供應(yīng)鏈企業(yè)間碳排放權(quán)共享協(xié)調(diào)策略研究

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(重慶理工大學(xué) 管理學(xué)院，重慶　400054)

供應(yīng)鏈企業(yè)間碳排放權(quán)共享協(xié)調(diào)策略研究

祝靜，林金釵

(重慶理工大學(xué) 管理學(xué)院，重慶400054)

摘要：碳排放限制給企業(yè)運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，為實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈企業(yè)間碳排放權(quán)的共享協(xié)調(diào)使用，考慮由一個(gè)供應(yīng)商和一個(gè)制造商組成的二級(jí)供應(yīng)鏈，研究政府碳排放限額下的供應(yīng)鏈企業(yè)碳排放權(quán)共享協(xié)調(diào)問(wèn)題，并與無(wú)協(xié)調(diào)的情況進(jìn)行比較。研究結(jié)果表明：當(dāng)制造商共享碳配額后，若供應(yīng)商不再被政府懲罰，碳排放權(quán)共享能提高供應(yīng)鏈的績(jī)效。此時(shí)，與無(wú)協(xié)調(diào)的情況相比，需求量增加，供給價(jià)格降低，且供應(yīng)商和制造商的收益都增加。

關(guān)鍵詞：碳排放權(quán)；供應(yīng)鏈企業(yè)；共享協(xié)調(diào)；博弈

為應(yīng)對(duì)全球碳排放過(guò)量所導(dǎo)致的溫室效應(yīng)，從1997年的京都議定書到2009年的哥本哈根氣候大會(huì)，各國(guó)政府已提出一系列措施來(lái)減少碳排放[1]。作為最大的發(fā)展中國(guó)家，我國(guó)政府制定了一系列政策來(lái)?yè)?dān)負(fù)起節(jié)能減排的責(zé)任，例如《中華人民共和國(guó)可再生能源法》《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》以及《中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家方案》等[2]。在這些政策中都提到應(yīng)對(duì)企業(yè)碳排放進(jìn)行限制，實(shí)施碳配額限制制度。碳配額限制肯定會(huì)影響到企業(yè)的生產(chǎn)，碳配額不足會(huì)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)造成約束，而碳配額過(guò)剩會(huì)造成資源浪費(fèi)。為此，2011年10月，國(guó)家發(fā)改委印發(fā)《關(guān)于開展碳排放權(quán)交易試點(diǎn)工作的通知》，批準(zhǔn)在北京、上海、重慶和廣東等七省市開展碳交易試點(diǎn)工作[3]。但是現(xiàn)階段我國(guó)碳交易市場(chǎng)機(jī)制還不完善、不健全，不相關(guān)的企業(yè)間還很難進(jìn)行碳交易。供應(yīng)鏈企業(yè)間本身就具有商品買賣關(guān)系，在碳交易市場(chǎng)不健全的情況下，供應(yīng)鏈企業(yè)間是否能進(jìn)行碳排放權(quán)共享來(lái)實(shí)現(xiàn)碳排放權(quán)的有效配置呢？

