碳配額交易政策下閉環(huán)供應(yīng)鏈的減排策略選擇

張令榮 楊子凡 程春琪

(大連理工大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院, 遼寧 大連 116024)

0 引言

碳配額交易機(jī)制在我國(guó)實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)的過(guò)程中不可或缺[1]。2019年,《碳排放權(quán)交易管理暫行條例》進(jìn)一步規(guī)范了碳市場(chǎng)交易規(guī)則。企業(yè)在生產(chǎn)運(yùn)作中必須重視低碳減排這一關(guān)鍵要素[2],不能忽視碳排放對(duì)企業(yè)運(yùn)營(yíng)層面的影響[3]。中國(guó)政府在《中國(guó)制造2025》等重大政策中明確提出大力發(fā)展再制造業(yè)[4],回收再制造將成為我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的重要方向。隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng),越來(lái)越多的消費(fèi)者在購(gòu)買(mǎi)商品時(shí)會(huì)考慮其低碳屬性,并愿意為其支付更高的價(jià)格[5],消費(fèi)者低碳偏好對(duì)企業(yè)減排決策的影響越來(lái)越大。

碳配額交易政策對(duì)企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)及減排決策產(chǎn)生了重要的影響。Benjaafar[3]等人通過(guò)建立考慮碳排放成本的供應(yīng)鏈減排決策模型,發(fā)現(xiàn)碳配額越小,碳排放量越少,而碳價(jià)格越高,減排總成本越少;Micheli[6]等人引入碳排放權(quán)交易機(jī)制,得到了可用于存貨碳足跡管理的最優(yōu)訂貨量;Lamba[7]等人研究了碳交易環(huán)境下供應(yīng)商選擇問(wèn)題,發(fā)現(xiàn)隨著碳交易價(jià)格的升高,供應(yīng)鏈碳排放總量下降;馬秋卓[8]等人基于碳配額交易機(jī)制,求出了生產(chǎn)周期內(nèi)的目標(biāo)碳排放量和低碳產(chǎn)品的最優(yōu)價(jià)格;夏良杰[9]等人研究表明政府制定較高的碳交易價(jià)格能夠促進(jìn)清潔型制造商提高減排效率;Toptal[10]等人考慮了消費(fèi)者的環(huán)境敏感性,發(fā)現(xiàn)減排投資下的碳配額交易政策能更有效地降低企業(yè)碳排放量和成本;柏慶國(guó)[11]等人研究了碳政策下分布式魯棒優(yōu)化模型的生產(chǎn)與減排策略;楊磊[11]等人將碳排放納入雙渠道供應(yīng)鏈,給出不同渠道結(jié)構(gòu)下企業(yè)的最優(yōu)定價(jià)與減排投資策略;孫嘉楠[13]等人考慮消費(fèi)者的低碳偏好和渠道偏好,通過(guò)不同決策模式的對(duì)比分析,求出了供應(yīng)鏈最優(yōu)的碳減排邊界;Pang[14]等人研究了碳配額交易政策下碳交易價(jià)格和消費(fèi)者低碳偏好對(duì)不同類(lèi)型制造商碳排放的影響;李輝[15]等人通過(guò)建立碳配額和減排雙重約束的利潤(rùn)優(yōu)化模型,分別討論了在兩種情景下制造業(yè)之間產(chǎn)能共享的優(yōu)化決策;張李浩[15]等人研究了在碳排放依賴(lài)型制造商和供應(yīng)商組成的兩級(jí)供應(yīng)鏈中,考慮碳配額交易機(jī)制和碳減排技術(shù)投入的供應(yīng)鏈策略選擇問(wèn)題。

