丁黎黎 ，張凱旋 ，王 壘

（1. 中國海洋大學(xué) 經(jīng)濟學(xué)院，青島 266100；2.中國海洋大學(xué) 海洋發(fā)展研究院，青島 266100）

黨的十九大再次強調(diào)推進新型工業(yè)化建設(shè)，實現(xiàn)工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。雖然，我國工業(yè)降耗減排取得了令人矚目的成績，2018 年的單位工業(yè)增加值能耗比2013 年初下降了30.12%，二氧化碳排放的強度下降約32%，但是在工業(yè)廢棄物循環(huán)利用方面，我國還有很大的提升空間。2019年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：大、中城市一般工業(yè)固體廢物綜合利用率僅為42.5%。在傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)鏈條中，廢棄物處理是以無害化為核心的末端治理，并不能高效利用廢棄物資源［1］。以資源化、生態(tài)化為核心的工業(yè)共生鏈應(yīng)運而生。工業(yè)共生鏈作為一種有效提高工業(yè)廢棄物利用率的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，工業(yè)共生鏈條上的主體通過工業(yè)循環(huán)原料的媒介形成了經(jīng)濟效益的合作、碳減排社會效益的協(xié)同，體現(xiàn)出了明顯的共生關(guān)系特征。

工業(yè)共生鏈中的企業(yè)通過資源共享或者資源互補，大幅提高資源利用率［2］。例如，上游制造商對廢棄物進行技術(shù)處理，使其作為下游制造商的生產(chǎn)材料，從而最大化地利用廢棄物，直接減少生產(chǎn)材料的投入，使得污染物排放減少。然而，進行物質(zhì)和能量的交換需要投入大量的成本，如管道、運輸、人工、儀器儀表等［3］。以位于阿爾及利亞東北部的建筑共生網(wǎng)絡(luò)為例，在Fil-Fila采石場中，大理石制造商的生產(chǎn)殘渣經(jīng)加工可用于混凝土生產(chǎn)，廢棄物的運輸、儲存以及加工轉(zhuǎn)化成本約為68 910歐元，雖然后期經(jīng)濟回報可觀，可帶來的經(jīng)濟收益高達約68萬歐元，但是因其科技投入見效慢以及市場存在不確定性，銀行不愿意為其提供貸款［4］。工業(yè)企業(yè)的融資難困境，已經(jīng)嚴(yán)重制約了其節(jié)能減排的技術(shù)投入，成為制約工業(yè)共生鏈形成的重要障礙。

當(dāng)制造商無法獲得銀行的資金支持時，其只能以繳納碳稅來代替減排，即使獲得資金支持，制造商也會在減排和碳稅繳納之間進行衡量，決定是否減排。因此，需要從微觀層面探討在工業(yè)共生鏈的減排融資過程中銀行、上、下游制造商的行為策略，清晰解釋以下問題：政府碳規(guī)制政策對上、下游制造商的減排行為有何具體的影響？面臨資金約束的上、下游制造商在進行碳資產(chǎn)質(zhì)押貸款時，銀行的貸款意愿受什么影響，其又會對上、下游制造商的減排行為產(chǎn)生何種影響？對于上述問題的研究，在理論層面以及實際運營層面都對工業(yè)共生鏈的形成意義重大。

1 文獻回顧

現(xiàn)有文獻將工業(yè)共生鏈看作基于工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)（industrial ecosystems）的一種新生產(chǎn)模式［5-6］。從生產(chǎn)流通看，工業(yè)共生鏈?zhǔn)且环N特殊的供應(yīng)鏈，包含一個上游制造商和一個下游制造商［7］，通過將上游制造商的工業(yè)廢棄物進行技術(shù)處理作為下游制造商的生產(chǎn)原材料，減少資源消耗［8］。近年來，一些學(xué)者采用案例研究方法對發(fā)達和發(fā)展中國家實施工業(yè)共生企業(yè)群或園區(qū)進行總結(jié)［9］，實踐表明各國的工業(yè)共生鏈條規(guī)模與合作類型呈現(xiàn)差異化［10］。例如，丹麥卡倫堡生態(tài)工業(yè)園，在運行的40年里，證明了產(chǎn)業(yè)鏈條間可資源循環(huán)利用，形成了更宏偉的工業(yè)共生體系。工業(yè)共生鏈具有經(jīng)濟、環(huán)境、社會等多層效益。制造商通過減少原始材料的投入獲得了經(jīng)濟效益［11］，同時工業(yè)投入使用的原材料和化石燃料數(shù)量的減少會使溫室氣體（GHG）排放量減少［12-15］，帶來了環(huán)境與社會效益［16］。

