碳交易政策下節(jié)能服務(wù)公司參與減排的合同選擇

郭雨 白春光 張璐 鄭月龍

摘 要：針對(duì)碳交易政策下節(jié)能服務(wù)公司參與減排的合同選擇問題，本文采用Stackelberg博弈與納什討價(jià)還價(jià)方法，以生產(chǎn)商自主減排策略為基準(zhǔn)，對(duì)效益分享型、工程總承包型以及節(jié)能量保證型三種合同下的供應(yīng)鏈合作減排策略進(jìn)行分析。結(jié)果表明，節(jié)能服務(wù)公司達(dá)成合作的關(guān)鍵是改善自身減排水平;工程總承包型合同下的減排率、供應(yīng)商利潤與供應(yīng)鏈總利潤最優(yōu)，但生產(chǎn)商與節(jié)能服務(wù)公司出于自身利潤并不優(yōu)先采取該合同，其將受雙方討價(jià)還價(jià)能力的影響;當(dāng)雙方討價(jià)還價(jià)能力相同，節(jié)能服務(wù)公司偏好工程總承包型合同，生產(chǎn)商卻面臨三種減排策略選擇，即雙方難以達(dá)成統(tǒng)一的合同;但從可持續(xù)發(fā)展角度，政府應(yīng)推動(dòng)雙方采用工程總承包型合同以實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的雙贏。

關(guān)鍵詞：碳交易;節(jié)能服務(wù)公司;合同機(jī)制;Stackelberg博弈;納什討價(jià)還價(jià)

中圖分類號(hào)：TP224.32文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2097-0145（2022）02-0017-09doi：10.11847/fj.41.2.17

Contract Options of Energy Service Companies Participating

in Carbon Emission Reduction under Cap-and-trade

GUO Yu1， BAI Chun-guang1， ZHANG Lu1， ZHENG Yue-long1，2

（1.School of Management and Economics， University of Electronic Science and Technology of China， Chengdu 611731， China; 2.School of Business Administration， Chongqing Technology and Business University， Chongqing 400067， China）

Abstract：Different contracts have been used to cooperate with energy service companies in emission reduction under cap-and-trade. Based on the manufacturers independent emission reduction strategy， this paper adopts the Stackelberg game and Nash bargaining method to analyze the supply chain cooperative emission reduction strategies under three types of contracts： benefit-sharing， project contracting， and guaranteed energy savings. The results show that improvements in emission reduction capabilities are critical for energy service companies to cooperate. The emission reduction rate， suppliers profit， and the total profit of the supply chain under the project contracting contract are all the best. Still， the two parties do not necessarily take this contract， which their bargaining power will influence. Even if they have the same bargaining power， it is also difficult for both parties to reach a suitable contract option. From sustainable development， the government needs to promote cooperation between the two parties through the project contracting contract to achieve a win-win situation for the society， economy and environment.

Key words：cap-and-trade; energy service companies; contract mechanism; Stackelberg game; Nash bargaining

1 引言

2021年7月，中國啟動(dòng)了全球最大的碳交易市場，旨在推動(dòng)高排放產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源消費(fèi)綠色低碳化，以實(shí)現(xiàn)2060年碳中和愿景[1]。在此背景下，市場釋放的碳減排價(jià)格信號(hào)將直接引導(dǎo)企業(yè)的減排投入，生產(chǎn)型企業(yè)亟需加大碳減排力度，推動(dòng)綠色低碳技術(shù)創(chuàng)新以實(shí)現(xiàn)近零排放。然而，傳統(tǒng)企業(yè)自主減排往往投資成本巨大且核心業(yè)務(wù)分散，提供成熟技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)合作的減排服務(wù)產(chǎn)業(yè)逐漸興起[2]。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國合同能源管理行業(yè)發(fā)展前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》顯示，我國參與節(jié)能減排的節(jié)能服務(wù)公司逐年上升，2021年已超過5000家;其中合作采取效益分享型合同占比25%、工程總承包型合同占比23%、節(jié)能量保證型合同占比20%，是目前主流的三種商業(yè)模式[3]。由于不同合作模式的市場占比差距較小，當(dāng)前最佳的減排服務(wù)合同尚難定論。研究碳交易政策下企業(yè)減排工程的合同管理問題對(duì)高排放產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整與低碳轉(zhuǎn)型具有重要意義。6AA379B5-3A65-4D18-9067-50C807C3C6EF

