补贴退坡机制下考虑消费者绿色偏好的新能源汽车决策研究

高敬宇，龚本刚

(安徽工程大学 管理工程学院，安徽 芜湖 241000)

当前，发展新能源汽车产业是中国以及全球汽车产业优化与升级的主导方向和必然趋势[1]。为促进新能源汽车产业的发展，许多国家都采用了政府补贴等相关激励政策。为推动新能源汽车市场的发展，我国政府也积极出台了相关财税和非财税政策，包括购车补贴、购置税减免等。这些激励政策的实施在一定程度上促进了我国新能源汽车产业发展。但从长远发展看，政府不可能长时间进行政策性补贴，未来政府政策将会集中于强制性环保法规而产生倒逼(如排放标准、环保考核和油耗法规等)。企业必将会回归市场化导向发展本质，而非依赖补贴。为进一步促进我国新能源汽车产业的健康与可持续性发展，我国政府从2017年开始实施补贴退坡机制。截至2018年，补贴退坡最大幅度相比2016年可达近40%[2]。显然，这种补贴退坡政策无疑给企业和消费者的决策带来影响，同时影响这些主体间的博弈行为。

近年来，在新能源汽车发展补贴等激励政策及决策问题方面已经出现较多的研究成果。这些成果基本上是从制造商、用户、政府等主体的决策动机出发，考虑了新能源汽车的效用、生产成本、补贴等因素。程永伟[3]等通过研究SD动态博弈模型，认为新能源汽车企业对政府补贴存在高依赖性，但新能源汽车技术进步和消费者偏好对补贴政策有显著的替代效应；熊勇清[4]等研究了补贴政策对潜在消费者的影响，认为消费者对供给侧政策感知度较高，且男性消费者对政策的感知更为敏感；Juan[5]等使用了车辆库存周转模型研究政府采购不同类型新能源汽车产生的不同效用，认为政府应直接增加补贴，采购零排放的纯电动汽车而不是混合动力汽车，可以同时具备降低成本、减少能源材料消耗、减轻二氧化碳排放等诸多优势；Langbroek[6]等利用跨理论的变革模型和保护动机理论研究了政府政策对新能源汽车的激励作用，认为在新能源汽车发展不同阶段人们对于补贴敏感程度不一样；Silva[7]认为技术奖励和税收调节会促进新能源汽车市场的发展；Nian[8]等通过数据分析和模型推导研究表明在没有政策支持时，电动汽车的电池技术、基础设施、公众认知和其他非成本因素会影响电动汽车的市场需求；Shafiei[9]等认为政府对企业补贴需要从发动机容量、燃料经济性、使用目的性和碳排放量等方面多重考虑，以刺激企业技术研发与市场拓展；Saravanan[10]等研究了出租车中电动汽车对燃油汽车的替代情况，认为电动汽车可行驶的平均里程会影响采用决策，其采用程度与平均里程及基础设施的数量呈正相关；范如国[11]等综合考虑了国家级补贴政策与地方性补贴政策对新能源汽车的综合影响，认为地方性政府补贴政策的效用受不同类型消费者的影响严重，且建议政府应该把补贴政策控制在最优配套比例之下；李苏秀[12]等通过收集政策数据，使用实证分析和应用产业链分析的方法对新能源汽车与政府政策的关联程度展开研究，研究结果表明推广性补贴和购置税政策与新能源汽车产业存在较强关联，认为中国的相应政策体系已经较为完善；张海斌[13]等对新能源汽车产业补贴机制进行研究，认为政府应采用动态补贴机制来增强新能源汽车产业的市场开拓能力；曹国华[14]等研究了消费者购买力与政府的补贴之间的关系，认为政府补贴给予消费者一种可行的发展战略，同时应该实行补贴退坡机制；郑月龙[15]等研究表明补贴下限与准入标准对企业生产新能源汽车收益和政府收益作用方向相反，对燃油汽车和新能源汽车的均衡价格和销量均无明显影响；马永红[16]等研究表明在创新产品补贴下，创新难度系数对政府补贴额度的影响并不明显，而创新产品补贴总体优于创新投入补贴；温兴琦[17]等研究表明政府补贴系数的变化不影响产品绿色度和制造商利润在三种补贴策略下的大小排序，但对零售商的利润排序有影响；马亮[18-19]等研究补贴政策、限制性政策和补贴政策“退坡”对新能源汽车生产的影响，其认为合理的限制性政策能够促进新能源汽车产业发展，但与补贴政策同时采用时会影响补贴政策效果。