供應(yīng)鏈中企業(yè)減排行為研究主要圍繞在政府規(guī)制環(huán)境下企業(yè)減排、如何進行生產(chǎn)等策略選擇。①體現(xiàn)在單一環(huán)境規(guī)制政策影響方面，環(huán)境規(guī)制的介入有利于共生關(guān)系的生成［9，17］?；贒SGE模型，在碳稅政策下部門產(chǎn)出和排放與總產(chǎn)出的聯(lián)動特征遵循傳統(tǒng)的順周期變化模式［18］。當(dāng)政府實施動態(tài)懲罰或補貼措施時，有學(xué)者利用演化博弈模型發(fā)現(xiàn)“動態(tài)碳稅”更有利于促進制造商的減排行為［6，19］。在碳配額制度下，針對含有制造商和零售商的二級供應(yīng)鏈，有學(xué)者利用Stackelberg博弈模型證明了協(xié)同合同可以達到減排和帕累托最優(yōu)情形［20］，聯(lián)合決策提高了碳減排系數(shù)［21］。②體現(xiàn)在組合環(huán)境規(guī)制影響方面，供應(yīng)鏈成員碳減排決策同樣受政府碳配額和碳稅等混合環(huán)境規(guī)制政策的影響。單靠碳限額政策無法實現(xiàn)我國減排目標(biāo)，為使政策發(fā)揮最大效力，其應(yīng)與碳稅政策相結(jié)合［22］，復(fù)合碳政策可在多個層面實現(xiàn)供應(yīng)鏈的減排［23］，從效率損失角度來看，與單一政策相比，碳交易和碳稅混合政策減排效果更優(yōu)［24］。③考慮供應(yīng)鏈中企業(yè)減排技術(shù)對資金需求問題。中小企業(yè)很難通過傳統(tǒng)貸款方式從金融機構(gòu)等外部融資渠道獲得資金支持［25］，因此眾多學(xué)者圍繞如何將碳資產(chǎn)融入融資中展開研究。在碳資產(chǎn)質(zhì)押貸款的融資模式中，核心企業(yè)委托碳資產(chǎn)管理機構(gòu)做質(zhì)權(quán)人進行碳資產(chǎn)質(zhì)押融資［26］，進行碳配額質(zhì)押融資能提高產(chǎn)量增加利潤［27］。

基于以上文獻分析可以發(fā)現(xiàn)：①供應(yīng)鏈中企業(yè)碳減排行為研究一般將供應(yīng)鏈條中的制造商看作一個獨立的整體，分析了政府碳規(guī)制政策對制造商減排行為的影響，較少考慮工業(yè)共生鏈中各主體之間碳減排的行為差異，實際上工業(yè)共生鏈的主體企業(yè)存在著經(jīng)濟效益的合作和社會效益的協(xié)同等雙重特征；②針對資金約束供應(yīng)鏈的融資行為的研究，大都圍繞供應(yīng)鏈主體以及與銀行信用融資對碳減排行為的影響進行分析，缺少針對企業(yè)利用碳資產(chǎn)質(zhì)押融資行為下的減排特征研究，尤其是借助碳資產(chǎn)質(zhì)押融資對資金約束下的工業(yè)共生鏈碳減排行為的研究缺失。為此，本文在現(xiàn)有文獻基礎(chǔ)上，將政府作為隱性參與主體，借鑒CAO等［9］和LIU等［28］的研究，引入“動態(tài)碳稅”的概念，即政府征收的稅率隨制造商減排比例的變化而變化。在“動態(tài)碳稅+限額交易”規(guī)制政策下，建立銀行、上游制造商與下游制造商三方碳減排演化博弈模型，研究碳資產(chǎn)質(zhì)押融資下的碳減排演化穩(wěn)定策略。本文重點討論了銀行貸款決策和上、下游制造商減排策略的相互影響，分析了碳稅和碳交易價格對工業(yè)共生鏈上、下游制造商減排分別產(chǎn)生的影響，同時也探討了銀行初始貸款意愿以及銀行監(jiān)管成本如何影響上、下游制造商構(gòu)建穩(wěn)定的工業(yè)共生鏈。最后，通過數(shù)值模擬結(jié)果，為政府碳規(guī)制政策提供有效的建議，旨在提高工業(yè)共生鏈中的上、下游制造商以及銀行的共同利益，推動企業(yè)更好地節(jié)能減排。

