蘭智謙

（江蘇大學(xué) 管理學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212001）

0 引言

近年來，環(huán)境污染和全球氣候變暖已成為國(guó)際社會(huì)高度關(guān)注的問題。如何控制溫室氣體排放，減緩全球氣候變暖已成為世界政治、經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境等領(lǐng)域的重要議題[1]。

改革開放以來，中國(guó)制造業(yè)快速增長(zhǎng)，制造業(yè)發(fā)展高投入、高消耗、高排放、低產(chǎn)出、少循環(huán)、不可持續(xù)的特征使得生態(tài)資源保護(hù)和環(huán)境污染治理所面臨的形勢(shì)日益嚴(yán)峻，碳減排工作面臨巨大挑戰(zhàn)。

2020年習(xí)近平在氣候雄心峰會(huì)上表示：中國(guó)將以新發(fā)展理念為引領(lǐng)，在推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展中促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型，腳踏實(shí)地落實(shí)2030年前二氧化碳排放達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，為全球應(yīng)對(duì)氣候變化作出更大貢獻(xiàn)[2]。

隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，越來越多的消費(fèi)者開始注重更加健康的生活消費(fèi)方式，環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)，對(duì)于綠色產(chǎn)品的關(guān)注度也越來越高，除了考慮產(chǎn)品的價(jià)格和質(zhì)量等因素外，消費(fèi)者開始傾向于選購(gòu)更加環(huán)保的商品。有數(shù)據(jù)表明，2008年有75%的歐洲人愿意支付更高的價(jià)格去購(gòu)買環(huán)保商品，遠(yuǎn)高于2005 年的31%[3]。Edward，等[4]比較了三種不同產(chǎn)地供應(yīng)到英國(guó)市場(chǎng)的易逝商品的碳足跡，發(fā)現(xiàn)消費(fèi)者對(duì)碳排放量較低的產(chǎn)品存在一定的偏好。雙碳目標(biāo)的提出以及消費(fèi)者低碳意識(shí)的增強(qiáng)為企業(yè)碳減排提供了契機(jī)。

目前大量學(xué)者圍繞企業(yè)碳排放問題進(jìn)行了研究?？紤]到碳排放權(quán)的因素對(duì)運(yùn)營(yíng)決策的影響，Zhang，等[5]研究了在隨機(jī)需求和碳排放權(quán)交易機(jī)制作用下，通過多種渠道獲得碳排放權(quán)的企業(yè)的生產(chǎn)優(yōu)化模型。蔣雨珊，等[6]研究了企業(yè)在碳排放權(quán)交易模式下，如何解決碳足跡的管理、控制庫存和調(diào)整生產(chǎn)決策等問題，確定了一個(gè)企業(yè)進(jìn)行碳排放權(quán)交易的閾值,探討了碳排放權(quán)限額、碳交易價(jià)格、碳足跡等因素對(duì)企業(yè)生產(chǎn)決策的影響。吳茵茵，等[7]從市場(chǎng)機(jī)制與行政干預(yù)機(jī)制的視角，分析并檢驗(yàn)北京等8個(gè)地區(qū)碳市場(chǎng)促進(jìn)碳減排的理論與實(shí)際成果。Cramton，等[8]提出為使二級(jí)市場(chǎng)的流動(dòng)性最大化，碳排放權(quán)將是完全可交易的，政府將進(jìn)行季度拍賣，拍賣比原先根據(jù)歷史排放量分配配額要更受歡迎。Du，等[9]利用Stackelberg博弈模型，深入探討碳交易機(jī)制如何影響供應(yīng)鏈中制造商和供應(yīng)商的決策行為以及整個(gè)系統(tǒng)的績(jī)效，同時(shí)也將碳交易價(jià)格和市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)因素納入考慮范圍。

