摘" 要:價(jià)值鏈協(xié)同減排機(jī)制是落實(shí)碳排放責(zé)任、激發(fā)減排積極性的關(guān)鍵。以民航產(chǎn)業(yè)鏈為研究對(duì)象,構(gòu)建了不確定性市場(chǎng)需求下航空器制造商主導(dǎo)型和航空公司主導(dǎo)型Stackelberg博弈模型,分析民航實(shí)現(xiàn)協(xié)同減排的條件、分?jǐn)偙壤敖?jīng)濟(jì)后果。研究結(jié)論顯示:(1)消費(fèi)者的低碳偏好對(duì)航空價(jià)值鏈碳減排努力有正向影響;(2)成本共擔(dān)契約模式更能促進(jìn)航空器訂購(gòu)量的提升和價(jià)值鏈總利潤(rùn)的提升;(3)成本共擔(dān)模式促進(jìn)了碳減排水平的提升。
" 關(guān)鍵詞:價(jià)值鏈協(xié)同;民航;碳減排;成本共擔(dān);機(jī)制設(shè)計(jì)
" 中圖分類(lèi)號(hào):X321; F205" " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
DOI:10.13714/j.cnki.1002-3100.2025.05.019
Abstract: The value chain collaborative emission reduction mechanism is the key to implementing carbon emission responsibilities and stimulating emission reduction enthusiasm. Taking the civil aviation industry chain as the research object and the single cycle newsboy model as the research object, a Stackelberg game model was constructed for aircraft manufacturers and airlines under uncertain market demand. The conditions, sharing ratios, and economic consequences of achieving collaborative emission reduction in civil aviation were analyzed. The research conclusion shows that:(1)Consumer low-carbon preferences have a positive impact on aviation value chain carbon reduction efforts;(2)The cost sharing contract model can better promote the increase of aircraft order quantity and the total profit of the value chain;(3)The cost sharing model has promoted the improvement of carbon reduction levels.
Key words: value chain collaboration; civil aviation; carbon redaction; cost sharing; mechanism design
當(dāng)前民航業(yè)的快速發(fā)展導(dǎo)致了二氧化碳排放量的增加。國(guó)際民航組織(ICAO)預(yù)測(cè),如果不加以控制,到2050年民航運(yùn)輸業(yè)二氧化碳排放量將在2010年基礎(chǔ)上增加4~6倍,世界四分之一的碳排放將來(lái)自民航業(yè)[1]。在民航運(yùn)輸價(jià)值鏈中,減排能力最差的民航運(yùn)輸企業(yè)承擔(dān)了99.9%碳排放,減排能力最強(qiáng)的民航制造企業(yè)只承擔(dān)了飛機(jī)全生命周期碳排放總量的0.000 005%[2]。
" 價(jià)值鏈協(xié)同減排機(jī)制是落實(shí)碳排放責(zé)任、激發(fā)減排積極性的關(guān)鍵。民航業(yè)價(jià)值鏈中各個(gè)環(huán)節(jié)之間不是獨(dú)立存在的,他們之間是一種相互依賴相互依存的關(guān)系,每個(gè)環(huán)節(jié)的碳排放水平都會(huì)影響價(jià)值鏈的整體碳減排效果。中國(guó)民航航空器和運(yùn)行技術(shù)是非自有技術(shù),長(zhǎng)期“兩頭在外”[3],行業(yè)關(guān)鍵脫碳技術(shù)受制于人,并面臨著全球價(jià)值鏈“低端鎖定”的風(fēng)險(xiǎn);運(yùn)行主體脫碳減排各自為戰(zhàn),產(chǎn)業(yè)布局與創(chuàng)新資源聯(lián)動(dòng)不足,民航業(yè)價(jià)值鏈存在明顯的薄弱環(huán)節(jié)、斷點(diǎn)和堵點(diǎn),嚴(yán)重影響行業(yè)綠色發(fā)展戰(zhàn)略和國(guó)家“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
