基于高低匹配的排污权交易市场机制设计

任玉珑，罗晓燕，孙睿

（重庆大学经济与工商管理学院，重庆400044）

基于高低匹配的排污权交易市场机制设计

任玉珑，罗晓燕，孙睿

（重庆大学经济与工商管理学院，重庆400044）

文章以排污权交易为背景，设计并建立了排污权交易高低匹配市场机制。该机制能够解决现实排污权交易中由于信息不对称造成的排污权交易市场清淡，把排污许可证匹配给效用最大的双方，并在均衡时的交易量是达到所能成交的最大量。为促进建立稳定活跃的排污权交易市场提供可供借鉴的参考。

排污权交易；排污许可证；高低匹配；市场机制

0 引言

排污权交易（pollution rights trading）是指在一定区域内，在污染物排放总量不超过允许排放量的前提下，内部各污染源之间通过货币交换的方式相互调剂排污量，从而达到减少排污量、保护环境的目的。

与排放标准和排放费相比，排放标准是对企业可以排放多少污染物的法定限制，若超过限制，就会面临经济惩罚甚至刑事处罚，征收排放费是对企业排放每单位排污物的收费，排污标准是一种“非黑即白”的管制方式，对超过某个特定水平的污染所实施的惩罚非常高，但是对于维持在污染线以下的行为却没有任何奖励；排放费则为企业提供减少污染的边际激励，导致那些治理成本低的企业会比治理污染成本高的企业更努力去治理污染，但是却不利于总量的控制。排污权交易把排放标准制度下的某些优点和收费制度下的某些优点结合起来，政府机构决定总的排放量，如果条件允许，一个竞争性的排污权交易市场，就会使得污染减少以最低成本的方式实现，在控制总量的同时，兼顾了成本效率。排污权交易也因为其双重优点，越来越受到世界各国的广泛关注。

排污权交易的核心是培育一个活跃的排污权交易市场，使得治污成本低的企业和成本高的企业都积极参与，这样排污权交易的成本效率才能得以体现[1]。本文认为，排污权交易市场机制设计首先应该解决的难题是：排污权交易市场竞价机制不但要考虑排污权供应方（卖方）的对其成本的估值，也要考虑需求方（买方）对其价值的估值。理论上只要存在污染治理成本差异，就会有交易动力，而实际中，过低的交易价格使得卖方并不急于出售自己过剩的排污权，打击其参与排污权交易的积极性；导致市场交易清淡。

1 高低匹配与排污权交易

高低匹配[2]（High-low match），即买家依据报价进行由高到低排优先级，卖家按照报价由低到高排优先级。首先匹配优先级最高的买家和卖家，然后匹配优先级次高的买家和卖家，以此类推。

高低匹配通过不断的撮合使得均衡时的交易量是达到所能成交的最大量，且每单位交易量都尽可能的分配给效用最大双方[3]。

在排污权交易市场中运用高低匹配交易的合理性：（1）满足多边交易的需求。与一级密封拍卖相比，有更加明确的买卖对应关系，更适合于污染源相互间的交易。（2）有利于促使排污权交易市场的稳定性。高低匹配交易可以制定灵活的价格机制，根据每一次匹配确定不同的价格，非常适合用于污染治理成本不同的企业间进行交易。

2 基于多主体的排污权交易高低匹配竞价机制

高低匹配竞价机制分为以下几个步骤[4]：

（1）为交易系统确定匹配周期。假设T为系统的匹配周期，t为第k轮匹配的开始时间，则第k轮清算时间区段为[t+ kT,t+(k+1)T]；在t+(k+1)T，列出所有排污许可证剩余企业（卖方）上报的愿意出售的许可证的价格和对应的量，所有需要排污许可证企业上报的愿意购买的许可证的价格量。如图2所示，S1，S2，…，S5是5个排污许可证供应企业的上报的愿意出售的排污许可证的价格和对应的供应量；D1，D2，…，D5是5个排污许可证需求企业上报的需要购买的排污许可证的价格和对应的需求量。

