可持续发展条件下碳排放权拍卖机制设计及其应用研究

Low-carbon economy has come, China needs to establish carbon emissions permit trading market which is suitable for the situation of our country under the condition of sustainable development, hence we should provide incentive mechanism for the market, find the most optimal way to realize carbon emissions reduction, and stimulate sustainable development of economy, environment and society. Under the background of the practical problems of carbon emissions permit auction, this project will study the uniform price auction mechanism of divisible goods with uncertain supply strategy, research the strategic behavior of the bidder and the forming process of the expected equilibrium with multiple equilibria analysis as the core and the induction of ideal equilibrium as the key point, discuss the conditions of the existence of multiple equilibria and the conditions of stable equilibrium, explore the induction strategy which makes the auction converge to a unique stable equilibrium, and design uniform price auction mechanisms of carbon emissions permit which can converge to a stable Pareto optimal allocation. Moreover, this study will carry out empirical analysis through the related statistical data and reporting data of carbon emissions permit in the environmental planning of Hubei Province, and accordingly put forward recommendations for improvement for the pollution discharge reporting system and the carbon emissions permit trading system of Hubei province. The research results of this project has important theoretical significance and academic value for improving the multi-goods auction mechanism design and the bilateral strategy optimization. Simultaneously, this study will provide a theoretical basis and decision support for constructing the carbon emissions permit trading system and designing low-carbon economy policy in Hubei Province under the condition of sustainable development.

低碳经济时代已来临，在可持续发展条件下我国需要建立适合中国国情的碳排放权交易市场，提供高效的市场激励机制以最优配置方式实现碳减排，促进经济、环境和社会的可持续发展。本项目以碳排放权拍卖的实际问题为背景，针对基于不确定供给量策略的可分离物品统一价格拍卖机制，以多重均衡点的分析为核心、理想均衡状态的诱导为重点，研究投标人的策略行为和预期均衡点的形成过程，探讨拍卖机制存在多重均衡点及均衡点稳定的条件，提出如何使拍卖收敛于唯一稳定均衡点的诱导策略，设计能收敛于稳定的帕累托最优配置的碳排放权统一价格拍卖机制，并结合湖北省环境规划中相关碳排放权的统计数据和申报资料进行实证分析，据此提出湖北省排污申报制度和碳排放权交易制度的改进建议。项目的研究成果，对于完善多物品拍卖的机制设计和双边策略的优化具有重要的理论意义和学术价值，同时可为可持续发展条件下建设湖北省碳排放权交易制度和设计低碳经济政策提供理论依据。

目前,包括中国在内的全球主要经济体都已提出“碳中和”目标, 在此背景下，建立科学高效的碳排放权交易市场是被很多国家广泛提倡和采用的一项具体措施。本项目主要研究了碳排放权的一级交易市场（即碳排放企业与政府之间进行交易，也称碳排放权的初始分配）和碳排放权的二级交易市场（即碳排放企业之间进行交易）中的交易机制。其中，一级交易市场中，将供给量看成一随机变量或看成价格的函数，分别设计了基于弹性供给量的碳排放权拍卖机制和基于可变供给量的碳排放权拍卖机制。对于基于弹性供给量的碳排放权拍卖机制，研究了其信息激励性和分配的有效性，给出了卖者的最佳供给策略和买者的均衡报价策略。对于基于可变供给量的碳排放权拍卖机制，通过理论探讨，得出在拍卖过程中，投标人的投标先后次序或投标人的初始投标的起点不同将不会导致该统一价格拍卖机制下出现多个局部均衡点，且在均衡点存在的情况下，均衡点是唯一的，说明了该机制的可行性和实用性。二级交易市场中，现行交易市场基本上都是中心化，然而中心化的交易市场往往会存在诸如单点攻击、执行效率低等问题，区块链技术为我们带来了一种应用分布式体系解决此问题的机会。另外，传统的交易市场只考虑了价格因素，如此只能满足当期的碳减排目标，在刺激和鼓励企业改善长期减排策略的方面没有太大的作用，因此考虑将信誉评分引入交易机制。综合以上两个方面的考虑，本项目提出了一种基于区块链技术的分布式的碳排放权交易系统BD-ETS（Blockchain-enabled Distributed Emission Trading System），构建该系统过程中给出了每个区块的内容结构，设计了综合价格和信誉评分两个因素的碳排放权交易的智能合约，制定了基于信誉授权证明的共识机制DPOR（Delegated Proof of Reputation），并通过仿真验证了在碳排放权交易系统中该共识机制相对于某些其他共识机制在安全性方面的优势。根据以上理论研究成果，本项目还做了一定的案例分析工作，验证了其科学性和可行性。