本文的主要貢獻體現(xiàn)在以下方面。①從工業(yè)共生鏈的角度，探究具有共生關(guān)系的制造商減排行為。將傳統(tǒng)供應(yīng)鏈中單一制造商拓展為上游制造商和下游制造商，對多個制造商合作減排的行為進行了分析，挖掘了上、下游制造商不同的演化穩(wěn)定軌跡，以期更好地貼近現(xiàn)實，為共生鏈中制造商群體的協(xié)同減排提供理論支持。②考慮政府組合碳規(guī)制政策對具有共生關(guān)系的制造商減排行為和銀行貸款行為的影響，設(shè)計了“動態(tài)碳稅+限額交易”的環(huán)境規(guī)制手段，以期為政府碳規(guī)制政策的選擇提供借鑒，更好地提升環(huán)境與經(jīng)濟效益，拓展了工業(yè)共生鏈中碳規(guī)制政策的操作空間。③將碳資產(chǎn)質(zhì)押融入工業(yè)共生鏈中，為工業(yè)共生鏈融資提供了新思路，探討了銀行策略對工業(yè)共生鏈形成作用機理的研究，同時提高了銀行、上、下游制造商的共同利益。

2 演化博弈模型的構(gòu)建

2.1 工業(yè)共生鏈中制造商碳減排融資問題闡述

本文聚焦于工業(yè)共生鏈，考慮了具有潛在共生關(guān)系的一個上游制造商和一個下游制造商組成的共生系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，上游制造商可為下游制造商提供異質(zhì)資源，上游制造商排放的含碳廢棄物經(jīng)過技術(shù)處理之后可以作為下游制造商的生產(chǎn)原材料。上、下游制造商關(guān)于上游制造商排放碳的處理以及下游制造商生產(chǎn)原材料碳的來源一般分為4種，具體如圖1所示。上游制造商生產(chǎn)產(chǎn)生的含碳廢棄物經(jīng)過技術(shù)處理后，成為可重新利用的原材料，下游制造商出于其綜合利益的考慮，從上游制造商購入含碳廢棄物經(jīng)過技術(shù)處理之后的清潔能源，此時減排成本由上游制造商承擔(dān)，對應(yīng)圖1 中的（a）。上游制造商排放了含碳廢棄物，下游制造商獲得后對其進行技術(shù)處理作為生產(chǎn)材料，此時下游制造商承擔(dān)減排投入，對應(yīng)圖1 中的（b）。上游制造商在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了含碳廢棄物并進行了排放，此時下游制造商直接從供應(yīng)鏈外部購入原材料，沒有形成含碳廢棄物的循環(huán)再利用，上游制造商和下游制造商不再形成工業(yè)共生鏈，對應(yīng)圖1 中的（c）。上、下游制造商進行協(xié)商共同處理上游制造商產(chǎn)生的含碳廢棄物，再將其作為下游制造商的生產(chǎn)原材料，即減排成本由上、下游制造商共同承擔(dān)，對應(yīng)圖1中的（d）。

圖1 工業(yè)共生鏈碳資產(chǎn)質(zhì)押融資簡化流程Fig.1 Simplified flow of pledge financing of industrial symbiotic chain carbon assets

2014年，我國首單碳資產(chǎn)質(zhì)押貸款項目由興業(yè)銀行、湖北碳排放權(quán)交易中心與湖北宜化集團簽署落地。在單一上游制造商群體和單一下游制造商群體組成的工業(yè)共生鏈中，面臨資金約束的上、下游制造商利用碳資產(chǎn)向銀行質(zhì)押融資的流程為［25］：①上、下游制造商分別向碳排放權(quán)管理機構(gòu)（如國家發(fā)展和改革委員會）進行免費配額的申請，管理機構(gòu)為制造商發(fā)放碳排放權(quán)憑證，形成碳資產(chǎn)；②制造商向碳排放權(quán)交易中心（中國7個試點城市）提交碳資產(chǎn)質(zhì)押業(yè)務(wù)申請，碳排放權(quán)交易中心為制造商出具碳資產(chǎn)所有權(quán)等材料。制造商持相關(guān)材料向銀行申請?zhí)假Y產(chǎn)質(zhì)押貸款，并在管理機構(gòu)辦理質(zhì)押登記；③貸款到期后，制造商按期償還銀行的本息和，銀行歸還質(zhì)押的碳資產(chǎn)；④若制造商不能及時歸還貸款，則碳排放權(quán)管理機構(gòu)按約定在碳交易市場售賣碳資產(chǎn)償還銀行貸款。

不同于現(xiàn)有文獻［20-21］采用Stackelberg博弈模型進行供應(yīng)鏈上下游制造商減排行為分析，本文在工業(yè)共生鏈中上下游制造商、銀行有限理性假定下構(gòu)建了演化博弈模型，分析3個參與人如何通過模仿學(xué)習(xí)找到自己的最優(yōu)策略。在碳資產(chǎn)質(zhì)押融資模式中，上、下游制造商利用碳資產(chǎn)憑證向銀行質(zhì)押融資。但因上、下游制造商、銀行三者之間信息不對稱，道德風(fēng)險問題時有發(fā)生。例如，上、下游制造商獲得銀行貸款后，綜合考慮減排成本、碳稅等，可能不開展減排活動從而打破共生關(guān)系，不能按期還款。碳排放權(quán)交易中心在碳交易市場中出售碳資產(chǎn)，但由于碳資產(chǎn)價格波動，即使碳資產(chǎn)被出售也可能給銀行帶來損失，因此銀行在碳資產(chǎn)質(zhì)押貸款中存在很大風(fēng)險性，這是一個三者不斷博弈的過程。

