基于碳配額與交易機制的多周期企業減排與生產決策研究
時間：2020-05-23 來源：51mbalunwen作者：vicky
本文是一篇企業管理論文，本文主要針對碳配額以及碳交易政策，模擬了單個企業以及兩個企業在歷史排放法以及基準線法兩種不同的碳配額政策下的生產決策。相對于以往的研究主要關注了不同的碳配額政策對生產決策的影響，較為貼合實際的模擬真實的碳配額分配過程，并模擬了企業在政策執行前的生產運營過程，反應出了企業在面對政策推廣過程中的應對措施，關注了企業在初始周期的決策對企業利潤以及政策推廣的影響。
第一章 緒論
1.1 研究背景
2019 年 7 月 11 日，國家應對氣候變化以及節能減排問題領導小組組長李克強主持召開了小組會議，會議指出各地區組織積極推廣實施新型可持續發展理念，為推動全國的節能減排以及劇烈的氣候變化取得了明顯的成績，近年來我國新增森林面積儲蓄量提前完成，其原目標為 2030 年截至。生態環境以及城鎮人民生活環境得到了極大的改善。會議上指出在今后的發展道路中，要按照推動高質量發展路線的要求，加快開展節能減排工作、促進產業結構升級轉換、為加快形成綠色低碳循環產業布局打好基礎，促進社會和諧可持續發展。
李克強在會議上指出，我國為確保實現對國際社會各國做出的 2030 年左右二氧化碳排放總量最大峰值以及發放強度等比大幅度下降的程度的保證，我國會堅持維護《聯合國氣候變化框架公約》、《巴黎協定》以及實施細則，改善全球氣候治理大環境，促進全球氣候治理向合作共贏方向發展。李克強最后指出為推進節能減排工作落實實施，一要大力推行清潔能源，推廣工業清潔生產，降低交通碳排放污染。持續改造傳統燃燒煤電廠和鋼鐵制造生產企業。二是要發展加強環保企業，加強節能減排技術，推進政府以及公共設施服務等部門節能減排產品強制采購等政策。三是要健全促進綠色發展的價格機制，利用市場手段加快節能減排普及。加快推廣脫硫、脫硝電價的成功經驗。提高能權、排污權以及碳排放權的交易市場的發展速度。
碳配額是指經過政府主管部門核定，企業所獲得的一定期限時間內可向大氣中排放的溫室氣體的總量，這個“合法”總量即為配額，相當于企業排放的權利。如果某公司節能減排，這個指標沒用完，剩余的部分可以拿到碳交易市場上賣；相反，如果某公司碳排放超過配額，超過的部分，則需要去市場上購買。
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1.2 研究意義
隨著國內近年 GDP 發展速度逐年放緩，尋找新的發展重點以及積極調整社會的產業結構已經逐漸成為社會各個行業階層需要考慮的問題，逐漸完善碳配額分配機制以及碳交易市場制度是市場發展面臨的必然問題。碳配額制度的歷史排放法以及基準線法等是否對企業起到促進其減排低碳工作，以及是否過度的限制企業的生產發展都是評價配額制度好壞的重要標準。對企業自身來講也不得不考慮其生產設備的低碳減排程度是否符合其自身企業現階段及地位的發展要求，及時更換以及提高生產設備技術等帶來固定成本投入對其利潤的影響。企業各個生產周期的產量對其利潤以及后續生產配額的影響都會成為企業生存發展所必須去考慮的因素。對于國家來講逐漸提高國民低碳綠色消費的國民意識也是促進社會綠色發展的一大工作重點，同時這也是促進企業改革減排的有利手段。只有低碳綠色產品逐漸得到社會大眾消費者的認可，形成穩定的消費市場，其后續的低碳減排產業鏈才有其存在的環境。由于碳配額交易市場的逐漸完善，對于企業來講碳配額市場的建立也為企業正確看待碳配額問題提供了另外一種角度，碳配額也不再只是單單的一種政府給予的配額，而逐漸成為企業利潤里另一個重要影響因素，甚至是一個至關重要的決定成分，由于碳配額交易市場的存在也為企業提供了另外一種碳配額的獲得的途徑。對于企業來講所擁有的碳配額到底是用來進行生產再制造還是直接投入碳配額交易市場，流動資金是購買碳配額來提高產量增加利潤還是用來提高企業自身減排低碳技術，這些問題也逐漸成為決定企業短期利潤與長期利潤的關鍵性問題。
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第二章 研究現狀
2.1 關于碳配額政策的分析與研究現狀
