徐　朗， 汪傳旭， 楊清荃

(上海海事大學 經濟管理學院， 上海 201306)

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低碳背景下政府財稅行為對制造商決策影響

徐朗， 汪傳旭， 楊清荃

(上海海事大學 經濟管理學院， 上海 201306)

摘要：補貼與碳稅是我國政府在踐行碳減排過程中常見的策略之一?；谙M者和生產者剩余理論下，建立了以社會總福利為目標函數的模型，比較了政府不同財稅政策下的補貼與碳稅政策。分析了政府補貼與碳稅對高碳產品和低碳產品制造商決策的影響，同時對比分析了不同情況下兩種產品的均衡價格、均衡需求、均衡收益以及社會總福利。研究表明，無論政府采用哪種策略，社會總福利均會增加，但政府采用只向生產低碳產品的制造商進行補貼的策略，比只向生產高碳產品的制造商碳稅的策略達到的社會總福利的效果要好，而綜合考慮碳稅和補貼的策略比前兩種策略要好。

關鍵詞：低碳經濟; 消費者效用; 政府行為; 社會福利

自聯合國通過《聯合國氣候變化框架公約》以來，我國政府已經從財稅政策上圍繞“碳減排”開展行動[1-3]，法律文件要求制造商在生產、運輸等過程中節(jié)能減排[4-5]。有效的政策將能很好地規(guī)范、 引導和調節(jié)市場主體的經濟策略，使之朝著有利于整個社會效益改善和提高方面發(fā)展， 實現政府的宏觀調控意圖和發(fā)展戰(zhàn)略目標。在此背景下，政府如何通過財稅杠桿引導制造商策略，以及制造商如何應對政府財稅策略做出最優(yōu)生產策略，成為政府與制造商所面臨的現實問題。探究政府財稅政策與制造商策略在低碳供應鏈中的博弈關系將有助于解決這一問題。

目前低碳供應鏈中政府與制造商的關系在國內外研究中引起了廣泛的關注，并取得了一些成果。文獻[6-8]考慮消費者對產品綠色效用，構建基于政府補貼政策的綠色供應鏈博弈模型，并通過算例分析為政府制定相關的環(huán)境政策以及制造商發(fā)展規(guī)劃提供了理論依據。文獻[9-10]構建了聯盟制造商之間研發(fā)合作的博弈模型，發(fā)現最有效的方式是對聯盟創(chuàng)新產品進行補貼，也提高了制造商收益和社會福利水平。文獻[11-12]綜合考慮環(huán)保約束和政府補貼等因素的基礎上,建立了制造商回收模式下的多期閉環(huán)供應鏈網絡均衡模型。文獻[13]討論政府對創(chuàng)新制造商的補貼問題，發(fā)現補貼率對不同制造商產生效應是有差異的，并指出政府補貼率與制造商投入成正比。文獻[14]基于政府行為建立了低碳產品與高碳產品的供應鏈的價格競爭模式，分析了不同情況下政府稅收對制造商最優(yōu)策略的影響。以往的文獻大多僅從政府補貼或者碳稅角度考慮，并未將兩者綜合分析。此外，政府與制造商在低碳供應鏈博弈過程中，現有研究在利用博弈論建模過程中缺乏對消費者效用、生產者剩余以及產品對環(huán)境和經濟的影響等因素的綜合分析。

鑒于此，本文以均衡理論為基礎結合制造商產品差異化模型，在綜合考慮政府補貼、政府碳稅、消費者綠色偏好的基礎上構建了供應鏈協調模型；通過社會福利來衡量經濟效益和環(huán)境效益的基礎上，研究政府行為對不同產品的作用程度及對綠色供應鏈系統(tǒng)的影響；分析4種不同政府行為下對制造商的生產決策，可以發(fā)現當政府對低碳產品采取補貼、對高碳產品采取碳稅時，環(huán)境的總效益以及社會福利都大幅度增加。

1模型描述與構建

1.1問題描述

低碳產品是指制造商生產過程進行節(jié)能減排的產品，高碳產品是指制造商生產過程未進行節(jié)能減排的產品[15]。產品碳排放量的差異性主要是制造商在產品本身的性能或特征上，以高新技術使其產品更環(huán)保。低碳產品通過節(jié)能減排獲得市場上的競爭力，并贏得社會公眾和消費者的認可，樹立良好的環(huán)保形象；而高碳產品制造商希望通過保持原有市場，規(guī)避減排成本和技術劣勢帶來的風險，從而獲得競爭力。通過考慮由制造商和政府構成的供應鏈系統(tǒng)，鼓勵節(jié)能減排，對低碳產品進行補貼，高碳產品進行碳稅。

