□淳偉德 張業(yè)霞 陳 威
[成都理工大學 成都 610059]
溫室氣體的過度排放給環(huán)境和社會造成了諸多不利影響,并威脅著人類社會的可持續(xù)發(fā)展。因此國際社會一直致力于減少溫室氣體的排放,并出臺了不少具有法律約束力的文件,主要有《聯(lián)合國氣候變化框架公約》《京都議定書》《哥本哈根協(xié)議》和《巴黎協(xié)議》。在此背景下,多數(shù)經(jīng)濟體采取碳限額與碳交易機制來響應(yīng)上述文件:芬蘭、波蘭和丹麥在1992年便開始實施碳交易機制。美國于2005年建立碳交易機制。中國在借鑒國際碳限額與碳交易機制發(fā)展經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,采用先試點后推廣的做法:2011~2017年,中國在北京市、天津市、上海市、重慶市、廣東省、深圳市、湖北省、福建省啟動八個碳交易試點區(qū)域,在此階段以地方碳配額交易為主。2020年9月22日,中國政府在第七十五屆聯(lián)合國大會上提出:“中國將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和?!雹?021年7月,全國統(tǒng)一的碳排放權(quán)交易市場開市。從碳規(guī)制政策的歷史演化路徑來看,碳限額與碳交易機制是實現(xiàn)“30·60” 目標的重要舉措。
碳限額與碳交易機制是指政府將碳排放權(quán)的總額度分解為一定單位的碳排放權(quán),通過總量方式或者單位方式將排放權(quán)分配給企業(yè),并允許其在碳交易市場買賣碳排放權(quán)[1]。截至2021年8月,我國的八個區(qū)域碳交易試點覆蓋了電力、鋼鐵、水泥等多個行業(yè),全國碳市場碳排放配額累計成交量達651.88萬噸,累計成交額超3.29億元②。因此,在應(yīng)對全球氣候變化的時代背景下,碳限額與交易被認為是最有效的碳減排市場激勵手段[2],研究碳限額與碳交易機制有著一定的實踐價值。
目前,針對碳限額與碳交易機制的研究,國內(nèi)外學者均取得了豐碩的成果。但大多集中于對碳減排機制的研究,鮮有文獻對此方向進行文獻梳理,對其研究現(xiàn)狀及趨勢進行總結(jié)。鑒于此,本文將從區(qū)域?qū)用?、行業(yè)層面以及企業(yè)運營層面對碳限額與碳交易機制的相關(guān)文獻進行總結(jié)和分析,并提出幾點研究展望供學者們參考。
本文的主要研究過程如下:首先,根據(jù)碳限額與碳交易機制相關(guān)指標,在WOS數(shù)據(jù)庫中,選取54篇SCI或SSCI的重要英文文獻,在CNKI數(shù)字出版平臺中,選取53篇國家自然科學基金委員會管理科學部認定的重要期刊文獻。其次,對這107篇文獻進行描述性統(tǒng)計分析,主要維度包括出版物來源、發(fā)表時間、研究相關(guān)機構(gòu)、作者、研究方向和方法等。最后,系統(tǒng)地總結(jié)和分析碳限額與碳交易機制的研究現(xiàn)狀和趨勢展望。上述研究工作彌補了該領(lǐng)域文獻綜述缺失的問題,對于豐富和推動以碳限額與碳交易機制為核心的碳交易市場體系的發(fā)展具有重要的理論意義和實踐價值。
表 1 碳限額與碳交易機制的不同定義
現(xiàn)有文獻對碳限額與碳交易機制進行了定義(見表1),學者們基本上都認為碳限額與碳交易機制是既有政府管制行為,又有市場調(diào)控行為,并通過減排防止全球氣候持續(xù)惡化的系統(tǒng)或機制。借鑒現(xiàn)有文獻對碳限額與碳交易機制的定義,本文認為,碳限額與碳交易機制是配額制和交易制的結(jié)合體,是政府設(shè)定排放限額的標準,通過碳交易市場來降低整個國家或地區(qū)碳排放總量的機制。其中,配額制是指國家給企業(yè)發(fā)放配額來限制企業(yè)的碳排放;交易制是在碳配額制存在的前提下,企業(yè)可以在碳市場上買賣碳排放配額的一種機制。
本文主要采用文獻綜述展開分析。文獻綜述通過定義、精煉和總結(jié)參數(shù)與關(guān)鍵字,為學者們理解某一領(lǐng)域或方向的發(fā)展現(xiàn)狀和未來趨勢提供總體信息,便于學者搜索相關(guān)文獻[8]。對所選文獻進行描述性分析有兩個步驟:第一步,詳細介紹文獻選取的依據(jù);第二步,對碳限額與碳交易機制研究出版時間、出版物來源、主要研究方向、作者所屬國家、研究相關(guān)機構(gòu)、研究相關(guān)學者、文獻的研究方法等展開描述性分析。
以“碳限額與碳交易機制”為主題而建立了相關(guān)的指標體系(見表2)。具體而言,以碳限額與交易為一級指標時,構(gòu)建了碳限額與碳交易機制,碳限額與碳交易,碳限額與交易市場,碳限額與交易價格,碳限額與交易政策等作為二級指標,從而進一步構(gòu)建出三級指標。在指標構(gòu)建完成之后,選取其中具有代表性的文獻進行描述性分析及研究發(fā)展趨勢。
表 2 碳限額與交易相關(guān)關(guān)鍵詞
首先,本文對已發(fā)表的54篇英文文獻和53篇中文文獻的發(fā)表時間進行統(tǒng)計,如圖1所示。由圖1可知,從2012年開始,國內(nèi)外學者對碳限額與碳交易機制關(guān)注明顯增加,研究速度持續(xù)增快。究其原因在于2012年中國開始啟動碳交易試點,同時其他國家的碳中和目標也陸續(xù)宣布,從而使得該領(lǐng)域的研究價值進一步凸顯和提升。
圖 1 2012年~2021年文獻數(shù)量分布圖