從供應(yīng)鏈的角度去研究企業(yè)碳減排，不僅是供應(yīng)鏈的新研究點(diǎn)，也是研究企業(yè)減排的新視角。Benjaafar首次研究了碳排放限制對(duì)供應(yīng)鏈運(yùn)行的影響，其研究表明碳排放限制會(huì)對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)作以及供應(yīng)鏈管理產(chǎn)生影響，并通過(guò)構(gòu)建一系列模型，計(jì)算分析得到碳排放對(duì)供應(yīng)鏈生產(chǎn)運(yùn)作的影響規(guī)律[4]。為實(shí)現(xiàn)企業(yè)成本最小化，Diabat與DavidSimchi-Leviz在考慮碳配額限制的條件下，對(duì)供應(yīng)鏈整體的碳排放進(jìn)行優(yōu)化，并進(jìn)一步探討了碳配額限制對(duì)供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)的影響[5]。Hoen等將碳排放規(guī)則和碳排放成本作為約束條件，研究了二者對(duì)供應(yīng)鏈運(yùn)輸方式選擇的影響[6]。張靖江研究了單個(gè)排放依賴型生產(chǎn)商以及排放依賴型供應(yīng)鏈的生產(chǎn)決策問(wèn)題，在報(bào)童模型背景下，考慮由碳排放權(quán)供應(yīng)商和碳排放依賴型生產(chǎn)商構(gòu)成的簡(jiǎn)單兩階段供應(yīng)鏈，深入分析了供應(yīng)鏈雙方的博弈過(guò)程，給出各方的最優(yōu)決策以及給供應(yīng)鏈帶來(lái)的整體利潤(rùn)[7]。上述研究主要將碳排放當(dāng)成約束，來(lái)進(jìn)一步分析碳排放限制對(duì)供應(yīng)鏈績(jī)效的影響。那么供應(yīng)鏈企業(yè)是否可以就碳排放問(wèn)題進(jìn)行合作呢，對(duì)此有學(xué)者做了進(jìn)一步研究。如王芹鵬等在考慮市場(chǎng)對(duì)低碳產(chǎn)品具有偏好的情況下，針對(duì)供應(yīng)鏈企業(yè)之間的碳減排合作進(jìn)行研究，分析了供應(yīng)鏈上下游企業(yè)的減排投資行為，結(jié)果表明投資系數(shù)會(huì)影響供應(yīng)鏈企業(yè)的策略選擇[8]。而謝鑫鵬等則從碳交易價(jià)格和碳配額分配機(jī)制的角度對(duì)供應(yīng)鏈企業(yè)間的減排合作進(jìn)行研究，且二者在減排和定價(jià)均合作時(shí)，供應(yīng)鏈主體的利潤(rùn)最大，供應(yīng)鏈企業(yè)的減排效果最好[9]，上述研究沒(méi)有考慮政府強(qiáng)制減排策略對(duì)供應(yīng)鏈合作減排的影響。一些學(xué)者進(jìn)而研究了政府政策對(duì)供應(yīng)鏈企業(yè)碳減排的影響，為追求最大化利潤(rùn)，企業(yè)就會(huì)選擇進(jìn)行最大化生產(chǎn)，這最終會(huì)造成碳排放量超標(biāo)，而政府的碳配額分配政策會(huì)對(duì)減排效果產(chǎn)生影響。如王志強(qiáng)等認(rèn)為只有當(dāng)實(shí)施碳減排為企業(yè)帶來(lái)的收益大于企業(yè)的減排成本時(shí)，企業(yè)才會(huì)自愿實(shí)施減排，這部分收益包括政府補(bǔ)貼和社會(huì)認(rèn)同度價(jià)值[10]。Du等將政府政策作為可變參數(shù)，引入公平偏好和社會(huì)總福利，研究了碳排放限制政策對(duì)排放權(quán)供需雙方運(yùn)營(yíng)的影響[11]。李友東等研究了政府補(bǔ)貼對(duì)供應(yīng)鏈合作減排的影響，結(jié)果表明，政府要根據(jù)供應(yīng)鏈博弈結(jié)構(gòu)靈活運(yùn)用政府碳減排補(bǔ)貼策略[12]。

總結(jié)上述文獻(xiàn)可發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有研究主要是關(guān)于微觀企業(yè)的碳減排，針對(duì)供應(yīng)鏈企業(yè)間的減排策略，大部分是從碳交易及碳配額分配機(jī)制進(jìn)行的，還有一部分是研究政府政策對(duì)企業(yè)碳減排的影響。為實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈企業(yè)低碳化，本文在相關(guān)文獻(xiàn)的研究基礎(chǔ)上，考慮政府的碳排放權(quán)限制政策，通過(guò)構(gòu)建以制造商占主導(dǎo)、供應(yīng)商跟隨的Stackelberg博弈模型，研究碳排放權(quán)協(xié)調(diào)對(duì)供應(yīng)鏈企業(yè)績(jī)效的影響。

一、問(wèn)題描述與模型假設(shè)

