雙低碳努力下供應(yīng)鏈的融資選擇策略研究

呂孟諭LV Meng-yu；王芹鵬WANG Qin-peng

（河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院，石家莊 050061）

0 引言

2020年12月，我國提出2050年前實現(xiàn)碳達峰，2060年前實現(xiàn)碳中和的目標。“雙碳”目標從提出到具體落實經(jīng)歷了從被動“碳”排放，到主動降低排放的發(fā)展過程。其中碳排放指標直接關(guān)系到“雙碳”目標能否順利實現(xiàn)。因此，碳限額及交易政策是監(jiān)管碳排放量最為靈活和簡單操作的重要措施之一。

碳限額及交易政策不僅會直接作用于制造商的生產(chǎn)決策，也對下游市場的銷售產(chǎn)生影響，越來越多的學(xué)者開始對供應(yīng)鏈在碳限額交易政策下的決策和協(xié)調(diào)進行研究。Benjaafar等[1]首次在供應(yīng)鏈中引入碳排放因素，并對不同碳排放政策下的供應(yīng)鏈減排水平進行了分析。黃瑞芬等[2]考慮碳限額交易政策，通過對供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)進行研究，得出收益共享契約不僅實現(xiàn)了供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)還能實現(xiàn)供應(yīng)鏈成員利潤的帕累托改善。但這些文獻并沒有考慮到消費者低碳偏好對市場需求的影響。王文利等[3]在碳配額交易政策和消費者低碳偏好下，研究了供應(yīng)鏈成員低碳運營決策的問題。張克勇等[4]考慮消費者低碳偏好，通過對融資策略進行研究，得出政府制定的碳配額數(shù)值不會影響制造商融資策略的選擇。本文也正是假設(shè)了消費者低碳偏好對市場需求有影響，加入了消費者低碳偏好系數(shù)。

隨著低碳環(huán)保概念的推廣，消費者對低碳產(chǎn)品有著與日俱增的購買意愿，越來越多的企業(yè)意識到控制碳排放和生產(chǎn)低碳產(chǎn)品的必要性[5]，但企業(yè)進行低碳產(chǎn)品研發(fā)時，需要大量的資金投入，往往會導(dǎo)致企業(yè)陷入資金困境而不得不進行融資。目前，對于供應(yīng)鏈的融資，其融資模式主要包括銀行融資和貿(mào)易信貸，Wu等[6]發(fā)現(xiàn)與銀行融資相比，貿(mào)易信貸在提高產(chǎn)量和促進減排上的效果更為顯著。隨著社會的進步和經(jīng)濟的發(fā)展，供應(yīng)鏈融資模式變得多種多樣，股權(quán)融資也成為一種企業(yè)可選擇的融資模式，王宇等[7]從競爭和控制權(quán)視角研究了企業(yè)的股權(quán)融資。但大多數(shù)文獻中的股權(quán)融資都是假設(shè)供應(yīng)鏈外第三方風(fēng)險投資機構(gòu)持有資金約束企業(yè)的股份，如張克勇等[8]。關(guān)于供應(yīng)鏈內(nèi)部企業(yè)投資持股融資的研究較少，譚樂平等[9]雖然研究了供應(yīng)鏈內(nèi)部持股融資，但沒有考慮到供應(yīng)鏈成員都進行低碳努力的情形。

對于零售商而言，通過有針對性的廣告、網(wǎng)絡(luò)營銷、產(chǎn)品展示及人員推銷等手段，也會提升市場需求，通過制定適宜的價格獲得較高的利潤[10]。劉軍等[11]發(fā)現(xiàn)零售商的促銷可以增加產(chǎn)品的市場需求。但上述研究并沒有考慮供應(yīng)鏈資金約束的情況。

由上文的分析可知，現(xiàn)有的文獻對低碳供應(yīng)鏈融資的研究主要集中在銀行融資、貿(mào)易信貸和股權(quán)融資，而對股權(quán)融資的分析集中在供應(yīng)鏈外的機構(gòu)投資持股，對于供應(yīng)鏈成員之間持股的研究較少?；诖?，本文將消費者低碳偏好、零售商的銷售努力與供應(yīng)鏈金融相結(jié)合，構(gòu)建低碳制造商分別通過銀行融資和持股融資的決策模型，探討在碳限額交易政策下資金約束制造商選擇何種融資方式為供應(yīng)鏈最佳選擇，并采用數(shù)值仿真進一步分析，為中小企業(yè)解決低碳融資問題和低碳轉(zhuǎn)型提供了新思路和理論指導(dǎo)。

1 問題描述與模型假設(shè)

本文研究由一個制造商（M）與一個零售商（R）構(gòu)成的低碳供應(yīng)鏈，其中，制造商根據(jù)市場需求制造低碳產(chǎn)品，進行碳減排，零售商進行低碳促銷活動以擴大市場需求，最終向消費者進行銷售。制造商的決策變量為批發(fā)價格w和碳減排量e，零售商的決策變量為低碳銷售努力水平v。在不改變研究問題本質(zhì)的條件下，對模型進行如下假設(shè)：

①考慮到消費者低碳偏好，假設(shè)低碳產(chǎn)品的需求函數(shù)為D=a+λ（e+v）。其中，a為基本市場需求，λ表示消費者的低碳偏好系數(shù)。

②設(shè)制造商的碳減排成本c1和零售商的低碳銷售努力成本c2分別與之相關(guān)的碳減排量e和銷售努力水平v呈二次方關(guān)系，即其中，k和β為低碳投資系數(shù)。

