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上海交通大学硕士学位论文 企业污染治理投资策略研究 企业污染治理投资策略研究 摘 要 企业污染治理投资策略研究 摘 要 随着我国对环境保护的逐渐重视，环境政策不断完善，已在部分区 域开始试行排污权交易体制。市场导向的环境政策，使得企业作为污染 治理投资主体的格局明确化，那么企业污染治理投资方面的研究也就更 显重要。 本文的研究先从相对简单的确定情况入手，再延伸到相对复杂的不 确定情况。在确定情况下，即当产品价格和排污权价格确定时，文中通 过动态框架建立了以企业价值最大化为目标函数的模型，进而运用最优 控制方法，解得了污染治理投资的最优性条件和最优增长路径。根据最 优性条件，污染治理资本的影子价格总是要等于该投资的边际成本。根 据最优投资路径，当企业的初始污染治理投资存量很小时，最优投资策 略会始于较高的投资率，并单调递减直至达到稳定水平；反之初始存量 较大时，最优策略会始于较低的投资率，并单调递增至稳定水平。 不确定情况的讨论又分产品价格不确定和排污权价格不确定，其最 优策略通过自由边界的形式来表示，以让决策者通过观察状态变量的变 化即可改变控制。当产品价格变动而排污权价格确定时，文中用几何布 朗运动描述价格的随机性，并据此建立动态的价值最大化模型。然后运 上海交通大学硕士学位论文 企业污染治理投资策略研究 用随机动态规划方法，借助伊藤引理建立随机微分方程，从而得到 hjb 方程。最后根据 hjb 方程，结合最优停时方法，得到产品价格的自由边 界。当价格保持在自由边界以下时，企业无需增加新的污染治理投资， 保持当前的累计污染治理投资是最优策略；一旦价格超过自由边界，则 立即增加新的污染治理投资为最优策略。排污权价格变动而产品价格确 定时的讨论中，由于排污权价格会受到政策调整的突然性冲击，又分价 格连续波动和跳跃波动的情况，连续波动用几何布朗运动描述，跳跃波 动则用几何布朗运动和泊松运动的混合形式表示，分析思路同产品价格 不确定的情况，最终解得排污权价格的自由边界，当价格超过自由边界 时，需立刻增加污染治理投资。 关键词：关键词：污染治理投资，确定，投资路径，不确定，自由边界 上海交通大学硕士学位论文 企业污染治理投资策略研究 study on strategy of firm abatement investment abstract as china attaches more importance on environmental protection, environmental strategy is gradually improved. some places have begun to implement tradable pollution permits system. this market-oriented environmental strategy makes clear that firms abatement investment is significant. hence study on firms abatement investment is getting meaningful. the paper begins with analysis under certainty, and then extends to problems under uncertainty. under certainty, when the product price and permits price are fixed, a model targeting firm value maximization as the object function is constructed in a dynamic framework. the optimal conditions and growth path of abatement investment are further got by applying optimal control means. according to optimal condition, capitals shadow price shall always equal to the marginal investment cost. and according to optimal path, when existing abatement capital is very little, the optimal strategy will start from a higher investment rate, and then decrease monotonously until reaching the steady point. otherwise, its optimal path is contrary. based on discussion under certainty, this paper