碳信息不對稱下的供應(yīng)鏈謊報(bào)決策與協(xié)調(diào)研究

楊 磊，鄭晨詩，紀(jì)靜娜

(華南理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易學(xué)院，廣東 廣州 510006)

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碳信息不對稱下的供應(yīng)鏈謊報(bào)決策與協(xié)調(diào)研究

楊 磊，鄭晨詩，紀(jì)靜娜

(華南理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易學(xué)院，廣東 廣州 510006)

低碳環(huán)境下，供應(yīng)鏈上下游企業(yè)之間面臨碳排放量及碳價(jià)格信息不對稱帶來的風(fēng)險(xiǎn)。針對該問題，文章在碳交易環(huán)境下，基于“基準(zhǔn)法”的碳配額分配機(jī)制，構(gòu)建以制造商為主導(dǎo)的兩級供應(yīng)鏈模型，在碳信息不對稱下分析供應(yīng)鏈成員的謊報(bào)行為及其對供應(yīng)鏈績效的影響，研究表明，若制造商擁有碳信息優(yōu)勢并在滿足最優(yōu)謊報(bào)方程的前提下采取謊報(bào)行動，制造商的利潤沒有得到實(shí)質(zhì)的提升，且其謊報(bào)決策并不對供應(yīng)鏈績效產(chǎn)生影響；而當(dāng)零售商擁有碳信息優(yōu)勢時(shí)，一定會為了提高自身利潤而謊報(bào)碳信息，且在最優(yōu)謊報(bào)方程下能提高零售商及供應(yīng)鏈總利潤，同時(shí)降低制造商的利潤，但該謊報(bào)行為不能使供應(yīng)鏈績效達(dá)到最優(yōu)。針對零售商的謊報(bào)行為，文章采用收益共享契約進(jìn)行協(xié)調(diào)，使供應(yīng)鏈績效達(dá)到最優(yōu)，并驗(yàn)證了該契約對激勵(lì)零售商真實(shí)反饋碳信息的有效性。

碳排放量；碳價(jià)格；不對稱信息；謊報(bào)行為；收益共享契約

1 引言

近年來，全球碳排放量連年上升，大氣層溫室氣體濃度以及地表溫度不斷升高。為應(yīng)對日益嚴(yán)重的環(huán)境問題，各國政府相繼出臺溫室氣體減排政策，試圖通過宏觀層面政策推動與市場機(jī)制相結(jié)合的形式開展減碳行動，目前常用的低碳政策手段包括開征碳稅、實(shí)行碳權(quán)交易等。作為世界上最大的發(fā)展中國家，我國發(fā)改委從2011年開始已先后在七省市試行碳交易機(jī)制，低碳政策的全面實(shí)施成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。然而，出于對企業(yè)經(jīng)營活動的保護(hù)，政府并不實(shí)時(shí)公布企業(yè)的碳情況，且大部分企業(yè)不愿披露自身碳信息，碳排放量信息的傳遞存在不對稱性與滯后性。埃森哲2014～2015年的碳披露調(diào)查表明，2014年全球參與碳披露的企業(yè)數(shù)量僅為3396家，大部分為大型跨國企業(yè)；在碳披露質(zhì)量方面，披露平均得分僅53分(滿分100分)。碳排放量信息的不對稱性，加劇企業(yè)的決策難度，導(dǎo)致企業(yè)參與度降低，并可能引發(fā)謊報(bào)風(fēng)險(xiǎn)。此外，在碳交易政策下，碳價(jià)格在二級碳市場上的價(jià)格波動受實(shí)際排放需求、減排履約期臨近以及個(gè)人/企業(yè)碳金融投資等多因素影響，難以預(yù)估。據(jù)悉，2014年我國各碳交易試點(diǎn)的碳價(jià)格差異較大，七大試點(diǎn)的碳價(jià)格最高為130.9元/噸(深圳)，最低為20.74元/噸(天津)。碳價(jià)格的不確定性加劇企業(yè)損益預(yù)期估計(jì)的難度，使得企業(yè)的減排決策難以下達(dá)，且過度的價(jià)格波動也帶來企業(yè)間碳價(jià)格不對稱的隱患。

信息不對稱現(xiàn)象在供應(yīng)鏈中廣泛存在[1-3]，近年來，由于低碳政策的引進(jìn)，碳排放量、碳價(jià)格等信息也成為企業(yè)的私有信息。碳信息不對稱的現(xiàn)象增加了供應(yīng)鏈決策的不確定性性，尤其當(dāng)?shù)吞颊叩囊M(jìn)降低了企業(yè)原有收益而企業(yè)又無足夠資金進(jìn)行減排技術(shù)改進(jìn)時(shí)，為了能在市場競爭中繼續(xù)生存，部分企業(yè)可能會利用碳信息優(yōu)勢進(jìn)行謊報(bào)，從而獲得競爭優(yōu)勢，以彌補(bǔ)低碳政策引入導(dǎo)致的利潤損失。碳謊報(bào)行為可能導(dǎo)致供應(yīng)鏈整體效率降低，并造成合作伙伴間的信任缺失，碳信息不對稱現(xiàn)象對供應(yīng)鏈成員決策及利潤的影響值得進(jìn)一步探討。

