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《成都理工大学》 2019年
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碳排放权交易约束下的企业生产和产品策略博弈模型研究

郑喜平  
【摘要】:随着全球气候变暖的危机和低碳经济的大力发展,碳排放权交易机制成为降低温室气体排放量的一种有效经济手段,并产生了显著成效。在全球低碳经济浪潮下,我国正在加快推进碳排放权交易市场建设,各企业(因本研究涉及的企业均为制造企业,故在本文中对“企业”和“制造商”的概念不加区分地使用)为了适应碳排放权交易机制,也在不断调整生产策略,大力发展低碳经济。因此,本文以碳排放总量控制下的碳排放权交易为研究对象,以博弈论为研究方法,以碳排放权交易市场为出发点,分别从企业生产策略和产品策略两个角度入手,研究企业在垄断和竞争市场环境中的策略选择问题。首先,基于制造商生产策略角度,研究在碳排放权交易约束下垄断市场环境中制造商的生产策略选择问题。研究表明:在垄断市场环境中,无论是否考虑消费者碳敏感,当碳交易价格较低时,制造商选择技术创新策略更优;而当碳交易价格较高时,制造商选择碳交易策略更优,会通过出售碳配额获取利润。但是,消费者碳敏感的存在使得制造商选择技术创新策略的范围缩小。在碳交易价格较高的情况下,若制造商选择技术创新策略,制造商的最优产品生产量为负,出现角点解,推出此时制造商选择碳交易策略。其次,基于制造商生产策略角度,研究在碳排放权交易约束下竞争市场环境中双寡头制造商的生产策略选择问题。研究表明:在竞争市场环境中,不考虑消费者碳敏感的情况下,双寡头制造商的均衡策略为(7)T,T(8),当消费者价格敏感程度较高时,双寡头制造商的均衡策略为(7)S,S(8)。在竞争市场环境中,考虑消费者碳敏感的情况下,制造商1和制造商2不会选择相同的策略。无论是否考虑消费者碳敏感,(7)T,S(8)模型中选择技术创新策略的制造商的生产数量始终是三个模型中最大的。再次,基于制造商产品策略角度,研究在碳排放权交易约束下垄断市场环境中制造商的产品策略选择问题。研究表明:在垄断市场环境中,不考虑消费者碳敏感的情况下,当制造商生产普通产品时,批发价格和销售量与消费者普通产品偏好程度正相关;而当制造商生产低碳产品时,结论相反。在不考虑消费者碳敏感的情况下,无论制造商选择何种生产策略,批发价格和销售量都与碳交易价格负相关,与消费者转换率正相关。仅当消费者普通产品偏好程度较低且碳交易价格较高时,制造商选择生产低碳产品,其他情况下制造商选择生产普通产品。相对不考虑消费者碳敏感而言,在垄断市场环境中,考虑消费者碳敏感的情况下,批发价格和销售量都有所降低,制造商依然在消费者普通产品偏好程度较低且碳交易价格较高时,选择生产低碳产品,由消费者碳敏感进一步增大了制造商选择生产低碳产品的策略空间。此外,本研究发现原材料供应商和制造商具有高度一致的产品策略偏好,制造商和供应商之间不存在产品策略冲突。制造商生产低碳产品时的碳排放总量未必小于生产普通产品时的碳排放总量,尤其是在消费者碳敏感程度较强时,因为此时低碳产品的消费总量大幅增加,也就意味着低碳产品的生产总量大幅增加。最后,基于制造商产品策略角度,研究在碳排放权交易约束下竞争市场环境中双寡头制造商的产品策略选择问题。研究表明:在竞争市场环境中,不考虑消费者碳敏感的情况下,当碳交易价格较低时,若消费者普通产品偏好程度较低,则均衡产品策略为两家制造商都生产低碳产品;若消费者普通产品偏好程度较高,则均衡产品策略为两家制造商都生产普通产品。其他情形下不存在纯策略纳什均衡,并且随着低碳产品相对普通产品单位碳减排量的增大,两家制造商都生产低碳产品的策略空间增大。在竞争市场环境中,考虑消费者碳敏感的情况下,当碳交易价格较低时,若消费者普通产品偏好程度较低,则均衡产品策略为两家制造商都生产低碳产品,若消费者普通产品偏好程度较高,则均衡产品策略为两家制造商都生产普通产品;与不考虑消费者碳敏感保持一致。但随着消费者碳敏感的增强,制造商同时生产低碳产品或普通产品的策略空间减小。本文的创新之处主要体现在以下三个方面:第一,研究视角创新。首先,本文在碳排放权交易约束的背景下,研究了垄断市场环境中企业的生产策略和产品策略选择问题,在此基础上进而将研究视角拓展到竞争市场环境,丰富了相关研究。其次,本文从产业链视角把制造商和原材料供应商纳入统一框架分析,分析了当制造商不具备技术创新能力时的策略选择问题。最后,本文对碳配额、碳排放权交易等有关碳减排政策进行了讨论,研究如何通过政策调控实现企业在碳排放权交易约束下得出合意的博弈结果,为政府制定碳减排有关政策提供了有益参考。第二,研究方法的应用创新。首先,本文选择了博弈论相关知识分别对垄断和竞争市场环境进行了研究,并有机地整合了相关理论,探究了碳排放权交易约束下的制造商策略选择问题,此研究方法在应用上更符合现实情况下制造商的策略研究。其次,本文不仅从静态博弈上研究了竞争市场环境中制造商的生产策略和产品策略选择问题,而且也从动态博弈的角度加以分析。不同博弈方之间地位的差异性(领导者、跟随者)应用静态和动态博弈方法来寻找其均衡策略,大多数学者研究的是制造商之间各自选择各自的策略,未考虑制造商决策的先后给制造商带来的利弊,考虑动态博弈更符合实际市场环境。最后,本文在参考大量已有文献的基础上进行了参数设定和校准,并基于此进行了细致的数值模拟分析。第三,本文在模型构建过程中对企业生产决策和产品决策、消费者需求碳敏感和不敏感情况以及企业静态博弈和动态博弈等多重视角加以区别,得出了37个相关命题,并对企业的生产决策和产品决策、供应商的决策以及碳排放总量等进行了研究。因此,相比已有研究而言,本文对碳排放权交易约束条件下“供应商——制造商——政府”等多重主体的决策问题进行了更为细致的研究。本文虽然研究了碳排放权交易约束下竞争市场环境中企业的生产策略和产品策略选择问题,但主要针对的是双寡头竞争企业。在实际生活中,往往存在两个以上的竞争企业,这种情况相当于对双寡头模型下企业的数量进行扩大,这不会对本文主要结论产生大的影响。本文的研究结论可以为企业在碳排放权交易约束下的生产策略和产品策略选择提供一些有益思路,也可以为政府制定碳减排有关政策、实现绿色可持续发展提供有益参考。
【学位授予单位】:成都理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:F273;X196

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