劉漢云 李世龍

文章編號(hào)：1002-3100（2024）03-0091-05

摘? 要：文章構(gòu)建了風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避制造商和風(fēng)險(xiǎn)中性供應(yīng)商組成的二級(jí)供應(yīng)鏈系統(tǒng)，采用Stackelberg博弈探究了當(dāng)制造商風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避時(shí)，碳排放轉(zhuǎn)移對(duì)供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)決策的影響，并采用收益共享契約實(shí)現(xiàn)了供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)。研究結(jié)果表明：制造商的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避會(huì)使得銷售價(jià)格降低，而批發(fā)價(jià)格增加，導(dǎo)致供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)失調(diào)；當(dāng)制造商風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避時(shí)，碳排放轉(zhuǎn)移會(huì)加劇雙重邊際化現(xiàn)象，增加運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，減少雙方收益；收益共享契約可以實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)，當(dāng)收益分配比例在特定區(qū)間內(nèi)時(shí)，制造商效用值和供應(yīng)商利潤(rùn)值較分散決策情形均有所增加。

關(guān)鍵詞：低碳供應(yīng)鏈；風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避；碳排放轉(zhuǎn)移；Stackelberg博弈

中圖分類號(hào)：F274? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2024.03.023

Abstract： In this paper， a two-level supply chain system composed of risk-averse manufacturers and risk-neutral suppliers is constructed. Stackelberg game is used to explore the influence of carbon emission transfer on supply chain operation decision when manufacturers are risk-averse， and revenue sharing contract is used to realize supply chain coordination. The main results show that： Manufacturers' risk aversion will reduce the sales price， while the wholesale price will increase， leading to the overall profit imbalance of the supply chain; when manufacturers avoid risks， carbon emission transfer will aggravate the phenomenon of double marginalization， increase operational risks and reduce the benefits of both parties; revenue sharing contract can realize supply chain coordination. When the revenue distribution ratio is within a specific range， the utility value of the manufacturer and the profit value of the supplier increase compared with the decentralized decision-making situation.

Key words： low carbon supply chain; risk avoidance; carbon emission transfer; Stackelberg game

0? 引? 言

隨著上世紀(jì)八九十年代聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)評(píng)估報(bào)告、《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》等文件的發(fā)表，世界上越來(lái)越多的國(guó)家開始重視低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，學(xué)者們也開始關(guān)注能源、氣候變化、碳排放對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響^[1]。隨著低碳經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，許多企業(yè)在降低產(chǎn)品碳排放的同時(shí)，越來(lái)越注重上下游企業(yè)的減排問(wèn)題，如西門子中國(guó)、聯(lián)想、戴爾等企業(yè)采取了一系列措施幫助更多供應(yīng)商加速低碳步伐，實(shí)現(xiàn)零碳供應(yīng)鏈的建設(shè)。

但在生產(chǎn)實(shí)踐中，部分企業(yè)利用主導(dǎo)地位，將部分的碳減排任務(wù)通過(guò)各種方式轉(zhuǎn)移給上下游企業(yè)，如供應(yīng)商庫(kù)存管理（VMI）、產(chǎn)線轉(zhuǎn)移、物流外包等，這種碳排放轉(zhuǎn)移現(xiàn)象可能會(huì)導(dǎo)致企業(yè)不合理定價(jià)^[2]，甚至對(duì)供應(yīng)商利潤(rùn)產(chǎn)生負(fù)面影響^[3]。目前關(guān)于碳排放轉(zhuǎn)移的研究大多集中在宏觀層面，如韋韜等^[4]、Ren等^[5]、Zhu等^[6]均證明了制造業(yè)的進(jìn)出口貿(mào)易造成了全球碳排放的快速增長(zhǎng)；在微觀層面，方穗等^[2]采用了收益共享契約來(lái)協(xié)調(diào)謊報(bào)行為下的分散式的供應(yīng)鏈。孫立成等^[7]研究了碳轉(zhuǎn)移和低碳偏好雙重影響下的產(chǎn)品定價(jià)問(wèn)題，并用Shapley值實(shí)現(xiàn)了供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)。

以往的碳轉(zhuǎn)移相關(guān)研究通常以風(fēng)險(xiǎn)中性為前提，但隨著行為經(jīng)濟(jì)學(xué)的發(fā)展，許多學(xué)者開始注意到風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避在供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)決策中的影響。Chio等^[8]用均值-方差法探究了缺貨機(jī)會(huì)成本對(duì)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避零售商效用的影響。邢恩鳳等^[9]探究了風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避、碳交易和消費(fèi)者低碳偏好對(duì)減排決策的影響。向林^[10]的研究發(fā)現(xiàn)，風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避和供應(yīng)鏈中斷都會(huì)降低零售商期望效用。