分析政企在碳交易中的博弈不僅有助于企業(yè)碳減排，也能為碳市場(chǎng)的發(fā)展建設(shè)提供思路。許多文獻(xiàn)在碳限額交易背景下對(duì)企業(yè)的決策協(xié)調(diào)展開研究。王文利，等[10]基于消費(fèi)者低碳偏好，研究碳交易政策下制造商主導(dǎo)的低碳供應(yīng)鏈中制造商的低碳減排和零售商的低碳營(yíng)銷策略，探討雙方的演化穩(wěn)定策略。郭軍華，等[11]在碳交易政策及消費(fèi)者低碳偏好條件下，針對(duì)兩個(gè)制造商和一個(gè)零售商組成的二級(jí)供應(yīng)鏈，分析了碳配額和消費(fèi)者碳排放敏感系數(shù)對(duì)產(chǎn)品零售價(jià)和最優(yōu)碳減排量的影響，并利用Shapley值法對(duì)供應(yīng)鏈進(jìn)行協(xié)調(diào)。Pang，等[12]研究了碳配額政策下碳交易價(jià)格和消費(fèi)者低碳偏好對(duì)不同類型制造商碳排放的影響，發(fā)現(xiàn)清潔型制造商對(duì)碳交易價(jià)格的敏感度更高。焦建玲，等{13}在動(dòng)態(tài)碳減排獎(jiǎng)懲機(jī)制下,考慮地方政府和企業(yè)群體行為的演化博弈,分析了碳配額、碳交易價(jià)格、政府監(jiān)督成本等對(duì)演化穩(wěn)定策略的影響,并進(jìn)行了數(shù)值仿真分析。Du，等[9]在碳交易機(jī)制下對(duì)依賴型供應(yīng)商和生產(chǎn)商組成的兩級(jí)供應(yīng)鏈的決策和系統(tǒng)績(jī)效進(jìn)行分析，將碳交易價(jià)格、市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)等考慮其中，建立了Stackelberg博弈模型，計(jì)算各自的最優(yōu)目標(biāo)值。Zu，等[14]在消費(fèi)者低碳偏好、政府補(bǔ)貼的基礎(chǔ)上加入渠道協(xié)調(diào)效應(yīng)，通過微分博弈探討了供應(yīng)鏈上下游成員的最優(yōu)減排與定價(jià)決策。

由此可知，企業(yè)想要追求利益最大化，就必須積極配合政府進(jìn)行碳減排，在變化的經(jīng)濟(jì)環(huán)境中優(yōu)化自身的減排策略，在長(zhǎng)期發(fā)展中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。而政府的引導(dǎo)對(duì)于企業(yè)碳減排具有顯著作用。因此，政府應(yīng)該采取政策措施來推動(dòng)企業(yè)減排，爭(zhēng)取早日實(shí)現(xiàn)承諾的減排目標(biāo)。

1 碳交易下政府與制造企業(yè)碳減排演化博弈模型

以制造企業(yè)和政府群體為研究對(duì)象，并假設(shè)各參與方均為有限理性，采取多次博弈需求穩(wěn)定策略。制造企業(yè)的行為策略空間為{采取減排措施，不采取減排措施}，相應(yīng)的概率為（x,1-x），政府的行為策略空間為{采取監(jiān)管措施，不采取監(jiān)管措施}，其概率為（y，1-y）。

1.1 模型參數(shù)及其定義

模型參數(shù)及其定義見表1。

表1 模型參數(shù)及其定義

1.2 模型基本假設(shè)

（1）博弈雙方為地方政府與企業(yè)，雙方皆是有限理性的，會(huì)根據(jù)有限的知識(shí)和信息做出判斷，在博弈過程中會(huì)根據(jù)對(duì)方的行為與決策來調(diào)整自身的策略。

（2）市場(chǎng)中的消費(fèi)者具有低碳偏好，愿意以更高的支付成本購(gòu)買低碳產(chǎn)品[15]。若企業(yè)選擇不減排策略，就無法獲取減排帶來的額外收益，此時(shí)企業(yè)的綜合收益記為R。企業(yè)采取積極減排措施時(shí)，會(huì)對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行優(yōu)化、提高產(chǎn)品質(zhì)量以及提高企業(yè)聲譽(yù)等，由此獲取更多收益，此時(shí)企業(yè)的綜合收益記為R1。企業(yè)采取積極減排措施，生產(chǎn)出更為低碳的產(chǎn)品，此時(shí)企業(yè)獲得消費(fèi)者低碳偏好帶來的增量收益記為γR（γ為消費(fèi)者低碳偏好敏感系數(shù)）。企業(yè)采取減排措施需要付出相應(yīng)的成本，記為C1。

