碳交易机制下港口与航运企业三方演化博弈：激励效应与政策启示

本文构建政府-港口-航运企业三方演化博弈模型，结合MATLAB仿真揭示碳交易机制下各主体策略互动规律。研究表明：系统最终趋于政府消极监管与企业自愿减排的稳定均衡；补贴可降低减排成本，罚款则增强监管动机；减排成本上升会抑制企业积极性，且港口企业敏感性更高。成果为海事碳治理提供了市场激励机制与政策协同路径。

　　

Highlight

结果

本节所有图表均基于三方演化博弈模型的数值模拟构建。为验证稳定性分析，参数值根据现实条件进行校准（详细计算方法见附录）。随后采用Matlab进行数值模拟，遵循演化博弈论的标准方法（如复制动力学和雅可比矩阵稳定性分析），通过动态轨迹可视化策略演化过程。

讨论

与现有研究相比，本文通过聚焦碳交易框架下政府、航运企业和港口企业间的动态互动，对海事领域减排策略进行了更精细的解析。多数先前研究模型仅包含政府与企业（如Jun等（2023）、Liang等（2025）、Zhang与Zhang（2024）），或政府、企业与货主（如Liang等（2023）），而本文创新性地将港口企业作为关键博弈方纳入分析，揭示了其在低碳燃料供应链中的枢纽作用。此外，本文通过量化模拟捕捉了碳成本波动对主体行为的非线性影响，弥补了传统静态均衡模型的不足。仿真结果证实，当碳价高于临界值（如40美元/吨CO₂）时，航运企业减排投资意愿显著提升；而港口低碳设施利用率与航运企业燃料切换弹性呈正反馈关系，印证了“链式反应”机制的存在。

管理启示

基于演化博弈分析与模拟结果，本节为政府、航运企业和港口企业在碳交易机制下推进协同减排提出靶向政策建议：政府需设计差异化碳配额分配与动态补贴机制，以降低企业合规成本；航运企业应将碳成本内部化，优化船队能效管理；港口企业需加快低碳加注基础设施布局，通过服务溢价实现减排收益闭环。这些建议旨在增强战略协同、破除实施壁垒，提升海事碳治理效能。

Conclusion

在碳交易背景下，本文构建了政府、航运企业与港口企业参与的三方演化博弈模型，深入探讨了航运业单边策略选择与均衡策略稳定性的演化规律。通过MATLAB仿真验证了模型结论的科学性，并揭示了不同因素对减排行为的影响机制。研究表明，市场激励机制（如碳价信号）与政策干预（如罚款与补贴）的协同可有效驱动海事低碳转型。未来研究可进一步纳入货主行为、区域碳市场联动等变量，完善博弈框架的适用边界。