程發(fā)新，邵世玲

(江蘇大學(xué)管理學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013)

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基于階段劃分的企業(yè)主動(dòng)碳減排創(chuàng)新策略實(shí)施研究

程發(fā)新，邵世玲

(江蘇大學(xué)管理學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013)

基于環(huán)境策略在被動(dòng)階段和主動(dòng)階段的不同，且一些企業(yè)已啟動(dòng)主動(dòng)減排階段的產(chǎn)品創(chuàng)新策略。本文在碳減排階段劃分的基礎(chǔ)上，對(duì)企業(yè)主動(dòng)碳減排創(chuàng)新策略實(shí)施進(jìn)行研究，引入碳排放交易制度及政府補(bǔ)貼激勵(lì)，構(gòu)建了政策驅(qū)動(dòng)下的企業(yè)主動(dòng)碳減排成本收益模型和行業(yè)成本收益模型。以矩陣正定性判定企業(yè)碳減排是否存在最優(yōu)策略，同時(shí)探討該最優(yōu)策略能否實(shí)現(xiàn)行業(yè)帕累托最優(yōu)以及如何實(shí)現(xiàn)。研究表明，企業(yè)主動(dòng)碳減排創(chuàng)新策略存在最優(yōu)，企業(yè)對(duì)碳減排策略的投入隨著其相應(yīng)減排效果系數(shù)、減排收益系數(shù)與碳排放交易下政府超額補(bǔ)貼系數(shù)的增加而加大；行業(yè)實(shí)現(xiàn)帕累托最優(yōu)需要政府激勵(lì)政策引導(dǎo)，且碳排放交易下政府超額補(bǔ)貼系數(shù)為行業(yè)內(nèi)定值，隨行業(yè)內(nèi)各企業(yè)減排效果與創(chuàng)新收益的增加而減少。此外，根據(jù)實(shí)地調(diào)研和相關(guān)文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)，對(duì)模型中的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行賦值，并以水泥企業(yè)為例，通過(guò)典型算例分析和關(guān)鍵參數(shù)靈敏度分析進(jìn)行模型有效性驗(yàn)證。算例分析結(jié)果證實(shí)了創(chuàng)新收益和政府碳排放交易下的補(bǔ)貼激勵(lì)是企業(yè)主動(dòng)碳減排的關(guān)鍵因素。本文從階段劃分的視角對(duì)碳減排問(wèn)題進(jìn)行嘗試性研究，可為企業(yè)主動(dòng)碳減排創(chuàng)新策略的實(shí)施提供決策依據(jù)，同時(shí)也為政府政策制定提供參考。此外在政府引導(dǎo)企業(yè)碳減排帕累托改進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)保障企業(yè)碳減排效率在同一水平，創(chuàng)新力較強(qiáng)的企業(yè)，減排量相應(yīng)較大，從而實(shí)現(xiàn)碳減排的帕累托最優(yōu)。

階段劃分；主動(dòng)碳減排；政府政策；帕累托最優(yōu)