（2）匹配周期确定后，为了避免每次匹配对不满足匹配要求（即供给方报价大于需求方报价）的报价进行处理，制定一个匹配出清价格。假定排污许可证卖方对单位许可证的价值估值为VS，买方对单位许可证的价值的估值为Vb，（Vs、Vb由各个企业的边际治污成本决定），卖方报价策略函数为P (Vs)，买方的报价策略为P(Vb)，且P(Vs)、P(Vb)是严格单调递增的[5]。为了尽可能扩大交易区间，匹配的出清价格P0可以定义为卖方与买方的需求曲线的算术平均值中最小值，_即匹配规则为：买方报价大于等于P0与卖方报价小于等于P0的参与本次匹配，其余的卖家与买家进入下一轮匹配或者是退出交易，即图中S4、S5、D4、D5不参与本轮的匹配。

（3）匹配量Q的确定。先对参与排污许可证交易的卖家按照报价进行从低到高的排序，对参与交易的买家按照报价从高到低进行排序。排在最前面的卖家和排在最前面的买家之间的价差是最大的，最先进行匹配。若排序优先级的卖家的供给量已经卖完，而排序优先级的买家的需求量还未满足，则排序次之的卖家继续与排序优先级的买家进行匹配；若排序优先级的买家的需求已经得到全部满足，而排序优先级的卖家的供给量还有剩余，则排序次之的买家与之匹配。若卖方优先级的供给量与买方优先级的需求量正好相等，则依次取出次之的买卖双方进行匹配。直至其中一方的量得到全部满足。

匹配过程如图2所示。

3 算例分析

设[t+kT,t+(k+1)T]时间段共有5家排污许可证卖家上报了供给量和价格，5家排污许可证买家上报了需求量和价格，其报价策略如表1所示（量为正表示排污许可证供给企业，量为负表示许可证需求企业）：

表1

本轮匹配过程：

（2）清除出卖方报价比P0大买方报价比P0小的企业，即删除企业3,4,5，4’，5’的申报量；

（3）匹配量如表2。

表2

4 经济特性分析

高低匹配交易为参与交易的各方提供了均衡的交易平台[6]，同时具备以下的特性：

（3）由（2）中P的表达式知，当参加交易的买方和卖方的数量增加时，买卖双方都倾向于如实的报价，这样△→0，即交易价格P是收敛的。也因此，政府应该让更多的企业参与到排污权交易[7]。

5 结论

本文以排污权交易为背景，设计并建立了考虑排污权交易的双方对于排污权价值估值的排污权交易高低匹配竞价机制，通过不断撮合的过程，把排污许可证匹配给效用最大的双方，并在均衡时的交易量是达到所能成交的最大量，调动排污权交易双方积极参与交易，活跃了排污权交易市场，使得排污权交易的成本效率能得以体现。并通过算例给出了高低匹配机制下匹配量和匹配价格的求解过程，这对促进排污权交易、建立稳定活跃的排污权交易市场能起到积极的作用。

[1]陈德湖.基于一级密封拍卖的排污权交易博弈模型[J].工业工程，2006，5(9).

[2]Mankiw N G.Principles of Economics[M].北京:北京大学出版社,1999.

[3]夏清，孙正运.考虑交易成本的区域市场撮合交易模型[J].电网技术，2005，17（29）.

[4]唐亮贵，李双庆，程代杰.基于多主体的撮合交易模型及其算法研究[J].计算机工程与应用，2003，(23).

[5]Peter R Wurman.Dynamic Pricing in the Virtual Marketplace[J]. IEEE Internet Computing,2001，5（2）.

[6]张维迎：博弈论与信息经济学[M].上海人民出版社,1996.

[7]肖汉江,罗云峰,赵勇等.初始排污权拍卖的博弈分析[J].华中科技大学学报,2001,29(9).

（责任编辑/易永生）

F407.61

A

1002-6487（2011）05-0060-02

国家自然科学基金资助项目（70903080）

任玉珑（1944-），女，长沙人，教授，博士生导师，研究方向：电力经济与政策机制设计。

罗晓燕（1983-），女，四川泸州人，硕士研究生，研究方向：能源技术经济及管理。

孙睿（1974-），男，山东济宁人，讲师，研究方向：网络型产业组织理论与动态博弈。