" 基于上述現(xiàn)實(shí)背景,本文以民航價(jià)值鏈為研究對(duì)象,通過(guò)價(jià)值鏈協(xié)同減排成本分擔(dān)機(jī)制設(shè)計(jì),藉以糾偏資源錯(cuò)配,增強(qiáng)責(zé)任主體的減排動(dòng)力,為碳中和目標(biāo)下中國(guó)民航價(jià)值鏈協(xié)同脫碳提供理論支撐和經(jīng)驗(yàn)證據(jù)。
1" 文獻(xiàn)綜述
" 在價(jià)值鏈背景下,各成員企業(yè)可以通過(guò)簽訂成本分擔(dān)契約建立戰(zhàn)略合作關(guān)系,來(lái)分擔(dān)碳減排成本,共享碳減排成果。Ghosh et al.[4]研究了成本分擔(dān)契約的訂立對(duì)價(jià)值鏈成員企業(yè)綠色決策的影響,對(duì)比了成員企業(yè)集中決策和分散決策下的均衡解,分析了各方?jīng)Q策受消費(fèi)者敏感程度和減排成本等因素的影響。陳洪轉(zhuǎn)等[5]在成本分擔(dān)情境下,研究一個(gè)主制造商與多個(gè)供應(yīng)商在價(jià)值鏈上的協(xié)同創(chuàng)新問(wèn)題,結(jié)果表明成本分擔(dān)契約在一定范圍內(nèi)存在激勵(lì)效果,Chakraborty et al.[6]探討了存在兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)性制造商時(shí)不同合作情境下的質(zhì)量提升問(wèn)題,Zhou et al.[7]探討了零售商不同公平關(guān)切情境下,成本分擔(dān)契約的協(xié)調(diào)情況。葉同等[8]認(rèn)為制造商和零售商互相分擔(dān)減排成本有利于促進(jìn)價(jià)值鏈碳減排技術(shù)的提高。王道平等[9]比較了傳統(tǒng)的成本分擔(dān)契約和基于Nash討價(jià)還價(jià)的成本分擔(dān)契約對(duì)供應(yīng)商的努力水平激勵(lì)效果,研究表明后一種契約更有效,更能為價(jià)值鏈成員帶來(lái)利潤(rùn)。
" 現(xiàn)有文獻(xiàn)分別對(duì)碳排放責(zé)任界定和碳減排契約展開(kāi)了大量的研究,為本文提供了強(qiáng)有力的理論基礎(chǔ),但是當(dāng)前研究中,仍存在以下幾方面需要進(jìn)一步探討:現(xiàn)有研究對(duì)參與全球價(jià)值鏈分工會(huì)給一個(gè)國(guó)家或一個(gè)地區(qū)的直接碳排放量產(chǎn)生影響進(jìn)行了大量的研究,但鮮有探討價(jià)值鏈碳減排協(xié)調(diào)問(wèn)題,缺乏成本分擔(dān)下價(jià)值鏈博弈分析。研究者們已對(duì)制造商主導(dǎo)與零售商主導(dǎo)的制造業(yè)、建筑業(yè)、水泥行業(yè)等領(lǐng)域的價(jià)值鏈無(wú)合作、半合作與全合作狀態(tài)下的碳減排機(jī)制進(jìn)行了研究,而碳排放增長(zhǎng)迅猛的民航業(yè)相關(guān)研究幾近空白,研究成果還不夠豐富?;诖?,本文將價(jià)值鏈碳減排契約優(yōu)化問(wèn)題的研究情境拓展至航空器制造商主導(dǎo)型和航空公司主導(dǎo)型碳減排決策場(chǎng)景,討論實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)減排的條件與分?jǐn)偙壤?,并進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)論分析,在一定程度上彌補(bǔ)了相關(guān)文獻(xiàn)的不足。
2" 模型構(gòu)建與參數(shù)描述
2.1" 模型構(gòu)建
" 以單周期報(bào)童模型為基準(zhǔn)模型,探討以飛機(jī)制造商與航空公司為主的價(jià)值鏈最優(yōu)碳減排策略。在該條價(jià)值鏈中,飛機(jī)制造商生產(chǎn)飛機(jī),航空公司運(yùn)維飛機(jī),其核心技術(shù)來(lái)自于飛機(jī)制造商。航空公司有責(zé)任減少碳排放量,現(xiàn)實(shí)中的民航價(jià)值鏈碳減排也是如此。世界上最大的兩家飛機(jī)制造商空客和波音生產(chǎn)飛機(jī)幾乎不會(huì)產(chǎn)生碳排放,而它的下游航空公司在飛機(jī)運(yùn)維過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生碳排放,因此減排措施也主要由下游航空公司承擔(dān)。根據(jù)這些特點(diǎn),構(gòu)建一個(gè)由上游飛機(jī)制造商、下游航空公司組成的兩級(jí)價(jià)值鏈。
