綠色轉(zhuǎn)型下煤電產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈競(jìng)協(xié)研究
——基于政府環(huán)境規(guī)制視角

周琪雅，杜文意 （江蘇師范大學(xué) 商學(xué)院，江蘇 徐州 221116）

0 引 言

目前和未來的一段時(shí)間內(nèi)，火力發(fā)電依然是我國(guó)主要的電力生產(chǎn)方式。同時(shí)，火電行業(yè)是碳排放的主要來源，也是支撐我國(guó)電氣化發(fā)展的關(guān)鍵行業(yè)。然而，過去幾十年，由于開采和利用方式粗放等原因，煤炭在支撐我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的同時(shí)，也帶來了一系列環(huán)境問題和碳排放壓力。因此，在“碳達(dá)峰”、“碳中和”的背景下，政府在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)降低了碳排放量，著力推動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展；煤炭資源型企業(yè)在政府環(huán)境規(guī)制下實(shí)施綠色轉(zhuǎn)型行為，一方面，降低碳排放量，另一方面謀求高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。煤電力企業(yè)70%的成本為燃煤成本，煤價(jià)的任何變動(dòng)勢(shì)必會(huì)對(duì)電力企業(yè)產(chǎn)生極大的影響。由此可以看出，電力企業(yè)和煤炭資源型企業(yè)在供應(yīng)鏈上存在密切的利益博弈關(guān)系。故而，在環(huán)境規(guī)制和和綠色轉(zhuǎn)型的雙重壓力下，研究如何制定煤電政策以及如何處理煤電供應(yīng)鏈中上下游關(guān)系，使得整個(gè)供應(yīng)鏈的整體利潤(rùn)最優(yōu)具有現(xiàn)實(shí)意義。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)供應(yīng)鏈內(nèi)部各級(jí)制造商的競(jìng)爭(zhēng)和協(xié)調(diào)關(guān)系進(jìn)行了理論和實(shí)踐方面的探討。關(guān)靜怡基于供應(yīng)鏈的背景，研究企業(yè)參與精準(zhǔn)扶貧對(duì)其供應(yīng)鏈競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的影響，結(jié)果顯示積極參與有利于提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。王珊珊等以兩條供應(yīng)鏈為基礎(chǔ)，分為四種不同情景，構(gòu)建收益的斯坦伯格模型，求出均衡解，決定競(jìng)爭(zhēng)供應(yīng)鏈?zhǔn)欠癫捎锰紲p排技術(shù)。吳江華等研究一個(gè)供應(yīng)商和兩個(gè)制造商的二級(jí)供應(yīng)鏈，以Cournot 博弈構(gòu)造模型，求解制造商的均衡訂貨決策和信息共享策略，針對(duì)不同信息策略下的利潤(rùn)和批發(fā)價(jià)格的比較分析，得出博弈的占優(yōu)策略。唐華等從產(chǎn)品和延保服務(wù)的角度出發(fā)，根據(jù)零售商的特質(zhì)，研究供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)問題。陳曉春等以“政府補(bǔ)貼+協(xié)同創(chuàng)新+集采低價(jià)”組合契約協(xié)調(diào)策略優(yōu)化了醫(yī)藥供應(yīng)鏈，增加社會(huì)福利。張國(guó)興等旨在通過構(gòu)建一條包括顧客和制造商供應(yīng)鏈模型，分析在協(xié)調(diào)和非協(xié)調(diào)情形下兩種產(chǎn)品“服務(wù)—價(jià)格—質(zhì)量”競(jìng)爭(zhēng)均衡解。從眾多學(xué)者的研究中，發(fā)現(xiàn)對(duì)于單獨(dú)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)的研究相對(duì)較少，大多通過結(jié)合競(jìng)爭(zhēng)來對(duì)比，突出協(xié)調(diào)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)。郭春香和譚越研究規(guī)制環(huán)境下閉環(huán)回收供應(yīng)鏈，通過一個(gè)制造商和一個(gè)零售商模型，分析最優(yōu)決策問題，結(jié)果表明政府規(guī)制的實(shí)施能夠有效提升產(chǎn)品質(zhì)量。李勇建等從供應(yīng)鏈層面出發(fā)，將生產(chǎn)者責(zé)任和環(huán)境規(guī)制結(jié)合起來，探索出供應(yīng)鏈的系統(tǒng)性治理路徑。近年來，環(huán)境規(guī)制和低碳發(fā)展是研究的熱點(diǎn)，但將供應(yīng)鏈與環(huán)境規(guī)制聯(lián)系起來的研究較少，幾乎為零。同時(shí)，綠色供應(yīng)鏈研究逐漸發(fā)展，但還存在綠色轉(zhuǎn)型過程中的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)問題。

