碳配额不同分配机制下供应链碳减排优化策略

作 者:

作者简介:
杨仕辉,余敏,暨南大学经济学院,广东 广州 510632 杨仕辉(1965- ),男,江西丰城人,暨南大学经济学院教授、博士生导师,主要研究方向:低碳供应链管理与气候政策。

原文出处:
经济与管理评论

内容提要:

基于碳配额与碳交易政策,建立分散决策下制造商主导的二级供应链碳减排Stackelberg博弈模型,采用逆向求解法求解,得出了最优减排率及最优定价。比较初始碳配额免费分配、定价出售和完全市场交易三种机制下分别实行总量控制和目标控制时的实际碳减排效果,并通过算例分析进行验证。研究表明:免费分配机制对供应链碳减排和市场需求的激励效果最佳;目标控制下,免费分配机制最优;总量控制下,减排成本系数大小将影响最优机制的选择。


期刊代号:F14
分类名称:物流管理
复印期号:2017 年 03 期

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       [中图分类号]F062.2 [文献标识码]A [文章编号]2095-3410(2016)06-0035-08

       [DOI编码]10.13962/j.cnki.37-1486/f.2016.06.005

       联合国政府间气候变化专门委员会的报告指出:人类在生产与生活过程中产生的温室气体排放是极端气候频繁出现和全球气候变暖的主要原因。近年来,控制温室气体排放已经成为全球共识,1992年6月全球150多个国家签署了《联合国气候变化框架公约》(简称UNFCCC);1997年12月又在公约的基础上通过了《(联合国气候变化框架公约)京都议定书》(Kyoto Protocol)。上述两个公约的生效标志着低碳经济时代的到来,清洁发展(Clean Development Mechanism,CDM)、排放贸易(Emissions Trading,ET)和联合履约(Joint Implementation,JI)是《京都议定书》规定的3种碳交易机制。此外,还有欧盟排放交易体系(EUETS),从而出现了“碳交易”市场机制。2009年12月哥本哈根世界气候大会,各缔约国继续商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案,中国政府承诺到2020年中国单位GDP二氧化碳排放将比2005年下降40%~45%(即目标控制)。目前我国已有北京、上海等七个碳排放交易试点地区,预计在2017年开展全国性碳交易。目前试点市场运行稳定,截至2015年底累计成交量逾4800万吨二氧化碳,累计成交额超14亿元。2015年12月巴黎气候变化大会,史上第一份覆盖近200个国家的全球减排协议——《巴黎协定》达成,中国政府承诺2030年达到碳排放峰值,如何有效减少碳排放将成为各国政府的重要任务。除了目标控制政策外,各国政府碳减排政策中也有的实行总量控制政策。为此,各国政府普遍面临碳排放配额如何分配的问题。碳排放配额初始分配有无偿和有偿方法。无偿分配法要求政府先收集碳排放历史数据,再通过祖父法或基准法来分配碳排放权;有偿分配法则基于排放总量设定和排放者负担原则进行拍卖和定价销售。

       在当前低碳经济的背景下,一方面,消费者环保意识逐渐增强,低碳消费理念正在逐渐形成,越来越多消费者愿意购买绿色低碳产品并为之付出额外的费用;但是,另一方面,价格是消费者选择是否购买商品的首要因素,对于中等收入的家庭来说,价格便宜,性价比较高的产品才是理想的选择。低碳产品由于技术含量高,附加值高,使得制造成本也高,所以销售价格也相比普通产品高,调查显示,较高的价格是目前低碳产品市场推广的一大瓶颈。考虑到我国处于制度建设阶段,无偿和有偿方法均可能使用,本文考虑初始碳配额三种分配机制:分配机制(政府免费分配)、过渡机制(政府定价出售)、市场机制(完全市场交易机制),并结合消费者低碳偏好,对由制造商和零售商构成的二级供应链中零售商最优定价策略和制造商最优减排策略进行分析,比较三种分配机制对供应链减排和市场需求的激励效果,并从碳排放总量控制和目标控制两个角度比较三种机制下政府的策略选择,为国家政策制定及企业策略选择提供一定的理论参考,同时也为企业面对政府可能实施的低碳政策和消费日趋低碳化的消费偏好,确定最优的定价和减排策略提供借鉴。

       一、文献综述

       碳配额与交易已经成为全球普遍公认的减排机制,国内外已有很多学者把这一机制引入到供应链的运营管理与策略选择的研究中。赵道致等[1]考虑了碳排放权限制和交易的影响,构建了供应链整体低碳化减排优化模型,定量地解决了供应链整体最优减排方案。王楚格等[2]假设制造商为领导者,建立了供应商—制造商的二级供应链在新形势下的利润优化模型,采用逆向求解法求解,得出了企业的最优减排量及最优产量。马秋卓等[3]在碳配额与交易背景下,基于政府免费分配初始碳配额,研究了单个企业低碳产品最优定价及碳排放策略。Zhang等[4]研究了碳配额与交易政策下,制造商生产多种产品的最优生产和减排策略,并与碳税政策进行了比较。杜少甫等[5]基于确定需求,考虑企业依赖碳排配额与交易机制且拥有多种排放权获取渠道,研究了企业的生产优化模型。Zhang等[6]基于随机需求做了相关的研究,建立了企业依赖碳配额与交易机制的生产与存储的优化决策模型。Song等[7]借助报童模型,研究了强制减排、碳税及碳配额与交易三种政策下企业的最优决策问题。Du等[8-9]考虑排放依赖性供应链问题,建立了制造商为领导者的二级供应链Stackelberg博弈模型,研究了碳配额与交易机制下排放权供应商和制造商的博弈均衡。

       低碳经济时代,消费者的低碳行为也引起了国内外学者的关注,李友东等[10]考虑消费者低碳偏好,建立了供应链两阶段动态博弈模型,指出较高的消费者低碳偏好使得低碳产品需求增加,从而增强企业的减排研发和低碳技术创新投资的积极性。汪兴东等[11]实证分析了城市居民的低碳购买行为,指出消费者的个人因素(低碳认知、低碳情感)和文化因素(集体主义、天人合一)会对其低碳购买态度产生积极的正向作用。Li等[12]指出低碳背景下,消费者越来越关注企业在环境保护方面的表现,在考虑购买决策时会更加注重企业的环境记录。

       对于碳排放权配额分配策略,大多数学者认为主要有免费分配、定价出售和公开拍卖三种机制。孙丹等[13]定性地探讨了现有初始分配方式的优缺点,并分析了目前世界上主要碳交易市场所采用的碳配额的分配方法,以此作为借鉴,为中国在建立碳配额交易市场的初始阶段提出了可行性建议。李昊等[14]在没有考虑消费者低碳偏好的情况下,采用基于Agent的动态演化仿真方法对多级供应链进行了仿真研究,验证了免费分配、阈值分配、定价出售以及公开拍卖四种初始碳配额分配方式对企业环保优先或价格优先策略选择的影响,但未对企业的减排率进行定量的分析。Sven[15]以欧洲电力行业为研究背景,考虑了多周期、有排放许可与交易情况下的排放权分配策略问题。Leimbach[16]运用ICLIPS模型探讨了碳排放权的合理分配问题。Sijm等[17]、Fischer等[18]、Zhao等[19]分别从经济效应、环保激励、政治可接受性、创新驱动等方面对碳排放权免费分配和拍卖方式进行了比较。

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