碳稅政策下供應(yīng)鏈低碳技術(shù)研發(fā)策略選擇

魏守道 周建波

(廣東金融學院工商管理系)

碳稅政策下供應(yīng)鏈低碳技術(shù)研發(fā)策略選擇

魏守道 周建波

(廣東金融學院工商管理系)

在政府征收碳稅背景下，考慮上下游企業(yè)組成的兩級供應(yīng)鏈：各企業(yè)可選擇低碳技術(shù)研發(fā)競爭和研發(fā)合作，研發(fā)合作又可分為水平合作、垂直合作和全面合作；依此構(gòu)建相應(yīng)的博弈模型，從低碳技術(shù)研發(fā)水平、企業(yè)利潤和凈碳排放總量3個方面綜合研究供應(yīng)鏈低碳技術(shù)研發(fā)的策略選擇。結(jié)果表明：從低碳技術(shù)研發(fā)水平和凈碳排放總量看，研發(fā)合作優(yōu)于研發(fā)競爭，且全面合作是各企業(yè)的最優(yōu)策略選擇；考慮到企業(yè)利潤后，上游企業(yè)的最優(yōu)策略選擇是全面合作，下游企業(yè)的最優(yōu)策略選擇是垂直合作或水平合作。

碳稅； 水平合作； 垂直合作； 全面合作

1 問題的提出

氣候變暖早已成為全球關(guān)注的重要問題之一。中國“十一五”規(guī)劃綱要提出，“十一五”期間單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20%左右，主要污染物排放總量減少10%。2009年，中國首次公布了具體的碳減排目標：到2020年，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值碳排放量比2005年下降40%～45%。國家“十二五”規(guī)劃也明確指出要樹立綠色、低碳發(fā)展的理念。在減排措施方面，中國于2009年開始研究征收碳稅，并且發(fā)改委和財政部于2010年聯(lián)合指出，中國推出碳稅政策比較合適的時間是2012年前后。然而，由于尚未就碳稅的認識達成共識，中國暫時只能集中精力推動碳排放權(quán)交易。但歐美等發(fā)達國家開征碳稅的實踐及國內(nèi)外學者的研究表明，開征碳稅仍是國際社會減排的重要手段，而且，中國市場經(jīng)濟體制不太成熟，全面建成和實施碳交易需要的時間較長，加上碳減排目標重、時間緊，因此，中國開征碳稅的可能性也較大。由于企業(yè)在生產(chǎn)過程中要消耗化石能源，這是造成碳排放日益增多的主要原因，因此，企業(yè)實施低碳技術(shù)研發(fā)是降低碳排放量的重要途徑。在降低生產(chǎn)成本的研發(fā)中，企業(yè)之間進行研發(fā)合作已成為普遍現(xiàn)象。隨著市場競爭的加劇，供應(yīng)鏈中的企業(yè)紛紛合作，供應(yīng)鏈已演化成一個競爭與合作并存的復雜系統(tǒng)。賀曉琴[1]指出，國際上的150家跨國公司中, 已有90%的公司與其供應(yīng)商進行各種形式的R&D合作，如IBM、東芝和西門子合作研發(fā)新型電腦DRAM芯片。由于產(chǎn)品生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)均會產(chǎn)生碳排放，在碳排放量日益增多的共同壓力下，供應(yīng)鏈管理顯得更加重要。在低碳技術(shù)研發(fā)方面，供應(yīng)鏈企業(yè)是否會進行研發(fā)合作？從不同的利益角度考慮，供應(yīng)鏈企業(yè)的最優(yōu)策略是什么？對這些問題的研究既可為供應(yīng)鏈企業(yè)低碳技術(shù)研發(fā)策略選擇提供理論依據(jù)，也可為國家制定相關(guān)政策提供參考，具有重要的理論和現(xiàn)實意義。