（3）政府采取監(jiān)管措施，在企業(yè)采取減排措施時(shí)，政府及時(shí)給予補(bǔ)貼，把補(bǔ)貼記為S。政府對(duì)不進(jìn)行減排的企業(yè)采取懲罰措施，懲罰記為F。政府在對(duì)企業(yè)進(jìn)行監(jiān)管時(shí)必然要付出人力、物力，還需制定成文的獎(jiǎng)懲政策等。政府的監(jiān)管成本記為C2。

（4）碳配額交易因素的引入也將對(duì)政企雙方形成有效約束，有助于改善政企博弈結(jié)果，有助于企業(yè)進(jìn)行碳減排。政府給予企業(yè)的初始碳排放額為T。碳交易市場(chǎng)完善的情況下，企業(yè)可以選擇購(gòu)入或出售碳配額。T1為企業(yè)進(jìn)行減排后的碳排放量，假設(shè)企業(yè)在采取減排措施后，碳排放量會(huì)大幅下降，T>T1。T2為企業(yè)不進(jìn)行減排時(shí)的碳排放量，T

（5）對(duì)于政府來說，企業(yè)在碳減排工作中的行為必然會(huì)影響整體社會(huì)福利。若企業(yè)采取積極減排措施，將有利于生態(tài)環(huán)境的改善和低碳意識(shí)的提高，會(huì)整體提升社會(huì)收益，而社會(huì)收益最終將轉(zhuǎn)變成政績(jī)?yōu)檎@得。因此將企業(yè)減排時(shí)政府的社會(huì)收益記為U1，企業(yè)不減排時(shí)政府的社會(huì)收益記為U2，且U1>U2。當(dāng)企業(yè)不采取減排策略時(shí)，其高碳排放可能會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，由此造成的污染治理費(fèi)用N2也由政府承擔(dān)。

1.3 政府和企業(yè)的博弈矩陣

政府和企業(yè)的博弈矩陣見表2。

表2 碳交易機(jī)制下收益矩陣

政府Y策略的期望：

政府N策略的期望：

政府平均期望收益：

由以上三個(gè)期望得到政府的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程：

同理可得企業(yè)的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程：

令Xt,Yt都為0，系統(tǒng)的平衡點(diǎn)為(0,0)，(1,1)，(1,0)，(0,1)，(x?,y?)。

1.4 雅克比矩陣判斷穩(wěn)定

對(duì)Xt，Yt分別求x,y的一階導(dǎo)數(shù)，得到雅克比矩陣：

根據(jù)雅克比矩陣判定復(fù)制動(dòng)態(tài)方程局部漸進(jìn)穩(wěn)定的方法，可由以下條件來判斷該均衡點(diǎn)是否為該演化穩(wěn)定的均衡策略：當(dāng)且僅當(dāng)均衡點(diǎn)在雅克比(Jacobian)矩陣中同時(shí)滿足行列式大于零，跡小于零時(shí)，才是系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略(ESS)。根據(jù)雅克比(Jacobian)矩陣，計(jì)算得出五個(gè)均衡點(diǎn)處行列式和跡的取值，見表3。

表3 各平衡點(diǎn)的數(shù)值

1.5 演化博弈相位圖

根據(jù)上述式子命題情況，可以描繪出不同情況下的博弈系統(tǒng)演化相位圖（如圖1所示），更好地闡述其經(jīng)濟(jì)含義，印證命題式子。Friedman提出若平衡點(diǎn)雅克比矩陣的行列式Det(J)為正，并且該矩陣的跡Tr(J)為負(fù)，則該點(diǎn)就是博弈系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略，博弈系統(tǒng)在各均衡點(diǎn)處的穩(wěn)定性存在5種情形，即：

