楊仕輝，付 菊，楊景茜

(1.暨南大學(xué)經(jīng)濟學(xué)院，廣東廣州 510632；2.中國海洋大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院，山東青島 266100)

碳補貼:生產(chǎn)企業(yè)or消費者?
——基于集中決策兩級低碳供應(yīng)鏈優(yōu)化視角

楊仕輝1，付 菊1，楊景茜2

(1.暨南大學(xué)經(jīng)濟學(xué)院，廣東廣州 510632；2.中國海洋大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院，山東青島 266100)

文章基于兩級低碳供應(yīng)鏈視角，針對制造商主導(dǎo)情景，建立了碳補貼生產(chǎn)企業(yè)政策優(yōu)化決策博弈模型，得到了均衡解，分析了供應(yīng)鏈成員企業(yè)定價和減排優(yōu)化策略，采用羅賓斯坦議價模型求得供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)均衡解；與碳補貼消費者政策進行比較，發(fā)現(xiàn)兩種政策各有所長，沒有絕對優(yōu)劣之分，僅可以相互部分替代；基于總量控制和目標減排導(dǎo)向，給出了政府補貼消費者政策和補貼生產(chǎn)企業(yè)政策最優(yōu)選擇的邊界條件，但政府兩種政策都不能同時實現(xiàn)總量控制和目標減排。在此基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的政策建議。

碳補貼生產(chǎn)企業(yè)政策；碳補貼消費者政策；低碳供應(yīng)鏈；博弈

0 引 言

工業(yè)化時代，人類大量生產(chǎn)和消費工業(yè)化產(chǎn)品，導(dǎo)致大量的二氧化碳排放，對人類生存和可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成嚴重威脅，碳減排已成為世界各國面臨的重大問題，為此，氣候大會不僅積極促進碳減排談判，各國也積極推進碳減排進程，并相繼出臺碳配額、碳稅等碳減排政策，以加強對碳排放企業(yè)和消費者的正面引導(dǎo)，作為公共政策的補貼政策也被許多國家用于碳減排的推進。可是，究竟是將補貼給生產(chǎn)者(企業(yè))還是給消費者，才能產(chǎn)生更好的碳減排效應(yīng)?其次，政府補貼政策的碳減排效應(yīng)究竟是從碳凈減排量(即目標減排)還是從控制總排放量(即總量控制)來評價，會直接影響到政府補貼政策的選擇，因此，政府補貼政策選擇以及供應(yīng)鏈企業(yè)如何應(yīng)對是政府與企業(yè)共同面臨的問題。本文擬建立一個分析框架對此進行分析。

現(xiàn)有研究主要體現(xiàn)在兩方面:

第一，補貼給企業(yè)。絕大部分從政府對企業(yè)補貼的角度出發(fā)，分析政府與企業(yè)之間的博弈關(guān)系及政府政策對供應(yīng)鏈的影響。Mitraa和Websterb[1]建立了一個兩階段博弈模型，研究三種補貼發(fā)放形式對再制造產(chǎn)品的推廣效果，并提出了新產(chǎn)品制造商和再制造產(chǎn)品生產(chǎn)商之間的補貼分享機制。孟衛(wèi)軍[2]在考慮研發(fā)溢出率的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了補貼與研發(fā)三階段博弈模型，從比較補貼效果的角度，研究政府在企業(yè)減排研發(fā)競爭與合作兩種情形下的最優(yōu)補貼問題。方海燕等[3]分析了政府對企業(yè)研發(fā)補貼和產(chǎn)品創(chuàng)新補貼的兩種形式下，基于不同補貼策略的研發(fā)投入和社會福利水平。Xu和Zhou[4]構(gòu)建了包含政府、家電生產(chǎn)企業(yè)和消費者的三方博弈模型，研究政府補貼對家電產(chǎn)業(yè)綠色供應(yīng)鏈的影響。李友東等[5]從低碳研發(fā)投入產(chǎn)出的角度構(gòu)建了制造商和零售商的利潤模型，分析了低碳研發(fā)成本分攤系數(shù)和政府低碳補貼對供應(yīng)鏈低碳化研發(fā)投入的影響。Shi和Bian[6]建立了政府補貼政策下收益共享契約和數(shù)量折扣契約的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)模型，分析發(fā)現(xiàn)收益共享契約和數(shù)量折扣契約都能消除雙重邊際化效應(yīng)，實現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)。Caro等[7]通過聯(lián)合生產(chǎn)模型，研究分散和集中決策時的最優(yōu)產(chǎn)量和供應(yīng)鏈聯(lián)合減排問題。