further analyzes firms strategy under uncertainty from two aspects, i.e. uncertainty on output price or tradable permits price. under the former circumstance, the paper assumes product price is subject to geometric brownian motion while permits price is fixed, and accordingly constructs 上海交通大学硕士学位论文 企业污染治理投资策略研究 dynamic model of value maximization. and by using dynamic programming method, a stochastic differential equations is established based on itos lemma, thus a hjb equation is got. finally, based on the hjb equation and combining with the optimal stopping methodologies, the free boundary of the product price is obtained. if the product price remains under the boundary, theres no need for the firm to increase the abatement investment. it is the optimal strategy to maintain the current accumulated investment. once it exceeds the boundary, the firm ought to increase abatement investment immediately. for the instance of tradable permits price uncertainty, in terms of unpredictable environmental policy changes, two situations should be considered, continuous fluctuation and jumping fluctuation, characterized by geometric brownian motion and combination of brownian motion and poisson process respectively. the analyzing method is the same as the product price uncertainty situation. the free boundary of permits price is finally obtained. similarly, if permits price exceeds the free boundary, new abatement investment should be implemented immediately. key words: abatement investment, certainty, investment path, uncertainty, free boundary 上海交通大学上海交通大学 学位论文原创性声明学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。 对本 文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：江燕君江燕君 日期： 年 月 日 上海交通大学上海交通大学 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。 本人授权上海交通大学可以将本学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密保密，在 年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密 不保密。 （请在以上方框内打“” ） 学位论文作者签名： 江燕君江燕君 指导教师签名：李寿德李寿德 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 上海交通大学硕士学位论文 企业污染治理投资策略研究 1 第 1 章 绪论 第 1 章 绪论 1.1 研究背景与意义 1.1 研究背景与意义 人类长期以来都以一种征服自然的经济增长方式来获取经济利益，却忽视了人 类赖以生存、经济发展不能脱离的生态背景。