為實(shí)現(xiàn)碳減排的目的，政府對(duì)企業(yè)的碳排放量實(shí)施限額管理，當(dāng)企業(yè)的碳排放量超過(guò)政府給予的配額時(shí)，政府會(huì)對(duì)超額部分進(jìn)行罰款。例如，2013年北京就根據(jù)《北京市碳排放權(quán)交易試點(diǎn)配額核定方法(試行)》[13]，核定了重點(diǎn)排放單位的年度碳排放配額。雖然北京發(fā)改委已經(jīng)允許碳配額過(guò)剩或不足的企業(yè)可以在登記后進(jìn)行轉(zhuǎn)讓或交易，但在現(xiàn)實(shí)中，這種轉(zhuǎn)讓或交易是很難實(shí)現(xiàn)的。因?yàn)槲覈?guó)的碳交易市場(chǎng)還處于初級(jí)發(fā)展階段，市場(chǎng)機(jī)制尚未形成，業(yè)務(wù)不相關(guān)的企業(yè)進(jìn)行碳交易的量很小，并且其對(duì)碳交易價(jià)格不能達(dá)成共識(shí)[14]。但是那些業(yè)務(wù)相關(guān)的企業(yè)，特別是供應(yīng)鏈上下游企業(yè)之間的碳排放權(quán)轉(zhuǎn)讓就顯得簡(jiǎn)單且常見。實(shí)施碳排放配額會(huì)對(duì)供應(yīng)鏈企業(yè)產(chǎn)生影響，當(dāng)一方碳配額不足，被政府罰款后，企業(yè)成本增加，其必然提高產(chǎn)品價(jià)格來(lái)增加收益。從主觀上來(lái)說(shuō)，當(dāng)供應(yīng)商碳配額不足，而制造商有剩余的碳配額時(shí)，制造商可將剩余的碳配額轉(zhuǎn)讓給供應(yīng)商使用，滿足供應(yīng)商的碳排放需求，從而使供應(yīng)商不被罰款。那么，在這種情況下，碳排放共享協(xié)調(diào)會(huì)對(duì)供應(yīng)鏈產(chǎn)生什么影響呢？下面對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行研究，先做如下假設(shè)。

假設(shè)1：制造商向供應(yīng)商購(gòu)買原材料q，可假設(shè)產(chǎn)品原材料和產(chǎn)品為一對(duì)一關(guān)系，也就是說(shuō)數(shù)量為q的原材料可生產(chǎn)數(shù)量為q的成品。制造商的單位生產(chǎn)成本為c2，生產(chǎn)單位產(chǎn)品的碳排放量為t2。制造商的產(chǎn)品需求函數(shù)為q=a-bp，其中p為市場(chǎng)價(jià)格，q為市場(chǎng)需求量，a為市場(chǎng)容量參數(shù)，b為價(jià)格敏感系數(shù)。

假設(shè)2：供應(yīng)商單位原材料的生產(chǎn)成本為c1，生產(chǎn)單位原材料的碳排放量為t1，供應(yīng)商向制造商供應(yīng)的原材料價(jià)格為w。

假設(shè)3：政府限定供應(yīng)商的碳排放配額為m1，限定制造商的碳排放配額為m2，超過(guò)碳配額的單位碳排放罰款為g。一般而言，政府對(duì)企業(yè)碳排放實(shí)施配額管理后，會(huì)出現(xiàn)供應(yīng)商與制造商碳配額均不足、均剩余、一方不足而另一方剩余這3種情況。顯然，當(dāng)一方碳配額不足而另一方剩余時(shí)，雙方易達(dá)成碳排放的協(xié)同使用，因此本文重點(diǎn)關(guān)注一方碳配額不足而另一方有剩余的情況。同時(shí)，進(jìn)一步假設(shè)制造商碳配額有剩余，而供應(yīng)商碳配額不足，*因?yàn)橹圃焐掏幱诠?yīng)鏈核心地位，其在碳排放限制后，可通過(guò)一系列的技術(shù)改造，減少排放，并且對(duì)于相反的供應(yīng)商碳配額剩余，而制造商碳配額不足的情況，讀者也可用下文的類似分析思路進(jìn)行分析，在此就不累述。即t1q>m1，t2q