2.2 模型基本假設(shè)

假設(shè)1 本博弈中參與者為上游制造商和下游制造商以及銀行三方，且三者均為有限理性且擁有的信息有限，其會根據(jù)已獲得的信息做出最有利于自身的決策。

假設(shè)2 制造商只能在信貸市場上通過銀行進行融資。上、下游制造商在未進行減排時資金充足，在進行減排時需從銀行貸款，制造商在獲得貸款后，其貸款只用作減排，而不作其他用途。

假設(shè)3 銀行考慮監(jiān)管成本和上下游制造商按期還款概率，以及上、下游制造商的決策，最終決定是否貸款；上、下游制造商在政府稅收、生產(chǎn)成本以及收益等因素影響下選擇是否進行減排。銀行行為策略集S1＝｛貸款，拒絕貸款｝，上游制造商行為策略集S2＝｛減排，不減排｝，下游制造商行為策略集S3＝｛減排，不減排｝，因而，本博弈共包含了8種純策略組合。假設(shè)各決策主體的決策彼此獨立。

假設(shè)4 假定上、下游制造商貸款期限為1年，按期還款的比例是一定的，不隨經(jīng)營收益的變化而變化。不管貸款數(shù)目如何，銀行都需支付一定的監(jiān)管成本，監(jiān)管成本固定。

假設(shè)5 相比從外界購入原材料，下游制造商使用上游制造商經(jīng)技術(shù)處理后的含碳廢棄物作為原材料進行生產(chǎn)的成本更小。

2.3 損益變量選取與測定

具體的相關(guān)變量定義參見表1。在碳配額政策下，制造商產(chǎn)量為Qi，單位產(chǎn)品價格為Pi，被賦予一定的碳配額-Li，若碳排放水平LiQi高于-Li，超出限額的部分則需以價格Pc購入。假設(shè)對上游制造商產(chǎn)生的含碳廢棄物進行技術(shù)處理投入為N，當(dāng)上、下游制造商共同參與減排時，AN和(1- A)N分別為上、下游制造商需承擔(dān)的減排投入。此時，下游制造商單位成本為Cw，Cw小于下游制造商直接在外部購入原材料的成本C2，下游制造商從上游購入含碳廢棄物的單位價格為Pw。制造商可利用碳資產(chǎn)質(zhì)押向銀行借款，假設(shè)上、下游制造商按期還款的概率為Si，若制造商不能按時歸還貸款，碳資產(chǎn)管理機構(gòu)在碳交易市場變現(xiàn)Ki比例的碳資產(chǎn)來歸還銀行貸款，剩余的碳資產(chǎn)歸還制造商。若制造商不減排，政府會對其征收碳稅，單位碳稅為Cti，在動態(tài)碳稅下，碳稅稅率隨制造商減排比例變化，若制造商參與減排的比例上升，則政府對其征收的碳稅稅率下降，反之碳稅稅率增加，從而達到促進制造商自發(fā)減排的目的。上游制造商的碳稅為(1- y)Ct1，下游制造商的碳稅為(1- z)Ct2。假設(shè)銀行“提供貸款”與“拒絕貸款”的概率分別為x，1-x，x ∈ [0，1]；上游制造商“減排”與“不減排”的概率分別為y，1- y，y ∈ [0，1]；下游制造商“減排”與“不減排”的概率分別為z，1- z，z ∈[0，1]。表2和表3分別給出了銀行貸款以及銀行拒絕貸款下的上、下游制造商和銀行的博弈支付矩陣，其中得益函數(shù)的1、2、3列分別代表銀行、上游制造商、下游制造商的收益。

表1 上游制造商、下游制造商、銀行三方相關(guān)變量設(shè)定Tab.1 Related variable settings of upstream manufacturers，downstream manufacturers and banks

