基于碳配额与交易机制的多周期企业减排与生产决策研究
时间：2020-05-23 来源：51mbalunwen
本文是一篇企业管理论文，本文主要针对碳配额以及碳交易政策，模拟了单个企业以及两个企业在历史排放法以及基准线法两种不同的碳配额政策下的生产决策。相对于以往的研究主要关注了不同的碳配额政策对生产决策的影响，较为贴合实际的模拟真实的碳配额分配过程，并模拟了企业在政策执行前的生产运营过程，反应出了企业在面对政策推广过程中的应对措施，关注了企业在初始周期的决策对企业利润以及政策推广的影响。
第一章 绪论
1.1 研究背景
2019 年 7 月 11 日，国家应对气候变化以及节能减排问题领导小组组长李克强主持召开了小组会议，会议指出各地区组织积极推广实施新型可持续发展理念，为推动全国的节能减排以及剧烈的气候变化取得了明显的成绩，近年来我国新增森林面积储蓄量提前完成，其原目标为 2030 年截至。生态环境以及城镇人民生活环境得到了极大的改善。会议上指出在今后的发展道路中，要按照推动高质量发展路线的要求，加快开展节能减排工作、促进产业结构升级转换、为加快形成绿色低碳循环产业布局打好基础，促进社会和谐可持续发展。
李克强在会议上指出，我国为确保实现对国际社会各国做出的 2030 年左右二氧化碳排放总量最大峰值以及发放强度等比大幅度下降的程度的保证，我国会坚持维护《联合国气候变化框架公约》、《巴黎协定》以及实施细则，改善全球气候治理大环境，促进全球气候治理向合作共赢方向发展。李克强最后指出为推进节能减排工作落实实施，一要大力推行清洁能源，推广工业清洁生产，降低交通碳排放污染。持续改造传统燃烧煤电厂和钢铁制造生产企业。二是要发展加强环保企业，加强节能减排技术，推进政府以及公共设施服务等部门节能减排产品强制采购等政策。三是要健全促进绿色发展的价格机制，利用市场手段加快节能减排普及。加快推广脱硫、脱硝电价的成功经验。提高能权、排污权以及碳排放权的交易市场的发展速度。
碳配额是指经过政府主管部门核定，企业所获得的一定期限时间内可向大气中排放的温室气体的总量，这个“合法”总量即为配额，相当于企业排放的权利。如果某公司节能减排，这个指标没用完，剩余的部分可以拿到碳交易市场上卖；相反，如果某公司碳排放超过配额，超过的部分，则需要去市场上购买。
.....................
1.2 研究意义
随着国内近年 GDP 发展速度逐年放缓，寻找新的发展重点以及积极调整社会的产业结构已经逐渐成为社会各个行业阶层需要考虑的问题，逐渐完善碳配额分配机制以及碳交易市场制度是市场发展面临的必然问题。碳配额制度的历史排放法以及基准线法等是否对企业起到促进其减排低碳工作，以及是否过度的限制企业的生产发展都是评价配额制度好坏的重要标准。对企业自身来讲也不得不考虑其生产设备的低碳减排程度是否符合其自身企业现阶段及地位的发展要求，及时更换以及提高生产设备技术等带来固定成本投入对其利润的影响。企业各个生产周期的产量对其利润以及后续生产配额的影响都会成为企业生存发展所必须去考虑的因素。对于国家来讲逐渐提高国民低碳绿色消费的国民意识也是促进社会绿色发展的一大工作重点，同时这也是促进企业改革减排的有利手段。只有低碳绿色产品逐渐得到社会大众消费者的认可，形成稳定的消费市场，其后续的低碳减排产业链才有其存在的环境。由于碳配额交易市场的逐渐完善，对于企业来讲碳配额市场的建立也为企业正确看待碳配额问题提供了另外一种角度，碳配额也不再只是单单的一种政府给予的配额，而逐渐成为企业利润里另一个重要影响因素，甚至是一个至关重要的决定成分，由于碳配额交易市场的存在也为企业提供了另外一种碳配额的获得的途径。对于企业来讲所拥有的碳配额到底是用来进行生产再制造还是直接投入碳配额交易市场，流动资金是购买碳配额来提高产量增加利润还是用来提高企业自身减排低碳技术，这些问题也逐渐成为决定企业短期利润与长期利润的关键性问题。
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第二章 研究现状
2.1 关于碳配额政策的分析与研究现状
碳配额分配政策按照类型分类主要分为三种，首先是拍卖法，其次是免费分配法和混合模式。这三种方式最早演变来自美国的《清洁大气法修改法案》，该法案修订初衷是用于解决美国的大气污染问题。其中为缓解环境恶化提出了排污权初始分配方案。各个国家依照具体自身国情具体实施也有所不同。
