碳政策下的服裝供應(yīng)鏈決策分析

楊雙雙

摘 要：隨著“雙碳”目標(biāo)的提出，越來越多服裝供應(yīng)鏈企業(yè)開始節(jié)能減排。為了更好地建立服裝綠色供應(yīng)鏈，文章在服裝供應(yīng)鏈基礎(chǔ)上，把碳排放量作為整個供應(yīng)鏈的“上層”，把整個服裝供應(yīng)鏈作為“下層”，一旦超過規(guī)定碳排放限額就給予懲罰，否則給予獎勵，同時讓企業(yè)引進(jìn)碳減排技術(shù)，探究再制造服裝供應(yīng)鏈的最優(yōu)生產(chǎn)決策。碳排放臨界值要根據(jù)企業(yè)的碳排放量設(shè)置，較小的碳排放臨界值會加重企業(yè)的負(fù)擔(dān)，減少服裝的生產(chǎn)量，而較大的碳排放臨界值會增加企業(yè)利潤，產(chǎn)生更多碳排放。引進(jìn)碳減排技術(shù)有利于減少碳排放，但對整個供應(yīng)鏈的生產(chǎn)量影響不大，如果政府想要推動服裝供應(yīng)鏈的綠色發(fā)展，就需要給予廢舊服裝回收企業(yè)技術(shù)支持，這樣更有利于企業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：再制造服裝；碳減排技術(shù)；服裝供應(yīng)鏈

中圖分類號：F253；C935；F27文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2023.04.031

Abstract： With the“double carbon”goal proposed， more and more clothing supply chain enterprises began to save energy and reduce emissions. In order to better establish a green supply chain for clothing， on the basis of the clothing supply chain， the article regards the carbon emissions as the“upper”of the entire supply chain， and the entire clothing supply chain as the“l(fā)ower”. Once the carbon emissions exceed the specified limit， it will be punished， otherwise it will be rewarded. At the same time， it also allows enterprises to introduce carbon emission reduction technology， explore the optimal production decisions of the remanufacturing clothing supply chain. The carbon emission threshold should be set according to the carbon emissions of enterprises. A smaller carbon emission threshold will increase the burden of enterprises and reduce the production of clothing， while a larger carbon emission threshold will increase the profits of enterprises and generate more carbon emissions. The introduction of carbon emission reduction technology is conducive to reducing carbon emissions， but it has little impact on the production of the entire supply chain. If the government wants to promote the green development of the clothing supply chain， it needs to give technical support to waste clothing recycling enterprises， which is more conducive to the development of enterprises.

Key words： remanufacturing clothing; carbon reduction technology; clothing supply chain

0? ? 引? ? 言

隨著服裝更新速度的加快，我國現(xiàn)已成為全球廢舊紡織品較多的國家。我國再生資源回收行業(yè)發(fā)展報告指出，2019年，我國化纖、絲和棉這三類紡織纖維大概有6 610萬噸的加工量。每年廢舊紡織品的產(chǎn)生量已經(jīng)超過2 000萬噸，而且還在以兩位數(shù)的速度增長。其中，服裝生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的邊角料等大部分可以再次利用，但消費(fèi)者家中很多閑置的廢舊服裝，能夠得到再次利用的概率卻為15%左右，絕大部分閑置的廢舊服裝會被用土填埋或是用火焚燒[1]。

我國爭取在2030年前實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”目標(biāo)、2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)，也就是要在2060年前實(shí)現(xiàn)凈零碳排放。在2020年的第75屆聯(lián)合國大會一般性辯論上，我國提出了這個目標(biāo)，這是我國對全世界的鄭重承諾，也同樣是向全世界聲明我國將為了保護(hù)全球氣候會提高自主的貢獻(xiàn)力度，會采取更加有效的政策和方法?，F(xiàn)在越來越多國家開始實(shí)施碳稅和碳交易制度，但是試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)碳稅和碳交易制度各有利弊，二者一起使用可以很好地實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)[2]。越來越多人開始從服裝回收[3-5]和服裝分類[6]等角度回收廢舊服裝而達(dá)到節(jié)約資源、減少碳排放的目的。但廢舊服裝再制造過程中會產(chǎn)生更多二氧化碳，如何從服裝閉環(huán)供應(yīng)鏈的角度出發(fā)，研究碳稅、碳減排技術(shù)以及服裝閉環(huán)供應(yīng)鏈內(nèi)各環(huán)節(jié)之間的合作是一大難題。

