任玉瓏，羅曉燕，孫睿

（重慶大學(xué)經(jīng)濟(jì)與工商管理學(xué)院，重慶400044）

基于高低匹配的排污權(quán)交易市場機(jī)制設(shè)計(jì)

任玉瓏，羅曉燕，孫睿

（重慶大學(xué)經(jīng)濟(jì)與工商管理學(xué)院，重慶400044）

文章以排污權(quán)交易為背景，設(shè)計(jì)并建立了排污權(quán)交易高低匹配市場機(jī)制。該機(jī)制能夠解決現(xiàn)實(shí)排污權(quán)交易中由于信息不對稱造成的排污權(quán)交易市場清淡，把排污許可證匹配給效用最大的雙方，并在均衡時(shí)的交易量是達(dá)到所能成交的最大量。為促進(jìn)建立穩(wěn)定活躍的排污權(quán)交易市場提供可供借鑒的參考。

排污權(quán)交易；排污許可證；高低匹配；市場機(jī)制

0 引言

排污權(quán)交易（pollution rights trading）是指在一定區(qū)域內(nèi)，在污染物排放總量不超過允許排放量的前提下，內(nèi)部各污染源之間通過貨幣交換的方式相互調(diào)劑排污量，從而達(dá)到減少排污量、保護(hù)環(huán)境的目的。

與排放標(biāo)準(zhǔn)和排放費(fèi)相比，排放標(biāo)準(zhǔn)是對企業(yè)可以排放多少污染物的法定限制，若超過限制，就會(huì)面臨經(jīng)濟(jì)懲罰甚至刑事處罰，征收排放費(fèi)是對企業(yè)排放每單位排污物的收費(fèi)，排污標(biāo)準(zhǔn)是一種“非黑即白”的管制方式，對超過某個(gè)特定水平的污染所實(shí)施的懲罰非常高，但是對于維持在污染線以下的行為卻沒有任何獎(jiǎng)勵(lì)；排放費(fèi)則為企業(yè)提供減少污染的邊際激勵(lì)，導(dǎo)致那些治理成本低的企業(yè)會(huì)比治理污染成本高的企業(yè)更努力去治理污染，但是卻不利于總量的控制。排污權(quán)交易把排放標(biāo)準(zhǔn)制度下的某些優(yōu)點(diǎn)和收費(fèi)制度下的某些優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，政府機(jī)構(gòu)決定總的排放量，如果條件允許，一個(gè)競爭性的排污權(quán)交易市場，就會(huì)使得污染減少以最低成本的方式實(shí)現(xiàn)，在控制總量的同時(shí)，兼顧了成本效率。排污權(quán)交易也因?yàn)槠潆p重優(yōu)點(diǎn)，越來越受到世界各國的廣泛關(guān)注。

排污權(quán)交易的核心是培育一個(gè)活躍的排污權(quán)交易市場，使得治污成本低的企業(yè)和成本高的企業(yè)都積極參與，這樣排污權(quán)交易的成本效率才能得以體現(xiàn)[1]。本文認(rèn)為，排污權(quán)交易市場機(jī)制設(shè)計(jì)首先應(yīng)該解決的難題是：排污權(quán)交易市場競價(jià)機(jī)制不但要考慮排污權(quán)供應(yīng)方（賣方）的對其成本的估值，也要考慮需求方（買方）對其價(jià)值的估值。理論上只要存在污染治理成本差異，就會(huì)有交易動(dòng)力，而實(shí)際中，過低的交易價(jià)格使得賣方并不急于出售自己過剩的排污權(quán)，打擊其參與排污權(quán)交易的積極性；導(dǎo)致市場交易清淡。

1 高低匹配與排污權(quán)交易

高低匹配[2]（High-low match），即買家依據(jù)報(bào)價(jià)進(jìn)行由高到低排優(yōu)先級，賣家按照報(bào)價(jià)由低到高排優(yōu)先級。首先匹配優(yōu)先級最高的買家和賣家，然后匹配優(yōu)先級次高的買家和賣家，以此類推。

高低匹配通過不斷的撮合使得均衡時(shí)的交易量是達(dá)到所能成交的最大量，且每單位交易量都盡可能的分配給效用最大雙方[3]。

在排污權(quán)交易市場中運(yùn)用高低匹配交易的合理性：（1）滿足多邊交易的需求。與一級密封拍賣相比，有更加明確的買賣對應(yīng)關(guān)系，更適合于污染源相互間的交易。（2）有利于促使排污權(quán)交易市場的穩(wěn)定性。高低匹配交易可以制定靈活的價(jià)格機(jī)制，根據(jù)每一次匹配確定不同的價(jià)格，非常適合用于污染治理成本不同的企業(yè)間進(jìn)行交易。

2 基于多主體的排污權(quán)交易高低匹配競價(jià)機(jī)制

高低匹配競價(jià)機(jī)制分為以下幾個(gè)步驟[4]：

（1）為交易系統(tǒng)確定匹配周期。假設(shè)T為系統(tǒng)的匹配周期，t為第k輪匹配的開始時(shí)間，則第k輪清算時(shí)間區(qū)段為[t+ kT,t+(k+1)T]；在t+(k+1)T，列出所有排污許可證剩余企業(yè)（賣方）上報(bào)的愿意出售的許可證的價(jià)格和對應(yīng)的量，所有需要排污許可證企業(yè)上報(bào)的愿意購買的許可證的價(jià)格量。如圖2所示，S1，S2，…，S5是5個(gè)排污許可證供應(yīng)企業(yè)的上報(bào)的愿意出售的排污許可證的價(jià)格和對應(yīng)的供應(yīng)量；D1，D2，…，D5是5個(gè)排污許可證需求企業(yè)上報(bào)的需要購買的排污許可證的價(jià)格和對應(yīng)的需求量。