碳配額分配政策按照類型分類主要分為三種，首先是拍賣法，其次是免費分配法和混合模式。這三種方式最早演變來自美國的《清潔大氣法修改法案》，該法案修訂初衷是用于解決美國的大氣污染問題。其中為緩解環境惡化提出了排污權初始分配方案。各個國家依照具體自身國情具體實施也有所不同。
3.1 研究問題描述 ................... 16
3.2 假設及符號說明 ............................. 16
3.3 模型分析 ................................ 18
第四章 基于歷史排放法配額和交易機制下競爭企業減排與生產決策模型 ... 29
4.2 假設及符號說明 ....................... 29
4.1 研究問題簡述 ......................... 30
第五章 基于基準線法配額和交易下競爭企業減排與生產決策模型 ......... 41
5.1 研究問題簡述 ....................... 41
5.2 假設及符號說明 ............................... 42
5.3 模型分析 .......................... 43
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第一章 緒論
1.1 研究背景
2019 年 7 月 11 日，國家應對氣候變化以及節能減排問題領導小組組長李克強主持召開了小組會議，會議指出各地區組織積極推廣實施新型可持續發展理念，為推動全國的節能減排以及劇烈的氣候變化取得了明顯的成績，近年來我國新增森林面積儲蓄量提前完成，其原目標為 2030 年截至。生態環境以及城鎮人民生活環境得到了極大的改善。會議上指出在今后的發展道路中，要按照推動高質量發展路線的要求，加快開展節能減排工作、促進產業結構升級轉換、為加快形成綠色低碳循環產業布局打好基礎，促進社會和諧可持續發展。
李克強在會議上指出，我國為確保實現對國際社會各國做出的 2030 年左右二氧化碳排放總量最大峰值以及發放強度等比大幅度下降的程度的保證，我國會堅持維護《聯合國氣候變化框架公約》、《巴黎協定》以及實施細則，改善全球氣候治理大環境，促進全球氣候治理向合作共贏方向發展。李克強最后指出為推進節能減排工作落實實施，一要大力推行清潔能源，推廣工業清潔生產，降低交通碳排放污染。持續改造傳統燃燒煤電廠和鋼鐵制造生產企業。二是要發展加強環保企業，加強節能減排技術，推進政府以及公共設施服務等部門節能減排產品強制采購等政策。三是要健全促進綠色發展的價格機制，利用市場手段加快節能減排普及。加快推廣脫硫、脫硝電價的成功經驗。提高能權、排污權以及碳排放權的交易市場的發展速度。
碳配額是指經過政府主管部門核定，企業所獲得的一定期限時間內可向大氣中排放的溫室氣體的總量，這個“合法”總量即為配額，相當于企業排放的權利。如果某公司節能減排，這個指標沒用完，剩余的部分可以拿到碳交易市場上賣；相反，如果某公司碳排放超過配額，超過的部分，則需要去市場上購買。
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1.2 研究意義
隨著國內近年 GDP 發展速度逐年放緩，尋找新的發展重點以及積極調整社會的產業結構已經逐漸成為社會各個行業階層需要考慮的問題，逐漸完善碳配額分配機制以及碳交易市場制度是市場發展面臨的必然問題。碳配額制度的歷史排放法以及基準線法等是否對企業起到促進其減排低碳工作，以及是否過度的限制企業的生產發展都是評價配額制度好壞的重要標準。對企業自身來講也不得不考慮其生產設備的低碳減排程度是否符合其自身企業現階段及地位的發展要求，及時更換以及提高生產設備技術等帶來固定成本投入對其利潤的影響。企業各個生產周期的產量對其利潤以及后續生產配額的影響都會成為企業生存發展所必須去考慮的因素。對于國家來講逐漸提高國民低碳綠色消費的國民意識也是促進社會綠色發展的一大工作重點，同時這也是促進企業改革減排的有利手段。只有低碳綠色產品逐漸得到社會大眾消費者的認可，形成穩定的消費市場，其后續的低碳減排產業鏈才有其存在的環境。由于碳配額交易市場的逐漸完善，對于企業來講碳配額市場的建立也為企業正確看待碳配額問題提供了另外一種角度，碳配額也不再只是單單的一種政府給予的配額，而逐漸成為企業利潤里另一個重要影響因素，甚至是一個至關重要的決定成分，由于碳配額交易市場的存在也為企業提供了另外一種碳配額的獲得的途徑。對于企業來講所擁有的碳配額到底是用來進行生產再制造還是直接投入碳配額交易市場，流動資金是購買碳配額來提高產量增加利潤還是用來提高企業自身減排低碳技術，這些問題也逐漸成為決定企業短期利潤與長期利潤的關鍵性問題。