第二，補貼給消費者。消費者的低碳消費觀念、習(xí)慣、行為偏好等都會影響到企業(yè)是否低碳生產(chǎn)。朱慶華和竇一杰[8]同時考慮消費者環(huán)境偏好和政府補貼政策，經(jīng)過博弈分析，發(fā)現(xiàn)政府補貼政策對促進生產(chǎn)企業(yè)碳減排具有重要作用。Wang和Zhao[9]發(fā)現(xiàn)政府補貼零售商政策對生產(chǎn)商和零售商的產(chǎn)品定價、利潤等具有作用。李媛和趙道致[10]、熊中楷等[11]分別探討了碳稅稅率和消費者的低碳偏好對企業(yè)減排率和產(chǎn)品定價、單位產(chǎn)品碳排放量和供應(yīng)鏈成員利潤的不同影響。柳鍵和邱國斌[12]分析了制造商和零售商合作及非合作情景下政府補貼消費者政策的影響，但沒有涉及碳減排效應(yīng)。Wei等[13]從消費者和企業(yè)的角度比較了政府實行消費補貼政策前后對雙渠道閉環(huán)供應(yīng)鏈影響的差異。Huang等[14]借助燃料汽車供應(yīng)鏈和電動車供應(yīng)鏈，分析政府補貼消費者政策，會促進燃料汽車和電動汽車廠商的碳減排。楊仕輝和付菊[15]針對低碳產(chǎn)品兩級供應(yīng)鏈中上游制造商主導(dǎo)的情境，應(yīng)用Stackelberg博弈理論分別建立了制造商和零售商在有無消費者補貼時的分散決策和集中決策博弈模型。分析發(fā)現(xiàn)，政府實施消費者補貼政策，供應(yīng)鏈成員也能間接從補貼政策中獲得利益，間接實現(xiàn)了補貼供應(yīng)鏈企業(yè)政策的目的，且企業(yè)合作策略更優(yōu)；當(dāng)單位減排率補貼額滿足一定條件時，能夠?qū)崿F(xiàn)供應(yīng)鏈碳排放總量的降低和供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)。

這些研究成果為政府實施補貼政策提供了科學(xué)依據(jù)，但是，這些研究沒有回答究竟是將補貼給企業(yè)好，還是補貼給消費者更好?其次，主要從供應(yīng)鏈是否協(xié)調(diào)和是否實現(xiàn)了減排來評價，沒有考慮政府補貼政策的動機——如目標減排還是總量控制?到目前為止，也沒有發(fā)現(xiàn)相關(guān)成果。本文的貢獻在于借助低碳供應(yīng)鏈分析框架，建立碳補貼給生產(chǎn)者和補貼給消費者博弈模型，從總量控制和目標減排兩方面分析比較低碳補貼政策效果，為政府低碳補貼政策提供理論依據(jù)。

1 問題描述與模型假設(shè)

