交易成本条件下排污权市场的均衡、初始排污权分配的效率与厂商行为分析

传统的排污权交易模型在理论上假设了一个无交易成本的、正规的排污权交易市场,但从美国等国家排污权交易的实践来看,现实中的排污权交易与理想假设相差甚远,许多案例中的交易活动不但信息不充分,交易不频繁,而且建立在逐案谈判基础之上.本文分析了排污权交易中交易成本以及交易成本条件下排污权市场的均衡、初始排污权分配的效率与厂商行为问题,对这些问题的研究不但在理论上可以使我们对排污权交易有更为具体的理解和认识,而且在实践和政策方面有助于我们自觉而理性地对待排污权交易.     

相对效率视角下初始排污权分配方法

利用DEA和熵权的方法讨论了排污权分配的公平性问题,综合考虑排污者的技术效率和经济总量,给出了一个可操作性强、简便易行的、客观的确定排污权分配系数的方法,为决策者的政策制定提供客观依据.     

基于统一价格拍卖的初始排污权分配方法

针对初始排污权总量分配的实际问题,基于统一价格拍卖的思想提出了一种具有激励性的可变总量的分配方法,分别给出了排污企业对称和排污企业非对称两种情形下的线性均衡报价策略,并证明了该方法的可行性和有效性,从而为建设排污权分配和交易制度提供了理论依据和方法参考.     

多方式弹性需求下公交定价双层规划模型

为描述多方式城市交通网络下公交定价与出行选择行为的相互作用与影响,将出行方式选择与路径选择涵盖于同一网络,建立了上层模型分别以企业利润最大化、乘客出行成本最小化和社会福利最大化为目标函数,下层模型为多方式弹性需求随机用户配流模型的公交定价双层规划模型。运用改进遗传算法对模型整体进行求解,下层模型采用综合对角化算法和MSA算法的组合求解算法。最后,设计了一个算例以说明模型应用。结果表明:运用双层规划模型所确定的公交票价较传统静态票价可使政府、企业及出行者三方都获得更高收益,且上层模型以社会福利最大化为目标函数能代表社会群体中多数人利益,优化效果最为理想。     

弹性需求下城市公交网络服务的优化

对具有弹性需求的城市公交网络系统进行了票价结构与发车频率组合的优化。考虑到公交定价和发车频率会影响乘客需求以及乘客对路径的选择行为,将这一问题描述为一个双层规划问题,上层是寻求社会福利最大的优化问题;下层考虑了乘客的出行选择行为,为弹性需求下乘客在城市公交网络上流量分布的随机用户平衡分配模型。鉴于双层规划问题的非凸性,运用模拟退火算法对模型进行求解,并给出一个仿真算例说明提出的模型和算法的合理性。     

基于数据和整体的航空网络静态定价模型

建立了一个静态定价与座位分配联合模型.利用模型的性质,将问题简化为一个可分的凹规划模型.特别地,在一个三航段网络上,从模型的网络流形式推出最优目标函数具有良好的性质,并对模型的最优价格决策进行了灵敏度分析.最后给出了一个双枢纽网络上对细分产品定价的算例.     

基于二层规划的流域水资源交易决策模型

对于一个流域而言,解决水资源短缺及污染最为有效的经济手段是建立以流域统一管理为基础,兼顾水权交易和排污权交易的市场体系.在水交易市场运作过程中存在着流域管理机构和具体用户之间的利益矛盾,为此本文构建了以流域管理机构作为流域水资源系统整体计划、控制和协调中心的上层决策者,各用户作为具有相对自主权的下层决策者的决策管理机制,并利用二层规划方法对流域水资源的交易进行建模研究,期望实现流域水资源的最优分配.最后,应用算例验证了模型及求解方法的可行性和有效性.     

