企業集團內部碳排放權交易規則設計研究

楊　麗，曹　明，王　勇,3

(1.安徽科技學院 財經學院，安徽 鳳陽 233100；2.中國礦業大學 文學與法政學院，江蘇 徐州 221116；3.南京農業大學 公共管理學院，江蘇 南京 210095)

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企業集團內部碳排放權交易規則設計研究

楊麗1，曹明2，王勇1,3

(1.安徽科技學院 財經學院，安徽 鳳陽 233100；2.中國礦業大學 文學與法政學院，江蘇 徐州 221116；3.南京農業大學 公共管理學院，江蘇 南京 210095)

新的經濟形勢下，社會對企業減少碳排放提出了更高的要求，企業集團作為我國主要經濟主體能否在這場經濟變革中抓住機遇，取決于是否能夠占領溫室氣體減排的先機。企業集團的特征使其具有進行碳排放權內部交易的可行性，論文將碳排放權交易思想引入企業集團內部，結合企業集團的特征選擇間隔型雙向拍賣作為企業集團碳排放權交易方式，并設計了間隔型雙向拍賣規則，且利用數理方法證明了該拍賣規則除了具有激勵相容性外，還能夠阻止成員企業的“惡意報價”行為、保證交易集中買賣雙方交易數量相等、提高成交速率、防止成員企業共謀行為和減小交易費用。

企業集團；連續性雙向拍賣；間隔性雙向拍賣；碳排放權

中國政府2009年公布了“到2020年我國單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%”[1]的減排目標，并將該目標作為約束性指標納入國民經濟和社會發展中長期規劃中，2014年11月我國發表聲明“計劃2030年左右二氧化碳排放達到峰值”[1]，可見，在低碳經濟的背景下，企業發展正面臨著政策管制等 “碳風險”[2]。企業集團作為我國重要的經濟主體，是二氧化碳的主要來源，解決如何減少二氧化碳排放的問題刻不容緩。近年來，碳排放權交易作為一種以市場機制為基礎的環保機制，已經被很多機構認為是一種有效降低減排成本的工具之一[3-6]。

碳排放權交易系統能否有效的運行很大程度上決定于關鍵設計要素的合理安排，王毅剛等[7]認為一個完整的排放交易體系應包括總量限制制度、許可分配制度、交易制度、柔性或靈活機制、監測報告核證制度、處罰制度等。可見，交易規則設計是排放權交易體系的關鍵要素。目前國際上碳排放權的場內交易是依托于氣候交易所來實現的，比較典型的交易所有歐盟氣候交易所、芝加哥氣候交易所等，這些氣候交易所的共同特點是交易規則中集中競價的方式都采用雙向拍賣的方式，所不同的是雙向拍賣類型和拍賣規則根據需要有所不同。

企業集團內部的成員企業由于分布行業、生產和治理技術、生產規模和管理水平等不同，其邊際減排成本存在差異，該特征符合碳排放權交易的基本條件。此外，企業集團內部成員企業的“雙重性”和“二級模糊”[8]屬性，為企業集團內部交易行為提供了先天的條件[9]，但同時，也使得企業集團內部碳排放權交易行為具有特殊性和復雜性。本文的主要目的是依據企業集團的特征設計出一種適應于企業集團內部碳排放權交易的拍賣規則。

一、拍賣類型的選擇

依據雙向拍賣交易規則中買賣雙方發生交易的時間不同，雙向拍賣分為連續型雙向拍賣和間隔型雙向拍賣[10]。

連續型雙向拍賣與間隔型雙向拍賣在市場流動性要求、價格有效性要求、執行成本、信息透明度等方面存在著較大的差異，具體見表1。

企業集團內部碳排放權交易市場不同于普通的金融交易市場，成員企業購買碳排放權配額的主要目的是彌補限排期超額排放的二氧化碳排放量，來避免受到嚴格的懲罰，而不是為了通過投資獲得利潤，因此，集團內部碳排放權交易市場對交易的流動性要求不高。對于集團管理部門來說希望交易主體能夠上報真實價格，通過交易使整個集團的邊際減排成本減小，從而達到提高集團低碳競爭力的目的。此外，低成本永遠是企業追求的目標，成本較小的拍賣方式將是集團的最優選擇。基于以上原因，結合表1中連續型雙向拍賣和間隔型雙向拍賣對比分析結果，本文采用間隔型雙向拍賣作為集團內部碳排放權交易拍賣方式。以下將從報價規則、出清規則、成交價格規則和匹配規則來對間隔型雙向拍賣的拍賣規則進行設計。