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第二章 研究現狀
2.1 關于碳配額政策的分析與研究現狀
碳配額分配政策按照類型分類主要分為三種，首先是拍賣法，其次是免費分配法和混合模式。這三種方式最早演變來自美國的《清潔大氣法修改法案》，該法案修訂初衷是用于解決美國的大氣污染問題。其中為緩解環境惡化提出了排污權初始分配方案。各個國家依照具體自身國情具體實施也有所不同。
首先是拍賣法，拍賣法首先易于政府控制市場內的碳配額總量，便于政府控制社會總的碳排放量，同時也便于政府調配各個行業之間的資源關系，利于政府鼓勵支持特定行業以及限制特定行業的碳配額總量。但這也需要政府對市場及行業需求有深入的認識，避免出現拍賣總量與市場實際需求相差過大等現象。同時具體的拍賣方式、拍賣次數以及拍賣對象的范圍都會最終影響拍賣的結果。但拍賣法并不需要政府制定計算復雜的定價公式等，可以完全借由市場的手段使得最終碳配額的價格處于它應有的水平。但同時由于拍賣法的緣故也易導致價高者得的現象，使得行業內的寡頭更容易掌控行業資源最終導致贏者通吃的現象。為避免出現這種現象唯有增加市場上配額拍賣的總量，但這又與低碳減排的初衷相違背。但拍賣法相較于其他分配方法也有它公平的一面的體現，拍賣法并不歧視新進入市場的初創企業，只要參與拍賣的企業有足夠的資金就可以獲得相應的碳配額。
但拍賣法根據以往實施的經驗來看，依然受絕大多數的企業所排斥，首先是拍賣法一定程度上增加了企業的資金負擔，而企業為了自身利益這部分壓力也必然會通過各種方式直接或間接的轉移到下游企業以及消費者身上。對于碳配額拍賣所得各國政府則有相應的應用措施，如 EU ETS 將拍賣碳配額所獲得的收益用于扶持開發可再生能源以及建設其他低碳減排公共設施。澳大利亞則直接將拍賣所獲資金用于賠償和資助受污染影響地區和家庭。
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2.2 關于碳交易的研究現狀
2.2.1 碳交易機制的形成
碳交易之初誕生于市場機制調節的思想。作為調節全球溫室氣體排放的手段需要普遍的適用性以及可行性，針對不同國家的發展程度不同方法的靈活性又至關重要，采用市場機制的思想則油然而生。于是在 1997 年聯合國的政府間氣候變化專門委員會通過長期的談判以及商討通過了《聯合國氣候變化框架公約》這一公約，而其中涉及碳交易思想的則主要體現在日本東京通過的該公約的第一個附加協議，該協議名為《京都議定書》。就是在該附加協議的議定書中通過引入市場機制的思想，決定把二氧化碳為代表的溫室氣體排放權作為一種可交易的商品，通過市場的手段調節平衡市場中的碳排放量。
碳交易的基本原理主要是合同的一方通過支付另一方事先預定價格的資金從而從該方處獲得合同中相應的溫室氣體碳排放額度。碳交易涉及的可交易溫室氣體排放權主要有六種，其中也以二氧化碳為主體，所以交易單位多以每噸二氧化碳當量（tco2）為計算單位。《京都議定書》規定了不同國家的量化減排指標，其具體數值為《聯合國氣候變化框架公約》中涉及的發達國家以及經濟轉型國家其溫室氣的排放量在 1990 年的基礎上要在 2013 年之前削減至平均水平的百分之五左右。而針對不同發展程度的國家，如發展快速的歐盟等地地區的國家則規定溫室氣體的排放量相對于 1990 年降低百分之八并在 2012 年前完成。
第三章 基于歷史排放法配額和交易機制下單企業減排與生產決策模型 ..... 16但拍賣法根據以往實施的經驗來看，依然受絕大多數的企業所排斥，首先是拍賣法一定程度上增加了企業的資金負擔，而企業為了自身利益這部分壓力也必然會通過各種方式直接或間接的轉移到下游企業以及消費者身上。對于碳配額拍賣所得各國政府則有相應的應用措施，如 EU ETS 將拍賣碳配額所獲得的收益用于扶持開發可再生能源以及建設其他低碳減排公共設施。澳大利亞則直接將拍賣所獲資金用于賠償和資助受污染影響地區和家庭。