部分文獻(xiàn)研究了碳配額交易政策對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈成員決策的影響。侯玉梅[17]等人發(fā)現(xiàn)將碳權(quán)交易市場(chǎng)考慮到閉環(huán)供應(yīng)鏈中可以更好的減少供應(yīng)鏈的環(huán)境污染,碳交易價(jià)格的提高有利于舊產(chǎn)品的回收,但會(huì)降低產(chǎn)品銷(xiāo)售量;Turki[18]等人通過(guò)建立是否考慮碳排放的兩個(gè)模型,確定了新產(chǎn)品和再制造品的生產(chǎn)周期并分析了碳排放上限和碳交易價(jià)格對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃和庫(kù)存的影響;Chen[19]等人分析了在碳配額交易政策和回收政策下壟斷廠商的制造、再制造和回收決策,發(fā)現(xiàn)兩種政策結(jié)合對(duì)環(huán)境的正向影響最大。

還有一些文獻(xiàn)在考慮了新產(chǎn)品和再制造品的價(jià)格差異基礎(chǔ)上,將產(chǎn)品的減排程度共同納入到需求函數(shù)中。Wang[20]等人的研究表明消費(fèi)者對(duì)于產(chǎn)品的購(gòu)買(mǎi)意向除了受再制造品的質(zhì)量影響之外,還受到環(huán)境屬性的影響;陳曉紅[21]等人考慮消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品功能質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量的支付差異,建立雙渠道閉環(huán)供應(yīng)鏈決策模型,分析了政府補(bǔ)貼和消費(fèi)者偏好對(duì)供應(yīng)鏈決策的影響;李新然[4]等人基于消費(fèi)者對(duì)于產(chǎn)品性能和環(huán)境影響的兩種偏好,研究了閉環(huán)供應(yīng)鏈的渠道差異問(wèn)題。

綜上所述,在以往的碳配額交易政策下對(duì)供應(yīng)鏈減排決策的研究中,沒(méi)有同時(shí)將消費(fèi)者的低碳偏好以及新產(chǎn)品和再制造品的價(jià)格差異納入到需求函數(shù)中,沒(méi)有考慮減排技術(shù)投入、回收再制造和碳配額交易三種路徑共存時(shí)制造商的減排策略選擇問(wèn)題?；诖?本文將研究和比較制造商進(jìn)行減排技術(shù)投入、回收再制造和同時(shí)進(jìn)行減排技術(shù)投入與回收再制造三種模式下制造商的減排決策問(wèn)題,通過(guò)構(gòu)建綜合反映新產(chǎn)品和再制造品的價(jià)格差異、消費(fèi)者低碳偏好和產(chǎn)品減排程度的需求函數(shù),分別建立三種模式下的Stackelberg博弈模型,綜合考慮制造商減排技術(shù)投入成本、回收成本和碳交易成本,使制造商與零售商均能夠獲得最大利潤(rùn);分析碳交易價(jià)格、回收價(jià)格、減排成本系數(shù)、再制造減排系數(shù)、產(chǎn)品的低碳價(jià)值系數(shù)比對(duì)供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)利潤(rùn)和碳排放總量的影響,提出最優(yōu)的減排策略,為政府完善碳配額交易政策提供建議,為制造商實(shí)施減排決策提供理論依據(jù)。

1 問(wèn)題描述與基本假設(shè)

本文以單一制造商、單一零售商和消費(fèi)者組成的閉環(huán)供應(yīng)鏈為研究對(duì)象,制造商作為供應(yīng)鏈主導(dǎo)者,確定單位產(chǎn)品的減排量和批發(fā)價(jià)格,并以回收價(jià)格b從消費(fèi)者手中回收廢舊產(chǎn)品進(jìn)行再制造,制造商可以選擇生產(chǎn)新產(chǎn)品和再制造品,兩種產(chǎn)品在市場(chǎng)上可以互相替代,存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。制造商和零售商之間的信息完全對(duì)稱(chēng),且市場(chǎng)能夠完全出清。零售商依據(jù)制造商的決策來(lái)確定產(chǎn)品的零售價(jià)格,以實(shí)現(xiàn)自身利潤(rùn)最大化。

在碳配額交易背景下,根據(jù)制造商減排路徑的不同,將制造商的減排策略分為以下三種模式:

(1) MOT模式,即考慮消費(fèi)者低碳偏好,制造商進(jìn)行單一減排技術(shù)投入,如圖1所示;