通过上述文献梳理可知，目前国内外学者对新能源汽车市场决策研究较为侧重于宏观层面，其各影响因素研究也较为独立，少有文献分析政府补贴、消费者偏好、补贴比例与消费者需求等因素的关联影响。而且，同时考虑补贴退坡和消费者绿色偏好的变化对新能源汽车决策及产业发展方面的研究并不多。为此，从政府补贴退坡政策的背景出发，在考虑政府补贴下限及补贴比例分配问题的基础上，引入绿色度和消费者绿色度偏好等参数，构建相应的博弈模型，通过对均衡解的分析得到政府补贴策略及政策建议。

1 问题描述与基本假设

1.1 问题描述与参数设定

假定每个消费者至多购买一辆传统汽车或新能源汽车，且都是理性的，但其对产品的估算价值存在差异性。假定传统汽车和新能源汽车在外形、颜色、舒适度和行驶需求等方面为消费者带来的效用相同。令θ为消费者对新能源汽车和传统汽车提供的基本需求估值，θj(j=1,2)为不同消费者对产品产生的不同估值，服从[0,1]上的均匀分布。j代表消费者类型，为私人信息。

假定绿色消费者针对新能源汽车的绿色偏好系数为k，即汽车绿色度每提高一个单位，消费者支付溢价为k，k越高说明消费者越倾向于购买新能源汽车。所以，绿色消费者的效用函数为:

假设某一家汽车生产企业同时生产传统汽车和新能源汽车两种类型汽车，政府给购买新能源汽车的消费者提供补贴支持，补贴数额与新能源汽车价格、时间和绿色度有关。这里讨论退坡背景和补贴因子策略，具体是指政府规定单位补贴因子为s，退坡系数为t，实际补贴额度为:

t服从[0,1]的均匀分布，当t=1时代表补贴完全退出。消费者每购买一辆新能源汽车须支付的实际价格为销售价格扣除政府补贴数额之差。这里，令ξ为补贴给消费者的分配比例，即rξ补贴给消费者，而r(1-ξ)补贴给企业。所以消费者购买新能源汽车的价格等于p2-rξ，此时，绿色消费者获得的效用为:

借鉴文献[22]，假定Fi(i=1,2)为两种类型汽车分别对于环境的改善程度，假定fi(i=1,2)为两种类型汽车对环境的改善因子，表示绿色度越高越能对环境有所改善，其改善程度为改善因子、绿色度与需求量之积，即分别为:

F1=f1q1(g1-g0)，F2=f2q2(g2-g0)。

所以政府从两种汽车绿色度收获的收益即为两种汽车对环境的总改善程度，

F=F1+F2。

研究在考虑政府补贴退坡环境与补贴比例分配的情况下，构建政府、企业、消费者的三方博弈模型，研究汽车企业生产决策问题。主要参数符号及其含义如表1所示。

表1 主要符号及其含义

1.2 基本假设

研究做出如下假设：

(1)社会总福利为消费者剩余、企业收益与政府收益之和减去政府支出。其中，政府支出为政府给予新能源汽车的补贴，且政府收益为汽车绿色度提升带来的环境改善度。

(2)市场为垄断市场，汽车企业同时生产传统汽车与新能源汽车，总市场需求量为1。

(3)若要提高汽车的绿色度水平，汽车企业需付出研发成本τi，借鉴经典AJ模型[19]，研发成本为τi=αi(gi-g0)2，其中αi(i=1,2)为研发成本系数。

(4)考虑厂商异质性，假定另一家企业2与企业1资源相似，企业2的生产成本为c1x、c2x，研发成本系数为α1x、α2x。

2 模型的构建与求解

2.1 模型构建

(1)考虑消费者效用值。基于文献[23-24]的决策方法，假设消费者面对不同类型的汽车时只能选择购买一辆汽车。第Ⅰ类型消费者更偏好传统燃油汽车，第Ⅱ类型消费者更偏好新能源汽车，如图1所示。

消费者购买新能源汽车所获得的净效用为：

(1)

消费者购买传统汽车所获得的净效用为：

U1=θ-p1。

(2)

根据式(1)和式(2)，得出购买传统汽车和购买新能源汽车的无差异界限，即

(3)

因此，得到传统燃油汽车市场需求为：

(4)

新能源汽车的市场需求为：

(5)

(2)企业收益。假定企业产量与消费者需求量相同，企业的收益为其单位利润(价格与成本之差)与需求量之积减去研发成本。则企业生产新能源汽车和生产传统汽车的收益分别为：

π1=(p1-c1)q1-α1(g1-g0)2,

(6)

π2=(p2-c2+r(1-ξ))q2-α2(g2-g0)2,

(7)

企业总收益：

π=π1+π2=(p1-c1)q1-α1(g1-g0)2+(p2-c2+r(1-ξ))q2-α2(g2-g0)2。

(8)

(3)政府收益。政府社会总收益为：

πG=π+F+CS1+CS2-r。

(9)

2.2 模型求解与分析

(10)

(11)

(12)

(13)

