考慮政府補貼的低碳供應鏈研發(fā)成本分攤比較研究

李友東　趙道致

摘要： 構建了制造商和零售商的納什博弈和斯塔克爾伯格博弈兩種博弈結構形式，分析了低碳研發(fā)成本分攤系數(shù)和政府低碳補貼等方面對供應鏈低碳化研發(fā)投入的影響，得出不同博弈形式下的企業(yè)低碳研發(fā)合作和政府補貼策略。

關鍵詞： 低碳供應鏈；成本分攤；政府補貼；低碳投入；博弈論

中圖分類號：F274；F224.32 文獻標識碼：A 文章編號：1001-8409（2014）02-0021-06

1 引言

當前，世界各國政府都在關注氣候的變化，2002年召開的可持續(xù)發(fā)展國際首腦會議上，各國代表一致認為：要想實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，首先必須改變非可持續(xù)發(fā)展的生產(chǎn)和消費模式[1]。隨著低碳經(jīng)濟研究的不斷深入，人們逐漸開始關注低碳供應鏈，這主要是因為供應鏈在降低碳排放過程中具有特殊的作用。供應鏈從原材料供應商、制造商、零售商到消費者的一條完整的產(chǎn)業(yè)鏈條中，其各個環(huán)節(jié)都涉及到能源的消耗和碳排放問題。在這種背景下，外資零售巨頭借助各種形式打造可持續(xù)發(fā)展價值鏈。在發(fā)達國家，超市所有商品標簽上都需注明其在生產(chǎn)、運輸和最終銷毀過程中排放的溫室氣體量，消費者一般憑借這一數(shù)字來選擇商品；而高排放的企業(yè)也直接影響投資人對企業(yè)的投資行為。

為從源頭上減少碳排放，沃爾瑪啟動了綠色供應鏈計劃，要求所有供應商必須經(jīng)由其所在地法規(guī)及社會環(huán)保標準的認證，包括減少不必要的包裝，減少水和能源的消耗、提高物流配送和運輸效率；同時通過當?shù)厣a(chǎn)直接從當?shù)氐霓r戶、養(yǎng)殖戶來購買，減少中間運輸環(huán)節(jié)，降低碳排放。特易購也主要依托供應鏈關系推行低碳發(fā)展模式。但與沃爾瑪強調機制完善相比，特易購更加側重于各類碳減排措施的探索與應用。在供應鏈上游，特易購與供應商之間進行合作，協(xié)助供應商發(fā)現(xiàn)并消除供應鏈中存在的“碳排放熱點”，從而達到降低供應鏈碳排放水平的目的，同時通過“碳標簽”等方式鼓勵供應商采取相應的碳減排措施[2]。與此同時，中國政府于2012年5月16日國務院常務會議再次決議，安排財政補貼265億元，啟動推廣符合節(jié)能標準的空調、平板電視、電冰箱、洗衣機和熱水器，推廣期限暫定一年[3]。政府和企業(yè)都在積極降低產(chǎn)品的碳排放，政府通過補貼來激勵企業(yè)節(jié)能減排，企業(yè)之間通過合作也在進行碳減排。

可以看出，為了減少產(chǎn)品的碳排放，需要供應鏈成員及相關利益方的共同努力，每一個環(huán)節(jié)都需要考慮其碳排放的投入與減排的效果，政府為減排進行補貼，同時零售商也可以通過分攤制造商的低碳投入成本來激勵其減少碳排放量。

2 相關研究評述

關于政府補貼的研究，主要集中于政府研發(fā)和創(chuàng)新補貼對企業(yè)績效和行為的影響。對于政府補貼，研究較多的是政府補貼（或稅收）政策對企業(yè)R&D創(chuàng)新投入的激勵作用。楊波[4]基于企業(yè)的自然資源基礎觀，通過與大型國際零售商和發(fā)達國家對零售商的低碳化支持比較，分析了我國零售業(yè)實現(xiàn)低碳化的思路和國家的政策選擇。楊家威[5]歸納了各國政府補貼的有效政策，并利用博弈論的思想分析了政府、企業(yè)和消費者三者的博弈關系，得出了政府低碳創(chuàng)新補貼應該偏向消費者的結論。Ulph[6]考察了環(huán)境排放政策對研發(fā)的激勵作用，并比較了減排標準和排放稅兩種環(huán)境政策的效果。Katsoulacos等[7]研究了針對減排研發(fā)的最優(yōu)排放稅和最優(yōu)減排研發(fā)補貼的問題。Qiu等[8]研究了國際研發(fā)合作中的非合作最優(yōu)政策，考慮了兩種研發(fā)合作策略：協(xié)作和協(xié)調。方海燕等[9]研究了政府和雙寡頭的三階段博弈模型，分析了政府對企業(yè)研發(fā)補貼和產(chǎn)品創(chuàng)新補貼兩種情形下基于不同補貼策略的研發(fā)投入和社會福利水平。Poyago-Theotoky[10]研究了與碳減排和社會福利相關的組織環(huán)境研發(fā)問題。研究表明：環(huán)境研發(fā)投入在環(huán)境研發(fā)卡特爾情形要高于非合作獨立研發(fā)情形下的收益，同樣社會福利在這兩種情形下也是不同的，卡特爾情形要好于獨立研發(fā)的情形。[JP3]孟衛(wèi)軍[11]分析了不同稅率下政府對企業(yè)減排研發(fā)補貼或者征稅的策略選擇，并比較了兩種策略對企業(yè)的利潤和研發(fā)水平的影響。

