1 緒論

 

1.1 研究背景、目的與意義

1.1.1 研究背景

隨著全球工業經濟的快速發展，二氧化碳等溫室氣體排放日益增多，導致全球氣候變暖，自然災害頻繁發生，對人類生存造成了嚴重威脅。環境問題越來越得到人們的重視，聯合國政府間談判委員會于 1992 年就氣候變化問題達成《聯合國氣候變化框架公約》，又于 1997 年簽訂了《京都議定書》；2009 年在哥本哈根召開的全球氣候變化大會上，如何降低碳排放成為大會主題，與會代表簽訂了《哥本哈根協議》。在此背景下，低碳經濟越來越得到人們的認同，低碳經濟發展模式是低能耗、低污染和低排放。發展低碳經濟，需要轉變傳統的發展觀念，通過技術創新提高能源利用效率，同時開發新能源，如水能、風能、太陽能、生物能、核能等。近年來，在全球金融危機爆發和世界經濟停滯不前的情況下，低碳經濟脫穎而出，成為經濟復蘇的新引擎，成為歐美各國爭相推崇的發展方式，很多發展中國家也將發展低碳經濟列入日程。發展低碳經濟，政府是主導。英國政府在 2003 年發布《我們能源的未來：創建低碳經濟》能源白皮書中最早提出低碳經濟這一概念，受到國際社會推崇。英國在氣候變化和能源政策方面一直領先，通過制定法律規定溫室氣體減排計劃和方案，例如 2008 年英國議會通過的《氣候變化法案》，這部法律讓英國成為世界上首個對氣候變化立法的國家。美國至少 17 個州在《美國清潔能源與安全法案》頒布與實施前，已制定了溫室氣體減排目標。加拿大大不列顛哥倫比亞省環境廳 2008 年制定“溫室氣體限排與交易法”，目標是 2020 年溫室氣體減排三分之一。日本制定了《建設低碳社會行動計劃》、《面向低碳社會的 12 大行動》等促使溫室氣體減排的文件。澳大利亞、南非、巴西、印度等發達國家和發展中國家也相繼提出發展本國低碳經濟的方案。我國政府在哥本哈根會議上就碳減排出了莊嚴承諾，預計到 2020 年，我國將實現單位 GDP 二氧化碳排放比 2005 年下降 40%-45%，政府已將此目標納入“十二五”規劃。為實現會議承諾的目標，我國必須轉變傳統的粗放型經濟增長方式、調整經濟結構，向低碳經濟轉型。

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1.2 文獻綜述

 

