基于储存安排的动态碳交易机制设计

【摘要】全球气候变化已成为人类面临的最为严峻的环境问题。为了解决全球变暖，国际社会已经开始了温室气体方面的减排合作。1992年《联合国气候变化框架公约》的通过标志着思想共识的达成；1997年通过、2005年生效的《京都议定书》则标志着行动共识的达成。充满争议的地方是操作共识。但是，《京都议定书》设定的通过市场机制进行减排的原则，却是能被国际社会广泛接受的减排机制。理论研究也表明，碳交易机制是最为有效的控制排放的方式。本文在有限理性的假设之下，基于微观经济学的经济效率和企业利润最大化分析，构建与低碳经济、碳减排相关的最优化决策模型，并在一般均衡理论框架之下构建动态碳交易机制。本文研究方法和研究重点集中于机制本身的内在逻辑。这区别于现有国内有关碳排放和相关减排机制的研究。后者过于依赖于现有的数据，对建模本身的研究和推导显著不足，仅从宏观角度出发结合数据进行模型分析，对碳排放和经济因素之间的关系得出一些统计意义上的结论，缺乏微观角度出发的对碳排放交易机制内在逻辑的深层剖析，也缺乏有说服力的企业层面的决策方案研究。本文首先对碳交易储存机制做了综述，界定了本文的研究对象，确立了本文的研究问题。其次，对动态碳交易的相关概念以及研究所涉及的环境经济学、制度经济学等相关理论进行梳理和总结，特别是对本文建模所依据的重要经济学思想——一般均衡理论，和重要研究工具——最优控制论，进行了梳理和总结。再次，基于最优控制理论建立了企业最优决策模型，分析企业在动态碳交易过程中的选择行为；并将储存机制考虑到碳交易框架中，考虑最优的储存利率，即跨期交易比率；基于环境产权归属消费者的思想，将消费者纳入碳交易一般均衡框架，证明了单位跨期交易比率下的碳交易机制是有效的，此时的市场均衡解恰是帕累托最优解。最后对全文进行总结，并对本文的局限和后续工作做了说明。本文的主要研究成果是：一是得到了排放价格最优路径，结论是：如果企业储存一定数量的排放，则无界解要求价格遵循豪特林法则，即以利率速度上涨，排放价格现值即边际储存价值是恒定不变的；如果企业面临预支排放的紧约束，则排放价格增长率低于利率，排放价格现值就会下降，边际储存价值也不断下降。二是得到了排放的最优路径，结论是：当企业存在储存时，企业排放流将随时间不断下降；当企业不存在储存时，排放流不断上升；当限额不变或者是收紧的速度不是太快时，企业会预支排放，如果预支不被允许，排放流将不随时间变化，此时储存乘子的经济含义是以价格为边际减排成本的现值来购买的一份永久年金的定期支付。三是企业最优决策模型存在内部解时，资本用于减排带来的排放减少的价值应等于资本用于生产带来的产出增加的价值。产出与排放的边际转换率等于二者的边际技术替代率,等于影子价格之比。四是建立了考虑存量排放损失、流量排放储存的动态交易模型，并得到了最优的跨期交易比率。在这一框架中，排放规制者可以通过设定正确的跨期交易比率实现社会最优排放。当企业折现率与社会折现率一致时,最优跨期交易比率等于边际存量损失当期值与未来值折现的比率减去衰减率。而当企业折现率与社会折现率不一致时，最优跨期交易比率与企业折现率与社会折现率的差异成正比。五是基于环境产权归属消费者的思想，将消费者纳入碳交易一般均衡框架，证明了单位跨期交易比率下的碳交易机制是有效的，此时的市场均衡解恰是帕累托最优解。
【作者】秦昌才；
【导师】刘树林；
【作者基本信息】对外经济贸易大学，数量经济学，2014，博士
【关键词】动态碳交易；储存；最优控制论；一般均衡；跨期交易比率；

【参考文献】
[1]高波,张钦宇,梁永生,刘宁宁,黄程波,张乃通.基于EMD及ARMA的自相似网络流量预测[J].通信学报,2011,04:47-56.
[2]赵慧宇.固相微萃取技术测定水中农药残留及有机磷农药与人血清白蛋白的结合作用[D].中国农业大学,2014.
[3]朱晓宇.基于复杂网络的舆论传播建模及演化研究[D].山东师范大学,管理科学与工程,2013,硕士.
[4]韦丽虹.对wh移位理论的质疑[D].四川外国语大学,英语语言文学,2013,硕士.
[5]赵广权.陕西省质监系统食品安全监管人员培训现状调查分析与研究[D].西北农林科技大学,食品加工与安全,2012,硕士.
[6]张华.流动人口随迁子女义务教育问题及对策研究[D].华东理工大学,公共管理（专业学位）,2014,硕士.
[7]徐海亮,章玮,贺益康,陈建生.双馈型风电机组低电压穿越技术要点及展望[J].电力系统自动化,2013,20:8-15.
[8]李锦书.基于分子印迹及纳米复合材料修饰的电化学传感器的研制[D].西北师范大学,2014.
[9]王小风.氧化物纳米材料对CO_2及还原性气体的气敏性研究[D].山东大学,材料物理与化学,2014,博士.
[10]莫天立.三维多媒体流网格数据压缩技术[D].东北大学,计算机软件与理论,2011,硕士.
