[论文解读] The green transition of firms: The role of evolutionary competition, adjustment costs, transition risk, and green technology progress

Davide Radi, Frank Westerhoff|arXiv (Cornell University)|Oct 27, 2024

Innovation Diffusion and Forecasting被引用 4

一句话总结

本文提出一个广义的进化竞争模型，用于分析企业层面的绿色转型，整合了调整成本、动态调整的转型风险以及绿色技术进步。研究发现，提高转型风险能有效推动绿色技术采纳，而补贴即使在绿色技术有利可图时也能缓解失败风险。

ABSTRACT

We propose an evolutionary competition model to investigate the green transition of firms, highlighting the role of adjustment costs, dynamically adjusted transition risk, and green technology progress in this process. Firms base their decisions to adopt either green or brown technologies on relative performance. To incorporate the costs of switching to another technology into their decision-making process, we generalize the classical exponential replicator dynamics. Our global analysis reveals that increasing transition risk, e.g., by threatening to impose stricter environmental regulations, effectively incentivizes the green transition. Economic policy recommendations derived from our model further suggest maintaining high transition risk regardless of the industry's level of greenness. Subsidizing the costs of adopting green technologies can reduce the risk of a failed green transition. While advances in green technologies can amplify the effects of green policies, they do not completely eliminate the possibility of a failed green transition. Finally, evolutionary pressures favor the green transition when green technologies are profitable.

研究动机与目标

• 理解企业绿色转型的驱动因素，超越盈利能力，重点关注制度与技术因素。
• 建立模型，分析调整成本（一次性切换费用）如何阻碍或延迟绿色技术的采纳。
• 研究动态调整的转型风险的作用，其中监管威胁随行业碳强度上升而增加。
• 评估绿色技术进步如何影响绿色转型的可能性与速度。
• 推导出具有政策相关性的见解，通过风险管理与定向补贴最小化转型失败。

提出的方法

• 提出一个广义的一维离散时间指数复制动态模型，整合技术切换的调整成本。
• 引入一个二维离散时间指数复制动态模型，用于在完整模型条件下模拟绿色与棕色技术采纳的同步演化。
• 运用演化博弈论建模企业决策，基于相对绩效，收益经切换成本与监管风险调整。
• 应用全局稳定性分析与分岔理论，研究不同参数制度下均衡转变与长期结果。
• 采用三阶段建模方法：(1) 基线模型，包含风险与进步；(2) 仅含调整成本；(3) 综合所有三个因素的完整模型。
• 分析顶点均衡与不变流形，以确定在不同成本与利润结构下的稳定性与分岔行为。

实验结果

研究问题

• RQ1 即使绿色技术更具盈利能力，调整成本如何影响绿色转型的可能性？
• RQ2 由行业层面绿色程度驱动的动态调整转型风险，在多大程度上加速向绿色技术的转变？
• RQ3 绿色技术进步如何影响环境政策在推动企业层面转型方面的有效性？
• RQ4 在何种条件下，演化压力（即利润驱动的适应）能促成成功的绿色转型？
• RQ5 当调整成本较高时，补贴在降低转型失败风险方面发挥何种作用？

主要发现

• 提高转型风险（如实施更严格的碳法规）能有效激励绿色采纳，即使绿色技术最初并非最具盈利能力。
• 调整成本引入不确定性：高切换成本可能阻止绿色转型，即使绿色技术能带来更高的净利润。
• 对绿色采纳成本的补贴可降低转型失败风险，并可弥补高昂的切换支出。
• 绿色技术进步虽能增强绿色政策的影响，但无法单独消除转型失败的风险。
• 只有当保持绿色与保持棕色之间的利润差距足够大时，演化压力才会倾向于绿色转型。
• 当绿色技术最具盈利能力且调整成本较低时，系统将收敛至全面绿色采纳（情景9），尤其在高补贴条件下（C^G > max{Π^GB−Π^BB；Π^GG−Π^BG}）。