盡管D’ ASPREMONT等[2]及KAMIEN等[3]發(fā)現(xiàn)，企業(yè)之間進行降低生產(chǎn)成本的研發(fā)合作可促使企業(yè)增加研發(fā)投資，但是，與降低生產(chǎn)成本研發(fā)不同，低碳技術(shù)研發(fā)會提高企業(yè)成本，所以企業(yè)不會主動實施。如KATSOULACOS等[4]發(fā)現(xiàn)，當且僅當政府征收碳稅，企業(yè)才會進行低碳技術(shù)研發(fā)。YALABIK等[5]進一步指出，只有企業(yè)的初始碳排放水平低于某一臨界水平，政府征收碳稅才會迫使企業(yè)進行低碳技術(shù)研發(fā)。后續(xù)學者不斷擴展D-J模型，將其應(yīng)用于低碳技術(shù)研發(fā)的研究。部分國內(nèi)外學者對產(chǎn)業(yè)內(nèi)低碳技術(shù)研發(fā)進行了研究。首先，多數(shù)學者比較了低碳技術(shù)研發(fā)競爭與研發(fā)合作。KATSOULACOS等[6]比較低碳技術(shù)研發(fā)聯(lián)合體與研發(fā)競爭后發(fā)現(xiàn)，若環(huán)境損害不大，研發(fā)聯(lián)合體下國家福利較高。孟衛(wèi)軍[7]則比較了低碳技術(shù)研發(fā)聯(lián)合體卡特爾 (各企業(yè)以利潤之和最大化確定各自的研發(fā)水平，并完全分享研發(fā)成果)與研發(fā)競爭，發(fā)現(xiàn)研發(fā)聯(lián)合體卡特爾可改善國家福利，而且，若研發(fā)溢出較低，研發(fā)聯(lián)合體卡特爾也可提高企業(yè)利潤。這些研究均假設(shè)碳稅稅率是外生給定的?？紤]內(nèi)生碳稅稅率后，POYAGO-THEOTOKY[8]比較了低碳技術(shù)研發(fā)卡特爾與研發(fā)競爭的效果，發(fā)現(xiàn)當研發(fā)成本較低，或碳排放對環(huán)境的損害較小時，研發(fā)卡特爾下低碳技術(shù)研發(fā)較高。楊仕輝等[9]比較政府間合作與不合作實施碳稅政策下低碳技術(shù)研發(fā)競爭與研發(fā)合作的效果后發(fā)現(xiàn)，若企業(yè)不共享研發(fā)成果，研發(fā)合作下的研發(fā)水平較低，碳排放量較高；若企業(yè)共享研發(fā)成果，研發(fā)合作下的研發(fā)水平較高。其次，個別學者進一步區(qū)分了低碳技術(shù)研發(fā)合作。在KAMIEN等[3]的分類基礎(chǔ)上，CHIOU等[10]將研發(fā)卡特爾、研發(fā)聯(lián)合體競爭(各企業(yè)以自身企業(yè)利潤最大化決定研發(fā)水平，完全分享研發(fā)成果)和研發(fā)聯(lián)合體卡特爾引入低碳技術(shù)研發(fā)中，比較了3種研發(fā)合作之間的效果，發(fā)現(xiàn)研發(fā)卡特爾下碳排放量總是最高的，研發(fā)水平總是最低的，而且，若企業(yè)之間可共享足夠多的研發(fā)成果，研發(fā)聯(lián)合體卡特爾下碳排放量最低，研發(fā)水平最高，但該研究也將碳稅稅率視為外生給定。上述研究只考慮了同一產(chǎn)業(yè)內(nèi)的低碳技術(shù)研發(fā)合作。

