环境产权交易市场的运行及其规律

环境产权交易市场的运行及其规律

环境产权进行初始分配后，如果排污厂商拥有富余的许可证指标，就可以将这些富余指标拿到环境产权交易市场上交易。由于市场上不同的排污厂商在污染治理成本和收益等方面都存在差异，形成了供需关系，只要有足够多的参与者，通过市场交易和价格机制的作用，将促使边际污染治理成本低的排污厂商承担更多的污染治理任务，从而使社会总体污染治理成本降低，而边际污染治理成本高的排污厂商也通过购买排污权指标实现污染物排放尽快达标，这时环境资源通过环境产权交易市场实现了优化配置。前面章节分析了环境产权交易市场的基础理论、市场结构以及各参与主体之间的关系，本章根据前面分析的结果，进一步阐述环境产权交易市场的价格形成机制、成本控制及节约机制，以期全面揭示环境产权交易市场的内在运行规律。5.1环境产权交易的市场均衡及价格机制环境产权交易的市场价格受到经济环境、新的排污者进入、污染治理技术进步、政府环境目标和公众环保意识以及预期因素等的影响。在交易成本为零、信息完全且对称，有足够多的交易参与者，并且不存在进入和退出障碍的完全竞争市场中，环境产权的市场价格将等于各企业的边际治理成本。由于存在交易成本，边际治理成本与排污权的市场价格不会直接相等，整个排污权交易体系都可能要受到影响，这样就有可能形成一个新的均衡状态（Stavins，1995）。因此，在交易成本不为零时，环境产权无论如何进行初始分配都是决定环境治理效率的重要因素。如果边际交易成本保持不变，环境产权如何进行初始分配都不会影响每个企业的治理责任和区域内总的治理成本，这与交易成本为零时的结果是一致的。但是，当边际交易成本增加时，环境产权的初始分配方式和结果会影响社会总治理成本；当某个企业的初始分配量增加时，其污染治理责任相对就减少，导致总治理成本会偏离均衡时的成本，降低社会总的福利。根据科斯的理论，在交易成本为零的情况下，无论环境产权的初始配置状况如何，环境产权交易将形成一个均衡的市场价格。图5-1完全竞争条件下的市场均衡及价格决定图5-1中，横坐标（Q）表示环境产权指标（管制下的环境产权数量），纵坐标（P）表示环境产权价格。MAC曲线表示某污染物的社会平均边际治理成本，也是环境产权的需求曲线；由于边际治理成本会随着排污企业排污量的减少而逐步增大，也就是说，随着环境产权的交易价格降低，市场对环境产权的需求也会增加，因此，一般来说，MAC曲线是一条向右下方倾斜的曲线。而MEC是该污染物的边际外部成本，即污染物排放造成环境损害的成本。一般来说，由于边际外部成本会随着排污量的增加而增大，因此MEC曲线往往是一条向右上方倾斜的曲线。图中MAC曲线和MEC曲线的交点，即为环境产权交易市场交易达到帕累托最优状态的点，在这种最优状态下，每一单位污染物排放所造成的边际外部损失等于为避免这些损失而需要增加投入的边际成本，该交点所对应的横坐标Q*为区域内的最优污染水平，即经济发展与环境污染的最佳平衡点。因此，如果需要进行环境产权总量控制的话，Q*即为该区域内最佳的污染物排放总量控制目标，因为在该总量控制下，环境产权的需求与供给达到均衡，经济发展与环境污染也取得平衡。以上是对完全竞争市场中交易价格决定进行的分析，在实践中，上述的完全竞争市场是不存在的，而在不完全竞争市场中，交易价格的确定要受到市场势力、交易费用等因素的影响。图5-2交易费用条件下的市场均衡和价格决定如图5-2所示，曲线MEC和MAC交于A点，即在完全市场竞争条件下，Q*为最优的环境产权总量，而C*则为市场均衡时的环境产权的边际治理成本（此时的交易价格等于边际治理成本）。如果市场上存在交易费用，均衡点则移动到A*，此时，交易双方的边际治理成本均偏离了完全市场竞争时边际治理成本的最优值，从而会导致区域内的污染治理总成本上升，较高的交易费用降低了环境产权交易制度的效率。