根据式(12)、式(13)，得出如下结论：

结论1k与两类产品的价格正相关。式(12)和式(13)表明，随着消费者绿色偏好越强，消费者愿意为绿色产品支付意愿越强，所以能直接导致新能源汽车价格的上升。

结论2 在其他因素不变时，政府给予消费者补贴变大时，新能源汽车的售价会变高，而传统汽车的价格会下降。

推论1表明，当政府实施补贴政策且给予消费者比例较高时，若企业过多投入研发成本，大幅度提高新能源汽车绿色度g2时会造成企业无法获得盈利。即当其他条件不变时，政府实施补贴政策且给予消费者的比例较高时，若企业提升新能源汽车绿色度g2并不是一个好的选择。

推论2 若政府给予消费者补贴额度增加且政府补贴总额降低，新能源汽车价格会下降；而传统燃油汽车的价格会上升，这种影响会带来边际效应递减。

证明取极限状况分析，当ξ=1时给予消费者最大的补贴额度。此时

(14)

(15)

结论3

①当c2≥ξ(2k+c1)时，提高政府补贴下限会导致燃油汽车和新能源汽车价格的同时增加，且敏感程度与新能源汽车的成本成正比；若新能源汽车生产成本较低，或提高成本的同时能大幅度提高新能源汽车绿色度，则政府补贴对新能源汽车价格影响较小。政府补贴对新能源汽车价格的影响是边际递减的。

②当c2<ξ(2k+c1)时，政府提高补贴资金的补贴下限会使新能源汽车的价格有所下降。

证明由式(14)、式(15)得：

证毕。

结论3表明，政府提高对新能源汽车的补贴下限会导致燃油汽车的价格上升，这将有利于增加新能源汽车的需求。当政府提高对新能源汽车的补贴下限时，虽然车企在新能源汽车上获得补贴的难度会增大，但若企业能降低新能源汽车的生产成本，也可以保证新能源汽车的竞争力，从而降低政府补贴的作用。

把式(14)、式(15)代入式(4)、式(5)得到：

(16)

(17)

其中，由式(16)、式(17)均大于0可以得到：

显然，政府给予的补贴的高低与新能源汽车的市场需求成正比，同时与传统汽车的市场需求成反比。新能源汽车的价格p2会随着消费者绿色偏好程度k和成本c的增大而增大；传统燃油汽车的变化趋势则相反。

结论4

①政府减少每单位产品的补贴系数调整因子(降低补贴额度)会降低新能源汽车市场的需求量，但是政府补贴对此影响作用是边际递减的。②政府提高对新能源汽车产品的补贴下限会降低新能源汽车市场的需求量。③若消费者得到较高的新能源汽车补贴会促进新能源汽车的需求量。

证明用式(16)、式(17)对补贴比例系数ξ求导，则有：

(18)

(19)

(2)企业收益。企业生产传统汽车和新能源汽车的收益，计算出：

α1(g1-g0)2,

(20)

α2(g2-g0)2。

(21)

结论5 当政府增加对消费者的补贴比例时，若

则新能源汽车的收益不会下降。

证明

(22)

显然，当政府的补贴额度或补贴比例满足式(22)时，新能源汽车的收益会上升，这表明控制对消费者的补贴比例可作为政府的调控手段。

另外，由式(22)易得到：

式(22)结果为正恒成立，可以看出，当新能源汽车的成本c2上升、消费者偏好k下降时，都会使新能源汽车价格p2上升，如果新能源汽车价格p2不高，那么企业收益与政府补贴比例反相关。

显然，在新能源汽车生产成本较高的情况下，政府将补贴给予消费者虽然在一定程度上可以稳定新能源汽车的需求量，但并不能保证车企在新能源汽车产品上的收益。所以，加快技术研发或降低新能源汽车生产成本是根本途径。

这里考察车企的总收益：

π=π1+π2=(p1-c1)q1-α1(g1-g0)2+(p2-c2+r(1-ξ))q2-α2(g2-g0)2。

(23)

由于收益较为复杂，在此对公式作简化分析：

(24)

由式(24)可知，政策补贴比例的上升会使汽车企业利润上升，但取决于消费者绿色度偏好k和新能源汽车成本c2的高低。另外，易得到

(25)

由式(25)可知，退坡系数增加(补贴额度逐渐减少)将导致车企总收益下降，但下降幅度与新能源汽车成本c2、消费者绿色度偏好k和新能源汽车绿色度g2有关。如果消费者绿色度偏好k上升，企业能够提升新能源汽车绿色度g2，则企业收益受补贴影响不明显。

(26)

(3)考虑企业异质性的不同企业决策。把企业2的生产成本c1x、c2x，研发成本系数α1x，α2x代入式(20)、式(21)和式(23)可得：

α1x(g1-g0)2,

(27)

