碳交易是以市场机制为手段促进全球温室气体减排的方法,是现存的最合理、有效的碳减排机制之一。碳交易现在在世界各国广泛开展,各国根据各自的特点不断完善交易模式,优化市场架构。碳交易模式引起了学者广泛的兴趣并进行了大量的研究。但是,这些研究仍存在以下几个问题,一是没有充分考虑市场公平交易机制和双方满意度下最大化交易量的研究;二是没有考虑企业存在资金受限问题时参与碳交易的情况;三是没有将碳金融和碳交易结合设计碳交易模式,也就是没有将碳期货融合到碳现货交易模式中。本文基于区块链技术和智能匹配算法,构建基于碳金融的碳交易模式,解决上述现实问题,弥补现有研究不足。该碳交易模式主要分为两个协同模块,一个模块是交易双方的碳排放额度交易,另一个模块是企业和银行之间的碳金融贷款。区块链技术主要用来实现交易者点对点的碳排放额度交易和金融贷款过程,并能实现整个交易过程的通透性。智能匹配算法在充分考虑市场公平交易机制和双方满意度情况下,设计包括集合竞价匹配和撮合匹配的两阶段匹配算法,最大化匹配碳交易并实现碳金融贷款的最优匹配。碳金融贷款既促使碳额度资产化,给资金困难企业通过抵押企业碳期货提供银行贷款,又促使碳金融发展,银行对于违约情况,可以等到碳期货变为碳现货后在市场上进行交易,保证银行资金安全。因此,该基于碳金融的碳交易模式一方面可以有效提升碳交易通透性、降低碳交易成本、最大化交易量、并提升交易双方满意度;另一方面解决企业资金困难,保证银行资金安全,促使碳额度资产化金融化,进而实现碳金融和碳交易协同发展。本文实现基于碳金融的两阶段交易匹配模型和现实的拍卖模型,采用数据模拟的方法将两者进行比较。结果表明,当其他条件一致时,相比于现有的拍卖模式,两阶段匹配交易模式有更高的交易数量和交易成功率,并且提升了总体的满意度。碳金融的加入使得碳交易成交比例稳定,成交比例不随存在资金约束企业的比例变化而变化,解决了企业的资金约束问题。基于智能合约的碳交易匹配和碳金融贷款匹配快速且准确地执行,提升了交易信息的通透性,保障了金融机构的资金安全。本文创新点:第一,本文基于区块链技术设计智能碳交易模式。基于区块链的碳交易和碳金融贷款可以实现参与双方点对点的交易,实现整个交易过程的通透性,交易信息可追溯且不可篡改,有助于实现碳额度的资产化。第二,本文设计了融合了碳金融的碳交易模式。本文设计碳金融贷款模式,由金融机构为资金受限企业提供贷款,将碳现货交易与期货抵押贷款相结合,有助于解决企业存在的资金问题,同时促进碳排放额的资本化和金融化。第三,本文提出基于集合竞价匹配和撮合匹配的两阶段碳交易匹配模式。第一阶段集合竞价匹配的优势在于促进交易的达成,并且遵循价格优先和时间优先的交易机制,促使交易公平。撮合匹配可将第一阶段之后未被匹配的交易双方重新以总体满意度最大为目标进行匹配。与现有的贷款流程不同,本文设计碳金融贷款匹配。在满足买方对贷款时长、利率的要求和买方可贷款数量小于上限的前提下,设计一对多的双边匹配模型,促进碳金融贷款交易的达成。交易由智能合约执行,快速且准确。