如表2所示，當(dāng)上、下游制造商同時參與減排時，二者按比例承擔(dān)減排成本，此時銀行得益函數(shù)為上、下游制造商按期還款的收益［ANS1(1+ r) +(1- A)NS2(1+ r)］以及兩者不能按期還款時碳資產(chǎn)變現(xiàn)收益造商的得益函數(shù)為產(chǎn)品收益（P1Q1）扣除產(chǎn)品成本（C1Q1）以及銀行貸款A(yù)NS1(1+ r)后與剩余碳資產(chǎn)［Pc(-L1- L1Q1)(1- K1)×(1- S1)］之和；下游制造商得益函數(shù)與上游制造商不同之處在于其單位原材料成本為Cw，因為此時下游制造商利用上游制造商排放的含碳廢棄物進行生產(chǎn)。在上游制造商參與減排而下游制造商未參與減排時，減排成本由上游制造商承擔(dān)，下游制造商不再進行貸款，銀行得益函數(shù)為上游L1Q1)(1- S1)］，最后在此基礎(chǔ)上扣除銀行監(jiān)管成本（c）；上游制造商的得益函數(shù)與共同參與減排時所不同得將技術(shù)處理后的含碳廢棄物賣給下游制造商的收益PwL1Q1；下游制造商得益函數(shù)同理可得。在上游制造商不參與減排而下游制造商參與減排時，分析原理與上游制造商參與減排而下游制造商不參與減排一樣。當(dāng)上、下游制造商都不參與減排時，銀行收益為0，上、下游制造商的得益函數(shù)為產(chǎn)品收益扣除生產(chǎn)成本以及碳稅后與碳交易收益之和，不過此時碳交易收益為負。

表2 銀行貸款下的上、下游制造商以及銀行的博弈支付矩陣Tab.2 Game payment matrix of upstream and downstream manufacturers and banks under bank loans

在表3中，因銀行拒絕貸款，故銀行得益始終為0，即使制造商有減排意愿，在未獲資金支持時，其得益依舊為0，而對于不參與減排的制造商，其得益與表2制造商沒有減排意愿時的得益是一樣的。

表3 銀行拒絕貸款下的上、下游制造商以及銀行的博弈支付矩陣Tab.3 Game payment matrix of the upstream and downstream manufacturers and banks without bank loans

3 制造商碳減排的博弈均衡性分析

3.1 期望收益函數(shù)構(gòu)建

根據(jù)上述碳資產(chǎn)質(zhì)押融資模型的收益矩陣，構(gòu)建銀行、上游制造商、下游制造商的期望收益函數(shù)。

3.1.1 銀行的期望收益函數(shù) 銀行選擇貸款和拒絕貸款兩種策略的期望效用為Ux和U1-x，由上述表2和表3可計算推導(dǎo)得到

銀行的平均期望收益為

3.1.2 上游制造商的期望收益函數(shù) 上游制造商減排和不減排兩種策略的期望效用為Uy和U1-y，由上述表2和表3可計算推導(dǎo)得到

上游制造商的平均期望收益為

3.1.3 下游制造商的期望收益函數(shù) 下游制造商減排和不減排策略的期望效用為Uz和U1-z，由表2 和表3可計算推導(dǎo)得到：

下游制造商的平均期望收益為

3.2 基于復(fù)制動態(tài)方程的演化均衡策略求解

銀行和上、下游制造商三方信息不對稱，在博弈過程中，其會根據(jù)對方?jīng)Q策不斷地調(diào)整自己的策略，這就是復(fù)制動態(tài)方程。在復(fù)制動態(tài)方程中，如果某個決策給博弈主體帶來的收益大于其平均收益，該策略就會被發(fā)展。對上述效用函數(shù)求微分，由式（1）與式（2）可得銀行復(fù)制動態(tài)方程為

由式（4）與式（5）可得上游制造商復(fù)制動態(tài)方程為

由式（7）與式（8）可得下游制造商復(fù)制動態(tài)方程為

令復(fù)制動態(tài)方程式（10）～式（12）3 個方程值dx/dt = 0，dy/dt = 0，dz/dt = 0 得到8 個均衡點，分別為E1(0，0，0)、E2(1，0，0)、E3(0，1，0)、E4(0，0，1)、E5(1，1，0)、E6(1，0，1)、E7(0，1，1)、E8(1，1，1)。 為了找到演化博弈的均衡點，下面對銀行和上、下游制造商的演化趨勢以及穩(wěn)定性進行分析。

3.3 均衡點穩(wěn)定性分析

由式（10）、式（11）和式（12）得到該博弈的雅可比矩陣為J分別求導(dǎo)可判斷均衡點的存在性，求導(dǎo)公式如式（13）～式（21）所示。

為了使模型更具有一般意義，假設(shè)銀行進行貸款的得益大于0；上、下游制造商合作減排的得益要大于制造商不進行減排的收益。按照FRIEDMAN［29］提出的方法，當(dāng)雅可比矩陣的3個特征值同時為負時，相應(yīng)的演化點才是演化穩(wěn)定策略，即ESS；當(dāng)3個特征值都為正時，所得到的演化點為不穩(wěn)定點；存在特征值為0時，此演化點為鞍點；當(dāng)存在正負值時，此情境稱為不確定。研究結(jié)果如表4所示。