圖1 MOT模式Figure 1MOT mode

(2) MOR模式,即考慮新產(chǎn)品與再制造品價(jià)格差異,制造商進(jìn)行單一回收再制造,如圖2所示;

圖2 MOR模式Figure 2MOR mode

(3) MBM模式,即考慮消費(fèi)者低碳偏好和新產(chǎn)品與再制造品價(jià)格差異,制造商同時(shí)進(jìn)行減排技術(shù)投入和回收再制造,如圖3所示。

圖3 MBM模式Figure 3MBM mode

模型相關(guān)參數(shù)及含義如下:

w1:新產(chǎn)品的單位批發(fā)價(jià)格

w2:再制造品的單位批發(fā)價(jià)格

p1:新產(chǎn)品的單位零售價(jià)格

p2:再制造品的單位零售價(jià)格

c1:新產(chǎn)品的單位生產(chǎn)成本

c2:再制造品的單位生產(chǎn)成本

E:政府分給制造商的碳配額總量

Pc:單位碳交易價(jià)格

b:廢舊產(chǎn)品的單位回收價(jià)格

e:新產(chǎn)品的單位碳排放量

θe:再制造品的單位碳排放量

λ:減排成本系數(shù)

ε:價(jià)格敏感系數(shù)

k1:新產(chǎn)品的低碳價(jià)值系數(shù)

k2:再制造品的低碳價(jià)值系數(shù)

n:兩種產(chǎn)品的低碳價(jià)值系數(shù)比(n=k2/k1)

π:供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)函數(shù)

πm:制造商的利潤(rùn)函數(shù)

πr:零售商的利潤(rùn)函數(shù)

假設(shè)1市場(chǎng)規(guī)模為α,消費(fèi)者的支付意愿分別為?,ε?,隨機(jī)變量?服從(0,α)的均勻分布。消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)新產(chǎn)品和再制造品的效用函數(shù)分別為:消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)新產(chǎn)品滿(mǎn)足的條件是U1＞U2,即?＞則新產(chǎn)品需求消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)再制造品滿(mǎn)足的條件是0＜U1＜U2,即滿(mǎn)足p1＜則再制造品需求

根據(jù)Liu[22]等人的研究,考慮消費(fèi)者的低碳偏好對(duì)市場(chǎng)需求的影響后,新產(chǎn)品和再制造品的需求函數(shù)分別為:

產(chǎn)品的市場(chǎng)總需求為

假設(shè)2γ為單位產(chǎn)品的減排量,反映了制造商的減排技術(shù)投入程度。制造商的減排技術(shù)投入成本關(guān)于單位產(chǎn)品的減排量為遞增的凸函數(shù)[23],減排技術(shù)投入成本表示為,現(xiàn)有水平下企業(yè)無(wú)法實(shí)現(xiàn)碳的零排放(0＜γ＜e)。

假設(shè)3θ為再制造減排系數(shù),即制造商通過(guò)回收再制造的單位產(chǎn)品生產(chǎn)的碳排放量同原單位產(chǎn)品碳排放量的比值[24],0＜θ＜1,θ越小表示再制造品對(duì)減少碳排放量的作用越大。

2 模型構(gòu)建及求解

2.1 制造商進(jìn)行減排技術(shù)投入(MOT)

在MOT模式下,制造商進(jìn)行減排技術(shù)投入,首先確定單位產(chǎn)品的減排量γ1,并將產(chǎn)品以批發(fā)價(jià)格w1賣(mài)給零售商;零售商確定產(chǎn)品的零售價(jià)格p1賣(mài)給消費(fèi)者。在碳配額交易政策下,制造商的減排成本包括減排技術(shù)投入和碳交易成本。

制造商和零售商的利潤(rùn)函數(shù)分別為:

定理1當(dāng)制造商進(jìn)行單一減排技術(shù)投入時(shí),存在唯一最優(yōu)的碳減排量使得制造商期望利潤(rùn)最大。

證明:D1=α-p1+k1γ1,D2=0,令得到,

將代入(5)中,得到πm1的Hessian矩陣為:

聯(lián)立得到,制造商最優(yōu)的批發(fā)價(jià)格和產(chǎn)品的單位減排量為:

此時(shí),新產(chǎn)品最優(yōu)的零售價(jià)格為:

新產(chǎn)品的市場(chǎng)需求量為:

推論1當(dāng)碳配額交易價(jià)格滿(mǎn)足時(shí),單位產(chǎn)品的最優(yōu)減排量會(huì)隨著碳交易價(jià)格Pc的升高而增加。當(dāng)碳交易價(jià)格時(shí),制造商的最優(yōu)減排量小于0,與0相悖,因此該情況將不作考慮,此時(shí)制造商可能選擇不進(jìn)行碳配額交易。

推論1得證。

推論2當(dāng)時(shí),制造商通過(guò)減排技術(shù)投入后能夠使得供應(yīng)鏈的碳排放總量恰好達(dá)到政府發(fā)放的初始碳配額總量E,制造商不進(jìn)行回收再制造和碳配額交易;當(dāng)時(shí),制造商進(jìn)行減排技術(shù)投入后,碳配額還有剩余,能夠通過(guò)進(jìn)行碳配額交易賺取額外的收益;當(dāng)時(shí),制造商需要在碳配額交易市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)額外的碳配額才能實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大。

證明:令A(yù)=k1+Pc,B=α-c1-Pce,C=α+c1。

2.2 制造商進(jìn)行回收再制造(MOR)

在MOR模式下,制造商進(jìn)行回收再制造,以回收價(jià)格b從消費(fèi)者手中回收廢舊產(chǎn)品進(jìn)行再制造,確定新產(chǎn)品和再制造品的批發(fā)價(jià)格w1,w2賣(mài)給零售商;零售商確定零售價(jià)格p1,p2賣(mài)給消費(fèi)者。制造商和零售商都根據(jù)自身利潤(rùn)最大化原則進(jìn)行決策。在碳配額交易政策下,制造商減排成本包括回收成本和碳交易成本。

制造商和零售商的利潤(rùn)函數(shù)分別為:

定理2當(dāng)制造商進(jìn)行單一回收再制造時(shí),新產(chǎn)品和再制造品分別存在唯一最優(yōu)的批發(fā)價(jià),使得制造商期望利潤(rùn)最大。

證明:γ2=0時(shí),將

代入(20)中,得到πr2的Hessian矩陣為:

因?yàn)?＜ε＜1,所以,該矩陣負(fù)定,存在最優(yōu)的和使得πr2取得最大值。

聯(lián)立得到,兩種產(chǎn)品的最優(yōu)零售價(jià)和分別為:

0＜ε＜1,令u=(ε-1)(ε+3)＜0,將代入(19)中,得到πm2的Hessian矩陣為:

因?yàn)閡＜0,所以,該矩陣負(fù)定,即存在最優(yōu)的批發(fā)價(jià)格和使得πm2取得最大值。

此時(shí),新產(chǎn)品和再制造品的零售價(jià)格和分別為:

新產(chǎn)品和再制造品的價(jià)格差Δ為:

新產(chǎn)品和再制造品的市場(chǎng)需求量和分別為:

市場(chǎng)總需求DR為:

推論3當(dāng)再制造減排系數(shù)滿(mǎn)足時(shí),碳配額交易政策會(huì)激勵(lì)制造商進(jìn)行回收再制造生產(chǎn),隨著碳交易價(jià)格的升高,制造商會(huì)選擇減少新產(chǎn)品的產(chǎn)量,提高再制造品的產(chǎn)量以實(shí)現(xiàn)自身利潤(rùn)最大;當(dāng)再制造減排系數(shù)滿(mǎn)足θ＞時(shí),隨著碳交易價(jià)格的升高,制造商將通過(guò)降低產(chǎn)品總產(chǎn)量控制碳排放總量,并實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大。

證明:當(dāng)

推論3得證。

2.3 制造商同時(shí)進(jìn)行減排技術(shù)投入與回收再制造(MBM)