假設(shè)4：供應(yīng)商與制造商之間的博弈順序?yàn)椋?yīng)商首先給出原材料供應(yīng)價(jià)格w，隨后制造商決定原材料采購(gòu)數(shù)量q，且二者都是風(fēng)險(xiǎn)中性的。

二、無(wú)協(xié)調(diào)下的供應(yīng)鏈交易模型

(1)

Stt2q-m2<0

(2)

構(gòu)建拉格朗日函數(shù)，則有

λ(t2q-m2)

(3)

模型最優(yōu)解滿足如下條件：

(4)

t2q-m2<0

(5)

λ(t2q-m2)=0

(6)

根據(jù)式(4)、(5)、(6)，解得

(7)

對(duì)于供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，超出政府配額的碳排放量會(huì)被政府罰款，罰款金額為(t1q-m1)g，此時(shí)，供應(yīng)商利潤(rùn)函數(shù)為wq-c1q-(t1q-m1)g，供應(yīng)商最優(yōu)價(jià)格決策可用如下模型P2來(lái)表述

P2maxwq-c1q-(t1q-m1)g

(8)

Stt1q-m1>0

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

三、碳排放權(quán)共享協(xié)調(diào)下的供應(yīng)鏈交易模型

前文假設(shè)已指出，供應(yīng)商的碳排放量超過(guò)政府限定的碳排放配額，而制造商的碳排放量小于政府限定的碳排放配額。在供應(yīng)商出現(xiàn)碳配額不足的情況下，制造商將其未使用完的碳排放權(quán)轉(zhuǎn)讓給供應(yīng)商使用，即供應(yīng)鏈企業(yè)實(shí)施碳減排協(xié)調(diào)，且制造商轉(zhuǎn)讓的碳配額能夠滿足供應(yīng)商的生產(chǎn)需求，使其不會(huì)被政府罰款，下面對(duì)此種情況進(jìn)行分析。

P3maxwq-c1q

(14)

Stm1-t1q<0

(15)

t1q+t2q-m1-m2<0

(16)

(17)

(18)

解得供應(yīng)商最優(yōu)供給價(jià)格

四、模型比較分析

下面對(duì)無(wú)協(xié)調(diào)和碳排放共享協(xié)調(diào)下的結(jié)論進(jìn)行比較分析，以得到進(jìn)一步的管理意義。

接下來(lái)，分析制造商利潤(rùn)變化情況，在無(wú)協(xié)調(diào)的情況下，制造商利潤(rùn)為r，實(shí)施碳排放共享協(xié)調(diào)后，制造商利潤(rùn)為r1，則

最后，分析供應(yīng)商利潤(rùn)變化情況，在無(wú)協(xié)調(diào)的情況下，供應(yīng)商利潤(rùn)為R，實(shí)施碳排放共享協(xié)調(diào)后，供應(yīng)商利潤(rùn)為R1，則供應(yīng)商利潤(rùn)變化情況為

R-R1=

當(dāng)供應(yīng)商企業(yè)實(shí)施碳減排協(xié)調(diào)，且這種協(xié)調(diào)使供應(yīng)商擁有的碳排放配額大于其完成生產(chǎn)所需要的碳配額時(shí)，供應(yīng)鏈企業(yè)擁有充足的碳配額進(jìn)行生產(chǎn)，政府限定的碳排放配額已經(jīng)不能影響供應(yīng)鏈主體的行為，供應(yīng)鏈主體按照市場(chǎng)需求決定其需求量和供給價(jià)格。與無(wú)協(xié)調(diào)的情況相比，供應(yīng)鏈企業(yè)間交易數(shù)量增加，供給價(jià)格降低，供應(yīng)商和制造商的利潤(rùn)都有所增加，供應(yīng)鏈績(jī)效提高，那么這種碳排放共享協(xié)調(diào)就是有意義的。

五、結(jié)束語(yǔ)

