碳排放交易政策下供应链碳减排技术投资的博弈分析

针对单制造商和单零售商组成的供应链,考虑供应链碳减排技术投资与否两种情形,构建了集中式决策、分散式决策和供应链成员协同决策的博弈模型,探讨了消费者碳足迹敏感系数、碳限额及碳减排成本系数对供应链成员最优决策及减排效果的影响。研究表明,碳交易价格与碳限额呈线性关系时,供应链及制造商的利润与碳限额并不是线性递增的关系,政府合理的制定碳限额能够促使供应链企业有效减少碳排放;当消费者支付意愿依赖于产品碳足迹时,企业可以通过投资碳减排技术在减少碳排放量的同时获取更大的利润,实现环境与经济的协调发展。制造商和零售商通过渠道协作共同决策碳减排水平时,供应链碳排放总量比分散决策情形下明显减少。     

配额——交易机制下动态批量生产和减排投资策略研究

随着我国碳排放交易市场的建立和发展,在碳排放约束下逐步降低单位产出的碳排放水平成为企业生产经营管理中的中长期约束性目标。本文在一个多周期决策模型中研究了配额-交易机制下企业的最优动态批量生产、碳排放权交易和减排投资联合决策问题。生产商在整个决策周期期初决定是否进行减排投资以及投资规模,根据每个周期的生产计划决定减排设备的运行计划。根据节能减排技术的特点,本文假设生产商运行减排设备时不仅降低了产品的单位生产碳排放量,而且降低了产品的单位生产成本。本文基于广义Benders分解法对模型进行了最优性分析,得到了最优生产决策和最优减排投资决策的一些基本性质,并通过数值实验分析了碳排放配额和碳排放权价格对生产商总成本、总排放以及减排投资决策的影响。本文的数值实验分析结果发现:(1)当碳交易市场上的碳排放权充足时,减少碳排放配额或改变碳排放配额的分配方式并不能影响生产商的碳排放水平;(2)碳排放权价格是影响生产商的碳排放水平和减排投资规模的关键因素;(3)随着碳排放权价格的上升,即使拥有足够的碳排放配额,生产商仍会不断提高减排投资规模以获得减排收益。研究结果对碳排放交易体系下生产企业进行减排技术投资具有较强的管理启示。     

碳交易规制下过度自信制造商与减排服务商的减排博弈研究

考虑碳交易规制的约束，构建过度自信制造商和减排服务商的供应链决策模型，研究在定制和订购两种减排外包模式下，制造商与减排服务商之间的博弈均衡，探讨过度自信及相关参数对于制造商和减排服务商的决策和期望利润的影响。研究表明：两种减排模式下制造商和减排服务商均存在最优决策。定制和订购模式下，制造商与减排服务商的产量、单位产品减排量及利润随着初始碳排放量与制造商的减排系数增加而降低。除减排服务价格以外，产量、单位产品减排量及利润与减排服务商的减排系数呈反方向变动。在一定条件下，两种模式下供应链成员企业的最优决策、期望利润和实际利润大致也随着过度自信水平的升高而下降。当需求函数满足均匀分布时，订购模式对减排服务商更有利，定制模式对制造商更有利。     

不同决策目标下受资金约束零售商的最优采购策略研究

在提前订购和延时采购两种情景下,分别考虑最大化期望收益和最小化违约概率两种决策目标,对受资金约束零售商的最优采购量和相匹配的融资策略进行分析,结果表明,相比于以最大化期望收益为决策目标,以最小化违约概率为决策目标的零售商在提前订购中将奉行"保守"的采购量和融资策略（仅耗尽自有资金量采购而不融资）,而在延时采购中采取"激进"的采购量和融资策略（与最大化期望收益下一致）;在此基础上,对不同决策目标下受资金约束零售商的最优采购时机问题进行研究发现,在最大化期望收益下,零售商的最优采购时机由产品采购成本、市场容量均值、市场容量方差、自有资金量、银行贷款利率等多个参数共同决定,而在最小化违约概率下,零售商将始终选择延时采购。     

