碳汇价格保险下碳汇林的经营策略

摘要：【目的】在“双碳”目标背景下，通过分析碳汇价格保险对碳汇林经营的影响，为碳汇林经营管理提供决策参考。【方法】以营林主体和保险公司构成的碳汇价格保险合同为研究对象，运用条件风险价值（CVaR）度量准则和 Stackelberg 博弈模型，研究碳汇价格保险下碳汇林的经营策略。【结果】当碳汇价格保险中碳汇目标价格较低时，营林主体风险规避程度的增加会降低碳汇林的种植规模、碳汇总量与保险费用，但也会提高单位面积碳汇量。当碳汇价格保险中碳汇目标价格较高时，碳汇林的种植规模、碳汇总量与保险费用不受营林企业风险规避程度的影响。碳汇价格保险中的碳汇目标价格的增加和碳汇价格保险补贴率的增加都能提高种植规模和碳汇总量，但会降低单位面积碳汇量。此外，在相同的政府补贴额度下，政府补贴保险公司比补贴营林企业更能促进种植规模与碳汇总量的增长，但两种补贴方式的边际效率都是递减的。【结论】营林企业可通过购买林业碳汇价格保险来减少自身风险规避行为对碳汇林经营的影响。营林企业和保险公司在协定碳汇价格保险中的碳汇目标价格时，需将碳汇目标价格设定在合理范围内。政府可将补贴营林企业和补贴保险公司两种补贴方式相结合，从而提高碳汇质量和供给。

关键词：碳汇价格保险；种植规模；碳汇量；政府补贴

中图分类号：S7-9;F842.6"""""" 文献标志码：A开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

文章编号：1000-2006（2024）05-0267-08

Management strategy of carbon sequestration forest under carbon sequestration price insurance

GUI Zhi1， PENG Hongjun1*， SHI Ligang2

（1.College of Economics and Management， Jinpu Research Institute，Nanjing Forestry University， Nanjing 210037， China；2. School of Economics and Management， Southeast University， Nanjing 211189，China）

Abstract： 【Objective】 Under the background of a “dual carbon” objective， the optimal management strategy of carbon sink forest under carbon sink price insurance was studied with the aim of providing a reference for decision-making of carbon sink forest management.【Method】 Taking the carbon sink price insurance contract composed of forest operators and insurance companies as the research object， the conditional value at risk （CVaR） measurement criterion and Stackelberg game model were used to study the management strategy of carbon sink ""under carbon sink price insurance.【Result】When the target price of carbon sink in carbon sink price insurance was low， the increase of risk avoidance degree of forest operators would" reduce the planting scale of carbon sink forests， the total carbon sink， and insurance cost， but would increase the carbon sink per unit area. In contrast， when the target price of carbon sink in carbon sink price insurance was high， the planting scale of carbon sink forests， the total amount of carbon sink， and the insurance cost were not affected by the risk avoidance degree of forest enterprises. The results also showed that increases in the target price of carbon sink and the subsidy rate of carbon sink price insurance could increase the planting scale and the total carbon sink but reduced the carbon sink per unit area. In addition， if the government provided the same amount of premium subsidies to forest enterprises and insurance companies respectively， government subsidies for insurance companies could promote the growth of planting scale and total carbon sink more than subsidies for forest enterprises， but the marginal efficiency of both subsidy methods was decreasing. 【Conclusion】Forest enterprises can reduce the impact of their risk avoidance behavior on carbon sequestration forest management by purchasing carbon sequestration price insurance. When forest enterprises and insurance companies agree on the target price of carbon sink in carbon sink price insurance， they should set the target price of carbon sink within a reasonable range. The government can combine subsidies to forest enterprises and insurance companies to improve the quality and supply of carbon sinks.

