楊玉香，林夢(mèng)嫚，張寶友，孟麗君，于艷娜

(中國(guó)計(jì)量大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，浙江 杭州 310018)

0 引言

經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)碳基能源的依賴，導(dǎo)致二氧化碳等溫室氣體過(guò)度排放，已超出環(huán)境所能支撐的極限，環(huán)境污染引發(fā)的社會(huì)關(guān)注日益增強(qiáng)。據(jù)世界能源統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2017年全球能源需求增長(zhǎng)2.2%，碳排放增長(zhǎng)1.6%，碳減排壓力巨大。面對(duì)嚴(yán)峻的碳排放問(wèn)題，很多國(guó)家紛紛出臺(tái)具有針對(duì)性的碳減排政策及法律法規(guī)。2012年，澳大利亞開(kāi)始執(zhí)行碳稅政策[1]。2018年，我國(guó)已啟動(dòng)全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)，并實(shí)施環(huán)境保護(hù)稅法。面對(duì)減排規(guī)制，供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)成員企業(yè)在關(guān)注經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)低碳模式的轉(zhuǎn)變以優(yōu)化環(huán)境效益，實(shí)施低碳供應(yīng)鏈管理。

在這樣的趨勢(shì)下，企業(yè)面臨著自身運(yùn)營(yíng)與低碳減排的雙重壓力，很多企業(yè)逐步采取減排措施，調(diào)整運(yùn)營(yíng)模式進(jìn)行低碳生產(chǎn)。例如，沃爾瑪、樂(lè)購(gòu)、IBM等大型企業(yè)正在為碳減排相關(guān)項(xiàng)目加大投入，在商品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及銷售過(guò)程中引入低碳概念，關(guān)注其在整個(gè)供應(yīng)鏈的環(huán)境影響[2]。在減排政策的約束下，企業(yè)的生產(chǎn)成本及盈利模式不可避免地將發(fā)生變化，企業(yè)必將改變其經(jīng)營(yíng)行為，不僅要考慮企業(yè)自身的運(yùn)營(yíng)及碳減排決策，還要從供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)整個(gè)系統(tǒng)出發(fā)，優(yōu)化資源與碳排放量。因此，在低碳政策下，探討供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)成員企業(yè)間的博弈關(guān)系，研究政策干預(yù)的影響具有一定的意義。

供應(yīng)鏈的環(huán)境議題得到越來(lái)越多的關(guān)注[3-4]，供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)再設(shè)計(jì)有助于降低碳排放量[5-6]，HOFFMAN[7]認(rèn)為企業(yè)設(shè)計(jì)供應(yīng)鏈應(yīng)特別關(guān)注減少碳排放;CHAABANE等[8]基于生命周期評(píng)估，建立了多周期混合線性規(guī)劃模型研究綠色供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，將固體和液體污染及生產(chǎn)運(yùn)輸過(guò)程中的碳排放約束加入物料平衡約束中，證實(shí)了有效的碳管理能通過(guò)成本控制方法實(shí)現(xiàn)可持續(xù)目標(biāo);ABDALLAH等[9]研究了不考慮碳減排成本、考慮減排成本及考慮碳排放量最小3種情形下的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問(wèn)題;ELHEDHLI等[10]將碳排放引入供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，建立凹最小化問(wèn)題模型，使用凹函數(shù)描述碳排放和設(shè)施權(quán)重之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)考慮碳排放成本可改變供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)結(jié)構(gòu)。碳定價(jià)和碳排放交易權(quán)是全球普遍實(shí)行的碳規(guī)制政策框架，ZAKERI等[11]提出解析供應(yīng)鏈規(guī)劃模型，以衡量碳定價(jià)和碳排放交易機(jī)制下規(guī)劃層供應(yīng)鏈績(jī)效，發(fā)現(xiàn)碳交易機(jī)制在排放生成、成本和服務(wù)水平方面可帶來(lái)較好的供應(yīng)鏈績(jī)效;FAHIMNIA等[12]提出碳稅政策下整合經(jīng)濟(jì)和碳排放的雙目標(biāo)優(yōu)化模型和修正交叉熵求解算法，研究了碳稅對(duì)財(cái)政和減排績(jī)效的潛在影響;MARTI等[13]提出考慮碳政策的整數(shù)規(guī)劃模型，分析了不同政策對(duì)成本和最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響。針對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，高舉紅等[14]基于碳補(bǔ)貼政策，建立了考慮閉環(huán)供應(yīng)鏈總成本和總排放量的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃模型，設(shè)計(jì)了多層、多產(chǎn)品的家電閉環(huán)網(wǎng)絡(luò);MOHAMMED等[15]建立了隨機(jī)規(guī)劃模型設(shè)計(jì)多周期、多產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，分析了碳稅、碳總量控制等政策對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案的影響;HADDADSISAKHT等[16]考慮碳稅稅率和需求的不確定性，提出三階段隨機(jī)規(guī)劃模型設(shè)計(jì)閉環(huán)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò);CHALMARDI等[17]建立了雙層規(guī)劃模型，設(shè)計(jì)可持續(xù)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，模型通過(guò)分析產(chǎn)品運(yùn)輸對(duì)環(huán)境造成的損害衡量環(huán)境影響，并通過(guò)成本最小化衡量經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。以上文獻(xiàn)考慮了供應(yīng)鏈的碳減排問(wèn)題，研究了包括碳稅、碳補(bǔ)貼等政策下的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題，用以決策網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的設(shè)施位置選擇及網(wǎng)絡(luò)間的產(chǎn)品流量問(wèn)題，但僅研究單一碳稅政策。