當(dāng)前，有關(guān)供應(yīng)鏈碳政策的文章受到了專家的密切關(guān)注。楊玉香等[7]研究了碳稅政策的兩種形式，即單一比例和超額累計對閉環(huán)的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)成員產(chǎn)生的作用，研究結(jié)果顯示超額累計在相關(guān)碳稅政策下對企業(yè)來說更好，因?yàn)槠髽I(yè)能支付較低的碳稅。王娜等[8]根據(jù)顧客對不同產(chǎn)品的需求，構(gòu)建制造和再制造之間關(guān)于合作與競爭的博弈模型，研究碳稅對不同決策產(chǎn)生的影響。陳偉達(dá)等[9]分析了資金是否充裕、在資金不足的情況下融資等三種模式下的企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行決策的問題。張鈴鈴等[10]通過建立回收質(zhì)量不確定情形下的再制造供應(yīng)鏈模型，分析碳稅和再制造產(chǎn)品質(zhì)量高低對供應(yīng)鏈造成的影響。另外，還有一些學(xué)者研究供應(yīng)鏈成員之間競爭、合作等問題。王君等[11]研究了碳稅政策下供應(yīng)鏈各成員的行為選擇問題。研究發(fā)現(xiàn)，短視的制造商會使產(chǎn)品的碳排放較低，而碳稅的高低和初始碳排放量的大小則會很大程度地影響供應(yīng)鏈成員的定價和碳減排策略。黃帝等[12]從兩級供應(yīng)鏈的角度分析了不一樣的權(quán)力結(jié)構(gòu)會對供應(yīng)鏈的定價和最優(yōu)碳減排產(chǎn)生不一樣的影響。研究結(jié)果顯示，假如產(chǎn)品的單位批發(fā)價格不變，減少產(chǎn)品生產(chǎn)的成本，會有效提高制造商的碳減排水平；碳稅稅率的提高對碳排放量較低的制造商來說會更便利地增加產(chǎn)品本身的碳減排水平。周艷菊等[13]分析了制造商競爭模式下供應(yīng)鏈各成員通過碳稅政策解決社會福利和定價的問題。

通過梳理發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前的供應(yīng)鏈文章涉及碳稅、碳交易機(jī)制的較多，也有將二者進(jìn)行對比分析或者結(jié)合的，或是關(guān)于定價的供應(yīng)鏈問題。很少有關(guān)于閉環(huán)供應(yīng)鏈的研究，特別是服裝閉環(huán)供應(yīng)鏈的研究。本文建立服裝閉環(huán)供應(yīng)鏈，讓生產(chǎn)商和制造商采取碳減排技術(shù)或者讓整個供應(yīng)鏈實(shí)施分階段的碳稅政策，探究不同的碳減排率/碳稅稅率對企業(yè)碳排放量和供應(yīng)鏈利潤的影響。

1? ? 問題描述與參數(shù)設(shè)定

由生產(chǎn)商、制造商、零售商和消費(fèi)者構(gòu)成的服裝網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)鏈如圖１所示。

“上層”首先給出碳排放量的臨界值，對于“下層”供應(yīng)鏈中產(chǎn)生的碳排放量（即生產(chǎn)商、制造商產(chǎn)生的碳排放量）按照臨界值采用不同的碳稅稅率，一旦超過臨界值就采取較高的碳稅稅率，否則采取較低的碳稅稅率?！跋聦印本W(wǎng)絡(luò)的各成員是跟隨者，依據(jù)排放量的臨界值制訂合適的生產(chǎn)計劃[14]。參數(shù)符號及變量定義在表１給出。模型的建立需要如下假設(shè)：

