楊雙雙
摘 要:隨著“雙碳”目標的提出,越來越多服裝供應鏈企業(yè)開始節(jié)能減排。為了更好地建立服裝綠色供應鏈,文章在服裝供應鏈基礎上,把碳排放量作為整個供應鏈的“上層”,把整個服裝供應鏈作為“下層”,一旦超過規(guī)定碳排放限額就給予懲罰,否則給予獎勵,同時讓企業(yè)引進碳減排技術,探究再制造服裝供應鏈的最優(yōu)生產(chǎn)決策。碳排放臨界值要根據(jù)企業(yè)的碳排放量設置,較小的碳排放臨界值會加重企業(yè)的負擔,減少服裝的生產(chǎn)量,而較大的碳排放臨界值會增加企業(yè)利潤,產(chǎn)生更多碳排放。引進碳減排技術有利于減少碳排放,但對整個供應鏈的生產(chǎn)量影響不大,如果政府想要推動服裝供應鏈的綠色發(fā)展,就需要給予廢舊服裝回收企業(yè)技術支持,這樣更有利于企業(yè)的發(fā)展。
關鍵詞:再制造服裝;碳減排技術;服裝供應鏈
中圖分類號:F253;C935;F27文獻標志碼:ADOI:10.13714/j.cnki.1002-3100.2023.04.031
Abstract: With the“double carbon”goal proposed, more and more clothing supply chain enterprises began to save energy and reduce emissions. In order to better establish a green supply chain for clothing, on the basis of the clothing supply chain, the article regards the carbon emissions as the“upper”of the entire supply chain, and the entire clothing supply chain as the“l(fā)ower”. Once the carbon emissions exceed the specified limit, it will be punished, otherwise it will be rewarded. At the same time, it also allows enterprises to introduce carbon emission reduction technology, explore the optimal production decisions of the remanufacturing clothing supply chain. The carbon emission threshold should be set according to the carbon emissions of enterprises. A smaller carbon emission threshold will increase the burden of enterprises and reduce the production of clothing, while a larger carbon emission threshold will increase the profits of enterprises and generate more carbon emissions. The introduction of carbon emission reduction technology is conducive to reducing carbon emissions, but it has little impact on the production of the entire supply chain. If the government wants to promote the green development of the clothing supply chain, it needs to give technical support to waste clothing recycling enterprises, which is more conducive to the development of enterprises.
Key words: remanufacturing clothing; carbon reduction technology; clothing supply chain
0? ? 引? ? 言
