规范不可征税的外部性：车辆污染排放标准是否有效且高效？

文摘 2024-07-09 17:32 中国香港

Source: Jacobsen, M. R., Sallee, J. M., Shapiro, J. S., & Van Benthem, A. A. (2023). Regulating untaxable externalities: Are vehicle air pollution standards effective and efficient?. The Quarterly Journal of Economics, 138(3), 1907-1976.

https://doi.org/10.1093/qje/qjad016

引言

对于规范空气污染排放问题，庇谷税常被认为是极佳的解决手段，但对于汽车而言，直接测量每辆车实时的排放量进而征税，从技术和成本上看都不可行。许多国家依赖于出台新车污染排放标准，以限制新车每英里的空气污染排放。有事实表明，自1967年美国开始制定排放标准以来，新车每英里的空气污染排放量下降超过99%。然而，由于成本高昂且效果不甚明晰，新车排放标准一直饱受争议，相关研究也不够充足。

本文研究污染排放标准是否有效且高效，讨论了车辆空气污染排放率随时间的变化规律，定量分析车辆污染排放标准对排放量影响，污染排放标准及相关反事实政策对社会福利等各项指标的影响等问题。结论表明，排放标准降低了大部分汽车废气的排放量，这表明排放标准是“有效”的；但进一步讨论发现，排放标准并不够“高效”，因为其对旧车辆污染的监管力度很弱，而历年大部分的空气污染排放来自老旧车辆。

数据

与过去研究相比，本研究使用了更全面的车辆污染排放率数据，涵盖了从1972年到2020年之间销售的几乎所有美国新型轻型车辆和轻型卡车数据，以及1957年至1971年间的许多车辆数据。

1.车辆相关税率与费用：作者收集了美国各州和地方政府的车辆相关税率与费用（包括机动车登记费、非机动车税、机动车财产税）。

2.新车污染数据：从《年度认证测试结果报告》整理1972-2019年的测试结果，得到新车污染数据；根据汽车环境系统（AES）测试的二手车数据，推算得到1957-1971年的新车污染数据。

3.二手车污染数据：主要使用科罗拉多州的二手车烟雾检查测试结果，涵盖了1982年到2010年的汽车型号的数据。本研究采用测试序列中第一次结果数据，这被认为是被人为操纵可能性最低的数据；此外，还使用了来自科罗拉多州数据库的遥感分析来报告敏感性分析，其中包含11个州和4个其他国家的数据样本。

4.汽车制造中的排放：使用美国投入产出数据表的里昂惕夫倒数，测量了制造新车过程中工厂级总污染排放，以此来衡量汽车供应链中每个行业的排放量。

排放率随时间的变化趋势

图 1美国新车平均污染排放率（1957-2020）

图1展示了1957至2020年间美国排放标准实施前后，新车每英里的平均空气污染物排放率变化趋势。竖线表示针对污染排放标准实施的年份，CO和HC在1967年面临监管，NO_x和CO₂分别在1972年和1978年纳入监管。蓝色曲线显示了不同车辆类型排放率的非加权均值，红色曲线是根据每种车在科罗拉多州远程监测数据中的频率作为权重而计算得到的加权均值。数据显示，自新车排放标准实施后，三种空气污染物（CO, HC, NO_x）的每英里排放量都下降了99% 以上，且在标准政策收紧的年份，排放率下降尤为明显。D图的CO₂是反映车辆燃油经济性的指标，与三种空气污染排放指标形成对比的是，CO₂的每英里排放量在政策实施后变化较少，1957-2017年间仅下降了55%。

实证模型

为了估计排放标准对车辆排放率的影响，本研究使用了美国空气污染排放标准的三个阶段性政策来分析新车和二手车的排放情况，并对每个阶段使用不同的方法，反映该年代相关的法规和数据。

公式（1）分析了第一阶段排放标准如何影响排放率（1957-1971年）：

代表了当年 ( ) 该地区 ( , 代表加州或联邦) 的车辆污染物或 ) 的平均排放率。代表排放标准要求的排放量, 和在 60 年代面临监管, 而和没有。系数代表排放率对排放标准的弹性。回归还控制了污染物-地区和污染物-年份的固定效应。

公式（2）估计了第二阶段（1982-2000 年）的排放标准如何影响排放率:

与公式 (1) 相比, 本阶段回归可以借助更加微观的数据来区分车辆类别 (汽车或卡车) 与车辆个体。表示一系列控制变量: 车龄固定效应、已行驶里程数和其他可能影响排放率的环境政策, 例如燃油经济性、燃料含量或烟气检查标准。和分别表示污染物车辆类别、污染物车型年份和污染物车龄的固定效应。系数代表排放率对排放标准的弹性。

公式 (3) 为第三阶段（2000-2010 年）的回归模型:

2000 年之后, 法规规定了各类轻型车的平均排放标准, 各类轻型车辆的排放标准一致。因此, 在研究第三阶段的公式中, 没有加入公式 1 和 2 中的变量标准要求排放量 ,而是分析了新车排放率对同一种车的二手车排放率的预测程度。其中, 是车辆的旧车排放量, 是与相同车辆对应的新车排放量。系数表示二手车排放率相对于新车排放率的弹性。同样地, 回归包括了车龄和车型年份固定效应。