其次,如表3所示,從出版物來源的統(tǒng)計來看在所選英文文獻中,文獻數(shù)量最多的期刊是《Journal of Cleaner Production》,占比達57.41%,其次是《International Journal of Production Economics》,占比為16.67%;中文文獻中,文獻數(shù)量最多的期刊則是《中國管理科學》,占比達50.94%,其次是《系統(tǒng)工程理論與實踐》,占比為20.75%。
表 3 碳限額與碳交易機制的出版物來源
再次,對碳限額與碳交易機制研究方向的統(tǒng)計顯示(見表4),中文文獻和英文文獻對碳限額與碳交易機制的研究方向較多,各有側(cè)重,又互有交集。中文文獻相關(guān)研究涵蓋環(huán)境科學與資源利用、經(jīng)濟理論及經(jīng)濟思想史、企業(yè)經(jīng)濟、宏觀經(jīng)濟管理與可持續(xù)發(fā)展、金融等多個方向。其中,環(huán)境科學與資源利用、經(jīng)濟理論及經(jīng)濟思想史、企業(yè)經(jīng)濟為主要研究方向,研究占比分別高達71.70%、66.04%、54.72%。英文文獻相關(guān)研究涵蓋工程、環(huán)境科學與生態(tài)學、科技-其他主題、運籌學與管理科學以及商業(yè)與經(jīng)濟等多個方向。其中,工程、環(huán)境科學與生態(tài)學以及科技-其他主題為主要方向,研究占比分別高達74.07%、61.11%、59.26%??梢钥闯?,中英文文獻都較為重視環(huán)境科學。此外,這些文獻研究涉及多個領(lǐng)域,表明碳限額與碳交易機制研究所涉及學科范圍較廣、領(lǐng)域交叉性較強。
表 4 碳限額與碳交易機制主要研究方向
從次,對作者所屬國家分布的統(tǒng)計顯示(見表5),54篇英文文獻的作者主要來源于中國,其研究占比為74.07%,美國和印度位列第二和第三,占比分別為9.26%、5.56%。中國作者發(fā)表的文獻數(shù)量遠多于其他國家,第一個原因是中國早在2008年便發(fā)布碳補償標識,并在2020年向世界宣布我國的碳中和目標;第二個原因是全球一體化進程中,國內(nèi)外學者均積極研究中國碳中和前景,進而對碳限額與碳交易機制更為重視。
表 5 碳限額與碳交易機制研究作者所屬國家
然后,對研究相關(guān)機構(gòu)的統(tǒng)計顯示(見表6),107篇文獻中,共有57個中國研究機構(gòu)、12個外國研究機構(gòu),表6展示了文獻的第一作者所屬機構(gòu)占比較高的十二個機構(gòu)。由表6可知,中國科學技術(shù)大學、華南理工大學的學術(shù)成果相對較多,占比均為4.67%。無論是這些學校還是本文所選期刊,在國內(nèi)甚至國際上都有一定的影響力,這在一定程度上體現(xiàn)了研究碳中和、碳限額與碳交易機制的重要性。
表 6 碳限額與碳交易機制研究相關(guān)機構(gòu)
接著,本文統(tǒng)計了所選文獻中,文獻數(shù)量超過兩篇(含兩篇)的作者及其所屬機構(gòu)和發(fā)文數(shù)量(見表7)。據(jù)統(tǒng)計,這107篇文獻有94個作者,其中陳曉紅、夏良杰、陳威等在此方向的研究成果相對較多。從表6和表7可以看出,在該領(lǐng)域發(fā)表論文的機構(gòu)基本都是中國排名靠前的學校,發(fā)文較多的學者也基本來自中國排名靠前的學校,這反映出該領(lǐng)域的研究資源集中在頂尖學校。因此,本文建議我國應(yīng)加強機構(gòu)間的合作交流,加大對碳中和領(lǐng)域人才的培育,進一步釋放研究的空間。
表 7 碳限額與碳交易機制研究相關(guān)學者
最后,本文對研究方法進行統(tǒng)計描述(見圖2)。經(jīng)統(tǒng)計,有65篇實證類文獻(占比60.75%)、16篇模型類文獻(占比14.95%)、26篇混合類文獻(占比24.30%)。其中,實證和模型混合的文獻有21篇,實證和案例混合的文獻有4篇,實證、案例和模型混合的文獻有1篇。本文所選文獻中沒有純案例的研究,實證和案例結(jié)合的文章也很少,這表明案例研究是未來研究的機遇。
圖 2 所選文獻的研究方法分布圖
美國、歐盟、新西蘭等國家和地區(qū)是較早構(gòu)建碳交易市場的區(qū)域。在美國的碳限額與碳交易機制下,只要排污企業(yè)在到期時所擁有的排污權(quán)配額能夠覆蓋排污總量即可。歐盟最早將排放權(quán)交易的模式運用到溫室氣體排放的控制中,從而構(gòu)建歐盟排放權(quán)交易機制。新西蘭自2008年起構(gòu)建排放權(quán)交易機制。我國在“十二五”期間(2011~2015年)加快碳排放權(quán)交易機制的探索進度,并批準在北京、天津、上海、重慶、深圳、湖北、廣東和福建等八個省市開展碳排放權(quán)交易。在“十三五”初期開始啟動和建設(shè)全國統(tǒng)一碳市場。2015年,習近平主席在《中美元首氣候變化聯(lián)合聲明》中正式宣布“將于2017年啟動全國碳排放交易體系” 。2017年,國家發(fā)改委公布有關(guān)全國體系交易總量設(shè)定與配額分配的初步方案。2018年,生態(tài)環(huán)境部穩(wěn)步推進全國碳市場基礎(chǔ)支撐工作,不斷完善全國碳市場制度體系,發(fā)布了《碳排放權(quán)交易管理暫行條例(征求意見稿)》,標志著全國碳市場立法工作和制度建設(shè)取得重要進展。2020年底,《全國碳排放權(quán)交易管理辦法(試行)》和《2019~2020年全國碳排放權(quán)交易配額總量設(shè)定與分配實施方案(發(fā)電行業(yè))》等一系列重磅文件出臺,標志著全國碳市場在2021年正式拉開帷幕③。各個國家都在積極探索減少溫室氣體排放的方法。
