碳信息不對稱下雙渠道供應(yīng)鏈的決策分析

胡一娟，楊 磊 （華南理工大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易學(xué)院，廣東 廣州510006）

0 引 言

據(jù)國際能源署發(fā)布的報(bào)告顯示，2018 年全球二氧化碳排放量達(dá)331.43 億噸，創(chuàng)歷史新高。二氧化碳排放過量的問題對人類的生存造成了威脅。在《京都議定書》的倡議下，各國政府均制定相應(yīng)的政策法規(guī)來限制碳排放。其中碳交易機(jī)制通過政府管制和市場調(diào)節(jié)相結(jié)合的手段來限制碳排放，目前已經(jīng)成為各國政府的優(yōu)先選擇[1]。我國于2013 年在北京等七省市啟動碳交易試點(diǎn)，在2017 年統(tǒng)一啟動了碳排放權(quán)交易市場，目前進(jìn)展順利。

碳交易機(jī)制的實(shí)施需要企業(yè)進(jìn)行碳信息披露。然而，在實(shí)際運(yùn)營中，部分企業(yè)受利益驅(qū)動不會披露真實(shí)的碳信息，如大眾汽車在2015 年謊報(bào)二氧化碳尾氣排放量，約有9.8 萬輛的汽油車涉事其中[2]。此外，碳交易機(jī)制的引入可能會導(dǎo)致企業(yè)的利潤損失，部分企業(yè)可能會謊報(bào)碳信息，比如碳減排成本、碳排放量等，以此來獲得競爭優(yōu)勢。但信息在供應(yīng)鏈成員之間的不對稱性會增加企業(yè)決策的難度，造成供應(yīng)鏈?zhǔn)д{(diào)。目前，針對信息不對稱，現(xiàn)有的文獻(xiàn)大部分研究的是成本、需求、庫存等信息不對稱問題以及協(xié)調(diào)機(jī)制，較少有文獻(xiàn)研究碳信息不對稱問題。顏波等[3]分析了成本信息不對稱下供應(yīng)鏈成員的最優(yōu)定價策略及制造商不同謊報(bào)策略對供應(yīng)鏈的影響。Ma[4]建立了零售商為主導(dǎo)的兩級供應(yīng)鏈，研究了信息對稱與企業(yè)社會責(zé)任成本系數(shù)（CSR） 不對稱情形下的批發(fā)價契約設(shè)計(jì)，以及制造商和零售商信息共享的價值和（CSR） 對供應(yīng)鏈成員的利潤影響。Babich等[5]考慮了需求信息不對稱下的協(xié)調(diào)研究。楊磊等（2016）[6]表明當(dāng)制造商和零售商分別擁有碳信息優(yōu)勢時，零售商會謊報(bào)而制造商無謊報(bào)動機(jī)。

隨著電子商務(wù)的飛速發(fā)展，越來越多的企業(yè)引入線上直銷渠道來銷售產(chǎn)品，如IBM、Dell、Nike 等[7]，這使得供應(yīng)鏈的渠道和結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。當(dāng)前國內(nèi)外學(xué)者對于雙渠道供應(yīng)鏈的研究主要集中于雙渠道供應(yīng)鏈的渠道選擇、渠道競爭、定價策略以及協(xié)調(diào)機(jī)制方面[8-12]。Panda 等[9]研究了產(chǎn)品生命周期內(nèi)單位成本遞減的高科技產(chǎn)品雙渠道供應(yīng)鏈中傳統(tǒng)分銷渠道和網(wǎng)絡(luò)直銷渠道的競爭問題。陳國鵬等[11]建立了雙渠道供應(yīng)鏈的價格折扣和廣告需求模型，探討了制造商在線渠道與傳統(tǒng)零售渠道同時存在價格和廣告競爭下的合作廣告問題?，F(xiàn)有的研究表明，合理的定價將有效減少渠道沖突和雙重邊際效應(yīng)。越來越多的學(xué)者將碳排放等與雙渠道供應(yīng)鏈結(jié)合起來研究，探討了低碳環(huán)境下雙渠道供應(yīng)鏈的生產(chǎn)、定價和減排決策，得到了一些有用的結(jié)論[13-15]。鑒于此，本文在碳交易機(jī)制下，將制造商減排行為和消費(fèi)者低碳偏好納入模型，研究了制造商占主導(dǎo)地位的雙渠道供應(yīng)鏈的減排和定價決策，并擴(kuò)展了碳信息不對稱的研究，為企業(yè)決策提供依據(jù)。