風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避行為在現(xiàn)實(shí)的企業(yè)決策者中普遍存在，而不合理的碳轉(zhuǎn)移又常常因加劇了供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)而對(duì)企業(yè)造成負(fù)面影響，這一現(xiàn)象是否會(huì)因?yàn)闆Q策者風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避而發(fā)生變化？該議題仍然存在研究缺口，因此，本文以制造商風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避下，碳排放轉(zhuǎn)移對(duì)供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)決策的影響為研究問(wèn)題，并設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)契約實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈利潤(rùn)的提升。

1? 問(wèn)題描述及基本假設(shè)

1.1? 問(wèn)題描述

本文的研究對(duì)象為一個(gè)制造商和一個(gè)供應(yīng)商組成的供應(yīng)鏈系統(tǒng)，其中供應(yīng)商S生產(chǎn)原材料并銷售給制造商M，制造商M加工原材料后制成產(chǎn)成品銷往消費(fèi)者市場(chǎng)，需求具有不確定性特征且消費(fèi)者具有低碳偏好，能夠通過(guò)一定方法識(shí)別產(chǎn)品碳排放。在Stackelberg博弈中，制造商M處于主導(dǎo)地位，對(duì)供應(yīng)商S轉(zhuǎn)移了部分碳排放量，并且可以在談判中優(yōu)先制定銷售價(jià)格，供應(yīng)商S根據(jù)已知消息調(diào)整批發(fā)價(jià)格。

供應(yīng)鏈模型結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

1.2? 模型假設(shè)

基于以上描述，本文的設(shè)定參數(shù)符號(hào)如表1所示。

假設(shè)3：制造商對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行了碳排放轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移量為t每單位產(chǎn)品，導(dǎo)致供應(yīng)商S的每單位產(chǎn)品生產(chǎn)成本增加了ztC，其中： z表示碳排放轉(zhuǎn)移對(duì)生產(chǎn)成本的影響系數(shù)。

假設(shè)4：除供應(yīng)商的基礎(chǔ)單位產(chǎn)品生產(chǎn)成本外，不考慮其他成本等的影響。

2? 模型構(gòu)建與求解

2.1? 分散決策模型D

在該供應(yīng)鏈分散決策模型中，制造商是風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避的，因此采用均值-方差模型來(lái)刻畫其效用值，而供應(yīng)商是風(fēng)險(xiǎn)中性的，因此直接采用利潤(rùn)函數(shù)計(jì)算。

命題1? 當(dāng)制造商和供應(yīng)商分散決策時(shí)，它們的最優(yōu)決策變量和效用值（利潤(rùn)值）分別如下：

推論1? 制造商的銷售價(jià)格隨著風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)的增加而減少，供應(yīng)商的批發(fā)價(jià)格隨著風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)的增加而增加。

可見風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避會(huì)使得制造商的定價(jià)更為謹(jǐn)慎小心，風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避越顯著，他的定價(jià)則越低；相反，上游供應(yīng)商因?yàn)槌薪恿颂寂欧呸D(zhuǎn)移且觀察到下游制造商降價(jià)趨勢(shì)，會(huì)趨向于趁機(jī)提高批發(fā)價(jià)格以此獲得更多利潤(rùn)。

推論2? 制造商和供應(yīng)商的定價(jià)均隨著碳轉(zhuǎn)移量的增加而增加。

2.2? 集中決策模型C

集中決策模型中，制造商和供應(yīng)商以供應(yīng)鏈整體效用值最大化為目標(biāo)進(jìn)行決策，此時(shí)不考慮內(nèi)部批發(fā)交易的環(huán)節(jié)，則集中決策效用函數(shù)如下：

命題3? 集中決策時(shí)，供應(yīng)鏈的最優(yōu)決策及效用值如下：

推論3? 集中決策時(shí)的銷售價(jià)格隨著風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)的增加而減少，隨著碳轉(zhuǎn)移量的增加而增加。

3? 協(xié)調(diào)機(jī)制設(shè)計(jì)

