不同消費(fèi)者從眾心理強(qiáng)度下制造商碳交易與減排決策演化分析

吉宇 孟慶峰

文章編號(hào)：1002-3100（2024）03-0012-04

摘? 要：文章通過計(jì)算實(shí)驗(yàn)，探討了不同消費(fèi)者從眾心理強(qiáng)度對(duì)制造商碳交易與減排決策的影響。研究發(fā)現(xiàn)，消費(fèi)者從眾心理強(qiáng)度越高，制造商碳交易價(jià)格越高。這是因?yàn)橄M(fèi)者從眾心理強(qiáng)度較高時(shí)，更傾向于購買熱門產(chǎn)品，導(dǎo)致產(chǎn)品銷量上升，增加碳排放量，從而增加碳交易市場(chǎng)需求，導(dǎo)致碳交易價(jià)格上漲。同時(shí)，不同消費(fèi)者從眾心理強(qiáng)度對(duì)制造商的碳排放量產(chǎn)生不同的影響，消費(fèi)者從眾心理強(qiáng)度越高，制造商增加產(chǎn)品生產(chǎn)量，增加碳排放量，價(jià)格上漲。文章可為碳交易與減排決策提供參考，尤其對(duì)于市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)和生產(chǎn)計(jì)劃安排等方面提供參考意義。

關(guān)鍵詞：碳交易；消費(fèi)者低碳偏好；計(jì)算實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：F403.3? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2024.03.003

Abstract： This paper， using Agent-based modeling， investigates the effects of different levels of consumers' conformity on manufacturers' carbon trading and emission reduction decisions. The research findings show that as consumers' conformity increases， the carbon trading price of manufacturers also increases. This is due to the fact that when consumers have higher conformity， they are more likely to purchase popular products， leading to an increase in product sales and carbon emissions， which in turn increases the demand for carbon trading and leads to a rise in prices. Moreover， different levels of consumers' conformity have different impacts on manufacturers' carbon emissions. When consumers have higher conformity， manufacturers increase production， leading to an increase in carbon emissions and a rise in prices. This paper provides guidance for carbon trading and emission reduction decisions， especially in market demand prediction and production planning.

Key words： carbon trading; consumer low-carbon preference; agent-based modeling

0? 引? 言

近年來，全球氣候變化和環(huán)境污染等問題日益嚴(yán)峻，碳排放已成為全球面臨的主要環(huán)境問題之一。碳交易作為減少碳排放的有效手段，在各國(guó)政策中逐漸得到廣泛應(yīng)用。中國(guó)于2017年12月宣布啟動(dòng)全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)，創(chuàng)建了僅次于歐盟的全球最大碳市場(chǎng)，完成了中國(guó)碳排放交易體系的總體設(shè)計(jì)^[1]。

當(dāng)前計(jì)算實(shí)驗(yàn)（ABM）研究主要分為區(qū)域碳交易市場(chǎng)和企業(yè)碳交易市場(chǎng)兩種。Zheng等^[2]建立了中國(guó)國(guó)家碳市場(chǎng)框架，評(píng)估了不同政策設(shè)計(jì)對(duì)中國(guó)環(huán)境和GDP的影響。Zhu等^[3]構(gòu)建了全球碳交易模型，發(fā)現(xiàn)碳交易機(jī)制下，發(fā)達(dá)國(guó)家的人均累計(jì)碳排放量高于發(fā)展中國(guó)家。Huang等^[4]以臺(tái)灣為例建立模型，發(fā)現(xiàn)增加空氣污染費(fèi)和補(bǔ)償率會(huì)抑制代理人的交易決策。而從企業(yè)碳交易市場(chǎng)角度來看，F(xiàn)oramitti等^[5]比較了有限理性、異質(zhì)和動(dòng)態(tài)市場(chǎng)下的碳交易市場(chǎng)，認(rèn)為當(dāng)通過技術(shù)改進(jìn)減少排放的潛力很大時(shí)，碳交易會(huì)價(jià)格下跌，將綠色企業(yè)趕出市場(chǎng)，但這些低價(jià)格也會(huì)增加各自行業(yè)的需求，從而增加產(chǎn)量。Esmaeili Avval等^[6]則是對(duì)碳拍賣市場(chǎng)中的統(tǒng)一價(jià)格和差別價(jià)格兩種定價(jià)方法進(jìn)行了比較。Zhang等^[7]構(gòu)建了一個(gè)基于2013年的全國(guó)電力行業(yè)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)，并對(duì)關(guān)鍵的大氣污染排放模式及相應(yīng)的環(huán)境健康效應(yīng)進(jìn)行了模擬。Yu等^[8]建立了一個(gè)基于Agent的碳交易方案模型，在一個(gè)多層次時(shí)間框架內(nèi)，使用歐洲的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在一定水平之后，較高的目標(biāo)會(huì)導(dǎo)致較低的補(bǔ)貼價(jià)格不確定性，但會(huì)對(duì)產(chǎn)出產(chǎn)生更大的影響。He等^[9]則探討了如何在現(xiàn)有低碳技術(shù)的基礎(chǔ)上，優(yōu)化企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)升級(jí)戰(zhàn)略，使升級(jí)總成本最小。