當(dāng)前，已有許多學(xué)者對(duì)碳交易政策下企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營決策進(jìn)行研究。支幫東等[4]針對(duì)碳限額與交易機(jī)制下供應(yīng)商與制造商構(gòu)成的兩級(jí)供應(yīng)鏈協(xié)同問題，基于經(jīng)濟(jì)訂貨批量庫存模型構(gòu)建了供應(yīng)鏈分散決策與聯(lián)合決策下的博弈決策模型，分別對(duì)成員生產(chǎn)、訂貨以及碳減排決策進(jìn)行分析。Xu等[5]則探討了碳限額與交易機(jī)制下按訂單生產(chǎn)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)問題，考慮批發(fā)價(jià)格和成本分?jǐn)偤贤⒔Y(jié)合兩部制定價(jià)實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的帕累托改進(jìn)。關(guān)注社會(huì)整體福利，Li等[6]從碳限額與交易機(jī)制視角運(yùn)用Stackelberg博弈方法刻畫了政府與企業(yè)之間的交互關(guān)系，探討了碳限額與交易機(jī)制對(duì)企業(yè)低碳生產(chǎn)運(yùn)營的影響。楊磊等[7]則探討了碳交易機(jī)制下供應(yīng)鏈的渠道選擇與減排策略，構(gòu)建了由單個(gè)制造商和單個(gè)零售商組成的兩級(jí)供應(yīng)鏈，分別對(duì)集中決策、零售商雙渠道、制造商雙渠道以及第三方電商銷售渠道結(jié)構(gòu)下的企業(yè)最優(yōu)定價(jià)決策、減排決策等問題進(jìn)行研究。在此基礎(chǔ)上，Xia等[8]關(guān)注到了碳交易市場下企業(yè)的互惠偏好行為及消費(fèi)者的低碳意識(shí)。Du等[9]考慮了碳減排成本以及碳交易市場下企業(yè)的多周期減排行為。Yang等[10]則將碳交易市場下企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營決策問題拓展至競爭情形，構(gòu)建由兩條單個(gè)制造商和單個(gè)零售商組成的競爭供應(yīng)鏈博弈模型，分析不同供應(yīng)鏈縱向和橫向合作下的最優(yōu)產(chǎn)品定價(jià)與碳減排決策。然而，以上碳交易市場下企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營決策的研究多關(guān)注由供應(yīng)商與制造商組成的供應(yīng)鏈內(nèi)部自主或合作碳減排，少有與第三方減排服務(wù)商合作的研究。

隨著近年來節(jié)能減排服務(wù)產(chǎn)業(yè)的逐漸成熟，節(jié)能服務(wù)公司參與的供應(yīng)鏈合作問題正逐漸引起關(guān)注。Ouyang和Shen[11]針對(duì)節(jié)能服務(wù)公司參與下能源密集型制造商的節(jié)能效益問題，構(gòu)建了博弈模型對(duì)自主節(jié)能與效益分享合作兩種節(jié)能策略進(jìn)行比較。在此基礎(chǔ)上，歐陽建軍等[12]將該問題拓展至競爭環(huán)境，建立起兩家制造企業(yè)相互對(duì)稱的多階段博弈模型，對(duì)其自主節(jié)能與效益分享合作節(jié)能策略選擇進(jìn)行分析。不同于獨(dú)立節(jié)能服務(wù)公司，Zhou等[13]探討了競爭情形下競爭對(duì)手作為節(jié)能服務(wù)商參與節(jié)能的合同能源管理問題。關(guān)注市場行為因素，Ouyang和Fu[14]進(jìn)一步對(duì)消費(fèi)者環(huán)境意識(shí)下生產(chǎn)商自主節(jié)約型、共享節(jié)約型以及保證節(jié)約型合同機(jī)制下的節(jié)能效益對(duì)比分析。然而，以上研究僅關(guān)注到早期節(jié)能服務(wù)公司參與的節(jié)能收益問題，并未考慮到碳交易背景下節(jié)能服務(wù)公司參與的減排問題。廖諾等[2]較早地對(duì)類似問題進(jìn)行了探索，研究效益分享型合同下節(jié)能服務(wù)公司參與供應(yīng)鏈合作減排的策略選擇，發(fā)現(xiàn)節(jié)能服務(wù)公司合作后的減排率與供應(yīng)鏈總利潤最優(yōu)。賀勇等[15]則進(jìn)一步對(duì)制造商自主研發(fā)減排與節(jié)能服務(wù)公司外包減排兩種情形下，政府不同補(bǔ)貼方式對(duì)供應(yīng)鏈減排決策的影響進(jìn)行了研究。不過，以上文獻(xiàn)在碳減排合作過程中大多僅考慮到效益分享型合同，目前尚缺乏對(duì)工程總承包型合同等其他合作模式的探索，進(jìn)而比較不同合同機(jī)制下生產(chǎn)型企業(yè)的最優(yōu)減排策略。

綜上所述，本文將構(gòu)建起一個(gè)由供應(yīng)商、生產(chǎn)商構(gòu)成的二級(jí)供應(yīng)鏈，采用Stackelberg博弈與納什討價(jià)還價(jià)相結(jié)合的方法，以生產(chǎn)商自主減排策略為基準(zhǔn)，對(duì)比分析節(jié)能服務(wù)公司參與下的合作減排策略。主要貢獻(xiàn)如下：（1）區(qū)別于前期供應(yīng)鏈減排研究，從服務(wù)管理角度構(gòu)建生產(chǎn)商與第三方減排服務(wù)商合作的博弈模型，探討節(jié)能服務(wù)公司參與減排的供應(yīng)鏈最優(yōu)決策問題，從而為節(jié)能減排服務(wù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供理論支撐。（2）關(guān)注碳交易政策下減排服務(wù)，分析碳交易價(jià)格、供給價(jià)格彈性等參數(shù)對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)環(huán)境績效的影響，從而為監(jiān)管機(jī)構(gòu)穩(wěn)定良好市場環(huán)境提供理論依據(jù)。（3）依托現(xiàn)實(shí)減排合作模式，在以往效益分享型合同研究基礎(chǔ)上，進(jìn)一步構(gòu)建工程總承包型與節(jié)能量保證型合同模型，探討節(jié)能服務(wù)商與生產(chǎn)商不同目標(biāo)下的最優(yōu)合同選擇，從而為高排放企業(yè)減排工程的合同管理提供決策參考。

