Создать PDF Рекомендовать Распечатать

Анализ равновесия на федеральном и региональном рынке разрешений на производственные выбросы при централизованной и децентрализованной схемах распределения квот

  • Автор (авторы):
    Орехова Диана Владимировна
  • Дата публикации:
    11.06.13
  • ВУЗ ИЛИ ОРГАНИЗАЦИЯ:
    Кисловодский институт экономики и права

Анализ равновесия на федеральном и региональном рынке разрешений на производственные выбросы при централизованной и децентрализованной схемах распределения квот

 

Орехова Диана Владимировна

аспирант

Кисловодский институт экономики и права;

in63@mail.ru

 

Аннотация: В работе предложена модель регулирования выбросов загрязняющих веществ на федеральном и региональном уровне.

Ключевые слова: экономико - математическая модель, экологическое регулирование, продаваемые разрешения на выбросы, оптимизация

 

Abstract. In this paper we develop mathematical model of ecological regulation on the federal and regional level. 

Keywords: mathematical model, ecological regulation, traded permits, optimization

 

Система продаваемых разрешений на вредные выбросы обычно связывается с двоякой целью достижения допустимого на национальном уровне выбросов загрязняющих веществ и достижения эффективности затрат. Федеральное правительство должно определить желаемый уровень вредных выбросов и распределить все разрешения на выбросы между фирмами, допускающими загрязнение окружающей среды. При заданном начальном распределении разрешений на выбросы загрязняющих веществ в конкурентном равновесии рыночная цена разрешений равна предельным издержкам сокращения вредных выбросов. Таким образом, две цели системы продаваемых разрешений на вредные выбросы (минимизации издержек сокращения вредных выбросов и достижения установленного уровня выбросов) достигаются независимо от первоначального распределения разрешений на выбросы загрязняющих веществ. 

Особый интерес при использовании системы продаваемых разрешений на вредные выбросы в федеративном государстве представляет анализ проблемы эффективности интервенции субъектов федерации на национальном рынке продаваемых разрешений на выбросы загрязняющих веществ. В работе [1] рассматриваются преимущества и недостатки двух схем распределения разрешений на производственные выбросы в федеративном государстве: децентрализованной схемы, когда предложение разрешений осуществляется субъектами федерации, и централизованной схемы, когда предложение разрешений осуществляется регулятором эколого-экономической политики на федеральном уровне.

В данной работе централизованное решение сравнивается с различными децентрализованными решениями. Для определения данного децентрализованного решения сначала решается система условий первого порядка для распределения субъектами федерации разрешений на выбросы сектору благ, производимых в данном субъекте федерации, которые могут продаваться и в других субъектах федерации (поскольку равновесие Нэша определяется относительно этих переменных). Распределения разрешений на выбросы сектору благ, производимых и потребляемых в данном субъекте федерации и сектору благ, производимых в данном субъекте федерации, которые могут продаваться и в других субъектах федерации, находятся далее с использованием ограничений , , где  функцию сокращения издержки снижения вредных производственных выбросов в секторе благ, производимых в данном субъекте федерации ,  - количество разрешений на производственные выбросы, предоставляемых  - му субъекту федерации.

Для получения аналитического решения рассмотрим конкретную функцию издержек снижения вредных производственных выбросов – квадратичную функцию. Итак, издержки снижения вредных производственных выбросов в секторе благ, производимых и потребляемых в данном субъекте федерации, определяются функцией  , а издержки снижения вредных производственных выбросов в секторе благ, производимых в данном субъекте федерации, которые могут продаваться и в других субъектах федерации, определяются функцией  . Параметры  и   определяют издержки достижения нулевых объемов выбросов загрязняющих веществ, и они не имеют значения в проводимом анализе. Неоднородность издержек снижения вредных производственных выбросов между субъектами федерации определяется параметрами   и . Предполагаем, что параметры  и  известны регуляторам эколого-экономической политики. При отсутствии эколого-экономического регулирования выбросов секторы производят выбросы на уровне  и  , причем предельный выигрыш (для фирм) от производства дополнительных выбросов равен нулю. Равновесная цена разрешений на выбросы определяется соотношением

,   (1)