5.2环境产权交易市场的成本控制机制在污染物排放总量控制的前提下，只要排污企业之间存在边际治理成本（MC）的差异，不论是在环境产权总量不变还是需要削减环境产权总量时，环境产权交易都可能使交易双方受益。其中，边际治理成本低的企业将多削减污染量，剩余的环境产权可用于出售以获利，边际治理成本高的企业通过购买环境产权的方式达到少削减污染物的目标。因此，通过环境产权交易能够降低单个企业的减排成本，同时也能起到激励企业进行技术革新、提高污染治理效率的作用，也能降低全社会的总体污染治理成本，实现环境资源的优化配置。为了说明环境产权交易的成本控制路径，下面通过建立模型来分析环境产权总量不变、环境产权总量削减、企业扩大生产规模等情况下的环境产权交易。假设1：假设某区域存在A、B两个生产同类无差别产品、排放相同污染物的企业，该地区核定的初始环境产权总量为Q0，A、B两个企业分别分配到的初始环境产权额度为QA、QB，而A、B的产品产量分别为qA、qB，因此该产品的总产量为qt=qA+qB。假设2：假设企业排污量与产品的产量成正比，与企业在污染治理上的投入成反比，即企业的产品产量q越大，排污量e就越多。企业在污染治理上的投资v越大，污染物排放量e就越少，而且假设当期的污染治理投资仅在当期能发挥作用。同时假设A和B的排污量与产量之间的关系分别为eA=rAqA、eB=rBqB，单位产量污染物排放与污染治理投入之间的关系分别为rA=EA-a1×vA和rB=EB-a2×vB。其中EA、EB分别指A和B不投资进行污染治理时各自的排放量。假设3：假设A和B的单位产品生产成本分别为CA、CB，单位利润分别为μA和μB。由以上的假设可以推知，A和B两个企业的排污量与产量及污染治理投入的关系分别为eA=rAqA=qA×（EA-a1vA）、eB=rBqB=qB×（EB-a2vB），该地区产品的总产量则为eA+eB=rAqA+rBqB=qA×（EA-a1vA）+qB×（EB-a2vB）。A、B排污企业的边际污染治理成本分别为MPCA、MPCB，如图5-3所示。图5-3A、B两家排污企业的边际治理污染成本如果政府部门要求在本地区削减2Q单位的环境产权，A、B分别需要减排Q单位，并且规定削减不达标时处以定额罚款。在环境产权交易过程中，实际上是一方先给出一个交易价格，另一方表示同意或者不同意此价格。当选择接受报价时结束协商；当拒绝报价时，给出己方的报价，进行第二轮的协商。依此类推，直到完成环境产权交易协商为止。因此，当A和B进行交易谈判时，有以下几种情况。（一）A和B不进行环境产权交易当理性的A和B发现由于交易成本过高或者交易风险过大时，A和B拒绝参与交易，则A、B排污企业只能自行按照原有的方式处理污染物，A、B的削减污染成本分别为。如果A和B意识到政府部门对削减不达标的处罚力度不够，即罚款小于A和B需要为削减Q单位的污染物排放而付出的代价的话，A和B或许会选择拒绝削减排污量，宁可用低于削减污染成本的代价进行寻租或者直接遭受政府部门的处罚。如果A和B经过计算，得出污染治理不达标的罚款大于需要为削减Q单位的污染物排放而付出的代价的话，A和B就会选择增加投资来满足削减排污量的要求，此时，A和B的污染削减的成本分别为和。基于“经济人”和“理性人”的假设，如果C*＜C时，A企业则会选择增加投资进行污染治理。同理，C*＜C时，B企业才会选择增加投资进行污染治理。（二）交易费用为零的完全市场竞争下的交易A和B有交易的意向时，如果都不继续投资的话，在完全市场信息及交易成本为零的情况下，A和B的交易将在边际减排成本为C*时达到最优化配置，此时C*=p，相对于不参与环境产权交易，企业A花费的污染治理成本（不包含A向B购买环境产权指标的支出）为：其中，p为A与B之间的环境产权交易中的单价，q为交易的数量。企业B则多削减单位q的污染物，其花费的污染治理总成本为：由于A、B两家企业采取环境产权交易的方式来削减排污总量，该区域内产生的减排成本节约总额为：。图5-4完全竞争市场下A和B交易的均衡（三）交易费用不为零的完全竞争市场下的交易交易服务费用的收取方式，可分为向买方收取、向卖方收取和向双方收取三种方式。