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内外部碳配额交易路径下供应链减排决策探讨

  • 论文价格:150
  • 用途: 硕士毕业论文 Master Thesis
  • 作者:上海论文网
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  • 论文字数:34215
  • 论文编号:el2022011022554627547
  • 日期:2022-01-10
  • 来源:上海论文网

企业管理论文哪里有?本文针对碳配额及交易政策下由单供应商、单制造商组成的二级供应链,考虑供应商碳配额不足而制造商碳配额有剩余的情况,构建仅在外部碳市场交易和内外部碳交易路径共存情形下的供应链碳减排决策模型,研究内外部碳交易路径下供应链成员企业碳交易路径选择和碳减排决策,分析内外部碳交易价格、碳减排成本系数等对供应链成员企业生产和碳减排决策的影响。


1   绪论


1.2   国内外研究综述

1.2.1   供应链碳减排

国外学者对于供应链碳减排相关问题的研究起步较早,AM Escapa(2002)[1]总结企业进行碳减排的动因主要有两种,一是企业为了获得更多的利润而自主减排,二是政府实施强制措施要求企业进行碳减排;Lee et al.(2015)[2]通过分析 2003-2010 年间 362 家公司的数据,发现企业进行减排技术投入可以减少碳排放并带来积极的财务绩效;Liu(2012)[3]利用两阶段 Stackelberg 博弈模型研究了消费者低碳偏好对供应链成员企业的影响,发现环保型制造商和零售商的的利润与消费者低碳偏好呈正相关;  Aljazza(r2017)[4]等发现延期支付可以降低供应链系统的碳减排成本;Yang 等(2018)[5]通过构建是否进行回收再制造的双渠道供应链模型,研究了在渠道供应链中是否进行回收再制造问题,提出了双渠道闭环供应链的最优碳减排和产品定价策略。随着二氧化碳等温室气体的排放问题日益严峻,国内学者也对供应链碳减排问题展开了研究,朱庆华(2011)[6]等分析了消费者低碳偏好和政府环保补贴对供应链生产和碳减排决策的影响,为政府和企业相关决策提供一定的理论指导;田江等(2014)[7]运用动态博弈理论对供应链碳减排效率问题展开了研究,认为供应链成员企业完全合作能实现供应链利润和碳减排率的最大化;李友东(2016)[8]等研究了成本共担契约和收益共享契约对制造商碳减排决策的影响,发现制定合理的契约参数能促进制造商进行减排技术升级;梁喜(2020)[9]等人通过对比线下零售渠道、线上直销双渠道以及线上分销双渠道三种模型,研究消费者低碳偏好和渠道偏好对企业碳减排决策的影响,发现引入线上渠道能够有效提高制造商的碳减排率。

此外,在供应链碳减排的研究中,学者们常考虑政府规制,如碳税、碳补贴、碳惩罚和碳配额交易等,李冬冬(2019)[10]证明了在技术创新视角下,政府推行碳补贴政策能够有效提高供应链碳减排技术投入力度;王珊珊(2020)[11]等研究发现碳税比例设置在合理区间内才能促进企业进行碳减排;HadiMoghimi(2012)[12]研究了碳惩罚对供应链运营决策的影响,证明了碳惩罚能够影响企业的运营模式进而降低供应链中的碳排放量;袁猛(2018)[13]等通过建立碳配额约束背景下的考虑风险规避的闭环供应链决策模型,研究发现宽松的碳配额政策会提高企业利润但会降低环境效益;Chen(2011)[14]等使用 EOQ 模型研究了碳限制、碳税和碳配额交易政策下的减排技术投入与企业碳排放量之间的关系;

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3   外部碳市场交易路径下供应链减排决策模型


3.1   问题提出

在政府碳配额政策下,供应链成员企业受到碳配额的约束,当企业碳排放量超过政府分配的碳配额时,企业会主动购买碳配额以避免碳排放超出带来的巨额惩罚;当企业碳排放量低于政府分配的碳配额时,多余的碳配额可以出售以获得额外收入。在碳配额及交易政策的规制下,供应链成员企业需要进行碳减排投资以提高自身碳减排率。 基于此,针对单供应商和单制造商组成的二级供应链,供应商向制造商提供中间产品,制造商向消费者提供最终产品,双方都受政府的碳配额约束,且都可以通过投资碳减排技术来提高碳减排率。若碳减排后企业碳排放量仍高于政府分配的碳配额,则需要在碳市场购买碳配额,反之可以出售多余的碳配额。本文构建制造商主导供应商跟随的Stackelberg 博弈模型,首先制造商作为主导者根据市场需求决定产品生产量和自身碳减排率,随后供应商决策中间产品批发价格和自身碳减排率,研究仅在外部碳市场交易路径下的供应链成员企业生产和碳减排决策,以及碳市场交易价格、碳减排成本系数等对企业利润的影响。

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5   不同碳配额交易路径对比分析


5.1   碳减排率对比

本节通过对比不同碳交易路径下的供应链成员企业碳减排大小,得到推论如下:

推论 5.1:不同碳交易路径下的供应链成员企业碳减排率差值与企业碳减排成本系数、内外部碳交易价格有关。 

在第三章求出的供应链成员企业仅在外部碳市场交易的供应商最优碳减排率𝑟𝑠(1)∗,制造商最优碳减排率𝑟𝑚(1)∗;在第四章求出的供应链内部碳交易不能满足供应商碳配额需求时供应商最优碳减排率𝑟𝑠(2)∗,制造商最优碳减排率𝑟𝑚(2)∗;供应链内部碳交易能满足供应商碳配额需求时供应商最优碳减排率𝑟𝑠(3)∗,制造商最优碳减排率𝑟𝑚(3)∗。为了分析不同碳交易路径下的企业最优碳减排决策变化,对供应链成员企业进行内外部碳配额交易不同情形下的供应商和制造商碳减排率进行对比

了更清晰更直观的展示上述结论,下面通过数值仿真来对比不同条件下供应链成员企业的最优碳减排率,这里选用𝑏 = 1,𝑐𝑚= 5,𝑐𝑠= 5,𝑒𝑠= 5,𝑒𝑚= 5,  𝜃 = 5,𝑔1=6。同时为了满足假设条件 2 以及约束条件(18)和(27),此处根据第 4 章的结果,在内部碳交易不能满足供应商碳配额需求情形下,选取𝐸𝑚= 65,  𝐸𝑠= 10,在内部碳交易能满足供应商碳配额需求情形下,选取𝐸𝑚= 150,  𝐸𝑠= 30。


5.2   中间产品批发价格和订购数量对比

本节通过对比不同碳交易路径下供应链中间产品批发价格和订购数量,得出推论如下:

推论 5.2:当供应商碳配额短缺量高于制造商剩余量时,若制造商剩余碳配额不能满足供应商需求,制造商将不存在内部碳交易的动机,内部碳交易不能达成。

综上可以得出以下结论:

(1)当内部碳交易价格为 0,即供应链内部碳配额免费转让时,若制造商剩余碳配额不能满足供应商碳配额需求,供应商会提高中间产品批发价格而批发数量不变,此时制造商作为供应链主导者,将不存在剩余碳配额转让的动机;反之,供应商会降低中间产品批发价格且批发数量不变,制造商将存在内部转让碳配额的动机。

(2)当内部碳交易价格大于 0,分以下三种情况:

①供应链成员企业的碳减排成本系数都很大时,若制造商剩余碳配额不能满足供应商碳配额需求,制造商会增加中间产品订购数量,而供应商却提高中间产品批发价格导致制造商利润受损,制造商作为主导者将不存在内部碳交易的动机;反之,制造商会减少中间产品订购数量,而供应商会降低中间产品批发价格,制造商作为主导者若能提高自身利润将存在内部碳交易的动机;

②当供应商减排成本系数较大而制造商减排成本系数较小时,若制造商剩余碳配额不能满足供应商碳配额需求,制造商会减少中间产品订购数量,而供应商会提高中间产品批发价格,同理内部碳交易将不会达成;反之,制造商会增加中间产品订购数量,供应商会可能会降低中间产品批发价格,将存在内部碳交易的动机。

③当供应商减排成本系数较小时,若制造商剩余碳配额不能满足供应商碳配额需求,制造商会减少中间产品订购数量,而供应商会提高中间产品批发价格,同理内部碳交易将不会达成;反之,制造商会增加中间产品订购数量,供应商可能会降低中间产品批发价格,将存在内部碳交易的动机。


结论

二氧化碳等温室气体的超额排放导致全球变暖问题已引起各国政府的广泛关注,我国力争在 2030 年实现“碳达峰”,努力争取在 2060 年实现“碳中和”,而碳配额及交易政策是实现这一愿景的核心政策工具之一。我国于 2021 年全面建设碳配额交易市场。根据生态环境部颁发的《全国碳排放权交易管理办法(试行)》,碳配额初期进行免费分配,且碳交易可采取挂牌交易和协议转让两种方式。此外,供应链成员企业由于其业务相关性,不能脱离供应链而单独存在,碳配额协议转让在业务相关的供应链成员企业中显得简单而常见。因此,在内外部两种碳配额交易路径下,供应链成员企业进行碳交易路径选择和碳减排投入决策至关重要。

鉴于此,本文针对碳配额及交易政策下由单供应商、单制造商组成的二级供应链,考虑供应商碳配额不足而制造商碳配额有剩余的情况,构建仅在外部碳市场交易和内外部碳交易路径共存情形下的供应链碳减排决策模型,研究内外部碳交易路径下供应链成员企业碳交易路径选择和碳减排决策,分析内外部碳交易价格、碳减排成本系数等对供应链成员企业生产和碳减排决策的影响,主要得出以下结论:

(1)供应链成员企业仅在外部碳市场交易时,一个企业减排能促进另一企业减排,且供应链上游企业会比下游企业投入更多费用进行减排,从而获得更高的减排率,特殊的,当供应商与制造商单位碳排放量和碳减排成本系数相等时,供应商碳减排率是制造商碳减排率的 2 倍,碳减排投入的费用是制造商的 4 倍;外部碳市场交易价格与企业碳减排率呈正比,且供应商对外部碳市场交易价格的敏感度更高。

(2)在内外部碳交易路径共存情形下,当供应商碳配额短缺量高于制造商剩余量时,企业碳减排率与外部碳市场交易价格呈正比,且随着内部碳交易价格升高,制造商逐渐分担供应商部分碳减排费用,单位外部碳交易价格带来供应商碳减排率的增量大于单位内部碳交易价格带来供应商碳减排率的增量;当供应商碳配额短缺量低于制造商剩余量时,企业碳减排率与内部碳交易价格呈反比,与外部碳市场交易价格的关取决于内部碳交易价格系数的大小。

参考文献(略)

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