綜上所述，很少有文獻(xiàn)從消費(fèi)者的角度探討其對(duì)制造商的碳交易決策的影響。因此，本文基于此構(gòu)建了一個(gè)包含多個(gè)制造商、多個(gè)消費(fèi)者和一個(gè)政府的計(jì)算實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停荚趶闹圃焐痰慕嵌确治霾煌M(fèi)者從眾心理強(qiáng)度對(duì)制造商碳交易價(jià)格和減排的影響，并提供決策建議。

1? 計(jì)算實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜆?gòu)建

1.1? 問題描述與模型假設(shè)

消費(fèi)者從眾心理強(qiáng)度是指消費(fèi)者對(duì)鄰居或同伴行為的模仿程度。研究表明，消費(fèi)者的購買決策受到同伴的影響，如果周圍的消費(fèi)者更傾向于選擇低碳產(chǎn)品，則其他消費(fèi)者也更有可能采用類似的低碳行為。因此，碳交易政策能夠增加低碳產(chǎn)品的數(shù)量和可獲得性，消費(fèi)者更有可能選擇這些產(chǎn)品，并且向周圍的同伴展示這種行為，從而促進(jìn)制造商采取更多的碳減排措施。

本模型包含M個(gè)制造商、N個(gè)消費(fèi)者和一個(gè)政府，產(chǎn)品市場(chǎng)包括消費(fèi)者、制造商及其產(chǎn)品。制造商和消費(fèi)者以產(chǎn)品為紐帶，形成供需互動(dòng)，對(duì)低碳程度和銷量等宏觀績(jī)效產(chǎn)生影響。碳交易市場(chǎng)涉及制造商和政府，制造商需要考慮政府減排目標(biāo)和自身碳配額需求。碳交易價(jià)格高于減排成本時(shí)，制造商會(huì)選擇減排；價(jià)格低于減排成本時(shí)，制造商會(huì)選擇購買碳配額。

1.2? 主體行為規(guī)則

1.2.1? 政府Agent

1.2.2? 制造商Agent

1.2.3? 消費(fèi)者Agent

2? 模擬仿真與結(jié)果分析

本文使用NetLogo仿真平臺(tái)對(duì)上述設(shè)定的Agent進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，比較了基于不同從眾心理強(qiáng)度下制造商在碳交易價(jià)格和利潤(rùn)方面的演化趨勢(shì)。仿真參數(shù)設(shè)置如表1所示。

制造商碳交易價(jià)格演化分析：

從圖1可以看出，消費(fèi)者從眾心理強(qiáng)度越高，碳交易價(jià)格越高。首先，由于碳配額分配法則是采取祖父法則的，制造商需要購買碳配額來彌補(bǔ)自己多余的碳排放量。當(dāng)碳交易價(jià)格上漲時(shí)，制造商購買碳配額的成本也隨之上漲，進(jìn)而導(dǎo)致制造商將這部分成本轉(zhuǎn)嫁到消費(fèi)者身上，從而導(dǎo)致碳交易價(jià)格的上漲。相反，碳交易價(jià)格下跌時(shí)，制造商購買碳配額的成本也隨之下降，導(dǎo)致制造商將這部分成本轉(zhuǎn)嫁到消費(fèi)者身上的程度降低，從而導(dǎo)致碳交易價(jià)格的下跌。其次，消費(fèi)者從眾心理強(qiáng)度對(duì)碳交易價(jià)格的影響體現(xiàn)在消費(fèi)者的購買行為上。當(dāng)消費(fèi)者從眾心理強(qiáng)度較高時(shí)，他們更傾向于購買那些熱門產(chǎn)品，從而導(dǎo)致這些產(chǎn)品的銷量上升。而制造商的碳排放量取決于其產(chǎn)品的銷量，因此高銷量意味著高碳排放量，進(jìn)而導(dǎo)致制造商需要購買更多的碳配額，從而增加了碳交易市場(chǎng)的需求。因此，當(dāng)消費(fèi)者從眾心理強(qiáng)度較高時(shí)，碳交易市場(chǎng)的需求會(huì)增加，從而導(dǎo)致碳交易價(jià)格上漲。