[11]崔秀玲.初中历史教学中学生意志品质的培养研究[D].山东师范大学,教育（专业学位）,2013,硕士.
[12]甘玲.金字塔结构与大股东利益侵占[D].南京理工大学,会计学,2013,硕士.
[13]乔信江.教学培训信息管理系统的分析与设计[D].云南大学,软件工程,2012,硕士.
[14]谢樑.萧劲光海军建设思想研究[D].国防科学技术大学,中国近现代史,2013,硕士.
[15]武贝贝.面向NAND闪存的SQLite数据恢复技术研究与应用[D].杭州电子科技大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[16]娄晓凤.自媒体时代旅游目的地危机管理研究[D].华侨大学,人文地理学,2013,硕士.
[17]董叶.射频接收机的自动增益控制研究与设计[D].复旦大学,集成电路工程,2012,硕士.
[18]张妍.翻转课堂教学模式用于小学信息技术课程的行动研究[D].首都师范大学,小学教育,2014,硕士.
[19]贺欢.作为智能卡基材PHA的工艺及可靠性研究[D].清华大学,材料工程（专业学位）,2012,硕士.
[20]黄廷立.水系超级电容器用MnO_2复合电极材料的制备及其电化学特性研究[D].南昌航空大学,2012.
[21]屈吕宇.褐飞虱内共生细菌Wolbachia与Arsenophonus的竞争关系分析[D].浙江大学,植物保护,2013,硕士.
[22]李玉清.交流传动控制系统在武钢炼铁厂1~#高炉主卷扬中的应用[J].冶金自动化,2002,01:52.
[23]于敬伟.魏源编辑思想研究[D].河北大学,出版,2014,硕士.
[24]余传杰.多元价值观与大学生思想教育关系述论[J].河南理工大学学报(社会科学版).
[25]王庆兰.形合及意合的语言特点对英汉互译的影响[D].大连海事大学,英语笔译,2013,硕士.
[26]杨勇.构建营利性医疗机构的知识战略[D].广西大学,2004.
[27]赵旭涛.旋转部件动态参数无线测试系统设计[D].中北大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[28]吴宛蔚.湿热型便秘患者的症状特点与治疗研究[D].北京中医药大学,中西医结合临床,2014,硕士.
[29]余昌源.电加热锅炉温度控制系统的设计及实现[D].内蒙古大学,控制工程,2014,硕士.
[30]云英（SupakarnKongsakorn）.从商业竞争的角度看泰国潮州华侨对中国的文化认同[D].复旦大学,中国语言与文化,2012,硕士.
[31]周洁琼.通过阅读策略训练提高高中生阅读能力的研究[D].内蒙古师范大学,学科教育（专业学位）,2012,硕士.
[32]陈奕璋.闽台名医临证处方用药配伍特色研究—陈春发院长临证处方用药配伍特色研究[D].福建中医药大学,方剂学,2013,硕士.
[33]王江勇.基于Time-To-Count方法的辐射测量仪的研制[D].南华大学,核技术及应用,2012,硕士.
[34]陈海波.低阶煤兰炭干馏炉热工特性研究及工艺参数优化[D].西安建筑科技大学,材料加工工程,2013,硕士.
[35]邢伯南.黄金巴黎的最后一抹余辉[D].中央音乐学院,单簧管,2012,硕士.
[36]周欣.产业政策的环境影响评价研究[D].沈阳工业大学,工商管理,2012,硕士.
[37]杨玲.打造民生保障安全网[J].北京教育(德育),2014,Z1:46-48.
[38]吴边.数字中频扩频收发机的关键技术研究及FPGA实现[D].南京航空航天大学,通信与信息系统,2004,硕士.
[39]何增芬.乌腺金丝桃与丹参抗实验性快速心律失常的配伍研究[D].黑龙江中医药大学,方剂学,2014,硕士.
[40]杨金峰.企业人力资本培训投资的博弈分析[D].浙江理工大学,企业管理,2014,硕士.
[41]钱洁龙.基于粗糙集和模糊聚类的气象灾害决策支持系统设计与实现[D].南京理工大学,计算机软件与理论,2013,硕士.
[42]池翔.风电场并网运行对电网的影响的仿真与分析[D].内蒙古农业大学,农业电气化与自动化,2013,硕士.
[43]张颖,刘艳秋,汪定伟.全终端3状态复杂系统可靠性分析与决策[J].控制与决策,2000,05:602-604+616.
[44]本报记者魏静.石墨烯应用新突破助力海水淡化[N].中国证券报,2013-03-15A16.
[45]杨华.天威薄膜公司营销策略研究[D].河北大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[46]孙荣生.新世纪中国黑白木刻形式语言探究[D].西南大学,美术学,2013,硕士.
[47]黄玲玲,刘三阳,高卫峰.具有人工蜂群搜索策略的差分进化算法[J].控制与决策,2012,11:1644-1648.
[48]郭伟.基于面阵CCD的钢板几何尺寸测量系统的研究[D].太原科技大学,光学,2013,硕士.
[49]华东.基于UEFI技术的BIOS系统分析及其API性能测试研究[D].西安电子科技大学,软件工程,2012,硕士.
[50]张贇.人胰岛淀粉样多肽hIAPP单体及二聚体与POPG磷脂膜相互作用的分子动力学模拟研究[D].复旦大学,凝聚态物理,2012,硕士.