Keywords：carbon sink price insurance; planting scale; carbon sink; government subsidy

为应对全球气候风险，中国政府承诺力争2030年前二氧化碳排放达到峰值，2060年前实现碳中和。“双碳”目标的实现不仅强调从源头上控制碳排放总量，还要求发挥森林在生态环境中的碳汇能力[1]。林业碳汇是目前国际上公认的应对气候变化的经济可行、成本较低的负排放技术[2]。此外，发展林业碳汇能促进森林调节气候、维持生物多样性等诸多生态功能的提高，对生态文明建设意义重大[3]。为促使林业碳汇参与林业资源交易和推动生态产品价值实现，政府通过碳交易市场等方式，使得碳汇不仅具有固碳减排的环境效益，还能为林木经营者带来额外的经济利益[4]。

对于林业碳汇项目经营者而言，参与碳交易市场，可能面临碳汇价格下跌导致的收入损失风险[3]。林业保险是对林业领域风险合理管控与规避的有效手段[5]。通过购买林业价格保险，林业碳汇项目经营者可以在保险期内碳汇的市场价格低于目标价格时，要求保险公司进行赔偿，从而降低碳汇价格波动所带来的风险，稳定林业碳汇交易收入，保障林业衍生的生态功能。林业保险准公共品和信息不对称的特征要求林业保险的发展必须有政府财政支持[6]。因此，林业碳汇保险的发展也离不开政府财政补贴。中国目前的森林单位面积蓄积量与世界平均水平差距较大[7]。由于中国森林经营管理方式存在一定的局限性，人工林质量不高，低于世界平均水平，碳汇潜力得不到充分发挥。同时，在经营碳汇林的过程中，由于林业碳汇项目周期性长，林业碳汇项目经营者可能面临资金短缺、碳汇价格波动、自然灾害等多重风险。《中华人民共和国森林法》要求以培育稳定、健康、优质、高效的森林生态系统为目标。通过对林业碳汇建立保险机制，提高林业碳汇项目经营者抵御风险的能力，有利于改善森林资源管护的薄弱现状，促进林业持续经营和稳定发展，对提升中国碳汇能力和实现“双碳”目标意义重大。

鉴于碳汇交易体系的不断完善和健全，林业碳汇保险已成为森林保险的重要组成部分，是林业碳汇金融支持模式之一[8-9]。通过研究林业碳汇保险的定价问题，发现在进行保险定价时需要考虑灾害风险、营林主体的支付意愿等各种因素[10-12]。Brunette 等[13]肯定了林业碳汇保险对于弥合碳损失、提高碳汇林种植企业积极性等方面的重要性；秦涛等[14]对林业碳汇保险产品设计和运营模式机制进行探索；He 等[15]运用均衡模型，通过研究林业碳汇价值保险，发现经营者参与林业碳汇项目不仅提高林业碳汇能力，还提高自身的福利水平。由此可见，现有关林业碳汇保险的研究大多关注林业碳汇保险的内涵、定价和产品设计，以具体林业碳汇保险产品为分析对象的研究尚显不足，同时在研究方法上，学者们较少运用模型进行定量分析。有关碳汇价格波动下林业碳汇价格保险的研究较为鲜见。

林业保费补贴一直以来都是研究热点。政府补贴不仅会提高林农购买保险的意愿[16]，还能在合理的碳补贴机制下有效促进林业碳汇效益的增长[17]。Pukkala[18]通过研究芬兰私人所有林分，发现补贴可以促进森林固碳量增加。He 等[15]发现财政直接补贴和溢价补贴都能提高林业固碳能力，增加碳汇，提高经营者福利水平。过度增加补贴会导致政府财政负担过重，对市场健康发展造成负面影响[19]，仅通过提高补贴比例并不能有效提高农户参保积极性[5]。保费补贴的激励作用有进一步提升空间[20]，应结合地方财政和林业发展现状，推行地区和险种差异化保费补贴方式，提高资金使用效率[6]。现有文献主要研究保费补贴的必要性和积极作用，但是如何提高补贴资金效率，采取何种补贴方式效果更佳的研究较为鲜见。少有考虑决策主体风险偏好行为对政府补贴营林企业与补贴保险公司两种补贴方式的影响。

碳汇林是指依照特定的方法学，以生产碳汇为主要目的，营造和管理的特种人工林[21]。在碳汇林经营策略方面，需要发挥碳汇林对温室气体减排、涵养水源、保护生物多样性等生态效益，促使碳汇林经营者获取额外的经济效益和就业机会等社会效益[22-23]。风险偏好型农户相对于风险厌恶型农户转入碳汇林意愿更高，而转出碳汇林意愿较低[24]。在基于碳汇木材复合经营目标的森林管理中，碳汇经营能够带来一定的投资效益[25]。通过分析林业碳汇对我国人工林最优轮伐期的影响，为人工林碳汇经营的管理决策提供理论基础[26]。本研究分析营林企业碳汇林的经营策略，研究营林企业风险规避程度、政府补贴及碳汇价格保险对决策主体最优策略的混合影响机制。