本文從供應(yīng)商和制造商的生產(chǎn)關(guān)系出發(fā)，針對(duì)政府限定碳排放權(quán)配額后，供應(yīng)鏈企業(yè)中供應(yīng)商碳配額不足，而制造商碳配額有剩余的情況，運(yùn)用博弈論的方法，對(duì)供應(yīng)鏈企業(yè)間的碳排放進(jìn)行協(xié)調(diào)。通過(guò)構(gòu)建Stackelberg模型，比較實(shí)施碳減排協(xié)調(diào)前以及實(shí)施碳減排協(xié)調(diào)后，供應(yīng)商供給價(jià)格、制造商需求量、以及供應(yīng)商和制造商的利潤(rùn)變化情況，結(jié)果表明，在實(shí)施碳減排協(xié)調(diào)后，制造商需求量增加，供應(yīng)商供給價(jià)格降低，供應(yīng)鏈主體利潤(rùn)增加。這說(shuō)明，在供應(yīng)商碳配額不足，面臨被政府罰款的情況下，制造商將未使用完的碳配額轉(zhuǎn)讓給供應(yīng)商使用，使供應(yīng)商有充足的碳配額進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，碳排放權(quán)的協(xié)調(diào)使用是有意義的。這為供應(yīng)鏈企業(yè)進(jìn)行碳減排提供了一種新的方式，也為我國(guó)實(shí)施碳減排提供了一定理論依據(jù)。

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(責(zé)任編輯許若茜)

收稿日期：2015-03-17

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“知識(shí)密集型服務(wù)外包中的知識(shí)共享激勵(lì)與知識(shí)資產(chǎn)爭(zhēng)端協(xié)調(diào)機(jī)制研究”(71301182)；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“云環(huán)境下考慮用戶偏好的會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)可信性動(dòng)態(tài)評(píng)估模型研究”(71201179)；國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目“我國(guó)重點(diǎn)區(qū)域大氣污染協(xié)同治理模型研究”(14BGL100)；重慶市自然科學(xué)基金項(xiàng)目“OEM-OBM并行運(yùn)作時(shí)自主產(chǎn)品定價(jià)和生產(chǎn)能力優(yōu)化模型及協(xié)調(diào)機(jī)制研究”(cstc2013jcyjA0998)；重慶理工大學(xué)研究生創(chuàng)新基金(YCX2014246)

作者簡(jiǎn)介：祝靜(1989—)，女，河南三門峽人，碩士研究生，研究方向：物流與供應(yīng)鏈管理；林金釵(1987—)，女，碩士研究生，研究方向：物流與供應(yīng)鏈管理。

doi:10.3969/j.issn.1674-8425(s).2015.08.008

中圖分類號(hào)：X820

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-8425(2015)08-0049-05

ResearchonSharingandCoordinationStrategyof
CarbonEmissionsinSupplyChainEnterprises

ZHUJing,LINJin-chai

(CollegeofManagement,ChongqingUniversityofTechnology,Chongqing400054,China)

Abstract:Carbon emissions limits bring new challenge to enterprises,in order to achieve the sharing of carbon emission rights between enterprises of supply chain,the sharing and coordination of carbon emission permits under the carbon emissions targets of government was discussed with considering the two stage supply chain,which is consisted of a single supplier and a single manufacturer,and we further compared the result with the condition of no coordination. The research results show that when manufacturer shared carbon quotas,if the supplier is no longer punished by government,the sharing of carbon emissions rights can improve the performance of supply chain. At this point,compared with no coordination,the demand increased,the supply price reduces and the profits of supplier and manufacturer both increase.

Key words:carbon emission permits; supply chain enterprises; sharing and coordination; game

引用格式：祝靜，林金釵.供應(yīng)鏈企業(yè)間碳排放權(quán)共享協(xié)調(diào)策略研究[J].重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)，2015(8):49-53.

Citationformat：ZHUJing,LINJin-chai.ResearchonSharingandCoordinationStrategyofCarbonEmissionsinSupplyChainEnterprises[J].JournalofChongqingUniversityofTechnology:SocialScience，2015(8):49-53.