本文是一篇管理论文,本研究是碳交易机制下企业减排行为的进一步探索,也为市场节能减排机制提供理论支撑。
第一章 绪论
1.1 研究背景及研究意义
1.1.1 研究背景
碳交易市场是为缩减全球温室气体排放由人为规定、《京都议定书》强制执行的市场,它在设定碳排放总量控制目标并允许碳排放配额进行交易的前提下,通过市场机制优化碳排放空间的资源配置[1]。碳交易市场在中国起步较早,自CDM项目(清洁发展机制)启动,中国就加入了国际碳交易体系。2011年10月,国家发改委确定北京、上海、广东、天津、深圳、重庆以及湖北七个省市为碳交易试点后,碳交易市场相继在各大试点开展。随着《环保税法》、《碳排放权交易管理暂行条例》等一系列相关法律法规的出台、实施和落地,碳交易市场逐步展现出低成本、高减排的显著效果,甚至有专家预测完善碳交易市场将是实现全社会低碳减排的关键路径。2020年9月,习近平主席在联合国大会上向世界承诺,“中国争取于2030年前达到峰值,2060年前实现碳中和”,碳交易市场的建设进一步加快。2020年12月,《碳排放权交易管理办法(试行)》将年度温室气体排放量达到2.6万吨当量的企业或组织列为重点控排对象[2],作为碳排放占比最大的电力行业首当其冲被纳入全国碳市场。2021年5月,北京环境交易所总经理梅德文表示“十四五”期间,石化、建材、钢铁等八大高耗能行业也将逐步纳入全国碳市场。可见,全国碳排放权交易市场的建设和发展已成为中国政府应对气候安全、化解低碳危机以及提升国际地位和声誉的重要举措。
然而,在碳交易机制下,企业作为碳排放的主要来源和关键行为主体[3],以自身利益最大化为原则进行减排投资决策,需要地方政府加以引导。地方政府作为节能减排的引导者,是实现减排目标的中间环节,但基于财政支出最小化原则需要中央予以资金支持和奖惩[4]。中央政府作为国民经济的建设者和碳交易市场的主导者,应兼顾经济效益和环境效益实施扶持和激励政策。因此,正确处理三者的合作与冲突是有效把握碳市场机遇与挑战的关键。博弈论是研究决策主体行为关系的重要分析工具,而碳市场核心利益主体关系的复杂性及碳市场建设的动态性决定其演化过程不能仅用数学方法来分析。系统动力学借助计算机仿真技术不仅能清晰反映碳市场发展的动态过程,而且能有效把握影响碳市场参与主体策略行为的主要因素。
1.2 研究内容和方法
1.2.1 研究内容 本文的研究内容主要包括:
(1)第一章,介绍了本文研究问题的背景、研究方法、创新性,并从理论和现实意义两方面指出本文研究的必要性。
(2)第二章,从碳排放权交易理论、碳交易机制研究现状、演化博弈理论及在碳市场的应用、系统动力学理论及碳市场的应用四个方面对相关文献进行梳理和分析。
(3)第三章,基于演化博弈和生命周期理论,梳理碳交易市场的核心利益相关者及其策略选择,构建由中央政府主导、地方政府牵头和企业参与的三方演化博弈支付矩阵,并求得各自的复制动态方程及局部均衡点。
(4)第四章,根据雅克比矩阵对系统的演化稳定策略进行求解,得到碳交易市场发展的四个不同阶段,分别为起步阶段、萌芽阶段、成长阶段和成熟阶段。
(5)第五章,在对系统演化稳定策略分析的基础上,运用系统动力学方法,建立碳交易机制下企业减排的演化博弈模型,并借助anylogic软件对相应参数变化进行敏感性分析,通过参数调控和仿真模拟,得出影响碳市场不同发展阶段各参与主体策略行为的关键因素。
(6)第六章,总结归纳研究结论,根据影响碳交易市场不同发展阶段的关键路径和代表性因素,分别从中央政府、地方政府及企业层面提出相应政策或经营建议,并对未来研究提出一些展望。
第二章 文献综述及理论基础
2.1 碳排放权交易理论基础
碳排放权交易市场是低碳经济模式下以市场化方式实现碳减排目标的重要政策工具[5]。由于人们在生产和消费活动中所使用的环境资源具有稀缺性、排他性和竞争性,若仅依靠企业自身成本约束,会导致社会的总碳排放量超过环境的总承载力,即私人最优而社会未必最优。为了解决这一外部性问题,学者们提出通过征税和收费等方式将碳排放的外部成本内部化。然而,一些学者基于效率和社会整体福利的考虑,认为采用政府协调和市场机制相结合的办法控制和减少二氧化碳等温室气体的排放,将更有利于实现经济和环境保护之间全面协调可持续。在此理论基础下,碳交易市场应运而生。
2.1.1 公共物品理论
公共物品这一概念最早由美国生态学者哈丁提出,他通过“公地悲剧”对该理论进行解释。他认为牧羊人作为理性的经济人,在公地不加以限制的情境下,势必会通过增加放羊的数量以获取自身利益最大化,若每位牧羊人皆是如此,则放羊的数量将会远超过草原的承载力,造成社会资源的破坏。同样,CO2的排放也是一种具有非竞用性和非排他性的公共物品,每个人都有使用环境资源的权利,但是二氧化碳等温室气体产权界定的不清晰以及排放的外部性,往往会使得环境资源过度消耗,导致“公地悲剧”的发生。因此,CO2等温室气体是公共物品,它是建立碳放权交易市场的理论基础,对碳市场的发展具有重要意义。