随着经济的发展和人口的增长，环境 污染和生态破坏日益严重，蓝天碧水已经成为许多人遥不可及的梦想，恶劣的生态 环境反过来严重限制经济持续、健康的发展，对人类的生存和发展构成了现实威胁。 1972 年的联合国人类环境会议标志了人类对环境问题的觉醒，意识到我们只有一个 地球，为了拯救共同的家园，不得不把加强生态保护和污染治理列为重要议题了。 1997 年 12 月，在日本京都由联合国气候变化框架公约参加国制定的京都议定书 ， 则标志着世界各国在环境问题上的开始共同采取措施。京都议定书 遵循的原则是： “共同承担责任，但是有区别的责任”，发达国家率先承担先减限排、多减排的义 务。 随着环境形势的严峻化和复杂化，我国也越来越重视环境保护问题。在 2006 年 的第六次全国环境保护会上，温家宝总理强调环境保护关系到中华民族的生存与长 远发展，是造福当代、惠及子孙的事业，要充分认识环境保护工作的重要性和紧迫 性，把环境保护摆在更加重要的战略位置，全面落实科学发展观，加快建设环境友 好型社会。在十七大报告中，也指出坚持节约资源和保护环境的基本国策，关系人 民群众的切身利益和民族生存发展，要完善有利于节约资源和保护环境的法律和政 策，落实节能减排工作责任制。开发和推广节约、替代、循环利用和治理污染的先 进适用技术，发展环保产业，加大节能环保投入，重点加强污染防治，促进生态修 复，改善人居环境。此外，我国在 1998 年签署了京都协议书 ，并于 2002 年核准 生效，表明了我国对环境问题负责的态度。 我国的环境问题主要是由于特殊的历史条件和发展经济的迫切需求下采取的经 上海交通大学硕士学位论文 企业污染治理投资策略研究 2 济发展方式造成的。工业化模式和粗放型的经济增长模式，使得取得经济增长的同 时，对环境也产生了比较严重的破坏。20 世纪 70 年代以前，在以发展重工业为主的 几十年内，我国几乎没有对环境保护进行投入。由于污染对经济损失的加大渐渐引 起重视，就发达国家的经验表明环境质量的改善是以很大的资金和技术投入为依托 的，解决环境问题必须加强环境保护投资。70 年代后期我国开始充分注意到环境污 染治理投资对改善环境质量和保证经济发展的重要作用，一直致力于投资的增加， 据不完全统计，1973 年到 1981 年国家财政安排的污染治理资金为 5.04 亿。但随着 污染加剧，单纯依靠城府投资已远远不能满足实际需求，所以 80 年代初我国对环保 政策进行了改革，向造成污染的单位和个人收费，1982 确立了排污收费制度，目前 尚在各地广泛施行的是于 2003 年颁布的排污收费体系。然而由于费用相对偏低且固 定，这种收费体系的激励机制不足，存在很大的缺陷。 在第六次全国环境保护大会上，温家宝总理提出在加强环境保护工作方面，要 实行污染物排放总量控制制度，落实到各排污单位；要加大污染治理力度，用改革 的办法解决环境问题，注重运用市场机制促进环境保护，建立能够反映污染治理成 本的排污价格和收费机制，完善生态补偿机制。借鉴发达国家实行排污权交易制度 更利于控制污染、改善环境的成效，我国也欲建立排污权交易制度。排污权交易能 使企业在利益最大化行为的作用下，在购买排污权和减少排放之间作出对自己有利 的选择。当减排成本高于排污权市场价格时，企业会通过购买排污权加以补偿。反 之，企业则倾向于通过减排“生产”更多的排污权并在市场出售。目前我国已经开 始小范围试行，如 2007 年 11 月在嘉兴建立的首个国内排污权交易中心，2008 年 10 月北京环境交易所挂牌推出排污权交易，上海环境能源交易所有望 2009 年启动排污 权交易。 如上所述，早期由于环境保护制度的不完善，缺乏市场化运营措施及相关的经 济手段等因素，结果使得本应为污染治理监管者的政府却成了投资主体，而本来就 是污染治理主体的污染企业却游离于污染治理市场之外。污染治理责任过多地由政 府承担，公共部门唱主角，没有明晰的污染治理投资权责关系。但根据发达国家成 功经验，污染治理投资机制应该与经济体制相协调，在美国、英国等 oecd 国家和韩 上海交通大学硕士学位论文 企业污染治理投资策略研究 3 国、波兰等新工业化国家，超过 50%的污染消减投资是由私营部门直接实现的。有数 据表明，污染治理市场化程度越高，投资力度也就越大，环境质量改善越明显。我 国借鉴经验，亦是注重污染治理市场化的必须性，因而不断地改善环境政策，例如 排污权交易制度逐步建立，这样企业的责任也开始明确化。我国环保投资体系渐渐 形成两个主体的格局。一个是政府，主要投资于流域及区域性综合环境治理和基础 设施建设。另一个则是企业，从对资源的开发和利用引起环境污染的角度来讲，企 业是重要的污染者，应当对环境污染负责；从环境污染补偿角度来看，企业又是环 保工作的实践者，在环保过程中的重要地位是无以替代的。环境保护法已明确规定， 企业是污染防治的责任人， “谁污染谁治理” （1979 年颁发的环境保护法（试行） 中提出） 、 “污染者付费” 。 既然企业是工业污染治理投资主体的格局已明确化，但同时作为盈利机构企业追 求利润的宗旨又是不变的，那么企业污染治理投资无疑成为一个有意义的研究课题。 