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基于复杂适应系统理论的我国碳汇市场多主体动态博弈仿真研究

作　者: 唐波
导　师: 高建中
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 管理科学与工程
关键词: 碳汇市场复杂适应系统多主体动态博弈仿真
分类号: F205;X196
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

世界人口继续在增长、环境日益在恶化、温室效应不断在增强,全球气候变暖已日趋严重。全球气候变化深刻影响着人类生存和发展,是各国共同面临的重大挑战。节能减排,保护我们共同的地球,应对气候变化,建立适合各国的碳汇市场是各国的当下任务。本文正是在这样的背景下,提出了用复杂适应系统理论来指导我国碳汇市场的构建,并用Swarm来对碳汇市场系统主体进行仿真模拟,主要结论与创新如下:本文在以我国的碳汇市场为研究对象,借鉴国外成熟的碳汇市场的经验,总结了建立碳汇市场的相关理论:(1)稀缺资源论与可持续发展理论。要永续利用世界上有限的资源就必须以可持续发展理论为指导,减少碳排放,保护环境与地球上有限的资源。(2)外部性理论。参与碳汇市场交易的项目具有外部性的特征,要实现其外部价值,并转换为内部价值,就必须通过市场交换,使之在使用过程中数量化、市场化、价值化。(3)科斯定理。只有在产权明晰的情况下,才能更好的安排生产活动,有效的控制排污权交易。(4)期货与期权的定价理论。碳汇市场也可以引入期权与期货的价格发现功能,来发现碳汇项目的合理价格。在综合分析这些理论后发现,碳汇市场是属复杂系统,加上我国特殊的国情,必须用复杂适应系统理论来指导我国碳汇市场的构建。在分析碳汇市场的复杂性后,文章对碳汇市场的系统主体进行了界定,包括碳汇市场的购买者、供给方、参与交易的碳汇项目跟市场监管单位四类。而制约碳汇市场系统的因素却是多方面的,有经济、社会文化和法律环境方面的约束,也有政府的行政干预的影响,还会受到市场不确定性因素的干扰。对于系统主体之间的博弈过程,各方都期望达到自身的利润、效益最大化。考虑到各博弈主体的动态适应机制,引入遗传算法来考察碳汇项目定价及主体间的博弈过程。在仿真平台的选取上,本文借鉴了系统仿真领域较为成熟的Swarm仿真技术。通过对森林碳汇市场进行仿真模拟,结果发现,碳汇项目的价格在一段时期的模拟运行后会趋于稳定,且买卖双方的总资产跟利润会随着时间的推移不断增长。而市场监管中心的效率却是波动无常的,跟系统风险、市场投机等因素有关。这就需要强化市场监管,增加各方面的投入,以达到碳汇市场的稳定运行。接着文章以四川大渡河森林碳汇项目实例来论证了碳汇项目在市场交易中可以比签约项目产生更多的利润,建立碳汇市场是市场经济运行的必然要求。最后,本文运用AGA-FAHP算法对系统仿真的可信度进行了评估,证实了系统仿真结果的可信性,也总结了当前研究在仿真技术等方面的不足。在对进一步的研究展望中,提出了将信息技术、系统科学与生态社会学等学科相结合来研究我国的碳汇市场。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章导论  10-19
  1.1 研究背景  10-11
    1.1.1 国际碳汇市场  10
    1.1.2 我国碳汇市场  10-11
  1.2 研究目的及意义  11-12
    1.2.1 研究目的  11
    1.2.2 研究意义  11-12
  1.3 国内外研究动态  12-16
    1.3.1 国外研究现状  12-15
    1.3.2 国内研究动态  15-16
    1.3.3 研究现状述评  16
  1.4 研究思路和方法  16-18
    1.4.1 研究内容与框架  16-17
    1.4.2 研究方法  17-18
  1.5 论文可能创新之处  18-19
第二章建立碳汇市场的基本理论  19-25
  2.1 稀缺资源论与可持续发展论  19-20
    2.1.1 稀缺资源论  19