где  есть среднее предложение разрешений на выбросы по субъектам федерации. В рассматриваемой модели информационная структура определяется параметрами   и . Будем рассматривать две ситуации, в первой из которых регулятор эколого-экономической политики в каждом субъекте федерации имеет полную информацию об этих параметрах для всех остальных субъектов федерации, а во второй регулятор эколого-экономической политики в каждом субъекте федерации имеет только частную информацию об этих параметрах для своего субъекта федерации. Во второй ситуации регулятор эколого-экономической политики в каждом субъекте федерации имеет информацию об этих параметрах для своего субъекта федерации, однако рассматривает параметры  как случайные переменные с математическим ожиданием  и  дисперсией , а параметры  как случайные переменные с математическим ожиданием  и  дисперсией . Для характеристики  децентрализованного решения в случае, если регулятор эколого-экономической политики в каждом субъекте федерации имеет только частную информацию об издержках снижения вредных производственных выбросов, используется равновесие Нэша. В любом случае регуляторы эколого-экономической политики в каждом субъекте федерации имеют информационное преимущество над регулятором эколого-экономической политики на федеральном уровне. Регулятор эколого-экономической политики на федеральном уровне не имеет информации об истинных значениях параметров   и  и рассматривает эти параметры как случайные переменные с математическим ожиданием  и  дисперсией , и с математическим ожиданием  и  дисперсией . Предполагаем, что случайные переменные независимы друг от друга.

 

Регулятор эколого-экономической политики в каждом субъекте федерации имеет полную информацию об издержках снижения вредных производственных выбросов для всех субъектах федерации (нестратегическое поведение субъектов федерации). Как обсуждалось выше, в этом случае каждый субъект федерации  решает задачу . Решение для   определяется условием первого порядка .

С использованием квадратичных функций издержек снижения вредных производственных выбросов это условие преобразуется к виду

.  (2)

Используя выражение для  из (1), можно решить  уравнений (2) для равновесных по Нэшу значений . Значения  находятся из условия . Далее значения  определяются из условия .

Теперь можно сравнить ожидаемые совокупные издержки снижения вредных производственных выбросов для всех субъектах федерации, соответствующие децентрализованному решению, , с ожидаемыми совокупными издержками снижения вредных производственных выбросов для всех субъектах федерации, соответствующими централизованному решению, . Получаем  и .

Сначала нужно решить условия первого порядка (2). Подставляя (1) для  в (2), получаем . Решая систему  уравнений для  неизвестных , получаем  , где  - среднее значение случайной величины . Из условия  имеем

и

.

Далее сравним  децентрализованное решение с централизованным решением. Заметим, что   и ,

где . Рассмотрим ожидаемые затраты субъекта федерации  в секторе благ, производимых в данном субъекте федерации, которые могут продаваться и в других субъектах федерации. Пусть

.

Вычисляя  , получаем

 

Переходя к сектору благ, производимых и потребляемых в данном субъекте федерации, имеем

и

,

где

.

Рассмотрим ожидаемые затраты субъекта федерации  в секторе благ, производимых в данном субъекте федерации, которые могут продаваться и в других субъектах федерации. Пусть  . Вычисляя  , получаем

 

 

Анализ показывает, что разность между ожидаемыми совокупными издержками снижения вредных производственных выбросов составляет

 

.

 

Это выражение отрицательно, что находится в согласии с Утверждением 1, т.е. децентрализация приводит к более низким ожидаемым совокупным издержкам снижения вредных производственных выбросов, чем централизация. С ростом числа субъектов федерации преимущество в совокупных издержках снижения вредных производственных выбросов, достигаемое при децентрализации в расчете на один субъект федерации, увеличивается, и в пределе составляет  

.

Регулятор эколого-экономической политики в каждом субъекте федерации имеет полную информацию об издержках снижения вредных производственных выбросов для всех субъектах федерации (стратегическое поведение субъектов федерации). Предполагаем, что субъекты федерации ведут себя стратегически (т.е. учитывают влияние своих решений относительно объема выбросов на рыночную цену разрешений на выбросы загрязняющих веществ). Из (1) следует, что рыночная цена разрешений на выбросы составляет  . Следовательно, субъект федерации решает задачу

  (3)

при условиях

,   , . (4)

Ограничение (4) для сектора благ, производимых в данном субъекте федерации, которые могут продаваться и в других субъектах федерации, является принципиальным для задачи, сформулированной для субъекта федерации. Субъект федерации понимает, что выбор объема выбросов влияет на рыночную цену разрешений на выбросы загрязняющих веществ, которая определяет объем выбросов для сектора благ, производимых в данном субъекте федерации, которые могут продаваться и в других субъектах федерации, который (объем выбросов) определяет издержки снижения вредных производственных выбросов для этого сектора благ. Подставляя условия 

   и  

в целевую функцию, получаем задачу для единственной переменной . Условие первого порядка внутреннего решения этой задачи имеет вид 

 

.  (5)

 

Характеристики равновесия Нэша находятся из решения  уравнений, соответствующих (5). Условия первого порядка (5) дают систему  уравнений для  неизвестных . Решая эту систему, получаем

 

 

Среднее предложение разрешений будет таким же, как и для нестратегического случая при полной информации. Отсюда следует, что распределение разрешений в секторе благ, производимых в данном субъекте федерации, которые могут продаваться и в других субъектах федерации будет

.