研究企业在面对环境政策约束时会作出什么反应，也即以追求盈利为目标的前提下 如何安排最优污染治理投资，是非常重要的课题，从微观层面看能给企业提供污染 治理投资方面的依据或方法，从宏观层面看有利于政府了解企业的反应以便控制整 体污染水平。诚然在国外已经有很多关于这方面的研究，但由于我国起步晚，环保 投资的研究本来就不多，再加上现有的文献多数聚焦在政府污染治理投资上，而关 于企业方面的研究甚是缺乏，所以本文从微观角度探讨企业污染治理投资方面的问 题，颇具意义。 1.2 企业污染治理投资国内外研究动态 1.2.1 国外研究动态 1.2 企业污染治理投资国内外研究动态 1.2.1 国外研究动态 美国、日本等发达国家作为先行工业化的国家，当然比较早意识到环境问题， 比如美国 20 世纪 60 年代就发现自己处于环境污染的严重困扰中，1970 年就发起了 第一个地球日。理所当然他们排污政策的制定与施行也就先行，与之相应的企业污 上海交通大学硕士学位论文 企业污染治理投资策略研究 4 染治理投资研究便相对较早，下面根据近 20 年来国外的相关研究文献，分五个部分 来阐述。 （1）关于企业污染治理投资动机问题 （1）关于企业污染治理投资动机问题 尽管企业活动对环境的负面影响已然是整个世界忧心的问题，而且一般认为这 种担忧必然迫使企业进行污染治理投资，但是企业作为利润追求者之所以会进行污 染治理投资，究竟是自愿还是被迫，其中原因尚值得研究。 对于企业污染治理投资，学术界有两种不同的观点，一种认为是非自愿的，企 业只是单纯地迫于政策压力，为达到标准而进行污染治理投资，如 pashigian(1982) 直接归咎于法律规定，hartl(1992)的研究也认为只有在环境政策的激励下，企业才 会进行治污投资以控制污染，否则将会肆意排污。 但近些年来有不少文献对这个观点进行了批判，认为这是过时的，提出了另一 种观点企业的治污投资也可能出于自愿。 如 brannlund 和 lofgren(1996)通过实 证发现瑞典的造纸企业排污远低于政策标准。这种超标准遵守政策的原因众多文献 从不同角度来解释，brannlund 和 lofgre 提出是因为超过排污限制的成本太高，所 以企业尽可能通过投资来减少排污以处于安全界限内；poter(1995)已提出治污投资 可以提高企业的竞争力的观点；kona 和 cohen(1997)又提出其中一个原因是信息的 公开性；feldman et al.(1997)和 hamilton(1995)则认为通过污染治理投资提高环 境绩效，降低了企业的风险，有利于股价的提高；mclaughlin (1996)的研究中显示 环境绩效对企业整体绩效有正效用，如果消费者更愿意购买绿色产品，则会增加企 业收入，所以企业愿意进行污染治理投资；ollikainen(1998)通过理论模型解释企 业之所以愿意投资于环保，是出于由此带来的绿色形象以及更好的获利能力。bengt kristrom 和 tommy lundgren(2003)又通过一个动态模型把污染治理投资、企业绿色 形象和利润联系起来，并以瑞典的造纸行业为例进行实证，检验得出绿色形象对价 格和利润有正效用，从而解释了企业为何愿意投资于环保，把排污量保持在限制之 内。 tommy lundgren(2003)进一步用实物期权模型探讨了为什么有些企业会自愿进 行治污投资，他得到的结果其实中和了非自愿和自愿观点，尽管有些企业出于自愿 上海交通大学硕士学位论文 企业污染治理投资策略研究 5 进行投资，但还是得看到很多归咎于环保政策的力量。这是相对全面的解释，其实 研究投资动机，有利于构造激励企业环保的体系。 （2）关于企业污染治理投资决策问题 （2）关于企业污染治理投资决策问题 不管企业是出于自愿还是非自愿进行污染治理投资，基于价值最大化的追求， 总是需要做投资决策的，关于企业污染治理投资决策问题，诸多文献主要从以下两 个方面展开研究： 不确定情况下的投资最优化决策 raymond j.kopp 和 v.kerry smith(1980)就开始研究公司在环境政策约束下的 污染治理投资决策，他们运用了简单的最优控制模型来探讨最优污染治理投资决策。 hartl(1992)也分析了企业污染治理投资决策，发现在投资时间和投资存量确定情况 下，企业的最优治污投资决策是一直增加投资比率至达到确定的存量为止。但他们 并没有考虑不确定因素，而事实上污染治理投资常面临诸多不确定情况，如环境政 策不确定性、产品价格不确定性等等，因而研究不确定情况下的投资最优化无疑是 进一步研究的重要方面。不同的学者试图运用不同的模型或方法来解决这个问题。 有学者将期权模型引入到关于投资决策的研究中， 如mcdonald和siegel(1986)， dixit 和 pindyck (1994)就是采用期权价值模型研究不确定情况下企业不可逆治污 投资决策的，预测企业会推迟投资，因为等待不确定性被解决的价值超过立刻投资 的价值。之后也有实证印证了他们的观点。katrin millock 和 celine nauges (2004) 在他们基础上继续探索，以空气污染为例，研究能源价格（能源使用是空气污染主 要来源）与治污投资决策的关系，用实际企业治污投资选择的数据来估算期权模型。 