实证结果

图2 美国第一阶段排放标准的事件研究图（1957-1971）

图2显示了1957-1971年的年排放率。（A）图为加州之外、采用联邦标准的地区的车辆，（B）展现了采用加利福尼亚标准的车辆年排放率情况。每条折线表示对应空气污染物的排放情况，竖线为排放标准开始实施的年份。结果显示，排放标准降低了受监管污染物的排放率。在标准实施之前，所有污染物的排放率相对平稳。当加利福尼亚的污染排放标准在1966年开始实施时，加利福尼亚车辆的CO和HC排放量下降。联邦车辆的CO和HC排放率仅在1968年联邦监管开始时才下降。其他污染物，如CO₂和NO_x，在CO和HC标准开始时并没有下降，反而略有增加。

公式1的实证回归结果如表1所示。面板A综合了CO与HC，面板B和C则各显示一种污染物。第1列是时间序列估计，比较了各年各地区每种污染物的情况。第2-7列提供了不同地区与年份的差异估计。结果显示，第一阶段排放标准显著降低了受排放标准监管的两类空气污染物的排放率。

表1 第一阶段排放标准对汽车排放率的影响

第二阶段（公式2）的回归结果如表2所示，在考虑多种固定效应与控制变量下，第二阶段排放标准依旧显著降低了二手车和新车的排放率。第1列为只控制了已行驶里程数的回归结果，第2至7列为添加了其他控制变量的结果。其中，面板A-C为二手车，D-F为新车。

表2 第二阶段排放标准对二手车和新车排放率的影响

第三阶段（公式3）的回归结果如表3所示，新车排放率有力地预测了旧车排放率。面板A总体系数（弹性）都在0.5左右，并在99%置信度下拒绝了弹性为0和1的情况。结果表明，新车排放测试能显著、有效地预测二手车排放率。

表3 新车排放率对旧车排放率的预测程度

反事实分析

文章评估了两类反事实政策对社会福利等各类指标的影响：首先，对于第三阶段排放标准，研究讨论了提前或推迟该政策四到八年（表4第1-4行），并考虑将排放标准收紧10%（表4第5行）。第二阶段是在2000年至2020年期间的排放标准，研究者在这段时间内拥有最完整的数据覆盖。研究加速或延迟这些标准的实施能够评估第二阶段每年的效益价值，且可以将加速第二阶段看作是在可行情况下鼓励更早采用减排技术的场景。

其次，对于年度登记费，本文讨论了四种反事实情形：（1）考虑根据车辆使用年数和类型设定的登记费（表4第6行）；（2）考虑根据车辆使用年数和类型设定的登记费，并调整为收入中性（表4第7行）；（3）仅对新车征收登记费（表4第8行）；（4）对于各类车辆使用年数和类型，设定统一登记费（表4第9行）。

采用以上反事实情形的原因是：研究在延申的实证模型中发现更多的空气污染排放是来自于车龄较高的车辆，因此本研究专注于讨论与车龄相关的政策。州和地方政府根据车辆车龄和类型而设定登记费的反事实政策（1），在技术和政治层面上都是可行的。以（1）为基础，反事实政策（2）将收取登记费的同时保证收入中性（即政府总体财政收入不变），这可能进一步提高其政治可行性。最后，许多现有政策针对新车，因此将费用限制在新车上可能在政治上是可行的。

表4第（1）至（7）列分别展示了上述反事实政策分别对市场剩余（用完全竞争下的消费者剩余衡量）、污染损失、社会福利、税收收入、累计污染排放量变化率的影响。

表4 反事实政策对于各类指标的影响

面板A的结果显示，延迟四年实施第三阶段排放标准会略微增加市场剩余，但会导致社会福利减少1070亿美元，污染损失大幅增加，累计污染排放量增加5%–10%不等；而延迟八年的影响比延迟四年影响的两倍略小。收紧排放标准可以产生一定社会福利。面板B结果表明，根据车辆使用年数和类型设定登记费，可带来数千亿美元的净收益。与提前第三阶段排放标准四到八年的结果相比，针对登记费设定的反事实政策所带来的福利收益要高出一倍，考虑收入中性的登记费也使车辆累计污染排放量减少了三分之一。

结论

文章评估了过去50年来美国出台汽车污染排放标准的环境和经济效应，从变化趋势上看，自排放标准开始实施以来，美国新车每英里的废气排放量下降99%以上。面板数据回归结果表明，排放标准导致了大部分废气的排放量下降，这表明排放标准是“有效”的。但进一步讨论发现，排放标准并不够“高效”，因为其对旧车辆污染的监管力度很弱，而历年大部分的空气污染排放来自这些老旧车辆。作者基于自建的数据库，发现较新、污染排放低的车辆的登记费较高，因此变相鼓励了人们拥有较旧、污染排放高的车辆，进而加剧了车辆换新的低效率。这反映了“格林斯佩希特（Gruenspecht）效应”，即环境标准和其他政策提高了新的、清洁资本的价格，却适得其反地延长对使用年数更久、污染排放量更高的二手车。此外，本文构建定量模型发现，收紧排放标准可以产生福利，对二手车收取登记费可以促进车辆换新，且与进一步收紧排放标准相比能带来更大的效用。