推文人 | 郑佳佳 

原文信息：H. Spencer Banzhaf, M. Taha Kasim. Fuel Consumption and Gasoline Prices: The Role of Assortative Matching between Household and Auto mobiles, Journal of Environmental Economics and Management (2018),Doi:10.1016/j.jeem.2018.11.010

 

一、引言

 

为了降低对石油进口的依赖同时减少空气污染，许多国家采取各种措施降低家用小轿车的燃油消费，美国即为典型国家之一。常用的降低燃油消费的措施主要有两类：基于价格的策略（如汽油税）和基于绩效（如汽车制造企业的平均最低油耗标准）的策略。相应地，对这些措施执行效果的研究文献将这种燃油政策的效应划分为两个方面：结构相应—汽车行业的平均燃油效率；使用频率效应—家庭的实际开车行为。 通过提高燃油价格进而提高开车的成本，燃油税在激励人们少开车的同时也会促使人们将旧车更换为燃油效率更高的新车。通过设定汽车制造业的最低平均油耗标准，会促使汽车行业生产出燃油效率更高的产品，但并不会激励人们少开车——相反，由于燃油效率高的汽车的生产和推广，人们开车出行的成本会有所降低，因而开车出行的频率会有所提升，这被称为“反弹效应”。但是，以往文献的研究中忽略了这些政策措施可能会产生的第三种效应：匹配效应。理论上，即使结构效应和使用频率效应都为0，汽油价格的上升依然会通过提高家庭开车出行频率与汽车燃油效率之间的相互匹配程度而降低汽油消费。本文基于美国国家家庭旅行调查数据展开对汽油价格引致的人们开车出行频率与汽车燃油效率之间匹配效应的变化，以及由此带来的汽油消费变动的研究。

 

二、理论框架

 

 

三、实证研究策略与数据

 

为验证本文的基本假设，作者使用双重差分回归模型构建如下回归函数：

在上式中，被解释变量为MPG，即GPM的倒数，代表m地区的家庭i所拥有的汽车c在t时的单位燃油量行驶里程，解释变量price表示m地区t时的燃油价格，VMT表示行驶里程，向量X表示一系列家庭特征因素；匹配效应的实现主要通过价格price 和行驶里程VMT的交互项进行考察。

 

本文的数据来源于美国国家家庭旅行调查数据，该数据属于保密数据，因而一般人不可得。该机构分别在2001年（2001年3月至2002年6月期间）和2009年（2008年3月至2009年5月期间）进行过两次关于微观家庭所拥有车辆信息、开车出行里程信息以及家庭特征信息的调研；汽车燃油价格信息来源于美国贸易协会ACCRA 生活成本指数（COLI）数据库，以季度为时间间隔；机动车（汽车）燃油性能、模式等数据来源于美国能源部。

 

作者首先对数据进行统计分析，如文中Table1所示，尤其对2001年和2009年两个年份的平均燃油价格（Price）、家庭开车出行里程（VMT）以及汽车燃油经济性特征（单位燃油量行驶里程MPG）进行了差分统计，初步观察两个样本期间的变化差异及其显著性。

 

然后，作者分别绘制了Prices、VMT和MPG三个主要变量在两个样本时期的Kernel 密度分布图，以观察三个变量的分布变化（图2、图3）；图4中，作者进一步比较了两个时期不同燃油价格水平上，VMT和MPG两个变量之间的相关性的变化，这即为本文关注的匹配效应。图4 中的Panel A显示：随着燃油价格的上升，两个变量之间的相关性从微弱的负相关逐渐转变为正相关；Panel B则显示了两个时期VMT最高分位数和最低分位数上的汽车燃油性能指标的条件分布函数状况；这两种分布状况均表明：随着燃油价格的上升，开车出行行驶里程较高的家庭会有可能配置燃油效率较高的汽车。

 

在实证分析中，作者首先使用OLS对方程（5）进行估计，结果如表2所示：

表2中，价格price 和行驶里程VMT的交乘项显著为正，意味着随着燃油价格的上涨，开车出行频率较高的家庭会选择驾驶燃油效率更高的车出行。具体地，每当燃油价格上涨1美元，在每1000英里的行驶里程中，家庭会选择每加仑汽油能多跑0.02英里的汽车。假定2001年汽车市场的平均单位燃油行驶里程（MPG）保持不变，当燃油价格从1.63美元上升至3.14美元时，根据该估计结果，年行驶里程数为4000英里的消费者（位于样本中行驶里程数的25百分位的个体）对汽车的选择将会平均地从单位燃油25.3英里的车辆转向单位燃油25.4英里的车辆，而年行驶里程约为14000英里的消费者（样本中VMT75百分位的个体）将会平均地从单位燃油25.2英里转向单位燃油25.7英里的汽车。换句话讲，当燃油价格上升时，市场倾向于将燃油效率更好的汽车配置给行驶里程较长的客户群体，而燃油效率相对较低的汽车则更多地配置给较低行驶里程的客户。燃油价格Price的估计系数显著为负，这似乎看上去不合理；但实际上，由于燃油价格price同时进入了交乘项，因此，其对被解释变量 MPG的平均边际影响均为正。

 

稳健性分析：考虑到VMT和MPG 两个变量之间可能存在的相互影响，作者尝试使用多种策略对上述估计结果的稳健性进行检验。

 

 

表3中，交乘项的估计系数显著，且其值处于0.017到0.021之间，基本与表2中的OLS估计结果保持一致，证实了匹配效应的存在。

 

此外，作者还使用了其他的策略以验证本文关注的匹配效应估计结果的稳健性，如使用家庭特征变量与燃油价格的交乘项作为工具变量，其基本假设为家庭特征因素（如收入、人员数、年龄结构等）会影响家庭对汽车的选择行为；使用燃油税代替燃油价格，估计燃油价格变动对人们开车行为的影响；使用名义燃油价格代替实际燃油价格；使用GMM估计方法和两阶段最小二乘法进行估计；等等。

 

四、启示

 

 

Note：本文中匹配效应在发达国家更为明显，因为发达国家居民家庭大多数拥有多辆私家车，燃油价格波动带来的不同车型之间使用组合的变动更为明显；而在中国等发展中国家，由于大多数的居民家庭只拥有一辆私家车，因而燃油价格变动所带来的匹配效应可能并不明显，尤其是在短期内，更换较高燃油效率汽车的成本较高的情况下。不过本文的研究重点在于能源价格变动下的能源消费的匹配效应变化，为研究能源约束下人们的消费行为提供了一种新的视角和思路。

 

Abstract

 

Analysis of policies to reduce gasoline consumption have focused on two effects, a compositional effect on the fuel economy of the automotive fleet and a utilization effect on how much people drive. However, the literature has missed a third effect: a matching effect, in which policies change how high-utilization households are matched to fuel-efficient vehicles in equilibrium. We show that higher gas prices should lead to stronger assortative matching. Empirical estimates using US micro-level data are consistent with this hypothesis. We find a $0.5 increase in the gas tax would reduce US gas consumption by 0.8% through the matching effect alone, bringing annual environmental benefits of about $1.7 billion.

 

Key words: energy, gasoline demand, automobiles