2.2" 基本假設(shè)
2.3" 參數(shù)描述
決策變量如表1所示(以年為單位)。
模型參數(shù)如表2所示(以年為單位)。
3" 契約決策過(guò)程
結(jié)合實(shí)踐,本節(jié)將討論無(wú)成本共擔(dān)契約、成本共擔(dān)契約在價(jià)值鏈上飛機(jī)制造商主導(dǎo)下的適用情景:(1)無(wú)成本共擔(dān)契約:飛機(jī)制造商獨(dú)立制定價(jià)格策略,航空公司確定訂單數(shù)量和碳減排投資水平;(2)成本共擔(dān)契約:飛機(jī)制造商與航空公司協(xié)商,通過(guò)分擔(dān)碳減排成本來(lái)激勵(lì)飛機(jī)制造商生產(chǎn)更多的環(huán)保產(chǎn)品。
3.1" 無(wú)成本分擔(dān)模型
3.2" 成本分擔(dān)模型
" 在不進(jìn)行成本共擔(dān)契約的研究中發(fā)現(xiàn),航空公司的碳減排會(huì)增加產(chǎn)品的供應(yīng)量,而飛機(jī)制造商也會(huì)獲得利潤(rùn)。中外企業(yè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,航空公司單獨(dú)進(jìn)行碳減排技術(shù)創(chuàng)新可能面臨資金短缺和新技術(shù)研究風(fēng)險(xiǎn)。因此,本節(jié)考慮飛機(jī)制造商分擔(dān)航空公司碳減排成本,這不僅進(jìn)一步促使航空公司進(jìn)行碳減排,同時(shí)也維護(hù)了價(jià)值鏈企業(yè)成員之間的合作關(guān)系。成本共擔(dān)契約規(guī)定,飛機(jī)制造商自主決定飛機(jī)銷(xiāo)售價(jià)格,分擔(dān)航空公司碳減排成本,0lt;φl(shuí)t;1表示成本分擔(dān)比例。決策順序與前一節(jié)相似,但利潤(rùn)函數(shù)不同,具體模型如下:
性質(zhì)3表明,在最優(yōu)成本分擔(dān)比例下,價(jià)值鏈成員企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)最大碳減排以及獲得更多的利潤(rùn)。
" 結(jié)論1" 成本共擔(dān)契約模型可以在一定程度上提高碳減排水平,有助于提升民航業(yè)價(jià)值鏈碳減排協(xié)同效果。
結(jié)論1表明,成本共擔(dān)契約模式可以增加飛機(jī)制造商的利潤(rùn),在一定程度上促進(jìn)了碳減排水平的提升。
3.3" 契約模式比較
3.3.1" 變量及利潤(rùn)比較
3.3.2" 兩種契約模式比較結(jié)論
結(jié)論2" 在民航市場(chǎng)中,消費(fèi)者的低碳偏好對(duì)碳減排努力有正向影響。在一定條件下,成本共擔(dān)契約更有利于碳減排,而無(wú)成本共擔(dān)契約則不能。
結(jié)論2表明,從環(huán)境保護(hù)的角度來(lái)看,消費(fèi)者的低碳偏好和成本共擔(dān)契約都可以提高價(jià)值鏈的碳減排程度。這是因?yàn)榈吞计迷酱?,碳減排對(duì)需求的積極影響越大。當(dāng)消費(fèi)者更青睞低碳產(chǎn)品時(shí),航空公司更有動(dòng)力減少碳排放量。此外,當(dāng)占主導(dǎo)地位的飛機(jī)制造商加強(qiáng)與下游航空公司的合作時(shí),通過(guò)應(yīng)用成本共擔(dān)契約形式,可以迫使航空公司減少碳排放量。
" 結(jié)論3" 產(chǎn)品最優(yōu)訂購(gòu)量與消費(fèi)者低碳偏好呈正相關(guān)。同樣,成本共擔(dān)契約更能促進(jìn)訂購(gòu)量的提升,而無(wú)成本共擔(dān)契約下不會(huì)促進(jìn)訂購(gòu)量增加。
結(jié)論3表明,消費(fèi)者的環(huán)保意識(shí)會(huì)促使航空公司向飛機(jī)制造商訂購(gòu)更多的低碳產(chǎn)品,從而提高訂單需求的完成率、企業(yè)利潤(rùn)和社會(huì)福利。這是因?yàn)榈吞计贸潭仍酱?,航空公司更可能提升銷(xiāo)量,這使得航空公司有更大的意愿向飛機(jī)制造商訂購(gòu)。航空公司可以從增加碳減排投資、提高訂購(gòu)量中得到更多的收益。同樣,成本共擔(dān)契約不僅有利于碳減排,而且可以增加產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量。這是因?yàn)槌杀竟矒?dān)契約可以消除價(jià)值鏈中的不協(xié)調(diào)因素,為航空公司和飛機(jī)制造企業(yè)帶來(lái)益處。