③假定銷售價格p和生產(chǎn)成本c均為外生變量，且滿足p＞w＞c，為簡化分析，設(shè)c=1。

④政府制定相應(yīng)的碳限額政策促進碳減排，為制造商分配的單位碳限額g，制造商期初單位碳排放量為e0，期末在碳交易市場上買賣一單位碳排放權(quán)的價格為μ，μ為外生變量，由碳交易市場決定。

2 模型建立與求解

2.1 銀行融資模式（BF）

在這種問題情形下，制造商在銷售期初公布批發(fā)價格w，根據(jù)市場需求進行碳減排和生產(chǎn)產(chǎn)品，零售商收到產(chǎn)品后，向消費者進行低碳促銷。在這一過程中，制造商因初始資金B(yǎng)不能滿足生產(chǎn)投資，因而選擇從銀行進行貸款融資，假設(shè)銀行利率r外生。制造商融資金額，期末制造商獲得銷售收入wD，并向銀行支付本息和（1+r）L。因此，制造商和零售商的利潤函數(shù)為：

采用逆向歸納法可解得最優(yōu)解：

推論1說明當(dāng)零售價格大于3時，銀行融資模式下的批發(fā)價格會隨著低碳投資系數(shù)的增加而增加，但碳減排量和銷售努力水平與低碳投資系數(shù)呈反比。這是因為，低碳投資系數(shù)增加意味著制造商的成本增加，從而批發(fā)價就會增加，制造商會通過減少碳減排量達到控制成本的目的，而對于零售商，批發(fā)價的增加會導(dǎo)致其利潤的減少，從而降低其銷售努力程度。

2.2 持股融資模式（HF）

在這種問題情形下，制造商因初始資金B(yǎng)不能滿足生產(chǎn)投資，通過股權(quán)融資向零售商募集所需資金，作為投資回報，制造商以投資比例η分享自己的收益，即零售商所持制造商股份的比例為η。待銷售完成后，按事先約定的比例η作為分紅收益支付給零售商。因此，制造商和零售商的利潤函數(shù)為：

采用逆向歸納法可解得最優(yōu)解：

推論2說明碳減排量與低碳投資系數(shù)呈反比。批發(fā)價格與低碳投資系數(shù)的變化關(guān)系與持股比例有關(guān)，當(dāng)持股比例小于1/2時，批發(fā)價格隨著低碳投資系數(shù)的增加而增加，而持股比例大于1/2時，情況則相反。對于零售商，銷售努力水平隨低碳投資系數(shù)的增加而減少。

3 數(shù)值分析

借助數(shù)值表示銀行利率和股權(quán)比例對制造商的批發(fā)價、碳減排量，零售商的低碳銷售努力水平以及供應(yīng)鏈整體利潤的影響，令a=10、p=6、λ=6、k=200、β=2、B=50、g=6、μ=0.5、e0=4。（圖1-圖4）

圖1 r/η對批發(fā)價的影響

圖4 r/η對供應(yīng)鏈利潤的影響

由圖1可知，兩種模式下銀行利率、股權(quán)比例與批發(fā)價呈正相關(guān)。這是因為隨著銀行利率和股權(quán)比例的增加，制造商的成本增加，因此批發(fā)價也隨之增加。而持股融資模式下，制造商成本的增加要多于銀行融資模式，所以批發(fā)價增長的幅度也較快。圖2表明，銀行融資模式下，銀行利率的增加會抑制制造商進行碳減排，而持股融資下，股權(quán)比例的增加會促進制造商進行碳減排。由圖3可以看到，銀行融資模式下，銀行利率與銷售努力水平呈負相關(guān)，銀行利率增加，制造商成本就會增加，隨之批發(fā)價會增加，對于零售商而言收益會減少，所以會降低低碳銷售的努力程度。而持股融資模式下，零售商隨著股權(quán)比例的增加，收益會增加，所以就會積極的進行低碳促銷。圖4表明，供應(yīng)鏈整體利潤隨著銀行利率、股權(quán)比例的增加而下降，當(dāng)銀行利率、股權(quán)比例r/η＜0.401附近時，持股融資模式是融資的最優(yōu)選擇。

圖2 r/η對碳減排量的影響

圖3 r/η對銷售努力水平的影響

4 結(jié)論與展望

本文在碳限額交易政策和零售商低碳促銷行為的背景下，考慮資金約束的制造商和資金充足的零售商組成的二級低碳供應(yīng)鏈，針對銀行融資（BF）和持股融資（HF）兩種融資方式，分別求得了不同融資方式下制造商的最優(yōu)批發(fā)價與碳減排量、零售商的最優(yōu)低碳銷售努力水平和二者的最優(yōu)利潤。通過數(shù)值分析可知，銀行利率、股權(quán)融資比例是影響融資模式選擇的重要因素。在銀行融資模式下，銀行利率的增加導(dǎo)致制造商的批發(fā)價與利潤的增加，但會導(dǎo)致制造商的碳減排量、零售商的銷售努力水平與利潤和供應(yīng)鏈整體利潤的減少。而在持股融資模式下，股權(quán)比例對批發(fā)價、碳減排量和銷售努力水平的影響是正向的，但對制造商、零售商及供應(yīng)鏈利潤的影響是負向的。對于供應(yīng)鏈成員而言，股權(quán)比例存在一個閾值，當(dāng)股權(quán)比例小于該閾值時，持股融資模式下的利潤大于銀行融資模式下的利潤，達到供應(yīng)鏈最優(yōu)效益，當(dāng)股權(quán)比例大于該閾值時，供應(yīng)鏈成員的效益將大幅度減少。

本文研究中假設(shè)低碳產(chǎn)品的市場需求是線性的，但實際中，還需考慮市場需求為非線性的情況。同時，本文只考慮了單個制造商，未來可研究低碳供應(yīng)鏈中存在多個制造商的融資決策問題。