綜上所述，關(guān)于供應(yīng)鏈的研究多采用博弈論的方法，分析不同主體在不同情況下的均衡解，以求得最優(yōu)的策略組合選擇，因此，運(yùn)用博弈的思想解決供應(yīng)鏈問題是一個(gè)很好的途徑。關(guān)于供應(yīng)鏈的研究?jī)?nèi)容，主要研究二級(jí)供應(yīng)鏈主體之間的競(jìng)爭(zhēng)問題，以價(jià)格和銷量等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為突破口，明確協(xié)作的必然趨勢(shì)，這也是本文的研究思路。關(guān)于供應(yīng)鏈的研究背景，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展方針政策向低碳、綠色、環(huán)保、美麗、可持續(xù)等方面轉(zhuǎn)變，綠色供應(yīng)鏈和閉環(huán)供應(yīng)鏈的研究加速提上日程，已有較多學(xué)者做這方面研究。本文采用傳統(tǒng)的經(jīng)典博弈思想，解決新時(shí)代企業(yè)轉(zhuǎn)型的特色供應(yīng)鏈問題；對(duì)于資源型企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的研究不是很豐富，尤其是結(jié)合供應(yīng)鏈的研究是相當(dāng)匱乏的；煤炭企業(yè)作為資源型企業(yè)由于其負(fù)外部性和周期性，綠色轉(zhuǎn)型是在順應(yīng)政府環(huán)境規(guī)制下有效的可持續(xù)發(fā)展行為，然而電力企業(yè)也面臨同樣的困境。本文就是基于這類特色問題，試圖在供應(yīng)鏈中找到兩者之間的均衡解，為煤電行業(yè)提供些許的借鑒。

1 模型構(gòu)建

本文建立了一條由煤炭資源型企業(yè)M 與n 個(gè)發(fā)電企業(yè)D 組成的兩級(jí)煤電煤炭供應(yīng)鏈，已知發(fā)電企業(yè)供出一度電需要f，即供電煤耗，根據(jù)整條供應(yīng)鏈的實(shí)際出發(fā)，做出如下假設(shè)：

假設(shè)1：綠色轉(zhuǎn)型水平。由于政府對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求，以及煤炭企業(yè)和發(fā)電企業(yè)為自身可持續(xù)發(fā)展的需要，企業(yè)積極開展綠色轉(zhuǎn)型行動(dòng)。因此，本文引用綠色轉(zhuǎn)型努力水平來衡量各級(jí)企業(yè)在環(huán)境規(guī)制下的綠色轉(zhuǎn)型程度。用G表示煤炭開采加工企業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型水平；用G表示第i 個(gè)發(fā)電企業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型水平。其中，0＜G＜1、0＜G＜1。

假設(shè)3：生產(chǎn)成本。用C表示煤炭開采加工企業(yè)生產(chǎn)成本；用C表示發(fā)電企業(yè)的非煤炭成本。

假設(shè)4：產(chǎn)品價(jià)格。用T 表示煤炭開采加工業(yè)銷售煤炭的價(jià)格；用P 表示發(fā)電企業(yè)銷售電力的價(jià)格。

2 模型求解與分析

2.1 基于主體競(jìng)爭(zhēng)的供應(yīng)鏈均衡分析

各個(gè)發(fā)電企業(yè)在不考慮同類企業(yè)和上下游關(guān)系協(xié)調(diào)的情況下，為了補(bǔ)償被迫創(chuàng)新的成本，甚至追求政府環(huán)境規(guī)制帶來的創(chuàng)新補(bǔ)償效應(yīng)，進(jìn)而選擇相互競(jìng)爭(zhēng)的策略。本文通過各級(jí)制造商的利潤(rùn)函數(shù)求解均衡解，分析各個(gè)參數(shù)所代表的因素對(duì)利潤(rùn)的影響。根據(jù)下游發(fā)電企業(yè)對(duì)上游煤炭開采加工企業(yè)銷售煤炭的價(jià)格T 產(chǎn)生反應(yīng)，計(jì)算可求得均衡解：

因此，根據(jù)均衡解可求得兩級(jí)企業(yè)的最優(yōu)利潤(rùn)為：

2.2 基于主體協(xié)調(diào)的供應(yīng)鏈均衡分析

供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)是指供應(yīng)鏈主體之間，即上下游之間，在保持自己的利益不減少的前提下，為實(shí)現(xiàn)整體利益最大化，而建立的一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系。本文通過采用比例分配的方法構(gòu)造主體協(xié)調(diào)模型，來分析協(xié)調(diào)情形下各個(gè)因素對(duì)于企業(yè)最優(yōu)利潤(rùn)的影響。建立煤電產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，構(gòu)建收益成本分擔(dān)契約來協(xié)調(diào)上下游企業(yè)之間的關(guān)系，規(guī)定煤炭開采加工企業(yè)所分?jǐn)偟谋壤秊棣?，則發(fā)電企業(yè)所分?jǐn)偙壤秊椋?- λ ）。根據(jù)上述利潤(rùn)公式可得協(xié)調(diào)情況下總利潤(rùn)模型為：