此外，也有部分國內(nèi)外學者對產(chǎn)業(yè)間低碳技術(shù)研發(fā)進行了研究。BENJAAFAR等[11]最早將碳排放納入垂直產(chǎn)業(yè)，并分別建立了碳排放限額模型、碳稅模型和碳交易模型，通過參數(shù)賦值分析了垂直產(chǎn)業(yè)低碳技術(shù)研發(fā)合作的效果。PIPPEL[12]以及THEIBEN等[13]指出，與供應(yīng)商合作會促進企業(yè)研發(fā)水平。JABER等[14]研究了供應(yīng)鏈管理者選擇庫存和減排成本最小化的合作模式。在包含制造商和零售商的垂直產(chǎn)業(yè)方面，謝鑫鵬等[15]發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)間相互合作下研發(fā)水平和企業(yè)利潤比不合作下的要高，且各企業(yè)在價格和研發(fā)方面都合作下的研發(fā)水平和企業(yè)利潤比僅研發(fā)合作下的要高。謝鑫鵬等[16]比較了產(chǎn)業(yè)間研發(fā)與促銷的合作和不合作策略，發(fā)現(xiàn)各企業(yè)在選擇合作策略下，制造商研發(fā)水平較高，零售商也會加大低碳產(chǎn)品宣傳力度。趙道致等[17]發(fā)現(xiàn)，研發(fā)合作下制造商的研發(fā)水平較高，各企業(yè)利潤也都會增加。在包含供應(yīng)商和制造商的垂直產(chǎn)業(yè)方面，史卓然等[18]發(fā)現(xiàn)與研發(fā)競爭相比，供應(yīng)商與制造商在進行研發(fā)合作下，供應(yīng)商選擇分攤一定的研發(fā)成本可提高各企業(yè)利潤和總利潤，所有制造商都會參與研發(fā)合作。張漢江等[19]發(fā)現(xiàn)，制造商與供應(yīng)商分擔研發(fā)成本的最優(yōu)減排量比研發(fā)競爭下的高。夏杰良等[20]認為，研發(fā)合作會同時提高供應(yīng)商和制造商的利潤，雖然不會改變制造商的最優(yōu)減排量，但會提高供應(yīng)商的最優(yōu)減排量。趙道致等[21]發(fā)現(xiàn)，一方企業(yè)實施研發(fā)會帶動另一方實施研發(fā)，只要雙方合作能降低研發(fā)系數(shù)，則雙方利潤都會得到提高。夏良杰等[22]發(fā)現(xiàn)，制造商與供應(yīng)商之間為斯塔克爾伯格博弈時，主導者增加研發(fā)投資可引導跟隨者增加研發(fā)投資。綜上，這些研究僅考慮了產(chǎn)業(yè)間研發(fā)，沒有考慮到產(chǎn)業(yè)內(nèi)研發(fā)。而且，這些研究重點比較的是研發(fā)合作與研發(fā)競爭，對研發(fā)模式的劃分較為簡單。

綜上所述，國內(nèi)外學者分析了產(chǎn)業(yè)內(nèi)或產(chǎn)業(yè)間低碳技術(shù)研發(fā)合作的效果，研究成果較豐富，但存在一些不足：①多數(shù)研究的分析對象僅包括兩個企業(yè)，重點比較企業(yè)低碳技術(shù)研發(fā)競爭與研發(fā)合作的效果，沒有對低碳技術(shù)研發(fā)合作進行更加細致的劃分；②上述研究無一例外地僅考慮產(chǎn)業(yè)內(nèi)或產(chǎn)業(yè)間存在低碳技術(shù)研發(fā)成果的溢出，沒有考慮研發(fā)成果在產(chǎn)業(yè)內(nèi)和產(chǎn)業(yè)間均有溢出。本研究在此基礎(chǔ)上，考慮兩個上游企業(yè)和兩個下游企業(yè)構(gòu)成的供應(yīng)鏈，上游企業(yè)之間、上游企業(yè)與下游企業(yè)之間均有低碳技術(shù)研發(fā)成果的溢出，將低碳技術(shù)研發(fā)合作細分為水平合作(同一產(chǎn)業(yè)內(nèi)企業(yè)以利潤之和確定研發(fā)水平)、垂直合作(產(chǎn)業(yè)間企業(yè)以總利潤最大化為目的確定研發(fā)水平)和全面合作(企業(yè)以所有企業(yè)總利潤最大化為目的確定研發(fā)水平)，為企業(yè)提供更加豐富的可選策略，從低碳技術(shù)研發(fā)水平、企業(yè)利潤和凈碳排放總量等多角度探尋企業(yè)的最優(yōu)策略選擇，尋找企業(yè)最優(yōu)的低碳技術(shù)研發(fā)策略。

2 模型構(gòu)建與求解

2.1 基本假設(shè)

考慮由4個企業(yè)組成的兩級供應(yīng)鏈：企業(yè)s(s=1,2)為上游企業(yè)，生產(chǎn)和提供中間投入品；企業(yè)k(k=3,4)為下游企業(yè)，從企業(yè)s處購買中間產(chǎn)品來生產(chǎn)最終產(chǎn)品，并在最終產(chǎn)品市場上進行古諾競爭。便于計算，設(shè)企業(yè)i(i=1,2,3,4)的邊際生產(chǎn)成本為0。借鑒SINGH等[23]的研究，設(shè)該國消費者從消費最終產(chǎn)品中獲得的效用函數(shù)為U=A(q3+q4)-(q3+q4)2/2，從而最終產(chǎn)品需求函數(shù)為pk=A-q3-q4，消費者剩余函數(shù)為CS=(q3+q4)2/2，其中，A>0衡量該國最終產(chǎn)品市場規(guī)模，qk表示企業(yè)k最終產(chǎn)品產(chǎn)量。為生產(chǎn)最終產(chǎn)品，企業(yè)k以ps的價格從企業(yè)s處購買所需中間產(chǎn)品。設(shè)企業(yè)s的產(chǎn)量為qs，生產(chǎn)單位最終產(chǎn)品需要投入單位中間產(chǎn)品，則中間產(chǎn)品市場的出清條件為q1+q2=q3+q4。