2 問題描述與模型假設(shè)

（1）構(gòu)建由一個(gè)供應(yīng)商和一個(gè)生產(chǎn)商組成的二級(jí)供應(yīng)鏈，其中供應(yīng)商負(fù)責(zé)產(chǎn)品原材料的供應(yīng)，生產(chǎn)商決定產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量并確定不同的減排策略：自主減排策略或采取效益分享型合同、工程總承包型合同以及節(jié)能量保證型合同的合作減排策略，模型中三種合作減排策略分別用上標(biāo)“rs”，“pc”和“sg”表示，其他具體符號(hào)及其說明見表1。

（2）參考古典需求函數(shù)模型[16]，假設(shè)市場價(jià)格是產(chǎn)量的線性函數(shù)，有p=A-bq，其中A為市場總?cè)萘?，b（b>0）為供給的價(jià)格彈性。假定供應(yīng)商的生產(chǎn)成本為c，供應(yīng)商將生產(chǎn)原材料以批發(fā)價(jià)格w出售至生產(chǎn)商，生產(chǎn)商決定產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量q并進(jìn)行減排，每單位生產(chǎn)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)碳排放量為em，減排率為rm（0≤rm≤1），減排成本為1/2kr2m，其中k（k>0）為生產(chǎn)商減排投資成本系數(shù)，反映了生產(chǎn)商的減排水平，k越小則生產(chǎn)商減排水平越高[12，17]。由于節(jié)能服務(wù)公司在碳減排的專業(yè)性上優(yōu)于供應(yīng)鏈上的其他企業(yè)，假設(shè)節(jié)能服務(wù)公司的碳減排成本系數(shù)小于生產(chǎn)商自主減排時(shí)的碳減排成本系數(shù)，其減排成本為1/2λkr2e，λ（0<λ<1）表示節(jié)能服務(wù)公司的碳減排投資水平相比生產(chǎn)商自主碳減排的改進(jìn)程度，即節(jié)能服務(wù)公司的減排能力，λ越小則節(jié)能服務(wù)公司減排能力越大。

（3）在節(jié)能效益分享型合同下，假設(shè)制造商分享的減排效益比例為μ（0≤μ≤1），節(jié)能服務(wù)公司分享的減排效益比例為1-μ;工程總承包型合同下，假設(shè)廠商與節(jié)能服務(wù)公司根據(jù)碳減排工程規(guī)模商討每單位減排服務(wù)價(jià)格pe，總減排服務(wù)費(fèi)用即為peemreq，雙方的討價(jià)還價(jià)能力分別用α（0≤α≤1）、1-α表示;節(jié)能量保證型合同下，假設(shè)節(jié)能服務(wù)公司保證某一減排率e，廠商根據(jù)保證的減排業(yè)務(wù)按單位減排服務(wù)價(jià)格pe進(jìn)行支付，總減排服務(wù)費(fèi)用即為peemeq，減排未達(dá)標(biāo)則由節(jié)能服務(wù)公司進(jìn)行補(bǔ)償。

（4）生產(chǎn)商在不同減排策略下超出或不足的碳排放量將在碳交易市場中進(jìn)行出售或購買，pc為碳交易市場的單位碳價(jià)。此外，假定政府根據(jù)基準(zhǔn)線法確定企業(yè)單位生產(chǎn)碳配額，G表示以行業(yè)基準(zhǔn)值分配的單位產(chǎn)品生產(chǎn)碳配額，Gqi即企業(yè)分配的總碳配額[18，19]。6AA379B5-3A65-4D18-9067-50C807C3C6EF

3 不同減排策略模型的建立與求解

3.1 自主減排

自主減排策略下，節(jié)能服務(wù)公司不參與減排合作，由生產(chǎn)商自主研發(fā)實(shí)施減排[10]。雙方的決策順序如下：首先，供應(yīng)商決策產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格;其次，生產(chǎn)商根據(jù)產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格決策生產(chǎn)數(shù)量，并確定單位生產(chǎn)減排率。此時(shí)，雙方的決策函數(shù)分別為

