考慮雙積分政策的汽車供應鏈研發(fā)決策研究

摘要：為了研究積分交易價格、新能源積分比例要求、研發(fā)成本系數等因素對傳統汽車制造商研發(fā)決策的影響，對三種不同研發(fā)模式下的汽車供應鏈進行比較分析，并通過數值仿真來驗證結論，研究表明：制造商利潤與積分交易價格呈負相關，當新能源車積分比例要求達到一定程度時，制造商利潤與新能源車積分比例要求呈正相關；自主研發(fā)模式下的制造商利潤更高，汽車研發(fā)水平更高；隨著研發(fā)成本系數的減少，制造商利潤逐漸提高，自主研發(fā)模式下研發(fā)成本系數對利潤的敏感性更高。

關鍵詞：雙積分政策；汽車供應鏈；研發(fā)策略；定價決策

中圖分類號： F274;X196 文獻標志碼：A" DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2023.20.028

Abstract： In order to study the influence of points trading price，new energy points proportion requirement，Ramp;D cost coefficient and other factors on the Ramp;D decision-making oftraditional automobile manufacturers，the automobile supply chain under three different Ramp;D modes was compared and analyzedI，and the conclusions were verified by numerical simulation.The research shows that：The manufacturer's profit is negatively correlated with the integral trading price;when the integral proportion require- ment of new energy vehicles reaches a certain level，the manufacturer's profit is positively correlated with the integral propor- tion requirement of new energy vehicles; manufacturers in the independent research and development mode have higher profits and higher level of vehicle research and development; with the decrease of Ramp;D cost coefficient，manufacturers' profit gradu- ally increases，Ramp;Deost coefficient in independent Ramp;D mode is more sensitive to profit.

Key words：doubleereditpolicy;automobile supply chain;Ramp;D strategy; pricing decision

0引言

當前，全球能源緊張，環(huán)境污染日益嚴重，以使用清潔能源為主的新能源車已成為汽車行業(yè)發(fā)展的新方向。我國自2009年以來，開始出臺產業(yè)政策，逐步扶持新能源車行業(yè)，2017年，工信部發(fā)布了《乘用車平均燃料消耗量與新能源車積分并行管理辦法》（簡稱“雙積分”政策），并于2018年正式實施，這意味著新能源車產業(yè)將由政策驅動轉為市場驅動，新能源車產業(yè)的發(fā)展將進入新的階段。

根據中國汽車工業(yè)協會數據顯示，我國擁有全球較大的新能源車市場。2021年，中國汽車銷量約2627.5萬輛，保有量突破3億輛，結束了三年下滑的態(tài)勢，而其增長主要來源于新能源車和高端車市場，其中，新能源車2021年銷售352.1萬輛，占汽車總銷量的13.4%?！笆濉币詠恚袊履茉窜嚠a業(yè)表現出強勁的發(fā)展勢頭，市場規(guī)模穩(wěn)步擴大，銷售量占比在持續(xù)增長，市場發(fā)展前景廣闊。

我國傳統汽車產業(yè)發(fā)展較晚，相對于其他國家而言，核心技術掌握不足，與國外還存在較大差距?，F如今，新能源車正處于發(fā)展的起步階段，市場競爭格局尚未明確，技術壁壘尚未形成，這也是我國實現“彎道超車”的重要時機。技術研發(fā)是實現新能源車產業(yè)不斷發(fā)展，刺激市場消費的重要手段，影響制造商的生產和研發(fā)決策。而新能源車核心零部件的價值占整車的60%，這驅動著制造商加入核心零部件的研發(fā)行列。因此，基于雙積分政策分析制造商的不同研發(fā)決策，對于促進新能源車產業(yè)發(fā)展具有十分重要的意義。

新能源車的推廣一直受到學術界的關注，當前在新能源車供應鏈方面的研究，主要聚焦于新能源車的生產定價決策以及不同政策的對比和有效性分析。

在新能源車供應鏈的生產和定價方面，當前研究成果較為豐富。Zhu 等研究了新能源車制造商渠道選擇和電池產能分配決策問題。熊勇清等“基于不同的補貼政策，對新能源車的不同主體進行補貼，比較制造商的定價決策。Sun 等基于生產端和消費端分別補貼，探討不同研發(fā)階段的車企的研發(fā)和廣告投入對供應鏈的影響。Yu 等“在補貼政策以及補貼政策和雙積分政策聯合的模式下，分析不同政策下制造商的最優(yōu)生產和定價策略。Ou等研究了雙積分政策對消費者選擇策略和行業(yè)利潤的影響，研究發(fā)現，雙積分政策對純電動汽車市場的刺激程度更高。