另外，也有學(xué)者研究考慮環(huán)境因素的綠色供應(yīng)鏈及低碳供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)問(wèn)題，朱慶華等[18]從消費(fèi)者環(huán)境偏好存在差異出發(fā)，建立了政企三階段博弈模型，分析了政府的最優(yōu)補(bǔ)貼政策和生產(chǎn)商的最優(yōu)綠色度水平;王芹鵬等[19]假設(shè)消費(fèi)者對(duì)低碳產(chǎn)品存在偏好，研究了兩級(jí)供應(yīng)鏈中零售商最佳訂貨量和供應(yīng)商減排量的決策問(wèn)題，設(shè)計(jì)了收益共享契約協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈;DU等[20]考慮零售價(jià)、消費(fèi)者低碳偏好及低碳努力對(duì)需求和成本的影響，研究了制造商主導(dǎo)的Stackelberg分散決策和集中決策下的定價(jià)策略;WANG等[21]假設(shè)消費(fèi)者具有環(huán)境意識(shí)且關(guān)注產(chǎn)品的碳足跡，研究了零售商主導(dǎo)下的供應(yīng)鏈減排策略與協(xié)調(diào)機(jī)制;XU等[22]研究了在總量管制下采用批發(fā)價(jià)格契約和成本分?jǐn)偲跫s使供應(yīng)鏈達(dá)到協(xié)調(diào);LIU[23]結(jié)合碳排放水平和目標(biāo)廣告修訂需求函數(shù)，建立了成本分擔(dān)模型和定價(jià)規(guī)則，設(shè)計(jì)了收益共享合同協(xié)調(diào)低碳供應(yīng)鏈。以上文獻(xiàn)針對(duì)不同的供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)，建立了協(xié)調(diào)機(jī)制以解決供應(yīng)鏈上下游企業(yè)的碳減排問(wèn)題，但未比較不同的低碳政策，也未考慮供應(yīng)鏈內(nèi)成員間的競(jìng)爭(zhēng)。

