基于聯合減排與銷售努力的三級低碳供應鏈成本分擔契約選擇

劉俊華 黃悅 王福

內容提要：在碳交易政策背景下，從消費者感知最終產成品的角度出發，針對由碳排放依賴型供應商和制造商及進行低碳產品宣傳的零售商組成的三級低碳供應鏈，本文采用Stackelberg博弈模型，考慮環境福利，制造商可選擇無成本分擔（NS）、僅分擔銷售努力成本（SS）、僅分擔減排成本（CS）和兩者均分擔（BS）等契約，探討制造商與供應鏈上下游企業合作減排與銷售努力策略問題，分析不同契約下的供應鏈策略及其對社會福利的影響。研究發現：當制造商的邊際收益達到某一閾值時，制造商才會選取SS或CS模式;當制造商的邊際收益同時大于SS與CS模式下的臨界值條件時，制造商才會選取BS模式，但此時SS與CS模式下的供應鏈各方福利大小關系并不確定;碳排放依賴較大的行業傾向于選取CS模式，依賴銷售努力較大的行業傾向于選取SS模式。

關鍵詞：碳交易機制;碳減排;銷售努力;博弈研究

中圖分類號：F274 文獻標識碼：A 文章編號：1001-148X（2022）01-0123-10

作者簡介：劉俊華（1972-），女，內蒙古涼城人，內蒙古工業大學經濟管理學院教授，管理學博士，研究方向：物流與供應鏈管理;黃悅（1998-），女，河北衡水人，內蒙古工業大學經濟管理學院碩士研究生，研究方向：物流與供應鏈管理;王福（1975-），本文通訊作者，男，內蒙古化德人，內蒙古工業大學經濟管理學院副教授，管理學博士，研究方向：商業模式創新以及物流與供應鏈管理。

基金項目：內蒙古自然科學基金項目，項目編號：2018LH07007，2021LHMS07001;內蒙古哲學社會科學規劃項目，項目編號：2019NDB021。

隨著全球生態環境問題日益突出，碳限額和碳交易成為企業發展的環保約束條件，中國已將碳交易作為降低碳排放的有效途徑。然而單個企業的碳減排效應必定有限，需要從供應鏈的整體進行聯合減排，實施低碳供應鏈管理;同時，需要注意的是消費者對供應鏈上供應商、制造商減排信息不明確，零售商對于以上信息的披露起到了決定性作用。因此，從消費者感知最終產品角度進行分析減排與銷售努力問題很有必要。通常供應商和制造商在供應鏈中是碳排放大戶[1]，低碳產品價值的實現需要銷售環節的宣傳努力，使消費者感知并產生購買意愿，這將進一步激勵供應商與制造商更好地實施減排行為，加大碳減排技術投入，形成良性循環[2-3]。價值創造是由供應鏈上各主體相互協作共同完成的，有社會責任感的品牌商通過承擔部分減排成本方式聯合其代工企業共同實施減排策略[4-6]。消費者從終端零售商處獲得低碳信息，對不同行業感知的敏感度是不同的。通過在碳限額與交易機制下構建由供應商、制造商和零售商組成的不進行成本分擔（NS）、僅分擔銷售努力成本（SS）、僅分擔減排成本（CS）和兩者均分擔（BS）四種不同契約模型，并對這四種減排模式下的供應商、制造商的減排水平、零售商銷售努力程度、減排成本分擔率、銷售努力成本分擔率等進行具體比較，分析不同模型下各方福利的大小關系如何;探究制造商分擔銷售努力成本或與供應商進行合作減排的條件，注重減排水平和銷售努力程度不同的行業會對供應鏈上核心企業選取契約造成的影響很有必要。

一、研究模型、研究假設的提出

（一）問題描述

政府在碳交易機制下給企業進行了碳配額限制，供應商、制造商面臨政府碳配額限制和消費者低碳偏好雙重影響，必須實施低碳減排才能適應市場需要和企業發展。本文構建一個由供應商、制造商、零售商組成的三級供應鏈，其中制造商作為主導者，供應商、制造商考慮減排技術投入、零售商考慮銷售努力投入，研究制造商何時會分擔銷售努力成本、何時會分擔減排成本？符號說明如表1，供應鏈結構如圖1。

（二）研究假設的提出

假設1：為統一計算，假設制造商生產所需的原材料與產成品的比例為1：1，即生產一單位產成品需要一單位原材料[7]。

推論1表明單獨減排時，減排水平、銷售努力程度隨各自的邊際收益增加而增加;隨減排成本增加而減少，企業實行減排或銷售努力程度是以自身的收益及付出成本為尺度來決定的。除此之外，碳減排水平還與企業初始碳排放量有關，初始碳排放量越高企業需投入更多的資金加大減排力度;同時，隨碳交易價格的增加而增加。即單獨減排或銷售努力時，供應鏈上企業決策僅與自身信息及碳交易價格有關，與其他市場信息無關。