近年來，補貼退坡趨勢明顯，關于雙積分政策的研究受到廣泛關注。在此基礎上，于曉輝等回通過建模分析雙積分政策對汽車制造商生產決策的影響。唐金環(huán)等同時考慮了消費者對里程焦慮和限號限行政策的感知程度以及雙積分政策對新能源車制造商的最優(yōu)決策的影響。柴強飛等考慮傳統能源車企分別采用購買、關聯和投產策略獲得新能源積分，比較雙積分政策下其最優(yōu)策略的作用邊界。Li等°基于新能源車企和傳統汽車企業(yè)組成的雙寡頭市場，研究渠道策略下的最優(yōu)生產決策。盧超等1基于傳統車企和新勢力車企同時參與競爭的環(huán)境，研究燃油車減排和新能源車續(xù)航及定價決策問題。

在新能源車供應鏈中，對新技術研發(fā)投入和水平的研究受到廣泛關注。當前，丁軍飛等叫基于研發(fā)制造商和普通制造商相互競爭的環(huán)境構建博弈模型，并基于Shapley值法對其利潤進行協調。劉叢等叫在考慮消費者技術偏好、積分交易價格和技術創(chuàng)新成本等多種因素的背景下研究供應鏈。王珊珊等基于碳減排技術投資的兩條競爭供應鏈求均衡解，研究實施碳減排技術后給消費者創(chuàng)造的價值，及對供應鏈各主體決策的影響。Eugenie Dugoua等將綠色產品創(chuàng)新考慮到產品質量升級的模型中，研究其經銷商的研發(fā)投入對產品質量的影響。

已有文獻中關于在供應鏈中考慮技術研發(fā)的研究較多，為未來的研究提供了一定的理論基礎。多數文獻聚焦于政府、企業(yè)或產學研中的兩方或三方，研究供應鏈中上下游之間的合作研發(fā)或競爭研發(fā)，且大多只是抽象地表示出研發(fā)投入的概念，未考慮其帶給消費者的其他價值。而于雙積分政策下考慮不同制造商之間研發(fā)模式的文獻更少，且大多是供應鏈上下游主體間關于電池等核心零部件的生產研發(fā)問題，基于不同整車制造商的合作和競爭研發(fā)的文獻仍然比較少。基于此，在市場競爭環(huán)境下研究汽車供應鏈中整車制造商的生產及定價問題，并在不同的研發(fā)模式下分別建模，比較不同模型下供應鏈的均衡解，為汽車制造廠商做出最優(yōu)決策提供一定的基礎。

1問題描述與假設

1.1問題描述

根據雙積分政策的相關規(guī)定，雙積分是由平均燃油消耗量積分（下文簡稱CAFC）和新能源車積分（下文簡稱NEV）組成。在雙積分政策下，若車企沒生產新能源車或新能源車產量不夠時，會產生負積分，燃油車將面臨停產的處罰，為了保證燃油車的正常生產，就需要向其他車企購買因生產新能源車而產生的正積分，即車企需要同時滿足CAFC和NEV的比例要求。

在此政策背景下，考慮由一個汽車制造商、一個燃油車核心零部件（如燃油機）供應商，以及一個新能源車核心零部件（如電池）供應商構成的供應鏈，其中，制造商同時生產燃油車和新能源車。在考慮制造商不同研發(fā)策略選擇下，探究新能源車積分比例要求、積分交易價格和研發(fā)效率對研發(fā)水平和制造商利潤的影響。

1.2研究假設

基于此，在構建模型時，設立如下假設。

假設1：在雙積分政策下，燃油車燃油消耗的實際值與達標值G之間的差值設為Go，g，g=G-Go，g稱為燃油消耗得分效率，新能源車得分效率為e， 國家規(guī)定的生產新能源車積分比例要求為λ;

假設2：假設新能源車和燃油車的價格與需求量呈一次線性關系，該函數可表示為： q=a-bp+lxi，其中，a;為市場潛在規(guī)模，p.是制造商給定的銷售價格，q：是需求量，i=1，2（i代表燃油車，i=2代表新能源車），b，為價格敏感因子，x;為汽車的研發(fā)水平，x?主要為燃油車的減排水平， x?為新能源車的續(xù)航水平，l 為消費者對汽車技術研發(fā)水平的敏感系數；

假設3：研發(fā)成本是研發(fā)水平的非線性函數，由于研發(fā)具有邊際收益遞減的特征，因此，假設研發(fā)成本函數為 C（x）=k;x：/2，k， 為制造商對汽車進行研發(fā)投入的成本系數， k， 越小，研發(fā)效率越大，且假設研發(fā)前的生產成本為C， 研發(fā)后，生產成本降低為c;-x，;