πs=（w-c）q（1）

πm=（A-bq-w）q-1/2kr2m-[em（1-rm）q-Gq]pc（2）

采用逆向歸納法進(jìn)行求解，生產(chǎn)商以自身利潤最大化為目標(biāo)確定生產(chǎn)數(shù)量及減排率，由于其海塞矩陣Hπm=-2bempcempc-k，當(dāng)-2b<0，|Hπm|=2bk-e2mp2c>0時(shí)海塞矩陣負(fù)定，存在局部最優(yōu)解;令πmrm=0，πmq=0，聯(lián)立可得

rm=[A-（em-G）pc-w]empc2bk-e2mp2c

q=[A-（em-G）pc-w]k2bk-e2mp2c（3）

將（3）式代入到（1）式中，并對(duì)w求一階導(dǎo)數(shù)，由于2πsw2<0，令πsw=0，可得

w*=A-（em-G）pc+c2（4）

將（4）式代入（1）～（3）式中，可得最優(yōu)減排率、生產(chǎn)數(shù)量、市場價(jià)格及供應(yīng)鏈成員利潤

r*m=[A-（em-G）pc-c]empc2（2bk-e2mp2c）

q*=[A-（em-G）pc-c]k2（2bk-e2mp2c）

p*=[3A+（em-G）pc+c]bk-2Ae2mp2c2（2bk-e2mp2c）

π*s=[A-（em-G）pc-c]2k4（2bk-e2mp2c）

π*m=[A-（em-G）pc-c]2k8（2bk-e2mp2c）

π*sc=3[A-（em-G）pc-c]2k8（2bk-e2mp2c）

（5）

3.2 合作減排

3.2.1 效益分享型合同

效益分享型合同下，節(jié)能服務(wù)公司通過與生產(chǎn)商簽訂效益分享合同參與到碳減排活動(dòng)中，生產(chǎn)商將一部分減排效益按比例1-μ分享至節(jié)能服務(wù)公司[15]。此時(shí)供應(yīng)商、生產(chǎn)商及節(jié)能服務(wù)公司的利潤函數(shù)分別為

πrss=（w-c）q（6）

πrsm=（A-bq-w）q-[em（1-μre）q-Gq]pc（7）

πrse=（1-μ）emreqpc-1/2λkr2e（8）

雙方的決策順序如圖1所示：首先，供應(yīng)商決策產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格;其次，生產(chǎn)商根據(jù)產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格決策生產(chǎn)數(shù)量與效益分享比例;最后，節(jié)能服務(wù)公司根據(jù)生產(chǎn)數(shù)量與效益分享比例決策減排率。

類似3.1節(jié)，采用逆向歸納法進(jìn)行求解，求得當(dāng)λbk-（3μ2-3μ+1）e2mp2c>0時(shí)，目標(biāo)函數(shù)存在唯一最優(yōu)解，此時(shí)最優(yōu)減排率、生產(chǎn)數(shù)量、市場價(jià)格及供應(yīng)鏈成員利潤如表2所示。

3.2.2 工程總承包型合同

工程總承包型合同下，企業(yè)的減排改造和運(yùn)行管理將作為一個(gè)項(xiàng)目整體委托至節(jié)能服務(wù)公司承包，此時(shí)生產(chǎn)商支付雙方約定的服務(wù)費(fèi)用peemreq并交由節(jié)能服務(wù)公司管理[2，20]。此時(shí)，供應(yīng)商、生產(chǎn)商及節(jié)能服務(wù)公司的利潤函數(shù)分別為

πpcs=（w-c）q（9）

πpcm=（A-bq-peemre-w）q-[em（1-re）q-Gq]pc（10）

πpce=peemreq-1/2λkr2e（11）

雙方的決策順序如圖2所示：首先，供應(yīng)商決策產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格;其次，生產(chǎn)商根據(jù)產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格決策生產(chǎn)數(shù)量，節(jié)能服務(wù)公司根據(jù)生產(chǎn)數(shù)量決策減排率;最后，廠商和節(jié)能服務(wù)公司分別以各自利潤最大化為目標(biāo)針對(duì)減排服務(wù)價(jià)格進(jìn)行討價(jià)還價(jià)、商討合同費(fèi)用。參考納什討價(jià)還價(jià)相關(guān)的研究[21]，此時(shí)雙方的納什討價(jià)還價(jià)決策函數(shù)為

maxpe{（A-bq-peemre-w）q-[em（1-re）q-Gq]pc}α·

（peemreq-1/2λkr2e）1-α（12）

采用逆向歸納法進(jìn)行求解，可得當(dāng)2λbk-e2mp2c>0時(shí)，目標(biāo)函數(shù)存在唯一最優(yōu)解，此時(shí)最優(yōu)減排率、生產(chǎn)數(shù)量、市場價(jià)格及供應(yīng)鏈成員利潤如表2所示。

3.2.3 節(jié)能量保證型合同

節(jié)能量保證型合同下，節(jié)能服務(wù)公司向客戶提供減排服務(wù)并承諾保證減排率e，客戶一次性支付減排服務(wù)費(fèi)用peemeq;若達(dá)不到承諾保證減排水平，差額部分由節(jié)能服務(wù)公司承擔(dān)[14]。此時(shí)供應(yīng)商、生產(chǎn)商及節(jié)能服務(wù)公司的利潤函數(shù)分別為