隨著服裝更新速度的加快,我國現(xiàn)已成為全球廢舊紡織品較多的國家。我國再生資源回收行業(yè)發(fā)展報告指出,2019年,我國化纖、絲和棉這三類紡織纖維大概有6 610萬噸的加工量。每年廢舊紡織品的產(chǎn)生量已經(jīng)超過2 000萬噸,而且還在以兩位數(shù)的速度增長。其中,服裝生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的邊角料等大部分可以再次利用,但消費者家中很多閑置的廢舊服裝,能夠得到再次利用的概率卻為15%左右,絕大部分閑置的廢舊服裝會被用土填埋或是用火焚燒[1]。
我國爭取在2030年前實現(xiàn)“碳達峰”目標、2060年前實現(xiàn)“碳中和”目標,也就是要在2060年前實現(xiàn)凈零碳排放。在2020年的第75屆聯(lián)合國大會一般性辯論上,我國提出了這個目標,這是我國對全世界的鄭重承諾,也同樣是向全世界聲明我國將為了保護全球氣候會提高自主的貢獻力度,會采取更加有效的政策和方法。現(xiàn)在越來越多國家開始實施碳稅和碳交易制度,但是試驗發(fā)現(xiàn)碳稅和碳交易制度各有利弊,二者一起使用可以很好地實現(xiàn)碳減排目標[2]。越來越多人開始從服裝回收[3-5]和服裝分類[6]等角度回收廢舊服裝而達到節(jié)約資源、減少碳排放的目的。但廢舊服裝再制造過程中會產(chǎn)生更多二氧化碳,如何從服裝閉環(huán)供應鏈的角度出發(fā),研究碳稅、碳減排技術以及服裝閉環(huán)供應鏈內(nèi)各環(huán)節(jié)之間的合作是一大難題。
當前,有關供應鏈碳政策的文章受到了專家的密切關注。楊玉香等[7]研究了碳稅政策的兩種形式,即單一比例和超額累計對閉環(huán)的供應鏈網(wǎng)絡成員產(chǎn)生的作用,研究結(jié)果顯示超額累計在相關碳稅政策下對企業(yè)來說更好,因為企業(yè)能支付較低的碳稅。王娜等[8]根據(jù)顧客對不同產(chǎn)品的需求,構(gòu)建制造和再制造之間關于合作與競爭的博弈模型,研究碳稅對不同決策產(chǎn)生的影響。陳偉達等[9]分析了資金是否充裕、在資金不足的情況下融資等三種模式下的企業(yè)生產(chǎn)運行決策的問題。張鈴鈴等[10]通過建立回收質(zhì)量不確定情形下的再制造供應鏈模型,分析碳稅和再制造產(chǎn)品質(zhì)量高低對供應鏈造成的影響。另外,還有一些學者研究供應鏈成員之間競爭、合作等問題。王君等[11]研究了碳稅政策下供應鏈各成員的行為選擇問題。研究發(fā)現(xiàn),短視的制造商會使產(chǎn)品的碳排放較低,而碳稅的高低和初始碳排放量的大小則會很大程度地影響供應鏈成員的定價和碳減排策略。黃帝等[12]從兩級供應鏈的角度分析了不一樣的權力結(jié)構(gòu)會對供應鏈的定價和最優(yōu)碳減排產(chǎn)生不一樣的影響。研究結(jié)果顯示,假如產(chǎn)品的單位批發(fā)價格不變,減少產(chǎn)品生產(chǎn)的成本,會有效提高制造商的碳減排水平;碳稅稅率的提高對碳排放量較低的制造商來說會更便利地增加產(chǎn)品本身的碳減排水平。周艷菊等[13]分析了制造商競爭模式下供應鏈各成員通過碳稅政策解決社會福利和定價的問題。
通過梳理發(fā)現(xiàn),當前的供應鏈文章涉及碳稅、碳交易機制的較多,也有將二者進行對比分析或者結(jié)合的,或是關于定價的供應鏈問題。很少有關于閉環(huán)供應鏈的研究,特別是服裝閉環(huán)供應鏈的研究。本文建立服裝閉環(huán)供應鏈,讓生產(chǎn)商和制造商采取碳減排技術或者讓整個供應鏈實施分階段的碳稅政策,探究不同的碳減排率/碳稅稅率對企業(yè)碳排放量和供應鏈利潤的影響。
1? ? 問題描述與參數(shù)設定
由生產(chǎn)商、制造商、零售商和消費者構(gòu)成的服裝網(wǎng)絡供應鏈如圖1所示。
“上層”首先給出碳排放量的臨界值,對于“下層”供應鏈中產(chǎn)生的碳排放量(即生產(chǎn)商、制造商產(chǎn)生的碳排放量)按照臨界值采用不同的碳稅稅率,一旦超過臨界值就采取較高的碳稅稅率,否則采取較低的碳稅稅率?!跋聦印本W(wǎng)絡的各成員是跟隨者,依據(jù)排放量的臨界值制訂合適的生產(chǎn)計劃[14]。參數(shù)符號及變量定義在表1給出。模型的建立需要如下假設:
不存在退貨;
本文涉及的所有服裝銷售量、交易量、需求量的單位均為“件”;服裝交易價格、成本和利潤的單位均為“元”;碳排放量限額的單位為“千克”;碳稅稅率的單位為“元每千克”。
除以上參數(shù)外,本文還定義了一些決策變量。θ1表示生產(chǎn)商是否引入碳減排技術,當θ1為1時表示生產(chǎn)商引入碳減排技術,0則表示生產(chǎn)商不引入碳減排技術。