他们基于企业面临未来能源价格不确定的假定，根据投资后未来利润增量现值最大 化原则，建立理论模型。并选取法国钢铁企业的一些数据，包括治污投资前与投资 后、投资成本等数据，估算得到在 5的显著性水平下，企业会延迟治污投资。 也有学者采用动态规划模型加以研究的，如 kort.van loon 和 luptacik(1991) 就开始涉及用动态决策的方法研究企业污染治理投资的相关方面，peter m.kort (1995)延续他们的工作，探讨不确定情况下污染企业的治污投资最优化问题。在他 的模型中以股东权益最大化为目标函数，即各期股利现值最大化，求解时运用动态 上海交通大学硕士学位论文 企业污染治理投资策略研究 6 规划方法，先定义价值方程，然后运用平滑条件得到 hjb 等式得解。研究得到，在 流动性非常好的条件下企业的增长策略边界，即生产投资的期望边际收入和污染治 理投资的期望边际效益相等。 随着研究的深入，考虑到因为环境投资成本收益信息的缺乏，往往使得决策困 难， 所以有学者提出了两阶段模型， 如 bouwe r.dijkstra 和 daan p.van soest(2002)， 就采用两阶段模型探讨了不可逆的污染治理技术方面的投资。他们假定污染治理的 新技术投资运行可以分两个阶段，环境损失的真实程度可在第二阶段得知。在第一 阶段考虑新旧技术的边际成本来决定治污技术的最佳投资水平，这个边际成本当然 包括期望的环境损失成本；在第二阶段，环境损失的不确定性得到解决，确切的损 失得知后，重新计算最佳投资水平，并与第一阶段做比较，以做调整。研究结果发 现，如果环境损失的不确定性得以解决，企业将会更多地进行治污投资减少污染排 放量等。 企业污染治理投资时间决策 其实企业在不确定情况下的污染治理投资最优化，还涉及到一个投资时间的问 题，如企业应该在哪个时段进行投资比较合理，或是在某个时点上是否需要进行投 资。 anastasios xepapadeas(1999)在不确定和不可逆转情况下企业污染治理投资决 策的研究中，着眼于企业内部，采用最佳停时方法着重分析某个时点是否需要投资。 该研究分别考虑了产品售价、环境政策和投资效率等不确定因素，对于这些不确定 性，他采用布朗模型或是几何布朗模型描述；进行投资决策时，利用价值最大化原 则，通过分别定义出 t 时刻企业不增加治污投资和增加治污投资的价值方程，借助 hjb 等式并用最佳停时方法得出了条件函数， 用于判断企业在 t 时点是否需要治污投 资。 tommy lundgren(2003)探讨企业污染治理投资时，也运用了连续的随机最佳停 时方法来研究某时点是否需要投资，不同的是他引入了实物期权模型。研究中他同 样以期望价值最大化为目标，用伊滕定理等解出投资自由边界，当超过界限时投资， 否则不投资。同时得到最佳投资时点独立于环保政策体制和企业的经营活动。 上海交通大学硕士学位论文 企业污染治理投资策略研究 7 除了具体某时点是否需要投资的研究外，也有从宏观上探讨最佳投资时段的文 献。m.bouman 和 p.a.gautier(2000)在讨论企业污染治理投资时间是否最优这个问 题时，就引入了经济周期均衡因素，基于福利经济学理论框架进行研究，意在分析 经济周期因素对企业治污投资时点的影响。在研究中，考虑有两种生产技术可选择， 清洁生产技术和污染生产技术，目标函数则有所不同，是站在整体计划者的角度定 义为生产者的效用最大化，该效用由消费产品量、闲暇时间和生产排放污染量综合 决定，求解依然按照动态随机最优停时方法；且作者用德国、荷兰、美国的数据对 理论模型进行了检验。研究发现完全竞争市场条件下企业污染治理投资的最佳时点 在经济衰退期，因为那时的机会成本小，但由于实际操作中由于没有环境价格、信 息不对称等这个结果并不适用。在实证数据中，发现其中仅 25%的治污投资/总投资 比率是反经济周期循环的。 （3）企业污染治理投资财务分析与评价（3）企业污染治理投资财务分析与评价 企业在环保投资决策时，即使确定了投资量和投资时间，尚需考虑诸如不同方 案的选择、投资可行性评价等问题，一些文献试图用财务模型来解决这类问题。例 如 graham earl 和 tuula moilanen(1996)基于企业面临环境问题时该采用新清洁技 术还是终端污染处理设备的抉择问题，提出 paras 模型。paras 是从智能制造系统发 展而来的：它建立在模块化的方法上，即站在整个企业角度审视治污投资对每个模 块的影响；通过估计每个被影响模块的成本、收益，并考虑风险尤其是治污投资的 特殊性，进行财务分析，以助企业决策。 tuula moilanen 和 christopher martin(1998)在环境投资的财务评价一书 中继续研究，认为传统财务分析中的净现值、回收期等方法不能充分评价环境投资， 考虑到生产对环境影响的长期性和风险因素，他们提出了期望价值模型以更全面地 审视环境投资决策。该模型重在评价环境投资将会影响到的领域，包括研发、生产 设计、产量、市场营销和企业形象，对每个领域分别计成本和收益，再考虑概率与 风险，计算折现后的期望价值，以此评价投资决策。