基于Stackelberg博弈的时变双层交通分配模型

提出一个时变双层交通分配模型,其中上层网络管理者设立了一个路段的最大排队长度,其目标是使由网络流和排队长度定义的总出行时间最小.目标函数在离散时段内以路段流量和排队长度作为决策变量,同时考虑不同类型的信号交叉口延误的影响.下层网络用户的反应依赖于上层管理者的决策,其选择是使自身感知阻抗最小的路径,服从一个基于成对组合Logit的路径选择模型,构成一个成对组合Logit的均衡分配问题.结合了交通分配和流传播方法,将其表示为一个均衡约束下的双层数学规划问题,形成了一个Stackelberg非合作博弈.使用遗传算法求解该双层规划问题,并采用实证分析来表现模型的特征和算法的计算表现.结果表明路径重叠、路段流量、路段排队长度等因素对网络均衡流分布均有显著影响.     

基于Rahman模型排污权分配的控制路径研究

在专业污水处理企业参与排污权交易条件下,基于拉赫曼(Rahman)模型[1],研究了生产排污系统1和污水治理系统2的排污权分配控制路径问题,以最大化未来某个给定时间的社会福利。结果表明:当系统1在"绿色生产率"上具有相对优势时,尽管在环境储蓄倾向上不高于系统2,但政府仍会把所有排污权分配给系统1;当系统1在"排污权生产率"上处于相对劣势时,只要其环境储蓄倾向相对较高,且在"绿色生产率"上具有相对优势,则排污权的分配策略存在跳跃点,如政府初始决策时间在跳跃点之前发生,那么在到达跳跃点之前,系统1仍可得到全部排污权。越过跳跃点,政府不再给系统1分配排污权;当系统1的环境储蓄倾向、排污权生产率,以及"绿色生产率"均具有相对优势时,政府会把排污权都分配给系统1。研究结果为污水处理产业化提供了理论依据和实践上的指导建议。     

竞争环境下截流问题的选址-价格模型

研究了竞争环境下考虑产品定价的截流设施选址问题。连锁企业在市场上新建设施时,市场上已有属于竞争对手的设施存在,在连锁企业新建设施位置确定之后,两个企业关于产品定价进行双寡头完全信息非合作博弈。定义了效用函数,引入Huff模型,以企业利润最大为目标,建立双层规划模型,证明了模型纳什均衡价格的存在性,并构造启发式算法对模型进行求解。算例分析表明,该算法求解结果较为理想,可用于大中型网络的规划选址问题。     

政府补贴方式下排放许可交易生产优化

从学术上探讨了政府补贴方式下有排放许可交易的生产优化问题.分析了配额和补贴方式效果在管理上的差异,给出了补贴方式下的各经济核算关系及模型,给出了最低净化水平定理的证明;给出优化计算,求解了最优净化水平,并探讨了其与最优产量和企业最优收益间的关系;给出仿真计算,并对企业生产在这种支持方式下的优化管理进行了分析.研究表明:企业将对生产中产生的全部排放物进行相同净化水平α的处理时,所需要的处理费用最低;在线性反需求函数下,最优产量的变化量只与净化成本函数、排放交易价格、补助价格等几个量相关,最优收益与最优产量的平方成正比.     

我国多区域CGE模型的构建及其在碳交易政策模拟中的应用

构建了包含碳排放模块的多区域CGE模型,它可以用来模拟分析多种碳排放交易制度的政策情景,包括多种初始分配(免费发放与拍卖)方式、区域之间是否可以交易、试点情景、全国情景等;不仅可以模拟这些情景对产业结构和碳排放的影响,而且还可以分析其对我国区域经济和碳交易市场的影响.我国碳交易试点未来的发展趋势是全国碳交易市场,实现区域间的交易,因此,以跨区交易为例进行了应用模拟,结果表明跨区交易可以大大提高减排效率.     

气候政策的经济环境效应分析与比较—基于碳税、许可交易和总量控制的动态微分博弈

基于产品差别化假设,建立双寡头动态微分博弈模型,比较碳税和许可交易以及总量控制3种气候政策的经济环境效应.研究发现,不同气候政策对两国的经济效应不同.进一步研究还发现,在企业产品差别化竞争时,从碳排放流量来看,碳税政策和许可交易政策与总量控制政策之间没有严格的优劣之分;碳排放存量对碳税政策最敏感.从碳存量对政策的边际影响来看,许可交易政策与总量控制政策是相同的,而碳税政策与之相反.当两国生产的产品完全同质时,从均衡碳排放流量和碳排放存量来看,许可交易政策最优,总量控制政策次之,碳税政策最差.若政府单纯以控制碳排放量为目的,许可交易政策是最佳选择.     