在表4中，存在3個不確定狀態(tài)，即E5(1，1，0)、E6(1，0，1)和E8(1，1，1)，它們與銀行是否選擇貸款行為息息相關(guān)。當(dāng)博弈方參數(shù)條件發(fā)生變化時，這3個不確定狀態(tài)可以向演化穩(wěn)定策略轉(zhuǎn)變。因此，本文分別討論E5(1，1，0)情形、E6(1，0，1)情形、E8(1，1，1)情形下達到穩(wěn)定點的條件，從而更好地挖掘銀行開展貸款行動的影響因素。下面對3種機制下的演化博弈穩(wěn)定策略分別給出了分析。

3.3.1 E5(1，1，0)情形 當(dāng)NS1(1+ r) + Pc(K1+ K2)(-L1- L1Q1)(1- S1)＞ c，即銀行選擇貸款給上游制造商時，其期望收益大于監(jiān)管成本，因此銀行給上游制造商提供貸款。PwL1Q1+ Pc(1- K1- K2)(-L1-L1Q1)(1- S1)-NS1(1+ r) ＞Pc(-L1- L1Q1)，此時上游制造商獨自進行減排所帶來的含碳廢棄物交易收益扣除減排成本后仍大于其不進行減排的碳排放權(quán)交易收益，因此其會進行減排。L2Ct2Q2- Pc(-L2-購入的碳排放權(quán)之和小于進行減排的得益，故下游制造商選擇不進行減排，直接購入上游制造商技術(shù)處理之后的含碳廢棄物。由表4 可知，E5(1，1，0)所對應(yīng)的特征值都是負的，在此種情況下(1，1，0)是穩(wěn)定點，所對應(yīng)的演化策略為（貸款，減排，不減排）。

表4 各個均衡點的特征值及其正負性Tab.4 Eigenvalue and pm at each of the equilibrium points

3.3.2 E6(1，0，1)情形 當(dāng)其期望收益大于監(jiān)管成本，因此銀行有意愿給下游制造商貸款。L2Q2)×(1- S2)(K1+ K2)- C2Q2+ NS2(1+ r)，下游制造商獨自進行減排的成本小于其采用上游制造商產(chǎn)生的含碳廢棄物進行生產(chǎn)的成本，其選擇減排ANS1(1+ r)，上游制造商考慮到即使自己不參與減排活動，下游制造商也會獨自承擔(dān)減排責(zé)任，因此上游制造商選擇不參與到工業(yè)共生鏈中。由表4 可知，E6(1，0，1)所對應(yīng)的λ 值都是負的，在此種情況下(1，0，1)是穩(wěn)定點，其所對應(yīng)的演化策略為（貸款，不減排，減排）。

3.3.3 E8(1，1，1)情形 當(dāng)S1)＞c，即銀行選擇貸款給上、下游制造商時，增加的收益大于監(jiān)管成本，銀行有動力貸款給上、下游制造時上游制造商進行減排可獲得碳交易收益，在扣除減排成本之后，仍大于其不進行減排的碳交易成本，上游制造商投入資金減排。碳排放權(quán)交易收入在扣除購入含碳廢棄物所需成本后仍小于其進行減排的得益，下游制造商有減排意愿。基于以上假設(shè)和推斷，由表4 可知E8(1，1，1)所對應(yīng)的λ 值都是負值，在此種情況下(1，1，1)是穩(wěn)定點，其所對應(yīng)的演化策略為（貸款，減排，減排）。

4 數(shù)值實驗與仿真

為了更直觀地看出政府碳規(guī)制政策以及銀行決策對于演化穩(wěn)定性的影響，下面采用MATLAB 進行數(shù)據(jù)仿真。通過以上分析可知，滿足帕累托最優(yōu)狀態(tài)的參數(shù)條件為

借鑒王壘等［30］在復(fù)合碳政策組合對異質(zhì)性供應(yīng)鏈決策影響中的數(shù)值設(shè)定方法，根據(jù)《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》中的工業(yè)固體廢棄物排放量與治理投資額，并查閱資料獲得“國泰安服務(wù)中心”中的制造商數(shù)量和銷售額，將銀行初始貸款比例、上游制造商初始減排比例、下游制造商初始減排比例都設(shè)定為-0.2。在-此基礎(chǔ)上，擬定其他參數(shù)數(shù)值分別為：Q1= 180，Q2= 60，P1= 1，P2= 1，L1= 0.2，L2= 0.2，L1= 5，L2=5，Pc=0.5，Pw=0.5，N = 6，A= 0.5，Cw=0.1，C1=0.4，C2=0.4，S1=0.75，S2=0.75，r = 0.045，c= 2，K1=0.1，K2=0.1，Ct1=5，Ct1=5，通過MATLAB仿真發(fā)現(xiàn)，3個博弈主體均可隨著時間推移，全部演化為穩(wěn)定狀態(tài)。如圖2 所示，給出了上、下游制造商減排的系統(tǒng)演化趨勢，通過仿真發(fā)現(xiàn)，均衡點最終趨向于(x → 1，y → 1，z → 1)的理想狀態(tài)，即銀行選擇貸款，上游制造商和下游制造商均選擇減排。在動態(tài)碳稅下，上游制造商減排意愿與銀行貸款意愿成正比，即隨著銀行貸款意愿的增加，上游制造商減排意愿也在增加。因為銀行貸款意愿增加，意味著上游制造商獲得減排資金的可能性增加，這將吸引更多的上游制造商參與減排。但是下游制造商減排意愿要大于上游制造商減排意愿，因為下游制造商進行生產(chǎn)的原材料來自于上游制造商技術(shù)處理之后的含碳廢棄物，與在外界購入原材料相比，其價格要低，因此其進行減排的意愿比上游制造商要更強烈，最終上、下游制造商將形成穩(wěn)定的工業(yè)共生鏈。