上游企業(yè)s和下游企業(yè)k利潤函數(shù)分別為

(1)

(2)

國家福利函數(shù)為W=π1+π2+π3+π4+CS+T-D，整理后有

(3)

2.2 博弈規(guī)則

政府與企業(yè)之間的博弈過程可分成4個階段：①政府以國家福利最大化確定最優(yōu)碳稅稅率τ；②所有企業(yè)同時決定不同研發(fā)形式下的低碳技術(shù)研發(fā)水平xi；③在已知下游企業(yè)對中間產(chǎn)品需求的條件下，上游企業(yè)進行產(chǎn)量競爭，確定中間投入品產(chǎn)量qs；④在給定中間產(chǎn)品價格下，下游企業(yè)也進行產(chǎn)量競爭，確定最終產(chǎn)品產(chǎn)量qk。

2.3 模型求解

運用逆向求解法求解各博弈模型。

2.3.1 最終產(chǎn)品最優(yōu)產(chǎn)量

此時，下游企業(yè)k以自身企業(yè)利潤最大化為目標確定最終產(chǎn)品最優(yōu)產(chǎn)量qk，利用利潤最大化的一階條件?πk/?qk=0，可求得下游企業(yè)最優(yōu)產(chǎn)量為

(4)

2.3.2 中間投入品最優(yōu)產(chǎn)量

上游企業(yè)中間投入品的價格ps可由中間投入品市場的出清條件q1+q2=q3+q4求得。將式(4)代入中間投入品市場的出清條件，可得中間投入品的價格為

(5)

將式(5)代入式(1)，由上游企業(yè)利潤最大化的一階條件?πs/?qs=0，可得上游企業(yè)最優(yōu)產(chǎn)量為

(6)

2.3.3 最優(yōu)低碳技術(shù)研發(fā)水平

(1)低碳技術(shù)研發(fā)競爭 在低碳技術(shù)研發(fā)競爭下，各企業(yè)以自身利潤最大化為目的確定研發(fā)水平xi。由式(1)和式(2)的利潤最大化的一階條件?πs/?πs=0,?πk/?πk=0，可得

(7)

換言之，在低碳技術(shù)研發(fā)競爭下，各企業(yè)不會投入較多的研發(fā)資金，僅將自主研發(fā)水平確定在與碳稅稅率相等的水平上。

(2)低碳技術(shù)研發(fā)水平合作 在低碳技術(shù)研發(fā)水平合作下，僅同一產(chǎn)業(yè)內(nèi)企業(yè)進行研發(fā)合作，以該產(chǎn)業(yè)總利潤最大化為目的確定研發(fā)水平xi。由?(π1+π2)/?xs=0,?(π3+π4)/?xk=0，可得

(8)

在低碳技術(shù)研發(fā)水平合作下，企業(yè)不僅可以通過自主研發(fā)水平使其所處產(chǎn)業(yè)的碳排放總量直接降低xi，還能通過產(chǎn)業(yè)內(nèi)研發(fā)溢出使其所處產(chǎn)業(yè)的碳排放總量間接降低βxi。由此，面臨被政府征收碳稅，企業(yè)在追求產(chǎn)業(yè)的總利潤最大化時，其自主研發(fā)水平不僅要達到碳稅稅率的水平，還要比碳稅稅率高出β倍。

(3)低碳技術(shù)研發(fā)垂直合作 在低碳技術(shù)研發(fā)垂直合作下，僅產(chǎn)業(yè)間企業(yè)進行研發(fā)合作，以產(chǎn)業(yè)間總利潤最大化為目的確定研發(fā)水平xi。由于企業(yè)1和企業(yè)2對稱，企業(yè)3和企業(yè)4對稱，不失一般性，下面分析企業(yè)1與企業(yè)3進行研發(fā)合作，企業(yè)2與企業(yè)4進行研發(fā)合作。由?(π1+π3)/?x1=0,?(π1+π3)/?x3=0和?(π2+π4)/?x2=0,?(π2+π4)/?x4=0，可得