当交易服务费仅向环境产权的购买方收取时，作为买方的A企业会将交易服务费作为治理污染增加的支出，因此边际污染治理成本曲线就会变得更陡（为了简化，图5-5以直线来表示），如图所示，A企业的污染治理边际成本曲线将由MPCA变成MPCA*。A和B之间环境产权交易均衡点的边际治理污染成本也从C*升高到C**，此时交易价格等于边际治理成本，即p=C**。相对于不存在交易费用的情况，A企业需要向B企业购买更多的环境产权，污染削减成本节约也减少，而B企业倾向于承担更多的污染治理任务，并获得相对更多的污染治理补偿。图5-5存在交易成本情况下的环境产权交易从以上分析可知，环境产权交易市场上的参与各方在谋取各自利益的前提下进行交易，排污企业考虑削减污染物排放、增加投资以削减污染物排放以及购买环境产权许可证三种决策中哪种最有利于增加自身的福利后，选择污染物削减的方式。在完全竞争市场上，环境产权的交易达到均衡，交易价格等于边际污染治理成本。而在存在交易成本的市场上，环境产权交易的均衡价格会有所变化，但只要环境产权交易成本不高于企业进行环境产权交易所能获得的污染削减成本减少额或增加污染治理量所获得的补偿，环境产权交易就会发生。也就是说，在环境产权交易的政策和制度安排中，应该努力将交易成本降到最低，因为只要交易成本足够低并且交易主体之间存在边际污染治理成本的差异，环境产权的交易就会发生，并且能增加交易各方的福利。5.3环境产权交易的模型分析本节根据理论研究的结果，以珠三角作为研究对象，首先构建环境产权交易中排污企业之间决策的一般模型，然后选择污染严重的电力行业作为研究样本，通过对该行业内若干企业的排污需求、排污行为、污染治理投资及环境产权交易的决策模型等进行模拟分析，进一步了解企业间环境产权交易活动的一般规律，阐述珠三角地区如何通过构建环境产权交易市场节约污染治理成本，提高环境产权交易效率，为环境管理和经济发展提供决策参考。5.3.1建模思路和样本选择为了协调经济发展和生态环境保护，总量控制成为环境产权分配的制约条件，对于一定区域来说，总量控制可以保障区域内的环境质量保持在一定的水平。然而，环境产权交易往往受到区域内经济发展、环境产权交易公平性、污染治理成本差异等因素的影响，因此，这里以经济最优和治理费用最低作为目标，以总量控制目标作为约束条件，建立区域内环境产权交易的目标规划模型，以此来计算各个排污者的污染物排放、交易和取得的经济效益，从而实现区域内环境质量达标、治理成本最低、经济发展三者协调发展。本节首先用运筹学的目标规划建模方法，构建区域内包括单个企业的环境产权交易决策模型、环境治理成本最小模型、环境达标和经济产出最大化模型等多个理论模型，并在建立模型的基础上，选择几个排污企业进行实地调查，取得排污指标、污染治理成本、排污需求量等实际数据，对模型进行简化和研究，进而得出区域环境产权交易市场的一般规律。为了确保本次研究的样本具有代表性，我们专门对珠三角污染严重的行业和企业进行了分析，发现珠三角电力、钢铁、纺织、造纸等行业是环境污染的重点行业，有282家企业被列入2010年国家重点监控企业名单，其中，排放废水的有169家，排放废气的有113家。我们从中选取了火电行业作为本次研究的样本，主要是因为火电行业是珠三角污染最严重的行业之一，而且火电行业的企业一般规模较大、对区域经济发展有较强的影响力，属于关系国计民生的公共事业行业，在行业上具有较强的代表性。而且，火电行业内的不同企业所排放的污染物具有同质性，可以进行排污权交易，在研究上有可行性。在火电行业中，我们选择了被国家列为重点监管单位的三家发电企业，这三家企业都位于珠三角区域，在地域上具有较强的代表性。为了研究方便，我们将这三家企业分别称为A、B、C。我们对这三家企业进行了深入的了解和调研，获得了第一手的污染排放相关数据，以下是这三家研究样本企业的基本情况。