圖1 各種情況下系統(tǒng)演化動(dòng)態(tài)相位圖

（1）當(dāng)F-C2 +θp2 <0，C1+R-γR-R1>0 時(shí)，可得F+θp2

（2）當(dāng)(-C2-S)+θp1<0，C1+R-γR-R1<0 時(shí)，可得θp1C1,可以看出政府監(jiān)管獲得利潤(rùn)小于支出的補(bǔ)貼和成本，因此政府不會(huì)選擇監(jiān)管策略。企業(yè)減排增加的利潤(rùn)大于減排的成本，如圖1（b）所示，這種情況下，政府不會(huì)選擇監(jiān)管，而企業(yè)則會(huì)選擇減排，從而達(dá)成(不監(jiān)管，減排)的博弈均衡系統(tǒng)演化均衡點(diǎn)是（0,1）。

（3）當(dāng)F-C2+θP2>0,0

（4）當(dāng)(-C2-S)+θp1>0，C1+R-γR-R1C2+S，γR+R1-R+S+F+p1+p2>C1,可以看出政府碳交易獲得的收益大于政府監(jiān)管成本與給予企業(yè)的補(bǔ)貼，企業(yè)減排所帶來的利潤(rùn)大于企業(yè)的減排成本，如圖1（d）所示，此種情況下，政企雙方都有動(dòng)機(jī)積極推動(dòng)碳減排，系統(tǒng)的演化均衡點(diǎn)是(1,1)

（5）當(dāng)F-C2+θp2>0，(-C2-S)+θp1<0，C1+RγR-R1>S+F+p1+p2>0 時(shí)，可 得F-θp2>C2，θp1γR+R1-R，γR+R1-R+S+F+p1+p2>C1，如圖1（e）所示，此種情形下政企雙方會(huì)根據(jù)對(duì)方行為不斷改變自身策略，存在周期性行為，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)有一個(gè)中心點(diǎn)(x?,y?) 。

2 算例分析

在滿足模型要求的前提下，結(jié)合我國(guó)實(shí)際市場(chǎng)情況對(duì)初始參數(shù)進(jìn)行賦值，使用MATLAB2021軟件把賦值代入式子運(yùn)算。

（1）各參數(shù)初始值設(shè)定為：C1=60，C2=50，R1=100，R=90，S=15，F(xiàn)=25，γ=0.1，P=20，θ=0.1，T=25，T1=24，T2=26。此時(shí)條件滿足F-C2+θp2<0，R1+γR-R

由圖2、圖3可以看出，隨著時(shí)間的推移，政府和企業(yè)都趨近于選擇不監(jiān)管,不減排的決策，形成（不監(jiān)管，不減排）的博弈均衡。

圖2 情形1中政府動(dòng)態(tài)演化路徑

圖3 情形1中企業(yè)動(dòng)態(tài)演化路徑

（2）調(diào)整各參數(shù)設(shè)定為：C1=60，C2=50，R1=140，R=80，S=15，F(xiàn)=25，γ=0.1，P=20，θ=0.1，T=25，T1=24，T2=26，此時(shí)條件滿足F+θp2

圖4 情形2中政府動(dòng)態(tài)演化路徑

圖5 情形2中企業(yè)動(dòng)態(tài)演化路徑

（3）調(diào)整各參數(shù)設(shè)定為：C1=90，C2=40，R1=100，R=90，S=10，F(xiàn)=45，γ=0.1，P=10，θ=0.1，T=25,T1=24.5,T2=25.5，此時(shí)條件滿足F>C2，C1-(S+F+p1+p2）>R1+γR-R，即罰金大于政府監(jiān)管成本，罰金和補(bǔ)貼與減排帶來的增量收益之和小于減排的成本，企業(yè)會(huì)選擇不減排策略，理智的政府會(huì)選擇監(jiān)管策略得到更高的收益，與情形3吻合，系統(tǒng)會(huì)收斂于（1，0），形成（監(jiān)管，不減排）的博弈均衡。具體演化路徑如圖6、圖7所示。