3.1 研究问题描述 ................... 16
3.2 假设及符号说明 ............................. 16
3.3 模型分析 ................................ 18
第四章 基于历史排放法配额和交易机制下竞争企业减排与生产决策模型 ... 29
4.2 假设及符号说明 ....................... 29
4.1 研究问题简述 ......................... 30
第五章 基于基准线法配额和交易下竞争企业减排与生产决策模型 ......... 41
5.1 研究问题简述 ....................... 41
5.2 假设及符号说明 ............................... 42
5.3 模型分析 .......................... 43
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第一章 绪论
1.1 研究背景
2019 年 7 月 11 日，国家应对气候变化以及节能减排问题领导小组组长李克强主持召开了小组会议，会议指出各地区组织积极推广实施新型可持续发展理念，为推动全国的节能减排以及剧烈的气候变化取得了明显的成绩，近年来我国新增森林面积储蓄量提前完成，其原目标为 2030 年截至。生态环境以及城镇人民生活环境得到了极大的改善。会议上指出在今后的发展道路中，要按照推动高质量发展路线的要求，加快开展节能减排工作、促进产业结构升级转换、为加快形成绿色低碳循环产业布局打好基础，促进社会和谐可持续发展。
李克强在会议上指出，我国为确保实现对国际社会各国做出的 2030 年左右二氧化碳排放总量最大峰值以及发放强度等比大幅度下降的程度的保证，我国会坚持维护《联合国气候变化框架公约》、《巴黎协定》以及实施细则，改善全球气候治理大环境，促进全球气候治理向合作共赢方向发展。李克强最后指出为推进节能减排工作落实实施，一要大力推行清洁能源，推广工业清洁生产，降低交通碳排放污染。持续改造传统燃烧煤电厂和钢铁制造生产企业。二是要发展加强环保企业，加强节能减排技术，推进政府以及公共设施服务等部门节能减排产品强制采购等政策。三是要健全促进绿色发展的价格机制，利用市场手段加快节能减排普及。加快推广脱硫、脱硝电价的成功经验。提高能权、排污权以及碳排放权的交易市场的发展速度。
碳配额是指经过政府主管部门核定，企业所获得的一定期限时间内可向大气中排放的温室气体的总量，这个“合法”总量即为配额，相当于企业排放的权利。如果某公司节能减排，这个指标没用完，剩余的部分可以拿到碳交易市场上卖；相反，如果某公司碳排放超过配额，超过的部分，则需要去市场上购买。
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1.2 研究意义
随着国内近年 GDP 发展速度逐年放缓，寻找新的发展重点以及积极调整社会的产业结构已经逐渐成为社会各个行业阶层需要考虑的问题，逐渐完善碳配额分配机制以及碳交易市场制度是市场发展面临的必然问题。碳配额制度的历史排放法以及基准线法等是否对企业起到促进其减排低碳工作，以及是否过度的限制企业的生产发展都是评价配额制度好坏的重要标准。对企业自身来讲也不得不考虑其生产设备的低碳减排程度是否符合其自身企业现阶段及地位的发展要求，及时更换以及提高生产设备技术等带来固定成本投入对其利润的影响。企业各个生产周期的产量对其利润以及后续生产配额的影响都会成为企业生存发展所必须去考虑的因素。对于国家来讲逐渐提高国民低碳绿色消费的国民意识也是促进社会绿色发展的一大工作重点，同时这也是促进企业改革减排的有利手段。只有低碳绿色产品逐渐得到社会大众消费者的认可，形成稳定的消费市场，其后续的低碳减排产业链才有其存在的环境。由于碳配额交易市场的逐渐完善，对于企业来讲碳配额市场的建立也为企业正确看待碳配额问题提供了另外一种角度，碳配额也不再只是单单的一种政府给予的配额，而逐渐成为企业利润里另一个重要影响因素，甚至是一个至关重要的决定成分，由于碳配额交易市场的存在也为企业提供了另外一种碳配额的获得的途径。对于企业来讲所拥有的碳配额到底是用来进行生产再制造还是直接投入碳配额交易市场，流动资金是购买碳配额来提高产量增加利润还是用来提高企业自身减排低碳技术，这些问题也逐渐成为决定企业短期利润与长期利润的关键性问题。
