多期碳限额与交易下企业产品减排决策

在碳限额与交易政策约束下,减排企业不仅要考虑当期的碳排放量,还需要考虑在"祖父原则"下当期决策对后期碳配额的影响,以及碳交易价格的时间动态性.文章综合考虑减排投入成本和政府碳政策,研究企业在多期生产中的减排决策和产品定价问题.结论表明:1)在一定成本和碳政策条件下,企业会进行产品减排,最优减排率和产品价格由减排技术参数、下期碳配额比例和多期碳价共同决定;2)企业单期利润是当期碳价的凹函数,是下期碳价和碳配额分配比例的凸函数;3)企业通过产品减排可以增加产品需求和增加企业利润,同时会增加产量,但是企业在进行产品减排时的多期总排放量总是低于传统企业,可降低社会总体排放水平.     

碳交易市场动力学模型及其应用:以广东省为例

以广东省碳交所为例构建了我国碳交易市场系统动力学模型,解析了配额分配、碳价格形成等机制机理,分析了试点进程中有偿配额、低碳基金、碳普惠制等碳政策的实施成效.研究结果表明,趋紧的碳政策能够提升配额成交价及成交量,并存在严格的减排效率Pareto优化区间;有偿配额机制可有效激活碳市场活跃度,但设置过高的竞价底价将削弱其减排效率;基于"低碳基金"的减排成本补贴政策及"碳普惠制"均可进一步释放碳市场减排潜力,但不支持采取高强度"商业激励"方式来提高群众参与度.文章研究可为我国碳政策优化及制度创新提供一定的支持.     

碳交易机制下多主体参与的低碳减排研究——基于演化博弈视角

企业低碳转型是节能减排应对大气污染的重要举措,但转型的高成本与外部性特征导致企业内在动力不足.为推动向“理想场景”演化,将政府、企业及消费者三方利益主体纳入演化博弈模型,探索“双碳”目标下各主体决策的演化路径及规律.研究发现:实现企业低碳转型演化是三方利益主体博弈互动的结果;企业低碳转型的意愿随着碳交易价格升高而增强;在前期碳交易政策发挥作用有限,政府的低碳奖励、偷排惩罚可以引导企业的生产行为选择;在后期政府对企业正、负两个方向的激励减弱,消费者的低碳偏好成为推动企业低碳转型的重要因素.     

碳交易机制下考虑竞争和信息非对称的供应链协调研究

本文在碳交易机制下,考虑制造商之间存在竞争且减排成本系数为低碳制造商私有信息的情况,分别构建信息完全对称和信息非对称情形下的供应链模型,对低碳制造商减排率和产品销售价格进行决策。通过引入由批发价和成本共担组成的联合契约,促使低碳制造商传递真实的减排成本信息,并通过算例对碳交易价格和减排成本系数等进行灵敏度分析。研究发现:引入联合契约能够使得信息非对称下的供应链利润基本达到集中决策水平;碳交易价格的增加会激励制造商积极减排、降低碳排放总量、提高供应链利润;低碳制造商减排成本系数的降低有助于减少碳排放量、增加产品市场需求、实现供应链利润增长。     

碳交易驱动下建筑业主最优碳减排决策研究

对碳排放总量和强度都持续刚性增长的建筑领域,利用市场机制,借助碳交易来控制和减少其碳排放是一项重大的制度创新。本文通过构建多目标决策优化模型,探讨建筑业主在碳交易驱动形成的复杂动态环境下的最优碳减排策略;并基于实证数据进行情景耕耘,模拟和预测业主减排策略的动态适应性调整。研究发现:①业主碳减排决策受政府补贴强度和违规惩罚倍率调整的冲击更为显著;②目前碳市场“一刀切”的惩罚倍率极易使建筑业主陷入“明罚实奖”的惩罚悖论;③政府应采用“补贴退坡”政策并对不同类型的建筑业主进行精准补贴。     