為減少碳排放，我國(guó)正嘗試并探討多種規(guī)制手段，碳稅是有效的規(guī)制方式之一，而合適的碳稅稅率選擇是碳稅政策設(shè)計(jì)合理與否的關(guān)鍵所在。目前，研究相對(duì)較多的是統(tǒng)一碳排放稅收政策，但累進(jìn)排放稅政策被認(rèn)為是低成本且有效的減排方式[24-25]，卻很少有文獻(xiàn)探討累進(jìn)排放稅政策對(duì)供應(yīng)鏈減排的影響。因此，與以上文獻(xiàn)研究不同，本文提出了3種碳減排稅收政策：統(tǒng)一碳排放稅收政策、累進(jìn)排放稅政策和政府管控排放標(biāo)準(zhǔn)稅收政策。構(gòu)建由多制造商和多需求市場(chǎng)構(gòu)成的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，分別探討3種碳減排稅收政策對(duì)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中制造商生產(chǎn)及減排決策的影響，進(jìn)而將3種政策在統(tǒng)一的框架內(nèi)進(jìn)行比較，對(duì)3種碳稅政策對(duì)企業(yè)生產(chǎn)及減排行為的影響、對(duì)網(wǎng)絡(luò)碳排放總量控制、成員企業(yè)支付碳稅及成員企業(yè)利潤(rùn)的影響進(jìn)行對(duì)比分析，為政府選擇恰當(dāng)?shù)奶寂欧哦愂照咛峁┮罁?jù)，為成員企業(yè)在碳稅政策下的運(yùn)營(yíng)決策提供參考。

1 不同碳稅政策下供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)均衡分析

1.1 問(wèn)題描述

研究由I個(gè)制造商(每個(gè)特定的制造商記為i，i=1,2,…,I)和J個(gè)需求市場(chǎng)(每個(gè)特定的需求市場(chǎng)記為j，j=1,2,…,J)組成的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生碳排放，政府環(huán)境部門(mén)為實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)，考慮3種碳減排稅收政策：統(tǒng)一碳排放稅收政策、累進(jìn)排放稅政策和政府管控排放標(biāo)準(zhǔn)稅收政策。本文基于以上3種碳稅政策，分別量化不同政策下供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)成員企業(yè)需支付的碳稅，探討不同企業(yè)的決策模型，分析均衡條件。模型涉及的決策變量及參數(shù)如表1所示。

表1 模型涉及的決策變量及參數(shù)

1.2 統(tǒng)一碳排放稅收政策下制造商的行為及均衡條件

在統(tǒng)一碳排放稅收政策下，供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中所有制造商按照統(tǒng)一稅率τ1支付碳稅，此時(shí)制造商i支付的總碳稅為：

(1)

供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)制造商以利潤(rùn)最大化為決策目標(biāo)，考慮生產(chǎn)成本、交易成本、污染成本、低碳技術(shù)投資以及碳稅，銷售收入減去支付的各項(xiàng)成本即為其利潤(rùn)。對(duì)于制造商i，其利潤(rùn)最大化的最優(yōu)化模型為：

(2)

s.t.

xij≥0,j=1,2,…,J;ei,vi≥0。

(3)

(4)

1.3 累進(jìn)排放稅收政策下制造商的行為及均衡條件

(5)

累進(jìn)排放稅政策下，制造商i的利潤(rùn)最大化模型描述為：

(6)

s.t.

xij≥0,j=1,2,…,J;ei,vi≥0。

(7)

(8)

1.4 政府管控排放標(biāo)準(zhǔn)下制造商的行為及均衡條件

在政府管控排放標(biāo)準(zhǔn)稅收政策下，若碳排放超過(guò)政府設(shè)定排放閥值B，則需要征收稅率τ3，因此企業(yè)i支付的碳排放稅總額為：

(9)

政府管控排放標(biāo)準(zhǔn)稅收政策下，制造商i的利潤(rùn)最大化模型描述為：

(10)

s.t.

xij≥0,j=1,2,…,J;ei,vi≥0。

(11)

(12)

1.5 需求市場(chǎng)的行為及均衡條件

假設(shè)需求市場(chǎng)內(nèi)的消費(fèi)者具有一定的環(huán)保意識(shí)，制造商的碳排放量將影響消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)行為，消費(fèi)者更希望購(gòu)買(mǎi)低碳環(huán)保產(chǎn)品。令θj表示需求市場(chǎng)j的消費(fèi)者的價(jià)格敏感系數(shù)，γj表示需求市場(chǎng)j的消費(fèi)者的低碳偏好，dij表示需求市場(chǎng)j的消費(fèi)者對(duì)制造商i產(chǎn)品的需求，其為連續(xù)函數(shù)，令需求函數(shù)形式為dij(P1,ei)，即需求不僅依賴各個(gè)市場(chǎng)產(chǎn)品的價(jià)格，同時(shí)也受到對(duì)應(yīng)制造商碳排放的影響。需求市場(chǎng)j的均衡條件可表示為：

