【摘要】：碳排放所引起的全球環(huán)境污染問題涉及到社會(huì)生產(chǎn)、居民生活等各個(gè)方面,諸如海平面的上升,極端氣候的頻現(xiàn),土地干旱,沙漠化面積增大以及可用能源的枯竭等等。它不僅影響著當(dāng)前人們的生產(chǎn)生活,甚至還威脅到了我們這個(gè)星球上許多物種的生存。為了共同應(yīng)對(duì)人類所面臨的環(huán)境與生存危機(jī),聯(lián)合國相關(guān)機(jī)構(gòu)制定了一些可操作的減排方式,幫助各國控制未來溫室氣體排放水平,從而有效緩解環(huán)境問題。這些減排方式包括:1.通過征收碳稅的方式抑制生產(chǎn)規(guī)模,促使一般型企業(yè)向環(huán)保型企業(yè)轉(zhuǎn)變,從而達(dá)到減少排放量的目的。2.兩個(gè)地區(qū)之間可以進(jìn)行排放額度買賣的"排放權(quán)交易",即難以完成削減任務(wù)的地區(qū),可以花錢從超額完成任務(wù)的地區(qū)買進(jìn)超出的額度。3.采用聯(lián)合履行方式,即發(fā)達(dá)國家內(nèi)部的許多國家可視為一個(gè)整體,采取有的國家削減排放量、有的國家增加排放量的方法,在總體上完成減排任務(wù)。4.采用清潔發(fā)展機(jī)制,促使發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家共同減排溫室氣體。相較于傳統(tǒng)意義上的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)博弈模型,微分博弈因其獨(dú)特的模型屬性(其設(shè)定的決策是連續(xù)進(jìn)行的決策集合,且參與者的目標(biāo)函數(shù)受到狀態(tài)變量的影響)更能精確地反應(yīng)出博弈各方的實(shí)際情況,從而更加適合用于地區(qū)間碳排放控制問題的研究。本論文以微分博弈理論為基礎(chǔ),以時(shí)間一致性準(zhǔn)則為核心,以整體理性和個(gè)體理性為基本保證,通過運(yùn)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃和最優(yōu)控制兩類基本技術(shù),在全球減排的背景下研究地區(qū)間污染控制問題,主要從以下幾方面進(jìn)行了分析:第一,基于碳稅調(diào)控下的多地區(qū)排放微分博弈分析。在不考慮政治因素的影響下構(gòu)建微分博弈模型,研究了政府制定的碳稅政策,運(yùn)用最優(yōu)控制技術(shù),通過建立漢密爾頓函數(shù)的方法分析企業(yè)在面對(duì)政府所提出了動(dòng)態(tài)碳稅方案時(shí)所能制定的最優(yōu)生產(chǎn)策略。政府與企業(yè)之間存在著斯塔克伯格博弈,政府需要通過稅收調(diào)控政策在促進(jìn)整個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和控制污染中取得動(dòng)態(tài)的平衡。第二,基于碳排放交易系統(tǒng)下的多地區(qū)排放微分博弈分析�？紤]若干地區(qū)形成聯(lián)盟,一個(gè)環(huán)保機(jī)構(gòu)或協(xié)議(如Kyoto Protocol)為聯(lián)盟內(nèi)的每個(gè)地區(qū)都設(shè)定了標(biāo)準(zhǔn)排放量。如果超出該排放量,違約的懲罰是巨大的,所以各地區(qū)都不會(huì)違約。聯(lián)盟內(nèi)存在著碳排放許可權(quán)交易市場,任一地區(qū)任何時(shí)刻都能夠自由地在排放權(quán)市場上購買和出售一定量的排放權(quán)。建立微分博弈模型,運(yùn)用最優(yōu)控制技術(shù)分析在[0,T]時(shí)間段內(nèi)聯(lián)盟內(nèi)的各地區(qū)的生產(chǎn)及排放情況,并給出了開環(huán)或反饋納什均衡解。此外,本文還就需求為線性以及需求為三次函數(shù)兩種情況下,分析了基于排放權(quán)出售情況的地區(qū)間競爭微分博弈,考察了在排放權(quán)交易市場上雙寡頭競爭和寡頭壟斷兩種情況下的地區(qū)間策略的比較。第三,基于污染越界影響下的多地區(qū)合作減排策略微分博弈分析。本文考慮了發(fā)達(dá)地區(qū)與發(fā)展中地區(qū)間的合作或者不合作的情況對(duì)于各地區(qū)排放策略的影響,以及考慮地區(qū)間污染越界情況對(duì)各地區(qū)排放策略的影響,給出相應(yīng)的微分博弈模型,運(yùn)用漢密爾頓-雅克比-貝爾曼方程法求出發(fā)達(dá)地區(qū)政府的反饋納什均衡解,并就合作博弈情況給出具有時(shí)間一致性的動(dòng)態(tài)支付分配方案。文章的主要難點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)可以歸納為以下四條:1.分析了環(huán)保型企業(yè)和一般型企業(yè)這兩類企業(yè)在市場占有率變化情況下的政府碳稅策略問題。與其他文獻(xiàn)不同,本文以狀態(tài)變量的形式設(shè)定環(huán)保企業(yè)市場占有率的大小,并給出相應(yīng)的動(dòng)態(tài)變化過程,從而得出了雙狀態(tài)變量下的最優(yōu)控制問題(另一個(gè)狀態(tài)變量是排放累積存量)。2.不僅分析了碳排放權(quán)交易市場上的交易情況,同時(shí)也考察了市場上排放權(quán)出售的競爭情況。比較寡頭壟斷市場和雙寡頭競爭市場上,排放許可權(quán)的銷售價(jià)格和銷售量的區(qū)別。3.分析污染越界問題對(duì)政府間合作與否策略的影響。將兩類污染危害引入模型:局部污染擴(kuò)散性危害和整體污染累積危害。設(shè)定局部污染擴(kuò)散危害是短期的,易消散的;整體污染累積危害則是長期的,不易消散的。4.在合作性微分博弈中引入支付分配機(jī)制設(shè)計(jì)。通過"瞬時(shí)平衡得償"理論來確保博弈雙方最優(yōu)準(zhǔn)則持續(xù)被遵循,合作計(jì)劃能夠自始至終地根據(jù)已有的最優(yōu)準(zhǔn)則有效地保證下去,根據(jù)該機(jī)制得出的合作微分博弈分配解法滿足時(shí)間一致性。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X321

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本文編號(hào)：2475828