不存在退貨；

本文涉及的所有服裝銷售量、交易量、需求量的單位均為“件”；服裝交易價格、成本和利潤的單位均為“元”；碳排放量限額的單位為“千克”；碳稅稅率的單位為“元每千克”。

除以上參數(shù)外，本文還定義了一些決策變量。θ1表示生產(chǎn)商是否引入碳減排技術(shù)，當(dāng)θ1為1時表示生產(chǎn)商引入碳減排技術(shù)，0則表示生產(chǎn)商不引入碳減排技術(shù)。

本文中將稅率劃分為兩個等級。不同等級的稅率具體劃分如表２所示。

2? ? 模型的建立與求解

2.1? ? 碳稅稅率下的服裝供應(yīng)鏈

生產(chǎn)商和制造商產(chǎn)生的碳排放量作為整個服裝網(wǎng)絡(luò)的“上層”，首先給出碳排放量的臨界值，如果“下層”的生產(chǎn)商和制造商在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的碳排放量e少于限額b就對供應(yīng)鏈進(jìn)行獎勵；反之就對其懲罰。其中，生產(chǎn)商和制造商產(chǎn)生的碳排放量e=e1sq1sm+e2sq2sm+e1mq1mr+e2mq2mr。則生產(chǎn)商和制造商產(chǎn)生的碳排放量的最小化模型為

式（1）表示生產(chǎn)商和制造商在生產(chǎn)傳統(tǒng)服裝和再生服裝過程中產(chǎn)生的碳排放量。式（2）制造商到零售商的服裝交易量大于等于市場需求量，并且小于等于生產(chǎn)商到制造商的服裝交易量，生產(chǎn)商到制造商的服裝交易量小于等于1.1倍市場需求量，其中l(wèi)表示制造商的利用率，即生產(chǎn)商生產(chǎn)的面料能夠做成衣服的交易量。

式（3）表示生產(chǎn)商和制造商在生產(chǎn)過程中的碳排放量超過限額b，給予懲罰，即碳稅稅率按照α2計算；生產(chǎn)商和制造商在生產(chǎn)過程中的碳排放量不超過限額b，給予獎勵，即碳稅稅率按照α1計算。

對于整個服裝供應(yīng)鏈來說，整體利潤為賣給消費(fèi)者再制造服裝與傳統(tǒng)服裝的收入之和減去生產(chǎn)商的再制造面料與傳統(tǒng)面料的生產(chǎn)成本，再減去生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的碳排放成本。因此，整個供應(yīng)鏈的利潤最大化優(yōu)化模型為

式（4）表示供應(yīng)鏈的總利潤；式（5）為1.1倍的市場需求量大于等于生產(chǎn)商到制造商的交易量大于等于制造商到零售商的交易量大于等于零售商到消費(fèi)者的交易量大于等于新的市場需求量，其中l(wèi)表示制造商的利用率，即生產(chǎn)商生產(chǎn)的面料能夠做成衣服的交易量。

2.2? ? 碳減排技術(shù)下的服裝閉環(huán)供應(yīng)鏈

生產(chǎn)商和制造商產(chǎn)生的碳排放量成本作為整個服裝網(wǎng)絡(luò)的“上層”，如果“下層”的供應(yīng)鏈中生產(chǎn)商和制造商引入碳減排技術(shù)，則碳排放量減少；反之碳排放量增加。則生產(chǎn)商和制造商產(chǎn)生的碳排放量為

則生產(chǎn)商和制造商產(chǎn)生的碳排放量的最小化模型為：

式（6）表示生產(chǎn)商和制造商在是否引入碳減排技術(shù)下生產(chǎn)傳統(tǒng)服裝和再生服裝過程中產(chǎn)生的碳排放量，其中θ1是0/1變量，當(dāng)θ1=0時表示生產(chǎn)商不采用碳減排技術(shù)，當(dāng)θ1=1時表示生產(chǎn)商采用碳減排技術(shù)。式（7）為生產(chǎn)商和制造商在生產(chǎn)傳統(tǒng)服裝和再生服裝過程中產(chǎn)生的碳排放量。

