图源：摄图网

摘要：碳配额交易机制被认为是应对全球气候变化最有效的碳减排市场激励手段。为了探究此机制下企业生产、减排和碳交易的最优决策以及低碳技术的扩散度，构建了低碳技术-传统技术两种减排博弈模型，分析各参数对最优决策的影响；同时，以WS小世界网络为载体，设计演化规则，利用数值仿真探索各要素对低碳技术扩散的驱动效应。结果表明：微观层面，碳配额和竞争强度升高对减排水平、碳价格和碳交易量提升无益，但产量与碳配额正相关，与竞争强度负相关。宏观层面，低碳技术的扩散程度取决于企业间竞争强度以及碳配额水平，碳配额的降低以及企业竞争强度的减弱都能够促进低碳技术的扩散。与补贴机制相比，碳配额交易机制可实现经济效益与环境效益的“双赢”，即碳配额交易机制能够促进低碳技术扩散程度并令企业获得更高利润。
关键词：碳配额交易；低碳技术扩散；复杂网络；演化博弈

一、研究背景与意义

2020年我国在联合国大会上提出"3060"双碳目标来应对气候变化，这意味着未来30-40年之间，国内经济结构和能源结构需要经历系统性变革之路。需要政府在保证经济高质量发展的同时，快速寻找到实现碳减排、碳中和的解决方案和路径，推动社会向绿色、低碳、可持续发展转型。企业作为落实碳减排政策的主要研究对象，其低碳行为策略是促进减排目标实现的重要途径。低碳技术是指企业投资研发的节能减排技术，它能够提高企业能源利用效率和降低碳排放量，如新能源电动汽车的制造技术、煤的清洁高效利用、风能和太阳能等可再生能源发电技术等等，都属于低碳技术。

探究企业低碳技术扩散问题可以帮助企业和政府预测低碳技术未来发展趋势以及克服低碳转型过程中的障碍和困难。低碳技术扩散是近年来随着低碳技术发展而兴起的创新扩散研究的新领域，它是指低碳技术研发者向潜在学习者通过市场或非市场渠道传播，被潜在学习者采纳，直至形成规模性扩散的现象。低碳技术扩散的微观角度分析，即低碳技术采纳决策机制研究，一般利用演化博弈理论进行刻画和分析。但传统演化博弈存在的缺陷是通常假设系统中所有个体以均匀混合的方式进行联系。而实际问题中，个体之间的交互往往呈现出若干特定的拓扑网络特征，例如小世界特征、无标度特征、社团结构和层级特征等等。这些复杂的网络关系，是低碳技术扩散的重要传播渠道，因此在利用演化博弈理论探究微观层面因素对宏观低碳技术扩散影响时，需要考虑个体之间复杂的网络结构。如何在具有复杂网络关系博弈中预测低碳技术的扩散以及积极引导企业低碳技术转型是一个亟待解决的管理问题，解决这一问题对实现"双碳"目标和企业可持续发展具有重要意义。

二、主要内容

为了探究碳配额交易机制中竞争企业生产、减排努力、碳交易等最优决策过程以及低碳技术扩散问题，构建了竞争企业的低碳技术-传统技术两种减排博弈模型并基于复杂网络演化博弈分析了碳配额交易机制和补贴机制下的微观因素对宏观扩散度的影响。首先，建立了碳配额交易机制和补贴两种机制企业减排努力下的利润模型并求得最优解；其次分析了两个关键因素，即碳配额和竞争强度对最优解的影响；然后根据企业网络特征，设置了Watts-Strogatz小世界网络模型来模拟实际场景中的网络关系；最后，企业通过比较其邻居的收益来做出低碳技术或传统技术决策，进一步演化模拟出低碳技术的采纳水平，即低碳技术的扩散度。

三、主要结论及政策建议

本文研究结果表明: (1) 在碳配额交易机制下，低碳技术的扩散取决于碳配额和企业竞争强度，即碳配额水平的降低以及企业竞争强度的减弱都能够促进低碳技术的扩散; (2) 在补贴机制下，低碳技术扩散度和企业利润与补贴数量有关，即扩散度和企业利润随补贴数量增多而提高; (3) 通过对比碳配额交易机制和补贴机制发现，碳配额交易机制可以实现环境效益和经济效益层面的"双赢"，即碳配额交易机制既可以促进低碳技术扩散又能够提高企业利润，是补贴机制的有效替代手段。

本文提出的政策建议如下：（1）政府在促进低碳技术可以从降低碳配额额度和减轻企业之间的竞争强度两方面入手。结合碳减排目标，根据企业实际的碳排放情况和市场竞争情况，合理设置碳配额，积极引导企业之间进行良性竞争，避免为达到减排目的出现的恶性竞争现象，使企业“既有能力完成又有动力完成”；（2）政府合理地提供补贴数量不仅能够为企业利润带来增收，而且促进了低碳技术的扩散，因此，政府未来可以考虑在碳配额交易机制下结合补贴手段，进一步对企业低碳转型进行激励；（3）碳配额交易与补贴机制之间存在异同，因此政府在面对不同行业减排设置方面需要针对行业特征与性质，来灵活运用碳配额交易机制和补贴机制，来达到环境效益和经济效益方面的“双赢”。

四、边际贡献与未来拓展

本文主要贡献在于: （1）分析了碳配额水平对企业决策变量、利润和低碳技术扩散度的影响。发现了碳配额升高虽为企业带来了更大的利润空间但不利于碳减排水平、碳价格以及低碳技术扩散度的提升，通过降低碳配额可获得理想的低碳技术扩散度;（2）分析了竞争强度对企业决策变量、利润和低碳技术扩散的影响。研究表明，竞争强度升高会使企业碳减排水平、碳价格和利润降低且抑制低碳技术扩散，但在竞争强度较弱时，可通过碳配额来缓解竞争所带来的的负面影响;（3）对比碳配额交易机制和补贴机制下竞争企业低碳技术扩散度和利润。结果发现，碳配额交易机制在促进低碳技术扩散的同时提高了企业利润，从而达到环境效益和经济效益"双赢"的局面。

本文研究在小世界网络结构下进行，但实际中存在多种类型的网络结构，不同网络结构对低碳技术的扩散影响会存在一定差异，未来针对某一行业内企业之间实际网络关系特征设置网络类型对低碳技术的预测不仅更加符合行业发展趋势，而且能够更加快速地实现减排目标。

本文摘编自《系统工程理论与实践》2024年,第44卷,第2期论文《碳配额交易机制下竞争企业低碳技术扩散——基于复杂网络的演化博弈分析》（点击题目链接全文）；
作者：刘培德；李西娜, 博士研究生,研究方向:博弈论与供应链管理；李佳路，副教授,研究方向:不对称信息下的供应链管理,行为运营管理
        山东财经大学 管理科学与工程学院, 济南 250000