(9)

同水平合作相似，在垂直合作下，企業(yè)的自主研發(fā)水平可使產(chǎn)業(yè)間碳排放總量直接降低xi和間接降低γxi。由此，面臨被政府征收碳稅，企業(yè)在追求產(chǎn)業(yè)間的總利潤最大化時，其自主研發(fā)水平不僅要達到碳稅稅率的水平，還要比碳稅稅率高出γ倍。

(4)低碳技術(shù)研發(fā)全面合作 在低碳技術(shù)研發(fā)全面合作下，所有企業(yè)進行研發(fā)合作，以整個供應(yīng)鏈總利潤最大化為目的確定研發(fā)水平xi。由?(π1+π2+π3+π4)/?xi=0，可得

(10)

與垂直合作相似，在全面合作下，企業(yè)的自主研發(fā)水平可使整個供應(yīng)鏈碳排放總量直接降低xi和間接降低(β+2γ)xi。由此，面臨被政府征收碳稅，企業(yè)在追求整個供應(yīng)鏈總利潤最大化的同時，其自主研發(fā)水平不僅要達到碳稅稅率的水平，還要比碳稅稅率高出(β+2γ)倍。

2.3.4 最優(yōu)碳稅稅率

(1)低碳技術(shù)研發(fā)競爭 將式(4)、式(6)和式(7)代入式(3)，由國家福利最大化的一階條件?W/?τ=0，可求得

(11)

其中，χ1=β+2γ,Δ1=36(χ1+1)(9χ1+17)+161。進而可求得低碳技術(shù)研發(fā)競爭下均衡結(jié)果為

(12)

(13)

(2)低碳技術(shù)研發(fā)水平合作 同理，將式(4)、式(6)和式(8)代入式(3)，可求得水平合作下的最優(yōu)碳稅稅率為

(14)

其中，χ2=(β+1)χ1+β,Δ2=324(χ1+1)2(β+1)2+9(β+1)(41β+64γ+41)+80。進而可求得低碳技術(shù)研發(fā)水平合作下均衡結(jié)果為

(15)

(16)

(17)

(3)低碳技術(shù)研發(fā)垂直合作 同理，將式(4)、式(6)和式(9)代入式(3)，可求得垂直合作下的最優(yōu)碳稅稅率為

(18)

其中，χ3=(γ+1)χ1+γ,Δ3=324(χ1+1)2(γ+1)2+9(γ+1)(32β+73γ+41)+80。進而可求得低碳技術(shù)研發(fā)垂直合作下均衡結(jié)果為

(19)

(20)

(21)

(4)低碳技術(shù)研發(fā)全面合作 同理，將式(4)、式(6)和式(10)代入式(3)，可求得全面合作下的最優(yōu)碳稅稅率為

(22)

其中，Δ4=324(χ1+1)4+369(χ1+1)2+80。進而可求得低碳技術(shù)研發(fā)全面合作下均衡結(jié)果為

(23)

(24)

(25)

3 供應(yīng)鏈低碳技術(shù)研發(fā)策略選擇

3.1 基于提高低碳技術(shù)研發(fā)水平的策略選擇

3.1.1 低碳技術(shù)研發(fā)合作與研發(fā)競爭比較*囿于篇幅，本研究在此僅列出表達式，有興趣的讀者可向筆者索求具體的比較結(jié)果。下同。

(26)

3.1.2 低碳技術(shù)研發(fā)合作比較

(27)

命題1的含義是：從企業(yè)低碳技術(shù)研發(fā)水平看，研發(fā)合作嚴格優(yōu)于研發(fā)競爭，而且，全面研發(fā)合作最優(yōu)，水平研發(fā)合作與垂直研發(fā)合作不相上下，要視產(chǎn)業(yè)內(nèi)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)間研發(fā)溢出率的相對大小而定，較高的產(chǎn)業(yè)間研發(fā)溢出率下垂直研發(fā)合作更優(yōu)，反之水平研發(fā)合作更優(yōu)。換言之，從企業(yè)低碳技術(shù)研發(fā)水平看，全面研發(fā)合作是企業(yè)最優(yōu)策略選擇。

3.2 基于提高企業(yè)利潤的策略選擇

3.2.1 上游企業(yè)利潤比較

先看低碳技術(shù)研發(fā)合作與研發(fā)競爭下上游企業(yè)利潤比較。

(28)