由總利潤(rùn)函數(shù)，可求得均衡解：

由此均衡解可求得最優(yōu)利潤(rùn)：

3 實(shí)證分析

根據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)的有關(guān)煤電規(guī)模數(shù)據(jù)和實(shí)際情況，得出在2015～2020 年的值，同時(shí)β=10；選取中煤能源股份作為煤電生產(chǎn)加工企業(yè)的代表，由其2015～2020 年財(cái)務(wù)報(bào)表中動(dòng)力煤銷量和動(dòng)力煤營(yíng)業(yè)成本得出煤電企業(yè)的成本，即C值。假設(shè)存在5 家發(fā)電企業(yè)即n=5，且他們會(huì)根據(jù)相互之間的決策，調(diào)整自己的決策，故使用國(guó)電電力股份發(fā)展有限公司年報(bào)中火電發(fā)電量和火電設(shè)備折舊額，計(jì)算出C的值，其他4 家發(fā)電企業(yè)的發(fā)電非煤成本在C的基礎(chǔ)上分別為+0.002、-0.002、+0.004、-0.004，本文參考規(guī)定供電煤耗f 為310 克/千瓦時(shí)；設(shè)定煤電加工企業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型水平G=0.5，5 家發(fā)電企業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型水平G分別為0.3、0.4、0.5、0.6、0.7。政府環(huán)境規(guī)制的創(chuàng)新補(bǔ)償效應(yīng)和創(chuàng)新激勵(lì)政策在創(chuàng)新方面得出同樣的效果，故參考胡俊等人對(duì)于政府創(chuàng)新激勵(lì)和競(jìng)爭(zhēng)政策假設(shè)，得出B的值和B的值。對(duì)供應(yīng)鏈參數(shù)設(shè)置如表1 所示。

3.1 競(jìng)爭(zhēng)情形下供應(yīng)鏈最優(yōu)分析

將表1 的參數(shù)值帶入競(jìng)爭(zhēng)情形下的均衡解和最優(yōu)利潤(rùn)表達(dá)式，可以得出如圖1 的結(jié)果。

表1 兩級(jí)供應(yīng)鏈參數(shù)值表 單位：元/克、元/千瓦時(shí)、元、千瓦時(shí)

如圖1 所示，可以看出除2019 年外煤炭成本呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)，同樣發(fā)電企業(yè)的最優(yōu)銷售量也呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì)；剔除2019 年的數(shù)據(jù)，煤炭生產(chǎn)加工企業(yè)和發(fā)電企業(yè)的最優(yōu)利潤(rùn)逐年增長(zhǎng)，從橫向比較來看，這種增長(zhǎng)是由發(fā)電企業(yè)的創(chuàng)新補(bǔ)償效應(yīng)帶來的，而且彌補(bǔ)了由煤炭成本增加帶來的負(fù)面效應(yīng)，而煤炭開采加工企業(yè)的利潤(rùn)增長(zhǎng)是由發(fā)電企業(yè)和其自身的創(chuàng)新補(bǔ)償效應(yīng)帶來的。縱向來看，隨著成本的增加，發(fā)電企業(yè)最優(yōu)銷售數(shù)量有所降低，然而綠色轉(zhuǎn)型水平對(duì)最優(yōu)銷售量沒有影響；發(fā)電企業(yè)的最優(yōu)利潤(rùn)隨著成本的增加和發(fā)電企業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型水平的升高有所降低。

圖1 競(jìng)爭(zhēng)情形下供應(yīng)鏈均衡解與最優(yōu)利潤(rùn)

3.2 協(xié)調(diào)情形下供應(yīng)鏈分析

根據(jù)圖2 中煤炭加工開采企業(yè)最優(yōu)利潤(rùn)與整個(gè)供應(yīng)鏈總利潤(rùn)數(shù)據(jù)，可求得開采加工企業(yè)與總利潤(rùn)的比，以多年來的利潤(rùn)占比平均數(shù)作為協(xié)調(diào)情形下煤炭開采加工企業(yè)與發(fā)電企業(yè)之間的利潤(rùn)分?jǐn)傁禂?shù)，通過計(jì)算煤炭開采加工企業(yè)的成本分?jǐn)傁禂?shù)為0.86。據(jù)此可算出協(xié)調(diào)情形下均衡解和最優(yōu)利潤(rùn)，如圖2 所示。