考虑双重异质性的碳配额分配及交易机制研究

构建包含政府-企业-消费者三方的碳配额分配及交易减排供应链,其中消费者基于自身低碳偏好进行产品选购,政府基于行业社会福利最优进行企业配额分配和碳指导价设定,企业基于利润最优进行生产和销售。通过建立混合博弈模型,对比分析了考虑企业和消费者双重异质性的配额分配及交易机制对政府、企业最优决策行为的影响。研究结果表明：该减排机制能在保持社会福利最优的基础上更好地提升消费者和企业的参与积极性,实现对异质企业的双向和持续性减排激励。消费者低碳偏好和单位碳排差异度是影响减排机制实施方案和实施绩效的关键因素,其中,消费者低碳偏好决定了行业最优碳价和配额分配规则,且在主动和被动两个层面影响企业决策和产品价格;单位碳排差异度是影响企业利润、消费者主动支付倾向和减排绩效的重要因素,严格的差异度划分有利于形成正向激励;差异化的配额率易于形成减排激励,其与自主配额率间的差异是造成碳价波动的原因之一;研究也表明,过低的单位碳排差异度不适合进行企业异质性划分,在减排机制设计中应弱化“碳收益激励”目的。     

碳配额交易政策下基于收益共享契约的两阶段供应链协调

历史强度下降法分配碳配额随时间和产量变化而变化,产品生产成本、销售价格等参数随之发生变化,碳配额交易政策下实现两阶段供应链协调成为制造企业亟需解决的问题。根据产品更新换代速度加快、生命周期越来越短的市场特性及碳配额阶梯状降低的特点,将产品销售周期分为两个阶段,通过构建两阶段的集中式决策系统模型和收益共享契约下分散式决策系统模型,分析碳配额交易政策下供应链最优订购量决策和最优碳减排决策,证明收益共享契约可以通过调整零售商的订购量达到集中决策下的最优订购量实现两阶段供应链协调,设置较低的收益共享契约参数将会更有利于制造商降低批发价格,主动进行碳减排投入。算例分析验证结论有效性,并发现供应链企业间设置较低的收益共享比例更有利于企业减排;企业碳减排决策应考虑未来减排投入成本,在保证供应链效益的基础上尽可能多地在前期进行减排投入;历史强度下降法有利于促使企业主动减排,政府制定碳配额下降幅度越大越有利于企业减排。     

二分群体决策中领导的影响

本文研究了具有领导的二分群体决策中领导对决策收益的影响,得到的一个重要结论是:如果二分群体决策过程应用了独立投票过程下的最优规则,则领导对其他决策者施加影响不可能提高群体决策收益。然而当群体未能应用最优决策规则时,领导的影响有可能发挥积极作用,这主要是由于此时领导的决策能力高于其他决策成员,而决策规则分配给领导的权重相对过低而导致的。     

产能约束下考虑消费者偏好的双渠道供应链决策与协调

制造商产能和消费者偏好均会对双渠道供应链成员决策产生影响。考虑消费者渠道和低碳双重偏好，研究产能约束下双渠道供应链成员决策与协调问题。构建集中决策和分散决策两种情形下的双渠道供应链成员决策模型，比较分析两种情形下产能约束、消费者渠道偏好和低碳偏好对供应链决策影响；设计改进的收益共享契约协调机制，证明了其有效性。研究结果表明：在集中决策和分散决策两种情形下消费者渠道偏好对供应链收益都起到促进作用，其中在集中决策下不考虑消费者渠道偏好时供应链收益最少；消费者低碳偏好程度的提高促使两渠道产品销售价格的提高，进而增加供应链收益；在分散决策下随着供应链产能的增大，网络直销渠道具有比传统零售渠道更大的销量增长幅度；设计的协调机制消除了供应链的"双重边际效应"，实现帕累托改进。最后通过算例验证以上研究结论。     