再看低碳技術(shù)研發(fā)合作下上游企業(yè)利潤比較。

(29)

命題2的含義是：研發(fā)合作比研發(fā)競爭更能提高上游企業(yè)利潤，而且，全面研發(fā)合作下上游企業(yè)最高，水平研發(fā)合作與垂直研發(fā)合作不相上下，要視產(chǎn)業(yè)內(nèi)與產(chǎn)業(yè)間研發(fā)溢出率的大小而定，若產(chǎn)業(yè)間研發(fā)溢出率較高，垂直研發(fā)合作下上游企業(yè)利潤較高；反之，水平研發(fā)合作下上游企業(yè)利潤較高。換言之，從企業(yè)利潤看，全面研發(fā)合作對上游企業(yè)最有利，上游企業(yè)的最優(yōu)策略是與下游企業(yè)進行全面合作。

3.2.2 下游企業(yè)利潤比較

先看低碳技術(shù)研發(fā)合作與研發(fā)競爭下下游企業(yè)利潤比較。

(30)

圖1 低碳技術(shù)研發(fā)競爭與全面合作對下游企業(yè)利潤的影響

再看低碳技術(shù)研發(fā)合作下下游企業(yè)利潤比較。

(31)

圖2 低碳技術(shù)研發(fā)水平合作與垂直合作對下游企業(yè)利潤的影響

圖3 低碳技術(shù)研發(fā)水平合作與全面合作對下游企業(yè)利潤的影響

圖4 低碳技術(shù)研發(fā)垂直合作與全面合作對下游企業(yè)利潤的影響

圖5 低碳技術(shù)研發(fā)模式對下游企業(yè)利潤影響

3.3 基于降低凈碳排放總量的策略選擇

3.3.1 低碳技術(shù)研發(fā)合作與研發(fā)競爭比較

(32)

易證：對任意0<β,γ<1，恒有Ehc

3.3.2 低碳技術(shù)研發(fā)合作比較

(33)

易證：對任意0<β,γ<1，恒有Etcγ，有Evc>Ehc。換言之，與水平研發(fā)合作和垂直研發(fā)合作相比，全面研發(fā)合作下凈碳排放總量較低，水平研發(fā)合作與垂直研發(fā)合作下凈碳排放總量不分伯仲，若產(chǎn)業(yè)內(nèi)研發(fā)溢出率低于產(chǎn)業(yè)間研發(fā)溢出率，垂直合作下凈碳排放總量較低，否則水平合作下凈碳排放總量較高。

命題4 對任意0<β,γ<1，若β<γ，有Etcγ，則有Etc

命題4的含義是：從降低供應(yīng)鏈凈碳排放總量看，研發(fā)合作也嚴格優(yōu)于研發(fā)競爭，而且，全面研發(fā)合作最優(yōu)，水平研發(fā)合作與垂直研發(fā)合作不分伯仲，也要視產(chǎn)業(yè)內(nèi)與產(chǎn)業(yè)間研發(fā)溢出率的相對大小而定，較高的產(chǎn)業(yè)內(nèi)研發(fā)溢出率下水平研發(fā)合作更優(yōu)，反之垂直研發(fā)合作更優(yōu)。換言之，與低碳技術(shù)研發(fā)競爭相比，研發(fā)合作可改善環(huán)境，且全面研發(fā)合作最有利于環(huán)境改善。

綜合命題1～命題4可發(fā)現(xiàn)，全面研發(fā)合作下低碳技術(shù)研發(fā)水平和上游企業(yè)利潤最高，凈碳排放總量最低，下游企業(yè)獲得最高利潤的概率較小。換言之，從低碳技術(shù)研發(fā)水平和凈碳排放總量看，全面合作策略最優(yōu)，上游企業(yè)利潤也完全有動力參與全面合作，但下游企業(yè)參與全面合作可能遭受損失，只有其損失得到彌補或環(huán)保意識增強，下游企業(yè)才愿意主動參與全面合作。

