供應(yīng)鏈低碳減排與宣傳決策機(jī)制研究

唐坤 李楠

摘 要：當(dāng)前越來越多的生產(chǎn)型企業(yè)面臨政府的低碳減排規(guī)定，制造商企業(yè)需要進(jìn)行低碳減排投資以滿足政府的相關(guān)規(guī)定，同時隨消費者低碳意識逐漸加強，下游零售商也逐漸加強產(chǎn)品低碳特點的宣傳以擴(kuò)大銷售量。基于此，文章構(gòu)建了由一個低碳減排供應(yīng)商及兩個宣傳產(chǎn)品低碳特點零售商組成的供應(yīng)鏈。通過構(gòu)建相關(guān)供應(yīng)鏈模型，分析了供應(yīng)商低碳減排以及零售商宣傳對節(jié)點企業(yè)產(chǎn)品銷售量、銷售利潤的影響狀況，并據(jù)此提出了使各節(jié)點企業(yè)利潤最大化的相關(guān)意見與建議。

關(guān)鍵詞：低碳 宣傳 統(tǒng)一決策 分散決策

中圖分類號：F205 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1004-4914（2015）09-011-03

一、引言

如今，全球氣候變化、節(jié)能減排和發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為全球各國都密切關(guān)注的熱點問題。2009年11月26日，中國政府鄭重宣布，將在2020年使單位GDP的CO2排放量相較2005年下降40%～45%。為保證“十二五”節(jié)能降碳的目標(biāo)的順利實現(xiàn)，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的加快進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級，國務(wù)院于2014年的5月15日印發(fā)了《2014—2015年節(jié)能減排低碳發(fā)展行動方案》，明確了相應(yīng)工作目標(biāo)即2014—2015年期間，單位GDP能耗、化學(xué)需氧量、二氧化硫、氨氮、氮氧化物排放量分別逐年降低3.9%、2%、2%、2%、5%以上，單位GDP的二氧化碳排放量兩年分別下降4%和3.5%以上。在此背景下，一些生產(chǎn)型企業(yè)更加關(guān)注自身的節(jié)能減排情況，同時隨著消費者低碳意識的逐漸加強，這些生產(chǎn)型企業(yè)也希望自己的下游零售商能夠加強對其產(chǎn)品低碳特點的宣傳，一方面提高企業(yè)的知名度，另一方面也可以促進(jìn)產(chǎn)品的銷售。因此，從整個供應(yīng)鏈的角度來設(shè)計低碳減排和宣傳決策機(jī)制具有十分重要的現(xiàn)實意義。

二、文獻(xiàn)綜述

賴小東{1}總結(jié)低碳技術(shù)創(chuàng)新管理的研究現(xiàn)狀，他認(rèn)為低碳技術(shù)的應(yīng)用與擴(kuò)散是個極富意義和挑戰(zhàn)的領(lǐng)域。原材料生產(chǎn)、產(chǎn)品加工制造、各類物流活動等生產(chǎn)流程的各個環(huán)節(jié)都會存在溫室氣體的排放。因此，企業(yè)要大規(guī)模生產(chǎn)低碳產(chǎn)品，就需要在整個供應(yīng)鏈上實施低碳技術(shù)，從而減少產(chǎn)品生產(chǎn)全過程的碳排放。杜少甫{2}構(gòu)建了碳排放許可與交易機(jī)制下的排放依賴性企業(yè)生產(chǎn)運營優(yōu)化模型，通過對凈化成本與排放權(quán)購買成本進(jìn)行比較，分析凈化空間的存在性和最優(yōu)生產(chǎn)策略。范體軍{3}研究碳排放交易機(jī)制對制造型企業(yè)的生產(chǎn)庫存決策和減排技術(shù)投資的影響，認(rèn)為在碳交易機(jī)制下制造商將會傾向于減少碳排放，如果加大對減排技術(shù)的投資，制造商將可以出售更多的碳排放權(quán)，并有效降低庫存水平，使企業(yè)總成本得以下降。Zhang{4}研究在碳限額與交易機(jī)制下企業(yè)利用一定的生產(chǎn)能力和碳排放配額生產(chǎn)具有獨立隨機(jī)需求的多種產(chǎn)品的優(yōu)化決策問題，建立收益模型并求出優(yōu)化解。侯玉梅{5}研究在信息對稱的壟斷市場情形下，通過博弈論分析兩寡頭企業(yè)的生產(chǎn)量決策和在不同凈化水平下企業(yè)碳排放的最優(yōu)相關(guān)決策。Sundarakani{6}初步提出描述和測量供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)碳足跡及其傳遞情況的模型方法，并且指出監(jiān)測整個供應(yīng)鏈的碳排放是控制產(chǎn)品碳足跡的重要手段。趙道致{7}考慮到在整個供應(yīng)鏈中各企業(yè)的邊際減排成本具有差異性且低碳因素對于各企業(yè)產(chǎn)品價值的貢獻(xiàn)不同，由此構(gòu)建了碳排放權(quán)限制和交易機(jī)制下供應(yīng)鏈整體減排優(yōu)化模型，并且給出了相應(yīng)的求解方法。Chaabane{8}介紹了一種基于混合整數(shù)線性規(guī)劃的可持續(xù)供應(yīng)鏈設(shè)計框架，充分考慮了傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈節(jié)點料平衡約束與生命周期評估（LCA）原則，結(jié)果表明，進(jìn)行有效的碳管理將有助于決策者實現(xiàn)具有成本效益的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