本文將文獻以宏觀層面和微觀層面進行分類總結(jié),宏觀層面包括區(qū)域?qū)用婧托袠I(yè)層面、微觀層面主要是企業(yè)運營層面。接下來,將對上述三個方面的文獻展開詳細的總結(jié)和分析。
1. 區(qū)域?qū)用?/p>
區(qū)域是碳限額與碳交易機制路徑的規(guī)劃者,通過對文獻梳理總結(jié),本文主要從碳價及碳價預(yù)測、社會福利、經(jīng)濟與環(huán)境的影響等三個視角進行闡述。
首先,對碳價及預(yù)測的研究,主要有碳價對碳排放量影響的研究,單個國家或區(qū)域的碳價格預(yù)測研究,多個區(qū)域的碳價預(yù)測研究。具體而言,在碳價對碳排放量的影響方面,例如,陳曉紅等為探求價格形成交易機制的核心問題,采用面板回歸和AR(1)-GARCH(1,1)模型對美國芝加哥氣候交易所相關(guān)數(shù)據(jù)開展實證研究,研究結(jié)果表明,影響配額價格的主要因素是配額供需,且隨時間推移不同年份產(chǎn)品的影響度有增強趨勢[48]。Yang等建立多階段混合整數(shù)非線性規(guī)劃模型,研究了如何實施綠色技術(shù)使發(fā)電企業(yè)的成本盡可能最低,研究結(jié)果表明,較高的碳排放價格會激勵發(fā)電企業(yè)實施綠色技術(shù),從而降低企業(yè)的碳排放,使企業(yè)以盡可能低的成本實現(xiàn)減排目標[61]。Li等研究了單一的碳限額與交易機制政策、碳限額與交易機制和碳稅結(jié)合下的聯(lián)合政策這兩種情形下的二級供應(yīng)鏈生產(chǎn)與運輸問題,比較了無政策、碳限額與交易機制政策、碳限額與交易機制和碳稅的聯(lián)合政策下的減排問題,研究結(jié)果表明,引入碳政策更有利于減排,且碳價格提高,減排效果逐漸趨于平穩(wěn)[102]。單個國家或區(qū)域的碳價格預(yù)測方面,例如,楊星等采用分形特征、關(guān)聯(lián)維數(shù)、Lyapunov等檢驗對歐盟碳排放權(quán)市場的價格行為特征進行刻畫,研究結(jié)果表明,歐盟碳排放權(quán)市場是一個具有分形與混沌特征的非線性動力系統(tǒng),因此不能用線性范式來研究市場價格行為,但可能可以實現(xiàn)短期的預(yù)測[85]。張晨等為研究碳價預(yù)測的問題,構(gòu)建了多頻率組合預(yù)測模型,研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),多頻率組合預(yù)測模型的精度和有效性比NAR、GARCH等單模型高[93]。Sun和Huang為降低碳價預(yù)測的誤差,提出一種新的碳價預(yù)測混合模型,主要涉及經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解、變分模態(tài)分解、偏自相關(guān)分析、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型以及二次分解算法,研究結(jié)果表明,該模型更穩(wěn)健且有效,能夠更準確地預(yù)測碳價格[96]。多個區(qū)域的碳價預(yù)測方面,例如,Lu等利用6個機器學習模型對八個試點碳市場的每日碳價進行了預(yù)測,研究結(jié)果表明,較高的預(yù)測精度并不意味著更好的預(yù)測穩(wěn)定性,但采用了完全集成自適應(yīng)經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解數(shù)據(jù)去噪方法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RBFNN)模型和GWO-KNEA模型在多數(shù)數(shù)據(jù)集中仍能保證較高的預(yù)測穩(wěn)定性[88]。Hao等提出基于特征選擇和多目標優(yōu)化算法的碳價格預(yù)測混合模型來預(yù)測中國和歐盟的碳價,研究結(jié)果表明,該模型的預(yù)測效果更好[95]。綜上所述,我們主要有以下四點發(fā)現(xiàn):一是大部分文獻主要采用實證研究范式,模型以及案例研究還有所欠缺;二是對碳價的研究仍處于單周期,動態(tài)多周期的研究仍不多;三是對碳價預(yù)測模型的研究只考慮了歷史數(shù)據(jù),尚未考慮行業(yè)間或經(jīng)濟體間的相互影響;四是上述大多學者都采用混合模型來進行碳價預(yù)測,或是完善現(xiàn)有模型,模型的創(chuàng)新有待進一步研究。