πsgs=（w-c）q（13）

πsgm=（A-bq-peeme-w）q-[em（1-e）q-Gq]pc（14）

πsge=peemeq+em（re-e）qpc-1/2λkr2e（15）

雙方的決策順序如圖3所示：首先，供應(yīng)商決策產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格;其次，節(jié)能服務(wù)公司根據(jù)保證減排率確定單位服務(wù)費(fèi)用，生產(chǎn)商根據(jù)節(jié)能服務(wù)公司單位服務(wù)費(fèi)用決定生產(chǎn)數(shù)量;最后，節(jié)能服務(wù)公司根據(jù)生產(chǎn)商生產(chǎn)數(shù)量決策實(shí)際減排率。

采用逆向歸納法進(jìn)行求解，求得當(dāng)4λbk-e2mp2c>0時(shí)，目標(biāo)函數(shù)存在唯一最優(yōu)解，此時(shí)最優(yōu)減排率、生產(chǎn)數(shù)量、市場價(jià)格及供應(yīng)鏈成員利潤如表2所示。

4 不同減排策略模型的分析與討論

4.1 比較靜態(tài)分析

在本節(jié)中，我們將通過比較靜態(tài)分析對(duì)不同減排策略下供給的價(jià)格彈性、生產(chǎn)商減排投資成本系數(shù)、節(jié)能服務(wù)公司減排能力等參數(shù)變化對(duì)供應(yīng)鏈成員最優(yōu)決策的影響關(guān)系進(jìn)行探究，如表3所示。

命題1 無論是否與節(jié)能服務(wù)公司合作，企業(yè)減排率、產(chǎn)量、利潤均隨供給的價(jià)格彈性的增加而減少，產(chǎn)品價(jià)格隨供給的價(jià)格彈性的增加而增加。6AA379B5-3A65-4D18-9067-50C807C3C6EF

命題2 無論是否與節(jié)能服務(wù)公司合作，企業(yè)減排率、產(chǎn)量、利潤均隨生產(chǎn)商減排投資成本系數(shù)的增大而減小，產(chǎn)品價(jià)格隨生產(chǎn)商減排投資成本系數(shù)的增加而增加。

命題3 無論在何種合同下，企業(yè)減排率、產(chǎn)量、利潤均隨節(jié)能服務(wù)公司減排能力的增加而增加，產(chǎn)品價(jià)格隨節(jié)能服務(wù)公司減排能力的增加而減少。

命題1～命題3表明，供給的價(jià)格彈性、生產(chǎn)商減排投資成本系數(shù)以及節(jié)能服務(wù)公司減排能力對(duì)最優(yōu)決策的影響關(guān)系不受合同機(jī)制的影響，且單調(diào)性一致;這是由于不同減排策略下外生變量對(duì)供應(yīng)鏈成員決策函數(shù)的影響關(guān)系并未改變。命題1說明了市場對(duì)供應(yīng)鏈最優(yōu)決策的影響關(guān)系，當(dāng)供給的價(jià)格彈性提高，消費(fèi)者將對(duì)市場變化更加敏感，企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大時(shí)市場價(jià)格降低更顯著，企業(yè)為避免損失將減少產(chǎn)品生產(chǎn)及碳減排投入，利潤隨之減少，低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展將離不開良好的市場環(huán)境。

命題2～命題3則表明了企業(yè)減排能力對(duì)供應(yīng)鏈最優(yōu)決策的影響，當(dāng)生產(chǎn)商減排水平或節(jié)能服務(wù)公司碳減排能力提高，企業(yè)減排率、產(chǎn)量、利潤均會(huì)增加，產(chǎn)品價(jià)格相應(yīng)減少。這是由于減排水平的提高將使碳減排成本減少，廠商進(jìn)一步擴(kuò)大減排投入、提高減排率;又因減排率提高，企業(yè)能夠擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模、增加供應(yīng)鏈上下游成員的利潤。顯然，達(dá)成碳減排服務(wù)合作的關(guān)鍵是改善自身減排水平，政府應(yīng)當(dāng)發(fā)揮引導(dǎo)角色，制定激勵(lì)性政策對(duì)生產(chǎn)商與節(jié)能服務(wù)公司進(jìn)行減排研發(fā)補(bǔ)貼，鼓勵(lì)企業(yè)加大碳減排投入、提高供應(yīng)鏈整體效益。

4.2 對(duì)比分析

在本節(jié)中，我們將進(jìn)一步對(duì)自主減排與不同合同機(jī)制合作減排下的最優(yōu)減排率及供應(yīng)鏈各成員利潤進(jìn)行比較分析，進(jìn)而確定生產(chǎn)商與節(jié)能服務(wù)公司之間的最優(yōu)減排策略，結(jié)果如表4所示。

推論1 比較不同合同下的減排率：（1）rpce>rm，rrse，rsge;（2）rrse=rsge且當(dāng)λ<1/2時(shí)，rrse=rsge>rm;當(dāng)λ>1/2時(shí)，rrse=rsge

