排放水平信息不對稱下低碳認證影響研究

摘要：文章研究了碳排放信息不對稱時低碳認證在綠色消費者市場中的作用和影響。在傳統的消費者效用函數中增加了碳排放的負效用，推導出不同認證條件下的市場需求，給出利潤最大化的企業參與認證的條件及定價的最優決策。在此基礎上分析比較了無低碳認證、低碳達標認證和低碳精確認證三種情形下企業的價格、銷量、利潤以及期望排放量的差異。結果表明，低碳認證能夠有效傳遞碳排放信息，從而增加消費者剩余和企業利潤；在影響力和覆蓋面占優的強認證效果情形下，低碳認證能夠有效降低期望排放水平，否則低碳認證會增加期望排放水平；達標認證具有更大的靈活度，為了減少期望排放，認證機構在設置認證標準時應當在考慮低碳認證參與約束的前提下選擇較寬的認證標準。

關鍵詞：碳排放；認證；效用；定價；信息不對稱

中圖分類號：F272 文獻標志碼：A 文章編號：1008-5831（2016）06-0112-08

一、文獻回顧

隨著氣候問題日益嚴重，節能減排受到越來越多的重視。控制二氧化碳的排放逐漸成為全球共識。Victor和Kennel指出為實現將全球氣溫升高控制在2oC的總目標，必須將碳排放分解為企業層面可量化可控制的測量指標[1]。Stern強調減排需要技術研發和管理改進兩方面的共同努力，必須結合自然科學和社會科學的研究成果[2]。Pacala和Socolow則從現有的技術和數據出發，提出依靠管理優化的力量，能夠實現近50年內的減排目標[3]。

從管理視角研究碳排放的文獻非常豐富。陳劍就低碳供應鏈的管理進行了系統全面的綜述[4]。Benjaafar等[5]以及Chen等[6]的研究通過定量的運營管理模型證明，在給定技術條件下，管理的優化使碳排放減少存在很大的空間。大量的研究如Chen[7]，Amacher等[8]均將碳排放作為企業決策之一，研究企業如何通過減排努力，支付適當減排成本，從而使排放達到特定的水平并保證利潤。這類研究考慮的碳排放管理措施包括碳稅、碳交易等，對低碳認證的信息傳遞作用及相關影響考慮相對較少。趙澤洪和尤強林則指出低碳經濟中信息不對稱的重要影響，并且對壟斷企業的減排態度進行了初步的定性分析[9]。

低碳認證是一種重要且常見的與碳排放信息相關的管理手段。

理論上，第三方低碳認證機制具有很強的必要性。和大部分與質量相關的技術參數指標不一樣，消費者無法直接感知特定產品是否低碳。例如某產品比其他產品使用更節能，這是產品的傳統質量屬性，能夠直接得到消費者驗證，但它可能在生產或流通領域造成了比其他產品更大的碳排放，這一屬性消費者無法觀測，但是又得到社會和政府的關注，此時第三方低碳認證的必要性就很突出。為了促進低碳經濟的發展，鼓勵企業生產低碳產品和提供低碳服務，越來越多的國家在相關機構的支持和倡導下，引導企業評估和披露產品生命周期內的碳排放行為，向產品授予碳標志，開展低碳產品認證。劉清芝等總結比較了國際上多個國家低碳認證的實踐情況[10]。

在中國，《節能低碳產品認證管理辦法》于2015年9月由國家質量監督檢驗檢疫總局、中華人民共和國國家發展和改革委員會令（第168號）公布，自2015年11月1日起施行。這標志著中國已經基本建立起較為規范的低碳產品認證制度。從現有的低碳認證實踐看，低碳認證主要分為兩類，一類認證設置特定標準，若企業達到該標準，則授予認證，如德國的藍天使標志認證、瑞士的The Climatop Label標志認證，在本文的討論中將統稱合格性認證；另一類認證則具體標明單個產品的碳排放水平，又稱為碳足跡認證，如英國的Carbon Trust認證、日本的碳足跡產品標志認證等，在本文的討論中將統稱為精確認證。