1 引言

CO2過(guò)度排放引發(fā)的全球氣候變暖已成為國(guó)內(nèi)外關(guān)注的熱門議題。2014年中美雙方共同發(fā)表《中美氣候變化聯(lián)合聲明》，宣布2020年后各自CO2減排的行動(dòng)目標(biāo)。中國(guó)國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《2014-2015年節(jié)能減排低碳發(fā)展行動(dòng)方案》，要求單位GDP，CO2排放量在2014和2015年分別下降4%和3.5%以上。碳減排目標(biāo)作為約束性指標(biāo)將最終落實(shí)到各行業(yè)相關(guān)企業(yè)。為順利實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)，企業(yè)作為碳減排實(shí)施的主體，面對(duì)來(lái)自各方面的挑戰(zhàn)和壓力，必須實(shí)施有效的碳減排策略。關(guān)于碳減排等環(huán)境策略的研究包括以下討論，一方面，環(huán)境策略階段的劃分，Hart[1]認(rèn)為在嚴(yán)格的環(huán)境規(guī)制下，污染防治、產(chǎn)品責(zé)任、可持續(xù)發(fā)展是企業(yè)經(jīng)營(yíng)策略決策的引導(dǎo)性因素。Berry和Rondinelli[2]主張把企業(yè)的環(huán)境保護(hù)策略劃分為處理危機(jī)的應(yīng)急模式、跟蹤環(huán)境政策的成本模式和事前防治的前饋模式。朱清和余瑞祥[3]從企業(yè)最優(yōu)污染控制水平、社會(huì)最優(yōu)污染控制水平和污染完全治理水平三個(gè)目標(biāo)層次出發(fā)，闡述企業(yè)對(duì)應(yīng)三個(gè)層次的環(huán)境策略和政策取向。Josefina和Murillo-Luna等[4]建議將企業(yè)環(huán)境策略劃分為被動(dòng)環(huán)境策略、關(guān)注政府環(huán)境法規(guī)策略、關(guān)注利益相關(guān)者策略和全面環(huán)境質(zhì)量管理策略，并對(duì)它們的屬性和特征進(jìn)行了描述。另一方面，企業(yè)主動(dòng)環(huán)保創(chuàng)新策略實(shí)施的積極作用，Sezen等[5]通過(guò)實(shí)證研究表明環(huán)保工藝創(chuàng)新與企業(yè)可持續(xù)發(fā)展之間存在正相關(guān)關(guān)系。張倩等[6]分析強(qiáng)制性監(jiān)管下的最優(yōu)環(huán)境策略，建議企業(yè)不斷地完善環(huán)境政策規(guī)制，激勵(lì)企業(yè)進(jìn)行污染治理環(huán)保技術(shù)創(chuàng)新。Cheng等[7]認(rèn)為環(huán)保組織創(chuàng)新、生態(tài)產(chǎn)品和工藝創(chuàng)新能夠提升企業(yè)的績(jī)效。Przychodzen等[8]研究發(fā)現(xiàn)環(huán)保創(chuàng)新與資產(chǎn)和股權(quán)回報(bào)率之間存在正相關(guān)關(guān)系。

雖然學(xué)者認(rèn)為環(huán)境策略在被動(dòng)階段和主動(dòng)階段是不同的，且學(xué)者也對(duì)主動(dòng)環(huán)保創(chuàng)新的積極作用進(jìn)行了相關(guān)闡述。然而，一方面，現(xiàn)有關(guān)于企業(yè)碳減排策略實(shí)施的研究并沒(méi)有考慮減排的不同階段，這可能導(dǎo)致企業(yè)在不同階段碳減排策略選取不當(dāng)，碳減排效果不明顯。張海燕等[9]認(rèn)為企業(yè)被動(dòng)階段的環(huán)境策略，對(duì)局部環(huán)節(jié)進(jìn)行減排投入，主要表現(xiàn)為末端治理。企業(yè)主動(dòng)階段的環(huán)境策略側(cè)重于產(chǎn)品、工藝技術(shù)和組織管理等創(chuàng)新行為[7,9]。本文從朱清和余瑞祥[3]和王琳等[10]對(duì)企業(yè)積極環(huán)境行為中環(huán)境策略邊際成本(收益)和污染控制量的分析出發(fā)，結(jié)合企業(yè)碳減排的行為特征，將企業(yè)碳減排策略劃分為被動(dòng)減排階段和主動(dòng)減排階段。另一方面，少有文獻(xiàn)在環(huán)保主動(dòng)創(chuàng)新積極作用的基礎(chǔ)上進(jìn)一步詳細(xì)分析企業(yè)主動(dòng)碳減排最優(yōu)策略。由于主動(dòng)減排階段創(chuàng)新行為與局部投入等其他替代方案相比能夠帶來(lái)環(huán)境方面的顯著改善[11]，Aragon-Correa[12]提出企業(yè)環(huán)境策略由被動(dòng)型向主動(dòng)型轉(zhuǎn)變。且已有相關(guān)企業(yè)實(shí)施主動(dòng)減排的產(chǎn)品創(chuàng)新策略。那么，基于階段劃分的企業(yè)主動(dòng)碳減排創(chuàng)新策略如何有效實(shí)施，特別是如何實(shí)現(xiàn)碳減排政策下的有效優(yōu)化策略，這是本文要探討的問(wèn)題。