表1連續型雙向拍賣與間隔型雙向拍賣的差異

拍賣類型連續型雙向拍賣間隔型雙向拍賣市場流動性要求高低價格有效性要求低高執行成本高低信息透明度高低結算頻率高低單次成交量小大

資料來源于：《金融市場微觀機構理論》，上海財經大學出版社，1999。

二、拍賣規則設計

為了便于對交易規則進行說明，本文做出以下假設：①假設在某一限排期有L個成員企業獲得碳排放權交易許可證，其中有s個成員企業出售碳排放權配額，出售數量為N售；有t(t=L-s)個成員企業購買碳排放權配額，購買數量為N購；②交易雙方都是風險規避型企業；③在交易真正開始前，交易主體將自己預交易的碳排放權數量M和報價P提交給交易平臺，因此，交易平臺收到的交易主體信息是M和P的數組(M，P)，M大于零表示該交易主體是賣方，M小于零表示該交易主體是買方；④交易過程發生的管理費用由集團承擔。

(一)關于報價規則

買賣雙方的報價必須在價格集合(pmin,pmax)內，雙方一次提交的交易數量必須在數量集合(0,M現值)內，其中，pmin和pmax是交易管理部門規定的最小和最大報價值；M現值是買賣雙方賬戶更新之后的碳排放權配額數量當前值。

(二)關于出清規則

本文采用Wurman等(1998)提出的拍賣排序方法進行多交易主體多單位報價的排序[11]。具體是將一個成員企業對m個碳排放權配額的報價，看作m個成員企業以相同的價格對一個單位碳排放權配額的報價，然后按照價格從高到低的順序依次對單位碳排放權配額進行排序，同一價格隨著配額重復排序，同一報價水平下，交易客體采用時間優先的排序方式。排完序之后形成一個價格集合S，如果用pi表示同一水平的報價額，該集合表現形式如下。

價格集S中，每個pi對應一單位配額(p1>p2>…>pi>L>pk)，Mi表示報價同為pi的碳排放權配額數量(M1+M2+…Mi+…+Mk=N售+N購)，本文選取位于N售+1位置的價格作為出清價格。出清規則為：

假設位于N售+1位置的碳排放權配額報價為pf，如果pf來自賣方，那么碳排放權配額報價低于pf的賣方和報價與pf相同但位置處于pf之后的碳排放權配額賣方都進入到交易集中，報價高于pf的碳排放權配額買方和報價與pf相同位置處于pf之前的買方都進入到交易集中，同時，報價位于N售+1位置的賣方也進入到交易集中；如果pf來自碳排放權配額的買方，那么報價高于pf的買方和報價與pf相同但位置處于pf之前的買方都進入匹配集，報價低于pf的賣方和報價與pf相同位置處于pf的之后的賣方進入匹配集，報價位于N售+1位置的交易主體不進入匹配集。如果用rank(bi)來表示報價bi在報價集合S中所處的位置，由以上出清規則確定的交易集用集合表示如下：

如果N售+1位置的報價來自賣方，則交易集為：

{Mi>0|rank(Mi)>N售+1}∪{Mi<0|rank(Mi)0|rank(Mi)=N售+1}

如果N售+1位置的報價來自買方，則交易集為：

{Mi>0|rank(Mi)>N售+1}∪{Mi<0|rank(Mi)

(三)關于成交價格規則

交易主體進入交易集后，交易雙方要按照規定的價格進行計算。關于成交價格理論界的前輩們提出了不同的確定方法，Wurman等(1998)提出如果第N售+1位置(出清位置)的價格為ps則交易集中的所有交易主體都按照這一價格進行交易[11]；我國學者殷紅和王先甲(2004)提出了一種價格確定方法，即如果位于第N售+1位置的報價為ps來自賣方，那么所有交易統一按照ps-1進行交易，如果報價ps來自買方，那么所有交易統一按ps進行交易，特殊地，當第N售位置的報價與第N售+1位置的報價相同時，按照ps+1進行交易[12]。這兩種方法在一定環境下都具有一定的有效性，但是在集團內部由于成員企業之間信息溝通暢通和交流頻繁，很容易引發共謀行為，因此，本文在前人研究的基礎上，對成交價格做了相應的改進。具體規定如下：如果位于第N售+1位置的報價為ps，且ps來自賣方，那么所有交易的碳排放權配額統一按照ps-1進行交易，特別地，如果N售與N售+1位置的報價相同，則所有交易統一按照ps進行交易；如果報價ps來自買方，那么所有交易的碳排放權配額統一按ps進行交易。