其次,對社會福利的研究,主要有碳限額與碳交易機制對社會福利影響和不同碳機制下社會福利的比較等方面。在碳限額與碳交易機制對社會福利的影響方面,例如, Zhu等在考慮碳排放總量的情況下,研究了碳限額與交易政策對社會福利的影響,研究結(jié)果表明,碳限額與碳交易機制對社會福利的影響是不確定的[20]。Du等研究了關(guān)于減少碳排放所需要的成本和采取祖父法進行配額發(fā)放產(chǎn)生不利影響的兩個問題,采用Stackelberg博弈模型進行研究,研究結(jié)果表明,從政府視角能確定最佳的祖父法,從而使社會福利最大化[30]。Zhu等和Du等研究結(jié)論是不同的,主要原因在于Du等從政府視角考慮考慮了碳減排成本。Li等運用博弈論模型,把碳限額與交易市場分為低碳偏好市場和高碳偏好市場,研究結(jié)果表明,當消費者表現(xiàn)出適度的低碳偏好水平時,社會福利優(yōu)化與低碳技術(shù)升級之間發(fā)生顯著沖突,因此他們建議,若要進行低碳技術(shù)升級,就要以政策為基礎(chǔ),提高消費者低碳偏好水平,才能使社會總福利最大化[63]。謝鑫鵬等研究了碳排放規(guī)制下,國有大型制造商企業(yè)如何與上下游企業(yè)進行生產(chǎn)和減排決策,對企業(yè)減排過程中的社會福利比較進行深入分析,研究結(jié)果表明,若企業(yè)要追求利潤最大化就會產(chǎn)生更多的碳排放,此時社會福利無法最大化[92]。在不同碳機制下的社會福利方面的比較方面,例如,Xu等研究了碳限額與碳交易機制和碳稅規(guī)制對社會福利的影響,研究結(jié)果表明,碳稅監(jiān)管下的社會福利不低于碳限額與碳交易機制下的社會福利,但無法確定哪種碳機制對企業(yè)利潤和碳排放量的影響更大[5]。Ji等比較了祖父法和基準法對社會福利的影響,研究結(jié)果表明,基準法更利于可持續(xù)發(fā)展[74]。綜上所述,我們發(fā)現(xiàn)以上文獻主要是實證與模型相結(jié)合的研究范式,案例研究仍未涉及。而研究對象大多局限在單時期、單企業(yè)或單產(chǎn)品上,對多時期、多企業(yè)同時經(jīng)營決策以及考慮多個產(chǎn)品的替代效應(yīng)的研究還有所欠缺。此外,大多文獻集中在對稱信息下的公司經(jīng)營決策,對企業(yè)信息不對稱情況下的經(jīng)營決策研究相對缺乏,因此,未來可以涉及上述研究領(lǐng)域。
最后,在地區(qū)經(jīng)濟與環(huán)境方面,許多學者認為碳限額與碳交易機制促進了經(jīng)濟發(fā)展、提高了環(huán)境質(zhì)量。例如,余萍等運用雙向固定效應(yīng)模型,研究了碳交易市場規(guī)模對經(jīng)濟與環(huán)境的影響,研究結(jié)果表明,擴大碳交易市場規(guī)模有利于改進環(huán)境質(zhì)量、促進經(jīng)濟增長[45]。廖文龍等對碳限額與碳交易機制和綠色經(jīng)濟增長之間的關(guān)系進行了實證分析,研究結(jié)果表明,中國試點城市實施的碳限額與碳交易機制顯著促進了綠色經(jīng)濟的增長[57]。汪明月等基于不對稱納什談判合作收益分配模型,以京津冀合作減排系統(tǒng)為對象,研究了修正的合作減排收益分配方案,研究結(jié)果表明,修正后的方案更符合成員所承擔的風險越大,減排績效越好,獲得收益越多[101]。Xu等從博弈論的角度出發(fā),研究低碳偏好下的雙渠道供應(yīng)鏈決策與協(xié)調(diào)問題,研究結(jié)果表明,政府應(yīng)當制定碳限額與交易機制,來降低碳排放,從而使得經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展[15]。Ji等利用Stackelberg博弈模型研究了不同渠道下的供應(yīng)鏈減排問題,分析了碳限額與交易機制和消費者偏好一同考慮的情形,研究結(jié)果表明,低碳推廣有助于實現(xiàn)減排目標,促進經(jīng)濟發(fā)展和社會進步[62]。當然,也有學者得出完全不同的結(jié)論,如張俊榮等構(gòu)建京津冀碳排放交易政策仿真模型,研究了不同的碳交易機制設(shè)計對京津冀地區(qū)經(jīng)濟和環(huán)境的影響,研究結(jié)果表明,減少總量碳配額、減少單位碳配額發(fā)放以及提高碳交易價格均會增大碳減排力度,并同時加劇對經(jīng)濟的抑制作用[49]。產(chǎn)生不同結(jié)論的主要原因是,上述研究主要考慮的是碳排放成本對企業(yè)生產(chǎn)決策及利潤的影響,忽略了碳足跡和碳循環(huán)等方面,未來應(yīng)考慮更多的影響因素來完善該領(lǐng)域的研究。
2. 行業(yè)層面
行業(yè)是碳限額與碳交易機制路徑實現(xiàn)的載體,碳限額與碳交易機制對不同的行業(yè)具有不同影響。本文總結(jié)出碳限額與碳交易機制對電力行業(yè)、物流運輸行業(yè)和化石能源行業(yè)的影響。
關(guān)于碳限額與碳交易機制對電力行業(yè)的影響研究,主要有可再生能源投資決策的研究、綠色技術(shù)實施的研究和配額分配方式的比較研究等三個方面。在可再生能源決策方面,例如,陳威等通過構(gòu)建Stackelberg模型,研究了電價和可再生能源投資決策問題,研究結(jié)果表明,售電商投資可再生能源相比發(fā)電商投資可再生能源有更多的投資量、需求量、利潤和更低的價格[9]。在綠色技術(shù)實施方面,例如,Du等將碳限額與交易問題和公司因降低碳排放而產(chǎn)生的額外成本納入同一個Stackelberg博弈模型,研究結(jié)果表明,社會最優(yōu)排放水平取決于低碳技術(shù)水平和環(huán)境恢復(fù)成本[30]。何華等建立了三種不同情形下的定價策略模型,分別是企業(yè)在碳限額政策,碳限額與交易政策以及碳限額與交易機制下進行綠色技術(shù)投入,研究結(jié)果表明,在碳限額與交易政策下,適當?shù)木G色技術(shù)投入可以增加企業(yè)的期望利潤[54]。