就整個服裝供應(yīng)鏈而言，整體利潤為賣給消費(fèi)者再制造服裝與傳統(tǒng)服裝的收入之和減去生產(chǎn)商的再制造面料與傳統(tǒng)面料生產(chǎn)成本，減去生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的碳排放成本，再減去因?yàn)槭褂锰紲p排技術(shù)而產(chǎn)生的成本。因此，整個供應(yīng)鏈的利潤最大化優(yōu)化模型為

式（8）表示優(yōu)化后的供應(yīng)鏈總利潤；式（9）為1.1倍的市場需求量大于等于生產(chǎn)商到制造商的交易量大于等于制造商到零售商的交易量大于等于零售商到消費(fèi)者的交易量大于等于新的市場需求量，其中l(wèi)表示制造商的利用率，即生產(chǎn)商生產(chǎn)的面料能夠做成衣服的交易量。

3? ? 算例分析

鑒于上述模型的表達(dá)式比較復(fù)雜，無法直觀看出各個變量之間的關(guān)系，因此要用數(shù)值算例對最后的結(jié)果進(jìn)行研究和分析。通過參考服裝在生產(chǎn)、回收過程中的實(shí)際數(shù)據(jù)對參數(shù)取值如下：e1s=1，e2s=2，e1m=0.2，e2m=0.3，Cr=6，Cn=5，α2=30，α1=10，p1rk=100，p2rk=70，p1mr=50，p2mr=35，ε=15，Q2=1 000，Q1=800，m1=m2=3 200，l=0.8。

3.1? ? 碳稅稅率下的服裝供應(yīng)鏈

從圖2可以看出，制造商與零售商之間的傳統(tǒng)服飾和再生服裝與零售商到消費(fèi)者的傳統(tǒng)服裝和再生服裝的交易量重合，是由于約束決定的。當(dāng)碳排放臨界值在3 000—5 000之間時，再生面料先不變后增加到再不變，這是因?yàn)樯a(chǎn)單位再生面料的碳排放很多，只有碳排放臨界值不斷增大時，此時多生產(chǎn)再生面料才不會使碳排放成本增加，再生服裝也是一樣，對于賣到消費(fèi)者手中的再生服裝量肯定是小于等于制造商制造的再生服裝的；對于傳統(tǒng)面料和傳統(tǒng)服裝來說，再生面料和再生衣服已經(jīng)是很少的數(shù)量，而此時碳排放量還超過限額，還要進(jìn)行懲罰，零售商產(chǎn)生的利潤已經(jīng)沒有懲罰減小的力度大了，因此會減少傳統(tǒng)面料和傳統(tǒng)衣服的數(shù)量，直到碳排放限額增大，此時傳統(tǒng)面料和傳統(tǒng)衣服的生產(chǎn)量才會增加，直到最大生產(chǎn)量。隨著碳排放臨界值的不斷增大，對供應(yīng)鏈的懲罰越來越小，而且懲罰減小的力度已經(jīng)大于制造服裝產(chǎn)生的利潤，零售商賣出衣服的利潤慢慢增大，直到生產(chǎn)出最大需求的衣服，此時利潤已達(dá)到最大。

3.2? ? 碳減排技術(shù)下的服裝閉環(huán)供應(yīng)鏈

從圖3可以看出，碳減排率與供應(yīng)鏈的利潤呈線性關(guān)系。這表明對于整個供應(yīng)鏈來說引進(jìn)碳減排技術(shù)對整體發(fā)展有利，而且碳減排率增加會使供應(yīng)鏈利潤越來越大。對于供應(yīng)鏈各個環(huán)節(jié)的交易量來說，當(dāng)碳減排率為0.7時，此時交易量等于最大需求量，利潤最大；而碳減排率增加，只是增加了供應(yīng)鏈整體的利潤，減少了供應(yīng)鏈的碳排放量。