他们还在书中用两个案例展示 了这个环境投资分析模型的可行性。 欲用财务分析方法评价环保投资的学者，也一直在探索如何对投资项目同时进 上海交通大学硕士学位论文 企业污染治理投资策略研究 8 行环境影响和财务绩效分析。环境成本效益分析法（ecba）由来已久，20 世纪 60 年代后成本收益法就被引入环境研究的领域，不仅仅是理论研究，还被应用于实 践，如很多国家的环境保护机构采用 ecba 来研究项目投资的环境影响。ecba 模型的 主要步骤包括：识别投资对哪些环境因素产生影响、评价影响程度、折现成本和收 益得到净现值、敏感性分析。但是很多学者发现投资对环境因素影响的经济评估很 困难，也因此有些研究致力于模型的改进。例如 kuosmane 和 kortelainen(2006)将 条件价值评估法（cvm）和陈述偏好法（sp）运用到 ecba 中以期评估投资的环境影 响，cvm 是一种利用假想市场评估环境物品价值的方法，sp 则是利用消费者陈述偏 好来判断环境影响的方法；timo kuosmanen 和 mika kortelainen(2007)又将数据包 络分析法（dea）运用到 ecba 中分析环保投入与产出，并用案例分析以示方法的可 行性。但欲使 ecba 真正成熟，还有待于今后的努力。 （4）关于企业污染治理投资影响因素问题 （4）关于企业污染治理投资影响因素问题 影响企业污染治理投资的因素众多，因此这方面的研究也颇多，如下将其分环 境政策影响因素和其它影响因素两方面阐述。 环境政策的影响 raymond j.kopp 和 v.kerry smith(1980)通过研究企业在环境政策约束下的污 染治理投资决策，就发现投资受环境政策的影响。此后不断有文献继续讨论这方面， 着重于哪种政策更能激励企业投资。这个领域的很多学者主张采用市场导向的环境 政策工具比命令式的强制性工具好，因为前者更能激励企业进行污染治理技术投资。 市场导向的环境政策工具主要有排污税、排污权交易等。所以不少文献着眼于 排污税政策的影响，如 millman 和 prince(1989)通过对政策的比较分析得出，排污 税政策比设定污染标准更能激励企业进行污染治理技术的投资，jung et al(1996) 又把这个结果拓展到了行业水平；xepapadeas(1992)运用一个动态模型从短期和长 期分析了排污税和排污配额对企业投资决策的影响，发现排污税的增加会使污染治 理投资增加得更多；jafffe 和 stavin(1995)通过实证分析 co2排放控制，来分析不 同的政策工具对决策者投资的影响，得到类似结果。 上海交通大学硕士学位论文 企业污染治理投资策略研究 9 y.h.farzin 和 p.m.kort(2000)考虑到现实中企业面临政策的不确定性，针对排 污税政策有利于激励企业治污投资这一争论，进行了更细致地审视。不仅考虑了排 污税政策确定情况下，提高税率对企业治污投资决策的影响，而且进一步讨论了排 污税收增加的时间或规模不确定性情况下的治污投资，根据企业现金流量现值最大 化，通过哈密尔顿等式求解。结果显示，当未达到极值时（拉弗曲线现象），排污 税收增加会激励治污投资。如果税收增加的规模不确定，污染治理投资会上下波动， 而波动幅度则取决于实际税率与期望税率之差；若税收增加的时间不确定，污染治 理投资总是往上跳动。另外也发现加速税率增长，会促使企业加大治污投资。 当然也有文献着眼于排污权政策的影响， 但得到的结果不一。 laffont 和 tirole (1996)开始研究排污权价格和治污投资选择的关系，分析发现企业之所以过量投资 到治污方法上，是因为可交易排污权价格的拉娒齐法则，也即排污权交易政策会加 大投资。burtraw(2000)探讨了排污权交易情况下的 so2治污技术投资，发现排污权 交易的体制激励了治污技术的进步，大大降低了单位治污成本；也有实证研究证实 了排污权可交易情况下对降低单位治污成本的作用，如 carlson et al.(2000)。 有些研究却表明排污权交易体制对投资有不利的影响。如 gregrey w.hunter 和 glenn t.mitchell(1999)在探讨可交易排污权的价格和治污投资成本之间的竞争均 衡关系中，引入二叉树期权定价模型，并用美国酸雨项目数据为例进行分析，结果 得到在期望均衡条件下通过治污投资达到政策标准的成本要高于通过购买排污权达 到标准的成本，即排污权交易不利于激励企业投资。 ron kamara(2004)试图寻找排污权交易体制对企业最优污染治理投资水平的激 励影响。根据治污成本最小化原则，运用两阶段模型和 kuhn-tucker 求解方法，得 出排污权的存储会减少企业最佳治污投资水平，这种减少的程度取决于排污权存储 情况和投资对未来治污成本的减少。排污权存储越多，最佳投资水平减少越多；治 污投资对降低治污成本效果越好，最佳投资水平就降低越少。 但并不是环保政策制订了，对企业的投资影响也确定了，还受到政策执行情况 等因素影响。