供應鏈中上下游的創(chuàng)新投入成本分攤（補貼）也是目前的研究熱點之一，主要集中于縱向供應鏈中的一方為了激勵另一方而進行的成本分攤（補貼）。包括制造商對零售商促銷成本的分攤，零售商對制造商研發(fā)投入成本的分攤與補貼；制造商對供應商創(chuàng)新成本的分攤與補貼；供應商對制造商創(chuàng)新投入成本的分攤與補貼等。DAspremont等[12]和Kamien等[13]為代表的學者較早對不同合作程度下的研發(fā)進行了研究，得出的一個重要結論是： 在研發(fā)合作時（即采取RJV 卡特爾）產(chǎn)出最高的研發(fā)投資水平、企業(yè)利潤和社會福利。賈濤等[14]研究了單一供應商和單一零售商基于無缺貨情形下的成本補貼問題，發(fā)現(xiàn)供應商為了降低無缺貨退貨的成本，需要激勵零售商付出努力以便減少退貨數(shù)量和退貨成本。并發(fā)現(xiàn)可以通過成本分攤契約來實現(xiàn)供應鏈的協(xié)調。Alfred等[15]針對供應鏈中的配送績效進行研究，分析了通過在供應鏈中利用成本標桿的方法來合理分攤配送成本，實現(xiàn)整個供應鏈配送績效的提高。Matsui[16]假設研發(fā)是集成供應鏈中降低產(chǎn)品的固定成本和可變成本的一個重要因素，分析了兩種有代表性的成本轉移定價方法（即全成本轉移定價和可變成本轉移定價方法）的適用范圍和條件。Chu等[17]以汽車銷售為例，研究了考慮顧客滿意度的渠道協(xié)調機制。研究表明：為了促進零售商提高顧客的滿意度，供應商可以按照零售商的努力水平對其進行資金補償。Tsao等[18]將銷售學習曲線引入到促銷努力中，認為促銷的成本分攤機制可以達到供應鏈的協(xié)調。Xiao等[19]研究了一個制造商和兩個競爭的零售商供應鏈協(xié)調問題，該供應鏈中制造商的生產(chǎn)成本會隨著外部環(huán)境的變化而改變，考慮了兩種協(xié)調機制：全數(shù)量折扣和增量數(shù)量折扣，研究了成本變化對產(chǎn)品的批發(fā)價格、零售價格及訂貨量和各自利潤的影響。Leng等[20]研究了多供應商和單一制造商的兩級供應鏈，供應商生產(chǎn)零部件，制造商對零部件進行組合生產(chǎn)，分析比較了納什均衡和斯塔克爾伯格均衡，并利用回購成本分攤契約和缺貨成本分攤契約對供應鏈進行了協(xié)調。Martin等[21]認為企業(yè)面對競爭對手的壓力和消費者不斷提高價值取向時，為了保持自身的邊際利潤不變，就要不斷地縮減生產(chǎn)成本，研究了通過供應鏈管理方法來降低生產(chǎn)成本、提高利潤的方法。周永務等[22]研究了制造商和供應商兩級供應鏈，下游制造商通過提供給上游供應商技術創(chuàng)新補貼，以減少供應成本的供應鏈協(xié)調問題，給出了供應鏈雙方接受技術革新補貼策略的判斷標準，并分析了實現(xiàn)供應鏈整體最優(yōu)的策略。田巍等[23]研究了激勵上游企業(yè)創(chuàng)新投入、降低運作成本的供應鏈博弈模型，提出了基于不同決策者使上游企業(yè)的創(chuàng)新投入達到供應鏈最優(yōu)的協(xié)調契約。