4? 數(shù)值分析

本節(jié)對(duì)以上結(jié)論及推論進(jìn)行數(shù)值模擬，并繪制圖像加以驗(yàn)證，以期得到更具有普適性的結(jié)論和管理啟示，為生產(chǎn)實(shí)踐提供可行參考。對(duì)某ICT企業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，結(jié)合邢恩鳳等^[9]的參數(shù)數(shù)據(jù)，本節(jié)的參數(shù)賦值如下：a=1 000，b=0.5，k=0.8，C=60，z=0.5，e=10，σ=200，η=0.1，t=10。將以上參數(shù)賦值代入到模型中，可對(duì)上文結(jié)論及推論進(jìn)行驗(yàn)證。

4.1? 碳轉(zhuǎn)移和風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避對(duì)運(yùn)營(yíng)決策的影響分析

圖2反映了碳轉(zhuǎn)移量和風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)對(duì)制造商和供應(yīng)商定價(jià)的影響，由圖可知，隨著η增加，制造商的定價(jià)不斷下降，而供應(yīng)商的定價(jià)卻不斷上升；而隨著t增加，雙方定價(jià)均上升，該變化趨勢(shì)驗(yàn)證了推論1和推論2。由圖可知，風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避對(duì)制造商定價(jià)決策的影響要顯著大于碳轉(zhuǎn)移量對(duì)定價(jià)決策的影響，并且碳轉(zhuǎn)移量影響批發(fā)價(jià)格的加價(jià)趨勢(shì)要比銷售價(jià)格的加價(jià)趨勢(shì)更加顯著。觀察到在高風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避度η>1.786和高轉(zhuǎn)移量t≈1.25e時(shí)，銷售價(jià)格小于批發(fā)價(jià)格，此時(shí)的制造商無(wú)利可圖，因此，需要警惕無(wú)節(jié)制的碳轉(zhuǎn)移和過(guò)于風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避的綜合影響。

對(duì)比圖2（a）和圖2（b）可知，當(dāng)碳轉(zhuǎn)移對(duì)單位成本影響系數(shù)由z=0.5提升至z=1.5時(shí)，制造商的定價(jià)趨勢(shì)幾乎不變，而供應(yīng)商的漲價(jià)更為顯著，尤其是當(dāng)t增加時(shí)，它的定價(jià)要顯著高于圖2（a），因此承接能力也是雙方在碳轉(zhuǎn)移時(shí)需要考慮的因素之一，否則會(huì)導(dǎo)致不合理的定價(jià)。

由圖3可知，當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)η較低時(shí)，供應(yīng)商利潤(rùn)隨著t增加的減少趨勢(shì)相對(duì)劇烈，而制造商效用值隨著t增加的減少趨勢(shì)相對(duì)平緩；當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)η較高時(shí)，上述情況正好相反。該現(xiàn)象說(shuō)明，風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避放大了碳轉(zhuǎn)移對(duì)制造商效用的負(fù)面影響，但其效用值卻因此增長(zhǎng)；風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避緩解了碳轉(zhuǎn)移對(duì)供應(yīng)商利潤(rùn)的負(fù)面影響，但其利潤(rùn)值卻因此降低，這恰巧驗(yàn)證了分散決策下供應(yīng)商的搭便車行為，但該行為對(duì)利潤(rùn)的負(fù)面影響較大。并且，影響雙方利潤(rùn)（效用）值的主要因素仍然以風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避η為主，而t的影響較小。

4.2? 供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)效果分析

由表2的結(jié)果可知，當(dāng)收益分配比例θ處于固定區(qū)間內(nèi)時(shí)，雙方的利潤(rùn)（效用）值均較分散決策情形有所增加，但在現(xiàn)實(shí)實(shí)踐中，考慮到制造商處于主導(dǎo)地位，θ的值不應(yīng)小于0.5，因此θ∈0.5，0.711 8時(shí)，收益共享契約可實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)。

5? 結(jié)? 論

本文構(gòu)建了單個(gè)制造商和單個(gè)供應(yīng)商組成的二級(jí)供應(yīng)鏈系統(tǒng)，分析了當(dāng)制造商風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避時(shí)，碳排放轉(zhuǎn)移對(duì)定價(jià)和利潤(rùn)（效用）值的影響，并采用收益共享契約實(shí)現(xiàn)了雙方利潤(rùn)（效用）值的增加。主要研究結(jié)果和管理啟示如下：

（1）制造商的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避會(huì)使得銷售價(jià)格降低，而批發(fā)價(jià)格增加，導(dǎo)致供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)失調(diào)。無(wú)節(jié)制的碳轉(zhuǎn)移和對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的過(guò)度關(guān)注會(huì)使得制造商的效用值降低，因此企業(yè)決策者應(yīng)厘清風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源，做好風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)保障機(jī)制，同時(shí)關(guān)注碳轉(zhuǎn)移現(xiàn)象對(duì)合作企業(yè)的影響，避免因自身風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避導(dǎo)致不合理定價(jià)。