1.2符號說明與假設

σ表示消費者對不同環(huán)保性的偏好系數，τ表示消費者對不同環(huán)保性的偏好系數，均服從[0,1]上的均勻分布。ε1表示高碳產品的環(huán)保效用，ε2表示低碳產品的環(huán)保效用，且0<ε1<ε2。p1表示高碳產品的單位售價，p2表示低碳產品的單位售價。c1表示高碳產品的邊際成本，c2表示低碳產品的邊際成本。q1表示購買高碳產品的消費者需求，q2表示購買低碳產品的消費者需求。π1表示高碳產品的收益，π2表示低碳產品的收益。U表示消費者效用函數，M表示產品所產生的邊際環(huán)境環(huán)保效益，N表示產品所產生的邊際環(huán)境污染效益。s表示政府對制造商生產低碳產品補貼，f表示制造商生產高碳產品碳稅，其中,s≥0,f≥0。

為不失一般性，現假設模型滿足以下條件。

1)高碳產品和低碳產品的市場需求取決于消費者效用，并且由于消費者認可度的不同，由于政府支持節(jié)能減排，即0<ε1<ε2；

2)生產低碳產品所用的生產技術和原料比高碳產品要求高，高碳產品的單位生產成本小于低碳產品生產成本，即0

3)政府為了鼓勵制造商生產低碳產品,對其進行直接補貼，補貼額度與產品需求有關；同時政府為了抑制制造商生產高碳產品,對其進行直接碳稅，碳稅額度與產品需求有關。且單位補貼、碳稅額度不得超過產品售價。

1.3政府行為下的制造商策略

受制造商單位售價、產品碳排放量以及產品受歡迎程度的影響，其中，τ1表示高碳產品的價格敏感效用；τ2表示低碳產品的價格敏感效用。消費者的產品選擇策略具有隨機性的特點，無法準確地預知消費者選擇每種產品的實際效用。因此，引進消費者效用函數

(1)

(2)

由于不同的消費者對產品的需求有差異，有的對產品的環(huán)保性能不關心，有的則對產品的環(huán)保性能有著較高的追求。根據效用函數，可建立基于logit模型的選擇概率公式，消費者策略滿足以下情況。

假設Q表示購買產品的總人數，所以有q1=[σ2(τ2)-σ1(τ1)]Q,q2=[1-σ2(τ2)]Q。生產高碳產品和低碳產品的收益為

(3)

(4)

(5)

(6)

命題1高碳產品均衡價格隨碳稅率的提高而上升，隨補貼率的提高而下降；低碳產品均衡價格隨碳稅率和補貼率的提高而提高。

證明通過對式(5)和式(6)關于補貼率s、碳稅率f求導，有

由命題1可以發(fā)現，政府補貼和碳稅政策對兩種不同產品的均衡價格影響是有差異的。相對于高碳產品，所用的生產技術和原料比高碳產品要求高，低碳產品的單位生產成本更高，所以低碳產品的單位價格更高，這無法激起消費者購買低碳產品的效用較低，同時制造商生產低碳產品需要投入大量資金。

(7)

(8)

命題2高碳產品均衡需求隨碳稅率和補貼率的提高而下降；低碳產品均衡需求與碳稅率和補貼率的提高而增加。

證明對式(7)和式(8)關于補貼率s、碳稅率f求導，得

由命題2可以發(fā)現，政府補貼和碳稅政策對兩種不同產品的均衡需求影響是有差異的。政府財稅策略使得低碳產品的均衡價格降低，有效地提高消費者購買低碳產品的效用、降低消費者購買低碳產品的效用，從而使得低碳均衡需求增加，高碳均衡需求減少。

(9)

(10)

命題3高碳產品均衡收益隨碳稅率和補貼率的提高而減少，隨補貼率的提高而下降；低碳產品均衡收益隨碳稅率和補貼率的提高而增加。

證明：通過對式(9)和式(10)關于補貼率s、碳稅率f求導，得到

由命題3可以發(fā)現，政府補貼和碳稅政策對兩種不同產品的均衡需求影響是有差異的?？梢园l(fā)現通過政府財稅策略能夠大大增加制造商生產低碳產品的積極性和消費者購買低碳產品效用性，擴大低碳產品的市場份額，帶來真正的經濟效益和社會效益。