對(duì)于主動(dòng)碳減排階段政策的考慮，碳排放交易以市場(chǎng)為媒介，引導(dǎo)企業(yè)自行決定是減少排放，亦或是增加排放并為此支付成本，而非直接規(guī)定哪些企業(yè)該如何減排，有效克服了科斯定理的缺陷，最大限度發(fā)揮了企業(yè)碳減排的主觀能動(dòng)性。另外，企業(yè)在主動(dòng)減排階段，碳減排邊際收益小于其邊際成本，且小于社會(huì)邊際收益，同時(shí)還面臨低碳創(chuàng)新成本高和風(fēng)險(xiǎn)大等障礙因素。出于自身利益和規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的考慮，在沒(méi)有相應(yīng)的政府補(bǔ)貼激勵(lì)時(shí)，它們主動(dòng)碳減排動(dòng)力不足[13]。趙書新[14]認(rèn)為政府補(bǔ)貼是企業(yè)主動(dòng)減排的外部驅(qū)動(dòng)力。楊仕輝等學(xué)者[15]表明，政府補(bǔ)貼激勵(lì)企業(yè)碳減排技術(shù)研發(fā)，有利于企業(yè)生產(chǎn)低碳產(chǎn)品，實(shí)施低碳產(chǎn)品創(chuàng)新策略。王文軍等[16]則建議加大政府扶持力度，擴(kuò)大低碳工藝技術(shù)創(chuàng)新的空間。張國(guó)興等[17]構(gòu)建了企業(yè)與政府補(bǔ)貼信號(hào)博弈模型以分析兩方策略的選擇機(jī)制，由此提出完善政府補(bǔ)貼的對(duì)應(yīng)策略。激勵(lì)經(jīng)濟(jì)學(xué)理論認(rèn)為在節(jié)能減排策略下，政府通過(guò)補(bǔ)貼機(jī)制規(guī)范企業(yè)行為，引導(dǎo)企業(yè)節(jié)能減排行為以實(shí)現(xiàn)企業(yè)利益最大化，同時(shí)有助于實(shí)現(xiàn)帕累托最優(yōu)。為此，本文認(rèn)為碳排放交易制度及政府補(bǔ)貼有助于企業(yè)主動(dòng)碳減排創(chuàng)新策略的形成和實(shí)施。

那么，在考慮補(bǔ)貼及排放交易時(shí)，基于階段劃分的企業(yè)主動(dòng)碳減排階段是否存在最優(yōu)策略？如何實(shí)施該策略？該策略能否實(shí)現(xiàn)帕累托最優(yōu)以及如何實(shí)現(xiàn)？為解決此問(wèn)題，本文在碳減排階段劃分的基礎(chǔ)上，借鑒現(xiàn)有碳減排策略的研究成果，針對(duì)企業(yè)主動(dòng)碳減排階段，構(gòu)建補(bǔ)貼及排放交易下企業(yè)實(shí)施主動(dòng)碳減排創(chuàng)新策略的成本收益模型，通過(guò)矩陣正定性判定是否存在最優(yōu)策略，以數(shù)學(xué)微分法研究該最優(yōu)策略的實(shí)施。同時(shí)，構(gòu)建行業(yè)成本收益模型，以拉格朗日乘數(shù)法探討帕累托最優(yōu)并討論如何通過(guò)政府政策激勵(lì)企業(yè)進(jìn)行帕累托改進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)帕累托最優(yōu)。最后通過(guò)典型算例分析，對(duì)最優(yōu)碳減排策略選擇與政策調(diào)節(jié)帕累托改進(jìn)的優(yōu)化過(guò)程進(jìn)行演算，并采用靈敏性分析對(duì)參數(shù)影響加以分析。以期為企業(yè)碳減排階段識(shí)別、企業(yè)主動(dòng)碳減排創(chuàng)新策略實(shí)施以及政府相應(yīng)政策制定提供決策參考。其主要的貢獻(xiàn)是：(1)研究企業(yè)主動(dòng)減排階段的具體策略，考慮碳減排創(chuàng)新收益，構(gòu)建企業(yè)碳減排成本收益模型，利用矩陣正定性判定最優(yōu)碳減排策略存在的同時(shí)用數(shù)學(xué)微分法得出企業(yè)最優(yōu)策略；(2)構(gòu)建行業(yè)碳減排成本收益模型，運(yùn)用矩陣正定性判斷是否存在帕累托改進(jìn)，并通過(guò)拉格朗日乘數(shù)法得出帕累托最優(yōu)策略；(3)輔以政府政策激勵(lì)機(jī)制，探索企業(yè)最優(yōu)碳減排策略與帕累托改進(jìn)協(xié)調(diào)的過(guò)程。