1 模型描述與假設(shè)

本文研究一個制造商占主導(dǎo)的兩級雙渠道供應(yīng)鏈，如圖1 所示。此種結(jié)構(gòu)下是制造商引入電子渠道，這方面的企業(yè)有海爾、美的等。在碳交易機(jī)制下，當(dāng)制造商實(shí)際的碳排放量低于政府分配的碳配額時，可以在二級市場上出售多余的碳配額以此獲利，反之則需要購買碳配額。

圖1 雙渠道供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)

1.1 基本假設(shè)

建立基本數(shù)學(xué)模型前，先作以下假設(shè)：

（1） 在碳交易機(jī)制下，碳交易價格是外生變量，由碳交易市場決定。

（3） 制造商和零售商所面對的需求是產(chǎn)品的減排量和銷售價格的線性函數(shù)。

（4） 考慮到目前的雙渠道供應(yīng)鏈中存在產(chǎn)品線上和線下價格一致的情況，假設(shè)pr=pd=p。

1.2 需求函數(shù)構(gòu)建

零售渠道和直銷渠道的需求公式分別為：

其中：Dr和Dd分別為產(chǎn)品在零售渠道和直銷渠道的需求；a是產(chǎn)品的基本市場需求，并且是常數(shù)；ρ 是消費(fèi)者對零售渠道的偏好程度，1-ρ 是消費(fèi)者對直銷渠道的偏好程度（0＜ρ＜1）；pr和pd分別代表傳統(tǒng)渠道和直銷渠道的銷售價格；e代表單位產(chǎn)品的碳減排量；b1是各渠道價格敏感系數(shù)，b2是交叉價格敏感系數(shù)，b1＞b2；βr和βd是單位產(chǎn)品的碳排放敏感系數(shù)，βr ＞βd, 因?yàn)樵诹闶矍老M(fèi)者可以更好地了解產(chǎn)品的低碳水平。

基于假設(shè)（4），零售渠道和直銷渠道的需求公式分別為：

此時，b=b1-b2。其它符號說明：eo為單位產(chǎn)品初始碳排放量；E為政府分配給企業(yè)的碳配額；pe為碳交易價格；為企業(yè)的實(shí)際利潤；為碳信息不對稱下制造商的公開利潤。其中i=｛m,r｝分別表示制造商和零售商，j=｛A,B,C｝分別表示碳信息對稱、碳減排成本謊報(bào)和初始碳排放量謊報(bào)。

2 雙渠道供應(yīng)鏈決策模型

2.1 碳信息對稱下的供應(yīng)鏈決策（模型A）

此模型下，制造商先決定單位產(chǎn)品的減排量以及批發(fā)價格，零售商再決定產(chǎn)品的零售價格。制造商的利潤函數(shù)為：

零售商利潤函數(shù)：

根據(jù)利潤函數(shù)，可得命題1：

2.2 碳減排成本謊報(bào)時的最優(yōu)決策（模型B）

在碳交易機(jī)制下，制造商擁有碳減排成本以及初始碳排放量信息優(yōu)勢。當(dāng)其采取謊報(bào)策略時，假設(shè)制造商碳減排成本謊報(bào)因子為λ1，初始單位碳排放量謊報(bào)因子為λ2。制造商采取謊報(bào)行為時，對零售商公布的減排成本為公布的初始單位碳排放量為λ2e0。0＜λ1λ2（）≤1 表示低報(bào)碳信息，反之則表示高報(bào)碳信息。