α2x(g2-g0)2,

(28)

π=π1+π2=(p1-c1x)q1-α1x(g1-g0)2+(p2-c2x+r(1-ξ))q2-α2x(g2-g0)2。

(29)

结论6 当新能源汽车成本较小而研发成本巨大时，企业会忽略对新能源汽车研发的投入而只关注于生产。

由上式可知,当新能源汽车成本与研发成本具备上述函数关系时，企业的利润会升高，也就意味着企业不会关注于增加新能源汽车绿色度g2而只专注于生产新能源汽车，提高新能源汽车的需求量q2。

3 算例分析及敏感性分析

3.1 补贴比例与绿色度偏好对新能源汽车价格、需求和企业收益的影响

政府补贴差异下，补贴比例与绿色度偏好对新能源汽车价格和需求的影响如图2所示，其敏感性分析如表2所示。由图2可以看出，新能源汽车的价格受消费者绿色度偏好影响明显，呈正相关趋势(本次模拟取g2=3，自上而下分别代表k=2.5，k=1.5，k=0.5)。当绿色度不变时，政府补贴消费者的比例与新能源汽车的价格成正比，而新能源汽车需求量受补贴比例和绿色度偏好的影响依旧明显。当补贴额度较高时(s>0.5)，提高补贴比例会使新能源汽车需求量大幅度上升；当补贴逐渐退出时(s<0.5)，补贴比例对需求的影响力不明显。所以，在补贴退坡环境下将补贴给予消费者是提高新能源汽车需求量的手段之一。当消费者绿色度上升，新能源汽车需求量高度依赖消费者绿色度偏好而不再依赖补贴，这符合普遍的经济规律。

补贴比例与绿色度偏好对企业新能源汽车产品收益的影响如图3所示。由图3可知，企业生产新能源的收益受消费者绿色度偏好k的影响明显，呈正相关趋势；但是当政府补贴比例变化较小(如ξ<0.5)时，补贴分配比例对新能源汽车收益的影响不明显，反之，即政府补贴比例变化较大(如0.5<ξ<1)时，补贴分配比例的上升能够给新能源汽车的收益带来明显提升，这可能是比例的变化使消费者需求量增加所导致的。

3.2 消费者绿色度偏好、新能源汽车绿色度对企业需求量和收益的影响

消费者绿色度偏好、新能源汽车绿色度对企业需求量和收益的影响如图4所示，其敏感性分析如表3所示。由图4可以看出，新能源汽车需求量和收益受新能源汽车绿色度和消费者绿色度偏好均影响明显(本次模拟取ξ=0.6，自上而下分别代表t=0.2,t=0.6，t=1)。当消费者绿色度偏好较低时，新能源汽车需要提高较多的绿色度才能使需求量增长明显，相对的表现不够敏感；而消费者绿色度偏好较高时，新能源汽车需求量受其绿色度影响敏感很多。

表3 消费者绿色度偏好、新能源汽车绿色度对企业收益的影响

图4 消费者绿色度偏好、新能源汽车绿色度对企业需求量和收益的影响

而企业生产新能源汽车的收益则与新能源汽车绿色度g2呈现负相关趋势。即，在政府补贴可观时下降较小，而在政府退出补贴时下降明显；但是生产新能源汽车的收益与消费者绿色度偏好k则呈现正相关，且增速明显。

4 结束语

研究得到，在补贴退坡环境下，新能源汽车的价格、需求量与收益都会产生波动。当政府将补贴给予消费者时，会促进新能源汽车销量的提升。若补贴处于合理范围时会增加新能源汽车产品的收益。当政府补贴给予消费者的同时，提高市场准入标准或补贴门槛，既会使社会福利增加，也有利于提升新能源汽车销量，激励生产新能源汽车技术革新，这种“两手抓”形式也是一项良好的措施。政府的措施需要结合供需两侧，多方并举。严格控制补贴门槛，既能防止“骗补”现象的发生，也可以激励企业技术革新，提高汽车绿色度或降低成本；同时提高市场准入标准，杜绝高污染、高排放的汽车进入市场；将补贴给予消费者，快速提升新能源汽车销量，使新能源汽车具有绿色效应、品牌效应、时尚效应等；更重要的是，通过大力宣传低碳经济、新能源出行等方式提高消费者的偏好，促进新能源汽车的市场化，这样有利于形成良好的市场竞争模式，从而有利于新能源汽车市场的长远发展。

另外，研究也提及了新能源汽车的研发成本和生产成本的变化对市场需求的影响，目前据可查文献显示，这方面的研究较少。另外，政府补贴比例可能与消费者绿色度偏好产生更多交互式影响，以及这些影响会导致各方的何种博弈形式，都是值得研究的问题，这些问题是未来的研究方向。