2 問(wèn)題描述與模型參數(shù)設(shè)定

2.1 碳減排階段劃分

企業(yè)碳減排可分為兩個(gè)階段：被動(dòng)減排階段和主動(dòng)減排階段，具體如圖1所示。圖1中橫軸代表碳排放控制量，縱軸表示碳減排的邊際收益與邊際成本。MC表示碳減排的邊際成本，MPB代表碳減排的企業(yè)邊際收益，MSB為碳減排的社會(huì)邊際收益。OC段的MC小于MPB，企業(yè)碳減排能夠盈利，則OC段定義為企業(yè)被動(dòng)碳減排階段。在CD段，MC大于MPB，企業(yè)碳減排投入成本超越其收益，定義為企業(yè)主動(dòng)碳減排階段。在該CD階段若政府采取補(bǔ)貼政策激勵(lì)企業(yè)創(chuàng)新碳減排行為，企業(yè)碳減排有可能產(chǎn)生創(chuàng)新收益，使得MPB接近社會(huì)邊際收益MSB，當(dāng)MPB= MSB=MC 時(shí)，有可能實(shí)現(xiàn)碳減排帕累托最優(yōu)?；诖耍疚奶剿鰿D段補(bǔ)貼及排放交易下企業(yè)主動(dòng)減排的最優(yōu)策略和帕累托改進(jìn)協(xié)同過(guò)程。

圖1 碳排放控制量與邊際收益(成本)關(guān)系示意圖

2.2 企業(yè)主動(dòng)減排策略及政府政策分析

企業(yè)主動(dòng)減排的創(chuàng)新碳減排策略主要是：一為低碳產(chǎn)品創(chuàng)新策略。該策略將低碳理念引入產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，如低碳原材料的選擇，研發(fā)低碳新產(chǎn)品[7,18]，旨在降低企業(yè)碳排放強(qiáng)度[19]。二為工藝技術(shù)創(chuàng)新策略。企業(yè)通過(guò)研發(fā)資金投入、先進(jìn)低碳技術(shù)和低碳工藝引進(jìn)等措施降低碳排放強(qiáng)度[7,18,20]。三是低碳管理創(chuàng)新策略。企業(yè)通過(guò)革新組織制度，融入低碳管理理念降低企業(yè)碳排放量[7,18,21]。企業(yè)碳減排策略的創(chuàng)新行為能夠抵消部分投入成本，從而可能產(chǎn)生收益[21-22]。文中認(rèn)為企業(yè)主動(dòng)碳減排過(guò)程中的收益主要為減少運(yùn)行成本和提高生產(chǎn)率[23]。

針對(duì)政府政策，在碳排放交易市場(chǎng)中，相關(guān)部門依據(jù)不同行業(yè)的排放水平，分配給行業(yè)內(nèi)不同企業(yè)一定的碳排放配額，當(dāng)碳排放配額不足時(shí)需要從排放交易市場(chǎng)以碳交易價(jià)格購(gòu)買，剩余時(shí)企業(yè)可以以碳交易價(jià)格銷售獲利。另外，政府部門補(bǔ)貼視為企業(yè)碳減排的收益。根據(jù)郭本海等[24]，文中認(rèn)為政府部門對(duì)企業(yè)主動(dòng)減排的補(bǔ)貼分為兩部分：一是與減排成果無(wú)關(guān)的固定補(bǔ)貼部分，只要企業(yè)主動(dòng)創(chuàng)新減排，政府部門就補(bǔ)貼該企業(yè)。二是超額補(bǔ)貼部分，設(shè)定政府部門的補(bǔ)貼上限，當(dāng)企業(yè)碳排放強(qiáng)度低于補(bǔ)貼上限時(shí)，給予超額補(bǔ)貼，而當(dāng)高于補(bǔ)貼上限時(shí)，超額補(bǔ)貼為負(fù)數(shù)。