總的來看，當(dāng)前關(guān)于低碳供應(yīng)鏈方面的研究還是比較豐富的，但是大部分研究都是基于供應(yīng)商企業(yè)自身的低碳減排程度對供應(yīng)鏈整體的影響狀況。因此，本文在總結(jié)整理前人的研究基礎(chǔ)上，引入供應(yīng)商節(jié)能減排程度以及零售商宣傳程度兩個因素來分析其對供應(yīng)鏈中各節(jié)點企業(yè)以及供應(yīng)鏈整體的影響狀況。

三、模型

1.模型構(gòu)建。本文研究的供應(yīng)鏈由一個供應(yīng)商S和兩個零售商R1和R2構(gòu)成，供應(yīng)商S向兩個規(guī)模相同的零售商R1和R2提供產(chǎn)品。假設(shè)供應(yīng)商S的單位生產(chǎn)成本為C0，給零售商R1和R2的批發(fā)價格為？棕，零售商R1和R2的產(chǎn)品銷售價格分別為P1，P2，零售商R1和R2的產(chǎn)品銷售數(shù)量分別為q1，q2。供應(yīng)商S面臨節(jié)能減排的壓力，其需要通過一定的節(jié)能減排投資來降低企業(yè)的碳排放數(shù)量，假設(shè)由于節(jié)能減排投資此時產(chǎn)品的單位生產(chǎn)成本為C0（1+θ）;與此同時，零售商R1和R2批發(fā)此種節(jié)能減排產(chǎn)品之后將會大力宣傳其低碳的特點，以此使得消費者愿意購買更多的該產(chǎn)品。具體的供應(yīng)鏈模型結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

由相關(guān)文獻(xiàn){9}可知，此時零售商Ri（i=1，2）的市場需求量與供應(yīng)商S節(jié)能減排的投資程度、零售商Ri（i=1，2）以及競爭對手Rj（j=1，2;i≠j）的宣傳程度有關(guān)，即此時零售商Ri（i=1，2）的市場需求量為：

qi=q（1+θ）（1+θi）a（1+θj）-b（i，j=1，2;i≠j;0

其中q為產(chǎn)品基本的市場需求量，a，b均為正值，為宣傳程度對產(chǎn)品市場需求量的影響系數(shù)，a>b，表示零售商對另一零售商的影響程度要小于對自身的影響程度，同時為了后文結(jié)論的得出，在此假設(shè)00），k為宣傳費用與宣傳力度之間一個固定系數(shù);同時供應(yīng)商為了激勵零售商更好地宣傳其產(chǎn)品，將會分擔(dān)部分宣傳費用，故此時零售商R1和R2的宣傳費用分別為？漬kθ1，？漬kθ2（0<？漬<1），供應(yīng)商S分別分擔(dān)零售商R1和R2的宣傳費用為（1-？漬）kθ1，（1-？漬）kθ2。

（1）統(tǒng)一決策。統(tǒng)一決策是指將相互競爭的零售商R1和R2看成一個統(tǒng)一的零售商，此時供應(yīng)鏈可以認(rèn)為是由一個供應(yīng)商和一個零售商組成。

此時供應(yīng)鏈整體的利潤值為：

=q（1+θ）[p-c0（1+θ）][（1+θ1）a（1+θ2）-b+（1+θ2）a（1+θ1）-b]-k（θ1+θ2） （3.2）

先分析供應(yīng)商S的節(jié)能減排投資程度θ對供應(yīng)鏈整體利潤值的影響情況，此時對θ求導(dǎo)知：

故存在一個θ*，使得此時供應(yīng)鏈整體取得最大利潤值。令

解得：θ*=，故當(dāng)只考慮供應(yīng)商S的節(jié)能減排投資程度θ對供應(yīng)鏈整體利潤值的影響狀況時，當(dāng)θ*=時，供應(yīng)鏈整體可取得最大利潤值。