    2.1.2 可持续发展论  19-20
  2.2 外部性理论  20-21
  2.3 产权理论与科斯定理  21-22
    2.3.1 产权学派  21
    2.3.2 科斯定理及应用  21-22
  2.4 期货与期权定价理论  22-25
    2.4.1 布莱克-斯科尔斯期权定价模型  22-23
    2.4.2 期货市场理论及应用  23-25
第三章复杂适应系统理论及碳汇市场的复杂性分析  25-34
  3.1 复杂适应系统基本理论及其建模方法  25-30
    3.1.1 复杂适应系统(CAS)原理  25-27
    3.1.2 多主体系统  27-28
    3.1.3 复杂适应系统的建模方法  28-30
  3.2 我国碳汇市场及复杂性分析  30-34
    3.2.1 我国碳汇市场的发展历程  30-32
    3.2.2 我国碳汇市场复杂性分析  32-34
第四章碳汇市场多主体动态博弈模型  34-49
  4.1 碳汇市场的系统主体的界定  34-36
    4.1.1 碳汇市场的购买者  34
    4.1.2 碳汇市场的供给方  34-35
    4.1.3 碳汇市场交易项目  35
    4.1.4 碳汇市场的监管单位  35-36
  4.2 碳汇市场系统环境制约因素分析  36-38
    4.2.1 社会文化舆论  36
    4.2.2 经济支持  36
    4.2.3 政府行政干预  36-37
    4.2.4 法律环境因素  37
    4.2.5 市场环境因素  37-38
    4.2.6 资源制约因素  38
  4.3 碳汇市场多主体动态博弈与建模  38-42
    4.3.1 碳汇市场多主体博弈概念  38-39
    4.3.2 多主体协调模型  39-40
    4.3.2 碳汇项目购买者与市场监管中心的协调  40
    4.3.3 碳汇项目供给方与国家环境管理局和市场监管中心的协调  40-41
    4.3.4 碳汇项目供给方与碳汇项目购买者之间的协调  41-42
  4.4 基于遗传算法的碳汇市场主体智能模型  42-49
    4.4.1 改进的遗传算法  43-44
    4.4.2 杂和遗传算法的计算步骤  44-45
    4.4.3 遗传算法在模拟碳汇项目定价决策中的应用  45-49
第五章碳汇市场多主体系统仿真及可信度评估  49-67
  5.1 复杂适应系统 Swarm 仿真平台  49-52
    5.1.1 Swarm 的建模思想  49-50
    5.1.2 Swarm 模型的结构  50-51
    5.1.3 Swarm 的类库  51-52
  5.2 碳汇市场仿真主体设计  52-54
    5.2.1 碳汇市场系统仿真前提假设  52
    5.2.2 碳汇市场系统主体的仿真属性  52-53
    5.2.3 系统主体仿真规则  53-54
  5.3 基于 Swarm 平台的森林碳汇市场系统仿真  54-59
    5.3.1 森林碳汇市场价格仿真  54-56
    5.3.2 森林碳汇市场价格模拟算法分析  56
    5.3.3 森林碳汇市场系统主体系统仿真  56-59
    5.3.4 实例分析---四川大渡河森林碳汇项目  59
  5.4 碳汇市场系统仿真可信度评估  59-67
    5.4.1 碳汇市场系统仿真可信度评估的指标体系  60-61
    5.4.2 评估模型的选取  61-62
    5.4.3 碳汇市场系统仿真的可信度评估  62-66
    5.4.4 小结  66-67
第六章结论与展望  67-69
  6.1 研究结论  67
  6.2 本研究的不足  67-68
  6.3 进一步的研究  68-69
参考文献  69-72
致谢  72-73
作者简介  73

基于复杂适应系统理论的我国碳汇市场多主体动态博弈仿真研究

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