1 问题描述与基本假设

考虑包含单个营林主体和单个保险公司构成的碳汇价格保险合同（图1），其中营林企业在进行经营决策时，不仅考虑期望利润，还考虑碳汇市场价格波动带来的损失风险。此外，为促进碳汇市场的发展，政府会对购买碳汇价格保险的营林企业和提供碳汇价格保险的保险公司分别进行补贴。本研究主要通过构建 Stackelberg 博弈模型求解碳汇价格保险下碳汇林的最优经营策略，并分析政府的两种补贴方式对碳汇林经营的影响。模型使用的变量见表1。

为符合实际，提出4个假设：

1）由于林业碳汇价格的不确定性，营林企业面临着碳汇价格下跌带来的收入损失风险，所以引入林业碳汇价格保险。林业碳汇价格保险的设定主要参照人保财险与顺昌县国有林场签订的林业碳汇保险合同[14]。保险标的为保险期内满足相应条件的林业碳汇项目的碳汇林产生的碳汇。碳汇市场价格w为保险期内在价格波动区间［L，H］上随机变量（H≥L），密度函数为g（x），分布函数为G（x）。碳汇保险目标价格wr以碳市场近3年碳汇收盘价的年平均价格为基础，由营林企业和保险公司协商确定，取值范围为［L，H］。保险责任为在保险期内碳汇的市场价格低于目标价格，即wlt;wr时，保险机构按照碳汇目标价格进行赔偿，理赔金额为（wr－w）sε，否则保险公司将不支付任何款项。

2）营林企业生产成本主要受营林规模和森林质量努力投入[27]的影响。所以生产成本函数C（s，ε）分为扩大营林规模投入努力的生产成本Cs和为提高森林质量投入努力的生产成本Cε两部分。考虑森林规模经营的特征，当营林面积较小时，营林面积的增加会降低单位面积平均生产成本Cs=Cs（s）/s，但由于营林面积的扩大和经营能力存在上限，当超过营林面积阈值时，营林规模的增加会提高单位面积平均生产成本Cs。所以假设营林规模存在阈值s0。当种植规模slt;s0时，dCs/dslt;0；当种植规模s≥s0时， dCs/ds≥0。根据以上属性，设定扩大营林规模的生产成本Cs=c1s+a1（s－s0）2，其中a1需满足0lt;a1lt;c1/2s0。

森林单位面积碳汇量大小主要受营林企业森林质量努力投入程度的影响，但质量努力投入对森林单位面积碳汇量的提升是边际递减的，因为其作用是有限的。假设基础森林碳汇量为sε0，营林主体对提高森林质量投入的努力生产成本Cε取决于sε，因此设定Cε=a2（εs－ε0s）2。综上所述，营林企业的总生产成本函数为C（ε，s）=c1s+a1（s－s0）2+a2（εs－ε0s）2。

3）营林企业抗风险能力较弱，其风险规避行为对经营策略产生重要影响，然而保险公司相对于营林企业抵御风险能力较强，因此假设营林企业为风险规避型决策者，保险公司为风险中性决策者[28]。条件风险价值（CVaR） 是在给定的风险水平下，表示超过该风险水平损失的平均值。因此选用CVaR分析决策主体的最优经营策略。

4）政府为促进碳汇市场和林业碳汇保险的发展，对经营碳汇林的营林企业和为碳汇林提供保险的保险公司均给予补贴。

2 碳汇价格保险下的最优经营策略

在林业碳汇价格保险中，保险公司与营林主体处于Stackelberg 博弈关系，保险公司居于主导地位，营林企业是跟随方。其决策顺序为：保险公司首先根据利润最大化决策保险费用，营林企业在此基础上决定种植规模和单位面积碳汇量。采用逆向归纳法构建与求解模型。因此，营林企业和保险公司的利润函数如式（1）所示。

