基于Rubinstein博弈的航空碳補償定價模型

孔令昊

（中國民航大學，天津 300399）

0 引言

隨著全球氣候的變化，民航綠色發展觀念逐漸深入人心，未來民用航班旅客需要對其在乘坐飛機過程中產生的碳排放進行補償[1]。碳補償作為促進行業協調可持續發展的重要途徑，是在全球氣候變化和低碳發展的背景下發展起來的一個新的生態補償領域[2]。它是經濟實現低能耗、低污染、低排放的保障和制約機制[3-4]。它采用對超過一定限度的碳排放進行經濟補償的原則[5-6]。這種生態補償被認為是繼清潔發展機制之后的另一種有效的減排機制[7]。而民用航空業作為碳源的有機組成部分，于2012年被納入碳排放交易體系中。因此，研究民用航空碳補償機制對于響應國家節能減排的號召以及實現行業協調發展具有重要意義。

關于碳補償的研究現狀，國內外學者針對碳補償問題從多種角度均有一定的研究。從行業角度看，丁等[8]以森林旅游地經營者為研究對象，分析了經營者對于碳補償行為的影響因素。于等[9]從價格角度建立漁業碳補償額度模型，對于轉變傳統漁業養殖的成本收益觀念具有重要意義。周等[10]從土地利用變化的視角，從時空角度對碳排放及其碳吸收的演變過程進行分析。從碳補償機制上看，王等探究了碳補償機制對于行業的影響。趙等[11]從區域碳補償角度出發，提出政府碳補償、個人碳補償、土地利用碳補償和橫向碳補償四種碳補償模式。Lame等分析了自愿碳補償機制對于氣候變化的影響，并提出該機制可在一定程度上彌補現行碳交易市場的某些缺陷。隨后Eiglarsh驗證并強調了自愿補償機制的重要性。Yang提出了理論碳赤字的概念，并在此基礎上改進了區域間碳補償成本的計算方法。盛等提出了基于生態系統服務價值和區位多樣性的山地生態森林生態補償標準。

綜上所述，眾多學者雖然在各領域有一定的研究但在民用航空領域的應用尚處于起步階段。本文在前人研究的基礎之上針對民用航空領域，將碳補償價格視作市場行為，碳補償價格由航空公司與旅客共同決定。因此，碳補償價格的確定轉化為航空公司與旅客討價還價的過程，同時提出一種基于討價還價博弈模型的碳補償定價模型。

1 航空碳補償定價模型原理

1.1 模型假設

1.2 模型建立

在n階段Rubinstein討價還價博弈過程中，航空公司方和旅客方輪流出價，由航空公司方率先出價，最終確定碳補償的均衡交易價格，如圖1為n階段博弈樹，n為奇數，A代表航空公司方，B代表旅客方。

圖1 n階段博弈樹

圖2 博弈雙方討價還價區間

1.3 模型求解

然而并非所有討價還價博弈都能夠最終達成協議，在討價還價過程中，博弈破裂的風險一直存在，對博弈雙方的決策和最終的均衡點具有重要影響。假設和 表示博弈雙方的破裂點，是談判雙方所能夠容忍的最終限度，在碳補償的議價博弈中可以理解為博弈雙方的保留效用或者機會成本[13]。

由此可以得到，航空公司方在奇數階段進行出價、旅客方在偶數階段對航空公司的出價進行還價，在議價過程中存在雙邊信息不對稱，航空公司方在第一階段出價 ，若旅客方接受該價格，則議價結束。

2 算例分析

由于所求的碳補償均衡交易價格具有形式復雜且抽象的特點，在接下來的章節中，將通過實際數據來對本文的碳補償定價模型進行驗證。

根據歷史碳交易數據得到碳交易價格，并將2018年的平均交易價格作為航空公司方的期望價格EA=146.95，假設EA在[100,200]內服從均勻分布，即a=100，b=200。實際場景中并沒有民用航空碳補償方案，假設EB=260，且EB在[140,280]服從均勻分布，即c=140，d=280， 體現了旅客的市場信息優勢[14-15]。同時，為呈現航空公司的服務意識，設 =0.8，=0.6。為進一步體現有關參數對交易價格的影響，本文進行了3種不同參數值下的算例分析，如表1。

表1 主要參數對均衡交易價格的影響

將情形1、2進行對比分析，同時保持其他變量不改變，當航空公司方的博弈能力下降時， 從247.085降至223.433；對比情形1、3，同時保持其他變量不變，當航空公司方的期望交易價格提高至166.92時，均衡交易價格上升至253.075。算例驗證了結論①至結論③的正確性。

3 結語

本文通過研究在信息不對稱情況下的基于Rubinstein博弈的碳補償定價模型，從理論上分析了參與碳補償價格博弈的雙方在信息不對稱情況下的博弈過程，以及均衡交易價格的形成，并得出如下結論：①碳補償均衡交易價格與航空公司方的博弈能力正相關。②在航空公司方先出價的碳補償定價模型中，航空公司方對旅客方的所能夠采取的策略空間了解越詳實，最終均衡價格越高。③博弈雙方的心理預期價格越高均衡交易價格越高。

最后通過對不同情況下進行分析，驗證了結論的正確性與模型的可行性。將博弈雙方的討價還價過程納入民用航空的碳補償定價中，為航空碳補償價格研究提供了新的方向。同時，由于本文中的某些假設過于苛刻，造成了本模型在實際應用的局限性，提升該模型在民用航空碳補償定價應用中的普適性將是接下來的研究重點。