(13)

(14)

(15)

2 不同碳稅政策下供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)均衡模型的建立

在3種碳稅政策下，供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)處于均衡狀態(tài)，制造商銷往需求市場(chǎng)的產(chǎn)品量與需求市場(chǎng)消費(fèi)者的接收量一致，且雙層決策者間的產(chǎn)品交易量、單位產(chǎn)品碳排放、低碳技術(shù)投資和價(jià)格須滿足不同碳稅政策下的均衡條件。因此給出如下定義：

定義1不同碳稅政策下供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)均衡是指供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)各層決策者間的產(chǎn)品交易量是一致的，且產(chǎn)品交易量、單位產(chǎn)品碳排放、低碳技術(shù)投資和價(jià)格滿足相應(yīng)碳稅政策下供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)各層成員的均衡條件。

(16)

證明

先證必要性，均衡條件(4)和(15)相加，并作簡(jiǎn)單處理即可得到式(16)。

變分不等式(16)可轉(zhuǎn)化為如下標(biāo)準(zhǔn)變分不等式形式，即求解Y*∈H，使得：

〈G(Y*),Y-Y*〉≥0,?Y∈H。

(17)

(18)

證明略。

(19)

證明略。

針對(duì)以上3種碳稅政策，在每種政策約束下，供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)內(nèi)每個(gè)制造商均以追求利潤(rùn)最大化為決策目標(biāo)，制造商間均存在競(jìng)爭(zhēng)，需求市場(chǎng)內(nèi)的消費(fèi)者通過(guò)比較做出決策，網(wǎng)絡(luò)中各層成員達(dá)到均衡狀態(tài)，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的均衡。

3 不同碳稅政策對(duì)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)均衡狀態(tài)的影響分析

本章首先給出均衡模型的求解算法；再針對(duì)不同碳排放稅收政策，分別分析稅率的變動(dòng)對(duì)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)均衡產(chǎn)品交易量、減排決策、碳稅和制造商利潤(rùn)的影響；最后將3種碳稅政策放入統(tǒng)一比較框架內(nèi)，對(duì)比計(jì)算不同政策下的均衡結(jié)果，比較3種碳排放稅收政策對(duì)均衡結(jié)果的影響，提出恰當(dāng)?shù)臏p排政策。

對(duì)于3種碳稅政策下的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)均衡條件，即變分不等式(17)～式(19)，本文使用歐拉方法[26-29]求解，以式(17)為例，算法步驟如下：

步驟2計(jì)算。通過(guò)下列變分不等式問(wèn)題求解YS：

〈YS+αSG(YS-1)-YS-1,Y-YS〉≥0,?Y∈H。

(20)

步驟3收斂檢驗(yàn)。若|YS-YS-1|≤ε，則停止循環(huán)，否則，設(shè)S=S+1，返回步驟2。

算例1統(tǒng)一碳排放稅收政策下稅率對(duì)均衡結(jié)果的影響。

考慮2個(gè)制造商(分別記為M1和M2)和2個(gè)需求市場(chǎng)(分別記為D1和D2)組成的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，相關(guān)成本函數(shù)[30]如下：

hij(xij)=0.2(xij)2+2xij,i=1,2，j=1,2;

dij(P1,ei)=900-2p1ij-1.5p1i(3-j)-δei。

不同碳稅稅率下制造商與市場(chǎng)間產(chǎn)品交易量的均衡結(jié)果如圖1所示。由圖1可知，當(dāng)τ1=0時(shí)，M1和M2與D1間的產(chǎn)品交易量分別為21.12和29.92，與D2間的交易量分別為21.12和29.92。當(dāng)τ1=1時(shí)，M1和M2與D1間的產(chǎn)品交易量分別提高至21.56和30.39，與D2間的交易量同樣分別提高至21.56和30.39。隨著碳稅稅率的進(jìn)一步提高，M1和M2與兩個(gè)市場(chǎng)間的產(chǎn)品交易量逐漸提高。