2.SS決策模式

制造商在該決策下除承擔自身的減排成本外，也要分擔一部分零售商的銷售努力成本，零售商的銷售宣傳會增加消費者對低碳產品的需求。為了更好地售賣，制造商會對零售商提供一定的資金支持。此時供應鏈上，制造商為主導者，零售商為跟隨者，而供應商單獨進行減排。作為Stackelberg博弈的主導者，制造商在博弈時會選擇減排水平和對零售商成本分擔比例λr，零售商追隨制造商的決策進而選擇出銷售努力程度，供應商獨自決策最優的減排水平。零售商、供應商、制造商的目標福利函數分別為：

推論2表明銷售努力程度隨成本分擔比例的增加而增加，也就是說制造商的成本分擔措施是激勵零售商加大銷售努力的一個關鍵因素。制造商邊際收益的增加會促使其對銷售努力成本的分擔，以吸引更多的消費者，擴大市場需求量;當零售商邊際收益增加時，零售商從自身利益出發會主動投放更多資金進行低碳產品的宣傳售賣。

3.CS決策模式

制造商在該決策下除要承擔自身的減排成本外，還要承擔一部分供應商的減排成本。此時供應鏈上的制造商為主導者，供應商為跟隨者，零售商單獨進行減排。作為Stackelberg博弈的主導者，制造商在博弈時先選擇減排水平和減排成本分擔比例λs，供應商追隨制造商的決策進而選擇出最優的減排水平。零售商獨自決定銷售努力程度，零售商、供應商、制造商的目標福利函數分別為：

由推論3可知供應商的碳減排水平隨成本分擔比例增加而增加，說明制造商的成本分擔措施是激勵供應商增加減排水平的一個關鍵因素。制造商邊際收益的增加會促使其對供應商減排成本的分擔，以吸引更多的消費者，擴大市場需求量;當供應商邊際收益和碳交易價格增加時，從自身利益出發供應商會主動投放更多資金進行碳減排。

命題6表明在制造商進行成本分擔后，制造商的福利相比單獨減排是提高的。作為企業，追求高福利是其經營管理的主要目的，制造商是愿意對零售商的銷售努力成本及供應商的減排成本進行分擔的。制造商承擔零售商的銷售努力成本或承擔供應商的減排成本時供應鏈各方企業及整體的福利均得到了提升。從表面上看制造商損失了一部分資金，但實際上制造商通過減排制造出的以及進行宣傳后的低碳產品將會獲得更大的消費者支持，擴大了市場需求，反而使供應鏈上企業福利增加。

命題7表明在四決策模型下，隨著制造商實施成本分擔，制造商與上下游的聯系更加緊密，供應商、制造商和零售商不僅在BS模式下取得最優總福利值，經濟利潤也在BS模式時取得最優。在以總福利作為目標函數進行決策時，考慮了環境福利的影響，更加注重于環境的考量，企業會加大減排，雖會耗用更多的資金，但其因減排而帶來的經濟利潤大于資金的消耗，相較于其他3種模式，BS模式下會取得更優的利潤。不影響經濟利潤的前提下，企業會更有動力踐行減排與銷售宣傳，選取總福利作為目標函數的決策下，各方的經濟利潤也得到了提升，進一步說明本文同時注重經濟和環境因素作為決策目標是可行的。

三、算例及靈敏度分析

由圖2可知無論制造商選取何種模式，碳交易價格越高，零售商、供應商、制造商的福利均越高。在交易價格與減排水平之間存在正相關下，企業為避免高價格購入碳額會加大減排力度，增加需求進而提升福利;同時，這里交易價格是低于減排企業的邊際收益的，否則企業可能會放棄減排進行碳交易而獲利。

從圖3可知制造商對銷售努力成本分擔比例隨制造商的邊際收益增大而增大，隨零售商的邊際收益增大而減小。從圖4可知碳減排成本分擔比例隨制造商的邊際收益增大而增大，隨供應商的邊際收益增大而減少。制造商邊際收益的增加會促使其對銷售努力成本的分擔，從自身利益出發會主動投放更多資金進行碳減排，以吸引更多的消費者，擴大市場需求量。

四、結論

針對由供應商、制造商和零售商組成三級低碳供應鏈，本文考慮消費者的低碳意識、銷售努力的敏感性和碳交易機制對企業運營決策的影響，分析供應商、制造商減排水平和零售商銷售努力程度決策，制造商應選取何種成本分擔模式的問題。通過構建NS、SS、CS和BS這四種不同模型，對模型進行求解與分析可得結論如下：