在MBM模式下,制造商將同時(shí)進(jìn)行減排技術(shù)投入和回收再制造,首先確定單位產(chǎn)品的減排量γ3,以回收價(jià)格b從消費(fèi)者手中回收廢舊產(chǎn)品進(jìn)行再制造生產(chǎn),并將產(chǎn)品分別以批發(fā)價(jià)格w1,w2賣(mài)給零售商;零售商確定產(chǎn)品的零售價(jià)格p1,p2賣(mài)給消費(fèi)者。此時(shí),制造商的減排成本包括減排技術(shù)投入、回收成本以及碳交易成本。

制造商和零售商的利潤(rùn)函數(shù)分別為:

定理3當(dāng)制造商同時(shí)進(jìn)行減排技術(shù)投入與回收再制造時(shí),制造商存在唯一最優(yōu)的單位產(chǎn)品的碳減排量,使得制造商期望利潤(rùn)最大。

證明:將代入(36)中,得到πr3的Hessian矩陣為:

因?yàn)?＜ε＜1,同理可知,該矩陣負(fù)定,即存在最優(yōu)的和使得πr3取得最大值。

根據(jù)逆向求解法,假設(shè)w1,w2,γ3已知,令,聯(lián)立得到,新產(chǎn)品和再制造品的最優(yōu)零售價(jià)格和分別為:

推論4新產(chǎn)品和再制造品的最優(yōu)零售價(jià)格是關(guān)于單位產(chǎn)品減排量的一次函數(shù),且與單位產(chǎn)品的減排量呈正相關(guān),說(shuō)明制造商的減排決策有利于零售商提高產(chǎn)品的零售價(jià)格。

證明:因?yàn)?/p>

推論4得證。

代入(35)中,得到πm3的Hessian矩陣為:

該矩陣負(fù)定,存在最優(yōu)的和γM使得πm取得最大值,得到單位產(chǎn)品的最優(yōu)減排量:

推論5當(dāng)滿(mǎn)足的條件時(shí),回收價(jià)格b的降低能提高單位產(chǎn)品的減排量。因?yàn)榛厥諆r(jià)格降低會(huì)使得制造商更愿意進(jìn)行再制造生產(chǎn),再制造品產(chǎn)量增加,產(chǎn)品總產(chǎn)量增加。受政府碳配額政策的限制,制造商會(huì)選擇進(jìn)行減排技術(shù)投入,提高單位產(chǎn)品的減排量,實(shí)現(xiàn)自身利潤(rùn)最大。

證明:

3 算例分析

本文應(yīng)用Matlab2018b進(jìn)行數(shù)值分析,更直觀地展示在碳配額交易政策下三種情形的最優(yōu)利潤(rùn)和碳排放總量的大小關(guān)系,并進(jìn)一步分析碳交易價(jià)格和回收價(jià)格對(duì)制造商期望利潤(rùn)和碳排放總量的影響,以及減排成本系數(shù)、兩種產(chǎn)品低碳價(jià)值系數(shù)比和再制造減排系數(shù)對(duì)雙方最優(yōu)決策的影響,并對(duì)這三個(gè)參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析,以期為政府和供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)決策提供參考。

某制造商M生產(chǎn)新產(chǎn)品的單位成本c1=50,生產(chǎn)再制造品的單位成本c2=25,單位碳排放量e=5,再制造減排系數(shù)θ=0.4,減排成本系數(shù)λ=2000,兩種產(chǎn)品低碳價(jià)值系數(shù)分別為k1=9,k2=12。假設(shè)政府分配給制造商的碳配額總量E=500,市場(chǎng)容量α=300,消費(fèi)者價(jià)格敏感系數(shù)ε=0.85。

圖4 不同模式下碳交易價(jià)格對(duì)制造商利潤(rùn)的影響(b=11)Figure 4Effect of carbon trading price on manufacturers′profit in different modes (b=11)

圖5 不同模式下碳交易價(jià)格對(duì)供應(yīng)鏈碳排放總量的影響(b=11)Figure 5Effect of carbon trading price on the total carbon emission of supply chain in different modes (b=11)

