二級供應(yīng)鏈中低碳成本投入的博弈模型分析

楊芳卉

摘要：研究了在由單一制造商和單一銷售商組成的二級供應(yīng)鏈中，制造商為銷售商分擔(dān)一部分比例的低碳成本策略。分別考慮了非合作靜態(tài)博弈、斯塔克爾伯格主從博弈和合作博弈這三種情況下各自的低碳成本投入策略以及成本分擔(dān)比例。

關(guān)鍵詞：供應(yīng)鏈；低碳成本；博弈模型

引言

20世紀(jì)末以來，全球氣候變暖使得人們開始關(guān)注長期被忽略的環(huán)境問題。為了應(yīng)對全球氣候變暖，1991年聯(lián)合國制定了《氣候變化框架公約》，1997年出臺了《京都議定書》，2009年哥本哈根聯(lián)合國氣候變化大會達(dá)成了《哥本哈根協(xié)議》，限制溫室氣體排放被提上日程。[1]近年來，國內(nèi)消費(fèi)者的購買傾向也更加綠色化和低碳化。

有關(guān)低碳供應(yīng)鏈構(gòu)建的研究成果很多，大致分為兩類：一類是供應(yīng)鏈碳足跡計(jì)算，另一類是低碳供應(yīng)鏈設(shè)計(jì)。關(guān)于供應(yīng)鏈碳足跡計(jì)算研究方面，UNEP/SETAC Life Cycle Initiative 在2007年成立了碳足跡專項(xiàng)研究組，討論碳足跡的具體計(jì)算方法與應(yīng)用領(lǐng)域。[3]Balan Sundarakani等研究了如何在供應(yīng)鏈中減少碳排放。[4]龔先政等人首先采用矩陣分析的方法對供應(yīng)鏈低碳數(shù)據(jù)進(jìn)行平衡處理，并根據(jù)遞歸分析方法建立了編目數(shù)據(jù)的清單匯總算法。楊建新等人根據(jù)丹麥的EDIP方法，建立了符合中國條件的資源消耗和環(huán)境影響的權(quán)重因子和標(biāo)準(zhǔn)化基準(zhǔn)。本文運(yùn)用博弈理論研究制造商為銷售商分擔(dān)低碳成本對雙方低碳成本投入決策的影響。

一、模型假設(shè)和建立模型

（一）問題描述

考慮單一制造商和單一供應(yīng)鏈構(gòu)成的二級供應(yīng)鏈，由于消費(fèi)者需求變化，產(chǎn)品的銷售量受到該供應(yīng)鏈的“綠色”程度影響。而供應(yīng)鏈的“綠色”程度主要由產(chǎn)品生產(chǎn)/加工/運(yùn)輸/銷售過程為了實(shí)現(xiàn)低碳所投入的成本決定，即由制造商和銷售商的低碳成本決定。受到利益驅(qū)使，供應(yīng)鏈的兩個(gè)參與者都將投入成本進(jìn)行改造，同時(shí)，制造商為了進(jìn)一步刺激市場需求，愿意承擔(dān)部分比例銷售商用于改造的低碳成本。

（二）模型假設(shè)及符號說明

1.設(shè)市場需求函數(shù)q=h-γc-αmc-βr+ε，式中h為市場飽和需求量，cm為制造商的低碳投入成本，cr為銷售商的低碳投入成本，γ是共同影響因子，且h，γ，α，β均為正常數(shù).另外ε是均值為0的環(huán)境影響因子；2.設(shè)制造商的單位生產(chǎn)成本為c，制造商的批發(fā)價(jià)格為m，銷售商的銷售價(jià)格為p，且p>m>c；3.設(shè)制造商為銷售商分擔(dān)的低碳成本比例為λ，且0≤λ≤1。

（三）建立模型

合作博弈情形下，制造商對銷售商的低碳成本分擔(dān)比例取決于雙方的討價(jià)還價(jià)能力。在合作博弈均衡下，供應(yīng)鏈整體的期望利潤比斯塔格爾伯格博弈下的利潤高，因此合作博弈下產(chǎn)生的剩余利潤應(yīng)進(jìn)行合理分配。

三、結(jié)語

本文從投入產(chǎn)出的角度，建立了二級制造商和銷售商低碳投入的利潤模型。研究表明，受到自身利益的驅(qū)使，制造商和銷售商都會投入成本進(jìn)行低碳改造。制造商為銷售商分擔(dān)低碳成本能夠有效激勵(lì)銷售商投入低碳成本，且隨著比例的增加，銷售商投入的成本也越大。通過比較發(fā)現(xiàn)，合作均衡策略優(yōu)于其他兩種均衡策略，制造商應(yīng)把銷售商引導(dǎo)到合作的層面上以達(dá)到互利共贏的結(jié)果。（作者單位：東南大學(xué)）

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