2.2 碳交易机制研究现状
随着全球变暖和温室效应的加剧,低碳经济和节能减排成为国内外学者关注的焦点。“十四五”规划提出2025年中国碳减排目标要在上一个五年计划基础上实现单位国内生产总值下降13.5%,要实现这一减排目标,中国尚需作出较大努力。本文是以生命周期的视角探究碳市场机制下企业减排的演化博弈问题。因此,本部分将从碳交易机制相关研究、低碳减排中的博弈和演化博弈理论及系统动力学应用三个方面阐述国内外研究现状。
2.2.1 碳交易机制相关研究
碳交易机制起源于1968年美国的SO2控排项目,后被欧美用于控制温室气体的排放,发展至今已被美国、欧盟、新西兰等多个国家启用。中国最早加入国际碳市场是通过与发达国家合作开展减少温室气体排放(CDM)的项目。自2011年中国区域试点城市的建立,国内碳交易市场如火如荼的发展,并取得良好的减排效果。当前,由于全国碳市场的启动以及“双碳”目标的推进,碳交易市场俨然成为当前政府治理环境的主要措施之一。这不仅直接影响中国减排、控排的成效,也间接影响企业的经营风险和战略决策,为此吸引了众多碳交易政策制定者、企业家以及专家学者的关注。
学术界对碳交易机制的研究主要是从碳交易发展路径、碳交易机制设计和碳市场减排效应三个维度展开。碳交易发展路径方面,碳市场可分为动机演变和区域演进两大阵营。碳交易动机演变角度,羊志洪[7]等认为强制企业实施碳减排会造成社会福利下降,应遵循碳市场发展规律,延迟实施强制减排政策。王家玮[8]指出中国碳交易市场应从企业自愿减排向政府强制减排逐步过渡,而邹亚生[9]认为建立以“强制减排为主、自愿减排为辅”的碳排放权交易市场会更适合中国的发展现状。然而,胡雷和王军峰[10]认为碳市场的实施应根据主体功能区将其划分为优先开发区和重点开发区,在此基础上分别实施强制碳排放交易和自愿碳排放交易。碳交易区域演进角度,陆敏[11]等基于系统聚类分析提议中国应首先建立跨省区域碳交易市场。杨锦琦[12]等基于中国区域发展不平衡,提出应先实施区域碳交易市场以获取相关经验,由此建立全国统一的碳排放放权交易市场。
第三章 碳市场参与主体行为策略演化博弈分析 .............. 15
3.1 碳市场参与主体行为策略博弈建模 .......................... 15
3.1.1 博弈主体界定 ................................... 15
3.1.2 模型假设及参数设定 ............................ 15
第四章 碳交易机制下企业减排的系统动力学模型 ............ 22
4.1 系统动力学建模目的及边界确定 .................... 22
4.1.1 建模目的 ................................... 22
4.1.2 系统模型边界确定 .................................. 22
第五章 演化博弈系统动力学仿真分析 ...................... 28
5.1 萌芽阶段行为演化轨迹及参数敏感性分析 ............................. 28
5.2 起步阶段行为演化轨迹及参数敏感性分析 ........................ 30
5.3 成长阶段行为演化轨迹及参数敏感性分析 .................... 32
第五章 演化博弈系统动力学仿真分析
5.1 萌芽阶段行为演化轨迹及参数敏感性分析
为清晰直观的反映利益相关者在全国碳排放权交易市场不同发展阶段的动态演化轨迹,本文对碳市场生命周期的演化稳定策略进行仿真分析。由于中央和地方政府在碳市场每个阶段发挥的作用不同,应特别分析相关参数发生变化时企业对其变化的敏感性,从而为后续阶段利益相关者的策略调整提供理论指导。根据中国碳排放交易网、国家碳减排政策以及低碳工业网等数据,借鉴张凯泽[65]、赵昕[46]、廖诺[58]、王众[54]和A. M[66]等人的赋值方式,结合实际情况对碳市场萌芽阶段的相关参数予以拟值:S=2,T=2,2eW=,1P=1,2P=3,15eC=,I=3,F=6,8mC=,K=10,H=2,V=3,其中=ab=γ=0.5,c =d=f=0.6,同时将三方在每个阶段初始时的策略倾向均设为0.5,即x=y=z=0.5。
在全国碳排放权交易市场萌芽阶段,中国的工作重心由经济高速发展转向高质量发展阶段,也就是说相较