碳排放信息是低碳政策實(shí)施的基礎(chǔ)，而碳排放信息披露被認(rèn)為是在企業(yè)碳足跡精準(zhǔn)評估基礎(chǔ)上，向利益相關(guān)集團(tuán)反饋己方的碳排放情況、減排方案及其執(zhí)行的一種行為[4]。目前已有不少學(xué)者對企業(yè)碳信息披露行為進(jìn)行實(shí)證研究。Stanny[5]調(diào)研美國FT500指數(shù)上市公司的碳披露情況，結(jié)果表明大部分公司都對碳披露調(diào)查持積極態(tài)度，但均未明確公布自身碳信息。鄭春美等[6]對我國170家上市公司的環(huán)境披露現(xiàn)狀進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，雖然大部分公司的環(huán)境意識不斷加強(qiáng)，但整體信息披露不足。基于不理想的碳披露現(xiàn)狀，有學(xué)者對影響企業(yè)碳披露因素進(jìn)行研究。如王仲兵等[7]構(gòu)建碳披露指標(biāo)，對滬上市公司的碳信息披露行為與企業(yè)價(jià)值關(guān)系進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)二者并無顯著聯(lián)系。目前大部分碳披露問題均采用宏觀層面的實(shí)證研究，僅有少量學(xué)者從微觀層面進(jìn)行考慮。其中喬晗等[8]在碳排放量信息不對稱情形下，對兩個(gè)競爭企業(yè)的兩階段動態(tài)博弈進(jìn)行分析，并說明企業(yè)具備隱瞞排放量的動機(jī)。目前國內(nèi)外企業(yè)的碳披露水平較低，企業(yè)之間存在嚴(yán)重的碳信息不對稱現(xiàn)象。但目前鮮有碳信息不對稱的相關(guān)文獻(xiàn)，因此本文將在碳信息不對稱下，對供應(yīng)鏈成員的謊報(bào)決策進(jìn)行研究。

收益共享契約作為供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)的一種手段已受到廣泛關(guān)注。林強(qiáng)等[9]采用收益共享契約來協(xié)調(diào)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避型供應(yīng)鏈，并說明零售商風(fēng)險(xiǎn)厭惡程度與收益共享系數(shù)正相關(guān)。目前也有部分學(xué)者對收益共享契約與其它契約相結(jié)合/比較方面的問題展開研究。如龐慶華等[10]在研究市場需求受努力水平影響的供應(yīng)鏈問題時(shí)，采用收益共享契約對三級供應(yīng)鏈進(jìn)行協(xié)調(diào)，結(jié)果顯示單獨(dú)的收益共享契約無法使得供應(yīng)鏈得到協(xié)調(diào)，但若同時(shí)引入回饋與懲罰機(jī)制，三級供應(yīng)鏈可在二者的共同作用下得到協(xié)調(diào)。Kong等[11]構(gòu)建兩個(gè)競爭零售商與一個(gè)供應(yīng)商組成的二級供應(yīng)鏈，分析供應(yīng)商將其中一方的訂單信息泄露給另一零售商的行為，分別采用收益共享契約與批發(fā)價(jià)格契約對供應(yīng)商進(jìn)行協(xié)調(diào)，結(jié)果表明，收益共享契約能更好地激勵(lì)供應(yīng)商真實(shí)反饋信息。以上文獻(xiàn)表明，收益共享契約作為一種有效的機(jī)制，可以協(xié)調(diào)多種復(fù)雜的供應(yīng)鏈問題，還可以較好地與其它契約結(jié)合使用，達(dá)到更好的協(xié)調(diào)效果。因此，本文針對供應(yīng)鏈中的碳信息不對稱現(xiàn)象，將采用收益共享契約進(jìn)行協(xié)調(diào)。

目前鮮有學(xué)者從微觀層面對供應(yīng)鏈中的碳信息不對稱問題進(jìn)行研究，相關(guān)文獻(xiàn)較為缺乏。因此，本文將構(gòu)建以制造商為主導(dǎo)的二級供應(yīng)鏈，基于碳排放交易政策，從高碳排放與低碳排放兩個(gè)維度，對不同類型企業(yè)在擁有碳信息優(yōu)勢下的謊報(bào)決策及其對供應(yīng)鏈的影響進(jìn)行分析，并提出收益共享契約協(xié)調(diào)機(jī)制，為企業(yè)決策提供理論依據(jù)。

2 模型描述與參數(shù)說明

2.1 參數(shù)符號

本文主要采用以下參數(shù)符號，其中下標(biāo)i={s,r,sc}分別代表制造商、零售商及供應(yīng)鏈的參數(shù)，l={s,r}分別代表制造商謊報(bào)和零售商謊報(bào)兩種情況：

p單位產(chǎn)品銷售價(jià)格

Q單周期市場需求

ci單位產(chǎn)品在各個(gè)供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)的成本(不包含碳費(fèi)用)

c單位碳價(jià)格，c≥0，cx為制造商環(huán)節(jié)的平均碳價(jià)格，cz為零售商環(huán)節(jié)的平均碳價(jià)格，ce為集權(quán)模式下的供應(yīng)鏈碳價(jià)格