推論1表明工程總承包型合同能夠充分發(fā)揮節(jié)能服務(wù)公司的減排能力優(yōu)勢(shì)，提高節(jié)能服務(wù)公司減排投資主動(dòng)性，使其減排率在多種減排策略下最高。有趣的是，其他合同機(jī)制下的合作減排率可能小于自主減排，其將受到節(jié)能服務(wù)公司減排能力的影響，只有當(dāng)節(jié)能服務(wù)公司相比生產(chǎn)商減排改進(jìn)1倍水平時(shí)，生產(chǎn)商才將達(dá)成其他合同類型的合作。因此，節(jié)能服務(wù)公司要想獲取減排服務(wù)訂單，首要目標(biāo)應(yīng)當(dāng)是盡可能提高自身減排水平;而生產(chǎn)商如果想提高生產(chǎn)減排率，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮工程總承包型合同與節(jié)能服務(wù)公司進(jìn)行合作。

推論2 比較不同合同下的供應(yīng)商利潤：（1）當(dāng)λ<1/2，πpcs>πrss>πs>πsgs;（2）當(dāng)λ>1/2，πpcs>πs>πrss>πsgs。

推論2表明工程總承包型合同下的供應(yīng)商利潤同樣最優(yōu)，節(jié)能量保證型合同下的供應(yīng)商利潤最小，且效益分享型合同只有在節(jié)能服務(wù)公司減排能力相比生產(chǎn)商提高1倍的情況下優(yōu)于自主減排。這一結(jié)果背后反映了生產(chǎn)商在不同減排策略下的生產(chǎn)規(guī)模，即由于碳減排率在工程總承包型合同下最高，生產(chǎn)商因此能夠更加專注于自身的核心產(chǎn)品業(yè)務(wù)，從而擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，供應(yīng)商利潤從而得到優(yōu)化;而在效益分享型合同下，供應(yīng)商同樣希望節(jié)能服務(wù)公司能夠首先專注自身減排能力的提高，從而達(dá)成合作。

推論3 比較不同合同下的生產(chǎn)商利潤：（1）當(dāng)α趨于0時(shí)，πpcm最小;當(dāng)α趨于1時(shí)，

πpcm最優(yōu);（2）πm，πrsm>πsgm;且當(dāng)λ<1/2時(shí)，πrsm>πm;當(dāng)λ>1/2時(shí)，πm>πrsm;（3）在α=1/2的情況下，πpcm>πsgm;且當(dāng)4λbk-3e2mp2c>0時(shí)，πpcm<πrsm;當(dāng)2λbk-（2-λ）e2mp2c>0時(shí)，πpcm<πm。

推論4 比較不同合同下的節(jié)能服務(wù)公司利潤：（1）當(dāng)α趨于0時(shí)，πpce>πsge>πrse;當(dāng)α趨于1時(shí)，πsge>πrse>πpce;（2）當(dāng)α=1/2時(shí)，πpce>πsge>πrse。

推論3～4表明了工程總承包型合同的劣勢(shì)，即雙方的利潤將取決于雙方在合同商議過程中的討價(jià)能力。如果生產(chǎn)商在討價(jià)過程中處于劣勢(shì)，生產(chǎn)商利潤在該合同下最差;如果占據(jù)優(yōu)勢(shì)，節(jié)能服務(wù)公司利潤在該合同下最小，即雙方出于自身利潤角度很難達(dá)成工程總承包型合同合作。此外，生產(chǎn)商的利潤同樣受節(jié)能服務(wù)公司減排能力的影響，如果節(jié)能服務(wù)公司減排水平較低，生產(chǎn)商將不愿意與節(jié)能服務(wù)公司合作。結(jié)合推論1～2，該結(jié)論進(jìn)一步證明了節(jié)能服務(wù)公司要想達(dá)成碳減排服務(wù)合作的首要目標(biāo)是提高自身減排水平;且當(dāng)節(jié)能服務(wù)公司減排能力較強(qiáng)時(shí)，生產(chǎn)商將從穩(wěn)定獲利的角度偏好采取效益分享型合同，但節(jié)能服務(wù)公司卻更愿意采取節(jié)能量保證型合同，因此生產(chǎn)商與節(jié)能服務(wù)公司之間難以達(dá)成以各自利潤最大化為目標(biāo)的均衡合同選擇，節(jié)能服務(wù)公司作為乙方只能犧牲自身利潤選擇效益分享型合同與生產(chǎn)商合作， 這解釋了現(xiàn)實(shí)中三種合同并存且效益分享型合同占比較高的原因。特別地，如果雙方的討價(jià)還價(jià)能力相同，節(jié)能服務(wù)公司將采取工程總承包型合同，生產(chǎn)商卻面臨三種減排策略選擇：自主減排、效益分享型合同與工程總承包型合同，即雙方仍難以達(dá)成統(tǒng)一的合同選擇;但若此時(shí)節(jié)能服務(wù)公司減排能力足夠強(qiáng)，生產(chǎn)商同樣將偏好工程總承包型合同，即工程總承包型合同也可能成為一種折中的策略選擇。