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第二章 研究现状
2.1 关于碳配额政策的分析与研究现状
碳配额分配政策按照类型分类主要分为三种，首先是拍卖法，其次是免费分配法和混合模式。这三种方式最早演变来自美国的《清洁大气法修改法案》，该法案修订初衷是用于解决美国的大气污染问题。其中为缓解环境恶化提出了排污权初始分配方案。各个国家依照具体自身国情具体实施也有所不同。
首先是拍卖法，拍卖法首先易于政府控制市场内的碳配额总量，便于政府控制社会总的碳排放量，同时也便于政府调配各个行业之间的资源关系，利于政府鼓励支持特定行业以及限制特定行业的碳配额总量。但这也需要政府对市场及行业需求有深入的认识，避免出现拍卖总量与市场实际需求相差过大等现象。同时具体的拍卖方式、拍卖次数以及拍卖对象的范围都会最终影响拍卖的结果。但拍卖法并不需要政府制定计算复杂的定价公式等，可以完全借由市场的手段使得最终碳配额的价格处于它应有的水平。但同时由于拍卖法的缘故也易导致价高者得的现象，使得行业内的寡头更容易掌控行业资源最终导致赢者通吃的现象。为避免出现这种现象唯有增加市场上配额拍卖的总量，但这又与低碳减排的初衷相违背。但拍卖法相较于其他分配方法也有它公平的一面的体现，拍卖法并不歧视新进入市场的初创企业，只要参与拍卖的企业有足够的资金就可以获得相应的碳配额。
但拍卖法根据以往实施的经验来看，依然受绝大多数的企业所排斥，首先是拍卖法一定程度上增加了企业的资金负担，而企业为了自身利益这部分压力也必然会通过各种方式直接或间接的转移到下游企业以及消费者身上。对于碳配额拍卖所得各国政府则有相应的应用措施，如 EU ETS 将拍卖碳配额所获得的收益用于扶持开发可再生能源以及建设其他低碳减排公共设施。澳大利亚则直接将拍卖所获资金用于赔偿和资助受污染影响地区和家庭。
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2.2 关于碳交易的研究现状
2.2.1 碳交易机制的形成
碳交易之初诞生于市场机制调节的思想。作为调节全球温室气体排放的手段需要普遍的适用性以及可行性，针对不同国家的发展程度不同方法的灵活性又至关重要，采用市场机制的思想则油然而生。于是在 1997 年联合国的政府间气候变化专门委员会通过长期的谈判以及商讨通过了《联合国气候变化框架公约》这一公约，而其中涉及碳交易思想的则主要体现在日本东京通过的该公约的第一个附加协议，该协议名为《京都议定书》。就是在该附加协议的议定书中通过引入市场机制的思想，决定把二氧化碳为代表的温室气体排放权作为一种可交易的商品，通过市场的手段调节平衡市场中的碳排放量。
碳交易的基本原理主要是合同的一方通过支付另一方事先预定价格的资金从而从该方处获得合同中相应的温室气体碳排放额度。碳交易涉及的可交易温室气体排放权主要有六种，其中也以二氧化碳为主体，所以交易单位多以每吨二氧化碳当量（tco2）为计算单位。《京都议定书》规定了不同国家的量化减排指标，其具体数值为《联合国气候变化框架公约》中涉及的发达国家以及经济转型国家其温室气的排放量在 1990 年的基础上要在 2013 年之前削减至平均水平的百分之五左右。而针对不同发展程度的国家，如发展快速的欧盟等地地区的国家则规定温室气体的排放量相对于 1990 年降低百分之八并在 2012 年前完成。
第三章 基于历史排放法配额和交易机制下单企业减排与生产决策模型 ..... 16但拍卖法根据以往实施的经验来看，依然受绝大多数的企业所排斥，首先是拍卖法一定程度上增加了企业的资金负担，而企业为了自身利益这部分压力也必然会通过各种方式直接或间接的转移到下游企业以及消费者身上。对于碳配额拍卖所得各国政府则有相应的应用措施，如 EU ETS 将拍卖碳配额所获得的收益用于扶持开发可再生能源以及建设其他低碳减排公共设施。澳大利亚则直接将拍卖所获资金用于赔偿和资助受污染影响地区和家庭。
