碳限額與交易機(jī)制下基于成本共擔(dān)契約的兩級供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)策略

支幫東，陳俊霖，劉曉紅

(1.中央財(cái)經(jīng)大學(xué)商學(xué)院，北京 100081；2.中央財(cái)經(jīng)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院，北京 100081)

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碳限額與交易機(jī)制下基于成本共擔(dān)契約的兩級供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)策略

支幫東1，陳俊霖2，劉曉紅1

(1.中央財(cái)經(jīng)大學(xué)商學(xué)院，北京 100081；2.中央財(cái)經(jīng)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院，北京 100081)

隨著碳限額與交易機(jī)制在全國范圍的推廣，研究供應(yīng)鏈成員企業(yè)協(xié)調(diào)生產(chǎn)、訂貨以及碳減排的優(yōu)化決策已逐漸成為供應(yīng)鏈管理領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題。本文基于一類兩級供應(yīng)鏈系統(tǒng)，其中制造商為核心企業(yè)、供應(yīng)商為成員企業(yè)，采用經(jīng)濟(jì)訂貨批量庫存模型，構(gòu)建了供應(yīng)鏈成員企業(yè)碳減排的Stackelberg博弈模型，得出了理論最優(yōu)碳減排策略。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合決策有助于促進(jìn)碳減排并提升供應(yīng)鏈整體績效，并且成本共擔(dān)契約可實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)。成本共擔(dān)契約的可操作性受供應(yīng)商碳減排技術(shù)水平以及產(chǎn)品碳屬性的影響。碳減排技術(shù)水平高的供應(yīng)商和低碳產(chǎn)品供應(yīng)商將擁有更多契約執(zhí)行選擇權(quán)。本文研究結(jié)果一方面可為碳減排約束下的供應(yīng)鏈企業(yè)提供決策指導(dǎo)，另一方面也可為政府制定碳減排調(diào)控政策提供理論支持。

碳限額與交易機(jī)制；兩級供應(yīng)鏈；成本共擔(dān)契約；協(xié)調(diào)策略

1 引言

碳限額與交易機(jī)制(Cap-and-Trade Mechanism)是一種配額交易機(jī)制，具體而言，政府將碳排放權(quán)的總額度分解為一定單位的碳排放權(quán)，通過特定方式分配排放權(quán)給二氧化碳排放源企業(yè)，并允許其在市場上對碳排放權(quán)進(jìn)行買賣。排放源企業(yè)的碳排放量若少于初始排放額度，則可出售剩余的額度并獲得經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。若超過初始配額，則需要通過市場購買額外配額，避免政府對超排放配額行為的罰款和制裁[1]。

Cachon[2]指出企業(yè)的初始決策都是基于企業(yè)自身利潤最大化做出的，這就造成了供應(yīng)鏈成員企業(yè)與整體供應(yīng)鏈之間的利益沖突，而通過契約則可以化解這一沖突。隨著碳限額與交易機(jī)制的不斷升溫，有學(xué)者開始將不同契約引入碳限額與交易機(jī)制，并討論供應(yīng)鏈成員企業(yè)的優(yōu)化決策問題。魯力，陳旭[3]探討了不同碳排放政策下基于回購合同的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)策略，認(rèn)為不同碳排放政策下，回購合同均能實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)。王芹鵬，趙道致等[4-5]認(rèn)為下游企業(yè)可以通過收益共享契約激勵上游企業(yè)加大碳減排投入。但是，在碳限額與交易背景下，以上學(xué)者對于協(xié)調(diào)策略的研究較為局限，僅將協(xié)調(diào)策略限于Cachon[2]所提到的回購契約以及收益共享契約。以上契約更多的是基于合作后收益變多這一基本假設(shè)，而在實(shí)際的碳減排投資中，企業(yè)在獲取收益前需要在碳減排技術(shù)設(shè)備上做大量的投入，投資成本巨大且回報(bào)風(fēng)險(xiǎn)高。因此，為使得契約具有高的實(shí)操性，供應(yīng)鏈成員企業(yè)需要考慮共擔(dān)碳減排投入成本，以及如何通過成本的共擔(dān)來實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)的問題[6]?；诖?，本文引入成本共擔(dān)契約，討論供應(yīng)鏈成員企業(yè)之間在成本上的協(xié)同決策問題。