 

Переходя к сектору благ, производимых и потребляемых в данном субъекте федерации, имеем

 

 

Для разности  получаем

 

 

Чтобы интерпретировать поведение субъектов федерации в рассматриваемом случае, перепишем уравнения (5) с использованием (4) в следующем виде

 

.  (6)

 

Составляющая, обозначенная , аналогична предельным производственным затратам для классического олигополиста Курно (для субъекта федерации затраты «производства»   состоят в том, что выбросы загрязняющих веществ в секторе благ, производимых и потребляемых в данном субъекте федерации, должны быть снижены на эквивалентную величину). Составляющая, обозначенная  , аналогична предельной прибыли классического олигополиста Курно при кривой спроса

.

Допустим, что данный субъект федерации не имеет источников производственных выбросов в секторе благ, производимых в данном субъекте федерации, которые могут продаваться и в других субъектах федерации. Тогда такой субъект федерации будет действительно действовать как классический олигополист и установит  равными , так что «прибыль» от продажи разрешений максимизируется. Вернемся теперь к общей модели, в которой субъект федерации имеет источники производственных выбросов в секторе благ, производимых в данном субъекте федерации, которые могут продаваться и в других субъектах федерации. Интуитивно ясно, что стратегия субъекта федерации отличается от стратегии олигополиста Курно, поскольку она учитывает тот факт, что часть спроса на разрешения на выбросы загрязняющих веществ исходит от собственного для субъекта федерации сектора благ, производимых в данном субъекте федерации, которые могут продаваться и в других субъектах федерации.  Действительно, уравнение (6) показывает, что, в дополнение к предельным издержкам  и предельной прибыли, существует дополнительный член   благодаря сектору благ, производимых в данном субъекте федерации, которые могут продаваться и в других субъектах федерации. Поэтому предельные издержки превосходят предельную прибыль при оптимальном значении .

Предположим, что субъект федерации первоначально выбирает объем производственных выбросов   так, что предельная прибыль равна предельным издержкам. Это приводит к рыночной цене разрешений на выбросы  и выбросам в секторе  благ, производимых в данном субъекте федерации, которые могут продаваться и в других субъектах федерации   (причем цена разрешений равна предельным издержкам снижения вредных производственных выбросов). В этой точке прибыль от продажи разрешений на выбросы максимизируется, однако необходимо учитывать также полные расходы в секторе  благ, производимых в данном субъекте федерации, которые могут продаваться и в других субъектах федерации. Полные расходы включают затраты на покупку разрешений на выбросы и издержки снижения вредных производственных выбросов. Теперь рассмотрим малое увеличение допустимых выбросов от 

   до   . Из кривой спроса следует, что это приводит к изменению цены разрешений на выбросы на 

.

Изменение первого порядка в полных расходах в секторе  благ, производимых в данном субъекте федерации, которые могут продаваться и в других субъектах федерации, составляет

.

Это изменение превосходит изменение первого порядка прибыли от продажи разрешений на выбросы (которое равно нулю), так что благосостояние субъекта федерации увеличивается. Из (6) видно, что субъект федерации должен увеличивать  до тех пор, пока потеря прибыли от продажи разрешений не сравняется со снижением расходов в секторе  благ, производимых в данном субъекте федерации, которые могут продаваться и в других субъектах федерации.

 

Литература

1.  Шахабов Р.Г. Децентрализованная и централизованная схемы распределения разрешений на производственные выбросы в федеративном государстве // Управление экономическими системами (электронный научный журнал), 2012. - № 4 (40).