盡管已有文獻尚未對低碳認證的消費者反應形成全面統一的意見，目前已有大量證據表明，至少在特定行業和特定市場中，低碳認證能夠對消費者效用和購買行為產生顯著的影響。Upham等通過實證數據驗證了低碳認證能夠對特定的消費者群體產生影響，使這類消費者更多地購買低碳產品[11]。Bjrner通過丹麥的超市銷售數據分析表明，低碳認證標志能夠使消費者對特定產品的支付意愿上升13%～18%[12]。來自澳大利亞的實驗數據則證實了對于特定的商品價格組合，低碳認證能夠顯著增加銷量[13]。模型類文獻如Chen[7]，Atasu等[14]，均認可并假設了綠色細分市場的存在。

本文主要討論在碳排放信息不對稱的情況下，低碳認證將如何發揮作用。聚焦于該問題，本文建立了一個簡化的模型，抓住低碳認證最主要的特征和最主要的影響對象展開研究，從信息的視角分析合格性低碳認證和精確低碳認證對消費者、企業以及環境帶來的影響。作為研究的開端，我們簡化了一些實際中存在的復雜影響因素，僅考慮一家壟斷企業，且僅考慮對碳排放敏感的綠色消費者群體；企業并不能夠決定自身的排放水平，僅能通過低碳認證傳遞自身排放水平的信息。通過這一系列簡化以剝離低碳認證的信息作用加以研究。研究從消費者效用出發，在傳統的效用函數中增加了碳排放的負效用，通過消費者效用最大化推導出市場需求，隨后企業決定是否參與認證并制定合適的銷售價格以最大化自身的利潤。在后續的章節中，我們首先闡明模型的基本假設和框架，隨后求解消費者的購買決策以及企業的定價和認證決策，接著討論認證對消費者、企業以及環境的影響，分析不同認證類型的優勢、劣勢以及適用環境，最后分析企業具有減排改造潛力時低碳認證的影響并總結全文。

二、模型符號與假設

根據研究問題和相關文獻常用的方法，我們對模型的符號和假設作出如下設定。

消費者：消費者僅需要購買單件產品，獲得效用為U=V-θe^-p。其中 V是消費者對以零排放方式生產的產品的保留價值。p代表產品價格。消費者的綠色理念存在差異，模型用θ表示消費者對碳排放的敏感度。根據研究慣例，為了保證模型的可解性，假設θ在[0，1]區間內均勻分布。e^代表消費者感知的單位產品碳排放水平。綜上，V-θe^代表該產品對消費者的綜合價值。若該產品碳排放水平e^越高，則產品的綜合價值越低；若消費者對碳排放越敏感，即θ越大，則產品的綜合價值越低。碳排放的計量單位經過轉化，與價值V和價格p處于同一量綱，能夠相加減。對消費者效用的設置與Kuksov和Lin[15]類似，但本模型顯式刻畫了碳排放對效用的影響。

企業：考慮一家追求利潤最大化的壟斷企業。企業決定市場售價p以及是否參與低碳認證。企業生產單位產品的排放水平為e。受制于短期內的技術限制，企業無法改變e的大小。為了簡化模型，企業的邊際生產成本被規范化為0，該簡化對本文的主要結果沒有根本性的影響。當企業決定參加低碳認證時，由于相關的檢測、審查過程，邊際成本增加c。

低碳認證：由于利益導向以及信任問題，企業無法直接向消費者透露自身的排放水平e，為第三方低碳認證提供了空間。低碳認證可由政府或者相關協會、非盈利組織提供。根據英國Carbon Trust、中國環境保護產業協會等相關認證機構的實踐過程，本研究中的第三方認證單位為非營利主體，只收取認證過程中發生的必要單位成本c。根據實際認證的情況，討論兩種認證方式：達標認證與精確認證。達標認證授予排放水平達到特定標準s∈（e，e）的企業，即排放滿足e≤s的企業獲得認證，否則不能得到認證。精確認證無特定標準，只是將企業的實際排放水平e公布于眾。