由圖6可以看出,當(dāng)回收價(jià)格在一定范圍內(nèi)變化時(shí),模型MBM對(duì)應(yīng)的制造商期望利潤(rùn)最大。當(dāng)回收價(jià)格等于8.52時(shí),,當(dāng)回收價(jià)格小于8.52時(shí),當(dāng)回收價(jià)格大于8.52時(shí);由圖7可以看出,當(dāng)回收價(jià)格等于3.1時(shí),,當(dāng)回收價(jià)格等于9.0時(shí),當(dāng)回收價(jià)格小于3.1時(shí)當(dāng)碳交易價(jià)格在(3.1,9.0)區(qū)間時(shí)當(dāng)碳交易價(jià)格大于9.0時(shí)

圖6 不同模式下回收價(jià)格對(duì)制造商利潤(rùn)的影響(Pc=10)Figure 6Effect of recycling price on manufacturers′profit in different modes (Pc=10)

由圖5和圖7可以發(fā)現(xiàn),模型MBM對(duì)應(yīng)的碳排放總量不一定是最小的;回收價(jià)格升高時(shí),市場(chǎng)上對(duì)再制造品的需求量減小,當(dāng)回收價(jià)格超過(guò)某一臨界值時(shí),再制造品的需求量接近于0;此時(shí),碳交易價(jià)格滿(mǎn)足小于某一臨界值(本算例中該值為3.86),回收價(jià)格大于某一臨界值(本算例中該值為9.0)時(shí)由此可知,制造商同時(shí)進(jìn)行減排技術(shù)投入與回收再制造模式下可以獲得最大利潤(rùn),但是不能夠保證碳排放總量最小,當(dāng)回收價(jià)格高于某一定值,碳交易價(jià)格低于某一定值時(shí),制造商進(jìn)行單一減排技術(shù)投入模式下的碳排放總量最小。

圖7 不同模式下回收價(jià)格對(duì)供應(yīng)鏈碳排放總量的影響(Pc=3)Figure 7Effect of recycling price the total carbon emission of supply chain in different modes (Pc=3)

通過(guò)表1對(duì)減排成本系數(shù)λ的靈敏度分析,發(fā)現(xiàn)減排成本系數(shù)對(duì)兩種產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格、零售價(jià)格、市場(chǎng)需求量、單位減排量和供應(yīng)鏈成員的利潤(rùn)均有負(fù)向影響,對(duì)碳排放總量有正向影響;減排成本越高,制造商減排動(dòng)力越小,受政府碳配額政策限制,制造商更愿意選擇進(jìn)行碳交易或回收再制造;制造商減排技術(shù)投入減少,使得市場(chǎng)上低碳產(chǎn)品的需求量減少,進(jìn)而影響了供應(yīng)鏈上下游成員的利潤(rùn);此時(shí),政府可以考慮為企業(yè)提供適當(dāng)?shù)臏p排技術(shù)補(bǔ)貼等方式補(bǔ)償由于減排技術(shù)成本增加帶來(lái)的制造商利潤(rùn)大幅下降。

表1 減排成本系數(shù)λ的靈敏度分析Table 1Sensitivity analysis of emission reduction cost coefficient λ

通過(guò)表2對(duì)再制造減排系數(shù)θ的靈敏度分析,發(fā)現(xiàn)再制造減排系數(shù)對(duì)新產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格、再制造品的市場(chǎng)需求和供應(yīng)鏈上下游成員的利潤(rùn)有負(fù)向影響,對(duì)再制造品的批發(fā)價(jià)格、兩種產(chǎn)品的零售價(jià)格、新產(chǎn)品的市場(chǎng)需求和碳排放總量有正向影響;隨著再制造減排系數(shù)的增加,兩種產(chǎn)品的碳排放差異減小,制造商在回收再制造方面的投入減少;市場(chǎng)上新產(chǎn)品需求量增加,再制造品需求量減少,當(dāng)再制造品和新產(chǎn)品碳排放量差異很小(該算例中θ值接近0.7)時(shí),制造商將選擇進(jìn)行減排技術(shù)投入和碳交易,而不進(jìn)行回收再制造,實(shí)現(xiàn)自身利潤(rùn)最大化。

