基于维克瑞拍卖机制的碳配额分配策略创新及其对循环经济的促进作用

本文推荐：该研究首次将维克瑞价格拍卖（VPA）引入碳配额分配领域，通过对比现行首价拍卖（FPA）机制（如欧盟排放交易体系EU-ETS和加州碳市场CCTM），论证VPA具有策略验证性（strategy-proofness）和帕累托效率优势。研究表明，VPA通过以次高价结算的规则消除投标人虚报动机，提升碳市场透明度，为设计更高效的碳排放交易机制（ETS）提供理论支撑，对实现《巴黎协定》1.5°C温控目标具有重要政策意义。

　　

ABSTRACT

碳定价通过将环境成本内部化成为推动循环经济的关键工具。政府常采用拍卖方式分配碳配额，本研究首次在学术领域应用维克瑞价格拍卖（VPA）机制。与欧盟排放交易体系（EU-ETS）和加州总量控制与交易市场（CCTM）采用的首价拍卖（FPA）不同，VPA能激励真实报价，基于真实估值高效分配配额。分析表明VPA可增强市场透明度、消除操纵行为，提升碳配额分配效率，为气候政策设计提供新思路。

Abbreviations

关键术语包括：加州碳交易市场（CCTM）、清洁发展机制（CDM）、排放交易体系（ETS）、欧盟排放交易体系（EU-ETS）、首价拍卖（FPA）、温室气体（GHG）、联合履行（JI）、维克瑞价格拍卖（VPA）等。

1 Introduction

碳定价作为应对气候变化的基石政策，需通过有效机制实现《巴黎协定》2050年1.5°C温控目标。现有碳市场如EU-ETS和CCTM采用FPA机制，导致投标人为避免超额支付而压低报价，引发配额错配。本研究提出VPA机制，其核心创新在于获胜者按次高价而非自身报价支付，通过策略验证性确保真实报价成为优势策略，从而实现基于真实偏好的高效公平分配。

2 Related Literature

2.1 加速循环经济的碳定价机制

《京都议定书》和《巴黎协定》构建了包括ETS、CDM和JI在内的政策框架。EU-ETS通过改革使2020年CO₂排放较2005年降低43%，而CDM促进发展中国家减排项目融资。研究指出，VPA通过真实价格信号可弥补FPA在激励减排技术创新方面的不足，与Morelli等提出的循环经济技术创新形成互补。

2.2 拍卖理论前沿

维克瑞（Vickrey）开创性研究奠定了策略验证机制的理论基础。实证研究表明，EU-ETS等采用FPA会导致投标人策略性压价，而VPA能规避此缺陷。Ellerman对EU-ETS的分析证实拍卖设计对实现环境目标至关重要，本研究为此提供了机制优化方案。

3 Model

模型设定包含：买方集合、总配额量、边际价值递减的估值函数。关键比较如下：

3.1 VPA机制

1. 投标阶段提交需求量与单价
2. 按最高价分配配额
3. 获胜者按次高价支付
   示例显示：当三家企业真实报价为10、8、6时，VPA下报价10的企业以8元成交，而FPA需支付10元，证明FPA存在策略操纵空间。

3.2 FPA机制

与VPA流程相似但按自身报价支付。定理1证明：VPA具有策略验证性和帕累托效率，而事实1指出FPA不具备策略验证性。数学推导显示，任何虚报行为在VPA中均无法提升效用，而FPA下压低报价可获利。

4 Discussion

本研究首次系统论证VPA在碳市场的适用性。其策略验证性克服了FPA的信息扭曲问题，但研究局限在于假设线性估值函数。未来可探索更复杂的生产互补性情境下的机制设计。

5 Conclusion

碳定价与循环经济协同机制需依赖高效市场设计。FPA的策略缺陷会阻碍减排目标实现，而VPA通过真实价格发现功能，既能提升市场透明度，又能促进企业减排技术创新。建议政策制定者将VPA纳入碳市场改革方案，为2050净零排放目标提供制度保障。

附录

数学证明详细阐释了VPA的策略验证性：当投标人i真实报价时，其效用v_i(q)-p_-i恒优于虚报情形。帕累托效率论证则通过反证法说明，任何配额重分配都会破坏VPA的次高价均衡。