接下來將分析零售商R1和R2的宣傳程度對供應(yīng)鏈整體利潤值的影響情況，令X=q（1+θ）[p-c0（1+θ）]>0，對θ1，θ2求偏導(dǎo)可知：

令=0=0，解得θ*1=θ*2=-1+log（1+b-a），故只考慮零售商R1和R2的宣傳力度對供應(yīng)鏈整體利潤值的影響狀況時，當(dāng)期宣傳力度相同的時候，供應(yīng)鏈整體能夠取得最大利潤值，此時零售商R1和R2產(chǎn)品的市場需求量為：

q*1=q*2=q（1+θ）（1+θi）a-b=q（1+θ）（log（1+b-a））a-b（i=1，2） （3.3）

總結(jié)以上分析來看，在考慮供應(yīng)商S的節(jié)能減排投資程度k以及零售商Ri（i=1，2）的宣傳力度ki（i=1，2）的基礎(chǔ)上，當(dāng)供應(yīng)商S的節(jié)能減排投資程度θ*，零售商Ri（i=1，2）的宣傳力度θ1=θ2時，此時供應(yīng)鏈整體取得最大利潤值。

（2）分散決策。分散決策是指各節(jié)點企業(yè)（即供應(yīng)商S以及零售商R1和R2）只考慮自身利益最大化而不去考慮整體供應(yīng)鏈的利益，不過此供應(yīng)鏈中供應(yīng)商S處于領(lǐng)導(dǎo)地位。

此時零售商Ri（i=1，2）的利潤為：

2.模型分析。

（1）統(tǒng)一決策。由3.3式可知，統(tǒng)一決策下，供應(yīng)鏈整體取得最大利潤值時，零售商R1和R2的銷售量只與供應(yīng)商S的節(jié)能減排投資程度θ有關(guān)。由于<0（i=1，2），故存在一個確定的節(jié)能減排投資程度θ，使零售商R1和R2的銷售量最優(yōu);由于<0（i=1，2），故存在一個確定的節(jié)能減排投資程度θ，使各零售商的宣傳力度最優(yōu)。

這表明，對于由一個供應(yīng)商S和兩個零售商R1和R2構(gòu)成的供應(yīng)鏈整體，供應(yīng)鏈整體取得最大利潤值時兩個零售商的產(chǎn)品銷售量以及宣傳力度與供應(yīng)商節(jié)能減排程度相關(guān)，且存在一個確定的節(jié)能減排投資程度θ，使得供應(yīng)鏈整體取得最大利潤時，零售商的產(chǎn)品銷售量以及宣傳力度取得最大值。

（2）分散決策。由3.4式可知，分散決策下，零售商Ri（i=1，2）的宣傳力度θi與競爭對手的宣傳力度θj以及分擔(dān)的宣傳費用比例？漬有關(guān)。>0，>0，這表明當(dāng)某一零售商加大產(chǎn)品的低碳減排宣傳力度的時候，另一個銷售商為了提高己方產(chǎn)品的銷售量也會加大宣傳力度;當(dāng)某一零售商自身需要分擔(dān)的宣傳費用比例越大，為了減輕此壓力其需要加大宣傳力度來促進(jìn)產(chǎn)品的銷售。

由3.5式可知，分散決策下，零售商Ri（i=1，2）的銷售量qi與自身的宣傳力度θi、競爭對手的宣傳力度θj、供應(yīng)商的節(jié)能減排投資程度θ以及其分擔(dān)的宣傳費用比例？漬有關(guān)。>0，>0，>0，這表明當(dāng)上游供應(yīng)商加大節(jié)能減排力度，下游供應(yīng)商自身加大宣傳力度，其分擔(dān)的宣傳費用比例越大，則其銷售的該低碳產(chǎn)品就越多。<0（i=1，2），故存在一個確定的競爭對手的宣傳力度θj使零售商的銷售量最優(yōu)，且=b（1+θj）-b-1[bloga-1（1+θj）]a-1[-bloga-1（1+θj）]，故當(dāng)時0<θj

分散決策下，零售商S取得最大利潤值時，由于<0（i=1，2），故存在一個確定的節(jié)能減排投資程度θ，使各零售商的宣傳力度最優(yōu)。此時的最大批發(fā)數(shù)量Q亦與節(jié)能減排投資程度θ相關(guān)，由于<0，故也存在一個確定的節(jié)能減排投資程度θ，使得供應(yīng)商批發(fā)給零售商的產(chǎn)品數(shù)量最大。

四、總結(jié)與展望

本文研究了由一個低碳減排供應(yīng)商以及兩個宣傳產(chǎn)品低碳特點零售商組成的供應(yīng)鏈，供應(yīng)商低碳減排以及零售商宣傳對節(jié)點企業(yè)產(chǎn)品銷售量、銷售利潤的影響狀況，根據(jù)構(gòu)建的供應(yīng)鏈模型得出的相關(guān)結(jié)論有以下幾點。