信息結構：生產單位產品的排放水平e為企業的私有信息。市場和消費者僅了解企業排放的概率分布，在獲取進一步認證信息支持的情況下，消費者可對排放的分布進行更新。我們用隨機變量E代表企業可能的排放水平，并假設E～U（e，e），服從均勻分布，e是其具體的實現值。生產商自身也了解這一分布。當市場中不存在低碳認證時，消費者采用期望值形成對產品排放水平的估計，即e^=（e+e）/2。當市場中存在低碳認證時，若消費者觀察到達標認證信號，則e^=（e+s）/2；若消費者觀察到精確認證信號，則e^=e。由于低碳認證并非強制實施，企業未參加認證與認證不通過兩者并不一定等價。若認證本身具有廣知名度和強影響力，能夠促使企業盡可能參加認證，則未通過認證會成為排放不合格的信號。我們稱此情況為強認證效果情況，達標低碳認證情形中消費者對未參加認證企業的排放估計為（e+s）/2，精確認證情形中該估計為（e+e）/2，為企業愿意開展精確低碳認證的最高排放水平。若認證本身知名度和影響力不足，則即使排放較低的企業也可能由于種種原因未參加認證，此時沒有認證標志并不透露更多信息，消費者對排放水平的估計為e^=（e+e）/2，我們稱此情況為弱認證效果情況。此處對認證后信息更新的建模采用了與Harbaugh等[16]類似的方法。

模型中的事件發生順序如下：企業決定是否參加認證，并決定產品價格。隨后消費者形成對產品排放水平的估計，并作出購買決策。最后企業獲得相關利潤。

為了保證認證對市場需求產生有效影響，避免市場飽和情況下發生的邊角解，模型對參數的關系進一步作出假設：V<2e。在此條件下，模型優化得出的價格均為內部解。

命題1：當企業生產排放水平合格時，即在滿足e≤s的前提下，在強認證效果情形中，當低碳認證排放標準s與認證邊際成本c滿足式（4）所描述的不等關系時，企業會主動參與合格性低碳認證；在弱認證效果情形中，當低碳認證排放標準s與認證邊際成本c滿足式（6）所描述的不等關系時，企業會主動參與合格性低碳認證。

從企業參加認證的條件可看出，在企業排放水平滿足認證標準s時，若標準越嚴格（即s越小），認證成本越低（即c越小），則企業越傾向選擇參加認證。將兩種情形相對比，強認證效果情形下企業參與認證的條件更寬松，認證標準制定方只需要設置比弱認證效果情形下更松的認證標準（更大的s）或者收取更高的認證費用（更大的c），就足以促使企業參與低碳認證。由此可見，擴大認證標準的知名度，提高認證推廣的容易度之后，消費者的期望會發生改變，相應地，企業參與低碳認證的可能性將會顯著增加。

命題2：在達標低碳認證機制下，在強認證效果情形中，期望排放水平低于無低碳認證機制下期望排放水平；在弱認證效果情形中，期望排放水平高于無低碳認證機制下的期望排放水平。

命題2結論表明，達標認證最終的減排效果與認證本身的強弱具有直接關系。僅提升認證產品的感知價值以吸引綠色消費者并不足以推動總體排放水平的減少，因為弱認證效果情形下未認證的企業銷量不受影響，這類型企業的排放拖累了總體期望排放水平的表現。只有當缺乏認證標簽成為排放不合格信號時，即強認證效果情形下，達標認證才能帶來社會總體排放水平的降低。

（三）低碳精確認證

在精確認證機制下，并不存在外生給定的認證標準s，企業僅僅將自身單位產品排放水平通過第三方以可信方式公布于眾。若企業排放水平較低，則參與認證能夠帶來更大的銷量，從而提升利潤。若企業排放水平較高，則參與認證并不能吸引更多消費者，卻需要支付認證的相關成本，因此會選擇不參加認證。此時會存在排放水平的閾值e，若企業排放水平低于該閾值則會參加認證，若高于該閾值則不參加認證。當市場處于均衡狀態時，消費者也會根據該閾值估計未參加認證企業的排放水平。以下針對強認證效果與弱認證效果情形分別分析并進行比較。