Yang等建立了一個多階段混合整數(shù)非線性規(guī)劃模型來最小化綠色技術(shù)投資,研究結(jié)果表明,是否投資綠色技術(shù)取決于投資成本和由此產(chǎn)生的減排效益間的平衡,且較高的碳價和單位持有成本將激勵發(fā)電企業(yè)實施綠色技術(shù)[61]。進一步,Xu等在制造商利用綠色技術(shù)可以減少單位產(chǎn)品的碳排放的前提下,研究了訂單型供應(yīng)鏈的生產(chǎn)和減排決策問題[75]。在碳配額分配方式比較的方面,陸敏等基于動態(tài)博弈模型,研究歷史碳排放的分配方式、基于產(chǎn)出的配額分配方式對碳排放配額市場交易價格和碳交易企業(yè)收益的影響,研究結(jié)果表明,基于產(chǎn)出的配額方式更有利于企業(yè)收益[14]。Chen等為了討論祖父法和基準法對可再生能源投資量的影響,構(gòu)建了由作為領(lǐng)導(dǎo)者的發(fā)電商和作為跟隨者售電商組建的兩級電力供應(yīng)鏈,研究結(jié)果表明,基準法更有利于可再生能源的投資[28]。Ji等建立了無碳限額與交易機制、基于祖父制的碳限額與交易機制和基于標桿制的碳限額與交易機制下的決策模型,比較祖父制和標桿制對企業(yè)決策的影響,研究結(jié)果表明,標桿制可以更有效推動制造商生產(chǎn)低碳產(chǎn)品,零售商更偏愛祖父制,政府對低碳排放企業(yè)采用祖父制,對高碳排放企業(yè)采用標桿制對實現(xiàn)社會福利最大化有好處[74]。綜上所述,我們有以下發(fā)現(xiàn):一是上述文獻主要從實證和模型視角考慮電力行業(yè),尚無文獻從案例視角分析電力行業(yè);二是上述文獻多是基于信息對稱條件下考慮電力供應(yīng)鏈企業(yè)的決策,而信息不對稱仍未涉及;三是僅考慮了碳限額與碳交易機制下綠色技術(shù)的投資,但未涉及不確定性或具有風險偏好時的綠色技術(shù)投資。
關(guān)于物流運輸行業(yè)的研究,主要是碳限額與碳交易機制對物流運輸行業(yè)的路徑、庫存、選址、多目標經(jīng)濟成本等方面的研究。具體而言,在路徑?jīng)Q策方面,例如,葛顯龍等為研究如何在物流配送中降低碳排放量的問題,建立了具有帶時間窗的多車型車輛路徑模型,研究結(jié)果表明,車速、車型的變化對配送成本影響較大,且相關(guān)參數(shù)的波動對物流配送成本的影響也較大[13]。李進等為研究碳限額與碳交易機制下的物流配送路徑的問題,建立碳交易機制下的物流配送路徑優(yōu)化模型,研究結(jié)果表明,碳配額和碳價格對企業(yè)的配送路徑?jīng)Q策和碳排放具有較大影響[41]。程興群等引入魯棒優(yōu)化建模方法,對碳交易政策下多式聯(lián)運路徑選擇問題進行研究,研究結(jié)果表明,運輸時間和單位運費率的不確定性都會影響多式聯(lián)運路徑?jīng)Q策[100]。在庫存優(yōu)化方面,例如,Arun等采用混合整數(shù)線性規(guī)劃模型,研究了碳排放影響下的庫存批量問題,研究結(jié)果表明,增加碳價格可降低總成本、總排放量和總庫存[22]。Marthy等探討了環(huán)境立法對庫存控制政策的影響,在無限庫存系統(tǒng)中引入碳限額與碳交易機制,研究結(jié)果表明,綠色庫存政策在遵守環(huán)境法規(guī)方面可以發(fā)揮重要作用[64]。Shu等研究了碳限額與碳交易機制和運輸方式對制造商成本的影響,建立了含碳約束的庫存成本模型,研究結(jié)果表明,有碳限額與碳交易機制約束下的再制造商的總成本和碳排放量都低于沒有碳限額與碳交易機制約束時的值[108]。在選址方面,例如,楊珺等為研究不同碳排放政策對物流企業(yè)配送模式的影響,建立了基于碳排放的多容量等級配送中心選址模型,研究結(jié)果表明,企業(yè)在碳限額與碳交易機制下的減排效果最好[52]。此外,唐金環(huán)等構(gòu)建了考慮碳配額差值和選址-路徑-庫存經(jīng)濟成本多目標模型,來解決產(chǎn)供銷一體化企業(yè)的選址-路徑-庫存系統(tǒng)聯(lián)合優(yōu)化問題,可為決策者的環(huán)保偏好選擇最佳的方案[107]。綜上所述,我們發(fā)現(xiàn),目前的研究主要考慮了單個企業(yè)、單個低碳政策、單個模式配送決策以及確定性需求、確定環(huán)境下的企業(yè)決策,而對于碳價格依賴于碳限額與碳交易機制下的多個企業(yè)合作博弈、多個低碳機制結(jié)合、多種模式下的配送決策以及不確定需求、不確定環(huán)境下企業(yè)決策的研究有待深化。其次,考慮供應(yīng)鏈成員的減排意愿、個體減排動力和減排收益情況以及供應(yīng)鏈成員集體減排偏好對個體成員的影響值得進一步研究。