推論5 比較不同合同下的供應(yīng)鏈總利潤：（1）πpcsc>πrssc，πsc，πsgsc且πrssc>πsgsc;（2）當(dāng) 2（7-12λ）λbk-（3-5λ）e2mp2c>0時(shí)，πrssc>πsc;否則，πrssc≤πsc;（3）當(dāng)20λ2b2k2-2λ（9-7λ）bke2mp2c+3（1-λ）e4mp4c>0時(shí)，πsc>πsgsc;否則，πsc≤πsgsc。6AA379B5-3A65-4D18-9067-50C807C3C6EF

推論5表明，工程總承包型合同下的供應(yīng)鏈總利潤最高，效益分享型合同下的供應(yīng)鏈總利潤在節(jié)能服務(wù)公司減排水平足夠大的情況下同樣優(yōu)于自主減排;盡管節(jié)能量保證型合同下的供應(yīng)鏈總利潤較小，但仍將存在一定區(qū)間優(yōu)于自主減排。這一結(jié)果說明，與技術(shù)專業(yè)的節(jié)能服務(wù)公司合作減排能夠使企業(yè)更加專注于自身的核心業(yè)務(wù)，以較低的減排投資成本達(dá)到預(yù)期減排效果，發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)互利共贏。顯然，在節(jié)能服務(wù)公司減排技術(shù)日趨成熟的背景下，廠商與節(jié)能服務(wù)公司的合作將會(huì)更加密切;為了實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈整體利潤的最大化，雙方可優(yōu)先考慮采取工程總承包型合同。

5 算例分析

本節(jié)將通過數(shù)值仿真，模擬不同減排模型下碳交易價(jià)格及節(jié)能服務(wù)公司碳減排水平對(duì)成員最優(yōu)決策的影響，并進(jìn)一步比較分析不同減排策略下的環(huán)境績效。參考相關(guān)文獻(xiàn)[15]，我們假設(shè)市場總?cè)萘緼=100，供給的價(jià)格彈性b=6，生產(chǎn)商減排投資成本系數(shù)k=250，供應(yīng)商生產(chǎn)成本c=10，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)碳排放量em=6，政府碳配額G=3。

5.1 碳交易價(jià)格pc變化的影響

碳交易價(jià)格對(duì)減排率及供應(yīng)鏈成員利潤的影響分析，在相應(yīng)參數(shù)取值且λ=2/5，α=1/2及pc在滿足最優(yōu)解存在條件（0，10/3）的取值范圍內(nèi)，其結(jié)果如圖4～圖7所示。

從圖4～圖7可以看出，無論生產(chǎn)商選擇何種減排策略，市場碳交易價(jià)格的提高將使企業(yè)的減排率增大，這說明碳交易市場的開放能夠有效地推動(dòng)企業(yè)加大減排力度。然而，供應(yīng)商及生產(chǎn)商的利潤隨碳交易價(jià)格的變化將呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)，這是由于在碳交易價(jià)格較低時(shí)，生產(chǎn)商碳減排率較低，每單位生產(chǎn)需要購買較高的碳配額，企業(yè)將減少生產(chǎn)規(guī)模，利潤隨之減少;當(dāng)碳交易價(jià)格增長至一定水平，碳減排率相對(duì)較高，企業(yè)每單位生產(chǎn)需要購買的碳配額較低甚至有盈余出售，生產(chǎn)商此時(shí)可以通過擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，獲得更高的利潤。另一方面，節(jié)能服務(wù)公司的利潤在工程總承包型及節(jié)能量保證型合同下仍隨碳交易價(jià)格先減小后增大，但將在效益分享型合同中單調(diào)遞增，這是由于生產(chǎn)商在效益分享型合同中承擔(dān)了部分交易風(fēng)險(xiǎn)。

5.2 節(jié)能服務(wù)公司碳減排水平λ變化的影響

節(jié)能服務(wù)公司碳減排水平對(duì)減排率及供應(yīng)鏈成員利潤的影響分析，在相應(yīng)參數(shù)取值且pc=2，α=1/2及λ在滿足最優(yōu)解存在條件（27/125，1）的取值范圍，其結(jié)果如圖8～圖11所示。

從圖8～圖11可以看出，無論采取何種合同機(jī)制，節(jié)能服務(wù)公司的碳減排投資水平相比生產(chǎn)商自主碳減排改進(jìn)程度的提高，企業(yè)減排率、供應(yīng)商利潤、生產(chǎn)商利潤以及節(jié)能服務(wù)公司利潤均會(huì)相應(yīng)增加。此外，觀察不同減排策略下的決策結(jié)果可知，當(dāng)雙方的討價(jià)還價(jià)能力相同，工程總承包型合同下的減排率、供應(yīng)商利潤以及節(jié)能服務(wù)公司利潤都是最優(yōu)的;但從生產(chǎn)商利潤的角度出發(fā)，其在λ<1/2時(shí)選擇效益分享型合同最優(yōu)，λ>1/2時(shí)優(yōu)先選擇自主減排策略，這一結(jié)論與4.1～4.2節(jié)的結(jié)論基本一致，但此時(shí)最優(yōu)解存在條件下的λ無法實(shí)現(xiàn)工程總承包型合同最優(yōu)。顯然，生產(chǎn)商與節(jié)能服務(wù)公司之間難以達(dá)成關(guān)于合同的統(tǒng)一選擇，這也進(jìn)一步解釋了目前減排合作過程中多種合同機(jī)制并存的原因。