成本共擔(dān)契約是指供應(yīng)鏈成員企業(yè)如何通過成本的共擔(dān)來實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)的一種約定。與其它協(xié)調(diào)契約不同的是，成本共擔(dān)契約關(guān)注的是供應(yīng)鏈成員對回報(bào)不確定性以及風(fēng)險(xiǎn)不穩(wěn)定因素的共同承擔(dān)。一些學(xué)者對成本共擔(dān)契約進(jìn)行了分析，趙佳[7]認(rèn)為由于跨國背景下利率以及運(yùn)輸方式充滿不確定性，對于跨國供應(yīng)鏈的研究有必要采用成本共擔(dān)契約。何勇等[8]指出供應(yīng)鏈數(shù)量柔性帶來了需求的精確匹配，但是上游企業(yè)在提高供應(yīng)鏈數(shù)量柔性的努力過程中要增加投入成本，此時就需要采用成本共擔(dān)契約與下游企業(yè)共擔(dān)成本實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)。

在碳限額與交易機(jī)制下，供應(yīng)鏈成員企業(yè)之間協(xié)同的重要前提是對碳足跡進(jìn)行測量。例如，Du Shaofu等[9]以排放依賴型企業(yè)為例，分析給定限額和允許排放權(quán)自由交易情況下企業(yè)該如何生產(chǎn)決策，并指出最優(yōu)策略具有惟一存在性。Jaber等[10]則基于EOQ模型，探究不同碳排放政策下，企業(yè)如何協(xié)作減排以實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈整體效益最大化。駱瑞玲等[11]使用制造商和零售商組成的兩階段博弈模型，分析了供應(yīng)鏈企業(yè)不同決策模式的減排效果，發(fā)現(xiàn)共同決策有助于減排碳排放。周艷菊等[12]從兩級供應(yīng)鏈角度探究了減排成本分擔(dān)契約對產(chǎn)品訂貨量及價格的影響，以及消費(fèi)者低碳認(rèn)知和情感對減排決策產(chǎn)生的影響。黃帝等[13]在多周期動態(tài)需求情況下，研究了供應(yīng)鏈企業(yè)該如何優(yōu)化減排投資決策。李友東等[14]對比分析了收益共享契約和減排成本共擔(dān)契約在供應(yīng)鏈減排中的有效性，認(rèn)為成本共擔(dān)契約可以有效促進(jìn)供應(yīng)商減排。楊玉香等[15]基于供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建了企業(yè)污染排放許可均衡模型，分析了工廠數(shù)量變化對生產(chǎn)技術(shù)和減排技術(shù)投資的影響。從以上研究可以看出，在對碳足跡進(jìn)行測量的過程中，學(xué)者們大多從生產(chǎn)角度來考慮碳排放，較少從運(yùn)輸角度來考慮由此引起的碳排放量。而從企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動來看，因運(yùn)輸而產(chǎn)生的大體量碳排放已不容忽視。據(jù)國際能源署調(diào)研報(bào)告，因運(yùn)輸而產(chǎn)生的碳排放量占社會總碳排放量的18%以上[16]。在低碳政策條件下,考慮運(yùn)輸活動所導(dǎo)致的碳排放成本很有必要[17]。

本文探討碳限額與交易機(jī)制下一類以制造商為核心企業(yè)、供應(yīng)商為成員企業(yè)構(gòu)成的兩級供應(yīng)鏈的優(yōu)化與協(xié)調(diào)策略。與以往單純考慮生產(chǎn)活動單方面因素不同，本文將從供應(yīng)商以及制造商因生產(chǎn)以及運(yùn)輸活動產(chǎn)生碳排放量兩個方面構(gòu)建供應(yīng)鏈碳減排Stackelberg博弈模型，提出企業(yè)的最優(yōu)碳減排策略以及成本共擔(dān)契約。進(jìn)一步地，本文根據(jù)成本共擔(dān)契約，分析碳減排成本系數(shù)、單位碳成本價格以及產(chǎn)品的碳屬性對供應(yīng)鏈成本、碳減排努力系數(shù)以及成本共擔(dān)契約參數(shù)的影響，以及探討供應(yīng)鏈中的供應(yīng)商提升自身地位的決策策略。