Q不謊報(bào)情況下的訂貨量

Ql謊報(bào)情況下的訂貨量

w單位產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格

γm制造商的碳排放量謊報(bào)因子，γm≥0

γc制造商的碳價(jià)格謊報(bào)因子，γc≥0

ηm零售商的碳排放量謊報(bào)因子，ηm≥0

ηc零售商的碳價(jià)格謊報(bào)因子，ηc≥0

ami碳排放量系數(shù)，ami>0

aαi基準(zhǔn)碳配額系數(shù)，aαi>0

bmi固定碳排放系數(shù)，bmi>0

bαi固定碳配額系數(shù)，bαi>0

Mi企業(yè)碳排放總量

αi企業(yè)初始分配的總碳配額

fi不謊報(bào)情形下供應(yīng)鏈成員的實(shí)際利潤

fli謊報(bào)情形下供應(yīng)鏈成員的實(shí)際利潤

flik謊報(bào)情形下供應(yīng)鏈成員的公開利潤

Ai企業(yè)所屬行業(yè)的可置信碳排放量系數(shù)區(qū)間，Ai=[aiL,aiH]，其中aiH與aiL分別代表行業(yè)碳排放量系數(shù)的上下限，aiH>aiL>0且ami=[aiL,aiH]

Cc可觀測的碳價(jià)格波動區(qū)間，Cc=[cL,cH]，且Cc∈[cL,cH]

為準(zhǔn)確考查低碳政策對供應(yīng)鏈的影響，本文用非線性的確定性需求函數(shù)。參考Weng[12]與Xu[13]相關(guān)文獻(xiàn)，假設(shè)市場需求與價(jià)格的關(guān)系為：Q=Dp-2k，其中，D>0,k>1/2，D為市場容量，k為價(jià)格敏感系數(shù)。當(dāng)零售商完全滿足市場時(shí)，Q即為訂貨量。在此基礎(chǔ)上，制造商具備足夠的產(chǎn)能，而零售商訂貨量也完全滿足需求。產(chǎn)品一次訂購，不考慮訂貨周期的影響。商品中間產(chǎn)品與成品數(shù)量完全匹配，不考慮產(chǎn)品中途損耗。

在產(chǎn)品生命周期中，碳排放量主要包括生產(chǎn)、運(yùn)輸、倉儲環(huán)節(jié)的直接燃燒與間接的電力排放。關(guān)于碳排放量的度量，存在兩種常見的形式：M(Q)=aQ[14]與M(Q)=aQ+b[15-17]?？紤]到規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，本文采用Mi(Q)=amiQ+bmi表示各企業(yè)正常生產(chǎn)運(yùn)作時(shí)的碳排放量。其中，ami為碳排放量系數(shù)，與工藝技術(shù)水平相關(guān)；bmi為固定碳排放系數(shù)，與產(chǎn)能相關(guān)。

目前，在國際碳配額分配實(shí)踐中大多采用免費(fèi)配額分配機(jī)制。在免費(fèi)配額機(jī)制下，可分為基于歷史排放量分配與基于產(chǎn)出的基準(zhǔn)法分配兩種形式?！皻v史法”是以特定基準(zhǔn)年的企業(yè)碳排放量為基準(zhǔn)為企業(yè)分配配額，實(shí)施較為簡單且企業(yè)接受度高，但會造成“鞭打快?！钡炔还浆F(xiàn)象，且難以適用于企業(yè)擴(kuò)張與產(chǎn)業(yè)新進(jìn)入者的配額分配情形[18]；而“基準(zhǔn)法”是按照行業(yè)碳排放平均水平或先進(jìn)水平設(shè)定統(tǒng)一的排放標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)產(chǎn)出數(shù)據(jù)確定配額量。采用基準(zhǔn)法分配方式能更有效提升行業(yè)技術(shù)水平，且對企業(yè)更為公平；同時(shí)該方法將配額與產(chǎn)量相關(guān)聯(lián)，有效解決了企業(yè)增減產(chǎn)的配額分配問題。目前國內(nèi)外已在部分行業(yè)中采用“基準(zhǔn)法”分配方式，且取得較理想的效果。結(jié)合理論公平性與實(shí)際合理性，本文采用基于“基準(zhǔn)法”的配額分配方式，假設(shè)各企業(yè)正常運(yùn)作時(shí)獲得的初始配額為αi(Q)=aαiQ+bαi，其中，aαi為基準(zhǔn)碳配額系數(shù)，與行業(yè)排放水平與政府要求的排放下降系數(shù)相關(guān)；bαi為固定碳配額系數(shù)，與產(chǎn)能相關(guān)。下文將aαi≥ami,bαi≥bmi的企業(yè)定義為低碳企業(yè)，若企業(yè)aαi

2.2 模型假設(shè)條件

本文所建模型基于以下假設(shè)條件：

(1)在低碳供應(yīng)鏈中，在單周期內(nèi)單一制造商S向單一零售商R提供單一產(chǎn)品，零售商負(fù)責(zé)物流并具備產(chǎn)品加工能力，最終將產(chǎn)品銷售給消費(fèi)者。

(2) 企業(yè)與政府之間的碳核算準(zhǔn)確，企業(yè)獲得的免費(fèi)配額僅供單周期使用，未使用的額度不能累積到下一周期，且企業(yè)與政府間不存在碳排放量謊報(bào)情況。

(3) 供應(yīng)鏈成員各自對應(yīng)的行業(yè)具有特定的行業(yè)碳排放系數(shù)區(qū)間，該信息是可信的公共信息。

(4)在碳交易政策下，碳價(jià)格完全由市場決定。為消除企業(yè)投機(jī)行為的影響，本文僅考慮企業(yè)單周期內(nèi)單次配額買賣行為，且能夠使得企業(yè)最終擁有的配額與碳排放量相等。