本文中將稅率劃分為兩個等級。不同等級的稅率具體劃分如表2所示。
2? ? 模型的建立與求解
2.1? ? 碳稅稅率下的服裝供應鏈
生產(chǎn)商和制造商產(chǎn)生的碳排放量作為整個服裝網(wǎng)絡的“上層”,首先給出碳排放量的臨界值,如果“下層”的生產(chǎn)商和制造商在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的碳排放量e少于限額b就對供應鏈進行獎勵;反之就對其懲罰。其中,生產(chǎn)商和制造商產(chǎn)生的碳排放量e=e1sq1sm+e2sq2sm+e1mq1mr+e2mq2mr。則生產(chǎn)商和制造商產(chǎn)生的碳排放量的最小化模型為
式(1)表示生產(chǎn)商和制造商在生產(chǎn)傳統(tǒng)服裝和再生服裝過程中產(chǎn)生的碳排放量。式(2)制造商到零售商的服裝交易量大于等于市場需求量,并且小于等于生產(chǎn)商到制造商的服裝交易量,生產(chǎn)商到制造商的服裝交易量小于等于1.1倍市場需求量,其中l(wèi)表示制造商的利用率,即生產(chǎn)商生產(chǎn)的面料能夠做成衣服的交易量。
式(3)表示生產(chǎn)商和制造商在生產(chǎn)過程中的碳排放量超過限額b,給予懲罰,即碳稅稅率按照α2計算;生產(chǎn)商和制造商在生產(chǎn)過程中的碳排放量不超過限額b,給予獎勵,即碳稅稅率按照α1計算。
對于整個服裝供應鏈來說,整體利潤為賣給消費者再制造服裝與傳統(tǒng)服裝的收入之和減去生產(chǎn)商的再制造面料與傳統(tǒng)面料的生產(chǎn)成本,再減去生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的碳排放成本。因此,整個供應鏈的利潤最大化優(yōu)化模型為
式(4)表示供應鏈的總利潤;式(5)為1.1倍的市場需求量大于等于生產(chǎn)商到制造商的交易量大于等于制造商到零售商的交易量大于等于零售商到消費者的交易量大于等于新的市場需求量,其中l(wèi)表示制造商的利用率,即生產(chǎn)商生產(chǎn)的面料能夠做成衣服的交易量。
2.2? ? 碳減排技術下的服裝閉環(huán)供應鏈
生產(chǎn)商和制造商產(chǎn)生的碳排放量成本作為整個服裝網(wǎng)絡的“上層”,如果“下層”的供應鏈中生產(chǎn)商和制造商引入碳減排技術,則碳排放量減少;反之碳排放量增加。則生產(chǎn)商和制造商產(chǎn)生的碳排放量為
則生產(chǎn)商和制造商產(chǎn)生的碳排放量的最小化模型為:
式(6)表示生產(chǎn)商和制造商在是否引入碳減排技術下生產(chǎn)傳統(tǒng)服裝和再生服裝過程中產(chǎn)生的碳排放量,其中θ1是0/1變量,當θ1=0時表示生產(chǎn)商不采用碳減排技術,當θ1=1時表示生產(chǎn)商采用碳減排技術。式(7)為生產(chǎn)商和制造商在生產(chǎn)傳統(tǒng)服裝和再生服裝過程中產(chǎn)生的碳排放量。
就整個服裝供應鏈而言,整體利潤為賣給消費者再制造服裝與傳統(tǒng)服裝的收入之和減去生產(chǎn)商的再制造面料與傳統(tǒng)面料生產(chǎn)成本,減去生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的碳排放成本,再減去因為使用碳減排技術而產(chǎn)生的成本。因此,整個供應鏈的利潤最大化優(yōu)化模型為
式(8)表示優(yōu)化后的供應鏈總利潤;式(9)為1.1倍的市場需求量大于等于生產(chǎn)商到制造商的交易量大于等于制造商到零售商的交易量大于等于零售商到消費者的交易量大于等于新的市場需求量,其中l(wèi)表示制造商的利用率,即生產(chǎn)商生產(chǎn)的面料能夠做成衣服的交易量。
3? ? 算例分析
鑒于上述模型的表達式比較復雜,無法直觀看出各個變量之間的關系,因此要用數(shù)值算例對最后的結(jié)果進行研究和分析。通過參考服裝在生產(chǎn)、回收過程中的實際數(shù)據(jù)對參數(shù)取值如下:e1s=1,e2s=2,e1m=0.2,e2m=0.3,Cr=6,Cn=5,α2=30,α1=10,p1rk=100,p2rk=70,p1mr=50,p2mr=35,ε=15,Q2=1 000,Q1=800,m1=m2=3 200,l=0.8。
3.1? ? 碳稅稅率下的服裝供應鏈