A发电公司于2001年注册，由国内著名的能源企业和广东省重要的电力企业合资成立，公司目前总装机容量超过300万千瓦，是南方的最大火力发电厂之一，位于全国独立火力发电厂的前列，全部机组建成投产后，年发电量近300亿千瓦时。B发电公司也是由广东省大型电力企业和外资机构合作兴建的大型火力发电厂，是国家“九五”计划的重点项目之一，规划安装六台600MW级机组，完成建设并达产后，年发电量有望超过140亿千瓦时。C发电厂是由广东省大型电力企业与港资合作的大型发电厂，总转机容量近200万千瓦，年发电能力近130亿千瓦时。由于A、B、C三个发电厂（公司）的装机容量大，年发电量大，因此排放的污染物（二氧化硫）也相应更多，对于当地乃至珠三角的环境污染具有重要的影响，因此对上述三个排污主体的研究具有较强的理论价值和代表性。在调查中了解到，A、B、C三个发电厂（公司）单位发电量排放的二氧化硫分别为5.97克/千瓦时、6.5克/千瓦时、6.35克/千瓦时，因此，根据该三家发电厂（公司）的年发电量估算，如果完全不进行脱硫处理的话，A、B、C三个发电厂（公司）每年分别要排放约17.91万吨、9.1万吨和8.26万吨二氧化硫。一般来说，二氧化硫的污染治理（脱硫）成本包括直接成本和财务费用。生产成本主要包括生产期间的物耗（如脱硫剂消耗、水耗、电耗、蒸汽消耗等）、人工费、修理费、运营管理费、保险费、固定资产折旧费等。财务费用主要包括长期贷款利息、短期贷款利息和流动资金贷款利息等。其中固定资产折旧费取决于脱硫工程的动态投资。脱硫工程的动态投资由静态投资（包括设备购置费、安装工程费、建筑工程费及其他费用）和建设期贷款利息构成。根据王力等对珠三角地区16个已投运和在建脱硫工程进行研究得到的结果，影响发电厂脱硫成本的因素包括：脱硫工程的建设时期和造价、脱硫装置年利用小时数、燃料特性、脱硫装置的单机容量和总装机容量、不同脱硫技术等因素。而在王力等人研究的工程中，20年运营期内，总的成本费用平均达到13.8亿元，最高达24.9亿元，最低的也达到4.1亿元；二氧化硫的脱硫费用平均为2.99元/公斤，最高的达4.50元/公斤，最低的仅为1.10元/公斤。由此可见，珠三角地区各发电企业之间的脱硫成本差异很大，这也给排污权指标的交易创造了条件。从调查结果可以看出，A发电公司因为发电量比较大，设施比较先进，平均污染治理成本较低，而C电厂因为发电量小，平均污染治理成本较高，因此，如果A、B、C三家发电厂（公司）进行排污权交易，让污染治理成本较低的A发电公司多承担污染治理任务，会降低区域内污染治理的成本。表5-1研究样本的污染排放和治理数据根据A、B、C三家火力发电厂（公司）污染排放和治理数据（见表5-1），可以看出，三家火力发电厂（公司）之间平均治理成本差距较大，如进行排污权交易，则可以大大降低总体污染治理成本，优化排污权指标使用的效果。为了研究的需要，我们假设A、B、C三家火力发电厂（公司）均要求削减20%的污染物排放量，则A发电公司二氧化硫排放量应削减到14.3万吨，削减3.61万吨；B发电公司二氧化硫排放量应削减到7.28万吨，削减1.82万吨；C发电厂应削减到6.6万吨，实际削减1.66万吨。如果三家发电厂（公司）各自增加脱硫设施投入，则分别要增加如表5-2所示的脱硫开支。表5-2研究样本削减污染物排放的数量和支出5.3.2目标规划模型从环境产权交易的理论研究可以看出，环境产权交易能使区域内污染治理成本降低，促进环境质量更快达标，同时，能充分利用有限的污染物排放指标，最优化环境资源配置，使有限的污染物排放指标产生最大的经济产出。因此，可根据治理成本最低和环境产权指标使用价值最大化等原则建立环境产权交易模型，用于进一步解释环境产权交易降低污染治理成本、促进环境质量达标的路径。以下从几个方面分别建立目标规划模型。（一）污染治理成本的目标规划模型1.目标函数目标函数为区域内污染治理成本最低。