2.3 模型描述

在以制造商為主導(dǎo)的二級供應(yīng)鏈中，在強(qiáng)制碳排放交易政策下，所有企業(yè)均被納入控排體系。企業(yè)除了考慮原有生產(chǎn)運(yùn)營成本外，還需額外考慮碳排放成本。在“基準(zhǔn)法”配額分配方式下，政府根據(jù)行業(yè)排放基準(zhǔn)與減排下降指標(biāo)免費(fèi)預(yù)分配一定額度的碳配額給控排企業(yè)，并在后期根據(jù)產(chǎn)量進(jìn)行修正。在該政策下，政府強(qiáng)制要求單周期內(nèi)企業(yè)的碳排放量不得超過擁有的配額。由于碳權(quán)市場的存在，缺乏或盈余配額的企業(yè)可在碳市場買入或出售碳配額，且碳價(jià)格受市場供需關(guān)系影響。在核算周期截止時(shí)，企業(yè)盈余的碳配額不能累積，未繳清的碳排放量將受到嚴(yán)重的懲罰。在此機(jī)制下，供應(yīng)鏈利潤結(jié)構(gòu)由產(chǎn)品市場銷售的凈利潤與碳市場凈利潤兩部分組成。在碳信息對稱下，供應(yīng)鏈利潤為：fsc=(p-csc)Qc+(αsc-Msc)ce。

采用逆向歸納法求解碳交易政策下的集中式供應(yīng)鏈的最優(yōu)決策，可得：

1)當(dāng)csc+(amsc-aαsc)ce<0時(shí)，碳交易市場失衡，供應(yīng)鏈無最優(yōu)解；

2)當(dāng)csc+(amsc-aαsc)ce>0時(shí)，存在唯一最優(yōu)解：

由以上分析可得供應(yīng)鏈的最優(yōu)利潤為：

可見供應(yīng)鏈的最優(yōu)決策與碳政策合理性相關(guān)。在碳交易政策影響下，碳信息對稱的供應(yīng)鏈并不一定存在最優(yōu)解，當(dāng)基準(zhǔn)配額系數(shù)過大且碳價(jià)格過高時(shí)，供應(yīng)鏈價(jià)格與訂貨決策可能無最優(yōu)解。這是由于在碳交易機(jī)制下，基準(zhǔn)配額系數(shù)過大使得企業(yè)可以不通過正常的產(chǎn)品交易，只需生產(chǎn)產(chǎn)品即能獲得利潤，使得產(chǎn)品的利潤模式偏離正常的市場運(yùn)行規(guī)律，統(tǒng)稱為碳市場失衡。為保證市場活動的有序進(jìn)行，政府應(yīng)使得免費(fèi)配額發(fā)放機(jī)制與碳價(jià)格波動滿足：csc+(amsc-aαsc)ce>0。

3 低碳環(huán)境下供應(yīng)鏈成員的謊報(bào)決策

在實(shí)際運(yùn)作中，大部分企業(yè)不愿意進(jìn)行碳披露，從而導(dǎo)致企業(yè)間的碳信息不對稱現(xiàn)象。在碳信息不對稱下，當(dāng)企業(yè)的決策者具有投機(jī)心理且不愿采取減排努力時(shí)，其可能利用自身的碳信息優(yōu)勢，通過謊報(bào)策略為自身爭取更多的利潤。本節(jié)將基于碳排放交易政策，考慮制造商與零售商雙邊碳信息不對稱下的Stackelberg博弈。其中，碳信息不對稱主要指供應(yīng)鏈成員之間的碳排放量與碳價(jià)格信息不對稱。供應(yīng)鏈成員之間除碳價(jià)格、碳排放量信息外，其余信息均為對稱信息。本節(jié)不考慮碳價(jià)格過高導(dǎo)致的碳市場失衡情況。

3.1 制造商的謊報(bào)分析

在Stackelberg博弈下，作為主導(dǎo)者的制造商參考零售商提供的碳信息，在滿足零售商期望利潤的前提下制定批發(fā)價(jià)格策略，作為跟隨者的零售商也將參考制造商提供的碳信息，作出相應(yīng)的訂貨決策。當(dāng)制造商擁有碳信息優(yōu)勢時(shí)，可能會謊報(bào)其碳信息來提高自身的利潤。

在碳交易政策下，當(dāng)制造商采取謊報(bào)策略時(shí)，存在雙謊報(bào)因子(碳排放量與碳價(jià)格)。但在實(shí)際運(yùn)作中存在因雙方碳買賣對接，或制造商碳排放量處于行業(yè)最值而無法采取雙因子謊報(bào)的情況。因此，制造商的謊報(bào)決策包括：雙因子碳謊報(bào)、單碳排放量因子謊報(bào)與單碳價(jià)格因子謊報(bào)。在下文討論中為區(qū)別以上三種情況，在2.1節(jié)參數(shù)的基礎(chǔ)上，增加上標(biāo)m={a,b,c}，分別表示雙因子碳謊報(bào)、單碳排放量因子謊報(bào)與單碳價(jià)格因子謊報(bào)下的供應(yīng)鏈參數(shù)。

假設(shè)制造商對零售商公布的排放量為γmMs，碳價(jià)格為γccx。0<γm<1表示制造商低報(bào)自己的碳排放量；γm>1表示制造商高報(bào)自己的碳排放量；γm=1表示制造商不謊報(bào)碳排放量；γc同理。制造商在滿足零售商期望利潤的前提下，按照自身的公開利潤最大化決定批發(fā)價(jià)格。在此基礎(chǔ)上，零售商相信制造商提供的碳信息，并作出訂貨決策。此時(shí)，制造商的公開利潤、實(shí)際利潤與零售商的利潤函數(shù)分別為：

fssk=(ws-cs)Qs+(αs-γmMs)γccx

(1)

fss=(ws-cs)Qs+(αs-Ms)cx

(2)

fsr=(ps-ws-cr)Qs+(αr-Mr)cz

(3)