假設4：模型中使用上標“A”和“B”分別表示自主研發(fā)、授權研發(fā)模式下的博弈模型的最優(yōu)解。

2模型構建

2.1自主研發(fā)模式

在雙積分政策下，建立供應鏈中制造商自主研發(fā)模型，利用逆向歸納法可對各參數進行求解，決策順序為制造商確定研發(fā)水平，再決定需求量和銷售價格，制造商的利潤函數為：

其中，p.是積分交易價格，Ⅱ是制造商利潤，將上文需求函數帶入制造商利潤函數中，Ⅱ對p?、P?求二階導數后，可知其均小于零，由此可知制造商利潤函數是關于P?、P?的凹函數，通過聯立可得p?、P?， 將其代入需求函數中，可得 q?和q?， 將其代入式（1）中，即制造商的利潤函數，可得關于研發(fā)水平的制造商利潤函數中，此時，Ⅱ分別對x、x?求二階導數后，可得OIIW/G2x=（l+b）/2b-k，因此，當k?gt;（1?+b）/2b，且k?gt;（1?+b，）/2b?時，制造商的利潤函數是關于x?、 x?的凹函數，此時，通過聯立公式可得關于x?、x?的均衡解。

2.2授權研發(fā)模式

除制造商獨立研發(fā)外，授權研發(fā)也成為制造商重要的研發(fā)策略之一，由于兩類車型的差異較大，因此，在供應鏈中考慮燃油車供應商（S1）和新能源車供應商（S2）分別進行技術研發(fā)，且其研發(fā)成功后對制造商進行技術授權，制造商支付其一定的技術費用，并進行生產。此時，供應鏈中決策順序為供應商確定研發(fā)水平和單位技術授權費用，供應商制定批發(fā)價格，制造商再根據批發(fā)價決定訂貨量和銷售價格。當制造商對兩種類型的車進行授權研發(fā)時，制造商和兩個供應商的利潤函數分別為

其中，Ⅱ、為供應商利潤，i=1，2，r 為單位產品技術授權的費用，由于計算過程與上文一致，此處不再詳細列出，利用逆向歸納法可得：

3數值分析

為了更直觀地體現雙積分政策下不同的研發(fā)模式對制造商生產兩種車型決策的差異，將結合車企的發(fā)展現狀及文獻來模擬仿真，驗證上文結論并展開進一步分析。為了使仿真圖更符合現實情況，本節(jié)假設數據如下所示： a?=13，a?=2，c?=0.4，c?=1，b?=1.5，b?=0.1，l=2，l?=1，k?=25，k?=15，g=-0.1，e=0.5，λ=0.2，p.=0.3。

3.1 P.對x和Ⅱ，的影響

從圖1中可知，燃油車研發(fā)水平隨著積分交易價格的增加而減少，新能源車研發(fā)水平隨著積分交易價格的增加而增加，由于積分交易價格必為正值，此時，在自主研發(fā)和授權研發(fā)模式下，制造商利潤都隨積分交易價格的增加而增加，且在自主研發(fā)模式下制造商的利潤增幅不斷擴大，這表明在此情景下，自主研發(fā)模式有利于制造商獲取更大的利潤。

3.2λ對的影響

由圖2可知，在此情境下，自主研發(fā)模式下的制造商利潤均大于授權研發(fā)模式下的制造商利潤。當前國家規(guī)定的新能源車積分比例要求為14%，由于當前還處于新能源車發(fā)展的起步階段，研發(fā)難度較大，市場占有率較低，此時，制造商利潤隨著積分交易價格的增加而減少，而當新能源車積分比例要求達到一定程度時，制造商利潤將隨新能源車積分比例要求的增加而增加，且自主研發(fā)模式下與授權研發(fā)模式下的制造商利潤差將逐漸擴大，這表明從長遠目標來看，自主研發(fā)模式將有利于制造商獲取更大的利潤。

3.3 k;對x和 I 的影響

由圖3可知，當前自主研發(fā)模式下的研發(fā)水平均大于授權研發(fā)模式下的研發(fā)水平，而隨著研發(fā)效率的提高，研發(fā)水平在逐漸增大，且由于新能源車的發(fā)展相對不成熟，相比于燃油車而言，新能源車研發(fā)效率較低。

在對不同研發(fā)模式下研發(fā)成本系數對制造商利潤的影響進行仿真時，易知，隨著兩種車型研發(fā)成本系數的減少，制造商利潤在逐漸提高，且自主研發(fā)模式下利潤更高，相比于授權研發(fā)而言，自主研發(fā)模式下研發(fā)成本系數對利潤的敏感性更高。當新能源車發(fā)展到一定階段時，只生產新能源車可以為制造商帶來更大的利潤。