基于Copula的QDII与排放权资产的投资组合构建

本文介绍了欧盟温室气体排放权交易市场,选择欧洲气候交易所(ECX)推出的欧盟配额(EUA)期货合约作为温室气体排放权资产(即碳资产)的代表,利用Copula函数得到了国内一支QDII基金-南方全球精选基金与该资产收益率的联合分布,并进一步据此得到了两种资产任一组合的收益率的分布函数,然后在不同的显著性水平下确定了具有最小VaR的最优组合系数。对最优组合的分析发现,本文构建的投资组合在收益率高于原QDII基金收益率的同时,其VaR值在各种显著性水平下均低于原QDII基金的VaR,并且最优的组合系数对于特定的VaR水平的敏感度不高,组合策略具有可操作性。     

Centralised reallocation of emission permits using DEA

In this paper a data envelopment analysis (DEA) approach to the problem of emission permits reallocation is presented. It can be used with conventional command and control as well as with an allowance market. It uses a centralized point of view, which represents the common good. In the model it is assumed that firms produce two types of outputs: desirable outputs (i.e. good outputs with positive value for consumers) and undesirable outputs (i.e. bad outputs with negative value for consumers, such as emissions of pollutants). The proposed approach has three phases, which correspond to three objectives that are pursued lexicographically. The three objectives are maximizing aggregated desirable production, minimizing undesirable total emissions and minimizing the consumption of input resources. The relative priority of these objectives is defined by the regulator. The whole approach is units-invariant and does not require information on input and output prices. The approach is applied on a dataset from the Swedish pulp and paper industry.     

Noncompliant oligopolistic firms and marketable pollution permits: Statics and dynamics

In this paper, we consider the modeling, analysis, and computation of solutions to both static and dynamic models of multiproduct, multipollutant noncompliant oligopolistic firms who engage in a market for pollution permits. In the case of the static model, we utilize variational inequality theory for the formulation of the governing equilibrium conditions as well as the qualitative analysis of the equilibrium pattern, including sensitivity analysis. We then propose a dynamic model, using the theory of projected dynamical systems, whose set of stationary points coincides with the set of solutions to the variational inequality problem. We propose an algorithm, which is a discretization in time of the dynamic adjustment process, and provide convergence results using the stability analysis results that are also provided herein. Finally, we apply the algorithm to several numerical examples to compute the profit-maximized quantities of the oligopolistic firms' products and the quantities of emissions, along with the equilibrium allocation of licenses and their prices, as well as the possible noncompliant overflows and underflows. This is the first time that these methodologies have been utilized in conjunction to study a problem drawn from environmental policy modeling and analysis.     

Marketable permits in a stochastic dynamic model of the firm

This contribution attempts to determine the effects of environmental regulation on the growth of an individual firm. Here, it is assumed that the firm revenue is stochastic. The government tries to reduce pollution by creating a market on which the firm has to buy permits in order to be allowed to pollute the environment.Pollution is an inevitable byproduct of the firm production process, and in our model the firm is offered two ways to deal with it. The first is to buy marketable permits, and the second is to clean up pollution which can be achieved through investing in abatement capital stock.It turns out that the firm optimal trajectory consists of at most seven different policies. They can be depicted in a feedback diagram from which we can conclude that, provided that the firm never faces a shortage of cash, productive and abatement capital stocks ultimately reach their equilibrium levels where marginal revenue equals marginal costs.This paper was presented at EURO XIII, July 19–22, 1994 in Glasgow, Scotland. The research of the second author has been made possible by a fellowship of the Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences. Thanks are due to M. Stimming for valuable comments and suggestions and to A. Van Den Elzen for his corrections.