2.3 企業(yè)碳減排策略的社會(huì)效益分析

3 碳減排模型構(gòu)建與分析

3.1 基于成本收益的企業(yè)碳減排模型構(gòu)建及分析

(1)主動(dòng)減排成本投入

(2)主動(dòng)減排收益分析

企業(yè)在碳減排過(guò)程中的收益可分為兩個(gè)方面：一是減少企業(yè)自身的運(yùn)行成本和提高生產(chǎn)率。企業(yè)通過(guò)產(chǎn)品創(chuàng)新和工藝技術(shù)的研發(fā)，能夠在降低碳排放的同時(shí)減少運(yùn)行成本，將企業(yè)碳減排策略對(duì)成本降低的影響系數(shù)設(shè)為θ1i，則減少的運(yùn)行成本為θ1i(x1i+x2i)。由于企業(yè)通過(guò)革新組織制度、改善流程等可提高生產(chǎn)率，將低碳管理創(chuàng)新投入對(duì)生產(chǎn)率的影響系數(shù)設(shè)定為θ2i。則企業(yè)通過(guò)低碳管理創(chuàng)新策略帶來(lái)的減排收益為θ2iεi(mi-ei-μ1ix1i1/2-μ2ix2i1/2)2。二是政府政策引起的碳減排收益。令政府固定補(bǔ)貼為d，設(shè)定其補(bǔ)貼上限為ki，也為企業(yè)從政府碳交易制度中可獲得的碳配額。且設(shè)市場(chǎng)碳交易價(jià)格為ci，βi為政府部門對(duì)低于碳排放強(qiáng)度上限企業(yè)i的補(bǔ)貼系數(shù)，則超額補(bǔ)貼部分為βi(ki-ei)。出售碳配額的收益為c(ki-ei)。若購(gòu)買碳配額，則c(ki-ei)為負(fù)收益。

(3)企業(yè)碳減排成本最小化模型構(gòu)建

我們采用成本收益法，考慮政府政策下企業(yè)主動(dòng)碳減排成本收益，構(gòu)建企業(yè)減排成本最小化函數(shù)。

min[x1i+x2i+εi(mi-ei-μ1ix1i1/2-μ2ix2i1/2)2-d-(βi+ci)(ki-ei)-θ1i(x1i+x2i)-θ2iεi(mi-ei-μ1x1i1/2-μ2x2i1/2)2]

(1)

在(1)中，x1i+x2i+εi(mi-ei-μ1x1i1/2-μ2x2i1/2)2為企業(yè)碳減排創(chuàng)新投入成本；d+(βi+ci)(ki-ei)是政府補(bǔ)貼和碳排放交易市場(chǎng)給企業(yè)帶來(lái)的收益；θ1i(x1i+x2i)+θ2iεi(mi-ei-μ1x1i1/2-μ2x2i1/2)2是企業(yè)創(chuàng)新收益。

基于紀(jì)躍芝[28]的分析，由式(1)對(duì)x1i,x2i,ei的二階混合偏導(dǎo)矩陣為正定，且駐點(diǎn)唯一，可得企業(yè)存在最優(yōu)策略。用數(shù)學(xué)微分法對(duì)式(1)中的變量x1i,x2i,ei分別求偏導(dǎo)數(shù)，且x3i=εi(mi-ei-μ1x1i1/2-μ2x2i1/2)2，求得最優(yōu)策略為：

(2)

分析式(2)，得出結(jié)論1和結(jié)論2，并對(duì)結(jié)論2進(jìn)行證明。

結(jié)論1 企業(yè)碳減排策略中創(chuàng)新投入x1i和x2i與減排效果系數(shù)μ1i和μ2i之間正相關(guān)。

結(jié)論2 企業(yè)主動(dòng)減排階段的產(chǎn)品創(chuàng)新投入x1i、工藝技術(shù)研發(fā)投入x2i隨成本降低率θ1i的增大而增加；管理創(chuàng)新投入x3i隨產(chǎn)品質(zhì)量提高率θ2i的增大而增加；企業(yè)目標(biāo)碳排放強(qiáng)度ei隨著θ1i，θ2i的增大而減少。

證明：由式(2)中減排投入x1i,x2i,x3i,ei對(duì)θ1i,θ2i分別求一階導(dǎo)數(shù)，得到：

(3)

觀察(3)式可知隨著θ1i的增大，x1i和x2i增大，ei減少。隨著θ2i的增大，x3i增大，ei減少。這表明企業(yè)主動(dòng)減排階段的創(chuàng)新行為帶來(lái)的創(chuàng)新收益能引導(dǎo)企業(yè)加大碳減排力度，實(shí)現(xiàn)更少的企業(yè)碳排放強(qiáng)度。

進(jìn)一步觀察式(2)中政府超額補(bǔ)貼βi和碳交易價(jià)格ci，可認(rèn)為補(bǔ)貼及碳交易市場(chǎng)下，超額補(bǔ)貼系數(shù)由βi提高到βi+ci，為方便后面討論，本文定義碳排放交易制度下的超額補(bǔ)貼系數(shù)為Yi=βi+ci。進(jìn)一步分析其與各個(gè)決策變量的關(guān)系可知結(jié)論3。