為了使決策行為和謊報(bào)信息一致，制造商會按照公開利潤最大化來決定批發(fā)價格和減排量。在此基礎(chǔ)上，零售商相信制造商提供的碳減排成本信息，并決定零售價格。

制造商的公開利潤函數(shù)為：

制造商的實(shí)際利潤函數(shù)為：

零售商利潤函數(shù)：

根據(jù)利潤函數(shù)，可得命題2：

證明過程同命題1，故省略。

命題3 碳減排成本信息對稱與不對稱下有：

命題3 表明：（1） 制造商低報(bào)碳成本信息會促進(jìn)減排。制造商按照公開利潤最大化來決定碳減排量，因此，當(dāng)其低報(bào)碳成本信息時會增加對減排的投入以此來獲取零售商的信任。（2） 當(dāng)碳價格較低時，低報(bào)碳成本信息會使產(chǎn)品的批發(fā)和零售價格增大；當(dāng)碳價格較高時，高報(bào)碳成本信息則會增大產(chǎn)品的批發(fā)和零售價格。當(dāng)碳價格較高時，高報(bào)碳成本信息導(dǎo)致的碳成本增加占據(jù)了主導(dǎo)地位，制造商會通過提高批發(fā)價格將減排成本和碳交易機(jī)會成本轉(zhuǎn)移給零售商，相應(yīng)地，零售價格也會增加。

制造商作為一個理性人，總是從自身利潤最大化的角度出發(fā)進(jìn)行決策。因此，制造商謊報(bào)碳信息與否依賴于謊報(bào)成本信息與實(shí)際信息時利潤的大小。由可知，制造商實(shí)報(bào)碳成本信息時，制造商獲得的利潤最大。

2.3 初始碳排放量謊報(bào)時的最優(yōu)決策（模型C）

制造商按照公開利潤最大化制定碳減排量和批發(fā)價格，在此基礎(chǔ)上，零售商相信制造商提供的碳排放量制定零售價格。此時，利潤函數(shù)如下：

制造商的公開利潤函數(shù)為：

制造商的實(shí)際利潤函數(shù)為：

零售商利潤函數(shù)：

根據(jù)利潤函數(shù)，可得命題4：

證明過程同命題2，故省略。

命題5 初始碳排放量信息對稱與不對稱下有：

證明過程同命題3，故省略。

命題5 表明：（1） 制造商低報(bào)初始碳排放量信息會促進(jìn)減排。為了使決策行為和謊報(bào)信息一致，制造商會增大碳減排的投入。（2） 當(dāng)碳價格較低時，謊報(bào)碳排放信息對批發(fā)和零售價格的影響與η 有關(guān)。此時，當(dāng)η 較低時，低報(bào)碳排放信息會使產(chǎn)品的批發(fā)和零售價格增大。當(dāng)碳價格較高時，高報(bào)碳排放信息則會增大產(chǎn)品的批發(fā)和零售價格。

證明過程同結(jié)論1，故省略。

制造商作為一個理性人，總是從自身利潤最大化的角度出發(fā)進(jìn)行決策。謊報(bào)碳排放量信息會使制造商最優(yōu)利潤降低，不謊報(bào)信息時可以最大化其利潤。因此，制造商會真實(shí)披露碳排放信息。