两阶段供应链碳排放目标减排量分配研究

由于不同企业减排成本和减排效率有所差异,将目标减排量在供应链企业间进行合理分配是顺利完成减排目标的关键。本文研究了制造商和零售商组成的两阶段供应链的既定目标减排量分配问题,考虑企业减排对产品需求有正向影响,根据制造商分配和零售商分配两种分配方式,以及制造商领导、零售商领导和垂直纳什三种渠道权力结构,构建了六种决策模型,分析分配方式和渠道权力结构对分配决策和供应链成员以及系统利润的影响。研究表明,在三种渠道权利中：由减排对需求影响大的企业进行分配,制造商和零售商会分摊减排量,由减排对需求影响小的企业进行分配,减排量全部由对方企业承担,市场需求更大;作为领导者比作为跟随者承担更多减排量;由减排对需求影响大且减排效率低的企业分配减排量,可以实现减排量在供应链企业间分摊以及系统利润最大化,由减排对需求影响小且减排效率低或略高于对方的企业分配减排量,虽然系统利润最优,但是以单个企业承担全部减排量为代价。     

不同碳交易配额分配方法下的鲁棒减排运作策略研究

本文结合当前碳交易配额分配方式多样化和需求分布信息不确定的现象,研究历史法和基准线碳配额分配方式下企业的鲁棒减排运作策略。通过构建和求解两种碳配额政策下企业减排运作决策的鲁棒优化模型,本文给出不同碳配额政策下企业进行减排投资的必要条件。不同碳配额政策下最优减排运作决策、经济和环境绩效的对比分析揭示了两种碳配额分配方法对最差分布下企业利润和碳排放量的影响。通过理论分析结合数值实验发现,相同减排水平下,基准线法碳配额下的最优生产量高于历史法碳配额下的最优生产量;虽然基准线法碳配额下的碳排放总量高于历史法碳配额下的值,但单位产品碳排放量在一定条件下却可以低于历史法碳配额下的值。用基准线法设定碳配额能充分调动企业的生产积极性,政府可以通过调整基准线法碳配额的数值使企业实现高利润低排放,从而实现经济和环境协调发展的目标。     

燃煤机组退役与技术升级的减排及经济效益研究——基于鲁棒电源规划的方法

火电行业是中国推行节能减排战略所重点关注的行业之一。为了降低高污染燃煤机组对环境的不利影响，中国近年来出台了一系列的能源政策，鼓励淘汰高污染的燃煤机组或者对其进行超低排放改造的技术升级。本文研究了燃煤机组主动退役及超低排放改造升级的环境及经济的双重效益。基于电源投资规划鲁棒优化的方法，考虑了受不确定的环保税、超低排放机组上网电价的补贴及电能需求影响下的发电机组最优配置问题，构建了含两阶段决策的三层鲁棒优化模型。该模型是一类具有多个不确定场景耦合特征的大规模优化问题。为了求解的便利，采用列与约束生成（column and constraint generation，CCG）算法进行求解。算例分析结果显示，当考虑了燃煤机组主动退役及超低排放改造升级的决策时，本文构建模型所提供的最优电源结构方案能够有效地降低各类污染物的排放，同时提升发电企业的经济性。     

基于成本优化的中国省际碳减排目标分配

中国政府大力提倡生态文明建设,重要措施之一是建立全国碳交易市场。如何将全国碳减排目标分摊到各省区从而确定初始排放配额,则是确保碳交易市场有序运行的前提和基础。在效率分析的理论框架下,对每一省级区域拟合出其GDP损失与二氧化碳减排量之间的回归方程。将减排引起的GDP下降视为减排成本,提出一种优化全国整体减排成本的规划方法,实现对碳减排总目标的省际分配、制定区域低碳发展目标。分摊结果显示了方法的有效性和易操作性,表明不同区域承担与其经济发展、产业结构、能源消费等现状相符合的减排任务;逐步回归分析下,GDP、人均GDP、二氧化碳排放量、第二产业比重和第三产业比重五个因素对于减排目标分配结果均具有显著影响。     