不同碳稅稅率下單位產(chǎn)品碳排放量的均衡結(jié)果如圖2所示。由圖2可知，當(dāng)τ1=0時(shí)，M1和M2的單位產(chǎn)品碳排放量分別為16.42和23.82;當(dāng)τ1=1時(shí)，M1和M2的單位產(chǎn)品碳排放量分別降為16.09和22.95。隨著碳稅稅率的進(jìn)一步提高，M1和M2的單位產(chǎn)品碳排放量大幅下降，當(dāng)τ1=10時(shí)，M1和M2的單位產(chǎn)品碳排放量已分別降低為5.73和8.07?？梢?jiàn)，提高碳稅稅率會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)制造商均大幅降低單位產(chǎn)品碳排放量。

不同碳稅稅率下制造商碳排放量的均衡結(jié)果如圖3所示。由圖3可知，當(dāng)τ1=0時(shí)，M1和M2的碳排放量分別為693.50和1 425.60;當(dāng)τ1=1時(shí)，M1和M2的碳排放量分別降為693.00和1 394.80。隨著碳稅稅率的進(jìn)一步提高，M1和M2的碳排放量大幅下降，當(dāng)τ1=10時(shí)，M1和M2的碳排放量已分別降低為250.00和500.00?？梢?jiàn)，提高碳稅稅率，雖然制造商的產(chǎn)品交易量略有增加，但由于單位產(chǎn)品碳排放量的大幅減少，導(dǎo)致最終總碳排放量的降低。

不同碳稅稅率下市場(chǎng)需求價(jià)格的均衡結(jié)果如圖4所示。由圖4可知，當(dāng)τ1=0時(shí)，D1對(duì)M1和M2產(chǎn)品的需求價(jià)格分別為245.98和241.38，D2對(duì)M1和M2產(chǎn)品的需求價(jià)格分別為245.98和241.3;當(dāng)τ1=1時(shí)，D1對(duì)M1和M2產(chǎn)品的需求價(jià)格分別提高至246.34和241.88，D2對(duì)M1和M2產(chǎn)品的需求價(jià)格同樣分別提高至246.34和241.88。隨著碳稅稅率的進(jìn)一步提升，需求價(jià)格逐步提高。

不同碳稅稅率下市場(chǎng)需求的均衡結(jié)果如圖5所示。由圖5可知，當(dāng)τ1=0時(shí)，D1對(duì)M1和M2產(chǎn)品的需求分別為22.65和31.34，D2對(duì)M1和M2產(chǎn)品的需求價(jià)格分別為22.65和31.34;當(dāng)τ1=1時(shí)，D1對(duì)M1和M2產(chǎn)品的需求價(jià)格分別降低至21.73和30.49，D2對(duì)M1和M2產(chǎn)品的需求價(jià)格同樣分別降低至21.73和30.49;當(dāng)τ1=2時(shí)，D1對(duì)M1和M2產(chǎn)品的需求價(jià)格分別降低至21.63和30.48，D2對(duì)M1和M2產(chǎn)品的需求價(jià)格同樣分別降低至21.63和30.48。當(dāng)碳稅稅率進(jìn)一步提升，雖然需求價(jià)格逐步增加(如圖4)，但由于需求不僅與價(jià)格有關(guān)，還與制造商的單位產(chǎn)品碳排放量有關(guān)，需求并未繼續(xù)降低，而是略有提高。

不同碳稅稅率下制造商支付碳稅的均衡結(jié)果如圖6所示。由圖6可知，當(dāng)τ1=0時(shí)，M1和M2支付的碳稅均為0;當(dāng)τ1=1時(shí)，M1和M2支付的碳稅分別為693.00和1 394.80。隨著碳稅稅率的進(jìn)一步提高，M1和M2支付的碳稅大幅上升，當(dāng)τ1=7.5時(shí)，M1和M2支付的碳稅達(dá)到最高值，分別為2 812.50和5 625.00。隨后M1和M2支付的碳稅逐步下降，當(dāng)τ1=10時(shí)，M1和M2支付的碳稅已分別降低為2 500和5 000。