(四)關于匹配規則

關于匹配規則，本文采用王先甲和殷紅(2004)提出的“高高匹配”原則[13]。所謂“高高匹配”是指對于進入交易集的碳排放權配額的買賣雙方，將提交的配額數量作為優先匹配的依據，即在統一交易價格確定之后，首先將提交配額數量最高的賣方和買方進行匹配，成交配額數量為兩者之間提交配額的最小值。對于提交數量沒有滿足的賣方或買方，再與交易子集中余下的碳排放權配額賣方或買方組成新的交易子集；然后再將新的交易集中提交配額最高的賣方和買方進行匹配，提交的配額數量沒有被滿足的賣方或買方再與交易子集余下的交易主體組成新的交易子集，以此類推，直到交易集中所有配額需求均得到滿足為止。若出現多個碳排放權配額賣方提交的配額數量最高，或者多個碳排放權買方的需求配額數量最高，則報價最低的賣方，或者報價最高的買方優先匹配。如果出現多個買方或賣方提交的配額數量相同，同時報價也相同，則最先提交交易信息的買方或賣方優先匹配。

三、拍賣規則有效性分析

以上對依據企業集團的特征進行了拍賣規則的設計，以下將利用數理推導的方式對該規則進行驗證，以證明其有效性。

(一)報價規則防止了“惡意報價”行為

在拍賣進行時，拍賣雙方的排序依據交易主體的報價和交易數量，因此，交易信息的質量影響著排序的公平性。報價規則的設計規定了交易主體的報價范圍，超出報價范圍的則不予進行交易，一定程度上防止了有些成員企業的“惡意報價”行為(報價過低或過高)。

(二)出清機制保證了交易集中買賣雙方的交易數量相等

如果位于N售+1位置的報價來自賣方，不妨設N售+1位置之后的賣方有y個，則N售+1位置之前的賣方有N售-(y+1)個，假設N售+1位置之前的買方有x個，那么N售+1位置之前共有N售-(y+1)+x個交易主體，即N售=N售-(y+1)+x，則x=y+1。依據出清規則N售+1位置的賣方進入交易集，此時匹配集中有x個買方和y+1個賣方，交易市場上達成交易雙方交易數量相等。

如果N售+1位置的報價來自買方，不妨設N售+1位置之后有y個賣方，則N售+1之前有N售-y個賣方，設N售+1之前有x個買方，則N售+1之前共有N售-y+x個交易主體，則N售=N售-y+x，即x=y。由出清規則知N售+1位置的買方不進入匹配集，此時匹配集中，交易雙方的交易數量相等，市場出清。

(三)鼓勵了交易主體快速提交信息

在Wurman等(1998)[11]和王先甲等(2004)[13]的研究中，在統一價格水平下單位交易客體采用隨機的排序方式，這種排序方式體現了一定的公平性，但是對于企業集團來說時間就是利潤，因此為了鼓勵交易主體迅速完成報價，提高效率，本文規定同一報價水平情況下，按照時間先后的原則進行排序。按照此規則，如果i和j均為買方且報價相同，如果i提交信息時間早于j，則來自i的報價位于來自j的報價之前；如果i和j均為賣方且報價相同，i提交信息時間早于j，則來自i的報價位于來自j的報價之后。如此以來，同一報價水平下，先提交交易信息的交易主體匹配成功的可能性較大。

(四)具有激勵相容性

“如果在一個拍賣機制下，參與人能夠按其真實的估價進行報價，我們就稱這個拍賣機制對參與人是激勵相容的”[13]本文認為集團內部交易機制激勵性的好壞在于能否引導理性的買賣雙方提交的報價等于它們的邊際減排成本。以下利用數理分析方法來證明該拍賣規則具有激勵相容性。

假設N售+1位置報價為ps，則N售位置的報價為ps-1，N售+2位置的報價為ps+1，依據出清規則，則有ps-1>ps>ps+1。將N售+1位置報價對應的單位碳排放權表示為M，如果M大于零表示N售+1位置的報價來自賣方，如果M小于零表示N售+1位置的報價來自買方。為了證明方便，該部分交易主體如果不特別說明每次只交易一單位碳排放權配額。

1.當N售與N售+1位置的報價不同時

對于買方：設vi表示買方i的二氧化碳邊際治理成本，p是其報價，由出清規則知買方i匹配成功的概率P(win|p=ps)=0，該買方的期望效應Vi為：

Vi=P(p>ps)·[(vi-bs)·P(M<0)+(vi-bs-1)·P(M>0)]