3 各參數(shù)對最優(yōu)決策的影響

基于第2 節(jié)的命題，通過計(jì)算，可得如下推論。

推論1 表明無論制造商是否謊報(bào)碳信息，減排成本系數(shù)對碳減排量、批發(fā)以及零售價格的影響是不變的。制造商的最優(yōu)碳減排量隨著η 的增大而降低。批發(fā)和零售價格隨η 的變化趨勢與碳交易價格有關(guān)。當(dāng)碳交易價格較小時，產(chǎn)品的批發(fā)和零售價格隨η 的增加而降低。當(dāng)碳交易價格較大時，產(chǎn)品的批發(fā)和零售價格隨η 的增加呈遞增趨勢。當(dāng)η 增大時，減排成本增加，為了節(jié)約成本，產(chǎn)品的單位碳減排量降低。此時，消費(fèi)者的需求也降低。當(dāng)碳交易價格較小時，由碳減排量降低而導(dǎo)致的碳交易機(jī)會成本不占據(jù)主導(dǎo)地位，制造商為了提高收益會通過降低批發(fā)價格來刺激需求。當(dāng)碳交易價格較大時，η 增大導(dǎo)致的碳成本增加占據(jù)了主導(dǎo)地位，制造商會通過提高批發(fā)價格將減排成本和碳交易機(jī)會成本轉(zhuǎn)移給零售商。

推論2 消費(fèi)者零售渠道偏好對供應(yīng)鏈決策的影響滿足：

推論2 表明（1） 無論制造商是否謊報(bào)碳信息，制造商最優(yōu)碳減排量隨著消費(fèi)者對零售渠道的偏好程度的增大（ρ ）而減小。當(dāng)ρ 的值增大時，意味著直銷渠道的基本需求也降低，制造商通過直銷渠道獲取的收入降低，因此制造商會降低碳減排的投入。（2） 產(chǎn)品的批發(fā)、零售價格隨ρ 的變化與碳價格以及減排成本系數(shù)有關(guān)。當(dāng)碳價格較低時，批發(fā)價格隨ρ 增大而減小。當(dāng)ρ 增大，單位碳減排量降低，產(chǎn)品的總需求降低，制造商為了提高收益會通過降低批發(fā)價格來刺激需求。當(dāng)碳價格較大時，批發(fā)價格隨ρ 的變化與η 有關(guān)。當(dāng)η 較小時，批發(fā)價格隨ρ 增大而增大。此時當(dāng)ρ 增大時，碳減排量降低，產(chǎn)品的總需求降低且碳成本較大，制造商為了實(shí)現(xiàn)收益會提高批發(fā)價格。（3） 當(dāng)碳價格較小時，零售價格隨ρ 的變化與η 有關(guān)。此時，當(dāng)η 較小時，銷售價格隨ρ 的增加而降低。當(dāng)ρ 增大時，碳減排量降低，產(chǎn)品的總需求降低，而該情況下受減排成本和碳交易機(jī)會成本的影響小，所以需要降低零售價格刺激需求來增加利潤。

4 結(jié) 論

本文在碳交易機(jī)制下，將制造商減排行為和消費(fèi)者低碳偏好納入模型，研究了制造商占主導(dǎo)地位的雙渠道供應(yīng)鏈的減排和定價決策，并擴(kuò)展了碳信息不對稱的研究，通過對企業(yè)決策的分析，得出如下結(jié)論：

（1） 制造商低報(bào)碳成本信息和碳排放量信息會促進(jìn)減排。當(dāng)碳價格較高時，高報(bào)碳成本信息和初始碳排放信息會使產(chǎn)品的批發(fā)和零售價格增大。

（2） 當(dāng)碳價格較低時，低報(bào)碳成本信息會使產(chǎn)品的批發(fā)和零售價格增大；而此時謊報(bào)碳排放信息對批發(fā)和零售價格的影響與減排成本系數(shù)有關(guān)。當(dāng)減排成本系數(shù)較低時，低報(bào)碳排放信息會使產(chǎn)品的批發(fā)和零售價格增大。

（3） 從利潤的角度出發(fā)，制造商會真實(shí)的披露碳成本和初始碳排放量信息。因?yàn)橹挥姓鎸?shí)披露信息時制造商獲得的利潤最大。

（4） 無論制造商是否謊報(bào)碳信息，減排成本系數(shù)和傳統(tǒng)零售渠道偏好對碳減排量、批發(fā)以及零售價格的影響是不變的。本文的模型構(gòu)建尚有不足之處，未來可以考慮需求的隨機(jī)性、全生命周期的碳排放、存在競爭時制造商的謊報(bào)決策等問題。