碳轉(zhuǎn)移與謊報行為雙重影響下供應(yīng)鏈運營決策與協(xié)調(diào)

方 穗 （江蘇大學(xué) 管理學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013）

0 引言

實踐中，微觀減排主體并不是獨立存在于經(jīng)濟系統(tǒng)的，而是與其他企業(yè)交互影響和作用共同存在于供應(yīng)鏈體系中。在碳限額政策的約束下，碳配額短缺的一類企業(yè)為實現(xiàn)減排目標(biāo)、減少碳交易成本，往往會利用其在供應(yīng)鏈中的主導(dǎo)地位將其難以完成的碳減排任務(wù)轉(zhuǎn)移給供應(yīng)鏈上下游其他企業(yè)，從而導(dǎo)致供應(yīng)鏈企業(yè)間碳排放轉(zhuǎn)移的發(fā)生。如：蘋果、戴爾等公司則通過外包轉(zhuǎn)出了其碳排放量。然而，對碳排放轉(zhuǎn)移的承接方而言，碳排放轉(zhuǎn)移對自身生產(chǎn)成本的影響為其私有信息，出于對自身利益的考慮，碳轉(zhuǎn)移的承接方很有可能會謊報碳轉(zhuǎn)移對自身生產(chǎn)成本的影響，這不僅會影響消費者的購買決策，也會影響供應(yīng)鏈企業(yè)的定價決策、減排行為和企業(yè)利潤。因此，為優(yōu)化供應(yīng)鏈內(nèi)部結(jié)構(gòu)、提高企業(yè)減排水平，研究謊報行為和碳排放轉(zhuǎn)移的雙重影響下供應(yīng)鏈企業(yè)的運營策略顯得尤為重要。

目前，Zhong等、Duan等、Wang等等主要從國家、區(qū)域和產(chǎn)業(yè)等宏觀層面分析了碳排放轉(zhuǎn)移的內(nèi)涵、量化測度、流向及影響因素等問題，在微觀層面，學(xué)者們發(fā)現(xiàn)供應(yīng)鏈中普遍存在著企業(yè)擁有私有信息優(yōu)勢的現(xiàn)象，這些企業(yè)往往會利用信息優(yōu)勢進行謊報，從而對供應(yīng)鏈運營決策產(chǎn)生影響。如：劉亮等發(fā)現(xiàn)實際的生鮮供應(yīng)鏈中存在供應(yīng)商謊報農(nóng)產(chǎn)品鮮活度的問題，并運用區(qū)塊鏈技術(shù)來抑制供應(yīng)商的謊報行為。宋英華等發(fā)現(xiàn)在分散決策下，零售商謊報銷售成本信息會對產(chǎn)品最優(yōu)批發(fā)價、綠色度、零售價分別產(chǎn)生正向和負向影響。胡一娟等分析了制造商低報碳成本和碳排放量信息對供應(yīng)鏈減排和定價決策的影響。計國君等發(fā)現(xiàn)制造商和零售商都會通過謊報策略來牟取更多利潤。王勇等發(fā)現(xiàn)制造商的謊報行為雖然提高自身利潤，但會損害其他企業(yè)和供應(yīng)鏈整體的效益。

鑒于此，本文將碳轉(zhuǎn)移和謊報行為納入供應(yīng)鏈體系中，通過構(gòu)建制造商主導(dǎo)的Stackelberg博弈模型，分別在集中和分散決策下，分析碳轉(zhuǎn)移和供應(yīng)商謊報行為對供應(yīng)鏈定價及減排水平的影響，并用收益共享契約對供應(yīng)鏈進行優(yōu)化協(xié)調(diào)。

1 問題描述及模型假設(shè)

1.1 問題描述

本文考慮由單個制造商和單個減排供應(yīng)商所構(gòu)成的二級供應(yīng)鏈。制造商處于完善的碳交易市場內(nèi)且處于主導(dǎo)地位，而供應(yīng)商未進入碳交易市場。制造商初始碳配額不足、供應(yīng)商碳配額富余，制造商利用其主導(dǎo)地位將其難以完成的碳減排量按照單位產(chǎn)品碳轉(zhuǎn)移量T轉(zhuǎn)移給供應(yīng)商。供應(yīng)商將完全承接制造商的碳排放轉(zhuǎn)移，并運用自身減排技術(shù)處理該部分轉(zhuǎn)移量。

1.2 模型假設(shè)

假設(shè)1 假設(shè)供應(yīng)商與制造商都是風(fēng)險中性的理性決策者，且制造商每生產(chǎn)一個單位產(chǎn)品消耗供應(yīng)商提供的一個單位原料。