由引理1可知，在碳市場不失衡的情況下，若F1>0，制造商采取謊報(bào)行動時(shí)仍存在最優(yōu)批發(fā)價(jià)格、訂貨量與最優(yōu)利潤。若謊報(bào)因子不滿足上述條件，則制造商反饋的碳信息易被判別為假信息。

由定理1與推論1可知，當(dāng)ams≠aαs時(shí)，制造商采取謊報(bào)決策時(shí)，存在特定的最優(yōu)謊報(bào)方程F2=0。在此謊報(bào)基礎(chǔ)上，制造商的最優(yōu)利潤與不謊報(bào)時(shí)相等，且謊報(bào)行為對批發(fā)價(jià)、訂貨量與零售商利潤及供應(yīng)鏈利潤均無影響。即在碳交易政策下，主導(dǎo)者制造商無需為提高利潤而采取任何謊報(bào)行動；若制造商在滿足最優(yōu)謊報(bào)方程的前提下采取謊報(bào)行動，制造商利潤并沒有得到實(shí)質(zhì)的提升，且其謊報(bào)決策并不對供應(yīng)鏈績效產(chǎn)生影響。

大量的研究表明，隨著對環(huán)境問題認(rèn)識的不斷加深，消費(fèi)者的消費(fèi)行為逐漸發(fā)生改變，在購物時(shí)對低碳產(chǎn)品有明顯偏好，并且愿意為環(huán)保型產(chǎn)品支付額外費(fèi)用[19-21]。因此，為獲得更多市場機(jī)會，在滿足自身利益最大化的前提下，制造商可能會適當(dāng)?shù)氐蛨?bào)碳排放量。在行業(yè)可置信區(qū)間As的影響下，制造商的低報(bào)行為存在一定界值。

其中F3=(ams-aαs)cx/cL+aαs，F(xiàn)4=(ams-aαs)cx/cH+aαs。

(4)

取條件③與公式(4)的交集可得制造商低報(bào)碳排放量的可置信區(qū)間。證畢。

由定理2可得不同類型制造商的碳排放量謊報(bào)因子的置信區(qū)間。在行業(yè)可置信區(qū)間As的影響下，制造商不可能無限制地低報(bào)碳排放量，大部分制造商存在與自身碳情況相對應(yīng)的最低碳排放量謊報(bào)因子，且存在部分企業(yè)無法進(jìn)行碳排放量謊報(bào)的情況。例如，當(dāng)ams=aαs時(shí)，或高碳制造商的碳價(jià)格cx=cH時(shí)，或低碳制造商的排放量系數(shù)asL=ams，或碳價(jià)格cx=cL時(shí)，制造商均無法采取低報(bào)碳排放量行為，且考慮到可能存在碳信息泄露等問題，下文將對單碳排放量因子謊報(bào)或單碳價(jià)格因子謊報(bào)作進(jìn)一步討論。

由定理3可知，無論是高碳制造商，還是低碳制造商，當(dāng)其只能采取單碳排放量因子謊報(bào)時(shí)，制造商若低報(bào)碳排放量反而使得利潤偏離了原先的最優(yōu)值；若單純從利潤最大化出發(fā)，此時(shí)制造商必定會如實(shí)向零售商反饋碳排放量信息。此結(jié)論也適用于ams=aαs的情況。

由定理4可知，在考慮制造商采取單碳價(jià)格因子謊報(bào)情況下，當(dāng)ams=aαs時(shí)，制造商利潤與碳價(jià)格無關(guān)，不存在是否需要采取謊報(bào)的決策；當(dāng)ams≠aαs時(shí)，與單排放量謊報(bào)情況相似，謊報(bào)行為反而使得制造商利潤降低。因此，制造商也不會單獨(dú)采取碳價(jià)格謊報(bào)。結(jié)合定理3可知，當(dāng)制造商只能采取單因子謊報(bào)時(shí)，或當(dāng)ams=aαs時(shí)，必定會選擇實(shí)報(bào)自身碳信息。

3.2 零售商的謊報(bào)分析

在碳交易政策下，零售商雖然作為跟隨者，但也可能具備一定的碳信息優(yōu)勢。當(dāng)零售商采取謊報(bào)行動時(shí)，其謊報(bào)決策也包括：雙因子碳謊報(bào)、單碳排放量因子謊報(bào)與單碳價(jià)格因子謊報(bào)。為區(qū)別以上情況，同樣在2.1節(jié)參數(shù)的基礎(chǔ)上，增加上標(biāo)m={a,b,c}，分別表示雙因子碳謊報(bào)、單碳排放量因子謊報(bào)與單碳價(jià)格因子謊報(bào)下的供應(yīng)鏈參數(shù)。

當(dāng)零售商采取謊報(bào)行動時(shí)，對制造商公布的排放量為ηmMr，碳價(jià)格為ηccz。為取信于制造商，零售商的訂貨決策應(yīng)使得自身公開利潤最大。在此基礎(chǔ)上，制造商將會相信零售商提供的信息，并作出決策。零售商謊報(bào)情形下的公開利潤、實(shí)際利潤與制造商的利潤函數(shù)分別為：

frrk=(pr-wr-cr)Qr+ηccz(αr-ηmMr)