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2.2 關于碳交易的研究現狀
2.2.1 碳交易機制的形成
碳交易之初誕生于市場機制調節的思想。作為調節全球溫室氣體排放的手段需要普遍的適用性以及可行性，針對不同國家的發展程度不同方法的靈活性又至關重要，采用市場機制的思想則油然而生。于是在 1997 年聯合國的政府間氣候變化專門委員會通過長期的談判以及商討通過了《聯合國氣候變化框架公約》這一公約，而其中涉及碳交易思想的則主要體現在日本東京通過的該公約的第一個附加協議，該協議名為《京都議定書》。就是在該附加協議的議定書中通過引入市場機制的思想，決定把二氧化碳為代表的溫室氣體排放權作為一種可交易的商品，通過市場的手段調節平衡市場中的碳排放量。
碳交易的基本原理主要是合同的一方通過支付另一方事先預定價格的資金從而從該方處獲得合同中相應的溫室氣體碳排放額度。碳交易涉及的可交易溫室氣體排放權主要有六種，其中也以二氧化碳為主體，所以交易單位多以每噸二氧化碳當量（tco2）為計算單位。《京都議定書》規定了不同國家的量化減排指標，其具體數值為《聯合國氣候變化框架公約》中涉及的發達國家以及經濟轉型國家其溫室氣的排放量在 1990 年的基礎上要在 2013 年之前削減至平均水平的百分之五左右。而針對不同發展程度的國家，如發展快速的歐盟等地地區的國家則規定溫室氣體的排放量相對于 1990 年降低百分之八并在 2012 年前完成。
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3.1 研究問題描述 ................... 16
3.2 假設及符號說明 ............................. 16
3.3 模型分析 ................................ 18
第四章 基于歷史排放法配額和交易機制下競爭企業減排與生產決策模型 ... 29
4.2 假設及符號說明 ....................... 29
4.1 研究問題簡述 ......................... 30
第五章 基于基準線法配額和交易下競爭企業減排與生產決策模型 ......... 41
5.1 研究問題簡述 ....................... 41
5.2 假設及符號說明 ............................... 42
5.3 模型分析 .......................... 43
第五章 基于基準線法配額和交易下競爭企業減排與生產決策模型
5.1 研究問題簡述
基準線法也被稱為“標桿法”，也就是政府先依照一定的標準以及歷史記錄先制定出行業單位產品的碳排放基準水平作為計算企業碳排放權配額計算的基準。企業當周期所獲得碳排放權配為歷史產量與行業單位產品碳排放基準的乘積。以此方式計算出的碳配額不再像歷史排放法產生偏袒高排企業的現象，由于減排效率高的企業的單位產品的碳排放量低于政府制定的行業單位產品碳排放基準，在基于歷史產量的乘積的計算模式下低排企業相對來講獲得了更高的配額。同時由于基準低于高排企業的單位產品碳排放量，進而會逼迫高排企業進行減排控制，基準線法也有利于鼓勵照顧企業進行減排投資建設。
基準線法在實施上也比較歷史排放法更加困難，由于各行業產品眾多，各個生產企業使用的生產設備也各有不同很難制定出統一的標準，對于發展革新快速的行業由于行業內生產技術等更新對碳排放效率影響很大，會造成行業內碳配額分配變動幅度過大進而影響行業發展。基準線法更適合行業成熟度高、生產技術沉淀穩定、產品單一的行業，所以基準線法多在電力等行業使用。
5.1 研究問題簡述
基準線法也被稱為“標桿法”，也就是政府先依照一定的標準以及歷史記錄先制定出行業單位產品的碳排放基準水平作為計算企業碳排放權配額計算的基準。企業當周期所獲得碳排放權配為歷史產量與行業單位產品碳排放基準的乘積。以此方式計算出的碳配額不再像歷史排放法產生偏袒高排企業的現象，由于減排效率高的企業的單位產品的碳排放量低于政府制定的行業單位產品碳排放基準，在基于歷史產量的乘積的計算模式下低排企業相對來講獲得了更高的配額。同時由于基準低于高排企業的單位產品碳排放量，進而會逼迫高排企業進行減排控制，基準線法也有利于鼓勵照顧企業進行減排投資建設。
