碳轉移與謊報行為雙重影響下供應鏈運營決策與協調

方穗

摘? 要：準確提煉碳排放轉移和謊報行為對供應鏈運營決策的影響機理，有助于提升供應鏈運營效率。通過構建制造商主導的Stackelberg博弈模型，分別在分散和集中情景下分析了碳轉移和謊報行為對供應鏈運營決策的影響，并采用收益共享契約協調供應鏈。研究表明：產品銷售價格和批發價格與供應商謊報系數正相關，供應商最優減排量與供應商謊報系數負相關;碳轉移導致供應商提高批發價格;當謊報系數較小時，碳轉移量增加可以提高供應商產品減排量;反之，碳轉移會抑制供應商減排。

關鍵詞：低碳供應鏈;碳轉移;謊報行為;Stackelberg博弈

中圖分類號：F274? ?文獻標識碼：A

Abstract： Accurately refining the impact mechanism of carbon emission transfer and misreporting behavior on supply chain operation decisions will help to improve the efficiency of supply chain operations. By constructing a manufacturer led Stackelberg game model， this paper analyzes the impact of carbon emission transfer and misreporting behavior on supply chain operation decision under decentralized and centralized situations respectively. In addition， revenue sharing contract is used to coordinate the supply chain. The research shows product sales prices and wholesale prices are positively correlated with suppliers misreporting coefficients， and supplier optimal emission reductions are negatively correlated with suppliers misreporting coefficients; carbon emission transfer behavior will lead to the increase of product wholesale price; when the supplier's misreporting coefficient is small， the increase in the amount of carbon transfer will increase the supplier's product emission reduction; conversely， the carbon transfer will inhibit the supplier's emission reduction.

Key words： low carbon supply chain; carbon emission transfers; misreporting behavior; Stackelberg game model

0  引? 言

實踐中，微觀減排主體并不是獨立存在于經濟系統的，而是與其他企業交互影響和作用共同存在于供應鏈體系中[1]。在碳限額政策的約束下，碳配額短缺的一類企業為實現減排目標、減少碳交易成本，往往會利用其在供應鏈中的主導地位將其難以完成的碳減排任務轉移給供應鏈上下游其他企業，從而導致供應鏈企業間碳排放轉移的發生[2]。如：蘋果、戴爾等公司則通過外包轉出了其碳排放量[3]。然而，對碳排放轉移的承接方而言，碳排放轉移對自身生產成本的影響為其私有信息，出于對自身利益的考慮，碳轉移的承接方很有可能會謊報碳轉移對自身生產成本的影響，這不僅會影響消費者的購買決策，也會影響供應鏈企業的定價決策、減排行為和企業利潤。因此，為優化供應鏈內部結構、提高企業減排水平，研究謊報行為和碳排放轉移的雙重影響下供應鏈企業的運營策略顯得尤為重要。

目前，Zhong等[4]、Duan等[5]、Wang等[6]等主要從國家、區域和產業等宏觀層面分析了碳排放轉移的內涵、量化測度、流向及影響因素等問題，在微觀層面，學者們發現供應鏈中普遍存在著企業擁有私有信息優勢的現象，這些企業往往會利用信息優勢進行謊報，從而對供應鏈運營決策產生影響。如：劉亮等[7]發現實際的生鮮供應鏈中存在供應商謊報農產品鮮活度的問題，并運用區塊鏈技術來抑制供應商的謊報行為。宋英華等[8]發現在分散決策下，零售商謊報銷售成本信息會對產品最優批發價、綠色度、零售價分別產生正向和負向影響。胡一娟等[9]分析了制造商低報碳成本和碳排放量信息對供應鏈減排和定價決策的影響。計國君等[10]發現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[11]發現制造商的謊報行為雖然提高自身利潤，但會損害其他企業和供應鏈整體的效益。

鑒于此，本文將碳轉移和謊報行為納入供應鏈體系中，通過構建制造商主導的Stackelberg博弈模型，分別在集中和分散決策下，分析碳轉移和供應商謊報行為對供應鏈定價及減排水平的影響，并用收益共享契約對供應鏈進行優化協調。

1? 問題描述及模型假設

1.1? 問題描述

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

1.2? 模型假設

假設5? 除碳轉移對供應商生產成本的影響系數為供應商私有信息，其他均為對稱信息。參考周艷菊等[13]，假設供應商公開的碳轉移對供應商生產成本的影響系數為zσ，其中，z>1表示供應商高報碳轉移量對供應商生產成本的影響。