結(jié)論3 企業(yè)的碳減排投資策略與政府的超額補(bǔ)貼系數(shù)Yi有密切關(guān)系。若超額補(bǔ)貼系數(shù)Yi=0，即政府不采取超額補(bǔ)貼激勵(lì)措施，也不構(gòu)建碳排放交易市場(chǎng)，此時(shí)企業(yè)被動(dòng)減排的本質(zhì)完全暴露，則企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新投入x1i、工藝技術(shù)創(chuàng)新投入x2i、管理創(chuàng)新投入x3i都為0，實(shí)際CO2排放強(qiáng)度就是mi。

3.2 基于成本收益的行業(yè)碳減排模型構(gòu)建及分析

由此構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)：

(4)

對(duì)于帶約束條件的目標(biāo)函數(shù)，由于其拉格朗日函數(shù)二階偏導(dǎo)數(shù)矩陣是正定的，且駐點(diǎn)是唯一的，則行業(yè)最優(yōu)碳減排策略存在最優(yōu)解。

運(yùn)用拉格朗日數(shù)乘法解式(4)，且式(4)中x3i=εi(mi-ei-μ1x1i1/2-μ2x2i1/2)2，可得最優(yōu)解：

(5)

對(duì)比分析式(2)和式(5)，可得結(jié)論4和結(jié)論5。

結(jié)論5 政府對(duì)每個(gè)企業(yè)碳排放交易制度下的超額補(bǔ)貼系數(shù)γi為行業(yè)內(nèi)定值，且隨行業(yè)內(nèi)各企業(yè)的碳減排創(chuàng)新收益影響系數(shù)θ1i，θ2i、碳減排效果系數(shù)μ1i，μ2i的增加而相應(yīng)減少，隨行業(yè)內(nèi)管理創(chuàng)新成本系數(shù)εi的增大而有所增加。

結(jié)論4和5可為政府對(duì)企業(yè)主動(dòng)創(chuàng)新減排的政策制定提供參考意見。

進(jìn)一步分析式(5)中ei的值可得結(jié)論6。

4 算例與靈敏度分析

為了驗(yàn)證主動(dòng)階段的企業(yè)碳減排最優(yōu)策略選擇和補(bǔ)貼調(diào)節(jié)過(guò)程的有效性。本文以水泥企業(yè)為例進(jìn)行分析，這主要是項(xiàng)目組在國(guó)家統(tǒng)計(jì)局江蘇調(diào)查總隊(duì)工業(yè)調(diào)查處、鎮(zhèn)江市水泥散裝辦公室等單位協(xié)助下，已于2013年3月對(duì)江蘇鶴林水泥有限公司、句容臺(tái)泥水泥有限公司、江蘇遠(yuǎn)東水泥有限公司、江蘇北固水泥集團(tuán)有限公司以及江蘇美聯(lián)水泥有限公司等進(jìn)行實(shí)地調(diào)查。同時(shí)，水泥行業(yè)作為“十二五”降碳工程的重中之重，其2013年CO2總排放量約占我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)CO2排放總量的20%。根據(jù)調(diào)研和相關(guān)文獻(xiàn)分析，對(duì)模型中的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行賦值，通過(guò)典型算例分析和關(guān)鍵參數(shù)靈敏度分析，以期為政府政策和企業(yè)的減排策略決策提供指導(dǎo)。

4.1 算例分析

通過(guò)對(duì)水泥企業(yè)的調(diào)查研究，設(shè)定區(qū)域內(nèi)水泥行業(yè)6家企業(yè)進(jìn)行主動(dòng)碳減排。模擬參數(shù)如表2所示。此外，利用LINGO仿真出帕累托最優(yōu)策略，進(jìn)而與企業(yè)i的最優(yōu)碳減排策略進(jìn)行對(duì)比，得出碳排放交易下的政府超額補(bǔ)貼系數(shù)γi，算例運(yùn)行結(jié)果如表3所示。

在實(shí)際應(yīng)用中，若行業(yè)內(nèi)主動(dòng)創(chuàng)新減排企業(yè)數(shù)量變化，可以利用LINGO軟件中矩陣生成器建模語(yǔ)言，根據(jù)進(jìn)入主動(dòng)階段企業(yè)數(shù)量的變化，增加(或減少)程序中的企業(yè)數(shù)量及對(duì)應(yīng)的屬性，快速仿真出最優(yōu)解。

表2 仿真實(shí)驗(yàn)基本參數(shù)