1.1 問題描述

考慮一條由上游制造商主導(dǎo)的制造商——零售商組成的兩級供應(yīng)鏈。為了減少供應(yīng)鏈的碳排放總量，政府可以選擇將制造商或消費者作為補貼對象，對其實施碳補貼，以此給低碳產(chǎn)品供應(yīng)鏈以外部激勵，發(fā)揮政策導(dǎo)向作用，發(fā)展低碳經(jīng)濟。如前文所述，現(xiàn)有文獻多集中分析補貼企業(yè)的政策效應(yīng)，也有少數(shù)研究關(guān)注補貼消費者的政策，但他們大多是在供應(yīng)鏈上下游企業(yè)間力量不對等的分散和集中決策的對比分析框架下進行的。雖然企業(yè)市場勢力有差異是一個現(xiàn)實，但是，經(jīng)過很多文獻研究證明，在面對政府的碳補貼政策時，供應(yīng)鏈成員企業(yè)間的合作，能夠?qū)崿F(xiàn)更大的經(jīng)濟效益，集中決策相比分散決策而言，均是各企業(yè)更優(yōu)的策略選擇。因此，本文將探討在企業(yè)選擇集中決策時，政府究竟是實施補貼制造商還是補貼消費者的政策，會實現(xiàn)更好的政策效果。

1.2 符號說明

本文中的相關(guān)變量符號及其含義說明，見表1。

1.3 模型假設(shè)

(1)假設(shè)制造商為供應(yīng)鏈的主導(dǎo)者，以批發(fā)價格w向零售商提供產(chǎn)品，零售商再以零售價格p出售產(chǎn)品給消費者；

(2)不考慮制造商的邊際成本、零售商的運營成本；

(3)生產(chǎn)低碳產(chǎn)品的制造商提高碳減排量ξ，相應(yīng)的碳減排成本為C(ξ)，滿足C′(ξ)＞0，C″(ξ)＞0。表明減排成本是關(guān)于減排量的增函數(shù)，邊際減排成本遞增。根據(jù)Ma等[16]和胡軍等[17]的設(shè)定，不妨令C(ξ)＝βξ2/2；

(4)根據(jù)徐春秋等[18]，將單位低碳產(chǎn)品補貼額與單位產(chǎn)品的碳減排量間的關(guān)系設(shè)定為:μ＝sξ；

(5)不考慮缺貨和產(chǎn)品庫存積壓問題；

(6)制造商和零售商進行集中決策，均追求供應(yīng)鏈總利潤最大化；

(7)在沒有補貼政策時，單位產(chǎn)品的碳排放量為單位1。

表1 符號定義

2 補貼制造商低碳優(yōu)化決策模型

2.1 補貼制造商低碳優(yōu)化分散決策模型

在政府補貼低碳產(chǎn)品制造商的分散決策時，政府、制造商、零售商構(gòu)成了一個三階段博弈:第一階段，政府確定單位減排量補貼額s；第二階段，在給定s時，制造商確定產(chǎn)品的批發(fā)價格w和減排量ξ；第三階段，在(s，w，ξ)給定時，零售商確定產(chǎn)品的零售價格p。此時，制造商和零售商的最優(yōu)化問題為:

表2 不同情境下的均衡解

續(xù)表2

2.2 補貼制造商低碳優(yōu)化集中決策模型

此時，以供應(yīng)鏈總利潤最大化為目標，決策變量為(p，ξ)，最優(yōu)化問題為:

但是要達到集中決策的效果，必須滿足各企業(yè)的參與約束，也就是說集中決策下的供應(yīng)鏈所有企業(yè)的收益都要比分散決策下的收益要高，即:

求解(3)式，得到補貼制造商集中決策時低碳產(chǎn)品最優(yōu)批發(fā)價格wC1?為:。其中:。

收益的合理分配是各企業(yè)積極合作的保證，制造商會盡可能使wC1?逼近，而零售商則希望wC2?更接近。這里參考Liu和Ding[19]、夏良杰等[20]的方法，采用羅賓斯坦討價還價模型來確定低碳產(chǎn)品的最優(yōu)批發(fā)價格wC1?，從而得到制造商和零售商各自的企業(yè)利潤。

根據(jù)假設(shè)，制造商主導(dǎo)供應(yīng)鏈，令兩個企業(yè)具有不對稱的耐心程度[20]，分別用貼現(xiàn)因子δ1和δ2表示，且滿足0≤δi≤1，i＝1，2。耐心程度越高，貼現(xiàn)因子越大，說明該企業(yè)的風(fēng)險厭惡程度越小，談判能力更強。令θ?＝(1－δ2)/(1－δ1δ2)，且滿足0≤θ?≤1，θ?代表討價還價后，制造商收益占供應(yīng)鏈總收益的比例，則零售商收益比例為1－θ?。羅賓斯坦討價還價博弈有唯一的子博弈完美均衡，如果δ1和δ2已知，則低碳產(chǎn)品的最優(yōu)批發(fā)價格wC1?應(yīng)滿足:

求解(4)式，可以得到:

由表2的結(jié)果，可計算得補貼制造商集中決策時，供應(yīng)鏈總體的碳排放量TEC1和碳減排量ΔTEC1:

3 政策效應(yīng)比較與最優(yōu)選擇

為了比較補貼消費者政策和補貼制造商政策的優(yōu)劣，將文獻[15]的結(jié)果和本文的結(jié)果進行比較如下。

3.1 政策效應(yīng)比較

根據(jù)表2中的均衡結(jié)果，可以得到如下的命題:

3.2 政策最優(yōu)選擇

下面重點討論在供應(yīng)鏈上下游企業(yè)集中決策時，從總量控制和目標減排兩個視角，分析補貼制造商政策和補貼消費者政策的最優(yōu)選擇。

3.2.1 總量控制

若政府補貼政策是基于總量控制的目的，則會將能夠?qū)崿F(xiàn)更低的供應(yīng)鏈碳排放總量作為補貼對象選擇的依據(jù)。因此，有必要比較兩種補貼對象下對應(yīng)的供應(yīng)鏈總體碳排放量，可得命題5。

命題5 政府實行總量控制低碳政策時，若X＞0且s∈sC1，則TEC1＞TEC2，反之則反。其中X＝cs3(as－2β) (b2＋bc＋c2)＋bc2(b＋c)s5＋2bβs2(b2s－2ac)＋4bβ(bs＋cs－aβ)。

命題5的含義是:若政府實行總量控制低碳政策，當(dāng)s滿足X＞0且s∈sC1時，為了使供應(yīng)鏈碳排放總量更低，政府應(yīng)選擇補貼消費者政策；反之，則應(yīng)選擇補貼制造商政策。

3.2.2 目標減排

若補貼政策是基于目標減排的目的，政府應(yīng)該將能夠?qū)崿F(xiàn)更大的供應(yīng)鏈碳減排量作為補貼對象選擇的依據(jù)。因此，需比較兩種補貼對象下相應(yīng)的凈減排量，可得命題6。

命題6 在政府實行減排目標的低碳政策時，若s滿足(b2＋c2＋bc)cs4－4bcβs2－4bβ2＞0且s∈sC1，則ΔTEC1＜ΔTEC2；反之，則ΔTEC1＞ΔTEC2。

命題6的含義是:當(dāng)s滿足(b2＋bc＋c2)cs4－4bcβs2－4bβ2＞0且s∈sC1，若政府實行減排目標低碳政策，則補貼消費者政策能夠?qū)崿F(xiàn)更高的碳減排量；反之，補貼制造商政策更好。

4 結(jié)論和政策建議

4.1 結(jié) 論

本文基于兩級低碳供應(yīng)鏈，分別建立了政府補貼制造商政策和補貼消費者政策的博弈模型，求解得到相關(guān)變量的最優(yōu)解、供應(yīng)鏈碳排放總量和碳減排量，比較得到了補貼消費者政策和補貼制造商政策選擇的邊界條件。研究結(jié)果表明:

(1)在供應(yīng)鏈成員企業(yè)集中決策時，無論政府選擇的補貼對象是制造商還是消費者，都能推動供應(yīng)鏈減排，且均能間接實現(xiàn)對另一對象的補貼。換言之，兩種政策之間能部分相互替代，沒有絕對優(yōu)劣之分。

(2)基于總量控制和目標減排導(dǎo)向，給出了政府補貼消費者政策和補貼生產(chǎn)企業(yè)政策最優(yōu)選擇的邊界條件。無論是總量控制還是目標減排，政府兩種政策(補貼消費者政策和補貼生產(chǎn)企業(yè)政策)都不能同時實現(xiàn)總量控制和目標減排。