碳限额与交易机制下受资金约束的供应链优化

在碳限额与交易机制下,研究零售商受资金约束的供应链优化问题。构建了制造商占优的两级供应链Stackelberg博弈模型,通过引入减排成本分担机制,分别给出了分散决策和集中决策的最优解。通过收益共享契约,实现了供应链协调和供应链成员利润的帕累托改善。通过算例分析了不同减排成本分担系数、碳交易价格对供应链利润和订购量、碳减排决策的影响,为供应链各成员开展减排合作提供了理论依据。研究结果表明,供应链成员的合作不仅可以提高供应链总绩效,而且有利于为消费者提供更多、更绿色的产品;碳价格的提高,促使供应链更加努力减排,从而提高了供应链总利润。     

碳限额与交易约束下的闭环供应链碳减排策略及协调研究

在碳限额与碳交易约束下,通过碳减排技术投入及废旧品回收再制造可减少碳排放,构建了闭环供应链的碳减排博弈模型,根据协调条件给出了相应的契约形式及参数.通过对闭环供应链模型的求解,得到了碳限额与交易约束下的最优碳减排率、最优回收率和最优订货量.数值分析结果表明:碳减排成本系数与碳减排率、生产量成反向变化关系,与回收率成正向变化关系,而与闭环供应链期望利润成倒U型变化关系;碳交易价格与碳减排率、产量、闭环供应链期望利润成正向变化关系,而与回收率成反向变化关系;碳限额量不影响碳减排率、产量、废旧产品回收率,但与闭环供应链期望利润成成正向变化关系;回收率与碳减排率、产量成反向变化关系,而与闭环供应链期望利润成倒U型变化关系.     

双向碳减排成本分担下资金约束供应链契约协调研究

国家“双碳”目标对供应链协同减排提出新要求.文章考虑由单一供应商和单一受资金约束制造商构成的低碳供应链,双方通过“双向碳减排成本分担”机制进行协同减排,制造商通过竞争性银行信贷市场获取生产、碳减排及购买不足碳配额所需的运营资金.在求解供应商、制造商、银行在内的参与方博弈均衡策略基础上,探究了以“双向碳减排成本分担合约”为基础的资金约束型低碳供应链多契约协调问题.研究发现:批发价格、双向碳减排成本分担、收入分享契约的组合可实现低碳供应链协调和帕累托优化,而当考虑碳交易市场情形时,还需额外引入碳交易成本分担契约类型.相关研究结果可为“双碳”目标下企业的集成运营、碳减排和融资决策,及供应链主体间协同减排等提供理论指导.     

基于EMD-GA-BP与EMD-PSO-LSSVM的中国碳市场价格预测

由于碳交易市场价格的波动性大及相互影响关系的复杂性,本文试图构建碳价格长期和短期的最优预测模型。考虑到碳交易价格波动的趋势性和周期性特点,基于经验模态分解算法(EMD)、遗传算法(GA)—神经网络(BP)模型、粒子群算法(PSO)—最小二乘支持向量机(LSSVM)模型及由它们构建的组合预测模型,对中国碳市场交易价格进行短期预测和长期预测。实证分析中将影响碳交易价格的不同宏观经济因素和碳价格时间序列因素做为输入变量,分别代入组合模型进行预测。研究结果表明,在短期预测中,EMD-GA-BP模型预测效果优于GA-BP模型和PSO-LSSVM模型;而在长期预测中,组合模型EMD-PSO-LSSVM模型预测效果优于只考虑碳价格波动趋势性或周期性预测效果。     

碳限额与碳交易约束下制造商生产-库存控制策略

针对制造商订货、储存、生产过程中的碳排放问题,探讨了碳限额与碳交易约束下制造商生产-库存控制策略,在对碳限额与碳交易进行数学度量的基础上构建了碳限额与碳交易约束下制造商生产-库存成本模型,并通过模型分析得出有碳约束且成本最优生产量及原材料最大订货倍数以及碳限额与碳交易约束下制造商最优生产-库存策略。计算实验与算例分析表明:相比于无碳约束情形,碳限额与碳交易约束下制造商订货数量更高,而订货频率及生产批量更低,并得出三种交易价格之下,决策变量的变化趋势。     

消费者环境意识及碳价约束下供应链减排的转移机制及决策

针对在碳价和消费者环境意识约束下由一个制造商和一个零售商组成的供应链系统,建立三阶段Stackelberg博弈模型分析供应链集中决策和分散决策下制造商和零售商的决策过程,并对集中决策和分散决策下的减排效果、消费者剩余、制造商转移减排任务系数进行比较分析.通过改变参数值和成本函数进行数值仿真和敏感性分析,检验模型的合理性和鲁棒性.研究发现,分散决策下,制造商是否转移减排任务取决于碳价和消费者环境意识约束,如果制造商转移减排任务,零售商收益、消费者需求和消费者剩余降低;分散决策和集中决策下减排效果不变,但集中决策下消费者需求和消费者剩余较高;集中决策下,制造商同时考虑减排成本和价格策略,消费者剩余增加.     