表3 政府補(bǔ)貼機(jī)制下最優(yōu)碳減排策略

4.2 靈敏度分析

為進(jìn)一步分析模型關(guān)鍵參數(shù)的影響，本文一方面從企業(yè)碳減排模型出發(fā)，探討關(guān)鍵參數(shù)值的變化如何影響模型的最優(yōu)策略及企業(yè)成本最小化函數(shù)(用fi表示)的值，為企業(yè)碳減排努力提供準(zhǔn)確的方向。另一方面，分析γi對(duì)企業(yè)主動(dòng)減排階段碳減排策略、碳排放強(qiáng)度及減排成本的影響程度，為政府政策制定提供準(zhǔn)確指導(dǎo)意見。對(duì)企業(yè)創(chuàng)新減排的關(guān)鍵參數(shù)θ1i，θ2i，γi作靈敏度分析，結(jié)果如圖2到圖7所示，不同參數(shù)對(duì)投資策略的影響分別如下所示。

圖2 θ1i對(duì)投資策略x1i，x2i，x3i的影響

圖3 θ1i對(duì)碳排放強(qiáng)度ei和減排成本fi的影響

圖4 θ2i對(duì)投資策略x1i，x2i，x3i的影響

圖5 θ2i對(duì)碳排放強(qiáng)度ei和減排成本fi的影響

圖6 γi對(duì)投資策略x1i，x2i，x3i的影響

圖7 γi對(duì)碳排放強(qiáng)度ei和減排成本fi的影響

分析靈敏度的結(jié)果，有一些新發(fā)現(xiàn)：

(1) 分析圖2到圖5可知，x1i，x2i受減排收益系數(shù)θ1i影響較大，x3i受系數(shù)θ2i影響較大，且目標(biāo)碳排放量ei和企業(yè)減排成本fi隨系數(shù)θ1i，θ2i增大而減少，由此認(rèn)為在現(xiàn)有的碳減排策略模型中考慮創(chuàng)新收益是必要的。由圖2中曲線x1i，x2i的斜率逐漸增大可知，碳減排創(chuàng)新投入因θ1i的變動(dòng)而發(fā)生變化的幅度逐漸增大。即隨著成本降低率θ1i逐漸增大，企業(yè)對(duì)產(chǎn)品創(chuàng)新和工藝技術(shù)創(chuàng)新的投入會(huì)更大，由此不斷減少企業(yè)目標(biāo)碳排放量ei和降低減排成本fi(見圖3)，最終可能越過(guò)倒U型環(huán)境庫(kù)茲涅茨(EKC)曲線的頂點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)收益與碳排放強(qiáng)度的共同優(yōu)化。由圖4中θ2i對(duì)曲線x3i的斜率逐漸增大可得，低碳管理創(chuàng)新投入隨著θ2i的不斷增大而遞增，即低碳管理創(chuàng)新投入不斷提高生產(chǎn)率，會(huì)反過(guò)來(lái)促使企業(yè)不斷加大對(duì)管理創(chuàng)新的投入，實(shí)現(xiàn)碳排放量和企業(yè)成本的同時(shí)下降，且下降的幅度逐漸增大(見圖5)。

(2) 分析圖6到圖7可知，由于管理創(chuàng)新的投入風(fēng)險(xiǎn)大，成本系數(shù)εi偏高，使得碳排放交易制度下的超額補(bǔ)貼系數(shù)γi對(duì)碳減排管理創(chuàng)新投入的激勵(lì)作用更明顯，此結(jié)論進(jìn)一步證實(shí)了企業(yè)面臨低碳創(chuàng)新等風(fēng)險(xiǎn)較大的障礙因素時(shí)，政策的激勵(lì)作用顯得尤為重要。另外，隨著γi的不斷增大，企業(yè)增加創(chuàng)新減排投入，此時(shí)企業(yè)碳排放強(qiáng)度ei呈線性下降，碳減排成本fi減少幅度逐漸增大。

(3) 企業(yè)的碳減排成本fi隨著企業(yè)收益影響系數(shù)θ1i，θ2i和排放交易下的超額補(bǔ)貼系數(shù)γi增大逐漸降低，甚至有可能為負(fù)數(shù)，成為企業(yè)的減排利潤(rùn)。這為企業(yè)主動(dòng)創(chuàng)新碳減排提供了理論依據(jù)。

5 結(jié)語(yǔ)

在全球低碳化迅速發(fā)展的背景下，政府應(yīng)激勵(lì)企業(yè)主動(dòng)碳減排，與企業(yè)形成合力，實(shí)現(xiàn)碳減排的創(chuàng)新突破，實(shí)現(xiàn)我國(guó)積極碳減排目標(biāo)。本文基于階段劃分，研究企業(yè)主動(dòng)碳減排最優(yōu)創(chuàng)新策略，根據(jù)其研究結(jié)果，提出如下建議：