圖7 情形3中企業(yè)動(dòng)態(tài)演化路徑

（4）調(diào)整各參數(shù)設(shè)定為：C1=90，C2=40，R1=100，R=90，S=30，F(xiàn)=60，γ=0.1，P=20，θ=0.1，T=25,T1=24,T2=26，在其他參數(shù)不變情況下調(diào)整罰金與補(bǔ)貼，此時(shí)條件滿足F>C2，C1-(S+F+p1+p2）

圖8 情形4中政府動(dòng)態(tài)演化路徑

圖9 情形4中企業(yè)動(dòng)態(tài)演化路徑

（5）調(diào)整各參數(shù)設(shè)定為：C1=90，C2=40，R1=100，R=90，S=20，F(xiàn)=45，γ=0.3，P=20，θ=0.3，T=25,T1=24,T2=26，調(diào)整消費(fèi)者低碳偏好系數(shù)，此時(shí)條件滿足F>C2，C1-(S+F）

圖10 情形5中政企雙方動(dòng)態(tài)演化路徑

3 結(jié)語

本文的研究結(jié)果表明，在政府與企業(yè)演化博弈的過程中，雙方可能會(huì)達(dá)成幾種博弈均衡組合。通過調(diào)整成本、罰金、補(bǔ)貼、消費(fèi)者低碳敏感系數(shù)、初始碳配額、碳交易價(jià)格等可能會(huì)促進(jìn)政企雙方達(dá)成（監(jiān)管，減排）的均衡狀態(tài)或進(jìn)行周期性的博弈狀態(tài)，有利于企業(yè)進(jìn)行碳減排。

從地方政府的角度來看，首先應(yīng)加大對(duì)積極減排企業(yè)的激勵(lì)，包括給予多種政策傾斜、加大補(bǔ)貼力度、加大宣傳力度以增加公眾對(duì)減排企業(yè)的認(rèn)可等。同時(shí)加大對(duì)不遵守碳約束減排企業(yè)的處罰，使其認(rèn)識(shí)到不減排的嚴(yán)重性，從而更自覺地參與減排行動(dòng)。其次應(yīng)進(jìn)行宏觀調(diào)控，適當(dāng)提高碳市場(chǎng)碳交易價(jià)格，使得企業(yè)出售富余碳配額的收入增加，而超額排碳時(shí)購(gòu)買碳配額的成本也提高，迫使企業(yè)改進(jìn)技術(shù)、改善生產(chǎn)流程，生產(chǎn)出更加低碳的產(chǎn)品，降低碳排放。第三，應(yīng)降低地方政府監(jiān)管時(shí)的成本。如果監(jiān)督成本降低，政府將可以增加對(duì)企業(yè)檢查監(jiān)督的頻率或加大監(jiān)管的力度，從而提高監(jiān)管效率。而當(dāng)監(jiān)管成本降低，理智的企業(yè)更傾向于認(rèn)為政府的監(jiān)管程度會(huì)變高，從而作出減排決策，使得企業(yè)在既定碳配額內(nèi)排放，實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)。

對(duì)于企業(yè)而言，消費(fèi)者的低碳偏好和生產(chǎn)低碳產(chǎn)品的成本與企業(yè)低碳生產(chǎn)的收益密切相關(guān)，提高消費(fèi)者的低碳偏好和降低低碳生產(chǎn)的成本非常重要。當(dāng)消費(fèi)者的低碳偏好程度和生產(chǎn)低碳產(chǎn)品的成本達(dá)到一定水平，使企業(yè)進(jìn)行碳減排生產(chǎn)低碳產(chǎn)品的收益高于不減排生產(chǎn)普通產(chǎn)品時(shí)，在利益推動(dòng)下，企業(yè)會(huì)進(jìn)行碳減排。另外，企業(yè)要重視生產(chǎn)流程的優(yōu)化，員工低碳生產(chǎn)技術(shù)培訓(xùn)等，以降低低碳生產(chǎn)的成本，提升低碳產(chǎn)品質(zhì)量，提高消費(fèi)者的認(rèn)可程度，更利于消費(fèi)者選擇低碳產(chǎn)品，從而通過生產(chǎn)低碳產(chǎn)品獲得更高的利潤(rùn)。