2? 模型構建與求解

2.1? 分散決策模型

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

推論1? 產品的銷售價格和批發價格隨著供應商謊報系數z的增加而增加，但增加的幅度不同;供應商的最優減排量均隨著供應商謊報系數z的增加而降低。

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

推論2? 碳排放轉移導致產品的批發價上升，且這種上升趨勢會隨著供應商謊報系數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移，會引起供應商的碳減排壓力和生產成本的增加。同時，供應商會加大謊報力度，提高批發價格，獲取超額利潤。

推論3? 當1<z<時，產品的銷售價格隨著碳排放轉移量T的增加而減小;當<z<z時，產品的銷售價格隨著碳排放轉移量T的增加而增加。

推論3表明，當供應商謊報系數較小時，產品銷售價格與碳轉移成反比。原因在于：制造商轉移部分碳排放量給供應商后，需要從碳交易市場上購買的碳排放權減少。此時，供應商批發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移減少的成本，制造商會降低產品的銷售價格。然而，隨著供應商謊報力度增大，供應商接受碳轉移量的生產成本增加。當轉移量持續增加時，供應商批發價格明顯提高，制造商會提高銷售價格保證利潤。

推論4? 當1<z<時，供應商的最優減排量隨著碳轉移量T的增加而增大;當<z<z時，供應商的最優減排量隨著碳轉移量T的增加而降低。

由推論4可知，當供應商謊報系數較小時，制造商增加碳轉移量會帶來供應商單位產品減排量的提升。原因在于，供應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移量增加的成本。供應商會更積極地減排，提高產品低碳化程度。然而，供應商的謊報力度逐漸增大，過多轉移量使成本過高，供應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，制造商和供應商雙方均以供應鏈總利潤最大化為目標。此時，批發價格內部化，供應商則不再具有謊報碳轉移對生產成本影響的動機。在集中決策下，供應鏈的利潤可表示為：

（1）單位產品的最優銷售價格為：

（2）單位產品的最優減排量為：

（3）供應鏈整體的最優利潤為：

推論5? 與分散決策相比，集中決策下的銷售價格較低，但產品最優減排量較高，即p<p，e>e;集中決策下的供應鏈整體利潤高于分散決策下的供應鏈整體利潤，即Π>Π+Π。

推論5表明，制造商和供應商合作，雖然產品的銷售價格降低，但是能夠提高產品的低碳水平并擴大市場需求，供應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鏈利潤的損失。

3? 收益共享契約協調策略

針對分散決策由于“雙重邊際化”和謊報導致供應鏈整體利潤損失的問題，本節采用收益共享契約進行協調。整個銷售周期結束后，供應商與制造商根據約定的比例分配供應鏈總利潤，制造商以φ0<φ<1共享比例將自己的部分利潤返還給供應商，即參與契約后制造商利潤為1-φΠ，供應商利潤為φΠ。

命題3? 若制造商提供的收益共享系數φ∈φ，φ，收益共享契約可以協調供應鏈，并使供應商反饋出制造商單位產品碳排放轉移量對供應商生產成本的真實影響。

證明：雙方參與契約的前提條件需滿足個人理性約束和激勵相容約束，即參與契約后雙方均能獲得高于供應商謊報下的利潤，即滿足以下約束：。聯立求解可得：<φ<。

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

4? 數值分析

為驗證上述結論，本文采用Matlab進行數值分析。基于文獻[9，13]，基本參數設置如下：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）銷售價和批發價受碳排放轉移量和供應商謊報系數的影響

由圖1可知，銷售價格隨著供應商謊報系數的增大不斷提高，且單位產品碳轉移量越大，銷售價格變化的幅度越大;當1<z<2時，產品的銷售價格與單位產品碳轉移量成反比;當2<z<5.4時，產品的銷售價格則與單位產品碳轉移量成正比。圖2表明，產品的批發價格隨著碳排放轉移量的增加而增加，且增幅會隨著供應商謊報系數的增加而變大。圖3為集中和分散兩種決策下產品銷售價格的對比圖，驗證推論5。

（2）產品減排量受碳排放轉移量和供應商謊報系數的影響

由圖4可知，當1<z<2時，產品減排量隨著單位產品碳轉移量增加而減少;當2<z<5.4時，產品減排量隨碳轉移量增加而增加。圖5為集中和分散兩種決策下產品減排量和銷售量的對比圖，驗證推論5。

5? 結? 論

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

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