πc（ε，s）=max（w，wr）εs－c（ε，s）－（1－θ1）rεsπi=rεs－（1－θ2）c2s－［max（w，wr）－w］εs。（1）

根据CVaR准则（式中表示为CVaR）的一般化定义，风险规避型营林企业的条件风险价值如下：

CVaR，1－η［πc（ε，s）］=maxv∈Rv+11－ηE［min（πc（ε，s）－v，0）］。（2）

式中：η为风险规避程度，η越大反映营林企业越厌恶风险，当η=0时，表示风险中性。E为决策函数，令g（v，ε，s）=v+11－ηEmin（πc（s，ε）－v，0），进一步得出营林企业和保险公司的最优决策函数，如式（3）所示。

maxrE（πi）=rεs－（1－θ2）c2s－sε∫wrL（wr－w）g（w）dw。（3）

s.t.max（s，ε）g（v，s，ε）=v+11－ηE［min（max（w，wr）εs－c（s，ε）－（1－θ1）rεs）］。

采用逆向归纳法求解上式，得到命题1。

命题1 在碳汇价格保险下，风险规避型营林企业和风险中性保险公司的最优决策满足：

当Llt;wr≤G－1（1－η）时，

r=A2B（1－θ1）+M2（1－θ1）+（1－θ2）D+

∫wrL（wr－w）g（w）dw/2

s=s0+ε0M－c1－（1－θ1）rε02a1

ε=ε0+M－（1－θ1）r2a2s。（4）

当G－1（1－η）lt;wrlt;H时，

r=A2B（1－θ1）+wr2（1－θ1）+（1－θ2）D+

∫wrL（wr－w）g（w）dw/2

s=s0+ε0wr－c1－（1－θ1）rε02a1

ε=ε0+wr－（1－θ1）r2a2s。（5）

式中：

A=s0ε0－c1s02a1，B=ε20a2+a12a1a2，D=c2ε04a1B，M=G－1（1－η）－∫G－1（1－η）wrG（w）dw1－η。

营林主体碳汇总量记作Q，则Q=sε，当种植规模和单位面积碳汇量满足式（4）和式（5）时，

Q=A－B（1－θ1）r+BM，Llt;wr≤G－1（1－η）A－B（1－θ1）r+Bwr，G－1（1－η）lt;wrlt;H。（6）

3 结果与分析

3.1 参数设定

参数设置如下：参照2022年中国全国与地方碳市场的日成交均价，碳汇市场价格w∈30，60元/t，假定其服从x～U（30，60）的均匀分布；参照2015—2019 年《中国林业统计年鉴》和《中国森林资源报告（2014—2018）》，考虑营林企业的生产情况和保险公司的经营情况，设定ε0=10 t/hm2，c1=320元/hm2，a1=0.5，a2=0.2，s0=25hm2，c2=40元/hm2，wr=40元/t。

3.2 风险规避程度的影响

命题2 风险规避程度η对营林企业和保险公司经营决策的影响：

dsdηlt;0，Llt;wr≤G－1（1－η）dsdη=0，G－1（1－η）lt;wrlt;H；（7）

dεdηgt;0，Llt;wr≤G－1（1－η）dεdη=0，G－1（1－η）lt;wrlt;H；（8）

dQdηlt;0，Llt;wr≤G－1（1－η）dQdη=0，G－1（1－η）lt;wrlt;H；（9）

drdηlt;0，Llt;wr≤G－1（1－η）drdη=0，G－1（1－η）lt;wrlt;H。（10）

由命题2和图2可以看出，当碳汇价格保险中碳汇目标价格较低[Llt;wr≤G－1（1－η）]时，营林主体风险规避程度的增加会降低碳汇林的种植规模、碳汇总量与保险费用，但会提高单位面积碳汇量。这是因为当碳汇价格保险中碳汇目标价格偏低时，面对风险规避程度的上升，营林企业会选择减少种植规模来降低碳汇价格波动带来的风险，同时会促使企业专注于增加单位面积碳汇量。