碳交易规制下的制造商减排外包模式选择:定制vs订购?

研究碳交易规制下制造商减排服务外包时供应链各成员的最优决策和绩效问题,对比分析了定制和订购两种减排模式下的供应链博弈均衡和供应链成员绩效。研究发现,在碳交易规制下,定制和订购两种减排合作模式下供应链成员均存在最优决策。在定制模式下,单位产品的初始排放量和制造商的减排成本系数提高一定会降低最优产量、单位产品减排量和减排服务价格,减排服务商的减排成本系数提高会降低最优产量和单位产品减排量,但不一定会降低减排服务价格;在订购模式下单位产品初始排放量、制造商和减排服务商的成本系数对企业决策的影响不一定如此。当需求函数满足均匀分布时,无论制造商和减排服务商的减排效率如何,订购模式对减排服务商更有利,定制模式对制造商更有利,但供应链系统总利润的高低与制造商的减排成本系数有关。     

基于碳交易的闭环供应链碳减排与定价策略研究

在消费者对低碳产品存在偏好的碳交易市场中,研究两级闭环供应链中的减排与定价决策问题.对于制造商负责回收模式下的回收再制造过程,采用指数分布来刻画废旧产品质量水平的不确定性.假设新产品和再制造品存在竞争关系,建立制造商和零售商间的Stackelberg博弈模型,给出制造商确定减排投资和回收参考价格以及零售商决定两种产品的差别定价策略,通过算例分析回收产品的残值和碳交易价格对最优策略和供应链成员利润的影响.研究表明,为了获得利润最大,当碳交易的市场价格升高时,制造商应加大减排投资,且零售商应采取提高产品零售价的策略.     

非结构性数据驱动的混合分解集成碳交易价格组合预测

碳交易价格的有效预测有助于投资者合理决策以及政府制定科学的碳交易政策。本文提出一种非结构性数据驱动的混合分解集成碳交易价格组合预测方法。首先，基于百度指数获得碳交易相关非结构性数据，并利用主成分分析(PCA)方法提取其主成分。其次，对主成分序列与碳交易价格历史数据进行经验模态分解(EMD)、变分模态分解(VMD)与小波分解(WT),按频率高低重构后得到它们的高、低频序列和趋势项。然后，自适应选取自回归移动平均模型(ARIMA)、Holt指数平滑法和人工神经网络模型(ANN),结合非结构信息对碳价格的高、低频序列和趋势项进行预测。最后，基于BP神经网络等对三种分解方法的预测值分层集成，得到碳价格最终预测结果。对比实验结果显示，上述组合预测方法充分利用了多源信息，预测精度高且适用性良好。     

可再生能源配额制与碳排放权交易并行实施的政策效果

中国将同时实施可再生能源配额制与碳排放权交易,并以售电商为配额制的考核主体。本文建立两级供应链模型分析两者相互作用的政策效果。研究结果表明,引入碳排放权交易将导致火电价格上涨与可再生能源电力价格下降,有利于实现两者在同一价格水平竞争。然而,碳排放权交易亦将造成零售电价上涨,电力需求减少,且变化幅度与碳排放权价格和减排成本成正比。若配额比例与售电商差异性提高,在不影响环境成本内化于火电批发价格的同时,可降低售电商的转嫁成本。从而减小了可再生能源电力价格降幅与零售电价涨幅,并平抑碳排放权价格与减排成本上涨造成的电价与需求波动。     

局部权重调节的自适应惩罚样条回归模型

传统惩罚样条回归模型中的惩罚是均匀惩罚未考虑数据的局部异质性,因而对复杂数据的拟合缺乏自适应性.本文针对约束回归模型惩罚项的设置特点,设计一种局部惩罚权重向量并将其加入到模型中,构造基于B样条基的自适应惩罚样条回归模型.新模型在观测数据波动较大的区域,给予拟合曲线较小的惩罚,而在观测数据波动较小的区域,给予拟合曲线较大的惩罚,从而使拟合曲线能自适应的反映观测数据的局部变化特征.模拟和应用的结果显示新模型的拟合效果显著优于传统的惩罚样条回归模型.     