（2）當(dāng)制造商風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避時(shí)，碳排放轉(zhuǎn)移會(huì)加劇雙重邊際化現(xiàn)象，增加運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，減少雙方收益。碳轉(zhuǎn)移現(xiàn)象在現(xiàn)實(shí)的企業(yè)交互中普遍存在，隨著消費(fèi)者低碳偏好的逐步建立，企業(yè)決策者可以采用一系列風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)督措施來(lái)控制碳轉(zhuǎn)移對(duì)供應(yīng)鏈決策的負(fù)面影響，如組建碳排放風(fēng)險(xiǎn)管控小組，在產(chǎn)線轉(zhuǎn)移、供應(yīng)商管理庫(kù)存或物流外包等環(huán)節(jié)介入，規(guī)避供應(yīng)鏈不合理的碳排放流動(dòng)。

（3）收益共享契約可以實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)，制造商效用值和供應(yīng)商利潤(rùn)值較分散決策情形均有所增加，前提是收益分配比例在特定區(qū)間內(nèi)。針對(duì)碳轉(zhuǎn)移和風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避導(dǎo)致的負(fù)面影響，企業(yè)決策者可考慮通過(guò)談判簽訂收益分配契約來(lái)提升雙方的利潤(rùn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]? WANG J， ZHOU Y， COOKE F L. Low-carbon economy and policy implications： A systematic review and bibliometric analysis[J]. Environmental Science and Pollution Research， 2022，29（43）：65432-65451.

[2] 方穗. 碳轉(zhuǎn)移與謊報(bào)行為雙重影響下供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)決策與協(xié)調(diào)[J]. 物流科技，2022，45（5）：139-142，167.

[3] 王文濤，蔣雷勇. 異質(zhì)性減排政策下考慮碳排放轉(zhuǎn)移影響的供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)決策研究[J]. 物流科技，2022，45（4）：136-143.

[4] 韋韜，彭水軍. 基于多區(qū)域投入產(chǎn)出模型的國(guó)際貿(mào)易隱含能源及碳排放轉(zhuǎn)移研究[J]. 資源科學(xué)，2017，39（1）：94-104.

[5]? REN S G， YUAN B L， MA X， et al. International trade， FDI （foreign direct investment） and embodied CO2 emissions： A case study of China's industrial sectors[J]. China Economic Review， 2014（28）：123-134.

[6]? ZHU L， STEVEN J DAVIS， FENG K L， et al. Targeted opportunities to address the climate-trade dilemma in China[J]. Nature Climate Change， 2016（6）：201-206.

[7] 孫立成，應(yīng)夢(mèng)煌，張濟(jì)建. 碳轉(zhuǎn)移與消費(fèi)者低碳偏好雙重影響下供應(yīng)鏈異質(zhì)性產(chǎn)品定價(jià)與協(xié)調(diào)研究[J]. 運(yùn)籌與管理，2022，31（2）：155-161.

[8]? CHIO T M， LI D， YAN H. News-vendor problems with mean-variance objectives[C] // The Proceedings of the 5th International Conference on Optimization： Techniques and Applications， 2001.

[9] 邢恩鳳，史成東，閆秀霞，等. 三維交易模式下企業(yè)協(xié)同低碳減排研究[J]. 中國(guó)管理科學(xué)，2020，28（3）：174-181.

[10] 向林. 期權(quán)契約下考慮供應(yīng)中斷和風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避的供應(yīng)鏈采購(gòu)管理[J]. 物流科技，2022，45（17）：129-132.

收稿日期：2023-03-19

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“考慮碳排放轉(zhuǎn)移影響的區(qū)域協(xié)同減排機(jī)理及效率提升研究”（71473107）

作者簡(jiǎn)介：劉漢云（1998—），男，江西贛州人，江蘇大學(xué)管理學(xué)院碩士研究生，研究方向：低碳供應(yīng)鏈；李世龍（1994—），男，河北保定人，江蘇大學(xué)研究生院，教管助理研究員，研究方向：低碳供應(yīng)鏈。

引文格式：劉漢云，李世龍. 風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避下考慮碳排放轉(zhuǎn)移的供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)決策與協(xié)調(diào)[J]. 物流科技，2024，47（3）：91-95.