3? 結(jié)論與展望

消費(fèi)者從眾心理強(qiáng)度越高，碳交易價(jià)格越高。因?yàn)橄M(fèi)者從眾心理強(qiáng)度較高時(shí)，更傾向于購買熱門產(chǎn)品，從而導(dǎo)致這些產(chǎn)品的銷量上升，而制造商的碳排放量與產(chǎn)品的銷量有直接關(guān)系，高銷量意味著高碳排放量，進(jìn)而導(dǎo)致制造商需要購買更多的碳配額，從而增加了碳交易市場(chǎng)的需求，導(dǎo)致碳交易價(jià)格上漲。

不同消費(fèi)者從眾心理強(qiáng)度對(duì)制造商的碳排放量產(chǎn)生不同的影響。當(dāng)消費(fèi)者從眾心理強(qiáng)度較高時(shí)，制造商為了滿足消費(fèi)者需求，會(huì)增加產(chǎn)品的生產(chǎn)量，進(jìn)而增加碳排放量，從而導(dǎo)致碳交易市場(chǎng)的需求增加，價(jià)格上漲；而當(dāng)消費(fèi)者從眾心理強(qiáng)度較弱時(shí)，制造商會(huì)相應(yīng)地減少產(chǎn)品的生產(chǎn)量，降低碳排放量，從而導(dǎo)致碳交易市場(chǎng)的需求減少，價(jià)格下跌；當(dāng)消費(fèi)者從眾心理強(qiáng)度適中時(shí)，制造商需要根據(jù)市場(chǎng)需求合理安排生產(chǎn)計(jì)劃，從而平衡碳排放量，從而對(duì)碳交易價(jià)格產(chǎn)生適度的影響。

未來的研究可以探索如何在減少碳排放的同時(shí)，提高消費(fèi)者的環(huán)保意識(shí)和降低從眾心理強(qiáng)度。這可能需要采取多種策略，例如教育和宣傳，制造商的環(huán)保生產(chǎn)方式和產(chǎn)品設(shè)計(jì)，以及政策的支持和監(jiān)管。此外，還可以進(jìn)一步研究不同文化、社會(huì)群體和年齡段的消費(fèi)者從眾心理強(qiáng)度差異，以制定更有針對(duì)性的環(huán)保策略和碳交易政策。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張敏思，張昕. 對(duì)《全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)建設(shè)方案（發(fā)電行業(yè)）》的分析[J]. 中國(guó)經(jīng)貿(mào)導(dǎo)刊，2018（6）：71-72.

[2]? ZHENG J， YANG M， MA G， et al. Multi-agents-based modeling and simulation for carbon permits trading in China： A regional development perspective[J]. International Journal of Environmental Research and Public Health， 2020，17（1）：301.

[3]? ZHU Q， DUAN K， WU J， et al. Agent-based modeling of global carbon trading and its policy implications for China in the Post-kyoto era[J]. Emerging Markets Finance and Trade， 2016，52（6）：1348-1360.

[4]? HUANG H-F， MA H-W. An agent-based model for an air emissions cap and trade program： A case study in Taiwan[J]. Journal of Environmental Management， 2016，183：613-621.

[5]? FORAMITTI J， SAVIN I， et al. Emission tax vs. permit trading under bounded rationality and dynamic markets[J]. Energy Policy， 2021，148：112009.

[6]? ESMAEILI AVVAL A， DEHGHANIAN F， PIRAYESH M. The comparison of pricing methods in the carbon auction market via multi-agent Q-learning[J]. Rairo-Operations Research， 2021，55（3）：1767-1785.

[7]? ZHANG H， ZHANG B. The unintended impact of carbon trading of China's power sector[J]. Energy Policy， 2020，147：111876.

[8]? YU S-M， FAN Y， ZHU L， et al. Modeling the emission trading scheme from an agent-based perspective： System dynamics emerging from firms' coordination among abatement options[J]. European Journal of Operational Research， 2020，286（3）：1113-1128.

[9]? HE S， YIN J， ZHANG B， et al. How to upgrade an enterprise's low-carbon technologies under a carbon tax： The trade-off between tax and upgrade fee[J]. Applied Energy， 2018，227：564-573.

收稿日期：2023-03-16

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（72071096、71971100）

作者簡(jiǎn)介：吉? 宇（1996—），男，江蘇泰州人，江蘇大學(xué)管理學(xué)院碩士研究生，研究方向：供應(yīng)鏈管理；孟慶峰（1982—），男，遼寧鐵嶺人，江蘇大學(xué)管理學(xué)院，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：供應(yīng)鏈管理。

引文格式：吉宇，孟慶峰. 不同消費(fèi)者從眾心理強(qiáng)度下制造商碳交易與減排決策演化分析[J]. 物流科技，2024，47（3）：12-15.