推文人 | 华岳

推文信息：Lan Lange and Michael Redlinger. 2019. “Effects of stricter environmental regulations on resource development” Journal of Environmental Economics and Management 96:60-87.

 

一、简介与背景

 

水力压裂技术和水平钻井技术的进步推动了美国能源生产的复兴，如果单独考虑生产率的提高，可能会带来更大的经济增长和更高的经济福利。就页岩气革命而言，与油气生产相关的潜在负外部性有很多，可能导致监管方面的变化，这些因素包括污染地表水和地下水、降低空气质量、溢油和废物。为了减轻相关的环境外部性，美国许多州和地方政府正在考虑或已经对油气开采和生产作业实施更严格的监管。支持加强监管的人认为，这对保护环境是必要的；反对者称，监管可能过于繁重，阻碍石油和天然气开采。政策制定者面临着平衡资源开发和环境质量这两个经常相互竞争的目标，让这项任务更加困难的是，对石油和天然气开采实施更严格的监管，最终会在多大程度上减少钻井和生产是不确定的。本文使用断点回归和双重差分的方法对北达科他州（ND）实施更严格的油井钻井和生产管理的效果进行了评价。

 

2012年4月1日，北达科他州工业委员会（NDIC）通过了几项关于石油开采实践的修订规则，虽然北达科他州行政法规的26个不同部分被修改，但有四个主要的政策变化:更高的油井固井要求、对废物处理的新限制、水力压裂中使用的化学品的披露以及水力压裂的正式标准。北达科他州和蒙大拿州（MT）的边界划分了几个石油矿床，在边界附近钻了许多非常规油井，蒙大拿州没有执行相同的规定，在分析中作为对照组。

 

二、 数据和实证策略

 

钻井位置（经纬度）和钻井日期的数据来自Drillinginfo（2015），这是一个基于订阅的油气统计和信息来源。

 

蒙大拿州和北达科他州之间的边界穿过几个烃岩层（地质构造），这为精确断点回归（Sharp RD）创建了一个必要的截点。本文的断点回归模型如下：

LnWellsi表示规制改变前后单元i中钻井数量的自然对数，其中每个单元为1平方英里的地块，样本期仅限于2010年4月至2014年3月期间钻探的油井；Di在单元i位于ND时等于1，位于MT时等于0；驱动变量Xi表示单元i从边界到中点的距离，到MT单元格的距离为负；多项式函数f(xi)以一种灵活的方式映射出从边界到钻井的距离关系。

 

使用双重差分的方法来确定更严格的法规对运营商石油生产和退出的影响。更高的监管要求可能会增加石油生产的固定成本，导致企业停止钻探，从而导致产量下降（例如，运营商可能决定不再采用新压裂井或减少钻井）；更严格的钻井废弃物处理规定不会影响现有油井的产量，但会阻碍新油井的钻探，从而降低产量。本文的双重差分模型如下：

LnProdijt和Exitijt分别表示位于j州的操作站i在t月生产的石油产量的自然对数和操作站i是否在t月退出研究区域j州的二值虚拟变量；Djt在观测值位于ND州并且在规制改变（2012年4月）之后等于1，否则为0；θi和φi表示操作站固定效应；κj和ψj表示州固定效应；λt和wt表示月固定效应。

 

三、主要结果

 

1.断点回归

 

表5是模型（2）的估计结果。对于20英里和30英里窗口，处理变量（Dit）的估计系数在一阶和二阶多项式规范中均无统计学意义，后者的AIC值最低，表明几乎没有断点的转变。通过变换窗口宽度、多项式阶数等一系列稳健性检验，结果依然稳健。

2.双重差分

 

表7是模型（3）的估计结果。在前两列中，包括了不同的时间固定效应，双重差分系数估计值为正，但结果不显著，表明规制更严格之后对石油产量没有显著的正向影响；在第3列中，时间固定效应被线性时间趋势所替代，蒙大拿和北达科他州的石油产量受线性时间趋势的限制，系数估计值为正且显著，这与预期相反，即更严格的环境法规和债券要求将阻碍北达科他州的生产；在第4列中，当允许两种状态的线性时间趋势不同时，系数估计不再显著。

表9是模型（4）的估计结果。结果表明管制的改变是否对操作站退出率有影响有混合的证据。在第1和第2列中，对处理变量的系数估计几乎总是正的，且在10%的水平上显著，这意味着调节变化增加了企业退出的速度。为了完整起见，估计结果是线性时间趋势的，尽管在规则变化之前退出明显缺乏线性趋势；在第3和第4列中，双重差分系数估计值仍然为正，但在统计上不显著。

本文研究了不同规模的运营商，更严格规制对石油产量和操作站退出率的影响有何差异，感兴趣的读者请阅读原文。

 

3.其他结果

 

虽然北达科塔州增加的固井和废物处理要求似乎并没有改变钻探井的数量或产量，但似乎改变了该行业的结构，本文研究这种变化对行业的影响。ND州运营商结构变化的一个可能影响是运营商及其输入供应商之间租金分布的变化，不幸的是，油井或运营商的投入成本（如钻机费率或向矿业权所有者支付的奖金）并没有公开，但从钻井结束到投产之间的这段时间是可以测试的。ND州行业中小型运营商的减少可能会导致钻井结束和投产之间的时间间隔发生变化，这是由于运营商在与完成油井公司（即油井的水力压裂）的互动中表现出的买方独家垄断行为造成的。

 

表11是北达科塔州的油井在固井要求生效后的处理效果。所有结果都显著为正，第3列的泊松模型表明，从钻井结束到投产还有3周时间，与市场力量理论相一致的是由买方完成服务。第4列包含月份的虚拟变量，以控制在给定月份内完成钻井的井数的变化，这一结果仍然与经营者行为的寡头垄断模型相一致，并且可能存在其他解释。

本文最后估计了对钻井过程中发生的环境事件（如石油泄漏）的影响。由于本文只有北达科他州在空间上非常分散的事件数据，因而不能采用双重差分的方法，本文建立一个仅对北达科他州的油井，包含固定效应和时间趋势的OLS模型，估计了规制调整对钻井环境事故发生率的影响，结果见表12。结果表明该规定与钻井事故数量的下降有关，这与更高的债券要求相一致，鼓励相对不安全的运营商提高安全性和退出市场。

四、结论

 

页岩革命极大地改变了开采石油和天然气的能力，进而导致了石油和天然气业务监管方式的变化，本文研究了这些新规定对石油公司的钻探、生产和退出决策有何影响，结果表明，相关法规通过后，与MT州相比，ND州的钻井速度和采油水平没有发生变化；然而，这种平均效应掩盖了ND石油行业组织结构的变化；从统计上看，小型运营商更有可能退出操作领域，降低生产水平，这种影响被大型运营商产量的增加所抵消。本文的结果对决策者在决定新法规时权衡经济福利损失与环境质量改善之间的关系具有指导意义。

 

Abstract

 

This analysis seeks to understand whether changes in oil regulation brought about by the shale revolution have restricted the pace of drilling and production. This hypothesis is tested using data on North Dakota and Montana both before and after North Dakota increased regulations that raise fixed costs. Results generally find that the new regulations had no statistical impact on the pace of drilling and production, however it is found that smaller operators reduced their production and exited. These results are instructive for policy makers who weigh the loss of economic welfare against improved environmental quality when deciding on new regulations.