环境规制下区域合作减排演化博弈研究

通过构建政府间减排演化博弈模型，模拟了无约束条件下区域内地方政府间独立减排、合作减排及在环境规制的条件下区域内地方政府独立减排的策略选择演化过程。研究发现，（1）无环境规制的独立减排情形下，先发地区减排意向薄弱，后发地区有减排意愿，但减排效果不显著；（2）合作减排时，当协同收益小于交易成本时，随着地方政府经济发展，减排博弈最终会向地方政府一方减排一方不减排的方向演进；当协同收益大于交易成本时，通过合作减排，提高了减排意愿。（3）地方政府独立减排条件下，环境规制仅在经济后发地区可以起到作用，减排效果并不显著。通过提高协同收益、减低交易成本及有效促进区域合作减排，对实现减排目标具有重要意义。     

Regional Risk Assessment for Point Source Pollution Based on a Water Quality Model of the Taipu River,China

Point source pollution is one of the main threats to regional environmental health. Based on a water quality model, a methodology to assess the regional risk of point source pollution is proposed. The assessment procedure includes five parts: (1) identifying risk source units and estimating source emissions using Monte Carlo algorithms; (2) observing hydrological and water quality data of the assessed area, and evaluating the selected water quality model; (3) screening out the assessment endpoints and analyzing receptor vulnerability with the Choquet fuzzy integral algorithm; (4) using the water quality model introduced in the second step to predict pollutant concentrations for various source emission scenarios and analyzing hazards of risk sources; and finally, (5) using the source hazard values and receptor vulnerability scores to estimate overall regional risk. The proposed method, based on the Water Quality Analysis Simulation Program (WASP), was applied in the region of the Taipu River, which is in the Taihu Basin, China. Results of source hazard and receptor vulnerability analysis allowed us to describe aquatic ecological, human health, and socioeconomic risks individually, and also integrated risks in the Taipu region, from a series of risk curves. Risk contributions of sources to receptors were ranked, and the spatial distribution of risk levels was presented. By changing the input conditions, we were able to estimate risks for a range of scenarios. Thus, the proposed procedure may also be used by decisionmakers for long‐term dynamic risk prediction.     

资源政策调整对减排和环境福利影响——以煤炭资源税改革为例

随着环境污染加剧,我国减排形势日益严峻,但目前资源政策设计过度关注社会经济影响,较少涉及减排和环境福利,不利于生态文明建设和社会可持续发展.本文构建动态可计算一般均衡模型(dynamic computable general equilibrium,简称动态CGE模型),以煤炭资源税改革为研究对象模拟资源政策调整的长期影响,分别采用煤炭资源税率调整和资源价值补偿政策场景,探索资源政策调整对促进减排和改善环境福利的作用.研究表明:总体而言,资源政策调整有利于促进减排和环境福利,但不同政策方案设计产生的影响差异性较大;煤炭资源税率提高会在一定程度上抑制资源消费,提高资源利用效率和人均资源盈余,降低环境损失;而资源价值补偿政策实施将对我国环境质量改善产生积极作用,可以有效提高环境福利;因此,在减排和环境福利综合视角下,煤炭资源税改革必须注重资源政策方案设计的协调性和完整性,才能有效发挥资源政策对环境系统的有效引导和激励作用.     