从图2还可以看出单位面积碳汇量增加的幅度小于种植规模减少的程度，因此碳汇总量呈现下降趋势。此外，保险公司通过降低保险费用，减少营林企业购买保险的成本，激励营林企业扩大生产。当碳汇保险目标价格较高[G－1（1－η）lt;wrlt;H]时，种植规模、单位面积碳汇量、碳汇总量与保险费用均与营林企业风险规避程度无关。这是因为，当碳汇价格保险中碳汇目标价格偏高时，营林主体能获得的最低保险保障金增加，营林主体可以通过向保险公司索赔来有效规避碳汇价格下跌的风险，从而保证自身的经营策略的稳定，不受自身风险规避行为影响。此时，由于营林主体经营策略的稳定，保险公司的保险费用也不发生改变。

实践中，我国林业碳汇保险处于试点发展阶段，部分地区进行林业碳汇价格保险实践。2021年12月30日，人保财险为广东省清远市清新区布坑村林场碳汇林提供221万元的风险保障。该林业碳汇保险为广东省内已申报成功林业碳汇普惠项目业主提供碳汇价格损失风险保障，稳定林业碳汇交易收入，保障林业衍生的生态功能。此外，人保财险和广州碳排放交易中心从碳汇保险产品可行性设计、产品研发、项目落地等方面开展合作，积极发展碳汇保险业务。因此，国内应该加快建设林业碳汇保险市场，特别是林业碳汇价格保险。营林企业可通过购买林业碳汇价格保险减少自身风险规避行为对营林规模和碳汇总量的影响。同时保险公司需要对林业碳汇价格保险产品进一步优化，如扩大投保主体和完善保险责任范围，来提升林农购买保险的意愿，保障碳汇价格保险的成功实施。

3.3 碳汇保险目标价格的影响

命题3 碳汇保险目标价格wr对营林企业和保险公司经营决策的影响：

dsdwrgt;0；

dεdwrlt;0；

dQdwrgt;0；

drdwrgt;0。（11）

命题3表明，碳汇价格保险中碳汇目标价格越高，越能促进种植规模、碳汇总量、保险费用的增长，但会降低单位面积碳汇量。这是因为，对于营林主体而言，碳汇目标价格相当于出售林业碳汇的最低价格保障。当碳汇目标价格增加时，营林主体规避碳汇价格波动风险的能力会增强。由于单位面积碳汇量的增加对提高碳汇总量的作用小于营林规模的增加对提高碳汇总量的作用，因此营林企业更愿意提高营林规模，减少对单位面积碳汇量的投入，从而获得更多的碳汇总量，具体表现如图3所示。此外，碳汇保险目标价格是保险公司理赔时需要付出的成本，成本的增加会降低保险公司的利润，故保险公司在碳汇保险目标价格增加时，选择提高保险费用来增加自身的利润。

因此，营林企业和保险公司在协定碳汇价格保险中碳汇目标价格时，需要将碳汇目标价格设定在合理范围内。原因在于，碳汇目标价格的提高虽能增加营林规模和碳汇总量，但会降低碳汇质量（单位面积碳汇量），不利于促进碳汇林高质量发展和发挥生态效益。

3.4 保费补贴的影响

命题4 保险补贴θ1和θ2对营林企业经营决策的影响：

dsdθ1gt;0，dεdθ1lt;0，dQdθ1gt;0，drdθ1gt;0；（12）

dsdθ2gt;0，dεdθ2lt;0，dQdθ2gt;0，drdθ2lt;0。（13）

命题4表明只要政府提高碳汇价格保险的补贴率，无论是补贴营林企业还是补贴保险公司，都能促进种植规模与碳汇总量的增长，但会降低单位面积碳汇量。这是因为，当政府对营林企业进行补贴时，政府承担一部分的保险费用，降低营林主体实际需要承担的购买保险成本，从而激励营林企业扩大种植规模，增加碳汇供给。同时，提高单位面积碳汇量对增加碳汇总量的效果小于提高种植规模对其的效果，因此在政府补贴的情况下，营林企业倾向于减少对单位面积碳汇量的投入，但碳汇总量会随着补贴率的提高而提高。此外，补贴营林主体会提高保险费用，补贴保险公司则降低保险费用。这是因为，政府补贴营林企业时，营林主体实际承担的投保成本降低，保险公司在合理范围内提高保险费用并不影响经营者的参保意愿和积极性。当政府补贴保险公司时，保险公司由于经营成本的减少，偏向于通过降低保险费用来提高营林企业投保意愿，促进经营者扩大种植规模。