1.2.1 碳排放政策下企業行為研究

Benjaafar 等（2013) 考慮存在碳排放權情況下，建立了碳排放限額、碳交易、碳稅與和碳抵消模型。發現在成本沒有顯著增加的情況下，實施碳排放政策可以促進碳排放的減少，但不同政策的碳減排效應存在顯著差異。Petrakis 等（2002）研究了在排放稅政策下企業減排投入的問題，分析了減排投入下的最優補貼問題，分析了當政府分別采取補貼和鼓勵合作政策時，企業在研發水平和社會福利方面的差異。趙道致等(2012)構建了供應鏈整體碳減排優化模型實現碳減排目標以應對低碳環境下碳配額與碳交易政策給供應鏈企業帶來的沖擊。付麗蘋等（2012）引入委托—代理模型，分析政府和企業之間的關系，研究政府對企業碳減排的激勵契約如何影響企業碳減排行為。研究表明，政府通過征收合理的碳稅，可有效激勵高碳排放企業進行碳減排，從而達到減少高碳排放行業碳排放總量的目的。Du 等（2015)考慮在碳排放權交易的情況下，建立報童模型研究排放依賴型供應鏈企業如何進行博弈的過程。研究發現在政府征收碳稅的情況下，企業進行低碳研發投資決策能使供應鏈總的排放量達到預期目標，而碳排放權交易情況下則不能達到預期目標。Zhang等（2013）分析存在碳限額和交易機制的情況下，企業生產多種產品時產量最大化和利潤最優化問題，研究了在一定約束條件下企業如何確定最優訂貨量和碳交易量。馬秋卓等（2014）考慮政府免費分配碳配額、消費者對低碳產品偏好不同以及在碳交易價格外生給定的情況下，企業如何決策其生產周期內的碳減排量和產品價格以實現利潤最大化，同時分析了企業減排邊際成本、產品定價與碳減排量決策之間的關系。楊珺等（2012）建立供應商和銷售商所組成的兩級供應鏈模型，以系統動力學知識為基礎，研究政府強制進行碳排放和征收碳稅兩種碳排放政策對于供應鏈各成員及整個供應鏈總成本和碳排放的影響。Rose 等（1993）分析大型壟斷企業參與碳交易中碳配額分配的問題。研究表明，大型壟斷企業可以通過將無償分配的碳配額進行碳交易的方法獲取暴利。研究還發現，從長期來看，碳配額的無償分配會降低企業的效益和生產能力。Zhang 等（2013）分析了碳限額與碳交易機制背景下，引入多產品報童模型分析單個制造商為了滿足隨機性需求而制定多產品生產計劃的問題。研究發現企業產能邊際價值隨著碳交易價格的增加而降低，基于此，企業的產能投資要以碳交易價格高低為依據，另外還得出企業在碳配額與碳交易機制下會選擇生產更多的低碳產品而非少生產的結論。于飛天等（2007）指出，在成本或技術上有優勢的企業，在超額完成碳配額的情況下可以將剩余的排污權存儲或賣出以獲利，而碳減排邊際成本比較高的企業則與之相反，需要購買其他企業的碳排放權。Song 等（2012）引入單周期報童模型和強制碳減排機制，分析不同政策下企業的最優產量和相應的預期利潤。

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2 補貼企業政策

 

2.1 問題描述

本節分析在政府補貼企業政策下，供應鏈上、下游企業如何選擇最優合作策略進行生產和碳減排決策以實現利潤最大化。不同合作策略下低碳產品價格、產量、單個企業及供應鏈整體碳減排效果、利潤都不同，政府碳補貼政策會對供應鏈企業生產和碳減排決策產生影響，而且供應鏈企業的碳減排行為也會相互影響。本節將對以上情況進行研究并得出結論。

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2.2 模型假設與變量定義

(1)供應鏈存在兩個企業，上下游企業都是制造型企業，相對于上游企業來講，下游企業是零售商，下游企業也具有生產能力，可看作有一定加工能力的零售商。(2)制造商和零售商所生產的低碳產品是必需品，其市場是不完全競爭市場。(3)產品需求是價格的線性函數，即 Q   N ap。其中 N 為市場容量，a 為需求價格敏感系數。制造商和零售商的博弈是兩階段 Stackelberg 博弈，其中制造商是主導者，零售商是追隨者，第一階段是關于碳減排量的博弈，第二階段是產品價格的博弈。兩階段博弈可分成三種合作策略，第一種是競爭(記為 NC)，即兩企業在價格和碳減排上都不合作，制造商首先根據利潤最大化原則確定產品批發價格，零售商要根據制造商的批發價格決定最優產品價格，但制造商和零售商各自決定自己的碳減排量；第二種是半一體化(記為 HC)，即兩企業在定價上不合作，在碳減排上合作，制造商首先根據利潤最大化原則確定產品批發價格，零售商要根據制造商的批發價格決定最優產品價格，然后制造商和零售商在整個供應鏈利潤最大化的情況下決策碳減排量；第三種是一體化(記為 TC)，制造商和零售商采取一體化合作策略，雙方共同決策產品的零售價格和碳減排量以實現整個供應鏈利潤最大化，此時批發價格已不存在。三種合作策略下的博弈如圖 2 所示，采用逆向求解法求解博弈模型。