1.4政府行為下的社會福利

政府通過對不同產品采取差異化的碳稅補貼，來引導制造商的生產策略，從而以社會福利最大化為目標引導制造商大規(guī)模生產低碳產品。其中社會福利主要由消費者效用函數、制造商利益函數、環(huán)境效用函數和政府收益函數組成。

消費者效用函數是消費者購買產品時的價格低于其愿意支付的最高價格，所以有

(11)

制造商利益函數是商品在市場上售出的價格高于生產者愿意售出的最低價格，所以有

(12)

環(huán)境利益函數主要包括購買高碳產品的環(huán)境成本、購買低碳產品的環(huán)境效益均對環(huán)境有所影響，故將其一起考慮，表示產品對環(huán)境所產生總的效益，所以有

πe=EB-EC=Mq2-Nq1。

(13)

政府效益函數包括補貼生產低碳產品制造商以及征收高碳產品制造商對經濟的影響，所以有

πf=fq1-sq2。

(14)

所以，政府行為下的社會福利函數可以表示為

SW=πc+πm+πe+πf。

(15)

命題4 社會福利函數SW在穩(wěn)定點(s*,f*)有極大值。

證明：假設SW在可行域內存在關于s、f的連續(xù)二階連續(xù)偏導函數，所以有

(16)

(17)

2算例分析

2.1政府行為對環(huán)境的影響

s*=

(18)

f*=

(19)

所以，在有政府碳稅政策下，高碳產品對環(huán)境損害的邊際成本在22.5-M以內，政府不需要向消費者進行征稅，即高碳產品對環(huán)境的破壞在可控范圍內，供應鏈系統(tǒng)可自行實現社會福利均衡。政府補貼和碳稅政策下，高碳產品對環(huán)境損害的邊際成本變小，低碳產品對環(huán)境環(huán)保的邊際成本變大。

圖1　政府碳稅政策對環(huán)境的影響

圖2　政府碳稅政策對環(huán)境的影響

圖3　政府聯合策略下補貼對環(huán)境的影響

圖4　政府聯合策略下碳稅對環(huán)境的影響

綜上所述，隨著政府低碳策略當高碳產品對環(huán)境損害邊際成本或低碳產品對環(huán)境凈化邊際成本在可控范圍內時，政府不需要向低碳制造商進行補貼或者高碳制造商征稅，即制造商對環(huán)境的破壞可通過供應鏈系統(tǒng)可自行實現社會福利均衡。同時在政府財稅策略下，政府對低碳產品補貼與產品所產生的邊際環(huán)境環(huán)保效益成正相關，與產品所產生的邊際環(huán)境污染效益成負相關；政府對高碳產品征稅產品所產生的邊際環(huán)境環(huán)保效益成負相關，與產品所產生的邊際環(huán)境污染效益成正相關。

2.2政府行為對制造商的影響

在現實生活中高碳產品對環(huán)境造成很嚴重破壞，而且污染速度超過低碳產品環(huán)保速度。鑒于此，假設邊際環(huán)境環(huán)保效益M=2，邊際環(huán)境污染效益N=4。補貼與碳稅是政府在碳減排過程中常見策略，政府通過財稅策略對低碳供應鏈的作用是顯而易見的，圖5～10分別為政府補貼和碳稅行為對制造商均衡決策影響?？梢园l(fā)現，政府對低碳制造商補貼、對高碳制造商征稅時，不僅降低低碳產品的均衡價格、增加低碳制造商的均衡需求和均衡收益，還降低高碳產品的均衡價格、減少高碳制造商的均衡需求和均衡收益。

圖5　政府聯合策略下與s、 f之間的函數關系

圖6　政府聯合策略下與s、 f之間的函數關系

圖7　政府聯合策略下與s、 f之間的函數關系

圖8　政府聯合策略下與s、 f之間的函數關系

圖9　政府聯合策略下與s、 f之間的函數關系

圖10　政府聯合策略下與s、 f之間的函數關系

綜上所述，政府在制定碳排放相關政策時，要通過各種策略的獎懲額度來引導制造商低碳生產，在此基礎上保證低碳制造商能獲得更高的收益以及抑制高碳制造商的生產活動。同時，制造商在滿足消費者的需求，應加大低碳產品的生產，突出強化制造商的環(huán)保形象，提高產品競爭力。