仿真主要分為兩部分：①分析政府碳規(guī)制政策中碳稅、碳交易價格和碳配額對于上、下游制造商減排的影響；②研究銀行決策中銀行初始貸款意愿和銀行監(jiān)管成本對上、下游制造商減排的影響。

4.1 政府碳規(guī)制政策對上下游制造商碳減排行為的影響

政府碳規(guī)制政策對博弈均衡的影響主要體現(xiàn)在碳稅水平、碳交易價格和碳配額。圖3 給出了不同碳稅水平下上、下游制造商博弈演化路徑。仿真發(fā)現(xiàn)，在較高碳稅水平時，上游制造商減排意愿增加，而下游制造商的減排意愿下降。不同的碳稅水平下，早期上、下游制造商的減排意愿存在較大差異，隨著時間的推移，上、下游制造商最終將達到（減排，減排）的穩(wěn)定狀態(tài)，形成穩(wěn)定的工業(yè)共生鏈。

圖2 動態(tài)演化發(fā)展趨勢Fig.2 Dynamic evolution development trend

圖3 政府碳稅變化的演化結(jié)果Fig.3 Evolution of government carbon tax changes

從圖4可以看出，在不同的碳排放權(quán)交易價格下，銀行貸款意愿以及上、下游制造商的減排意愿存在著較大差異。當(dāng)碳交易價格較高時，上、下游制造商更愿意參與減排，而銀行貸款意愿會下降。碳交易價格的增長意味著若制造商不進行減排活動，則其購入碳排放權(quán)需要支付較大的費用，此時碳排放機會成本極大，因此制造商更愿意參與減排活動，出售自己的碳排放權(quán)來獲益。

圖5給出了政府規(guī)定的碳配額I1、I2分別是3、10和20時的不同演化結(jié)果，可以看出，隨著碳配額的增加，上游制造商和下游制造商的減排意愿均下降，最終穩(wěn)定的比例也有所減小。因為碳配額的增加意味著制造商碳排放空間的增大，故制造商參與減排的意愿下降，不利于工業(yè)共生鏈的形成。

圖4 政府碳交易價格變化的演化結(jié)果Fig.4 Evolution of government carbon prices

圖5 政府碳配額變化的演化結(jié)果Fig.5 Evolution of government carbon quotas

4.2 銀行決策對上下游制造商碳減排行為的影響

圖6 給出了其他參數(shù)不變的情況下，銀行初始貸款意愿為0.2、0.5、0.8、1.0時，銀行初始貸款意愿對于上、下游制造商減排策略的影響。圖7給出了銀行不同監(jiān)管成本對上、下游制造商減排影響的軌跡。

圖6 銀行初始貸款意愿對減排影響的演化結(jié)果Fig.6 Evolution of the impact of banks'initial

圖7 不同銀行監(jiān)管成本下的演化發(fā)展趨勢Fig.7 Evolution of different bank willingness to lend on emissions reduction supervision costs

從圖6可以看出，銀行初始貸款意愿主要對上下游制造商減排的收斂速度產(chǎn)生影響。隨著銀行初始貸款意愿的增加，上游制造商減排意愿在減小，而下游制造商的減排意愿在增加，這說明銀行貸款意愿的增加抑制了上游制造商的減排意愿，而對下游制造商的減排起到正向作用，這和實踐中往往由單一制造商承擔(dān)減排責(zé)任的現(xiàn)象一致。但是隨著時間的推移，博弈各方在不斷地學(xué)習(xí)過程中都將演化到穩(wěn)定狀態(tài)，最終形成工業(yè)共生鏈。

圖7的仿真結(jié)果顯示，當(dāng)監(jiān)管成本在2.8左右時，博弈所得到的均衡結(jié)果與監(jiān)管成本在0.5或2時存在很大的差距，不能達到（貸款、減排、減排）的穩(wěn)定狀態(tài)。監(jiān)管成本的增大會使銀行貸款意愿下降，因而制造商的減排活動就會遭遇障礙，上、下游制造商之間不易形成工業(yè)共生鏈。