政府对林业碳汇价格保险进行补贴的实践较少。因此，要加快扩大林业碳汇保险补贴覆盖范围和推动林业碳汇价格保险纳入财政补贴的进程。因为政府无论提高营林主体的补贴率或者保险公司的补贴率，都能促使营林企业扩大营林规模，增加林业碳汇供给，从而增加营林企业收入，提高碳汇林的生态效益，有助于“双碳”目标的实现。但政府进行补贴时，营林企业会更偏向增加种植规模，减少对单位面积碳汇量的投入，进而降低种植林地的单位面积碳汇量水平，影响森林质量。因此，政府在进行补贴时应采取配套措施，如补贴单位面积碳汇量，以促进营林企业提高单位面积碳汇量，推动碳汇高质量发展。

3.5 相同补贴额度下补贴营林企业与保险公司的效果比较

在相同的补贴额度下，相比直接补贴营林企业，政府间接补贴保险公司对提高种植规模和碳汇总量的效果更显著（图4）。政府补贴保险公司对于降低单位面积碳汇量的作用大于补贴营林企业。由命题4可知，补贴保险公司可以降低保险公司经营成本，促使保险公司通过降低保险费用刺激营林企业扩大经营规模，增加碳汇总量。然而，当政府对营林企业进行补贴时，保险费用的增加会降低补贴营林企业带来的扩大营林规模和提高碳汇总量的效果，导致政府补贴营林企业对提升种植规模和碳汇总量的效果低于补贴保险公司。此外，由图4还可知，无论政府对营林企业还是保险公司补贴，补贴的边际效率都是递减的。我国在不断提高森林保险的补贴额度，但补贴制度效率较低，一味提高补贴比例使政府的财政负担过重。因此，政府可以将补贴营林企业和补贴保险公司两种方式相结合，既能促进营林企业扩大种植规模，又能使单位面积碳汇量维持在较好的水平，从而最大程度地促进碳汇总量的提高，增加碳汇供给。同时可以采用差异化补贴等方式，提高资金的使用效率。

4 结 论

1）当碳汇价格保险中碳汇目标价格较低时，营林主体风险规避程度的增加会降低碳汇林的种植规模、碳汇总量与保险费用，但会提高单位面积碳汇量；当碳汇价格保险中碳汇目标价格较高时，种植规模、单位面积碳汇量、碳汇总量、保险费用与营林企业风险规避程度无关。这是因为，营林主体能获得的最低保险保障金额显著增加，可有效规避碳汇价格下跌的风险，从而保证其生产经营策略的稳定，不受自身风险规避行为影响。

2）碳汇价格保险中碳汇目标价格增加和政府提高碳汇价格保险的补贴率都能提高碳汇林的种植规模和碳汇总量，但会降低单位面积碳汇量。这是因为碳汇价格保险中碳汇目标价格相当于出售林业碳汇的最低价格保障。当碳汇价格保险中碳汇目标价格增加时，营林主体规避碳汇价格波动风险的能力随之增强。

3）在相同的补贴额度下，政府间接补贴保险公司比直接补贴营林企业更能促进种植规模与碳汇总量的增长，但两种补贴方式的边际效率都是递减的。原因在于，补贴保险公司可以降低保险公司经营成本，进而促使保险公司通过降低保险费用刺激营林企业扩大经营规模，增加碳汇总量。政府可以将补贴营林企业和补贴保险公司两种补贴方式相结合，采用差异化补贴等方式，提高资金的使用效率。

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（责任编辑 李燕文）

基金项目：国家社会科学基金项目（17BGL236）。

第一作者：桂芝（guipurple@163.com.）。

*通信作者：彭红军（penghj@njfu.edu.cn），教授。

引文格式：桂芝，彭红军，史立刚.碳汇价格保险下碳汇林的经营策略[J]. 南京林业大学学报（自然科学版），2024，48（5）：267-274.

GUI Z，PENG H J，SHI L G.Management strategy of carbon sequestration forest under carbon sequestration price insurance[J]. Journal of Nanjing Forestry University （Natural Sciences Edition），2024，48（5）：267-274.