1.強認證效果情形

若企業參與精確認證，消費者觀察到單位產品排放水平為e。當消費者效用滿足V-θe-p>0時，會選擇購買該產品，故市場需求為（V-p）/e。企業面臨的利潤優化問題為

綜合上述分析，我們得到如下命題。

命題3：在強認證效果情形下，若排放水平滿足e

命題3的結果表明，企業自身的排放水平是決定其是否參與精確低碳認證的主要依據，排放水平較低企業會主動參與精確認證。容易驗證，V-c2（e+e）/2V2

命題4：在精確低碳認證機制下，在強認證效果情形中，期望排放水平低于無低碳認證機制下期望排放水平；在弱認證效果情形中，期望排放水平高于無低碳認證機制下的期望排放水平。

命題4的結論與命題2一致，說明在精確認證機制下，期望總排放量與認證本身效果強弱有直接關系。

四、討論與數值分析

通過對無低碳認證、低碳達標認證與低碳精確認證情形下的價格、銷量以及期望排放水平進行綜合比較，可以得出一些有意義的管理啟示。

在消費者效用與碳排放水平直接相關的前提下，若企業參與了低碳認證，則能夠提升消費者剩余和社會福利。當市場中不存在低碳認證時，低排放企業的價值無法被消費者認識到，消費者只愿意以期望排放水平支付相應價格以獲得產品。引入低碳認證之后，更多的消費者發現企業的低碳產品能夠滿足自身對碳排放的偏好，從而有更多的消費者得到滿足。整體而言，消費者更加滿意。結合企業利潤增加的結論，可以得出整體社會福利由于低碳認證而上升了。

在市場中引入低碳認證后，若認證的成本不高，且企業排放較低，則企業能夠增加銷量和利潤。認證對企業帶來兩方面影響：一方面，認證的成本帶來了銷售價格增加，會負面地影響產品的銷量；另一方面，認證向消費者傳遞了更多的排放信息，從而吸引更多的消費者，會正面地影響產品的銷量。兩方面的影響綜合，低碳排放吸引消費者的影響更加顯著，總銷量上升。由于企業以利潤增加為前提決策是否參與認證，故利潤水平也不會降低。本研究中，企業面臨碳排放信息的不對稱，故可以借助低碳認證作為信號來改善自身的利潤。與傳統的信息不對稱模型相比，本研究僅考慮單個壟斷企業，故不存在企業退出市場的逆向選擇問題，模型更加簡化，以便于更加突出認證這一特殊形式信號的基本作用，分析不同類型認證的成本與收益，考察認證對碳排放量的主要影響。

低碳認證的影響力涉及對已認證產品感知價值的正面提升作用和對未認證產品感知價值的負面貶低作用。前者要求所有通過認證的企業排放均達到要求，與實際情況較為吻合；而后者則要求未通過認證的企業排放均未達到要求。在實際情況中，企業未參加低碳認證的原因很多，如成本約束、信息不全、認證過程時間過長、缺乏相應的人力資源等，排放不達標僅僅是未參與認證的可能原因之一，因此會出現弱認證效果情形，此時低碳認證的減排作用不容樂觀。若政府或認證機構希望通過低碳認證降低期望總排放，則需要努力降低認證成本，并采取宣傳或者其他激勵措施，推動排放達標的企業均參與認證，使得未通過低碳認證產品的負面影響發生作用。

將達標認證和精確認證相比較，達標認證提供的排放信息精度低，但也為標準s的靈活度提供了空間。第三方認證機構可以通過調整認證通過的標準s，實現不同的期望排放水平。我們更加關心認證機制的減排效果，因此通過數值實驗分析強認證效果背景下，期望排放隨認證標準s變化的情況，并與精確認證機制下的期望排放進行比較。計算參數設置為V=5，e=3，e=4，c=0.35，相應的計算結果如圖1所示。精確認證情形下，期望總排放量相比無排放機制時降低一固定值。在達標認證情形下，期望總排放量隨著合格標準的增加降低。這是因為當s增大時，一方面未通過認證的企業期望排放水平變高，需求下降顯著，從而帶來排放水平的下降；另一方面，標準變松使企業參與的可能性變大，而認證費用導致的價格提升亦會對總排放水平的降低作出貢獻。當認證標準s較嚴格時，企業參與可能性低，達標認證情形下的減排效果不如精確認證情形。當認證標準s相對寬松時，達標認證情形下的減排效果要優于精確認證情形。