目前對于供應鏈成本分攤與補貼的研究主要集中于政府對供應鏈企業(yè)的補貼或者供應鏈上下游中某一方對另一方的研發(fā)投入成本分攤與補貼，而站在低碳經(jīng)濟視角下，同時考慮政府對供應鏈上下游的低碳研發(fā)投入補貼、供應鏈上下游一方對另一方的低碳研發(fā)投入成本分攤與補貼同時考慮的文獻并不多見。本文分析了政府通過對供應鏈成員的低碳研發(fā)成本投入補貼來激勵供應鏈成員增加低碳研發(fā)和技術創(chuàng)新的投入，同時供應鏈中的核心企業(yè)（如大型零售商）對供應鏈成員（如制造商）的低碳研發(fā)投入成本分攤，從而激勵其增加更多的低碳研發(fā)投入成本，降低產(chǎn)品的碳排放水平。

3 問題描述與模型假設

考慮由一個零售商和一個制造商組成的兩級供應鏈。零售商在供應鏈中居于主導地位，為了激勵制造商更多地對其低碳研發(fā)進行投入，零售商分攤一部分制造商低碳研發(fā)成本。同時為了激勵供應鏈成員投入更多的成本進行低碳研發(fā)創(chuàng)新，政府給予制造商和零售商一定的低碳研發(fā)補貼。本文同時考慮政府補貼和零售商補貼，零售商增加低碳研發(fā)與創(chuàng)新的投入可以獲得來自政府的一定數(shù)額補貼，制造商增加低碳研發(fā)與創(chuàng)新的投入可以獲得來自政府和零售商雙方的補貼。在此背景下，比較了零售商不分攤制造商進行低碳研發(fā)與創(chuàng)新成本投入、零售商分攤制造商進行低碳研發(fā)的成本投入兩種情形下制造商與零售商的行為，并對雙方的低碳研發(fā)成本投入進行了比較。

3.1 模型假設及符號說明

假設1：產(chǎn)品需求量q由兩部分組成，即某一個固定值q0和變動值q1；消費者擁有低碳偏好，因此在產(chǎn)品的銷售過程中，該產(chǎn)品的變動銷售量q1依賴于制造商和零售商的低碳投入成本（cm，cr）。

假設2：零售商的銷售價格為p、制造商的批發(fā)價格為ω、制造成本為c，每銷售單位產(chǎn)品，制造商的邊際收益為ρm=ω-c，零售商的邊際收益ρr=p-ω。ρm為單位批發(fā)價扣除不包含低碳研發(fā)費用的單位平均成本的剩余部分，ρr為零售價扣除不包含低碳研發(fā)費用的單位平均成本的剩余部分。假設邊際收益不變，即如果單位成本增加，則相應提高售價。他們均為正的常數(shù)，均可從企業(yè)的實際財務數(shù)據(jù)中預測得出。

假設3：零售商分擔制造商一部分低碳投入成本，分攤比例為λ。

假設4：政府對制造商和零售商的低碳研發(fā)投入將按照其成本給予一定的補貼，政府補貼率為s。

3.2 模型建立

目前對于供應鏈成本分攤與補貼的研究主要集中于政府對供應鏈企業(yè)的補貼或者供應鏈上下游中某一方對另一方的研發(fā)投入成本分攤與補貼，而站在低碳經(jīng)濟視角下，同時考慮政府對供應鏈上下游的低碳研發(fā)投入補貼、供應鏈上下游一方對另一方的低碳研發(fā)投入成本分攤與補貼同時考慮的文獻并不多見。本文分析了政府通過對供應鏈成員的低碳研發(fā)成本投入補貼來激勵供應鏈成員增加低碳研發(fā)和技術創(chuàng)新的投入，同時供應鏈中的核心企業(yè)（如大型零售商）對供應鏈成員（如制造商）的低碳研發(fā)投入成本分攤，從而激勵其增加更多的低碳研發(fā)投入成本，降低產(chǎn)品的碳排放水平。

3 問題描述與模型假設

考慮由一個零售商和一個制造商組成的兩級供應鏈。零售商在供應鏈中居于主導地位，為了激勵制造商更多地對其低碳研發(fā)進行投入，零售商分攤一部分制造商低碳研發(fā)成本。同時為了激勵供應鏈成員投入更多的成本進行低碳研發(fā)創(chuàng)新，政府給予制造商和零售商一定的低碳研發(fā)補貼。本文同時考慮政府補貼和零售商補貼，零售商增加低碳研發(fā)與創(chuàng)新的投入可以獲得來自政府的一定數(shù)額補貼，制造商增加低碳研發(fā)與創(chuàng)新的投入可以獲得來自政府和零售商雙方的補貼。在此背景下，比較了零售商不分攤制造商進行低碳研發(fā)與創(chuàng)新成本投入、零售商分攤制造商進行低碳研發(fā)的成本投入兩種情形下制造商與零售商的行為，并對雙方的低碳研發(fā)成本投入進行了比較。