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2.2 关于碳交易的研究现状
2.2.1 碳交易机制的形成
碳交易之初诞生于市场机制调节的思想。作为调节全球温室气体排放的手段需要普遍的适用性以及可行性，针对不同国家的发展程度不同方法的灵活性又至关重要，采用市场机制的思想则油然而生。于是在 1997 年联合国的政府间气候变化专门委员会通过长期的谈判以及商讨通过了《联合国气候变化框架公约》这一公约，而其中涉及碳交易思想的则主要体现在日本东京通过的该公约的第一个附加协议，该协议名为《京都议定书》。就是在该附加协议的议定书中通过引入市场机制的思想，决定把二氧化碳为代表的温室气体排放权作为一种可交易的商品，通过市场的手段调节平衡市场中的碳排放量。
碳交易的基本原理主要是合同的一方通过支付另一方事先预定价格的资金从而从该方处获得合同中相应的温室气体碳排放额度。碳交易涉及的可交易温室气体排放权主要有六种，其中也以二氧化碳为主体，所以交易单位多以每吨二氧化碳当量（tco2）为计算单位。《京都议定书》规定了不同国家的量化减排指标，其具体数值为《联合国气候变化框架公约》中涉及的发达国家以及经济转型国家其温室气的排放量在 1990 年的基础上要在 2013 年之前削减至平均水平的百分之五左右。而针对不同发展程度的国家，如发展快速的欧盟等地地区的国家则规定温室气体的排放量相对于 1990 年降低百分之八并在 2012 年前完成。
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3.1 研究问题描述 ................... 16
3.2 假设及符号说明 ............................. 16
3.3 模型分析 ................................ 18
第四章 基于历史排放法配额和交易机制下竞争企业减排与生产决策模型 ... 29
4.2 假设及符号说明 ....................... 29
4.1 研究问题简述 ......................... 30
第五章 基于基准线法配额和交易下竞争企业减排与生产决策模型 ......... 41
5.1 研究问题简述 ....................... 41
5.2 假设及符号说明 ............................... 42
5.3 模型分析 .......................... 43
第五章 基于基准线法配额和交易下竞争企业减排与生产决策模型
5.1 研究问题简述
基准线法也被称为“标杆法”，也就是政府先依照一定的标准以及历史记录先制定出行业单位产品的碳排放基准水平作为计算企业碳排放权配额计算的基准。企业当周期所获得碳排放权配为历史产量与行业单位产品碳排放基准的乘积。以此方式计算出的碳配额不再像历史排放法产生偏袒高排企业的现象，由于减排效率高的企业的单位产品的碳排放量低于政府制定的行业单位产品碳排放基准，在基于历史产量的乘积的计算模式下低排企业相对来讲获得了更高的配额。同时由于基准低于高排企业的单位产品碳排放量，进而会逼迫高排企业进行减排控制，基准线法也有利于鼓励照顾企业进行减排投资建设。
基准线法在实施上也比较历史排放法更加困难，由于各行业产品众多，各个生产企业使用的生产设备也各有不同很难制定出统一的标准，对于发展革新快速的行业由于行业内生产技术等更新对碳排放效率影响很大，会造成行业内碳配额分配变动幅度过大进而影响行业发展。基准线法更适合行业成熟度高、生产技术沉淀稳定、产品单一的行业，所以基准线法多在电力等行业使用。
5.1 研究问题简述
基准线法也被称为“标杆法”，也就是政府先依照一定的标准以及历史记录先制定出行业单位产品的碳排放基准水平作为计算企业碳排放权配额计算的基准。企业当周期所获得碳排放权配为历史产量与行业单位产品碳排放基准的乘积。以此方式计算出的碳配额不再像历史排放法产生偏袒高排企业的现象，由于减排效率高的企业的单位产品的碳排放量低于政府制定的行业单位产品碳排放基准，在基于历史产量的乘积的计算模式下低排企业相对来讲获得了更高的配额。同时由于基准低于高排企业的单位产品碳排放量，进而会逼迫高排企业进行减排控制，基准线法也有利于鼓励照顾企业进行减排投资建设。