4結論和啟示

在雙積分政策實施的背景下，傳統汽車制造商處境艱難，面對競爭激烈的外部環(huán)境，對汽車進行研發(fā)，可以提高制造商的發(fā)展速度。因此，結合不同的研發(fā)模式，對其研發(fā)和生產決策進行分析，可以發(fā)現：第一，當汽車技術研發(fā)處于起步階段時，研發(fā)難度較大，研發(fā)效率較低，制造商利潤隨著積分交易價格的增加而減少，而當新能源車積分比例要求達到一定程度時，制造商利潤將隨新能源車積分比例要求的增加而增加。第二，自主研發(fā)模式下的制造商利潤更高，汽車研發(fā)水平更高。第三，隨著研發(fā)成本系數的減少，制造商利潤在逐漸提高，自主研發(fā)模式下研發(fā)成本系數對利潤的敏感性更高。

管理啟示：新能源積分交易價格、新能源車積分比例要求、車企研發(fā)效率是影響傳統整車制造商在市場競爭中的關鍵因素，當新能源車處于初步發(fā)展階段，建議制造商選擇自主研發(fā)模式，以獲取更多利潤。同時，從整個行業(yè)來看，為了加速汽車行業(yè)轉型，政府可以適當提高積分交易價格，提高新能源積分比例要求，這利于新能源車的生產和銷售，對汽車行業(yè)轉型具有一定的意義。

參考文獻：

[1] ZHU Mengping，LIUZhixue，LIJianbin，etal.Electric vehicle battery capacity allocation and recycling with downstream competition[J].European Journal of Operational Research，2020，283（1）：365-379.

[2]熊勇清，李小龍，黃恬恬.基于不同補貼主體的新能源車制造商定價決策研究[J].中國管理科學，2020，28（8）：139-147.

[3] SUN Yafang，ZHANGYuejung，SUBin.Impact of government subsidy on the optimal Ramp;D and advertising investment in the cooperative supply chain of new energy vehicles[J/OL].Energy Policy，2022，164.[2023-01-16].https：//doi.org/10.1016/j. enpol.2022.112885.

[4] YU Yi，ZHOUDequn，ZHADonglan，etal.Optimal production and pricing strategies in auto supply chain when dual credit policy is substituted for subsidy policy[J/OL].Energy，2021，226.[2023-01-16].https：//doi.org/10.1016/j.energy.2021.120369.

[5] OU Shiqi，LINZhenhong，QiLiang，etal.The dual-credit policy：Quantifying the policy impact on plug-in electric vehicle sales and industry profits in China[J].Energy Policy，2018，121：597-610.

[6]于曉輝，葉兆興，李敏.補貼退坡-雙積分政策下兩級供應鏈生產決策優(yōu)化分析[J].運籌與管理，2021，30（3）：42-49.

[7]唐金環(huán)，楊芳，徐家旺.雙積分政策下考慮供需兩側驅動的汽車企業(yè)制造決策優(yōu)化[J].系統工程，2020，38（4）：59-68.

[8] 柴強飛，肖忠東，周光輝.雙積分政策下傳統能源車企的策略選擇研究[J].管理工程學報，2022，36（1）：124-133.

[9] LI Jizi，KUYaoyao，LILongyu，etal.Optimal channel strategy for obtaining new energy vehicle credits under dual credit policy：Purchase，self-produce，or" both？[J/OL].Journal" of" Cleaner" Production，2022，342.[2023-01-20].https：//doi：10.1016/j. jclepro.2022.130852.

[10]盧超，王倩倩，陳強.“雙積分”政策下考慮價格、減排和續(xù)航的汽車供應鏈協調[J].系統工程理論與實踐，2021，41（10）：2595-2608.

[11]丁軍飛，陳偉達，王文賓.制造商競爭環(huán)境下考慮研發(fā)策略的產品定價和供應鏈協調[J].軟科學，2021，35（10）：114-121.

[12]劉叢，劉潔，邵路路，等.“雙積分”政策下新能源車制造商激勵經銷商創(chuàng)新的契約選擇研究[J].管理學報，2022，19（6）：928-937.

[13]王珊珊，張李浩，范體軍.基于碳減排技術的競爭供應鏈投資均衡策略研究[J].中國管理科學，2020，28（6）：73-82.

[14]DUGOUA E，DUMAS M.Green product innovation in industrial networks：A theoretical model[J/OL].Journal of Environ- mental Economics and Management，2021，107.[2023-01-20].https：//doi.org/10.1016/j.jeem.2021.102420.