表2 再制造減排系數(shù)θ的靈敏度分析Table 2Sensitivity analysis of remanufacturing emission reduction coefficient θ

通過(guò)表3對(duì)兩種產(chǎn)品的低碳價(jià)值系數(shù)比n的靈敏度分析,發(fā)現(xiàn)低碳價(jià)值系數(shù)比對(duì)兩種產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格、零售價(jià)格、市場(chǎng)需求量、單位減排量和供應(yīng)鏈上下游成員的利潤(rùn)均有正向影響,對(duì)碳排放總量有負(fù)向影響;低碳價(jià)值系數(shù)比增大,即k2/k1比值增大,消費(fèi)者對(duì)再制造品的低碳價(jià)值認(rèn)可程度增加,愿意為再制造品支付更高的價(jià)格,制造商與零售商也會(huì)隨著消費(fèi)者對(duì)再制造品的低碳價(jià)值認(rèn)可程度的提高而受益,從而在一定程度上提高制造商進(jìn)行低碳生產(chǎn)的動(dòng)力。另一方面,政府為穩(wěn)定兩種產(chǎn)品的市場(chǎng)價(jià)格,可以通過(guò)調(diào)整不同產(chǎn)品的消費(fèi)稅、為企業(yè)提供回收再制造補(bǔ)貼等方式維持再制造品價(jià)格不變所帶來(lái)的利潤(rùn)下降。

表3 低碳價(jià)值系數(shù)比n的靈敏度分析Table 3Sensitivity analysis of low carbon value coefficient ratio n

4 結(jié)論

本文研究了碳配額交易政策下閉環(huán)供應(yīng)鏈的減排策略選擇問(wèn)題,通過(guò)將制造商進(jìn)行減排技術(shù)投入、回收再制造、同時(shí)進(jìn)行減排技術(shù)投入與回收再制造三種模式下最優(yōu)決策進(jìn)行比較,分析各外生變量對(duì)不同情形下供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)減排、定價(jià)和利潤(rùn)等決策的影響,得出以下主要結(jié)論:

①碳配額交易價(jià)格小于某一臨界值時(shí),碳交易價(jià)格越高,制造商的減排技術(shù)投入越多。②當(dāng)再制造減排程度大于某一條件時(shí),碳交易價(jià)格與回收再制造呈正相關(guān),當(dāng)再制造減排程度小于某一條件時(shí),碳交易價(jià)格與新產(chǎn)品的產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān),與再制造品的產(chǎn)量呈正相關(guān);再制造品減排程度對(duì)制造商進(jìn)行減排技術(shù)投入的影響較小,對(duì)供應(yīng)鏈的碳排放總量影響較大。③在相同條件下,制造商同時(shí)進(jìn)行減排技術(shù)投入與回收再制造模式下能夠取得最大利潤(rùn),但是在碳排放方面,當(dāng)回收價(jià)格高于某一定值,碳交易價(jià)格低于某一定值時(shí),制造商同時(shí)進(jìn)行減排技術(shù)投入與回收再制造模式下碳排放總量不是最小的。

根據(jù)研究得出以下管理啟示:企業(yè)通過(guò)綜合考慮減排技術(shù)投入、回收再制造成本以及碳交易成本,適當(dāng)調(diào)整減排投資額比例,根據(jù)市場(chǎng)環(huán)境確定最優(yōu)的減排策略實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大;政府應(yīng)通過(guò)調(diào)整消費(fèi)稅等方式提高消費(fèi)者的低碳偏好和對(duì)再制造品的認(rèn)可程度,激勵(lì)企業(yè)進(jìn)行回收再制造生產(chǎn),制定合理的碳配額政策促進(jìn)企業(yè)進(jìn)行減排生產(chǎn),謹(jǐn)慎分配碳配額額度,在一個(gè)合適的范圍內(nèi)對(duì)碳交易價(jià)格進(jìn)行調(diào)控,保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益協(xié)同發(fā)展。