基于碳减排政策的企业低碳制造战略优化研究

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近年来,全球气候变暖引发公众对于低碳发展的关注。高能耗工业企业作为碳排放的主体,面临诸多来自内外部的压力和挑战,低碳化发展是其战略转型的必由之路。低碳制造战略作为工业企业低碳转型的可行策略之一,学者对其相关问题的研究已从环境战略阶段划分、碳减排政策驱动、碳减排最优策略等方面进行了详细分析。而划分不同阶段碳减排战略和对应政策驱动作用,并分别研究低碳制造战略优化策略的文献还很少见。事实上,在企业低碳制造战略的实施过程中,不同阶段的具体碳减排措施存在差别,碳减排政策的驱动作用也存在差别。在此背景下,本文在划分主动和被动减排的前提下,基于碳减排政策的视角,展开企业低碳制造战略优化问题的研究。  首先,通过文献分析和访谈法,将LCMS划分为被动和主动阶段,并识别其对应碳减排政策和碳减排措施特征。访谈结果表明:规模稍小企业碳减排措施以工艺改进、设备更新等局部投入为主,可界定为企业LCMS被动阶段;规模稍大企业会实施低碳创新措施,可界定为企业LCMS主动阶段;企业LCMS被动阶段,碳税及排放交易政策影响程度更明显;企业LCMS主动阶段,排放交易政策和补贴激励企业创新碳减排。本文基于碳减排政策,从被动阶段和主动阶段两个方面细化企业低碳制造战略,研究碳税及排放交易下被动阶段低碳制造战略优化问题、政府补贴及排放交易下主动阶段低碳制造战略优化问题,以求为企业LCMS提供更为系统的框架,为政府政策制定提供操作启示。  其次,针对被动LCMS,研究碳税及排放交易下的碳减排最优策略。考究碳税及排放交易的共同作用,构建碳税及碳交易机制下企业利润最大化模型和碳减排成本最小化模型,用数学微分法求解企业最优计划碳减排量和最优产量。并通过计划碳减排量来规划企业碳减排具体投资策略。随后运用灵敏性分析探究碳税税率和碳交易价格对碳减排策略实施的影响。结果表明,LCMS被动阶段,政府应采取碳税和碳交易共同机制指导企业被动阶段的碳减排。对于企业,为实现最优计划碳减排量,可改进碳减排工艺的减排效果;企业碳减排最优投资策略成本则随碳交易价格和碳税增加而相应增大,随减排效果系数增大而增加,随成本系数增大而减少;最优产量随着碳交易价格变化而增加或减少,其变化应与碳配额与初始单位产量的碳排放量有关。研究结果可为被动减排的碳税等惩罚政策制定提供参考,也为企业最优计划碳减排量、最优投资策略及最优产量等低碳制造战略优化决策提供理论依据。  最后,针对主动LCMS,研究政府补贴及排放交易下的碳减排最优策略,构建补贴及排放交易下企业实施主动碳减排创新策略的成本收益模型,通过矩阵正定性判定是否存在最优策略,以数学微分法研究该最优策略的实施。同时,构建行业成本收益模型,以拉格朗日乘数法探讨帕累托最优并讨论如何通过政府政策激励企业进行帕累托改进,最终实现帕累托最优。通过典型算例分析,对最优碳减排策略选择与政策调节帕累托改进的优化过程进行演算,并采用灵敏性分析对参数影响加以分析。结果表明,企业LCMS主动阶段,政府政策应激励部分企业主动创新减排,与企业形成合力,实现碳减排的创新突破,从而引导企业碳减排的帕累托改进。对企业而言,为实现主动碳减排最优策略选择,在实施主动阶段的最优碳减排策略时,应尽量保证其产品创新投入和工艺技术创新投入随其相应减排效果系数的增加而加大,随对应收益影响系数的增大而逐步增加;其管理创新投入则随收益影响系数的增大而逐渐增加,同时保持其对补贴及排放交易下的政府超额补贴系数的更快速反应。研究结论可为主动减排的政府补贴等激励政策制定和企业最优投资策略等低碳制造战略优化问题提供理性思考的框架。  本文在考虑碳减排政策下,对企业LCMS主动和被动阶段进行优化研究,力求为政府在不同减排阶段政策的制定提供科学指导,同时也为企业在不同减排阶段的战略规划提供逻辑思考的框架,更能够为其具体的低碳运营管理决策提供理论依据。
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