气候变化问题是全球关注的热点问题之一。我国作为一个负责任的大国,在气候谈判中主动承担减排责任,做出2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%-65%的承诺。工业企业作为二氧化碳的主要排放者,将因此受到政府一系列减排政策的约束,主要包括行政管制政策、碳税政策和碳交易政策等。企业在面对这些减排政策时,通过低碳技术升级从源头上减少能源使用及二氧化碳排放,是一种最根本和最有效的应对方式。然而,由于消费者需求的日益多样化,使得企业在设计和生产产品时日益精细化和复杂化,产品的生产涉及到越来越多的生产环节。因此,企业在进行技术升级时正面临着越来越多的选择,如何从中选择最优的技术升级策略已日益成为企业亟待解决的现实问题。本文在借鉴国内外相关研究的基础上,以工业企业为研究对象,分析了企业如何在不同的减排政策约束下选择最优的低碳技术升级方案,并探讨了企业间应该如何基于技术升级的方式开展合作减排。本文的主要研究内容和创新之处如下:(1)改进了“多Agent系统-遗传算法”方法,构建了一套综合考虑生产技术选择和原料供应商选择的优化模型,研究了企业在行政管制政策约束下的低碳技术选择策略。本文探讨了企业应该如何选择最优的低碳生产技术及其低碳供应商,使得企业在政府制定的碳排放刚性约束下,生产成本最低。本文构建了0-1型整数规划模型用于刻画该问题,并改进了“多Agent系统-遗传算法”方法用于该模型的求解(即IMASGA方法)。通过随机算例的验证表明,本文对IMASGA方法的改进是有效的,不仅进一步减少了计算时间,而且在一定程度上提高了计算的准确度。(2)构建了一套综合考虑短期技术升级成本和长期碳税成本的优化模型,通过算例求得了企业在碳税政策约束下的低碳技术升级路径的最优解。本文探讨了企业应该如何选择最优的生产环节使用最合理的低碳技术进行技术升级,使得技术升级成本和碳税成本之间取得平衡。本文使用0-1型整数规划模型构建了该优化模型,并提出了IMASGA+方法用于优化模型的求解。研究发现,碳税税率增加时,企业需要支付更多的技术升级成本;在企业对期望成本控制更为严格的情景中,企业对碳税税率的变化更为敏感;过高的碳税税率可能会导致企业放弃它的技术升级计划。企业的期望成本增加时,企业将减少技术升级成本的投入;在低碳税税率情景中,企业对期望成本的变化更为敏感;过高的期望成本将使得企业满足现状,不计划进行技术升级。(3)将模型的决策单元从企业整体层面细化到企业内部的生产环节,并将参与合作的企业细分为核心企业和合作企业两类,构建了一套综合考虑资金合作和技术合作的优化模型,揭示了碳税政策约束下企业基于低碳技术升级的合作减排策略的优化模式。本文先构建了独立减排模型,用于分析企业独立减排时的总成本、利润等信息;然后,基于这些基准利益,将企业细分为核心企业和合作企业两类,并通过引入资金合作和技术合作,构建了合作减排模型;通过引入多Agent系统,提出了MASE方法,用于模拟各企业之间协商,以实现合作模型的优化求解。研究发现,企业间的低碳技术合作能小幅提升各合作企业的利润,较大幅度地提升核心企业的利润,使得所有企业的整体利润大致恢复到征收碳税前的水平;在总减排资金不变的情况下,企业间的低碳技术合作能优化减排资金的分配,进一步优化企业间的减排结构,使得所有企业的整体减排量进一步下降。因此,在碳税政策下,企业间的低碳技术合作比单个企业的独立减排更具优势。(4)将碳价预测和减排决策之间的双向影响机制纳入到企业的决策模型中,构建了一套综合考虑资金合作、技术合作和减排信息共享的优化模型,揭示了企业在碳交易政策约束下基于企业间技术合作的低碳技术升级策略。本文通过构建独立减排模型,分析了各企业合作减排时的基准利益(包括利润、碳价、交易配额等信息);通过引入资金合作、技术合作和减排信息共享,构建了合作减排模式;通过引入多Agent系统,提出了MASE+方法,用于合作模型的优化求解。研究发现,企业间的低碳技术合作能够提升各企业的利润,并使各企业均有一定额度的碳配额可以出售。在碳税政策下,企业投入的减排资金越多,企业决策时将选择减排效果更好的低碳技术,使得实际的减排效果越好;但在碳交易政策下,企业的决策将受到减排资金和碳价预测值的双重影响,企业投入的减排资金越多,不一定会选择减排效果更好的低碳技术。