碳交易规制下信息不对称供应链的减排和低碳推广博弈研究

论文在碳交易规制下,研究单一制造商和双零售商组成的供应链减排与低碳推广决策以及零售商对制造商的成本信息分享问题,分析了零售商对制造商分享成本信息的条件,及不同情形下的制造商减排和零售商低碳推广策略。研究发现:零售商的最优低碳推广水平只与自身相关参数有关,零售商只有在自身低碳推广效率足够高时才会与制造商分享信息;制造商最优减排量随消费者低碳意识、碳交易价格、零售商低碳推广效率及其不确定性增大而提高,随零售商之间竞争程度提高而降低;无论零售商是否对制造商分享成本信息,供应链成员的最优利润随零售商之间竞争程度提高而增加,随消费者低碳意识、碳交易价格提高而提高;零售商低碳推广效率的不确定性越大则制造商的最优利润越低,零售商的最优利润越高;仅一家零售商分享成本信息时,制造商无法通过转移支付使另一家零售商与其分享信息。     

碳减排外包下的契约优化与选择研究

在政府碳配额、碳交易市场机制和消费者低碳偏好背景下,研究了制造商与低碳服务提供商合作下的碳减排外包问题。对技术交易型契约和合作共享型契约两种契约进行了优化,分别得到了两种契约下的最优决策和契约可达成条件,并进一步分析了制造商和低碳服务提供商对两种契约的偏好,最后利用转移支付的方式对契约偏好冲突问题进行了协调。研究结果表明,单位减排成本和碳排放权市场价格均是影响技术交易型契约和合作共享型契约可行性的关键因素;当单位最小碳排放量、单位减排成本和碳排放权市场价格同时满足一定条件时,两种契约可同时达成;制造商总是偏好技术交易型契约,但低碳服务提供商对于契约类型的偏好并不是确定的;利用转移支付协调的方式可以解决合作双方的契约偏好冲突问题,并使得双方最终达成技术交易型契约。     

基于径向基的自适应惩罚样条回归模型

传统惩罚样条回归模型中惩罚项的设置未考虑数据的空间异质性,因而对复杂数据的拟合缺乏自适应性.文章通过对径向基函数的几何意义分析,以节点两侧相邻区域内数据点的纵向极差为基础,构造局部惩罚权重向量并加入到约束回归模型的惩罚项中,构造了基于径向基的自适应惩罚样条回归模型.新模型在观测数据波动较大的区域,给予拟合曲线较小的惩罚,而在观测数据波动较小的区域,给予拟合曲线较大的惩罚,从而使拟合曲线能自适应地反映观测数据的局部变化特征.模拟和应用结果显示新模型的拟合效果显著优于传统的惩罚样条回归模型.     

异质预期下双寡头企业碳减排决策的复杂性分析

针对碳减排环境下的政府碳配额分配和企业产量与减排研发决策问题,基于古诺双寡头垄断模型,建立了考虑有限理性和异质性预期的碳排放依赖型企业碳减排决策模型,从市场复杂性演化的内部视角出发,分析市场竞争波动的内在机制;并通过非线性动力学理论探讨企业不同的响应速度对于市场稳定性的影响。结果表明,技术减排成本系数、碳交易价格对低碳产品的偏好系数是影响两企业竞争策略的关键因素,两个因素的取值不同甚至会彻底改变均衡状态下两企业相对的减排投资力度和相对的盈利能力及市场的稳定性。针对市场竞争出现的波动现象,通过时滞反馈控制方法高效、快速的控制动力系统的不稳定行为,使得市场迅速恢复稳定、有序的状态,为决策者有效解决市场不稳定现象提供了科学依据。