2.3政府行為對社會總福利的影響

政府補貼和碳稅政策的改變會間接影響社會福利，如圖11所示為政府不同政策下最優(yōu)補貼與碳稅對社會福利的影響?？梢园l(fā)現，無論當政府補貼和碳稅政策如何變化，均存在SW(s*,f*)>SW(s*,0)>SW(0,f*)>SW(0,0)，即政府介入低碳供應鏈時采用哪種政策，社會福利均會增加。但政府采用只向生產低碳產品的制造商進行補貼的政策其社會福利比只向生產高碳產品的制造商碳稅的策略達到的社會總福利的效果要好，而綜合考慮碳稅和補貼的策略比前兩種策略要好，因此政府應合理地采用不同的策略來引導低碳供應鏈的順利實施。

同時，無論當政府補貼和碳稅政策如何變化，低碳產品的均衡價格、均衡需求和均衡收益會顯著上升，而高碳產品的均衡需求和均衡收益有明顯減少，在經濟效益增加的同時，環(huán)境效益也大大提高，如表1所示。

圖11　補貼和碳稅下社會福利與政府行為的關系

s*,f*p1p2q1q2π1π2EB-ECSW0,013.7521.8750.468750.1875175803515.625-150009398410.2,011.225.70.150.5718003249054001158750,5.21723.50.2250.35405012250200010975010,1.212260.10.6800360008000116000

3結束語

本文以均衡化理論為基礎，結合產品碳排放差異化，在綜合考慮政府不同財稅行為、產品碳排放效用和碳排放偏好的基礎上，構建了政府、制造商之間的低碳供應鏈優(yōu)化模型，并且分析了制造商的均衡決策，并通過算例發(fā)現政府不同的財稅行為對社會總福利的影響以及對產品制造商的影響。算例分析結果表明,無論采取只補貼、只采取碳稅或綜合考慮補貼和碳稅的策略時，社會福利都是增加的，但不同的策略對社會福利的影響不同。企業(yè)作為節(jié)能減排的主要力量，政府必須一方面在進行碳稅控制生產污染產品制造商的產量同時，也應不斷完善生產環(huán)保產品制造商的補貼，考慮政府行為作用下從實際出發(fā)，尋求政企合作機會，達成社會總福利上協調將節(jié)能減排作為一項系統(tǒng)工程造福社會。

雖然本文對低碳供應鏈中政府的獎懲策略進行了研究，但消費者偏好系數服從均勻分布，其實也可能服從其他分布，以后可以繼續(xù)研究；同時在考慮政府補貼和碳稅政策時，低碳供應鏈中如何合理地進行利益分配、是否能涉及消費者，是今后可以繼續(xù)研究的問題。

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The Impact of Government Fiscal Behavior on the Manufacturer′s Decision under the Background of Low-carbon

XU Lang, WANG Chuanxu, YANG Qingquan

(School of Economics and Management, Shanghai Maritime University, Shanghai 201306, China)

Abstract：Subsidies and taxation are the common strategies in the practice of carbon emission reduction in China. Based on consumer and producer surplus theory, the objective function of social welfare is established. The four kinds of government subsidies and taxing acts are compared. The impact of government subsidies and taxation on the decision making of carbon products and non-carbon products is analyzed. At the same time, the equilibrium price, equilibrium output, equilibrium profit and social welfare of the two products are analyzed. Studies have indicated that with the government′s intervention in the low-carbon supply chain, the social welfare will be increased, but that it is better for the government to increase the general welfare of the society by subsidizing low carbon product manufacturers than by only taxing high-carbon product manufacturers and that a comprehensive consideration of taxation and subsidy policy is better than both.

Key words：low carbon economy; consumer utility; government behavior; social welfare

收稿日期：2016- 03- 02

基金項目：國家自然科學基金面上項目(71373157)；上海海事大學研究生創(chuàng)新基金項目(2015ycx024)

作者簡介：徐朗(1990-)，男，湖北省人，博士研究生，主要研究方向為能源經濟、物流與供應鏈管理.

doi:10.3969/j.issn.1007- 7375.2016.03.006

中圖分類號：F203.9; F062.5

文獻標志碼：A

文章編號：1007-7375(2016)03- 0030- 07