(1) 針對(duì)企業(yè)主動(dòng)碳減排策略選擇，企業(yè)在主動(dòng)階段存在最優(yōu)碳減排策略，其中產(chǎn)品創(chuàng)新投入和工藝技術(shù)創(chuàng)新投入應(yīng)隨其對(duì)應(yīng)減排效果系數(shù)、收益影響系數(shù)的增大而適當(dāng)加大；管理創(chuàng)新投入應(yīng)隨收益影響系數(shù)增大而適當(dāng)加大，且其對(duì)政府激勵(lì)政策的反應(yīng)更靈敏。

(2) 針對(duì)政府政策的制定，政府碳排放交易制度和補(bǔ)貼激勵(lì)下能實(shí)現(xiàn)行業(yè)碳減排帕累托最優(yōu)，且其超額補(bǔ)貼系數(shù)為行業(yè)內(nèi)定值，應(yīng)隨行業(yè)內(nèi)各企業(yè)創(chuàng)新收益、碳減排效果的增加而相應(yīng)減少，隨管理創(chuàng)新成本的增大而增加。同時(shí)通過(guò)靈敏度分析可知，政府有效制定政策的關(guān)鍵是獲取準(zhǔn)確信息。且若政府在一定范圍內(nèi)加大碳交易制度下超額補(bǔ)貼系數(shù)，會(huì)引導(dǎo)企業(yè)加大創(chuàng)新減排投入，使企業(yè)碳排放強(qiáng)度呈線性下降，碳減排成本減少幅度逐漸增大。

(3) 在政府政策引導(dǎo)企業(yè)碳減排帕累托改進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)保障企業(yè)碳減排效率在同一水平上，即創(chuàng)新力較強(qiáng)的企業(yè)，減排量相應(yīng)較大，從而實(shí)現(xiàn)碳減排的帕累托最優(yōu)。

今后，還可以在如下方面做進(jìn)一步研究：充分考慮碳減排帶來(lái)的企業(yè)效益和社會(huì)效益，例如能源結(jié)構(gòu)的改變等；不斷完善碳減排的成本收益模型，為企業(yè)和政府政策提供準(zhǔn)確的參考意見。

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The Study of Innovation Strategy in the Stage of Active Carbon Reduction Based on Stage Division

CHENG Fa-xin，SHAO Shi-ling

(School of Management, Jiangsu University, Zhenjiang 212013,China)

The environmental policy in passive and active phases is different,and some enterprises have started product innovation strategy in the stage of active carbon reduction stage.On the basis of theory of stage division, an exploratory study on innovation strategies in the stage of active carbon reduction is conducted carbon emissions trading and government subsidies constructed are introduced, a Cost-benefit model of enterprises and industry active carbon reduction is, whether there is an optimal strategy is determined by matri positive definiteness, and wether this strategy can realize Pareto optimality and how.The result shows an optimal carbon reduction strategy, enterprises investment in which increases with the increase of corresponding emission reduction effect coefficient, reduction benefit coefficient, and government extra subsidy coefficient on the carbon emissions trading; realization of industrial Pareto optimality needs the subsidy, and the extra subsidy coefficient is an industrial default value, which declines with the increase of enterprises emission reduction effect coefficient and innovation revenue coefficient.Values are assigned for the parameters in the model based on field research and related literature data,and cement industry is taken as an example to validate the model, sensitivity analysis of key parameters is also completed. Example analysis confirms the benefits of innovation and the subsidies are the key factors for enterprises initiative carbon reduction. The results will provide a basis for enterprises selection of optimal initiative carbon reduction strategy and reference for government′s fiscal policy. Furthermore, it indicates that government should ensure efficiency of carbon emissions at the same level in the process of Pareto improvement of enterprises carbon-reduction and the enterprises with strong innovation ability should correspond larger emission reduction to achieve Pareto optimality of carbon reduction.

stage division；active carbon reduction；government policy；Pareto optimality

2015-01-23；

2015-10-28

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(71273118，71171099)；國(guó)家自然科學(xué)基金面上資助項(xiàng)目(71473107)

簡(jiǎn)介：程發(fā)新(1966-)，男(漢族)，甘肅張掖人，江蘇大學(xué)管理學(xué)院教授，博士，研究方向：低碳運(yùn)營(yíng)管理、群體決策方法與應(yīng)用，E-mail：chengfaxin@163.com.

F205

A

1003-207(2016)08-0028-09

10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2016.08.004