跨區(qū)域生態(tài)補償?shù)囊环N，所涉及的地方政府作為參與主體不具備行政隸屬關(guān)系。再加之自分稅制改革后，中國地方政府事實上成為相對獨立的利益主體，因而確定合理的碳補償額度有利于平衡府際博弈，壓實減碳責(zé)任。在補償額度的確定方面，要遵循橫向區(qū)域碳補償機(jī)制的差異性原則、公平原則和可持續(xù)發(fā)展原則。目前國內(nèi)學(xué)界對于碳補償額度的確定方法眾多。主要有最簡單的標(biāo)準(zhǔn)碳單價定價法、黃金標(biāo)準(zhǔn)定價法、條件價值法和影子價格定價法等。本研究參考國內(nèi)外現(xiàn)有研究，采用影子價格定價法作為黃河流域九省區(qū)橫向區(qū)域碳補償額度的確定方法。其原因在于影子價格能夠衡量“綠水青山”與“金山銀山”，即經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)的替代關(guān)系，直觀反映各省區(qū)碳減排的潛在空間和減排成本。影子價格能夠保障參與橫向區(qū)域碳補償?shù)牡胤秸鳒p最后一單位碳排放的邊際成本相等，符合公平原則。此外，在全國性碳交易市場還有待完善的現(xiàn)實情況下，采用影子價格定價法能夠避免地方政府因缺乏激勵機(jī)制和有效的約束機(jī)制，而對橫向區(qū)域碳補償采取敷衍態(tài)度。

參考目前國際上碳稅價格約66～99 元/噸，結(jié)合國內(nèi)相關(guān)研究[4]，單位碳匯的影子價格約比實際碳稅價格高2.8%左右[5]，為67.85～101.78 元/噸。結(jié)合黃河流域上游多國家級生態(tài)功能區(qū)，黃土高原自然本底脆弱，黃河流域中下游減排壓力大，亟須產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級。因此，本研究采用影子價格的上限作為單位碳單價，同時為方便計算，取100 元/噸。由此確定2012—2019年黃河流域九省區(qū)橫向區(qū)域碳補償額度（表5）。

表5 2012—2019年黃河流域九省區(qū)碳補償額度 單位：億元

對比橫向區(qū)域碳補償額度占黃河流域九省區(qū)GDP 的比重（表6），可以發(fā)現(xiàn)碳補償結(jié)果與國內(nèi)已有跨區(qū)域森林、草地和濕地生態(tài)補償實踐中橫向補償轉(zhuǎn)移支付資金處于相近水平，說明橫向區(qū)域碳補償標(biāo)準(zhǔn)具有可操作性，橫向區(qū)域碳補償機(jī)制是一種有效的激勵約束機(jī)制，不僅可以彌補權(quán)利主體因建設(shè)、保護(hù)碳匯資源和舍棄發(fā)展的機(jī)會成本損失，同時又不會對義務(wù)主體當(dāng)?shù)氐纳鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展造成嚴(yán)重影響，而產(chǎn)生以減少生產(chǎn)力為代價的消極減碳行為。

表6 2012—2019年黃河流域九省區(qū)碳補償額度占地區(qū)GDP比重

4 研究結(jié)論

本文得出以下結(jié)論：（1）2012—2019 年黃河流域碳排放量和碳匯量均呈現(xiàn)出上升趨勢，碳排放量由22.36億噸上升到33.58 億噸，年均增長率6.99%，在空間分布上呈現(xiàn)東高西低，南高北低的特點；碳匯量由19.2 億噸上升到22.2 億噸，年均增長率2.1%，在空間分布上呈現(xiàn)西高東低，邊緣高中心低的特點。說明實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)任重道遠(yuǎn)，進(jìn)而構(gòu)建起黃河流域九省區(qū)的碳源碳匯賬戶。（2）2012—2019 年黃河流域碳赤字量也呈上升趨勢，由2.65 億噸上升到11.9 億噸，年均增長率23.9%。通過碳赤字核算，確定橫向區(qū)域碳補償機(jī)制的權(quán)利主體為青海、四川、內(nèi)蒙古；義務(wù)主體為甘肅、寧夏、陜西、山西、河南和山東。（3）基于受益者付費、差異性、公平和可持續(xù)發(fā)展的構(gòu)建原則，通過碳補償修正系數(shù)和影子價格定價法確定黃河流域九省區(qū)橫向區(qū)域碳補償機(jī)制的補償標(biāo)準(zhǔn)，其額度占比與現(xiàn)實中其他橫向生態(tài)補償額度所占比例相近，既能激勵碳匯省區(qū)建設(shè)和保護(hù)碳匯資源，又能倒逼碳排放省區(qū)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，有利于黃河流域?qū)崿F(xiàn)協(xié)調(diào)綠色發(fā)展以及“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)。