圖2 協(xié)調(diào)情形下供應(yīng)鏈均衡解與最優(yōu)利潤(rùn)

根據(jù)圖2，對(duì)比競(jìng)爭(zhēng)情形下的均衡解和最優(yōu)利潤(rùn)，可以看出在協(xié)調(diào)情形下的最優(yōu)銷量和最優(yōu)利潤(rùn)明顯高于前者，且整個(gè)供應(yīng)鏈的利潤(rùn)也有所進(jìn)步；隨著發(fā)電企業(yè)的創(chuàng)新補(bǔ)償規(guī)模逐漸擴(kuò)大，發(fā)電企業(yè)通過綠色轉(zhuǎn)型來應(yīng)對(duì)環(huán)境規(guī)制，此時(shí)能夠獲得更多環(huán)境補(bǔ)償，因此發(fā)電企業(yè)的最優(yōu)利潤(rùn)不斷增長(zhǎng)。

4 結(jié) 論

本文基于政府環(huán)境規(guī)制推動(dòng)下，研究綠色轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新補(bǔ)償效應(yīng)對(duì)不同情形下煤電產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的動(dòng)態(tài)影響，通過實(shí)證分析不同情形下的各級(jí)企業(yè)均衡解和最優(yōu)利潤(rùn)的變化及與綠色轉(zhuǎn)型水平與創(chuàng)新補(bǔ)償效應(yīng)的關(guān)系。研究結(jié)果表明：（1） 政府環(huán)境規(guī)制所帶來的創(chuàng)新補(bǔ)償效應(yīng)有利于增加制造商利潤(rùn)。由于政府環(huán)境規(guī)制政策的推動(dòng)，各級(jí)企業(yè)積極進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)行綠色轉(zhuǎn)型，降低了自身產(chǎn)品生產(chǎn)和消耗過程中對(duì)自然環(huán)境的壓力，同時(shí)技術(shù)創(chuàng)新帶來的環(huán)境規(guī)制創(chuàng)新補(bǔ)償效應(yīng)，使得制造商能夠收獲更多的利潤(rùn)；即在實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，提升了自身利潤(rùn)。因此，政府應(yīng)根據(jù)自然環(huán)境狀況和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，建立合適的環(huán)境規(guī)制政策，有效形成各級(jí)企業(yè)的最大規(guī)模的創(chuàng)新補(bǔ)償效應(yīng)，促進(jìn)產(chǎn)品綠色化，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)發(fā)展；但政府實(shí)施政策要注意盡量避免實(shí)施嚴(yán)厲苛刻的環(huán)境規(guī)制政策，企業(yè)也要注意綠色轉(zhuǎn)型的投入，注意綠色轉(zhuǎn)型成本給企業(yè)帶來的風(fēng)險(xiǎn)，合理綠色化。（2） 隨著綠色轉(zhuǎn)型水平的升高，既帶來成本的增加，此過程中的技術(shù)投入，又會(huì)產(chǎn)生一定的創(chuàng)新補(bǔ)償效應(yīng)，當(dāng)創(chuàng)新補(bǔ)償效應(yīng)超過綠色轉(zhuǎn)型成本時(shí)，給企業(yè)帶來利潤(rùn)的增長(zhǎng)。實(shí)施綠色轉(zhuǎn)型有利于提高企業(yè)形象，進(jìn)而提高自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此，制造業(yè)重視綠色轉(zhuǎn)型，以求環(huán)境規(guī)制帶來的創(chuàng)新補(bǔ)償效應(yīng)，同時(shí)制造商在進(jìn)行綠色轉(zhuǎn)型時(shí)，可以考慮與上下游企業(yè)之間的技術(shù)合作，共同轉(zhuǎn)型；但同時(shí)應(yīng)避免無目的轉(zhuǎn)型投入，避免資金浪費(fèi)而不能產(chǎn)生創(chuàng)新補(bǔ)償效益。（3） 與競(jìng)爭(zhēng)情形相比，協(xié)調(diào)情形下各級(jí)企業(yè)的利潤(rùn)及整個(gè)供應(yīng)鏈總利潤(rùn)更高。相比之下，各級(jí)制造商之間進(jìn)行協(xié)調(diào)合作，采用一種收益共享制度更能提高各級(jí)企業(yè)的最優(yōu)收益及整體利潤(rùn)。因此，在供應(yīng)鏈當(dāng)中，可以根據(jù)實(shí)際情況引入收益共享制度來協(xié)調(diào)各級(jí)制造商的關(guān)系，提升各級(jí)制造商的協(xié)同程度，更能有效增加各級(jí)制造商的利潤(rùn)，實(shí)現(xiàn)整體供應(yīng)鏈最優(yōu)。