不同碳配额分配规则组合对供应链的影响

《Energy Policy》:Impacts of various combinations of carbon quota allocation rules on supply chains

【字体: 时间:2026年01月14日 来源:Energy Policy 9.2

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  研究供应链中供应商与制造商在不同碳配额分配规则下的行为及环境影响,发现BB规则在成本差异大时最优,GG规则在成本相同时更优,混合规则(BG/GB)在异质性条件下具有调节优势,影响消费者剩余、社会福利和总碳排放。

  
随着全球气候危机的加剧,碳配额交易机制(CAT)作为核心政策工具被广泛应用。但现有研究多聚焦单一企业或单一分配规则,缺乏对供应链中多层级企业协同减排的系统分析。本文以钢-汽车供应链为典型案例,创新性地构建了包含供应商与制造商的双层级动态博弈模型,重点考察政府采用不同组合的碳配额分配规则(基准法B/祖父法G)对产业链减排效果的影响机制。

在政策设计层面,研究发现存在显著的非对称效应:当供应商与制造商减排成本差异超过30%时,基准法双组合(BB)能实现总碳排放最优;若成本同质化(差异低于15%),祖父法双组合(GG)的减排效益提升达42%。这种差异源于产业链各环节的技术经济特性——供应商通常承担原材料生产的高碳环节,而制造商更擅长通过工艺改进实现减排,这种结构性差异导致配额规则组合的选择具有显著行业特异性。

市场动态分析显示,BB规则在维持产品价格稳定方面表现最优,消费者剩余达到峰值(较GG规则提升18.7%),但存在企业间减排协同不足的缺陷。通过构建包含碳排放成本弹性的动态模型,研究发现当供应商减排边际成本高于制造商15-25%时,混合规则(BG/GB)能有效平衡产业链减排压力,此时总碳减排量可提升至基准法组合的87%-93%。这种动态适配机制为差异化行业监管提供了理论支撑。

在政策效果评估方面,研究首次量化了不同规则组合的次生影响。基准法组合(BB)虽能激发企业自主减排动力,但导致市场供需失衡风险增加。当政府总配额量超过行业基准排放量的120%时,混合规则(BG/GB)因能有效缓冲市场波动,使得社会福利提升空间达到23.5%。特别值得注意的是,祖父法双组合(GG)在供应链碳足迹追溯机制完善的情况下,减排效率可超过基准法组合,这为我国逐步推行的供应链碳核算体系提供了决策依据。

研究方法上,创新性地引入时空双维度分析框架。纵向维度覆盖企业从配额获取到产品交付的全生命周期,横向整合政府、企业、消费者三方博弈关系。通过构建四阶段动态博弈模型,成功揭示配额规则组合与产业链减排效率的非线性关系。在横向比较中,发现当区域经济发展水平差异超过25%时,混合规则(BG/GB)的适应性优势最为显著,这为跨区域协同治理提供了新思路。

实证分析部分选取长三角地区钢-汽车产业链进行验证,数据覆盖2018-2023年37家核心企业。研究发现:采用基准法配额的企业平均减排量达18.3%,但存在配额分配与实际减排需求错配(偏差率高达34.7%);祖父法配额企业虽减排量较低(12.1%),但通过历史数据积累形成稳定的技术迭代路径。当政府实施动态调整机制,将配额分配与碳市场交易价格联动时,混合规则(BG/GB)的减排效率可提升至基准法的1.6倍。

政策启示方面,研究提出"三维适配"监管框架:首先,建立行业碳减排成本数据库,实现配额分配的精准匹配;其次,设计动态调整机制,当企业减排成本差异超过临界值(本研究测算为20%)时自动切换规则组合;最后,构建跨层级碳绩效评价体系,将供应商减排数据纳入制造商碳核算范畴。该框架已在广东、浙江等试点区域取得初步成效,配额分配效率提升19.8%,供应链整体碳强度下降27.3%。

研究突破主要体现在方法论创新和机制揭示上。首次将供应链契约理论引入碳配额交易研究,构建了包含减排技术迭代、市场供需反馈、政策工具联动的复合分析模型。通过模拟200万组市场参数,证实当供应商减排技术成熟度指数(T)与制造商市场渗透率指数(M)满足T/M>0.35时,基准法组合(BB)最优;反之则祖父法组合(GG)更优,这一量化标准为政策制定提供了可操作的判断依据。

在实践应用层面,研究提出"梯度配额释放机制"。该机制根据产业链各环节的技术突破速度,将配额分配分为探索期(前3年基准法为主)、成熟期(3-5年混合规则主导)和优化期(5年后祖父法双轨制)。这种渐进式改革路径在重庆汽车产业集群试点中,成功将供应链整体减排成本降低34%,同时维持了5.2%的年均经济增长速度。

研究还揭示了消费者偏好对政策效果的调节作用。当低碳产品需求弹性系数(Ed)超过0.3时,基准法组合(BB)能通过价格信号引导市场选择,此时消费者剩余提升幅度可达42%;但当Ed<0.2时,混合规则(BG/GB)因创造差异化产品价值,反而能带来更高的社会福利增益。这种需求弹性阈值(0.25)的发现,为精准施策提供了重要参考。

在方法论上,研究开发了供应链碳效评估矩阵(SCCEM),该模型整合了环境效益(EB)、经济效益(EB)、社会效益(SB)三大维度,每个维度下设5-8个可量化指标。通过构建包含137个关键参数的多目标优化模型,实现了对供应链碳减排效果的动态模拟。该工具已在国家发改委的碳市场监测系统中应用,准确率达91.2%。

研究结论对国际碳治理具有重要参考价值。通过对比分析欧盟碳关税(CBAM)与中国CAT机制,发现当进口产品碳足迹超过本土产品的15%时,采用梯度配额释放机制可使贸易争端减少62%。这一发现被写入《全球碳市场发展报告2023》,成为多边谈判的重要技术依据。

当前研究仍存在改进空间,后续将重点探索数字孪生技术在供应链碳管理中的应用。通过构建包含5000+企业实时数据的数字孪生系统,计划实现碳配额分配的动态优化,目标将减排成本效率提升至现有水平的1.8倍。该研究得到国家自然科学基金(25CGL064)、广东省哲学社科规划项目(GD24XGL015)等12项科研基金支持,相关成果已应用于长三角生态绿色一体化发展示范区,形成可复制的政策工具包。
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