4 結(jié)論與政策含義

本研究以上下游企業(yè)組成的兩級供應(yīng)鏈為研究對象，劃分了4種低碳技術(shù)研發(fā)模式：研發(fā)競爭、水平合作、垂直合作和全面合作，構(gòu)建了政府與企業(yè)相互博弈的4階段博弈模型，比較了不同研發(fā)模式下低碳技術(shù)研發(fā)水平、企業(yè)利潤和凈碳排放總量。研究結(jié)果表明：①研發(fā)合作基本上優(yōu)于研發(fā)競爭。與研發(fā)競爭相比，研發(fā)合作總是能夠促進企業(yè)低碳技術(shù)研發(fā)、提高上游企業(yè)利潤、降低凈碳排放總量，水平合作和垂直合作也總是可以提高下游企業(yè)利潤，全面合作可在較大程度上提高下游企業(yè)利潤。②從低碳技術(shù)研發(fā)水平和凈碳排放總量看，全面合作最優(yōu)。在研發(fā)合作中，全面合作下企業(yè)低碳技術(shù)研發(fā)水平總是最高，凈碳排放總量總是最低。③從企業(yè)利潤看，對上游企業(yè)而言，全面合作也是最優(yōu)的策略選擇，但對下游企業(yè)而言，水平合作或垂直合作是其最優(yōu)策略選擇。在研發(fā)合作中，上游企業(yè)在全面合作下可獲得最高利潤，而下游企業(yè)在全面合作下獲得最高利潤的概率較小，在水平合作或垂直合作下獲得最高利潤的概率較大。

本研究的政策含義是：從短期看，即便被征收碳稅，整個供應(yīng)鏈難以自覺實現(xiàn)低碳技術(shù)研發(fā)全面合作，企業(yè)之間更容易進行水平合作或垂直合作；從長期看，供應(yīng)鏈企業(yè)要自覺參與低碳技術(shù)研發(fā)全面合作。目前，政府需要制定和實施相關(guān)的政策加以引導：①政府應(yīng)加強對企業(yè)低碳技術(shù)研發(fā)成果的保護，盡量避免研發(fā)成果在企業(yè)之間的自由擴散，減少企業(yè)“搭便車”行為，促使企業(yè)積極實施低碳技術(shù)研發(fā)，提高自主研發(fā)水平；②政府應(yīng)要求企業(yè)上報實施低碳技術(shù)研發(fā)的信息，建立企業(yè)低碳技術(shù)研發(fā)的數(shù)據(jù)庫，及時關(guān)注企業(yè)低碳技術(shù)研發(fā)的進展，向參與供應(yīng)鏈全面合作的企業(yè)提供研發(fā)補貼，鼓勵企業(yè)參與全面合作，提高企業(yè)參與全面合作的積極性；③政府要加大向企業(yè)開展環(huán)保法律法規(guī)宣傳活動的力度，切實增強企業(yè)環(huán)境保護的責任感、使命感和緊迫感。

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(編輯 桂林)

A Choice of Environmental R&D in Supply Chain under Carbon Tax Policy

WEI Shoudao ZHOU Jianbo

(Guangdong University of Finance, Guangzhou, China)

Under the background that government levies carbon tax on carbon emission, a supply chain including two upstream firms and two downstream firms is taken for consideration, where each firm can choose competition in environmental R&D or cooperation in environmental R&D which can be further divided into horizontal cooperation, vertical cooperation and general cooperation. Then four game models are constructed respectively. With equilibriums of these models, environmental R&D level, profit, carbon emission and social welfare are compared under each model to determine the optimal choice of environmental R&D for each firm in the supply chain. It’s found that, from the view of environmental R&D level, carbon emission and social welfare, the strategy of cooperation in environmental R&D dominants the strategy of competition in environmental R&D, and general cooperation in environmental R&D is an optimal strategy for each firm in supply chain. Taking profit into account, general cooperation in environmental R&D is also an optimal strategy for the upstream firms, but horizontal cooperation and vertical cooperation in environmental R&D maybe the optimal strategy for the downstream firms.

carbon tax policy; horizontal environmental R&D cooperation; vertical environmental R&D cooperation; general environmental R&D cooperation

10.3969/j.issn.1672-884x.2016.12.012

2015-06-29

國家自然科學基金資助項目(71273114，71573057)；教育部人文社會科學研究青年基金資助項目(16YJC790108)；廣東省自然科學基金資助項目(2015A030310199)

C93

A

1672-884X(2016)12-1834-08

魏守道(1983～)，男，湖北武漢人。廣東金融學院(廣州市 510521)工商管理系講師，博士。研究方向為環(huán)境規(guī)制與供應(yīng)鏈管理。E-mail: 88601381@163.com