(5)

frr=(pr-wr-cr)Qr+cz(αr-Mr)

(6)

frs=(wr-cs)Qr+(αs-Ms)cx

(7)

由定理6可知，在碳市場不失衡前提下，若H1>0，當(dāng)零售商采取謊報(bào)行動時(shí)，存在最優(yōu)批發(fā)價(jià)格、最優(yōu)訂貨量及最優(yōu)利潤；若謊報(bào)因子不滿足上述條件，其謊報(bào)行為將被識別。

在最優(yōu)謊報(bào)方程下，零售商的謊報(bào)行為導(dǎo)致批發(fā)價(jià)格降低，訂貨量增加，在提高自身利潤的同時(shí)提高了供應(yīng)鏈總利潤，但造成了制造商利潤的降低。究其原因，產(chǎn)品訂貨量的提高，彌補(bǔ)了銷售價(jià)格降低導(dǎo)致的損失，使得供應(yīng)鏈利潤升高。制造商基于最優(yōu)謊報(bào)方程采取謊報(bào)行為時(shí)，不會對零售商及供應(yīng)鏈利潤造成影響。與之不同，零售商的謊報(bào)行為會損害制造商的利潤。

定理6 當(dāng)零售商存在雙碳信息優(yōu)勢時(shí)，必會為提高自身利潤而采取謊報(bào)行動。

在碳交易政策下，零售商以最優(yōu)謊報(bào)方程采取行動時(shí)，供應(yīng)鏈利潤低于集權(quán)決策下的供應(yīng)鏈利潤，供應(yīng)鏈無法取得最優(yōu)績效。此時(shí)需要供應(yīng)鏈成員通過合作的方式來獲取更高利潤，下一節(jié)將采用收益共享契約來協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈利潤。

面對具有低碳偏好的消費(fèi)者，零售商同樣會為了獲得更多市場機(jī)會，在滿足自身利益最大化的前提下，傾向于適當(dāng)?shù)氐蛨?bào)碳排放量。在行業(yè)可置信區(qū)間Ar的影響下，零售商的低報(bào)排放量策略具有一定的臨界值。

定理7 零售商以自身利益最大化為前提低報(bào)碳排放量時(shí)，其碳排放量謊報(bào)因子應(yīng)滿足：

①若L2>0，

②若L2<0，

由定理7可得，當(dāng)零售商以最優(yōu)謊報(bào)方程謊報(bào)碳信息時(shí)，在行業(yè)可置信區(qū)間Ar的影響下存在無法低報(bào)碳排放量或謊報(bào)碳價(jià)格信息的情況，部分零售商只能采取單因子謊報(bào)策略或?qū)崍?bào)碳信息策略，下文將對零售商的單因子謊報(bào)決策進(jìn)行分析。

在碳交易政策下，當(dāng)零售商只能采取單碳排放量謊報(bào)時(shí)，為了提高自身利潤，零售商必定會低報(bào)碳排放量。

由定理9可知，當(dāng)零售商采取單碳價(jià)格因子謊報(bào)時(shí)的謊報(bào)決策與碳系數(shù)相關(guān)。高碳零售商將低報(bào)碳價(jià)格，而低碳零售商將高報(bào)碳價(jià)格。

4 低碳供應(yīng)鏈?zhǔn)找婀蚕砥跫s協(xié)調(diào)策略

由第3節(jié)可得，當(dāng)碳信息不對稱時(shí)，制造商的謊報(bào)行為對供應(yīng)鏈利潤無影響，而零售商的謊報(bào)行動改變了原有的利潤平衡，對制造商的利潤造成損害；主導(dǎo)者制造商為消除信息不對稱對自身帶來的利潤損失，針對零售商的謊報(bào)決策有必要設(shè)立合理的契約，促使零售商真實(shí)反饋碳信息，達(dá)到供應(yīng)鏈整體績效的最優(yōu)，因此本節(jié)采用收益共享契約對信息不對稱下的低碳供應(yīng)鏈進(jìn)行協(xié)調(diào)。

由推論2可知，在制造商主導(dǎo)的Stackelberg博弈下，零售商謊報(bào)下供應(yīng)鏈的利潤大于不謊報(bào)下的利潤，由推論3可知信息對稱的集權(quán)式供應(yīng)鏈總利潤大于零售商謊報(bào)下的供應(yīng)鏈利潤，即在Stackelberg博弈下制造商無法通過設(shè)立契約達(dá)到供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)的目的，只能尋求與零售商進(jìn)行合作，以信息對稱的集權(quán)式供應(yīng)鏈利潤為協(xié)調(diào)目標(biāo)，激勵(lì)零售商真實(shí)反饋碳信息。

證明：雙方參與契約的前提條件需滿足個(gè)人理性約束和激勵(lì)相容約束，即參與契約后雙方均能獲得高于零售商謊報(bào)下的利潤，即滿足以下約束：

(8)

由定理10可得，當(dāng)制造商提供的收益共享系數(shù)滿足φ∈[φmin,φmax]時(shí)，零售商將會真實(shí)反饋碳信息，并使得供應(yīng)鏈得到帕累托改進(jìn)，說明在碳信息不對稱情形下，收益共享契約確實(shí)有助于達(dá)成供應(yīng)鏈成員之間的信息共享。

