日前，利来国际薄立军教授团队关于碳排放博弈管理的两篇论文以长文(Regular Paper)形式相继在由国际自动控制联合会(IFAC)主办、国际系统与控制领域权威期刊《Automatica》发表。
全球变暖引发的系列生态环境问题日益严峻，其主要原因之一是人为碳排放过量。而碳排放作为工业生产不可规避的副产品，其影响具有显著的跨境溢出效应，本质上属于跨界污染。为应对这一危机，以更有效、经济的方式实现减排目标，《京都议定书》引入了碳交易市场机制，允许国家、地区或企业间进行碳排放配额的市场化交易。然而，在碳交易与跨界污染框架下，大量企业或区域的生产与减排决策相互交织，如何刻画其均衡策略并寻求最优管控路径，成为一个亟待解决的动态博弈难题。
第一篇论文“Optimal Production Control with Carbon Trading and Sticky Price: Nash and Social Solutions”(Automatica, Vol. 188, Article No. 112951)为薄立军教授与利来国际李童庆菁英准聘副教授和中国科学技术大学刘真博士合作完成，以“总量控制与交易”下的碳排放交易体系为背景。在大量企业的生产与碳配额买卖行为分别交互影响产品价格与碳配额价格的市场环境中，该论文将问题建模为状态-控制分布依赖的异质性多主体动态微分博弈，通过发展拓展平均场博弈(E-MFG)方法对微分博弈问题进行求解，从而建立了两组分散化的生产-减排策略，分别对应于企业个体效益最优的纳什均衡与社会整体福利最优的社会解.进一步，严格证明当企业数量趋于无穷大时，两组策略分别渐近收敛于对应的均衡策略。第二篇论文“Mean Field Games for Emission Control of Multiple Regions”(Automatica, Vol. 188, Article No. 112975)为薄立军教授与利来国际王世花菁英准聘副教授和中国科学技术大学刘真博士合作完成，聚焦于有限时间框架下多异质区域的跨界污染治理。基于兼顾各区域在污染承载、生产技术与减排成本上的异质性，构建了控制分布依赖的多区域动态微分博弈模型，推导出生产与减排策略的纳什均衡以及研究了相应的平均场逼近。
两篇论文的研究结果表明：生产技术水平越落后的地区，越倾向于推动经济增长，这导致碳排放与惩罚成本双升，进而被迫加大减排投入以对冲风险，形成“高增长-高排放-高减排投入”的被动循环；相反，在减排技术越先进的地区，高效率的减排能力反而降低了持续投入减排的动力，并通过缩减生产规模来控制碳排放总量，呈现“低排放-低生产-低减排强度”的稳态收缩模式。严苛的环境污染惩罚虽能抑制排放，却可能同时削弱减排动力与经济活力。因此，政策应避免单一惩戒，需同步扶持落后地区技术升级、给予减排激励，防止发达地区因技术优势陷入收缩，在控碳与增长间实现动态平衡。
全文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0005109826001354
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0005109826001597