在总量控制制度下，区域内要实现达标，各排污厂商需要根据环保部门的要求削减污染物排放，而环境产权交易机制能促使治理成本低的厂商多治理，因此能降低区域内总体污染治理成本。假设区域内排污企业i实际治理污染数量为ri，f（ri）为排污企业i治理ri单位二氧化硫的治理成本，因此，区域内污染治理成本最小化函数可以表示如下：2.约束条件（1）环境产权总量控制区域内各排污企业所排放的二氧化硫总量控制在环保部门规定的总指标内，确保区域内环境质量不遭到破坏。其中：di为排污企业i正常生产和经营所实际需要的污染物排放量。R为区域内环境产权控制的总量指标。（2）非负约束条件排污企业i实际排放污染物的数量di、实际治理污染的数量ri和区域内污染排放总量R等变量都是正数，即：di≥0；ri≥0；R≥0。根据以上对目标函数以及三个约束条件的分析，可以得出环境产权交易的目标规划模型。其中：ri为排污企业i的实际污染治理数量；R为区域内环境产权总量控制指标；di为排污企业i实际需要排放的二氧化硫排污权数量。在以上模型中，还可以加入一个约束条件，即每个企业在环境产权交易中都获得更大的效用。对于需要买入环境产权指标的企业，假设购买1单位的污染物排放指标花费pi的成本，而使用1单位污染物排放指标则会带来wi的经济效益，对于单个企业来说，只有带来的经济效益大于购买环境产权所增加的成本（即pi≤wi），才有积极性参与环境产权交易。而对于出售环境产权指标的企业来说，则关注出售环境产权指标所带来的收益和削减污染物排放所付出代价之间的关系，只有收入大于削减所付出的代价［piri≥f（ri）］，交易才会产生。（二）经济总产出的目标规划模型目标函数为区域内治理污染的总产出——在区域内各企业分别进行污染物削减时，当这些削减的环境产权指标在区域内得到合理使用时，能得到的最大经济产出。假设区域内排污企业i因扩大生产、新建或扩建而使用的环境产权指标数量为ti，而排污企业i每排放1单位污染物就能增加wi单位的经济产出，削减污染物排放量为ri，而ri单位二氧化硫的治理成本为f（ri），则经济产出最大化的函数为：约束条件和治理成本的目标规划模型一样，也是确保污染物排放总量不超标，区域内环境质量不遭到破坏。因此，根据以上对目标函数以及约束条件的分析，可以得出区域内经济产出最大化的目标规划模型。其中：ri为排污企业i的污染治理数量；R为区域内环境产权总量控制指标；di为排污企业i实际需要排放的二氧化硫排污权数量。（三）区域内经济产出和污染治理的多目标规划模型目标函数为区域内污染治理成本最低，且区域内经济产出总量最大化。在进行污染物排放削减的同时，区域内政府部门往往希望削减下来的环境产权指标得到最优化配置，使得有限的环境资源得到充分利用。因此，目标函数如下：约束条件是确保污染物排放总量不超标，区域内环境质量不遭到破坏。而对于区域内的排污企业来说，一般都倾向于过量排放，或者按照政府部门公布的削减目标进行污染削减，因此，不太可能存在削减的目标大大超过环境管理部门规定指标的情况，因此总量控制目标约束可转变为：其中：ri为排污企业i实际治理污染数量；R为区域内环境产权控制的总量指标。因此，可以得出环境产权交易的多目标规划模型。其中：ri为排污企业i的实际污染治理数量；R为区域内环境产权总量控制指标；di为排污企业i实际需要排放的二氧化硫排污权数量。5.3.3数据模拟分析（一）企业污染治理决策模型在日常生产过程中，排污厂商要排放污染物，需要取得环境产权指标。火力发电厂获得二氧化硫排污权指标有三种途径：自行投资进行脱硫；向其他厂商购买二氧化硫排放权；或者冒着被环保部门罚款的风险，对污染物不作处理，而直接排放。因此，火力发电厂在污染治理方面的决策树如图5-6所示。图5-6污染治理的决策树据调查，A发电公司年排放二氧化硫17.91万吨，而二氧化硫污染治理成本为每公斤2.57元，因此，如果要完全消除排放废气中的二氧化硫，A发电厂每年要花费脱硫费4.6亿元。