不同碳稅稅率下制造商利潤(rùn)的均衡結(jié)果如圖7所示。由圖7可知，當(dāng)τ1=0時(shí)，M1和M2的利潤(rùn)分別為9 560.00和16 630.00。隨著碳稅稅率的提高，由于M1和M2支付了更多的碳稅，導(dǎo)致利潤(rùn)逐步下降。當(dāng)τ1=10時(shí)，M1和M2的利潤(rùn)分別降為4 586.10和6 728.20。

算例2累進(jìn)排放稅政策下稅率對(duì)均衡結(jié)果的影響。

不同稅率增加量下網(wǎng)絡(luò)間產(chǎn)品交易量的變化如圖8所示，不同稅率增加量下單位產(chǎn)品排放量的變化如圖9所示，不同稅率增加量下碳排放量的變化如圖10所示?？梢?jiàn)，隨著碳稅稅率的提高，網(wǎng)絡(luò)間產(chǎn)品交易量先略有增加然后降低，M1和M2大幅度降低了單位產(chǎn)品碳排放量，總碳排放量顯著降低。當(dāng)Δτ2k=4時(shí)，M1的碳排放量已降為0，當(dāng)Δτ2k=5時(shí)，M1和M2的碳排放量均降為0。不同稅率增加量下制造商支付碳稅的變化如圖11所示，不同稅率增加量下制造商利潤(rùn)的變化如圖12所示。隨著碳稅稅率增加量的提高，M1和M2支付的碳稅先由0增加，當(dāng)Δτ2k=2時(shí)，達(dá)到最大，隨后降低至0，兩個(gè)制造商的利潤(rùn)也急速下降。

算例3政府管控排放標(biāo)準(zhǔn)政策下稅率對(duì)均衡結(jié)果的影響。

不同稅率下網(wǎng)絡(luò)間產(chǎn)品交易量如圖13所示，不同稅率下單位產(chǎn)品碳排放量的變化如圖14所示，不同稅率下制造商碳排放總量的變化如圖15所示?？梢?jiàn)，在政府管控排放標(biāo)準(zhǔn)稅收政策下，隨著稅率的提高，M1的交易量先略有增加然后下降，M2的交易量先略有增加然后顯著增加，而M1和M2的單位產(chǎn)品碳排放量同時(shí)逐漸降低，總碳排放量也隨之降低，當(dāng)τ3=9時(shí)，M1的碳排放量已降為0。不同稅率下制造商支付碳稅的變化如圖16所示，不同稅率下制造商利潤(rùn)的變化如圖17所示，可見(jiàn)，隨著碳稅稅率的提高，M1和M2支付碳稅逐漸提高，當(dāng)τ3=6時(shí)，M1和M2支付的碳稅最高，已分別達(dá)到1 500和4 200。隨著支付碳稅的變化，企業(yè)的利潤(rùn)也逐漸降低。