總體而言，合格性認證比精確認證更加靈活，適用面廣，對企業的吸引力更大，實施的過程也相對容易。為了實現較低的排放目標，認證機構應當將認證標準設置為滿足條件（4）可行域范圍內較高水平。McKinnon對精確認證的精度和可行性進行了更加深入的評論，亦認為精確認證存在諸多不足之處[17]。

五、模型擴展

當生產技術出現一定突破或者碳排放管理手段優化之后，企業有可能通過支付一定的單位成本k進行減排改造，從而使單位排放水平減少δ。當減排成為決策時，低碳認證除了傳遞信息之外，還將起到促進企業減排的作用。由于強認證效果下，即使不存在減排改造決策也能夠取得較好的減排效果，故此處的擴展分析將針對弱認證效果情形展開，討論低碳認證對減少排放的影響。

（一）達標認證

對于排放水平處于[e，s]的企業而言，本已處于排放合格的區間，能夠通過認證。因為減排改造既花費成本，又不能帶來銷量的進一步增加，所以無動力實施減排改造。而排放水平處于（s，s+δ]的企業在特定條件下將積極實施減排改造。

通過利潤的比較對企業開展減排改造的條件進行分析。該企業若不進行減排改造，則無法獲得達標認證，相應利潤為Π0=V2/（4eμ）；若進行減排改造，則可以通過達標認證，此時利潤為Π5=V-c-k2/（2s+2e）。當Π5>Π0時，該企業將會實施減排改造。帶入利潤的表達式，可以得到認證標準與相關成本的關系。

將式（13）與式（6）進行比較，s的上限更低，可見當企業存在節能改造空間時，低碳認證標準可以更加嚴格。

在滿足式（13）條件的基礎上，期望總排放量為

容易驗證，Eδ，k是關于δ的凹函數，關于k的減函數。當減排改造成效δ較大時，將直接導致期望總排放量的降低，有可能低于無認證機制時的排放水平。當減排改造成本k較大時，也會帶來期望總排放量的降低，降低的主要原因是減排改造成本推高了售價，從而降低了市場銷量。

（二）精確認證

精確認證機制下引入減排改造后，結果與達標認證相比更加復雜。即使企業排放水平較低，仍然有可能選擇進行減排改造以獲取更多的利潤。我們通過利潤比較初步分析企業開展減排改造的條件。若進行減排改造并認證，則最終利潤為Π6=V-c-k2/（4e-4δ）；若僅參加認證，則利潤為Π3=（V-c）2/（4e）；若不參加認證也不進行減排改造，則利潤為Π0=V2/（2e+2e）。不存在僅開展減排改造而不參加認證的情況，因為這樣只會增加成本而不能帶來收益。

通過比較Π6，Π3和Π0的大小，可以得出企業實施減排改造和參與低碳認證的條件。當e

六、結論與未來研究

本文研究了碳排放信息不對稱下低碳認證的效果和影響。研究以消費者效用為基礎，以利潤最大化為目標分析了企業參與低碳認證的決策，建模比較了無低碳認證、低碳達標認證和低碳精確認證三種機制下企業的價格、銷量、利潤以及期望排放水平。模型分析結果給出了企業參加低碳認證的條件，指出了低碳認證對銷量與排放水平的多方面影響，并且提出在認證影響力大、覆蓋面廣的強認證效果情形下，低碳認證能夠降低期望排放水平；在認證影響力和覆蓋面不夠的弱認證效果情形下，低碳認證可能會導致期望總排放量上升。分析結果的討論對認證機構設置低碳認證標準以及推廣低碳認證給出了建議，通過數值算例展現了達標認證的靈活度和變化范圍。最后對模型進行了擴展，初步分析了企業具有減排改造選擇時的最優決策，討論了減排改造對認證標準以及排放水平的影響。

本研究現階段聚焦于低碳認證的信息作用，存在較廣的擴展空間。在后續的研究中，我們將結合低碳認證的信息作用深入分析企業減排技術投入的相關決策，在此基礎上考慮多個細分市場和多個認證等級，并且考慮多企業競爭的情形，以獲得對低碳認證更加全面的認識。

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