B发电公司年排放二氧化硫9.1万吨，而二氧化硫污染治理成本为每公斤3.26元，因此，如果要完全消除排放废气中的二氧化硫，B发电公司每年要花费脱硫费2.97亿元。C发电厂年排放二氧化硫8.26万吨，而二氧化硫污染治理成本为每公斤3.79元，因此，如果要完全消除排放废气中的二氧化硫，C发电厂每年要花费的脱硫费用达3.13亿元。（二）两家企业间环境产权交易的数据模拟根据以上对一般模型的研究，我们可以知道，当区域内仅有A、B两家排污企业时，我们可以对模型进行简化，并根据实际调研的数据进行数据模拟。1.污染治理成本的目标规划模型根据对A和B企业调研取得的数据，可以将污染治理成本的目标规划模型简化为：MinZ=2.57rA+3.26rBst.rA+rB≥5.42rA≥0；rB≥0；其中：rA为排污企业A的实际污染治理数量；rB为排污企业B的实际污染治理数量。显然，在不存在交易费用和成本的情况下，以上模型的最优解为：A企业因为污染治理的成本低，全部承担区域内的污染治理任务。但是，在现实中，环境产权交易必然会存在交易成本和费用，因此，A企业要全部承担B企业的削减任务，A和B之间要发生环境产权交易，涉及的问题是A与B之间的交易价格问题。在一个没有交易费用的环境产权交易市场中，只要交易价格介于A发电厂增加的投资支出与B发电厂的达标成本之间，交易就会发生，即：CAB≤pABqAB≤CB其中：CAB表示A发电厂增加的脱硫成本；qAB表示A发电厂与B发电厂之间交易的环境产权数量；pAB表示A发电公司与B发电公司之间交易单位价格；CB表示B发电公司达标成本。假设A发电公司承担B发电公司的削减任务后，单位脱硫成本仍保持不变，则可将以上的公式表示为：kABqAB≤pABqAB≤kBqAB其中：kAB表示A发电厂的单位脱硫成本；kB表示B发电厂的单位脱硫成本。因此，只要A、B之间环境产权交易价格介于A和B的单位脱硫成本之间，A和B就会产生环境产权交易的需求。kAB≤pAB≤kB根据对A和B两个发电公司的调研数据，A的单位脱硫成本为2.57元/公斤，B的单位脱硫成本为3.26元/公斤，因此只要交易价格介于2.57元/公斤至3.26元/公斤之间，A和B之间的环境产权交易就能增加双方的效益。2.57元/公斤≤pAB≤3.26元/公斤也就是说，在一个交易费用为零的环境产权交易市场中，如果仅存在A和B两家发电厂的话，A和B之间的交易价格将在上述范围内，根据双方的谈判最终确定，双方将根据环境产权交易对自身的效益大小来衡量是否进行交易或者自行投资进行脱硫。以上分析的是一个交易费用为零的环境产权交易市场中的交易情况，然而在现实中并不存在这样的理想市场，环境产权交易市场必然需要A和B两家发电公司支付交易费用，包括谈判成本、信息披露成本、履约和违约成本以及各项中介服务费用等。在这种情况下，交易费用将被考虑到A和B两个发电公司的环境产权交易中。kABqAB≤pABqAB+ce≤kBqAB其中：ce表示A和B两家发电公司进行交易产生的交易费用。如果ce与所交易的环境产权数量成正比的话，则上面的公式可以简化为：kAB≤pAB+te≤kB其中：te表示单位环境产权的交易费用率。根据A、B两家发电公司的实际数据，可以得知，交易价格和交易费用之和应介于2570元/吨和3260元/吨之间。A、B之间的交易给双方带来的效益可以表示为：ZA=pABqAB-CA-kAqABZB=kBqAB-pABqAB-CB其中：CA表示A发电公司在交易中所花费的交易费用；CB表示B发电公司在交易中所花费的交易费用。A和B在进行环境产权交易时，为了让区域内的污染物排放达标（削减20%），A和B的实际污染物削减量之和必须超过区域内应该削减的总量，因此A和B分别削减排污区域内污染治理的总成本的目标函数和约束条件为：MinZ=kArA+kBrBst.rA+rB≥5.42rA≥0；rB≥0在环境产权交易中，A和B作为理性的主体，首先会考虑自身在环境产权交易中所能获得的最大利益，因为A的污染治理成本比B的低，所以A应当分担更多的污染治理任务。