基准线法在实施上也比较历史排放法更加困难，由于各行业产品众多，各个生产企业使用的生产设备也各有不同很难制定出统一的标准，对于发展革新快速的行业由于行业内生产技术等更新对碳排放效率影响很大，会造成行业内碳配额分配变动幅度过大进而影响行业发展。基准线法更适合行业成熟度高、生产技术沉淀稳定、产品单一的行业，所以基准线法多在电力等行业使用。
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第六章 总结
6.1 主要内容与总结
本文主要针对碳配额以及碳交易政策，模拟了单个企业以及两个企业在历史排放法以及基准线法两种不同的碳配额政策下的生产决策。相对于以往的研究主要关注了不同的碳配额政策对生产决策的影响，较为贴合实际的模拟真实的碳配额分配过程，并模拟了企业在政策执行前的生产运营过程，反应出了企业在面对政策推广过程中的应对措施，关注了企业在初始周期的决策对企业利润以及政策推广的影响。
通过模拟的结果可知企业在碳配额以及碳交易政策实施前会通过加大生产等方式来改变初始周期也就是标准年份的行业数据。进而在政策实施的第二生产周期阶段获得更大的利益和资源，在历史排放法下这一现象尤为严重。历史排放法的分配政策也过于偏袒高排放的污染企业，在一定程度上会成为企业获利的工具，在文章的第五章模拟了基准线法下企业生产决策题，从结果上也可以看出基准线法相对于历史排放法无论在排放总量以及控制市场方面都有一定的优势。基准线法在碳配额分配上也更加扶持照顾低碳绿色企业，使得企业的低碳绿色优势可以真实的体现在掌控行业资源上。
在各个模型数值分析的过程和结果上也可以看到政府需要对碳交易市场中的碳交易价格有很强的控制力度。过低的交易价格不能起到最大的激励力度，过高的交易价格很容易造成市场的失控。政府在设立最低交易价格的同时应控制碳交易市场内的可交易配额总量，在碳交易价格较高时加大市场中的碳配额供给，使得碳交易价格可以保持在一个合理的水平。对企业来讲合理的规划两周期的生产决策以及减排力度是企业保持利润增长的关键。加大第一周期产量虽然可以在短期内增大企业利润，但并不适合企业长期的发展，剧烈的行业波动也会对市场环境造成影响。
参考文献（略）
6.1 主要内容与总结
本文主要针对碳配额以及碳交易政策，模拟了单个企业以及两个企业在历史排放法以及基准线法两种不同的碳配额政策下的生产决策。相对于以往的研究主要关注了不同的碳配额政策对生产决策的影响，较为贴合实际的模拟真实的碳配额分配过程，并模拟了企业在政策执行前的生产运营过程，反应出了企业在面对政策推广过程中的应对措施，关注了企业在初始周期的决策对企业利润以及政策推广的影响。
通过模拟的结果可知企业在碳配额以及碳交易政策实施前会通过加大生产等方式来改变初始周期也就是标准年份的行业数据。进而在政策实施的第二生产周期阶段获得更大的利益和资源，在历史排放法下这一现象尤为严重。历史排放法的分配政策也过于偏袒高排放的污染企业，在一定程度上会成为企业获利的工具，在文章的第五章模拟了基准线法下企业生产决策题，从结果上也可以看出基准线法相对于历史排放法无论在排放总量以及控制市场方面都有一定的优势。基准线法在碳配额分配上也更加扶持照顾低碳绿色企业，使得企业的低碳绿色优势可以真实的体现在掌控行业资源上。
在各个模型数值分析的过程和结果上也可以看到政府需要对碳交易市场中的碳交易价格有很强的控制力度。过低的交易价格不能起到最大的激励力度，过高的交易价格很容易造成市场的失控。政府在设立最低交易价格的同时应控制碳交易市场内的可交易配额总量，在碳交易价格较高时加大市场中的碳配额供给，使得碳交易价格可以保持在一个合理的水平。对企业来讲合理的规划两周期的生产决策以及减排力度是企业保持利润增长的关键。加大第一周期产量虽然可以在短期内增大企业利润，但并不适合企业长期的发展，剧烈的行业波动也会对市场环境造成影响。
参考文献（略）
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