關(guān)于化石能源行業(yè)的研究,主要有可再生能源系統(tǒng)、能源消費、化石能源行業(yè)的碳排放分配權(quán)分配。在可再生能源系統(tǒng)方面,Donald等為提高能源效率和減少碳排放,在不同規(guī)模的部門調(diào)查了技術(shù)創(chuàng)新和政策干預(yù)帶來的影響,調(diào)查結(jié)果表明,提高能源效率和實現(xiàn)低化石有利于碳排放量的減少,且碳限額與碳交易機制是促進低化石碳產(chǎn)品開發(fā)的必要組成部分[25]。在能源消費方面,Zhang和Sun等采用了GARCH模型和BEKK-GARCH模型,對碳價格與化石能源價格的時變相關(guān)性和動態(tài)波動溢出進行了研究,研究結(jié)果表明,煤炭市場向碳市場、碳市場向天然氣市場存在顯著的單向波動溢出效應(yīng),且碳市場與化石能源市場在時間上存在顯著正相關(guān)關(guān)系[89]。在化石能源行業(yè)的碳排放權(quán)分配方面,駱瑞玲等為研究我國石化行業(yè)碳排放權(quán)分配,以及碳交易對經(jīng)濟發(fā)展和減排水平影響的問題,構(gòu)建了碳排放權(quán)分配模型,研究結(jié)果表明,歷史排放水平偏好型的碳配額分配方案對GDP總量影響最小[105]。綜上所述,我們有以下三點發(fā)現(xiàn):一是對不同波動狀態(tài)下碳市場與能源市場的動態(tài)相互作用的研究有所欠缺;二是多個制造商和多個零售商之間的博弈以及政府-制造商-零售商三者之間的博弈也有待更深入的研究;三是市場和能源市場受到相關(guān)經(jīng)濟和金融事件沖擊時,二者之間的風險溢出效應(yīng)值得研究。
此外,學者們也對建筑行業(yè)和汽車生產(chǎn)行業(yè)進行了研究。例如,Shen等應(yīng)用MICMAC技術(shù)對建筑行業(yè)實施碳限額與交易制度的影響因素進行了識別和分類,為政策制定者提供了有價值的參考[23],但對影響因素之間的相關(guān)需要更深層次的研究。程永偉等為研究燃料消耗量積分和新能源汽車積分“雙積分制”下汽車生產(chǎn)商生產(chǎn)決策問題,建立了傳統(tǒng)能源車和新能源汽車聯(lián)合決策模型,研究結(jié)果表明,控制積分交易限量將改變最優(yōu)生產(chǎn)計劃[43],但對傳統(tǒng)能源車與新能源汽車間的競爭性與替代性問題需要進一步的研究。
3. 企業(yè)運營層面
企業(yè)是碳限額與碳交易機制實現(xiàn)的實施者,碳限額與碳交易機制對企業(yè)生產(chǎn)運營有諸多方面的影響。學者們研究了碳限額與碳交易機制對單個企業(yè)和多個企業(yè)的影響。其中,對多個企業(yè)的影響又包括了碳限額與碳交易機制對二級供應(yīng)鏈的減排投資、三級供應(yīng)鏈的減排投資等的影響。
關(guān)于單個企業(yè)的研究,主要從定價、生產(chǎn)、利潤等方向進行研究。在定價方面,例如,Xu等研究了碳限額與交易制度和碳稅制度下的多產(chǎn)品制造企業(yè)聯(lián)合定價問題,比較不同的規(guī)制對企業(yè)碳排放總量和企業(yè)利潤的影響,研究結(jié)果表明,在兩種碳規(guī)制政策下,企業(yè)的最優(yōu)產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量是由碳排放交易價格和碳限額稅率決定的[5]。馬秋卓等主要研究了碳限額與碳交易機制下單企業(yè)低碳產(chǎn)品的最優(yōu)定價和碳排放策略問題,以使企業(yè)自身利潤最大化,給碳配額交易體系下企業(yè)低碳產(chǎn)品定價策略提供了合理建議[39]。何華等為研究碳限額與碳交易機制下如何進行綠色技術(shù)投入的定價策略,建立了不同情形下的定價策略模型,研究結(jié)果表明,在碳限額與交易政策下進行綠色技術(shù)投入后的最優(yōu)定價低于無該政策下的最優(yōu)定價,且適當?shù)木G色技術(shù)投入能夠增加生產(chǎn)企業(yè)期望利潤[54]。在生產(chǎn)方面,Zhang和Xu為研究碳限額與碳交易機制下的多產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)劃問題,構(gòu)建了利潤最大化模型來分析最優(yōu)化問題,研究結(jié)果表明,碳限額與碳交易機制下,企業(yè)傾向于生產(chǎn)低碳產(chǎn)品,從而促使企業(yè)減少碳排放[27]。黃帝等為研究碳限額與碳交易機制下企業(yè)的最優(yōu)動態(tài)批量生產(chǎn)、碳排放權(quán)交易和減排投資聯(lián)合決策問題,建立了多周期決策模型,研究結(jié)果表明,減少配額或改變其分配方式不會影響企業(yè)的碳排放水平,影響企業(yè)的碳排放水平和減排投資規(guī)模的關(guān)鍵因素是碳價格[40]。Krishnan等通過建立寡頭壟斷企業(yè)模型,比較了碳限額與碳交易機制和碳稅政策下企業(yè)的生產(chǎn)能力和減排程度,研究結(jié)果表明,相比沒有碳限額與碳交易機制的情況,碳限額與碳交易機制不僅能減少企業(yè)對環(huán)境的污染,還能提高企業(yè)的生產(chǎn)利潤[66]。在利潤方面,Andrew和James提出了一種新的前瞻性購買啟發(fā)式方法,即通過拍賣方式購買排放限額,以降低排放限額收購對企業(yè)財務(wù)績效的影響,企業(yè)還可以通過公開市場獲得碳配額來提高公司利潤[19]。Zhu等建立了壟斷公司模型,研究了再制造補貼和碳監(jiān)管對再制造企業(yè)產(chǎn)品需求、企業(yè)利潤的影響,研究結(jié)果表明,再制造補貼提高了企業(yè)利潤,而碳管制則可能損害企業(yè)利潤,在碳排放總量上,強制征收碳稅有助于降低碳排放總量[20]。Tong等采用系統(tǒng)動力學方法,構(gòu)造了Stackelberg博弈模型研究制造商和零售商的最優(yōu)決策,模擬結(jié)果表明,零售商和制造商應(yīng)該做出共同可持續(xù)的決策來增加他們的長期利潤[21]。Ji等比較了祖父法和基準法對企業(yè)決策、利潤和社會福利的影響,研究結(jié)果表明,基準法相比祖父法而言,更利于推進制造商生產(chǎn)低碳產(chǎn)品、促進零售商推廣低碳產(chǎn)品[74]。綜上所述,我們發(fā)現(xiàn):首先,主要針對單個企業(yè)的單周期生產(chǎn)定價問題,今后可研究單個企業(yè)進行多周期生產(chǎn)定價問題,或者考慮兩個甚至多個競爭性企業(yè)之間的生產(chǎn)定價問題;其次,現(xiàn)有文獻對稱信息下的戰(zhàn)略決策較多,而對碳信息不對稱下的研究仍不多。
