碳排放约束下航空公司碳减排投资决策研究

作     者：张俊伟 

作者单位：中国民航大学 

学位级别：硕士

导师姓名：许垒

授予年度：2023年

学科分类：12[管理学] 0202[经济学-应用经济学] 02[经济学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 020205[经济学-产业经济学] 083305[工学-城乡生态环境与基础设施规划] 08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0833[工学-城乡规划学] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：航空公司 双寡头竞争 减排技术投资 碳排放 旅客低碳偏好 

摘      要：在碳排放约束下,航空公司的减排工作迫在眉睫,而减排技术投资是航空公司是实现碳排放目标的重要手段。基于此,本文以碳减排技术投资为主要碳减排措施,基于一条航线市场,建立三种市场竞争博弈模型,即Nash博弈、Stackelberg博弈下的领导航空公司和跟随航空公司投资两种碳减排技术的博弈模型,讨论航空公司以SAF为代表的清洁能源技术和CCS为代表的末端治理技术减排时的环境和经济效益,分析两种减排技术投资的最优策略。首先,建立双寡头航空公司投资两种碳减排技术时的决策模型,得出三种市场情形下的航空公司两种碳减排技术投资的最优均衡结果。分析碳减排技术投资成本、碳交易价格、旅客低碳偏好、航空公司单位碳排放量等因素对均衡结果的影响。结果表明,各参数对均衡结果的影响均受航空公司单位成本差异的作用,且各参数的作用具有交叉影响。对于不同市场竞争情形,航空公司具有不同的SAF碳减排量决策,但是具有相同的CCS碳捕获量决策。并通过数值分析探究碳减排技术投资成本、碳交易价格、旅客低碳偏好等对航空公司均衡结果的影响,以验证解析结果的正确性。其次,通过比较两家航空公司的收益得出其单一碳减排技术投资决策。结果表明,航空公司碳减排技术投资决策并非处于稳定状态,受到旅客低碳偏好、两航空公司单位成本差异的影响,当旅客具有低碳偏好时,对SAF技术投资决策具有重要影响,航空公司CCS投资策略受到两航空公司单位成本差异的影响。另外,不同市场竞争情形对于双寡头航空公司的最优决策有着不同影响,航空公司是否投资两种碳减排技术受到旅客低碳偏好大小、两种减排技术研发成本以及竞争航空公司的参数的影响,不同竞争情形具有不同的碳减排投资决策。最后,通过比较航空公司SAF技术和CCS技术投资的收益,得出航空公司对于两种技术的投资策略,并分析哪些因素影响均衡策略的形成,并进一步通过数值分析验证均衡结果。结果表明:双寡头航空公司两种技术的投资策略并非处于稳定状态,会随着旅客低碳偏好大小、SAF技术投资成本系数、CCS技术投资成本系数、单位成本差异、单位碳排放量差异的变化而变化;另外Nash博弈航空公司减排技术投资策略受SAF技术投资成本系数的影响,而其他两种市场情形不受SAF技术投资成本系数的影响;领导航空公司碳减排技术投资策略受CCS技术投资成本系数的影响,而其他两种市场情形不受影响。消费者低碳偏好的大小影响航空公司的客票价格和客运市场需求均衡结果对比,不影响两种技术的投资策略。通过以上研究结果,为处于不同市场竞争地位、具有不同成本结构、碳排放结构的航空公司碳减排技术投资提供一定的建议。