（2）匹配周期確定后，為了避免每次匹配對不滿足匹配要求（即供給方報(bào)價(jià)大于需求方報(bào)價(jià)）的報(bào)價(jià)進(jìn)行處理，制定一個(gè)匹配出清價(jià)格。假定排污許可證賣方對單位許可證的價(jià)值估值為VS，買方對單位許可證的價(jià)值的估值為Vb，（Vs、Vb由各個(gè)企業(yè)的邊際治污成本決定），賣方報(bào)價(jià)策略函數(shù)為P (Vs)，買方的報(bào)價(jià)策略為P(Vb)，且P(Vs)、P(Vb)是嚴(yán)格單調(diào)遞增的[5]。為了盡可能擴(kuò)大交易區(qū)間，匹配的出清價(jià)格P0可以定義為賣方與買方的需求曲線的算術(shù)平均值中最小值，_即匹配規(guī)則為：買方報(bào)價(jià)大于等于P0與賣方報(bào)價(jià)小于等于P0的參與本次匹配，其余的賣家與買家進(jìn)入下一輪匹配或者是退出交易，即圖中S4、S5、D4、D5不參與本輪的匹配。

（3）匹配量Q的確定。先對參與排污許可證交易的賣家按照報(bào)價(jià)進(jìn)行從低到高的排序，對參與交易的買家按照報(bào)價(jià)從高到低進(jìn)行排序。排在最前面的賣家和排在最前面的買家之間的價(jià)差是最大的，最先進(jìn)行匹配。若排序優(yōu)先級的賣家的供給量已經(jīng)賣完，而排序優(yōu)先級的買家的需求量還未滿足，則排序次之的賣家繼續(xù)與排序優(yōu)先級的買家進(jìn)行匹配；若排序優(yōu)先級的買家的需求已經(jīng)得到全部滿足，而排序優(yōu)先級的賣家的供給量還有剩余，則排序次之的買家與之匹配。若賣方優(yōu)先級的供給量與買方優(yōu)先級的需求量正好相等，則依次取出次之的買賣雙方進(jìn)行匹配。直至其中一方的量得到全部滿足。

匹配過程如圖2所示。

3 算例分析

設(shè)[t+kT,t+(k+1)T]時(shí)間段共有5家排污許可證賣家上報(bào)了供給量和價(jià)格，5家排污許可證買家上報(bào)了需求量和價(jià)格，其報(bào)價(jià)策略如表1所示（量為正表示排污許可證供給企業(yè)，量為負(fù)表示許可證需求企業(yè)）：

表1

本輪匹配過程：

（2）清除出賣方報(bào)價(jià)比P0大買方報(bào)價(jià)比P0小的企業(yè)，即刪除企業(yè)3,4,5，4’，5’的申報(bào)量；

（3）匹配量如表2。

表2

4 經(jīng)濟(jì)特性分析

高低匹配交易為參與交易的各方提供了均衡的交易平臺(tái)[6]，同時(shí)具備以下的特性：

（3）由（2）中P的表達(dá)式知，當(dāng)參加交易的買方和賣方的數(shù)量增加時(shí)，買賣雙方都傾向于如實(shí)的報(bào)價(jià)，這樣△→0，即交易價(jià)格P是收斂的。也因此，政府應(yīng)該讓更多的企業(yè)參與到排污權(quán)交易[7]。

5 結(jié)論

本文以排污權(quán)交易為背景，設(shè)計(jì)并建立了考慮排污權(quán)交易的雙方對于排污權(quán)價(jià)值估值的排污權(quán)交易高低匹配競價(jià)機(jī)制，通過不斷撮合的過程，把排污許可證匹配給效用最大的雙方，并在均衡時(shí)的交易量是達(dá)到所能成交的最大量，調(diào)動(dòng)排污權(quán)交易雙方積極參與交易，活躍了排污權(quán)交易市場，使得排污權(quán)交易的成本效率能得以體現(xiàn)。并通過算例給出了高低匹配機(jī)制下匹配量和匹配價(jià)格的求解過程，這對促進(jìn)排污權(quán)交易、建立穩(wěn)定活躍的排污權(quán)交易市場能起到積極的作用。

[1]陳德湖.基于一級密封拍賣的排污權(quán)交易博弈模型[J].工業(yè)工程，2006，5(9).

[2]Mankiw N G.Principles of Economics[M].北京:北京大學(xué)出版社,1999.

[3]夏清，孫正運(yùn).考慮交易成本的區(qū)域市場撮合交易模型[J].電網(wǎng)技術(shù)，2005，17（29）.

[4]唐亮貴，李雙慶，程代杰.基于多主體的撮合交易模型及其算法研究[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2003，(23).

[5]Peter R Wurman.Dynamic Pricing in the Virtual Marketplace[J]. IEEE Internet Computing,2001，5（2）.

[6]張維迎：博弈論與信息經(jīng)濟(jì)學(xué)[M].上海人民出版社,1996.

[7]肖漢江,羅云峰,趙勇等.初始排污權(quán)拍賣的博弈分析[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(bào),2001,29(9).

（責(zé)任編輯/易永生）

F407.61

A

1002-6487（2011）05-0060-02

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（70903080）

任玉瓏（1944-），女，長沙人，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：電力經(jīng)濟(jì)與政策機(jī)制設(shè)計(jì)。

羅曉燕（1983-），女，四川瀘州人，碩士研究生，研究方向：能源技術(shù)經(jīng)濟(jì)及管理。

孫睿（1974-），男，山東濟(jì)寧人，講師，研究方向：網(wǎng)絡(luò)型產(chǎn)業(yè)組織理論與動(dòng)態(tài)博弈。