5.3 不同減排策略下的環(huán)境績效分析

本節(jié)將進(jìn)一步對(duì)不同減排策略下的環(huán)境績效影響進(jìn)行分析，類似Niu等[22]的作法，我們采用企業(yè)碳排放總量來衡量環(huán)境績效，其環(huán)境績效用Ei=em（1-ri）q表示，反映了產(chǎn)品生產(chǎn)造成的二氧化碳排放總量，即環(huán)境的負(fù)面影響。在滿足最優(yōu)解存在條件的取值范圍內(nèi)，取pc∈（0，2），λ∈（27/125，1），其結(jié)果如圖12所示。

從圖12可以看出，當(dāng)節(jié)能服務(wù)公司碳減排能力或市場碳交易價(jià)格較大的情況下，采取工程總承包型合同產(chǎn)生的二氧化碳排放總量最小，采取自主減排策略對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響最大。當(dāng)節(jié)能服務(wù)公司碳減排能力或市場碳交易價(jià)格較小的情況下，采取節(jié)能量保證型合同產(chǎn)生的二氧化碳排放總量最小;此時(shí)，采取工程總承包型合同產(chǎn)生的環(huán)境負(fù)影響仍然小于自主減排，但效益分享型合同產(chǎn)生的環(huán)境負(fù)影響將大于自主減排。因此，從供應(yīng)鏈環(huán)境績效的角度出發(fā)，企業(yè)應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮工程總承包型或者節(jié)能量保證型合同。結(jié)合推論5可知，盡管生產(chǎn)商與節(jié)能服務(wù)公司從各自利潤的角度無法達(dá)成統(tǒng)一的合同選擇，但是從整體經(jīng)濟(jì)與環(huán)境績效的角度出發(fā)，采用工程總承包型合同進(jìn)行合作將成為供應(yīng)鏈最佳的減排策略。

6 結(jié)論與啟示

針對(duì)節(jié)能服務(wù)公司參與供應(yīng)鏈合作減排下，生產(chǎn)商與節(jié)能服務(wù)公司之間的合同選擇問題，本文以生產(chǎn)商自主減排策略模型為基準(zhǔn)，分別構(gòu)建了效益分享型、工程總承包型以及節(jié)能量保證型合同下的供應(yīng)鏈合作減排模型，探究了合作雙方減排能力、碳交易價(jià)格等參數(shù)對(duì)供應(yīng)鏈最優(yōu)決策、收益與環(huán)境績效的影響，進(jìn)而分析了企業(yè)在不同目標(biāo)下的最優(yōu)減排策略。

通過研究，得到以下結(jié)論：（1）達(dá)成碳減排服務(wù)合作的關(guān)鍵是改善自身減排水平，企業(yè)減排率、產(chǎn)量、利潤均隨生產(chǎn)商與節(jié)能服務(wù)公司的減排能力的增加而增加。（2）市場碳交易價(jià)格的提高有助于企業(yè)提高碳減排率，但供應(yīng)商及生產(chǎn)商的利潤均隨碳交易價(jià)格先遞減后增大。（3）盡管工程總承包型合同下的減排率、供應(yīng)商利潤以及供應(yīng)鏈總利潤最優(yōu)，但生產(chǎn)商與節(jié)能服務(wù)公司出于各自利潤并不一定優(yōu)先采取該合同，即雙方仍難以達(dá)成統(tǒng)一的合同選擇。

相應(yīng)的管理啟示如下：（1）為了鼓勵(lì)企業(yè)加大碳減排投入、提高供應(yīng)鏈整體效益，政府可以制定激勵(lì)和優(yōu)惠政策對(duì)生產(chǎn)商與節(jié)能服務(wù)公司進(jìn)行減排研發(fā)補(bǔ)貼。（2）政府應(yīng)當(dāng)扮好市場監(jiān)管角色，利用碳交易價(jià)格積極引導(dǎo)和推動(dòng)私人資本向低碳市場調(diào)配，促進(jìn)企業(yè)增強(qiáng)減排力度、減少碳排放。（3）政府可以通過鼓勵(lì)型政策或市場引導(dǎo)手段，推動(dòng)生產(chǎn)企業(yè)優(yōu)先采用工程總承包型合同進(jìn)行合作減排，從而實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的雙贏。

由于本文是對(duì)節(jié)能服務(wù)公司參與碳減排下合同選擇問題的初步探索，仍有以下不足可在未來做更為深入的研究：（1）本文只考慮了下游生產(chǎn)商參與減排的合同問題，今后的研究可考慮供應(yīng)商參與減排的合同選擇問題。（2）本文假設(shè)合同及減排處理過程均為同一周期，但實(shí)際的減排中企業(yè)與節(jié)能服務(wù)公司的合作將更加復(fù)雜多樣，后續(xù)的研究可進(jìn)一步考慮多周期情形下的合同機(jī)制選擇問題。6AA379B5-3A65-4D18-9067-50C807C3C6EF

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