假設(shè)3 假設(shè)消費者對低碳產(chǎn)品存在偏好，產(chǎn)品市場需求q=a-bp+te，其中：a>0為產(chǎn)品的市場容量，b>0表示需求對價格的敏感系數(shù)，t>0表示消費者低碳意識強度。

假設(shè)4 碳排放轉(zhuǎn)移發(fā)生后，制造商單位產(chǎn)品生產(chǎn)成本c不變，供應(yīng)商生產(chǎn)成本c隨著單位產(chǎn)品碳轉(zhuǎn)移量T的增加而增加。設(shè)供應(yīng)商承接碳轉(zhuǎn)移后的生產(chǎn)成本C=(1+ σT)c，其中σ為制造商碳轉(zhuǎn)移量對供應(yīng)商生產(chǎn)成本的影響系數(shù)。為便于計算，假設(shè)單位產(chǎn)品碳交易價格P>c。

假設(shè)5 除碳轉(zhuǎn)移對供應(yīng)商生產(chǎn)成本的影響系數(shù)為供應(yīng)商私有信息，其他均為對稱信息。參考周艷菊等，假設(shè)供應(yīng)商公開的碳轉(zhuǎn)移對供應(yīng)商生產(chǎn)成本的影響系數(shù)為zσ，其中，z>1表示供應(yīng)商高報碳轉(zhuǎn)移量對供應(yīng)商生產(chǎn)成本的影響。

此外，λ為制造商單位產(chǎn)品初始碳排放量，Π、Π和Π分別代表制造商利潤、供應(yīng)商實際利潤和供應(yīng)商公開利潤。

2 模型構(gòu)建與求解

2.1 分散決策模型

分散決策模式下，制造商作為Stackelberg博弈的主導(dǎo)者，首先決定產(chǎn)品的銷售價格，供應(yīng)商再決定產(chǎn)品的批發(fā)價格和減排量。雙方?jīng)Q策以追求自身利潤最大化為目標(biāo)，采用逆向歸納法求解。此時，供應(yīng)商公開利潤、實際利潤和制造商利潤函數(shù)分別為（以上標(biāo)D表示）：

（1）單位產(chǎn)品的最優(yōu)銷售價格和最優(yōu)批發(fā)價格分別為：

（2）單位產(chǎn)品的最優(yōu)減排量為：

（3）供應(yīng)商公開利潤、實際利潤和制造商的利潤如下：

推論1 產(chǎn)品的銷售價格和批發(fā)價格隨著供應(yīng)商謊報系數(shù)z的增加而增加，但增加的幅度不同；供應(yīng)商的最優(yōu)減排量均隨著供應(yīng)商謊報系數(shù)z的增加而降低。

推論1表明，（1）隨著供應(yīng)商謊報力度的增大，供應(yīng)商傳遞出其承接碳排放轉(zhuǎn)移后的生產(chǎn)成本增大的信息，從而提高產(chǎn)品的批發(fā)價格。制造商也會將批發(fā)價格提高所帶來的損失通過提高銷售價格的方式轉(zhuǎn)嫁給消費者。（2）供應(yīng)商謊報力度增強帶來的銷售價格的提高會導(dǎo)致市場需求量減少，供應(yīng)商為保證利潤，將不會持續(xù)減排，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的減排量降低。

推論2 碳排放轉(zhuǎn)移導(dǎo)致產(chǎn)品的批發(fā)價上升，且這種上升趨勢會隨著供應(yīng)商謊報系數(shù)z的增大而逐漸加速。

推論2表明，接受并處理來自制造商的碳排放轉(zhuǎn)移，會引起供應(yīng)商的碳減排壓力和生產(chǎn)成本的增加。同時，供應(yīng)商會加大謊報力度，提高批發(fā)價格，獲取超額利潤。

推論3表明，當(dāng)供應(yīng)商謊報系數(shù)較小時，產(chǎn)品銷售價格與碳轉(zhuǎn)移成反比。原因在于：制造商轉(zhuǎn)移部分碳排放量給供應(yīng)商后，需要從碳交易市場上購買的碳排放權(quán)減少。此時，供應(yīng)商批發(fā)價格的小幅增加給制造商帶來的成本增加并沒有超過碳轉(zhuǎn)移減少的成本，制造商會降低產(chǎn)品的銷售價格。然而，隨著供應(yīng)商謊報力度增大，供應(yīng)商接受碳轉(zhuǎn)移量的生產(chǎn)成本增加。當(dāng)轉(zhuǎn)移量持續(xù)增加時，供應(yīng)商批發(fā)價格明顯提高，制造商會提高銷售價格保證利潤。