(1)

當vi≥ps-1時，由ps-1>ps>ps+1知，vi-ps-1≥0，vi-ps≥0，由于買方總是希望贏得排放權配額的概率最大，如果買方按照自己的邊際治理成本進行報價，即p=vi，則P(p>ps)=1，買方此時獲得了最大的期望值；當ps-1>vi≥ps時，vi-ps-1<0，vi-ps≥0，由于買方屬于風險規避型經濟組織，當Vi有可能為負值時，買方會選擇不交易，所以p=vi是買方的最佳選擇，此時P(p=ps)=1，P(p>ps)=0,買方效應為零；如果vips)=0，Vi=0。所以，不論在什么情況下，p=vi是其最優戰略。

對于賣方：假設賣方j的邊際減排成本是uj，p是賣方報價，由出清規則知賣方匹配成功的概率P(win|p=ps)=1，則賣方j的期望Ui為：

Uj=[P(p0)·(ps-1-uj)]

(2)

當時uj≤ps，ps-1-uj≥0，ps-uj≥0,此時若賣方報價p=uj，則匹配成功那個的概率P(p≤ps)=1，Uj最大；當psps-1時，ps-1-ii<0，ps-ui<0,此時，賣方選擇報價p=ui是其最優選擇。依據以上分析，不論單位排放權對賣方的價值為多少，報價p=ui是賣方最優戰略。

2.當N售與N售+1位置的報價相同時

對于買方來說，當N售與N售+1位置的報價相同時，贏得排放權配額的概率為P(win|p=ps)>0，則買方i的期望效應Vi為：

Vi=[P(p>ps)·P(M<0)+P(p=ps)·P(win|p=ps)]·(vi-ps)+[P(p>ps)·P(M>0)]·(vi-ps)

(3)

當時vi≥ps時，vi-ps≥0，此時買方選擇報價p=vi時，買方的期望效應最大；當vips)=0，此時Ui=0。可見，不論在什么情況下，買方選擇其邊際減排成本作為報價，是它的最優選擇。

對于賣方來說，依據出清規則，當N售與N售+1位置的報價相同時，贏得排放權配額的概率P(win|p=ps)=1，賣方j的期望效應Uj為：

Uj=[P(p0)]·(ps-uj)

(4)

當時uj≥ps，ps-uj≤0，此時，賣方j希望獲得排放權配額的概率最小，當p=uj時，P(p0，此時，賣方希望獲得排放權配額的概率最大，當p=ui時，P(p

綜上，在該交易價格機制下，買賣雙方的最優戰略都是以各自的邊際減排成本進行報價時，所獲得的期望效應最大，只要買賣雙方是有限理性，其所提交的報價就等于其邊際減排成本。此時，管理部門可以掌握各成員企業的邊際減排成本，為排放權交易機制的進一步改善提供依據。

(五)防止成員企業共謀

相對于全球范圍或全國范圍內的企業來說，集團內部各成員企業之間更容易發生共謀，按照傳統的成交價格，如果N售+1位置的報價來自買方，且N售與N售+1位置報價相同，則按照更低的價格完成交易，如此，成員企業之間具有共謀的動機，本文交易價格規則的設置消除了買賣雙方的共謀動機。對于買方來說，由本文成交價格規則知，不論N售與N售+1位置的報價是否相同都按照ps的價格進行交易，買方不能從共謀行為中獲利，因此不具有共謀動機；對于賣方來說，當N售與N售+1位置的報價不同時，所有交易集中的配額統一按照ps-1進行交易，當N售與N售+1位置的報價相同時，所有交易集中的配額將統一按照ps進行交易，由出清規則知ps

(六)減小交易費用

在成員企業進行碳排放權交易時，必然會發生相應的費用，對于交易管理部門來說，交易發生時伴隨著交易管理成本；對于交易主體來說，雖然不需要向集團交易部門交納相應費用，交易成本較小，但是也會發生一些管理費用，例如打印合同費用等。因此，不論集團管理部門還是交易主體，都希望能夠使交易費用最小。本文選用了間隔型雙向拍賣，提高了單次拍賣成交的碳排放權配額數量，減少了交易的次數，從而降低了集團交易管理費用。