從圖2可以看出,制造商與零售商之間的傳統(tǒng)服飾和再生服裝與零售商到消費者的傳統(tǒng)服裝和再生服裝的交易量重合,是由于約束決定的。當碳排放臨界值在3 000—5 000之間時,再生面料先不變后增加到再不變,這是因為生產(chǎn)單位再生面料的碳排放很多,只有碳排放臨界值不斷增大時,此時多生產(chǎn)再生面料才不會使碳排放成本增加,再生服裝也是一樣,對于賣到消費者手中的再生服裝量肯定是小于等于制造商制造的再生服裝的;對于傳統(tǒng)面料和傳統(tǒng)服裝來說,再生面料和再生衣服已經(jīng)是很少的數(shù)量,而此時碳排放量還超過限額,還要進行懲罰,零售商產(chǎn)生的利潤已經(jīng)沒有懲罰減小的力度大了,因此會減少傳統(tǒng)面料和傳統(tǒng)衣服的數(shù)量,直到碳排放限額增大,此時傳統(tǒng)面料和傳統(tǒng)衣服的生產(chǎn)量才會增加,直到最大生產(chǎn)量。隨著碳排放臨界值的不斷增大,對供應鏈的懲罰越來越小,而且懲罰減小的力度已經(jīng)大于制造服裝產(chǎn)生的利潤,零售商賣出衣服的利潤慢慢增大,直到生產(chǎn)出最大需求的衣服,此時利潤已達到最大。
3.2? ? 碳減排技術下的服裝閉環(huán)供應鏈
從圖3可以看出,碳減排率與供應鏈的利潤呈線性關系。這表明對于整個供應鏈來說引進碳減排技術對整體發(fā)展有利,而且碳減排率增加會使供應鏈利潤越來越大。對于供應鏈各個環(huán)節(jié)的交易量來說,當碳減排率為0.7時,此時交易量等于最大需求量,利潤最大;而碳減排率增加,只是增加了供應鏈整體的利潤,減少了供應鏈的碳排放量。
4? ? 結(jié)? ? 語
為了探究不同碳稅和碳減排技術下的服裝供應鏈如何實現(xiàn)綠色發(fā)展。本文由供應商、制造商、零售商、消費者組成了服裝供應鏈模型,分析不同碳稅和碳減排技術對服裝供應鏈各成員的交易量和利潤的作用,得到如下結(jié)論。
碳排放臨界值要根據(jù)企業(yè)的碳排放量設置,較低的碳排放臨界值會加重企業(yè)負擔,減少服裝生產(chǎn)量,而較高的碳排放臨界值會增加企業(yè)利潤,讓企業(yè)產(chǎn)生更多碳排放量;引進碳減排技術有利于減少服裝供應鏈的碳排放量,但對整個供應鏈的影響不大,如果政府想要推動服裝供應鏈的綠色發(fā)展,則需要對廢舊服裝回收企業(yè)進行技術支持,這樣更有利于企業(yè)發(fā)展。
參考文獻:
[1] 商務部發(fā)布《中國再生資源回收行業(yè)發(fā)展報告(2020)》[J].中國輪胎資源綜合利用,2021(9):36-38.
[2] 中國財政科學研究院課題組,傅志華,程瑜,等. 在積極推進碳交易的同時擇機開征碳稅[J].財政研究,2018(4):2-19.
[3] 孫陽光,黃哲.廢舊紡織品回收再利用研究進展[J].合成纖維,2022,51(3):25-28+34.
[4] 韓非,郎晨宏,邱夷平.廢舊紡織品回收體系的研究進展[J].棉紡織技術,2022,50(4):42-48.
[5] 杜歡政,陸莎,孫薦,等.生活源廢舊紡織品高值化回收再利用體系的構(gòu)建研究[J].紡織學報,2021,42(6):1-7.
[6] 齊會. 舊衣物逆向物流回收處理模式研究[J].中國經(jīng)貿(mào)導刊(中),2020(2):126-127.
[7] 楊玉香,管倩,張寶友,等.碳稅政策下閉環(huán)供應鏈網(wǎng)絡均衡分析[J].中國管理科學,2022,30(1):185-195.
[8] 王娜,張玉林.碳稅政策下制造商和再制造商競爭與合作博弈分析[J].電子科技大學學報(社科版),2021,23(2):75-85.
[9] 陳偉達,畢興明.考慮碳稅和資金約束制造/再制造生產(chǎn)決策研究[J].工業(yè)工程,2017,20(5):1-8+65.
[10]? 張鈴鈴,陳淮莉.碳稅政策下基于回收質(zhì)量不確定的閉環(huán)供應鏈定價策略[J].重慶師范大學學報(自然科學版),2019,36(5):? ? ? ? 42-51.
[11]? 王君,程先學,蔣雨珊,等.碳稅政策下考慮參考碳排放的供應鏈成員行為選擇研究[J].中國管理科學,2021,29(7):128-138.
[12]? 黃帝,張菊亮.不同權力結(jié)構(gòu)下碳稅對供應鏈減排水平的影響[J].中國管理科學,2021,29(7):57-70.
[13]? 周艷菊,胡鳳英,周正龍.碳稅政策下制造商競爭的供應鏈定價策略和社會福利研究[J].中國管理科學,2019,27(7):94-105.
[14]? 周巖,胡勁松,王新川,等.政府關于碳排放調(diào)控機制下的供應鏈網(wǎng)絡Stackelberg-Nash均衡研究[J].中國管理科學,2015,? ? ? ? 23(S1):786-793.