（1）在NS模式下，供應鏈上企業碳減排、銷售努力的決策僅受自身信息及碳交易價格的影響。SS與BS模式下，銷售努力程度受制造商的邊際收益的影響;CS與BS模式下，供應商碳減排水平還受制造商的邊際收益的影響。隨著供應鏈企業減排合作程度加深，決策量受供應鏈上主導者制造商的邊際收益的影響越大。

（2）成本分擔比例均與制造商的邊際收益正相關，說明制造商邊際收益的增加會促使其對銷售努力成本、供應商減排成本的分擔，為加大市場需求，制造商會主動出讓更多資金進行成本分擔。制造商作為供應鏈上的主導者，實行成本分擔契約需要耗費一部分支出，只有在其邊際收益足夠大、獲利足夠多時才會實行成本分擔契約。

（3）制造商選取何種模式是有一定條件約束的，當制造商邊際收益大于某一閾值條件時才會選擇SS模式。當制造商邊際收益大于另一閾值條件時，制造商才會選擇CS模式，同時滿足以上兩個條件時才會選擇BS模式。制造商會根據自身邊際收益與市場情況決定實行哪種成本分擔契約都不是絕對的，四種成本分擔契約模式都有各自利弊，NS模式為制造商省去了一部分開支;CS模式/SS模式/BS模式都加強了制造商與上游/下游/上下游的聯系，便于供應鏈更好的運作發展。

（4）在四種決策模型下，隨著制造商實施成本分擔，制造商與上下游的聯系更加緊密，供應商、制造商和零售商的福利在制造商承擔成本時得到優化，各方福利均在BS模式下得到最優。僅分擔減排成本（CS模式）與僅分擔銷售努力成本（SS模式）時，供應鏈各成員福利大小關系不確定，但研究發現碳排放依賴較大的行業傾向于選取CS模式，依賴銷售努力較大的行業傾向于選取SS模式。不同行業減排與銷售努力的力度不同，可通過供應鏈上減排與銷售程度的不同側重情況來進行成本分擔模式的選擇。

本文研究假設供應商、制造商、零售商在不計減排與銷售努力成本時的邊際收益不變，還可進一步對原料價格、批發價格和零售價格作為決策量進行研究。另外，本文設計的四種模式雖改變了制造商的福利，但其碳減排水平沒有改進，需進一步探討。

參考文獻：

[1] Kirilova E G， Vaklieva-Bancheva N G. Environmentally Friendly Management of Dairy Supply Chain for Designing a Green Products′ Portfolio[J].Journal of Cleaner Production， 2017，167： 493-504.

[2] 徐春秋，趙道致，原白云，等. 上下游聯合減排與低碳宣傳的微分博弈模型[J].管理科學學報，2016，19（2）： 53-65.

[3] 向小東，李翀. 三級低碳供應鏈聯合減排及宣傳促銷微分博弈研究[J].控制與決策，2019，34（8）： 1776-1788.

[4] 王芹鵬. 考慮參考減排努力水平效應的聯合減排與競爭動態策略研究[J].中國管理科學，2020，28（10）： 172-182.

[5] Lan C F. A green Supply Chain Coordination Contract Considering Loss Aversion and Carbon Emissions[J].Applied Ecology and Environmental Research，2019，17（4）： 9333-9346.

[6] Hou Q，Guan Y，Yu S. Stochastic Differential Game Model Analysis of Emission-Reduction Technology Under Cost-Sharing Contracts in the Carbon Trading Market[J].IEEE Access，2020，8： 167328-167340.

[7] 張令榮，王健，彭博. 內外部碳配額交易路徑下供應鏈減排決策研究[J].中國管理科學，2020，28（11）： 145-154.

[8] 夏良杰，白永萬，秦娟娟，等. 碳交易規制下信息不對稱供應鏈的減排和低碳推廣博弈研究[J].運籌與管理，2018，27（6）： 37-45.

[9] 范丹丹，徐琪. 不同權力結構下企業碳減排與政府補貼決策分析[J].軟科學，2018，32（12）： 64-70.

[10]李新軍，陳美娜，達慶利. 碳交易視角下政府管制的汽車制造企業閉環供應鏈優化決策[J].管理評論，2020，32（5）： 269-279.

[11]Zhou Y，Bao M，Chen X，et al. Co-op Advertising and Emission Reduction Cost Sharing Contracts and Coordination in Low-carbon Supply Chain Based on Fairness Concerns[J].Journal of Cleaner Production，2016，133： 402-413.

[12]Poyago-Theotoky J A. The Organization of R&D and Environmental policy[J].Journal of Economic Behavior & Organization，2007，62（1）： 63-75.

（責任編輯：關立新）