如 amanda lee 和 james alm(2004)就通过实证分析进一步发现不仅仅 是企业对环保政策改变的预测会影响企业的污染治理投资，环保机构对法规的执行 上海交通大学硕士学位论文 企业污染治理投资策略研究 10 情况也会影响企业的污染治理投资。 其它影响因素 其实不只环境政策这个因素会影响企业污染治理投资，一些微观因素如行业内 竞争对手、企业自身的收入与技术能力等也会影响污染治理投资。 amanda lee(1998)采用简单的期望利润最大化模型，分析审计概率、罚款、贴 现率、折旧率、投资调整成本这些因素对治污投资的影响。结果揭示政审计的概率 增加会致使治污投资增加，而投资调整成本的增加会导致治污投资减少，其他因素 则取决于增值效应，因为企业既可以通过增加治污投资，也可以通过减少产量来减 少排污以达到标准。 tommy lundgren(2003)探讨了绿色形象、竞争者的治污投资、政策等不确定性 对企业治污决策的影响，揭示未来消费者对绿色产品支付意愿的不确定性会减少企 业的治污投资，而污染治理投资受未来政策变化和竞争者行为威胁的影响。 除上述诸因素外，近几年有学者又追加了企业游说这个因素，开始出现关于游 说影响政府环境政策制定进而影响企业决策的文献。 如fredriksson和gaston(1997) 就分析了游说对企业环境管理投资的影响。y.hossein farzin 和 jihua zhao(2003) 更进一步，拓展到研究企业进行环境政策游说对污染治理投资决策的影响。他们认 为企业可以通过游说行为使得环境政策变得有利于自己，假定企业对未来排污税的 对策，既可为投资于污染治理，也可为投资于游说行为，游说行为或是为了减少未 来某个日期排污费用的增加幅度（偶然性游说），或是为了推迟执行日期（持续性 游说）。他们同时考虑到治污投资函数和游说投资函数，根据价值最大化原则进行 分析，发现游说投资对治污投资有挤出效应，这取决于企业的游说目标，且游说行 为的效果越好挤出效应就越大。同时也讨论了不确定条件下对投资的影响，对于偶 然性游说不确定性会减少其投资，增加污染治理投资；但持续性游说则反之。 （5）企业污染治理投资和绩效问题 （5）企业污染治理投资和绩效问题 企业活动对环境的负面影响已经成为人们、政府乃至整个世界不得不忧心的问 题。这种担忧必然迫使企业进行环保投资以减少对环境的负面效应。有些企业通过 大量投资到绿色生产技术或削减污染技术上进行环保，有些则投资到绿色战略上并 上海交通大学硕士学位论文 企业污染治理投资策略研究 11 获得竞争优势。诚然企业污染治理投资有利于环境，但对于自身业绩究竟是利是弊 呢？因而企业污染治理投资与绩效之间的关系研究也就成为企业环境管理研究领域 的主线之一。主要有两种主张，一种支持双赢假设，认为增加企业的污染治理投资 可以获得竞争优势， 从而增加利润， 如 hartl(1997),porter 和 van der linde (1995)； 而且并不如一般认为那样增加投资会减少产量，ronald j.shadbegian(2005)就对此 加以探讨，结果表明治污投入对产量没有显著的负效用。 另一种恰好相反，为得失 观，认为企业增加污染投资虽有利于环境，但对于企业自身来讲只会增加生产成本， 并导致利润减少，例如 greer 和 bruno(1996)，walley 和 whitehead(1994)。这两种 观点的争论不仅仅在理论的研究上，还延伸到实证上，如 emilio galdeano-gomez (2004)探讨了农产品生产企业对环境改善的投资对企业竞争力的影响，实证结果发 现它们之间有正相关关系。又如 lena hoglund isaksson (2005)通过分析瑞典三大 产业部门发电时排放的氮氧化物治理成本，以 1990 至 1996 年固定资产数据为对象， 得出由于治污技术的发展其实治理大量污染只花费较低成本是有可能的，但仍然比 较偏向得失观，不同的只是强调成本低。 1.2.2 国内研究动态 1.2.2 国内研究动态 20 世纪 70 年代以前，在以发展重工业为主的几十年内，我国几乎没有对环境保 护进行投入。由于污染对经济损失的加大渐渐引起重视，80 年代初我国对环保投资 政策进行了改革，加大了环保投资投入。相对于国外来说，国内关于环保投资的研 究甚少，且大多基于宏观角度，如尹晓波(2001)分析了环保投资对环境质量和环境 经济效益的影响，为实现经济与环境的可持续发展提供了环保投资决策依据；蒋洪 强(2004)探讨了环保投资与经济发展的关系，分别从污染治理设施投资对经济的影 响和污染治理设施运行对经济的影响两方面分析；又如尹希果、陈刚(2005)运用环 保投资优先增长模型分析我国环保投资的运行效率等等。但这些是从宏观角度加以 研究的，而从企业角度研究污染治理投资的文献是少之甚少，主要是李寿德最新的 一些相关研究。 上海交通大学硕士学位论文 企业污染治理投资策略研究 12 李寿德(2007)探讨了排污权交易条件下厂商最优污染治理投资策略，研究中以 厂商污染物削减量和排污权交易参考价格为状态变量，并以排污成本最小化为目标 函数，建立污染治理投资控制的动态模型，利用优化方法求出了厂商的最优污染治 理投资策略。