" 結(jié)論4" 在民航價(jià)值鏈中,企業(yè)利潤(rùn)與消費(fèi)者的低碳偏好呈正相關(guān)關(guān)系。成本共擔(dān)契約下的價(jià)值鏈總利潤(rùn)比不進(jìn)行成本共擔(dān)契約要高。
" 結(jié)論4表明,消費(fèi)者對(duì)低碳產(chǎn)品的偏好越強(qiáng),價(jià)值鏈成員的潛在利潤(rùn)越大??梢?jiàn),環(huán)保意識(shí)對(duì)企業(yè)利潤(rùn)有正向影響。價(jià)值鏈合作效率進(jìn)行成本共擔(dān)契約比不進(jìn)行成本共擔(dān)契約要高。這一解釋與Cachon[13]的契約理論是一致的。在實(shí)踐中,主導(dǎo)企業(yè)飛機(jī)制造商可以通過(guò)成本共擔(dān)契約與航空公司共同參與碳減排,從而提高自身的利潤(rùn)水平,起到更好的保護(hù)環(huán)境的作用。
3.4" 數(shù)值分析
" 為了更直觀地表示決策變量、利潤(rùn)和低碳偏好之間的關(guān)系,本節(jié)使用了下面的數(shù)值算例。參數(shù)設(shè)置如表4所示。
為了研究消費(fèi)者低碳偏好對(duì)企業(yè)碳減排程度和利潤(rùn)的影響關(guān)系,首先假設(shè)ρ∈0,100,此處假定低碳偏好是唯一激勵(lì)企業(yè)減少碳排放量的因素,最優(yōu)碳減排量和訂購(gòu)數(shù)量與ρ之間的關(guān)系如圖1所示。
從圖1可知,隨著消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),航空公司在碳減排上的投入也會(huì)逐漸增加,促進(jìn)民航業(yè)整體碳減排程度的提高。此外,航空公司的碳減排量成本共擔(dān)契約要優(yōu)于不進(jìn)行成本共擔(dān)契約。這與結(jié)論1一致。
價(jià)值鏈的總利潤(rùn)和ρ之間的關(guān)系如圖2所示。
從圖2可知,兩種契約形式的價(jià)值鏈總利潤(rùn)均與消費(fèi)者低碳偏好呈正相關(guān)關(guān)系,且隨著低碳偏好的增強(qiáng),價(jià)值鏈總利潤(rùn)的增長(zhǎng)斜率變得更陡。這是因?yàn)殡S著消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),航空公司的訂單數(shù)量也會(huì)增加,導(dǎo)致企業(yè)的利潤(rùn)也會(huì)提升。
" 可見(jiàn),在低碳偏好相同的情況下,價(jià)值鏈利潤(rùn)成本共擔(dān)契約高于無(wú)成本共擔(dān)契約。
4" 結(jié)論與啟示
" 隨著人們環(huán)保意識(shí)的提升,越來(lái)越多的消費(fèi)者趨向購(gòu)買(mǎi)低碳產(chǎn)品從而使得消費(fèi)者普遍具有低碳偏好。因此,在考慮消費(fèi)者具有市場(chǎng)低碳偏好的基礎(chǔ)上,來(lái)探討碳減排契約協(xié)調(diào)優(yōu)化就具有了一定的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。本文構(gòu)建了不確定性市場(chǎng)需求下包括主導(dǎo)飛機(jī)制造商和跟隨航空公司的Stackelberg博弈模型,并同時(shí)分析了兩種不同契約的減排模型。研究表明價(jià)值鏈協(xié)同下,成本共擔(dān)契約不僅會(huì)推動(dòng)飛機(jī)制造商和航空公司利潤(rùn)上升,還可以帶來(lái)民航價(jià)值鏈的碳減排量和整體利潤(rùn)的提升。
" 研究結(jié)論的啟示是:對(duì)政府相關(guān)部門(mén)而言,應(yīng)推行綠色發(fā)展方式和生活方式,培養(yǎng)消費(fèi)者綠色偏好,更好地發(fā)揮消費(fèi)者綠色偏好的正向作用;同時(shí)應(yīng)積極履行監(jiān)管職能,制定完善相關(guān)法律法規(guī),為契約雙方碳減排合作提供資金激勵(lì),最大程度地推動(dòng)民航低碳高質(zhì)量發(fā)展。其次,對(duì)價(jià)值鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)而言,應(yīng)積極推動(dòng)成本共擔(dān)契約和收益共享契約的運(yùn)用,積極開(kāi)展碳減排合作,在促進(jìn)民航價(jià)值鏈碳減排量提升的同時(shí),增加價(jià)值鏈系統(tǒng)利潤(rùn)和企業(yè)利潤(rùn),實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)繁榮共贏。
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