由推論4可知，當(dāng)供應(yīng)商謊報系數(shù)較小時，制造商增加碳轉(zhuǎn)移量會帶來供應(yīng)商單位產(chǎn)品減排量的提升。原因在于，供應(yīng)商減排量的提升促進市場需求增加，所帶來的收益高于承接碳轉(zhuǎn)移量增加的成本。供應(yīng)商會更積極地減排，提高產(chǎn)品低碳化程度。然而，供應(yīng)商的謊報力度逐漸增大，過多轉(zhuǎn)移量使成本過高，供應(yīng)商不得不選擇減少減排投資來保證利潤。

2.2 集中決策模型

集中決策下，制造商和供應(yīng)商雙方均以供應(yīng)鏈總利潤最大化為目標(biāo)。此時，批發(fā)價格內(nèi)部化，供應(yīng)商則不再具有謊報碳轉(zhuǎn)移對生產(chǎn)成本影響的動機。在集中決策下，供應(yīng)鏈的利潤可表示為：

命題2 集中決策下，供應(yīng)鏈的最優(yōu)決策如下：

（1）單位產(chǎn)品的最優(yōu)銷售價格為：

（2）單位產(chǎn)品的最優(yōu)減排量為：

（3）供應(yīng)鏈整體的最優(yōu)利潤為：

推論5表明，制造商和供應(yīng)商合作，雖然產(chǎn)品的銷售價格降低，但是能夠提高產(chǎn)品的低碳水平并擴大市場需求，供應(yīng)鏈能夠獲得更多利潤。因此，與集中決策相比，分散決策會造成供應(yīng)鏈利潤的損失。

3 收益共享契約協(xié)調(diào)策略

命題3 若制造商提供的收益共享系數(shù)φ∈[φ，φ]，收益共享契約可以協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈，并使供應(yīng)商反饋出制造商單位產(chǎn)品碳排放轉(zhuǎn)移量對供應(yīng)商生產(chǎn)成本的真實影響。

由命題3可知，收益共享契約下，供應(yīng)商將不會謊報碳排放轉(zhuǎn)移對其生產(chǎn)成本的影響，且供應(yīng)鏈實現(xiàn)帕累托改進。此外，制造商和供應(yīng)商還將通過討價還價來確定最終的收益共享比例系數(shù)φ，制造商和供應(yīng)商討價還價的能力直接影響著自己所獲利潤的多少。

4 數(shù)值分析

為驗證上述結(jié)論，本文采用Matlab進行數(shù)值分析。基于文獻[9,13]，基本參數(shù)設(shè)置如下：c=5，c=4，λ=4，λ=3，E=17，E=15，a=35，b=0.5，t=0.8，σ=0.5，k=30，p=4。

（1）銷售價和批發(fā)價受碳排放轉(zhuǎn)移量和供應(yīng)商謊報系數(shù)的影響

由圖1可知，銷售價格隨著供應(yīng)商謊報系數(shù)的增大不斷提高，且單位產(chǎn)品碳轉(zhuǎn)移量越大，銷售價格變化的幅度越大；當(dāng)1

圖1 分散決策銷售價格變化

圖2 分散決策批發(fā)價格變化

圖3 兩種情境下銷售價格對比

（2）產(chǎn)品減排量受碳排放轉(zhuǎn)移量和供應(yīng)商謊報系數(shù)的影響

由圖4可知，當(dāng)1

圖4 分散決策減排量變化

圖5 兩種情境下減排量對比

5 結(jié)論

本文分別在分散決策和集中決策兩種情境下，研究了供應(yīng)鏈企業(yè)間的碳排放轉(zhuǎn)移和供應(yīng)商謊報行為對供應(yīng)鏈決策的影響，并運用收益共享契約對供應(yīng)鏈進行協(xié)調(diào)。研究結(jié)果表明：（1）產(chǎn)品的銷售價格和批發(fā)價格與供應(yīng)商謊報系數(shù)正相關(guān)；供應(yīng)商的最優(yōu)減排量與供應(yīng)商謊報系數(shù)負相關(guān)。（2）碳轉(zhuǎn)移會導(dǎo)致供應(yīng)商提供的批發(fā)價格提高。（3）當(dāng)供應(yīng)商謊報系數(shù)較小時，產(chǎn)品的銷售價格會隨著碳轉(zhuǎn)移量的增加而減小。隨著供應(yīng)商謊報力度變大，制造商也會提高銷售價格。（4）當(dāng)供應(yīng)商謊報系數(shù)較小時，碳轉(zhuǎn)移量增加會帶來供應(yīng)商減排量的提升；反之，碳排放轉(zhuǎn)移會抑制供應(yīng)商減排。（5）與集中決策相比，分散決策會降低供應(yīng)鏈總利潤，收益共享可以優(yōu)化供應(yīng)鏈，并激勵供應(yīng)商反饋出真實信息。