4? ? 結(jié)? ? 語

為了探究不同碳稅和碳減排技術(shù)下的服裝供應(yīng)鏈如何實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。本文由供應(yīng)商、制造商、零售商、消費(fèi)者組成了服裝供應(yīng)鏈模型，分析不同碳稅和碳減排技術(shù)對服裝供應(yīng)鏈各成員的交易量和利潤的作用，得到如下結(jié)論。

碳排放臨界值要根據(jù)企業(yè)的碳排放量設(shè)置，較低的碳排放臨界值會加重企業(yè)負(fù)擔(dān)，減少服裝生產(chǎn)量，而較高的碳排放臨界值會增加企業(yè)利潤，讓企業(yè)產(chǎn)生更多碳排放量；引進(jìn)碳減排技術(shù)有利于減少服裝供應(yīng)鏈的碳排放量，但對整個供應(yīng)鏈的影響不大，如果政府想要推動服裝供應(yīng)鏈的綠色發(fā)展，則需要對廢舊服裝回收企業(yè)進(jìn)行技術(shù)支持，這樣更有利于企業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 商務(wù)部發(fā)布《中國再生資源回收行業(yè)發(fā)展報告（2020）》[J]．中國輪胎資源綜合利用，2021（9）：36-38.

[2] 中國財政科學(xué)研究院課題組，傅志華，程瑜，等. 在積極推進(jìn)碳交易的同時擇機(jī)開征碳稅[J]．財政研究，2018（4）：2-19.

[3] 孫陽光，黃哲．廢舊紡織品回收再利用研究進(jìn)展[J]．合成纖維，2022，51（3）：25-28+34.

[4] 韓非，郎晨宏，邱夷平．廢舊紡織品回收體系的研究進(jìn)展[J]．棉紡織技術(shù)，2022，50（4）：42-48.

[5] 杜歡政，陸莎，孫薦，等．生活源廢舊紡織品高值化回收再利用體系的構(gòu)建研究[J]．紡織學(xué)報，2021，42（6）：1-7.

[6] 齊會. 舊衣物逆向物流回收處理模式研究[J]．中國經(jīng)貿(mào)導(dǎo)刊（中），2020（2）：126-127.

[7] 楊玉香，管倩，張寶友，等．碳稅政策下閉環(huán)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)均衡分析[J]．中國管理科學(xué)，2022，30（1）：185-195.

[8] 王娜，張玉林．碳稅政策下制造商和再制造商競爭與合作博弈分析[J]．電子科技大學(xué)學(xué)報（社科版），2021，23（2）：75-85.

[9] 陳偉達(dá)，畢興明．考慮碳稅和資金約束制造/再制造生產(chǎn)決策研究[J]．工業(yè)工程，2017，20（5）：1-8+65.

[10]? 張鈴鈴，陳淮莉．碳稅政策下基于回收質(zhì)量不確定的閉環(huán)供應(yīng)鏈定價策略[J]．重慶師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2019，36（5）：? ? ? ? 42-51.

[11]? 王君，程先學(xué)，蔣雨珊，等．碳稅政策下考慮參考碳排放的供應(yīng)鏈成員行為選擇研究[J]．中國管理科學(xué)，2021，29（7）：128-138.

[12]? 黃帝，張菊亮．不同權(quán)力結(jié)構(gòu)下碳稅對供應(yīng)鏈減排水平的影響[J]．中國管理科學(xué)，2021，29（7）：57-70.

[13]? 周艷菊，胡鳳英，周正龍．碳稅政策下制造商競爭的供應(yīng)鏈定價策略和社會福利研究[J]．中國管理科學(xué)，2019，27（7）：94-105.

[14]? 周巖，胡勁松，王新川，等．政府關(guān)于碳排放調(diào)控機(jī)制下的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)Stackelberg-Nash均衡研究[J]．中國管理科學(xué)，2015，? ? ? ? 23（S1）：786-793.