3.1 模型假設及符號說明

假設1：產(chǎn)品需求量q由兩部分組成，即某一個固定值q0和變動值q1；消費者擁有低碳偏好，因此在產(chǎn)品的銷售過程中，該產(chǎn)品的變動銷售量q1依賴于制造商和零售商的低碳投入成本（cm，cr）。

假設2：零售商的銷售價格為p、制造商的批發(fā)價格為ω、制造成本為c，每銷售單位產(chǎn)品，制造商的邊際收益為ρm=ω-c，零售商的邊際收益ρr=p-ω。ρm為單位批發(fā)價扣除不包含低碳研發(fā)費用的單位平均成本的剩余部分，ρr為零售價扣除不包含低碳研發(fā)費用的單位平均成本的剩余部分。假設邊際收益不變，即如果單位成本增加，則相應提高售價。他們均為正的常數(shù)，均可從企業(yè)的實際財務數(shù)據(jù)中預測得出。

假設3：零售商分擔制造商一部分低碳投入成本，分攤比例為λ。

假設4：政府對制造商和零售商的低碳研發(fā)投入將按照其成本給予一定的補貼，政府補貼率為s。

3.2 模型建立

目前對于供應鏈成本分攤與補貼的研究主要集中于政府對供應鏈企業(yè)的補貼或者供應鏈上下游中某一方對另一方的研發(fā)投入成本分攤與補貼，而站在低碳經(jīng)濟視角下，同時考慮政府對供應鏈上下游的低碳研發(fā)投入補貼、供應鏈上下游一方對另一方的低碳研發(fā)投入成本分攤與補貼同時考慮的文獻并不多見。本文分析了政府通過對供應鏈成員的低碳研發(fā)成本投入補貼來激勵供應鏈成員增加低碳研發(fā)和技術創(chuàng)新的投入，同時供應鏈中的核心企業(yè)（如大型零售商）對供應鏈成員（如制造商）的低碳研發(fā)投入成本分攤，從而激勵其增加更多的低碳研發(fā)投入成本，降低產(chǎn)品的碳排放水平。

3 問題描述與模型假設

考慮由一個零售商和一個制造商組成的兩級供應鏈。零售商在供應鏈中居于主導地位，為了激勵制造商更多地對其低碳研發(fā)進行投入，零售商分攤一部分制造商低碳研發(fā)成本。同時為了激勵供應鏈成員投入更多的成本進行低碳研發(fā)創(chuàng)新，政府給予制造商和零售商一定的低碳研發(fā)補貼。本文同時考慮政府補貼和零售商補貼，零售商增加低碳研發(fā)與創(chuàng)新的投入可以獲得來自政府的一定數(shù)額補貼，制造商增加低碳研發(fā)與創(chuàng)新的投入可以獲得來自政府和零售商雙方的補貼。在此背景下，比較了零售商不分攤制造商進行低碳研發(fā)與創(chuàng)新成本投入、零售商分攤制造商進行低碳研發(fā)的成本投入兩種情形下制造商與零售商的行為，并對雙方的低碳研發(fā)成本投入進行了比較。

3.1 模型假設及符號說明

假設1：產(chǎn)品需求量q由兩部分組成，即某一個固定值q0和變動值q1；消費者擁有低碳偏好，因此在產(chǎn)品的銷售過程中，該產(chǎn)品的變動銷售量q1依賴于制造商和零售商的低碳投入成本（cm，cr）。

假設2：零售商的銷售價格為p、制造商的批發(fā)價格為ω、制造成本為c，每銷售單位產(chǎn)品，制造商的邊際收益為ρm=ω-c，零售商的邊際收益ρr=p-ω。ρm為單位批發(fā)價扣除不包含低碳研發(fā)費用的單位平均成本的剩余部分，ρr為零售價扣除不包含低碳研發(fā)費用的單位平均成本的剩余部分。假設邊際收益不變，即如果單位成本增加，則相應提高售價。他們均為正的常數(shù)，均可從企業(yè)的實際財務數(shù)據(jù)中預測得出。

假設3：零售商分擔制造商一部分低碳投入成本，分攤比例為λ。

假設4：政府對制造商和零售商的低碳研發(fā)投入將按照其成本給予一定的補貼，政府補貼率為s。

3.2 模型建立