關(guān)于多個企業(yè)研究,在碳限額與碳交易機制下研究由制造商和零售商組建供應(yīng)鏈時的減排策略較多,主要從定價、減排決策、生產(chǎn)、投資等方面進行研究。在定價方面,例如,楊磊等基于采用逆向歸納法對不同渠道結(jié)構(gòu)下企業(yè)的最優(yōu)定價決策進行研究,研究結(jié)果表明,越多的碳配額越能激勵制造商減排的積極性[3]。鄒清明等研究公平關(guān)切對低碳供應(yīng)鏈的最優(yōu)定價和碳減排技術(shù)決策的影響,研究結(jié)果表明,批發(fā)價和零售價與制造商公平關(guān)切系數(shù)都正相關(guān),零售價只與零售商公平關(guān)切系數(shù)正相關(guān)[34]。謝鑫鵬等運用新古典經(jīng)濟學和博弈論的方法,分析了上、下游企業(yè)在不同合作情況下,碳價對減排效果的影響,研究結(jié)果表明,在減排和定價均合作時供應(yīng)鏈的各主體的利潤與減排效果是最優(yōu)[92]。在減排決策方面,例如,Xu等建立了由一個制造商和一個零售商組成的集中式和分散式供應(yīng)鏈的決策模型,研究了低碳偏好和渠道替代導(dǎo)致的雙渠道供應(yīng)鏈決策與協(xié)調(diào)的問題,研究結(jié)果表明,企業(yè)根據(jù)消費者的低碳偏好進行減排決策可使供應(yīng)鏈獲得更大的利潤[15]。Yang等研究了考慮碳排放約束條件下制造商的渠道選擇和減排決策,研究結(jié)果表明,影響制造商渠道選擇和減排決策的關(guān)鍵因素是產(chǎn)品屬性和消費者渠道偏好[16]。駱瑞玲等構(gòu)建了由單制造商和單零售商組成的供應(yīng)鏈,探討了消費者碳足跡敏感系數(shù)、碳限額及碳減排成本系數(shù)對供應(yīng)鏈成員最優(yōu)決策及減排效果的影響,研究結(jié)果表明,當消費者支付意愿依賴于產(chǎn)品碳足跡時,企業(yè)可以加大對碳減排技術(shù)的投資,此時企業(yè)既可以減少碳排放量,又可以獲取更大的利潤[35]。陳曉紅等研究了供應(yīng)鏈分散決策模式和集中決策模式下碳價格對碳排放量的影響,研究結(jié)果表明,從最優(yōu)單位碳排放量方面來看, 制造商最優(yōu)單位碳排放量在集中決策模式下更低[90]。在減排決策和生產(chǎn)方面,例如,Xu等研究了訂單型供應(yīng)鏈的生產(chǎn)與減排決策問題,研究結(jié)果表明,隨著碳交易價格的增加,最優(yōu)產(chǎn)量先減少后保持不變,最優(yōu)減排水平先增加后保持不變[75]。在投資方面,例如,Dong等研究了分散式和集中式供應(yīng)鏈下,排放規(guī)制的可持續(xù)性產(chǎn)品投資問題,推導(dǎo)出最優(yōu)訂貨量和可持續(xù)性投資效率[17]。Xia等研究制造商碳減排策略和零售商低碳促銷策略下社會偏好的問題,研究結(jié)果表明,消費者低碳意識的提高激勵企業(yè)進行減排和推廣等方面的投資[70]。上述研究主要集中在一對一的供應(yīng)鏈上,而較少文獻涉及多對多的供應(yīng)鏈,例如,張桂濤等構(gòu)建了一個碳交易中心,高排放和低排放兩類制造商以及多個消費市場組建的閉環(huán)供應(yīng)鏈網(wǎng)排絡(luò)模型,研究企業(yè)的生產(chǎn)與碳減策略的問題,研究結(jié)果表明,該企業(yè)利潤目標與政府減排目標一致時,可最大限度實現(xiàn)碳減排的目標[37]。馬秋卓等基于供應(yīng)鏈子網(wǎng)及碳交易子網(wǎng)構(gòu)建了一個超網(wǎng)絡(luò)模型,以解決由多個供應(yīng)商、多個制造商和多個市場組成供應(yīng)鏈系統(tǒng)中產(chǎn)品最優(yōu)定價與產(chǎn)量決策的問題[46]。綜上所述,我們發(fā)現(xiàn),針對單個制造商-零售商研究很多,而對隨機需求下的生產(chǎn)決策問題、下游供應(yīng)鏈成員的減排決策問題、消費者對環(huán)保型產(chǎn)品的偏好以及供應(yīng)鏈成員在減少碳排放方面的合作等方面的研究仍較少,且對動態(tài)預(yù)測碳市場碳需求的研究更少。
此外,在個人或家庭層面上,現(xiàn)有文獻對個人碳交易的研究較少,多是從消費者福利方向入手。例如,李軍等構(gòu)建了個人碳交易機制下消費者能源選擇模型,研究了碳交易市場均衡問題,研究結(jié)果表明,個人碳交易機制額能促進消費者的低碳行為,且初始碳配額需設(shè)定在合理范圍內(nèi)才能保證交易實現(xiàn)[58]。王善勇等為研究個人碳交易視角下消費者能源消費與福利變化,構(gòu)建了個人碳交易體系下消費者能源消費效用優(yōu)化模型和福利變化測度模型,研究結(jié)果表明,個人碳交易體系下,高排放者是福利受損方,低排放者是福利的獲益方,這可實現(xiàn)高污染者向低污染者進行補貼[59]。Li等為減少家庭部門的碳排放,提出了個人碳交易的均衡模型,研究結(jié)果表明,個人交易計劃在總體上是漸進式的,為能源價格和補貼價格之間提供緩沖余地[84]。對個人層面的碳交易研究在各方面都應(yīng)加強。