基于省际贸易视角的环境治理隐含成本研究

我国区域经济发展迅速,省际贸易快速增长,由此带来了隐含污染省际转移问题,形成了隐含成本,造成了省份发展不均衡和区域经济发展的不可持续性。基于此,本文构建环境投入产出模型、隐含成本结构合理性评估模型、结构分解分析模型,选取泛京津冀区域的2007年和2010年的区域间投入产出数据,以SO₂作为隐含污染物进行实证研究。研究表明：发达省份（北京、天津、山东）是隐含SO₂的净输出省份,间接获得隐含SO₂的经济收益;欠发达省份（河北、山西、内蒙古）是隐含SO₂的净输入省份,承担隐含成本。发达省份隐含SO₂的结构明显优于欠发达省份。负值的技术效应和正值的规模效应是造成隐含SO₂改变的主要驱动效应,研究结论可作为改善省份的均衡发展、区域的可持续增长的决策参考。     

基于内生增长理论与GVAR模型的能源消费控制目标下经济增长与碳减排研究

本文通过引入使用可替代能源生产的中间产品,构建能源约束和碳排放约束下的内生经济增长模型,并运用全局向量自回归(GVAR)模型,实证分析了具有空间关联性的中国各省(区市)能源消费控制对经济增长和碳排放的动态影响。研究结果表明:在不影响经济增长且受碳排放约束条件下完成能源消费总量考核的目标,可以通过研发可再生能源、提高碳排放清洁技术水平、增加碳基能源的边际产出等实现;能源消费总量的考核目标对能源消费强依赖地区约束性较强,对其余地区的约束力较弱,其余地区可节能潜力较强;能源结构逆向调整的存在使得控制能源消费总量对少部分省(区市)无法达到减排效果。进一步地,本文实证分析了目前节能减排实施过程中可能存在的问题:科技进步对能源结构顺向调整效果不显著、可再生新能源的研究效率低下,技术进步对碳排放清洁方面无显著效果;依靠传统能源价格的调整虽能有效减排却会抑制经济增长。     

制造系统生产单元碳排放核算模型

制造业是我国国民经济的支柱产业，但也是环境污染物排放的主要来源、能源消耗主体和温室气体排放大户。制造系统高能耗、高物耗、高碳排放的加工过程是造成制造业碳排放量大的重要原因。生产单元作为制造系统的加工的主体，其碳排放量的核算是确定整个制造系统乃至制造业碳排放总量的关键。本文首先对生产单元的原材料、电能、辅助物料及废屑处理所引起的碳排放进行分析，确定生产单元的碳排放源；其次，产品合格率的不同会造成生产单元输入及输出的成品/半成品数量的差异，进而影响生产单元单位产品的碳排放量，在此基础上，综合考虑了原材料、电能、辅助物料及废屑处理的碳排放情况，构建了给定工艺流程下生产单元碳排放核算模型。最后，结合一汽车排气装置加工实例，分别核算加工过程中九个生产单元的碳排放量，验证了模型的可行性。     

考虑不同碳排放处理模式的动态供应商选择及采购批量问题研究

不同的碳排放处理模式及不确定的市场需求等因素影响下,如何选择供应商并确定采购批量直接影响企业的运营和效益。本文在多时间周期、多产品种类、多供应商及随机需求情形下,同时考虑不同碳排放处理模式,分析动态供应商选择及采购批量等最优决策问题,构建混合整数非线性规划模型。通过设计变异算子和扰动因子来改进粒子群算法,力求在短时间内求解大规模决策问题。针对不同规模供应商选择及采购批量决策问题,采用精确方法、近似方法和改进粒子群算法求解。数值实验验证了模型及改进粒子群算法的有效性和可行性,分析了碳税、碳交易价格及碳限额对供应链管理的影响,并给出了供应商选择及碳排放处理的决策参考建议。     

基于SD模型的榆林市环境发展趋势研究

为研究陕北能源化工基地环境可持续发展状况对科学合理地开发与利用区域能源资源的影响,采用系统动力学方法,对榆林地区的环境变化趋势进行了分析,结果表明该地区的空气质量有所好转,工业废水和工业固体废物污染较重。基于此,提出提高污染处理能力、减少污染物排放量、增加环保投资、落实生态环境治理责任以及加强环保监督等改善陕北环境状况的对策与建议。