李寿德(2008)进一步深入厂商污染治理投资控制策略的研究，建立了 排污权交易条件下投资控制模型，假定污染削减率受污染治理投资和污染治理技术 落后这两个因素的影响，并据此建立目标函数污染治理成本最小化。然后按照 不同的规划时间分析了厂商最优控制策略和最优控制过程，从而得出污染削减量的 最优轨迹。 此外孙卫(2007)也做了这方面的相关研究，着眼于厂商污染治理技术投资，且 引入了实物期权模型，以此建立排污权交易条件下厂商污染治理技术投资的策略模 型，分析新污染治理技术出现和未出现时的情况，从而给出了厂商投资的最佳时机。 孙米强(2006)则是把博弈模型运到用企业污染治理投资策略研究中，借助收益矩阵， 考虑企业污染治理成本、排污费用、赔偿额、诉讼费等因素，通过分析企业排污和 环保部门监管的博弈过程，以及居民参与治污的博弈过程，得到需制定严格的排污 政策，增加排污费用，以促使企业加大污染治理投资。马小明和张立勋(2002)在污 染治理投资分析时提到了企业污染治理投资决策受环境标准影响，因为标准决定了 企业的最小去污量，而标准的制订又与环境状况相关；同时环保投资决策也受决策 者偏好影响，这种偏好又受决策者自身环境意识和企业的经济状况的影响，比如说 企业最大允许环保投资值是与企业的经济状况有关的。 除了国内学术期刊上的文献外，个别国外期刊上的文章对中国企业污染治理投 资做了实证分析。其中有文献分析我国现行环境政策对企业污染治理投资的激励作 用，如 hua wang 和 ming chen(1999)，对处于排污收费和污染治理补贴双重环境政 策下的中国工业企业进行了实证研究，分析他们的污染治理支出，主要是终端污染 处理投资。他们以排污相关成本最小化为目标，这里的成本包括排污收费、治污投 资和政府补贴，然后通过分析 91-96 年中国排污量最大的工业企业的一些治污支出 数据，得出中国现行环境政策有效地激励了企业污染治理投资。hua wang(2002)继 续这方面的实证分析，研究更加细致，将企业减少污染排放的方法分两种，一是运 上海交通大学硕士学位论文 企业污染治理投资策略研究 13 用清洁技术等改变生产过程，二是安装终端污染处理设备。因而在模型中分别考虑 了污染治理的设备投资和操作性投资，而投资由企业产生的总污染量、污染控制政 策和企业自身的特征变量决定。他根据中国 20 年的固定资产（污染处理设备）等数 据进行分析，发现排污费用系统对大中型制造企业的污染治理支出有很大的激励作 用，也即增加排污费用率是减少制造型企业污染的良好方法。 1.3 研究思路与框架 1.3 研究思路与框架 本文意欲在企业污染治理投资领域做研究，先通过泛读大量文献，确定具体的 研究方向企业污染治理投资策略；再精读重点相关文献，主要比较与借鉴各种 研究方法及模型，从而构建本文的基本模型，并确立将要采用的方法；然后便进行 具体策略分析，从相对简单的情况入手，延伸到相对复杂的情况。具体地通过下图 1-1 和 1-2 来表述： 图 1-1 研究方向确立图 图 1-1 研究方向确立图 确 定 研 究 范 围：企业污染 治理投资 研究方向细化： ? 企业污染治理投资动机 ? 企业污染治理投资策略 ? 企业污染治理投资的财 务分析与评价 ? 企业污染治理投资影响 因素 ? 企业污染治理投资与绩 效 选定企业污染治理投资策略 的理论研究： ? 确定情况下的企业污染治 理投资策略 ? 不确定情况下的企业污染 治理投资策略 ? 产品价格不确定 ? 排污权价格不确定 上海交通大学硕士学位论文 企业污染治理投资策略研究 14 图1-2 研究思路与框架图 图1-2 研究思路与框架图 1.4 研究内容 1.4 研究内容 既然本文的研究范围定在企业污染治理投资，那么我们先来看看企业污染治理 投资的相关概念。 环境保护投资是环境经济学和投资经济学的交叉点。早期的环境保护投资也称 研究内容确立研究内容确立 泛读大量国内外相关领域文献， 确定企业污染治理投资领域内的 具体研究方向：企业污染治理投资策略 基本模型构建及研究方法确定基本模型构建及研究方法确定 通过阅读重点相关文献，借鉴并比较各种模型及方法，并选择适 合研究目的的方法： ? 设定基本变量，并构建本文研究的基本模型 ? 确定情况下的研究方法：最优控制法，同时结合动态规划方法 ? 不确定情况下的研究方法：随机动态规划，结合最优停时方法 确定情况下的企业确定情况下的企业 污染治理投资策略污染治理投资策略： ? 目标函数构建 ? 用最优控制法，同 时结合动态规划方 法分析 ? 解得最优策略：最 优性条件及最优投 资路径 产品价格不确定产品价格不确定： ? 价格变动方程及目 标函数构建 ? 用随机动态规划， 结合最优停时方法 分析 ? 解得最优策略：自 由边界 ? 分析参数对自由边 界的影响 排污权价格不确定排污权价格不确定： ? 价格变动方程及目 标函数构建 ? 分价格连续波动和 跳跃波动讨论 ? 用随机动态规划，结 合最优停时方法分 析 ? 解得最优策略：自由 边界 不确定情况下的企业污染治理投资策略不确定情况下的企业污染治理投资策略： 在确定情况下研究的