A的效用函数为：MaxFA=pAB（dB-rB）-kA（rA-dA）st.rA+rB≥5.42rA≥0；rB≥0；dA≥0；dB≥0其中：pAB表示A发电公司与B发电公司之间环境产权交易的价格；d为排污企业排放达标需要削减的二氧化硫数量；r为排污企业污染削减数量。因为B的污染削减成本较A更高，B将会把更多的污染治理任务有偿转让给A，因此B的效用函数为：MaxFA=kB（dB-rB）-pAB（dB-rB）st.0≤rB≤1.82从A和B的效用函数可以看出，A和B之间的最优化配置应该是B的削减任务全部由A来承担。这种情况下，A和B进行环境产权交易所产生的总效益为：FA+FB=kB（dB-rB）-kA（rA-dA）从理论上来说，只要交易所产生的总效益大于交易中的总费用，且A和B分别获得的效用函数FA和FB均为正数，A和B就可能进行环境产权交易。根据调查数据，假设交易费用C=0且假设交易价格为双方单位脱硫成本的平均数，即为2.92元/公斤，则可以计算出A和B交易最优的结果是：A增加收益657万元，B节省支出620万元，双方共增加效益为1277万元。2.区域内经济总产出的目标规划模型将A和B的实际需要的污染物排放指标中每一单位环境产权使用能产生的经济效益等指数加入到区域内经济总产出的目标规划模型中，将模型简化为：MaxF=38.8tA+52.1tB-（2.57rA+3.26rB）st.tA+tB≤rA+rBrA+rB≥5.42wA≥0；di≥0；R≥0；ri≥0；ti≥0从上述简化模型可以看出，排污企业A因为削减1单位二氧化硫而产生的经济效益远大于排污企业B，因此，在其他情况不产生影响的情况下，上述模型的最优解应该是：区域内的环境产权削减指标应尽可能地让排污企业B多使用，这样才能使区域内有限的环境产权使用指标产生更大的经济效益。因此，当区域内削减下5.42单位的二氧化硫时，在最理想的情况下，应该将其全部给企业B用于扩大生产，因为企业B每使用1单位二氧化硫排污权指标，会带来49.5单位的纯经济收益。最理想的结果是，当区域内共削减下来5.42单位的二氧化硫时，最大能产生268.29单位的经济效益。3.经济产出和污染治理的目标规划综合模型在环境产权交易中，一方面要使得区域内的治理成本最小，另一方面，要充分利用现有的环境产权指标，以争取最大的经济效益，这两个目标往往缺一不可。因此，对于环境产权交易来说，需要用经济产出和污染治理的目标约束综合模型来衡量。MaxF=38.8tA+52.1tB-（2.57rA+3.26rB）MinZ=2.57rA+3.26rBst.tA+tB≤rA+rBrA+rB≥5.42di≥0；ri≥0；ti≥0从以上多目标决策模型可以看出，存在矛盾的情况，即无论A和B之间如何进行环境产权交易，不可能同时实现治理成本和经济产出最大化两个目标。因此，需要将目标设定优先级。一般来说，可以设定经济效益最大化为更高优先级的目标，即优先考虑经济指标，再来考虑区域内污染治理成本最小化这个次要的目标。因此，本模型中，当tA+tB=rA+rB=5.42时，即削减下来的环境产权指标能在区域内得到优化利用，而不至于长期闲置，并且区域内的环境产权被全部充分利用，进而使经济产出达到最优，治理成本减少则达到次优。（三）三家企业之间的环境产权交易数据模拟通过对以上两家企业A和B之间的环境产权交易进行分析，我们认为，相对于没有进行环境产权交易的情况来说，只要A和B基于理性的选择进行环境产权交易，不仅A和B会从中获益，而且区域内的总体污染治理成本也会相应地降低，同时，只要环境产权交易市场是有效的，区域内有限的环境资源将在交易和使用中得到最大化的价值回报。然而，因为以上研究的仅仅是A和B进行交易的简单情况，如果在A和B之间加入排污企业C，情况又将会变得复杂许多，但是，由于三家企业进行环境产权交易在模型和运算方面都没有太大差别，因此此处就不再赘述，仅对A、B、C三家企业的交易进行简要分析。假设环保部门要求A、