四、結束語

為應對氣候變暖世界各國達成了空前的統一戰線，減少溫室氣體排放在全球范圍內正由科學共識轉變為實際行動，企業集團作為我國溫室氣體排放的重要經濟主體，采取措施減少溫室氣體的排放是必要的。本文選用間隔型雙向拍賣機制，依據企業集團特征設計了集團內部碳排放權交易規則，并使用數理方法證明了拍賣規則的有效性，對企業集團減少二氧化碳排放具有一定的參考價值。

應該指出的是，本文是在假設企業集團成員是風險規避性企業，不能涵蓋一切情況，還需要根據具體情況進行分析，不斷完善和充實不同風險類型企業交易規則，使其更具有實效性。

〔1〕 劉書嘉.聯合國利馬氣候大會今開幕 談判博弈進入關鍵階段[EB/OL].(2014-12-01)[2014-12-9] http://jiangsu.china.com.cn/html/2014/gdxw_1201/635131.html

〔2〕 新能源與低碳行動課題組.低碳企業低碳領袖[M].北京:中國時代經濟出版社，2011:25-26.

〔3〕 ZHANG Z.Meeting the Kyoto targets:the importance of developing country participation[J].JournalofPolicyModeling,2004，26:3-19.

〔4〕 KARP L，J.ZHANG.Regulation of Stock Externalities with Correlated Abatement Costs[J].EnvironmentalandResourceEconomics,2005，32：273-300.

〔5〕 NICHOLAS STERN.TheEconomicsofClimateChange:TheSternReview[M].Cambridge:Cambridge University Press，2007：507-517.

〔6〕 AKHURST MARK,JEFF MORGHEIM,RZCHEL LEWIS.Greenhouse gas emissions trading in BP[J].EnergyPolicy,2003,31:657-663.

〔7〕 王毅剛,葛興安，等.碳排放權交易制度在中國道路——國際實踐與中國應用[M].北京:經濟管理出版社,2011:5-6.

〔8〕 于立,于左，等.企業集團的性質、邊界與制度難題[J].產業經濟評論,2002(11):49-62.

〔9〕 陳艷利.企業集團內部交易及其限制競爭行為研究[D].大連：東北財經大學,2009.

〔10〕 詹文杰.雙向拍賣的交易機制和交易策略[M].武漢:華中科技大學出版社,2009:10-13.

〔11〕 WURMAN P R,WALSH W E,WELLMAN M P.Flexible double auctions for electronic commerce:Theory and implementation[J].DecisionSupportSystems,1998,24(1):17-27.

〔12〕 殷紅,王先甲.網上雙邊拍賣機制設計及其實現[J].系統工程理論與實踐,2004(10):110-121.

〔13〕 王先甲,殷紅.一種激勵相容的電力市場雙邊拍賣機制[J].電力系統自動化,2004(18):7-15.

(責任編輯周吉光)

Study on Trading Rules Design of Carbon Emission Permits in Enterprise Group

YANG Li1, CAO Ming2, WANG Yong1,3

(1. Anhui Science and Technology University, Fengyang, Anhui 233100; 2. China University of Mining and Technology,Xuzhou, Jiangsu 221116; 3. Nanjing Agriculture University, Nanjing, Jiangsu 210095)

Higher demand was put forward to reduce carbon emission under the new economy situation. Whether enterprise group which is the main economic organization in china can seize the opportunity in this economic transformation depends on whether can take the preemptive opportunities to reduce carbon emission successfully. The characteristics make it feasible to carry out the emission permits trade of carbon in enterprise group. In this paper emission permits trade of carbon was introduced into enterprise group. On the basis of the enterprise group, the interval-type double auction is selected as a transaction of enterprise carbon emissions; a rule of the interval-type double auction is designed as well. Besides the ability of incentive compatibility, there is a serious function of the regulation of the interval-type double auction which is the avoidance of related party’s behaviors about malicious-quote, the guarantee of equality of trading quantity on both parties, the increase of turnover rate, the prevention of collusive action and the decrease of trading expenses, which is proved by mathematical methods.

enterprise group; continuous double auction; interval-type double auction; emission permits trade of carbon

10.13937/j.cnki.sjzjjxyxb.2016.01.011

2015-11-02

國家社科基金一般項目(15BGL175);江蘇省教育廳社科項目(2013SJD790060);中央高校基本科研業務費專項資金(2013W16)。

楊麗(1984—)，女，安徽靈璧人，管理學碩士，安徽科技學院財經學院助教，主要研究方向為產業經濟學。

F062.2

A

1007-6875(2016)01-0066-05

網絡出版地址：http://www.cnki.net/kcms/doi/10.13937/j.cnki.sjzjjxyxb.2016.01.011.html網絡出版時間：2016-02-2015：30