1.供應(yīng)商、零售商統(tǒng)一決策時，供應(yīng)鏈整體取得最大利潤值時，兩個零售商的產(chǎn)品銷售量以及宣傳力度與供應(yīng)商節(jié)能減排程度相關(guān)，并且存在一個確定的節(jié)能減排投資程度，使得供應(yīng)鏈整體取得最大利潤時，零售商的產(chǎn)品銷售量以及宣傳力度取得最大值。因此在實際的生產(chǎn)過程中，供應(yīng)商企業(yè)可以充分利用這一最佳節(jié)能減排程度數(shù)值，用以保證在供應(yīng)鏈整體取得最大利潤的同時，零售商產(chǎn)品銷售量以及宣傳力度取得最優(yōu)。

2.供應(yīng)商、零售商分散決策時，零售商取得最大利潤時，其宣傳力度與競爭對手的宣傳力度以及自身分擔(dān)的宣傳費用比例有關(guān)，而其銷售量與自身的宣傳力度、競爭對手的宣傳力度、供應(yīng)商的節(jié)能減排投資程度以及其分擔(dān)的宣傳費用比例有關(guān)。因此對于零售商企業(yè)而言，在取得最大利潤的基礎(chǔ)上，要想使自身產(chǎn)品宣傳力度以及銷售量取得最優(yōu)，應(yīng)當(dāng)在控制自己分散的宣傳費用比例的同時，注意競爭對手的宣傳力度以及供應(yīng)商企業(yè)的節(jié)能減排程度。

3.供應(yīng)商、零售商分散決策、供應(yīng)商取得最大利潤時，各零售商的宣傳力度以及供應(yīng)商供應(yīng)產(chǎn)品的數(shù)量與供應(yīng)商自身的節(jié)能減排程度有關(guān)。因此在實際生產(chǎn)中，供應(yīng)商企業(yè)在取得最佳利潤值的同時，應(yīng)當(dāng)合理地設(shè)置自身的節(jié)能減排程度用以最優(yōu)化的自身產(chǎn)品供應(yīng)數(shù)量以及各零售商得宣傳力度。

不過本文在分析分散決策模型的時候，并未分析零售商分擔(dān)費用的比例系數(shù)對供應(yīng)商的影響情況，同時本文也未分析供應(yīng)商與某一零售商同謀決策下的情況。因此，關(guān)于供應(yīng)商節(jié)能減排以及零售商宣傳對供應(yīng)鏈各節(jié)點企業(yè)與供應(yīng)鏈整體的相關(guān)研究未來還有很長的路要走。

[基金項目：2013年度河海大學(xué)國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目《當(dāng)前形勢下歐美“雙反”對常州光伏產(chǎn)品的影響及數(shù)據(jù)調(diào)查研究》（項目編號201310294066）的階段性研究成果]

注釋：

{1}賴小東，施騫.低碳技術(shù)創(chuàng)新管理研究回顧及展望[J].科技進(jìn)步與對策，2012，29（9）：145-151.

{2}杜少甫.董駿峰.梁樑.考慮排放許可與交易的生產(chǎn)優(yōu)化[J].中國管理科學(xué)，2009，17（3）：81-86

{3}范體軍，楊鑒，駱瑞玲.碳排放交易機(jī)制下減排技術(shù)投資的生產(chǎn)庫存[J].北京理工大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2012，14（6）：14-21

{4}Zhang B，Xu L.Multi-item production planning with carbon cap and trade mechanism[J].International Journal of Production Economics，2013，144（1）：118-127

{5}侯玉梅，潘登，梁聰智.碳排放權(quán)交易下雙寡頭企業(yè)生產(chǎn)與減排研究[J].商業(yè)研究，2013（1）：176-182

{6}Sundarakani B，Souza R，Goh.M.et al.Modeling carbon footprints across the supply chain[J].International Journal of ProductionEconomics，2010，28（1）：65-71

{7}趙道致，呂金鑫.考慮碳排放權(quán)限制與交易的供應(yīng)鏈整體低碳化策略[J].工業(yè)工程與管理，2012，17（5）：65-71

{8}Chaabane A， Ramudhin A， Paquet M. Design of sustainable supply chains under the emission trading scheme[J].International Journal of Production Economics，2010（135）：37-49

{9}謝鑫鵬，趙道致.零供兩級低碳供應(yīng)鏈減排與促銷決策機(jī)制研究[J].西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2013，33（1）：57-62

（作者單位：河海大學(xué)企業(yè)管理學(xué)院 江蘇常州 213022）

[作者簡介：唐坤（1993—），男，安徽安慶人，河海大學(xué)企業(yè)管理學(xué)院信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè);李楠（1992—），男，江蘇南通人，河海大學(xué)企業(yè)管理學(xué)院國際經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易專業(yè)]

（責(zé)編：若佳）