5 結(jié)論和研究展望

5.1 研究結(jié)論

在“動態(tài)碳稅+限額交易”下，本文將政府作為隱性參與主體，考慮了工業(yè)共生鏈中面臨資金約束的上、下游制造商，通過建立銀行，上、下游制造商三方碳減排演化博弈模型，分析了三方可以達到的演化穩(wěn)定策略及其所需條件，最后討論了政府碳規(guī)制政策參數(shù)和銀行相關(guān)決策對于演化博弈穩(wěn)定策略的影響。主要得出以下結(jié)論。

在不同的初始條件下，銀行以及上、下游制造商可以達到3個不同的穩(wěn)定狀態(tài)，即，在這3個穩(wěn)定點中，銀行的最優(yōu)決策始終是選擇貸款給上、下游制造商，而上、下游制造商基于自身利益，存在不減排的可能，也就是說此時的工業(yè)共生鏈?zhǔn)遣环€(wěn)定的。

在“動態(tài)碳稅+限額交易”政策下，最終銀行會貸款給上、下游制造商，上游制造商和下游制造商都將參與減排活動，形成工業(yè)共生鏈。隨著碳稅水平的提高，上游制造商減排意愿增加，而下游制造商的減排意愿下降，但最終都將達到雙方減排的穩(wěn)定結(jié)果，形成工業(yè)共生鏈；碳交易價格越高，上、下游制造商減排意愿越強烈，越有助于形成工業(yè)共生鏈，反之碳交易價格越低，越不利于工業(yè)共生鏈的建成。碳交易價格較高時，上、下游制造商將自發(fā)減排，在碳交易市場轉(zhuǎn)賣自己剩余的碳排放權(quán)。政府規(guī)定的碳配額越高，上、下游制造商參與減排的意愿越低，越不利于工業(yè)共生鏈的形成。

監(jiān)管成本的增大會使銀行貸款意愿下降，因而制造商的減排活動就會遭遇障礙，上、下游制造商之間不易形成工業(yè)共生鏈。銀行監(jiān)管成本的降低對于銀行提供貸款意義重大。銀行監(jiān)管成本越低，銀行越傾向于向制造商提供貸款。銀行貸款意愿的增加抑制了上游制造商的減排意愿，對于下游制造商的減排活動可以起到正向促進作用。但是隨著時間的推移，博弈各方在不斷學(xué)習(xí)過程中都將演化到穩(wěn)定狀態(tài)，最終形成工業(yè)共生鏈。

5.2 對策建議

在宏觀層面，政府可設(shè)置有區(qū)別的碳稅以及碳配額，以調(diào)動制造商的減排積極性。對上游制造商可規(guī)定較高的碳稅，對下游制造商的碳稅不宜設(shè)置過高。同時，可以適當(dāng)降低碳配額使更多的上、下游制造商參與減排活動，以形成工業(yè)共生鏈。再者，設(shè)置差別碳排放權(quán)交易機制。對于高污染行業(yè)、高污染區(qū)域，政府可規(guī)定較高的碳排放權(quán)交易價格，并分配其較少的碳配額，以促使其自發(fā)參與減排活動，促進工業(yè)共生鏈的形成。

在微觀層面，對于上、下游制造商而言，上、下游制造商可設(shè)定一個成本分擔(dān)模型，以達到工業(yè)共生鏈穩(wěn)定的效果。對于銀行而言，為減少監(jiān)管成本，可以和征信機構(gòu)合作，建立工業(yè)共生鏈征信體系，對于那些未能及時進行還款的制造商應(yīng)計入征信檔案，在下次進行貸款時要作為重點對象進行考察。同時，對不同的制造商可以有針對性地提出不同的貸款條件，如針對上游制造商可以提出較為嚴(yán)苛的貸款條件，綜合考慮上游制造商的經(jīng)營水平、誠信情況等予以貸款，最終促進上游制造商的減排活動。

5.3 研究展望

本文發(fā)現(xiàn)，與政府決策相關(guān)的碳稅、碳限額等會對工業(yè)共生鏈的形成產(chǎn)生重要影響，然而政府過多的干預(yù)可能會導(dǎo)致資源的錯配，為了使資源發(fā)揮其最大效用，利用市場價格機制可以更好地促進碳交易市場的發(fā)展，當(dāng)前已有“補貼退坡”政策出現(xiàn)。鑒于此，接下來考慮引入政府作為博弈主體，構(gòu)建政府、上游制造商和下游制造商三方的演化博弈模型，探究“補貼退坡”對工業(yè)共生鏈產(chǎn)生的影響，以期更好地促進工業(yè)共生鏈的形成。