減量化下的低碳供應(yīng)鏈運營決策模型研究

蔡麗華+徐玉萍+周興建+曾令吾

摘要：指出了供應(yīng)鏈運營中涉及眾多環(huán)節(jié)，對于低碳經(jīng)濟環(huán)境下從系統(tǒng)上進行碳減排有著重要的作用和意義。二氧化碳等吸熱性強的氣體在供應(yīng)鏈的采購、生產(chǎn)、物流等過程中大量排放后，引起的溫室效應(yīng)實質(zhì)上對環(huán)境造成了嚴重的污染。基于這一污染特征，降低或減少碳排放的本質(zhì)為環(huán)境污染的減量化。從這一視角，考慮的兩種減量化情況下，基于供應(yīng)鏈利潤最優(yōu)建立了減量化下供應(yīng)鏈低碳運營決策模型，進而分別從供應(yīng)鏈和低碳政策制定者的角度提出了強制性碳減排和征收碳稅下的低碳供應(yīng)鏈最優(yōu)運營決策策略。

關(guān)鍵詞：減量化；碳減排；碳稅；供應(yīng)鏈運營決策

中圖分類號：F252

文獻標識碼：A 文章編號：16749944（2017）22015903

1 引言

二氧化碳引起的溫室效應(yīng)實質(zhì)上對環(huán)境造成了嚴重的污染，這一污染特征使得降低或減少碳排放行為的本質(zhì)為環(huán)境污染的減量化，也即低碳供應(yīng)鏈、低碳物流的核心問題。關(guān)于低碳運營決策，研究主要集中在碳減排方式上，包括碳排放政策對企業(yè)生產(chǎn)、庫存決策及利潤和成本的影響等。趙道致等[1]以供應(yīng)鏈為單位，構(gòu)建了供應(yīng)鏈碳減排模型，制定了供應(yīng)鏈整體碳減排優(yōu)化政策；潘登[2]考慮碳稅和碳排放權(quán)交易的環(huán)境下，通過比較單個企業(yè)及雙寡頭企業(yè)的減排與生產(chǎn)優(yōu)化實現(xiàn)最優(yōu)策略下的低碳運營；Song[3]考慮期望利潤最大化及碳排放最小化雙目標下的生產(chǎn)運營策略，并分析低碳運營策略；Chen等[4]研究了強制性減排、限制性減排和碳稅征收3種政策下，企業(yè)考慮成本控制及碳排放降低情形，建立生產(chǎn)計劃的調(diào)整與優(yōu)化模型以實現(xiàn)最優(yōu)化生產(chǎn)運營。

上述研究針對的主要是單個生產(chǎn)企業(yè)及其生產(chǎn)運營策略，但對于碳排放而言，從供應(yīng)、采購開始，直至物流、配送為止，整條供應(yīng)鏈上的各個環(huán)節(jié)都有都涉及到。因此，從供應(yīng)鏈的角度來研究低碳運營十分有必要。低碳的本質(zhì)是碳排放減少，研究從減量化的角度，針對強制性碳減排和碳稅征收兩方面，引入“碳排放彈性系數(shù)”建立減量化下供應(yīng)鏈低碳運營決策模型，研究減量化碳排放下的供應(yīng)鏈決策策略及運營方式，在低碳經(jīng)濟背景下系統(tǒng)研究碳減排。

2 問題描述與假設(shè)條件

2.1 問題描述

一般地，供應(yīng)鏈由供應(yīng)商企業(yè)、制造企業(yè)等多個成員組成。在強制性碳減排和碳稅征收兩種政策下，供應(yīng)鏈通過調(diào)整和優(yōu)化生產(chǎn)決策進行適應(yīng)性運營。為此，供應(yīng)鏈企業(yè)需要考慮兩方面的問題：若處于強制性碳減排政策下，需要根據(jù)碳排放限制值進行生產(chǎn)計劃和調(diào)度，也即供應(yīng)鏈運營決策以碳排放為依據(jù)；若處于碳稅征收政策下，需要考慮生產(chǎn)收益與碳稅差值及的最大化，如何選擇合適的生產(chǎn)量將是一個很重要的問題，此時供應(yīng)鏈運營決策以凈利潤為依據(jù)。

2.2 符號設(shè)定

研究中的符號意義見表1所示。

根據(jù)上述策略，碳稅與計劃產(chǎn)量之間呈相反變化。從最大化利潤的角度，應(yīng)該減少對供應(yīng)鏈碳稅的征收；從政策制定者的角度，加大碳稅征收尤其是對客戶d的碳稅征收可以更快更有效的減少總碳排放量。

6 結(jié)語

供應(yīng)鏈中的供應(yīng)商、制造商、銷售商和客戶都不同程度的涉及碳排放。通過“碳排放彈性系數(shù)”建立減量化下供應(yīng)鏈低碳運營決策模型，從減量化角度研究低碳供應(yīng)鏈，形成低碳供應(yīng)鏈運營決策策略：在強制碳減排下，從最大化利潤的角度，加強限制供應(yīng)商a的碳排放是最優(yōu)低碳供應(yīng)鏈運營決策；從政策制定者的角度，加強限制客戶d的碳排放上可達到較高的減排效果，是最優(yōu)低碳供應(yīng)鏈運營決策。在碳稅征收下，碳稅與供應(yīng)鏈的利潤反向變化，與碳排放同向變化，碳稅對于減少碳排放更快更有效。

參考文獻：

[1]趙道致，呂金鑫.考慮碳排放權(quán)限制與交易的供應(yīng)鏈整體低碳化策略[J].工業(yè)工程與管理，2012，17（5）：65～71.

[2]潘 登.低碳經(jīng)濟下企業(yè)的最優(yōu)生產(chǎn)決策研究[D].秦皇島： 燕山大學(xué)，2012.

[3]Song J P， Leng M M. Analysis of the Single-Period Problem under Carbon Emissions Policies [J]. Handbook of Newsvendor Problems， 2012，17（6）：297～313.

[4]Chen X， Benjaafar S， Elomri A. The carbon-constrained EOQ [J]. Operations Research Letters， 2013， 41（2）：172～179.endprint