4.2 政策建議

(1)政府層面:政府要建立嚴格的碳排放監(jiān)管制度，根據(jù)行業(yè)特點和消費者需求，確立明確有區(qū)別的碳減排目標導(dǎo)向，分別制定碳補貼企業(yè)政策和碳補貼消費者政策，并通過碳補貼效果評價與反饋機制，來修正和完善碳補貼政策，提高補貼政策的減排效率；為積極引導(dǎo)消費者形成低碳消費理念，要營造低碳環(huán)保的社會氛圍，積極引導(dǎo)消費偏好。

(2)企業(yè)層面:供應(yīng)鏈核心企業(yè)應(yīng)將低碳供應(yīng)鏈設(shè)計、管理、協(xié)調(diào)優(yōu)化等理念納入企業(yè)供應(yīng)鏈戰(zhàn)略；全方位監(jiān)控產(chǎn)品碳足跡，從產(chǎn)品研發(fā)、原材料采購、存儲、物流配送、產(chǎn)品生產(chǎn)、營銷和服務(wù)等各個環(huán)節(jié)降低碳排放；供應(yīng)鏈成員企業(yè)要建立企業(yè)間的碳減排合作伙伴關(guān)系，選擇適合的契約以協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈企業(yè)利益，并根據(jù)政府碳減排的目標導(dǎo)向和碳補貼政策，選擇最優(yōu)的減排、生產(chǎn)、研發(fā)、營銷等決策；加快低碳產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)，確立低碳產(chǎn)品的品牌戰(zhàn)略。

(3)消費者層面:要積極響應(yīng)政府低碳經(jīng)濟的號召，逐漸培養(yǎng)和形成消費低碳和環(huán)保產(chǎn)品的理念、意識與習(xí)慣，降低消費者的碳足跡消耗；并積極參與低碳企業(yè)的經(jīng)營決策環(huán)節(jié)，促進企業(yè)低碳品牌戰(zhàn)略的形成。

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Carbon Subsidy:Enterprises or Consumers?——From Perspective of Centralized Decision－making Two－level Low Carbon Supply Chain Optimization

YANG Shihui1，F(xiàn)U Ju1，YANG Jingqian2
(1.School of Economics，Jinan University，Guangzhou510632，China；2.School of Mathematical Science，Ocean University of China，Qingdao266100，China)

From the perspective of two－level low carbon supply chain and aimed at the manufacturer－dominating scenario，this paper establishes a carbon subsidy enterprise policy optimization game model，obtains the equilibrium solution，analyzes supply chain member pricing and emission reduction optimization strategies，gets supply chain coordination equilibrium solution by adopting Rubinstein bargaining model，and makes a comparison with carbon subsidy consumer policy.The results show that the two different policies have their own good points without absolute advantage and can replace each other only partially.Based on total amount control and target emission reduction orientation，the boundary conditions are provided for the optimal selection of government subsidy consumer policy and government subsidy enterprise policy，but neither of the two policies can achieve total control and target emission reduction.On such a basis，the corresponding policy recommendations are put forward.

carbon subsidy enterprise policy；carbon subsidy consumer policy；low carbon supply chain；game theory

F742

:A

:2095－929X(2017)02－0078－08

(責(zé)任編輯 時明芝)

2016－09－14

國家自然科學(xué)基金面上項目“環(huán)境傾銷與環(huán)境管制的博弈分析、效應(yīng)比較與策略選擇”(71273114)；國家社會科學(xué)基金重大項目“我國重點生態(tài)功能區(qū)市場化生態(tài)補償機制研究”(15ZDA054)。

楊仕輝，男，江西豐城人，暨南大學(xué)經(jīng)濟學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，研究方向:低碳供應(yīng)鏈優(yōu)化、氣候政策與貿(mào)易政策，Email:yangshh@126.com；付菊，女，重慶人，暨南大學(xué)經(jīng)濟學(xué)院碩士生，研究方向:低碳供應(yīng)鏈管理；楊景茜，女，廣東廣州人，中國海洋大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院本科生，研究方向:數(shù)學(xué)建模。