在收益共享系數(shù)滿足φ∈[φmin,φmax]的前提下，制造商和零售商均希望自身的利潤最大化，其中制造商的最優(yōu)收益共享系數(shù)為φmin，零售商的最優(yōu)收益共享系數(shù)為φmax。兩者將進(jìn)行討價(jià)還價(jià)的博弈過程，最終的共享系數(shù)由供應(yīng)鏈成員的議價(jià)能力、風(fēng)險(xiǎn)偏好程度及談判成本等決定，一方議價(jià)能力越強(qiáng)，其最終獲得的利潤將會越大，同時(shí)另一方利潤也將越低[22,23]。

5 數(shù)值分析

為進(jìn)一步直觀說明市場需求敏感系數(shù)對供應(yīng)鏈績效與協(xié)調(diào)的影響，本節(jié)對參數(shù)進(jìn)行具體賦值計(jì)算。假設(shè)D=100000，cx=cz=ce=5，csc=10，aαsc=3，amsc=4，bmi=bαi(i=s,r,sc)。

5.1 價(jià)格敏感系數(shù)對供應(yīng)鏈利潤的影響

由于制造商的最優(yōu)謊報(bào)行為對供應(yīng)鏈利潤不影響，以下只討論價(jià)格敏感系數(shù)對零售商謊報(bào)后的供應(yīng)鏈利潤的影響，作圖1-3。

圖1 制造商利潤與價(jià)格敏感系數(shù)關(guān)系圖

由圖1可得，制造商利潤與供應(yīng)鏈碳系數(shù)相關(guān)。圖中amsc=2時(shí)即為低碳供應(yīng)鏈，amsc=5時(shí)即為高碳供應(yīng)鏈，可見低碳供應(yīng)鏈中的制造商利潤優(yōu)于高碳供應(yīng)鏈下的利潤。此外，制造商利潤與價(jià)格敏感系數(shù)呈凹函數(shù)關(guān)系，無論在高碳或者低碳供應(yīng)鏈中，始終存在使得制造商利潤最大的最優(yōu)價(jià)格敏感系數(shù)，但供應(yīng)鏈碳系數(shù)的不同使得制造商最優(yōu)價(jià)格敏感系數(shù)也不相同。由圖1可知，高碳供應(yīng)鏈中制造商的最優(yōu)價(jià)格敏感系數(shù)低于低碳供應(yīng)鏈中制造商的最優(yōu)價(jià)格敏感系數(shù)，且當(dāng)價(jià)格敏感系數(shù)低于一定值時(shí)，低碳供應(yīng)鏈中制造商的利潤優(yōu)勢明顯減弱。

圖2 零售商利潤與價(jià)格敏感系數(shù)關(guān)系圖

圖3 供應(yīng)鏈利潤與價(jià)格敏感系數(shù)關(guān)系圖

由圖2及圖3可得，零售商及供應(yīng)鏈利潤與供應(yīng)鏈碳系數(shù)相關(guān)，且低碳供應(yīng)鏈中的零售商利潤優(yōu)于高碳供應(yīng)鏈。此外，零售商與供應(yīng)鏈總利潤始終與價(jià)格敏感系數(shù)負(fù)相關(guān)，二者的利潤均隨著價(jià)格敏感系數(shù)的增加而降低，且高碳供應(yīng)鏈下的利潤隨價(jià)格敏感系數(shù)降低的幅度更大。當(dāng)k足夠小時(shí)，高碳供應(yīng)鏈下的零售商利潤與低碳供應(yīng)鏈下的的利潤差別不大，供應(yīng)鏈利潤也如此。

綜上，零售商與制造商具有不同的價(jià)格敏感系數(shù)偏好，越低的價(jià)格敏感系數(shù)對零售商、供應(yīng)鏈總利潤越有利，而制造商存在特定的最優(yōu)價(jià)格敏感系數(shù)。此外，在高碳供應(yīng)鏈中的企業(yè)均更偏好較低的價(jià)格敏感系數(shù)，而越低的價(jià)格敏感系數(shù)也將使得低碳供應(yīng)鏈的利潤優(yōu)勢降低。如果市場價(jià)格敏感系數(shù)過低，將不利于刺激企業(yè)開展減排行動。