本文首先對107篇文獻進行描述性分析,總結(jié)了碳限額與碳交易機制的研究現(xiàn)狀,其次采用文獻綜述法從區(qū)域?qū)用妗⑿袠I(yè)層面、企業(yè)層面對現(xiàn)有文獻進行歸納和總結(jié),闡明了碳限額與碳交易機制的基礎(chǔ)理論和研究發(fā)展現(xiàn)狀。研究發(fā)現(xiàn),目前國內(nèi)外有關(guān)碳限額與碳交易機制的研究成果雖然非常豐富,但仍有進一步研究的空間。本文將從以下四個方面提出研究展望,分別是碳限額與碳交易機制中碳價格預(yù)測的研究、碳限額與碳交易機制對供應(yīng)鏈決策影響的研究、實施多種碳減排政策研究以及碳限額交易機制中碳減排技術(shù)的研究。
1. 碳限額與碳交易機制中碳價預(yù)測的研究。準確的碳價預(yù)測對環(huán)境和能源政策的制定具有深遠的影響,也有利于建立合理穩(wěn)定的碳市場。目前,中國是世界上碳排放量最大的國家,因此,碳價的預(yù)測對中國的碳價趨勢、碳交易量趨勢和政策取向具有重要意義。因此,關(guān)于碳價格研究的主要方向是碳價的預(yù)測。事實上,影響碳價的因素既有宏觀因素也有微觀因素,主要包括政策和國內(nèi)外經(jīng)濟發(fā)展等,又包括市場參與者行為、經(jīng)濟指標和能源價格等方面,碳價格預(yù)測模型應(yīng)充分考慮這些影響因素。此外,現(xiàn)有研究的預(yù)測結(jié)果只是符合碳價發(fā)展趨勢,缺乏保證未來碳價預(yù)測精度,因此,未來研究,一方面中可考慮采用事件研究法來研究突發(fā)事件對碳價影響,豐富碳價預(yù)測的內(nèi)容,另一方面可采用不同的降噪與預(yù)測模型相結(jié)合的方法,來提高碳價預(yù)測的精度。
2. 碳限額與碳交易機制對供應(yīng)鏈決策影響的研究?,F(xiàn)有文獻主要集中在一對一供應(yīng)鏈模式下的探討,對多對多供應(yīng)鏈模式研究稍顯不足,因此,本文認為未來的研究方向主要有以下幾點:一是研究多個制造商和多個零售商間或供應(yīng)鏈間的碳減排技術(shù)投資。現(xiàn)有文獻大多采用Stackelberg博弈模型對由單個制造商和單個零售商組成二級供應(yīng)鏈碳減排投資進行研究,缺乏多對多模型的研究。因此,本文建議可先對多個制造商和多個零售商構(gòu)成的供應(yīng)鏈進行研究,并逐漸深入探索多供應(yīng)鏈和多供應(yīng)鏈間研究,此時可采用多主體研究方法來刻畫多對多博弈主體的模型。二是考慮供應(yīng)鏈合作減排策略的問題,現(xiàn)有文獻大多是對單個企業(yè)或供應(yīng)鏈中成員的碳減排策略進行研究,可進一步延伸到供應(yīng)鏈企業(yè)間合作減排的研究,此時需要解決減排責任分擔以及利潤分配的問題。三是可進一步研究供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)機制,可從社會責任、消費者偏好以及減排時期選擇等視角切入。具體做法,既可采用傳統(tǒng)供應(yīng)鏈合同設(shè)計的方法來解決,也可采用扎根理論將多企業(yè)納入案例進行研究,從而設(shè)計合理協(xié)調(diào)機制。
3. 多種碳機制的研究?,F(xiàn)有文獻基本都是對單機制(主要是碳限額與碳交易機制)的研究,而將碳限額與碳交易機制和其他碳減排制度結(jié)合起來研究的文獻并不多。雖然,目前我國以碳限額與碳交易機制為主,但是從碳機制演化歷史來看,未來將會采取更多的碳機制,例如碳稅政策、碳補貼政策、可再生能源配額制等。因此,未來研究可聚焦在以下幾點:一是將多種碳機制納入到企業(yè)碳減排決策和供應(yīng)鏈協(xié)同的框架中。考慮多種碳機制對企業(yè)碳減排和供應(yīng)鏈協(xié)同的影響,這對碳中和戰(zhàn)略的實現(xiàn)將提供一定的理論基礎(chǔ)。二是從時間和空間等維度來考慮碳限額于交易機制與其他碳機制的效果比較。除了對不同碳機制協(xié)同影響的研究外,還可以將不同碳機制作用效果進行對比,尤其是空間溢出效用方面的研究,進而量化各機制的作用效果,為國家制定政策提出有價值的建議。
4. 碳限額與碳交易機制中碳減排技術(shù)的研究。通過對上述文獻的總結(jié)與歸納,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有文獻忽略了碳減排技術(shù)成熟的問題。碳減排技術(shù)成熟將降低碳減排成本,進而對碳交易市場發(fā)展的產(chǎn)生影響,如碳捕捉技術(shù),隨著碳捕捉技術(shù)的成熟應(yīng)用,一方面會減低碳排技術(shù)投資成本,另一方面會將碳排放量固定進而轉(zhuǎn)為經(jīng)濟價值。此外,現(xiàn)有文獻缺乏將企業(yè)自身的資金、技術(shù)、能力等方面納入到碳減排技術(shù)框架中,因此,可研究稟賦和融資等約束時的碳減排技術(shù)選擇問題。
注釋
① https://mbd.baidu.com/ma/s/W6MjyfzQ.
② https://mbd.baidu.com/ma/s/Omaxc3EX.
③ https://huanbao.bjx.com.cn/news/20210311/1140948.shtml.