基準線法在實施上也比較歷史排放法更加困難，由于各行業產品眾多，各個生產企業使用的生產設備也各有不同很難制定出統一的標準，對于發展革新快速的行業由于行業內生產技術等更新對碳排放效率影響很大，會造成行業內碳配額分配變動幅度過大進而影響行業發展。基準線法更適合行業成熟度高、生產技術沉淀穩定、產品單一的行業，所以基準線法多在電力等行業使用。
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第六章 總結
6.1 主要內容與總結
本文主要針對碳配額以及碳交易政策，模擬了單個企業以及兩個企業在歷史排放法以及基準線法兩種不同的碳配額政策下的生產決策。相對于以往的研究主要關注了不同的碳配額政策對生產決策的影響，較為貼合實際的模擬真實的碳配額分配過程，并模擬了企業在政策執行前的生產運營過程，反應出了企業在面對政策推廣過程中的應對措施，關注了企業在初始周期的決策對企業利潤以及政策推廣的影響。
通過模擬的結果可知企業在碳配額以及碳交易政策實施前會通過加大生產等方式來改變初始周期也就是標準年份的行業數據。進而在政策實施的第二生產周期階段獲得更大的利益和資源，在歷史排放法下這一現象尤為嚴重。歷史排放法的分配政策也過于偏袒高排放的污染企業，在一定程度上會成為企業獲利的工具，在文章的第五章模擬了基準線法下企業生產決策題，從結果上也可以看出基準線法相對于歷史排放法無論在排放總量以及控制市場方面都有一定的優勢?；鶞示€法在碳配額分配上也更加扶持照顧低碳綠色企業，使得企業的低碳綠色優勢可以真實的體現在掌控行業資源上。
在各個模型數值分析的過程和結果上也可以看到政府需要對碳交易市場中的碳交易價格有很強的控制力度。過低的交易價格不能起到最大的激勵力度，過高的交易價格很容易造成市場的失控。政府在設立最低交易價格的同時應控制碳交易市場內的可交易配額總量，在碳交易價格較高時加大市場中的碳配額供給，使得碳交易價格可以保持在一個合理的水平。對企業來講合理的規劃兩周期的生產決策以及減排力度是企業保持利潤增長的關鍵。加大第一周期產量雖然可以在短期內增大企業利潤，但并不適合企業長期的發展，劇烈的行業波動也會對市場環境造成影響。
參考文獻（略）
6.1 主要內容與總結
本文主要針對碳配額以及碳交易政策，模擬了單個企業以及兩個企業在歷史排放法以及基準線法兩種不同的碳配額政策下的生產決策。相對于以往的研究主要關注了不同的碳配額政策對生產決策的影響，較為貼合實際的模擬真實的碳配額分配過程，并模擬了企業在政策執行前的生產運營過程，反應出了企業在面對政策推廣過程中的應對措施，關注了企業在初始周期的決策對企業利潤以及政策推廣的影響。
通過模擬的結果可知企業在碳配額以及碳交易政策實施前會通過加大生產等方式來改變初始周期也就是標準年份的行業數據。進而在政策實施的第二生產周期階段獲得更大的利益和資源，在歷史排放法下這一現象尤為嚴重。歷史排放法的分配政策也過于偏袒高排放的污染企業，在一定程度上會成為企業獲利的工具，在文章的第五章模擬了基準線法下企業生產決策題，從結果上也可以看出基準線法相對于歷史排放法無論在排放總量以及控制市場方面都有一定的優勢?；鶞示€法在碳配額分配上也更加扶持照顧低碳綠色企業，使得企業的低碳綠色優勢可以真實的體現在掌控行業資源上。
在各個模型數值分析的過程和結果上也可以看到政府需要對碳交易市場中的碳交易價格有很強的控制力度。過低的交易價格不能起到最大的激勵力度，過高的交易價格很容易造成市場的失控。政府在設立最低交易價格的同時應控制碳交易市場內的可交易配額總量，在碳交易價格較高時加大市場中的碳配額供給，使得碳交易價格可以保持在一個合理的水平。對企業來講合理的規劃兩周期的生產決策以及減排力度是企業保持利潤增長的關鍵。加大第一周期產量雖然可以在短期內增大企業利潤，但并不適合企業長期的發展，劇烈的行業波動也會對市場環境造成影響。
參考文獻（略）
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