5.2 價(jià)格敏感系數(shù)對收益共享契約協(xié)調(diào)的影響

本節(jié)討論價(jià)格敏感系數(shù)對收益共享契約合約參數(shù)及供應(yīng)鏈利潤的影響，假設(shè)amsc=2。

圖4 收益共享契約協(xié)調(diào)下φmin-k與φmax-k關(guān)系圖

圖5 收益共享系數(shù)φmin下fs-k與fr-k關(guān)系圖

在收益共享契約協(xié)調(diào)下，隨著價(jià)格敏感系數(shù)增加，收益共享系數(shù)區(qū)間上下限φmin與φmax均一直減小，取值區(qū)間不斷增大，如圖4。隨著價(jià)格敏感系數(shù)增大，收益共享系數(shù)下限φmin越小，制造商獲得的總利潤百分比越高，其更偏好設(shè)置φmin作為收益共享系數(shù)，最終的共享系數(shù)由供應(yīng)鏈成員的議價(jià)能力、風(fēng)險(xiǎn)偏好程度及談判成本等決定。圖5以收益共享系數(shù)φmin為例討論契約協(xié)調(diào)后對制造商和零售商利潤的影響。可見通過收益共享契約協(xié)調(diào)后的供應(yīng)鏈中，供應(yīng)鏈成員的利潤與價(jià)格敏感系數(shù)有關(guān)。隨著價(jià)格敏感系數(shù)的提高，零售商利潤逐漸降低，制造商利潤仍為先升高后降低，零售商的利潤遠(yuǎn)大于制造商的利潤，隨著價(jià)格敏感系數(shù)的增大，利潤差距減小并逐漸趨于一致。協(xié)調(diào)后，零售商利潤的最優(yōu)價(jià)格敏感系數(shù)k=0(不可能)；而制造商存在對應(yīng)的最優(yōu)價(jià)格敏感系數(shù)，數(shù)值略大于零售商的最優(yōu)敏感系數(shù)。說明供應(yīng)鏈成員的價(jià)格敏感系數(shù)偏好不同，在確定的價(jià)格敏感系數(shù)下，供應(yīng)鏈通過收益共享契約協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈，能達(dá)到該系數(shù)下的最優(yōu)供應(yīng)鏈績效。

6 結(jié)語

近年來，由于低碳政策引進(jìn)，碳排放量、碳價(jià)格等信息成為企業(yè)的私有信息，碳信息不對稱的現(xiàn)象增加了供應(yīng)鏈成員決策的難度和風(fēng)險(xiǎn)。在此背景下，本文從供應(yīng)鏈角度出發(fā)，構(gòu)建以制造商為主導(dǎo)的二級供應(yīng)鏈，基于碳交易政策，在同時(shí)考慮碳排放量和碳價(jià)格信息不對稱下，運(yùn)用博弈論方法，探討了不同類型的企業(yè)在低碳政策下的最優(yōu)決策、謊報(bào)行為及協(xié)調(diào)機(jī)制。

本文得到的主要結(jié)論為：在碳交易政策下，當(dāng)制造商擁有碳信息優(yōu)勢并且以利潤最大化為目標(biāo)時(shí)，有可能不謊報(bào)碳信息，且當(dāng)其以最優(yōu)謊報(bào)方程或謊報(bào)區(qū)間采取謊報(bào)行動時(shí)，并不對供應(yīng)鏈利潤產(chǎn)生影響。若制造商只能采取單因子謊報(bào)，則其必定會選擇實(shí)報(bào)自身碳信息。而對于零售商而言，若零售商擁有碳信息優(yōu)勢，其必定會采取碳信息謊報(bào)策略，且其謊報(bào)行為提高了自身利潤及供應(yīng)鏈利潤。對于供應(yīng)鏈整體而言，零售商的謊報(bào)行為并不是最優(yōu)的決策，此時(shí)的供應(yīng)鏈總利潤始終低于集權(quán)決策下的供應(yīng)鏈利潤。當(dāng)零售商只能采取單碳排放量因子謊報(bào)時(shí)，其必定會為了最大化利潤而低報(bào)碳排放量；當(dāng)零售商只能采取單碳價(jià)格謊報(bào)時(shí)，高碳零售商將低報(bào)碳價(jià)格，而低碳零售商將高報(bào)碳價(jià)格。針對供應(yīng)鏈碳信息不對稱下成員的謊報(bào)行為，本文設(shè)計(jì)了收益共享契約來協(xié)調(diào)兩者之間的關(guān)系，并得出收益共享系數(shù)的取值區(qū)間，在此基礎(chǔ)上供應(yīng)鏈可得到帕累托改進(jìn)。

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MisreportingDecisionsandCoordinationinSupplyChainunderAsymmetricCarbonInformation

YANG Lei, ZHENG Chen-shi, JI Jing-na

(School of Economics and Commerce, South China University of Technology, Guangzhou 510006, China)

Low-carbon policies have been implemented by governments to reduce carbon emissions in recent years, which bring new challenges to firms’ operation and supply chain management. Under low-carbon economy, the supply chain members have risks caused by asymmetric carbon information, including carbon emission and carbon price information. Under such circumstances, a two-echelon supply chain involved one manufacturer and one retailer is developed, where the manufacturer is the leader and the retailer is the follower. With carbon trading policy, the misreporting behavior of the supply chain members and their influences on supply chain performance are ivestigated based on “Benchmarking” carbon quota allocation mechanism. The study analytically shows that under the condition that the manufacturer has carbon information advantages and seeks the maximum profit, his misreporting behavior has no effect on his own performance as well as the supply chain performance. However, conclusions are drawn that the retailer, who is in a subordinate position, will lie about the information when he has the advantages of carbon information. The lying behavior of retailer will increase the profit of both the retailer and the supply chain, but decrease the profit of the manufacturer. Such behavior cannot lead to the maximum supply chain performance. In this paper,the revenue sharing contract is used to coordinate the supply chain.Furthermore,this work derives the reasonable range of the revenue sharing contract coefficient,under which the profit of the supply chain can be maximized. It can also motivate the retailer to reflect the carbon information honestly.

carbon emission; carbon price; asymmetric information; misreporting; revenue sharing contract

1003-207(2016)04-0111-10

10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2016.04.013

2014-03-21；

2015-10-17

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(71101054, 71101055, 71572058)；華南理工大學(xué)中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(2015ZZ057)

紀(jì)靜娜(1990-)，女(漢族)，廣東汕頭人，華南理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易學(xué)院，博士研究生，研究方向：低碳供應(yīng)鏈，E-mail：ji.jn@mail.scut.edu.cn.

F224；F274

A