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3 補貼消費者政策....22

3.1 模型建立與求解............22

3.2 三種合作策略分析比較...........25

3.3 數值模擬....27

3.4 本章結論....29

4 一體化策略下兩種碳補貼政策比較...........31

4.1 碳補貼政策最優選擇...........31

4.2 數值模擬....32

4.3 本章結論....34

5 結論、政策建議與展望...........35

5.1 結論....35

5.2 政策建議....36

5.3 展望....39

 

4 一體化策略下兩種碳補貼政策比較

 

4.1 碳補貼政策最優選擇

由于在上文我們已經得出結論，即無論是政府補貼企業還是補貼消費者，一體化策略下單位產品減排量、供應鏈減排總量最高、產品價格最低、產量以及供應鏈總利潤最高，即一體化是最優的合作策略，所以下面僅對一體化策略下的兩種碳補貼政策進行比較，得出結論。一體化策略下，政府補貼企業政策下產量、供應鏈總利潤高于政府補貼消費者情形。補貼企業能夠更好的推廣低碳產品，擴大低碳產品市場份額，增加供應鏈利潤，從而實現低碳供應鏈的發展。綜上所述，雖然補貼消費者使企業也獲益，可以說政府間接補貼了企業，但是政府直接補貼企業對供應鏈企業更有利。對比兩種補貼政策，無論對于消費者還是企業來講，政府補貼企業政策都能取得較好的福利和政策效果，補貼企業政策優于補貼消費者政策。

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結論

 

供應鏈低碳化對于全球碳減排來講意義重大，必將成為全球發展的趨勢，供應鏈低碳化也是當前學術界研究的熱點。本文研究了由制造商和零售商構成的兩級供應鏈結構中，如何通過政府碳補貼政策來推進供應鏈低碳化發展的問題。針對供應鏈中單一制造商和單一零售商的情形構建制造商主導、零售商追隨 Stackelberg 博弈模型，分析政府分別對供應鏈企業和消費者進行補貼的政策下，企業如何選擇最優合作策略進行生產和碳減排決策，對兩種補貼政策對供應鏈單個企業及整體碳減排、利潤以及產品價格、產量等方面的影響進行討論，并通過數值模擬直觀比較了兩種碳補貼政策的政策效果，得出以下結論：

（1）無論是政府補貼企業還是消費者，三種合作策略下企業碳減排量和利潤、單位產品碳減排量、供應鏈碳減排總量和利潤、產品產量都隨著政府補貼 s 增加而增加，一體化下最高；消費者實際支付的價格都隨著政府補貼的增加而降低，一體化下價格最低。綜上所述，供應鏈企業應當選擇一體化合作策略。

（2）一體化策略下，政府補貼企業時，制造商、零售商碳減排量和利潤、單位產品碳減排量、供應鏈碳減排總量和利潤、產品產量都大于政府補貼消費者情形；政府補貼企業時消費者實際支付產品價格小于政府補貼消費者情形，即補貼企業同樣對消費者更有利。綜上所述，政府應選擇補貼企業而非消費者。政府實施補貼企業的政策一方面提高了企業碳減排的積極性，激勵企業進行碳減排，增加企業和供應鏈利潤，另一方面通過降低產品零售價格降低消費者支出成本，給了消費者實實在在的好處，對于供應鏈企業和消費者都是有利的。在政府對消費者實施碳補貼政策下，雖然政府是對消費者進行補貼，但是一方面由于低碳產品被更多消費者接受，增加了低碳產品銷量，另一方面由于企業提高了低碳產品銷售價格，相當于將政府對消費者的部分補貼轉移到了企業，所以供應鏈企業也間接獲益，但碳減排效果和利潤增加方面都劣于政府直接補貼企業，政府直接補貼企業效果更好，所以政府應對企業進行碳補貼。對供應鏈企業而言，在政府實施碳補貼政策下，只有選擇一體化策略才能實現較高的碳減排效能和企業績效。

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參考文獻（略）