2.  Kolstad C. D. 2006. Environmental Economics. Oxford University Press: New York, Oxford.

3.  Гофман К.Г., Рюмина Е.В. Кредитные отношения общества и природы // Экономика и математические методы. - 1994. - Т. 30. - Вып. 2. - С. 155-161.

  vakperechen

ОБНОВЛЕННЫЙ СПИСОК ВАК 2016 г.
ОТ 19.04.2016  >> ПРОСМОТРЕТЬ
tass
 
ПО ВОПРОСАМ ПУБЛИКАЦИИ СТАТЕЙ И СОТРУДНИЧЕСТВА ОБРАЩАЙТЕСЬ:
skype SKYPE: vak-uecs
e-mail
MAIL: info@uecs.ru
phone
+7 (928) 340 99 00
 

АРХИВ НОМЕРОВ

(01) УЭкС, 1/2005
(02) УЭкС, 2/2005
(03) УЭкС, 3/2005
(04) УЭкС, 4/2005
(05) УЭкС, 1/2006
(06) УЭкС, 2/2006
(07) УЭкС, 3/2006
(08) УЭкС, 4/2006
(09) УЭкС, 1/2007
(10) УЭкС, 2/2007
(11) УЭкС, 3/2007
(12) УЭкС, 4/2007
(13) УЭкС, 1/2008
(14) УЭкС, 2/2008
(15) УЭкС, 3/2008
(16) УЭкС, 4/2008
(17) УЭкС, 1/2009
(18) УЭкС, 2/2009
(19) УЭкС, 3/2009
(20) УЭкС, 4/2009
(21) УЭкС, 1/2010
(22) УЭкС, 2/2010
(23) УЭкС, 3/2010
(24) УЭкС, 4/2010
(25) УЭкС, 1/2011
(26) УЭкС, 2/2011
(27) УЭкС, 3/2011
(28) УЭкС, 4/2011
(29) УЭкС, 5/2011
(30) УЭкС, 6/2011
(31) УЭкС, 7/2011
(32) УЭкС, 8/2011
(33) УЭкС, 9/2011
(34) УЭкС, 10/2011
(35) УЭкС, 11/2011
(36) УЭкС, 12/2011
(37) УЭкС, 1/2012
(38) УЭкС, 2/2012
(39) УЭкС, 3/2012
(40) УЭкС, 4/2012
(41) УЭкС, 5/2012
(42) УЭкС, 6/2012
(43) УЭкС, 7/2012
(44) УЭкС, 8/2012
(45) УЭкС, 9/2012
(46) УЭкС, 10/2012
(47) УЭкС, 11/2012
(48) УЭкС, 12/2012
(49) УЭкС, 1/2013
(50) УЭкС, 2/2013
(51) УЭкС, 3/2013
(52) УЭкС, 4/2013
(53) УЭкС, 5/2013
(54) УЭкС, 6/2013
(55) УЭкС, 7/2013
(56) УЭкС, 8/2013
(57) УЭкС, 9/2013
(58) УЭкС, 10/2013
(59) УЭкС, 11/2013
(60) УЭкС, 12/2013
(61) УЭкС, 1/2014
(62) УЭкС, 2/2014
(63) УЭкС, 3/2014
(64) УЭкС, 4/2014
(65) УЭкС, 5/2014
(66) УЭкС, 6/2014
(67) УЭкС, 7/2014
(68) УЭкС, 8/2014
(69) УЭкС, 9/2014
(70) УЭкС, 10/2014
(71) УЭкС, 11/2014
(72) УЭкС, 12/2014
(73) УЭкС, 1/2015
(74) УЭкС, 2/2015
(75) УЭкС, 3/2015
(76) УЭкС, 4/2015
(77) УЭкС, 5/2015
(78) УЭкС, 6/2015
(79) УЭкС, 7/2015
(80) УЭкС, 8/2015
(81) УЭкС, 9/2015
(82) УЭкС, 10/2015
(83) УЭкС, 11/2015
(84) УЭкС, 11(2)/2015
(85) УЭкС,3/2016
(86) УЭкС, 4/2016
(87) УЭкС, 5/2016
(88) УЭкС, 6/2016
(89) УЭкС, 7/2016
(90) УЭкС, 8/2016
(91) УЭкС, 9/2016
(92) УЭкС, 10/2016
(93) УЭкС, 11/2016
(94) УЭкС, 12/2016
(95) УЭкС, 1/2017
(96) УЭкС, 2/2017
(97) УЭкС, 3/2017
(98) УЭкС, 4/2017
(99) УЭкС, 5/2017
(100) УЭкС, 6/2017
(101) УЭкС, 7/2017
(102) УЭкС, 8/2017
(103) УЭкС, 9/2017
(104) УЭкС, 10/2017
(105) УЭкС, 11/2017
(106) УЭкС, 12/2017
(107) УЭкС, 1/2018
(108) УЭкС, 2/2018
(109) УЭкС, 3/2018
(110) УЭкС, 4/2018
(111) УЭкС, 5/2018
(112) УЭкС, 6/2018

 Федеральная служба по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций

№ регистрации СМИ ЭЛ №ФС77-35217 от 06.02.2009 г.       ISSN: 1999-4516