算例43種政策的對(duì)比分析。

由圖18～圖23可知，3種碳稅政策下，網(wǎng)絡(luò)間產(chǎn)品交易量、市場(chǎng)需求、需求價(jià)格、投資、單位產(chǎn)品碳排放量及總碳排放量的均衡結(jié)果均一致。由圖24可知，3種碳稅政策下，統(tǒng)一碳排放稅收政策下支付的碳稅最多，累進(jìn)排放稅政策下支付的碳稅其次，政府管控排放標(biāo)準(zhǔn)稅收政策下支付的碳稅最少。由圖25可知，統(tǒng)一碳排放稅收政策下，M1和M2的利潤(rùn)最低，累進(jìn)排放稅政策下的利潤(rùn)其次，政府管控排放標(biāo)準(zhǔn)稅收政策下的利潤(rùn)最高?？梢?jiàn)，統(tǒng)一碳排放稅收政策下制造商為環(huán)境排放支付的成本，大大超出了累進(jìn)排放稅政策和政府管控排放標(biāo)準(zhǔn)稅收政策下的成本，這導(dǎo)致統(tǒng)一碳排放稅收政策下制造商最終獲得的利潤(rùn)最低，明顯低于另外2種政策下的利潤(rùn)。在累進(jìn)排放稅收政策和政府管控排放標(biāo)準(zhǔn)稅收政策兩種政策下，制造商為環(huán)境排放支付的成本相差不大，制造商最終的均衡利潤(rùn)也比較相近，但從供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)內(nèi)企業(yè)的接受度來(lái)講，累進(jìn)排放稅收政策具有更高的可實(shí)施性。因此，就實(shí)施效果、成本和供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)內(nèi)企業(yè)的接受度來(lái)看，3種碳稅政策中，累進(jìn)排放稅收政策具有更大的優(yōu)先度。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文考慮了3種碳稅政策：統(tǒng)一碳排放稅收政策、累進(jìn)排放稅政策和政府管控排放標(biāo)準(zhǔn)稅收政策，量化分析了每種碳稅政策下供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)內(nèi)制造商應(yīng)支付的碳稅，并分別構(gòu)建了3種碳稅政策下網(wǎng)絡(luò)內(nèi)成員企業(yè)的決策模型，給出均衡條件，進(jìn)而建立不同碳稅政策下的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)均衡模型，給出模型求解算法，最后提出算例。首先，分別針對(duì)3種碳稅政策，分析稅率對(duì)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)內(nèi)產(chǎn)品交易量、制造商的單位產(chǎn)品碳排放量、總碳排放量、制造商需支付的碳稅及制造商利潤(rùn)均衡結(jié)果的影響；然后，將3種政策放在同一比較框架內(nèi)，在分析3種碳稅政策對(duì)以上均衡結(jié)果影響的基礎(chǔ)上，對(duì)比3種碳稅政策的優(yōu)劣勢(shì)。研究發(fā)現(xiàn)：

(1)在3種碳稅政策下，隨著稅率的提高，供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)內(nèi)成員企業(yè)選擇大幅度降低單位產(chǎn)品碳排放量，進(jìn)而制造商的總碳排放量顯著降低；隨著稅率的提高，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)每個(gè)企業(yè)支付的碳稅由零增長(zhǎng)到最高值，隨后下降，特別地，在累進(jìn)排放稅政策下，碳稅增長(zhǎng)到一定程度下，制造商將選擇零排放；由于支付碳稅的增加，導(dǎo)致制造商的利潤(rùn)逐步下降。因此，對(duì)于制造商而言，碳稅稅率的提升會(huì)激勵(lì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)制造商選擇降低單位產(chǎn)品碳排放量，達(dá)到降低總排放量的目的；對(duì)于政府來(lái)講，為達(dá)到預(yù)定的碳減排目標(biāo)，需提升碳稅稅率。根據(jù)上述模型的分析，政府可為減排選擇合理的目標(biāo)，并設(shè)定一個(gè)合理的碳稅稅率；同時(shí)，也可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)成員企業(yè)對(duì)碳稅政策的不同反應(yīng)，對(duì)減排目標(biāo)做合理的調(diào)整。另外，制造商可根據(jù)模型優(yōu)化不同碳稅政策下的生產(chǎn)和減排決策，最大化自身利潤(rùn)。

(2)通過(guò)對(duì)3種碳稅政策的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，在3種政策下得到的關(guān)于網(wǎng)絡(luò)間產(chǎn)品交易量、市場(chǎng)需求、需求價(jià)格、投資、單位產(chǎn)品碳排放量及總碳排放量的均衡結(jié)果均一致的情況下：統(tǒng)一碳排放稅收政策下制造商的環(huán)境成本大大高于另外兩種政策下的成本，制造商獲利最低；而另外兩種政策下的環(huán)境成本差距不大，對(duì)制造商利潤(rùn)的影響也相近，就實(shí)施效果、成本和企業(yè)接受度比較而言，應(yīng)優(yōu)先考慮累進(jìn)排放稅政策。

未來(lái)可考慮引入供應(yīng)商，將該模型擴(kuò)展到多層供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，研究多層成員間的競(jìng)爭(zhēng)與合作關(guān)系。另外，也可考慮進(jìn)行動(dòng)態(tài)博弈分析，構(gòu)建動(dòng)態(tài)博弈模型。