2 模型描述與假定

供應(yīng)商成本函數(shù)為:

(1)

下游制造商成本函數(shù)為:

(2)

(3)

對(2)式進(jìn)行化簡:

(4)

3 供應(yīng)鏈分散決策

考慮制造商與供應(yīng)商分別決策訂貨量Q和碳減排投入系數(shù)為r,以最小化各自的成本。由(3)式和(4)式易知Cs為關(guān)于r的凸函數(shù)，Cm為關(guān)于Q的凸函數(shù)，根據(jù)逆向歸納法，可得出制造商的訂貨數(shù)量Q*和供應(yīng)商最優(yōu)碳減排系數(shù)為r*。

結(jié)論1 分散決策情況下，制造商的訂貨數(shù)量為

分散決策情況下，供應(yīng)鏈總成本為TC=Cs(r*,Q*)+Cm(r*,Q*)。

證明：根據(jù)逆向歸納法首先考慮供應(yīng)商對于碳減排的投入，根據(jù)一階最優(yōu)性條件由(3)式可得：

(5)

由于D和Q都是大于零的，對(5)式變換可得：

(6)

接下來考慮制造商的決策，根據(jù)一階最優(yōu)性條件由(4)式可得：

(7)

將(6)式帶入(7)求解可得:

(8)

將(8)式帶入(6)式可得供應(yīng)商的減排努力系數(shù)

(9)

此時供應(yīng)商、制造商的成本和供應(yīng)鏈總成本分別為:

(10)

(11)

TC=Cs(r*,Q*)+Cm(r*,Q*)

(12)

4 供應(yīng)鏈聯(lián)合決策

考慮制造商與供應(yīng)商集中決策訂貨量Q和碳減排投入系數(shù)r,以最小化供應(yīng)鏈的總成本TC=Cs+Cm,則易知TC為關(guān)于r和Q聯(lián)合凸函數(shù)，可得出聯(lián)合決策下訂貨數(shù)量QT*和最優(yōu)碳減排系數(shù)為rT*。

A=3aβDws

此時供應(yīng)鏈總成本為:

(13)

證明：聯(lián)合決策情況下供應(yīng)鏈的總成本函數(shù)為:

對TC求偏導(dǎo):

(14)

(15)

當(dāng)滿足條件:

(16)

存在極小值。

已知:

化簡得:

此時，對(14)和(15)式聯(lián)立求解可得:

(17)

總成本記為式(18):

(18)

5 成本共擔(dān)契約協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈

由結(jié)論1和結(jié)論2可知，分散決策下制造商的最優(yōu)訂貨量為:

而在集中決策下制造商的最優(yōu)訂貨量為:

其中為了表述方便，令:

A=3aβDws

由于研究采用的是標(biāo)準(zhǔn)的Stackelberg模型，所以在分散決策下訂貨量與減排系數(shù)與集中決策下的偏移必然導(dǎo)致供應(yīng)鏈總成本的增加，從而降低供應(yīng)鏈的效率(此結(jié)論由圖3做進(jìn)一步論證)。本節(jié)中進(jìn)一步采用成本共擔(dān)契約協(xié)調(diào)制造商與供應(yīng)商的決策，使其在分散決策下有動機(jī)采用集中決策下的最優(yōu)訂貨量與最優(yōu)碳減排系數(shù)。

(19)

對(19)進(jìn)行求解，得到θ的取值范圍為:

當(dāng)θ滿足以上條件時，制造商在保證自己利益的同時，讓供應(yīng)商也能夠接受該契約。當(dāng)然，具體取值還要看雙方的利益談判能力。

6 數(shù)值分析

為進(jìn)一步了解聯(lián)合情況下企業(yè)減排的有效性，論證成本共擔(dān)契約的協(xié)調(diào)作用，我們通過數(shù)值分析來考察。

令D=1000,m=0.95a=0.0003,c=1.4,β=800,w=18,s=0.9,Ss=1000,Sm=400,Cgs=50,Cgm=15,H=30,e=4。

本文所采用的仿真數(shù)據(jù)為碳排放量較大企業(yè)。上游供應(yīng)商，如零部件或配件供應(yīng)商。下游制造商，如產(chǎn)成品制造商。基于以上數(shù)值計(jì)算可知，分散決策情況下的制造商最優(yōu)訂貨量為178.83，生產(chǎn)成本為4946.50，供應(yīng)商最優(yōu)減排努力系數(shù)為0.22，最優(yōu)成本為5619.70，此時供應(yīng)鏈總成本為10566.21。當(dāng)供應(yīng)商和制造商聯(lián)合決策時，即制造商向供應(yīng)商提出成本共擔(dān)契約時，供應(yīng)鏈最優(yōu)碳減排的努力系數(shù)為0.72，供應(yīng)鏈最優(yōu)訂貨量為315.94，供應(yīng)鏈總成本為9167.30。當(dāng)成本共擔(dān)系數(shù)θ在0.46至0.61之間時，供應(yīng)商會接受成本共擔(dān)契約。顯然，在聯(lián)合決策情況下，供應(yīng)商碳減排的努力系數(shù)更高，制造商單次訂貨量也更高，整個供應(yīng)鏈的成本也相對較低。

圖1 不同決策條件下供應(yīng)商碳減排的成本系數(shù)β的變化對訂貨量的影響

接下來，變化供應(yīng)商碳減排的成本系數(shù)β、單位碳排放權(quán)價格w以及產(chǎn)品的高碳程度a,考查這些參數(shù)變化對于相關(guān)變量的影響。

首先，分析不同決策條件下，供應(yīng)商碳減排的成本系數(shù)β對訂貨量的影響。當(dāng)β增大時，意味著相同的碳減排水平所耗費(fèi)的成本越大。由圖1可知，聯(lián)合決策情況的最優(yōu)訂貨量都要大于非聯(lián)合決策的訂貨量，特別是當(dāng)碳減排成本較低時，即β系數(shù)較低，聯(lián)合決策情況的最優(yōu)訂貨量都要遠(yuǎn)大于非聯(lián)合決策的訂貨量。隨著碳減排所需成本的不斷增加，聯(lián)合決策情況的最優(yōu)訂貨量會不斷接近非聯(lián)合決策的訂貨量。主要原因是，如果碳減排成本系數(shù)過大，供應(yīng)商傾向于降低碳減排努力系數(shù)，由于供應(yīng)鏈無法排除單次生產(chǎn)所產(chǎn)生的碳排放量，因此只能壓縮單次生產(chǎn)數(shù)量以減少總的碳排放量。

其次，探討在分散決策和聯(lián)合決策情況下，產(chǎn)品的高碳程度a的變動對訂貨量的影響，其中a表示產(chǎn)品的碳屬性，a越大表示生產(chǎn)同等數(shù)量產(chǎn)品所產(chǎn)生的碳排放量越大。由圖2可知，分散決策情況下，隨著a不斷增加，制造商的訂貨量是不斷增加的，聯(lián)合決策情況下的訂貨量卻并非如此，當(dāng)a較低時，隨著a不斷增加，聯(lián)合決策下的訂貨量不斷增加，而當(dāng)a超過特定數(shù)值時，隨著a不斷增加，訂貨量會不斷下降，且a越大，最優(yōu)訂貨量和分散決策下的訂貨量越接近。顯然，當(dāng)產(chǎn)品的高碳性a達(dá)到一定程度時，a系數(shù)越大，聯(lián)合決策情況下的單位訂單所生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量越少。由于Q越小，制造商所耗費(fèi)的訂單設(shè)立費(fèi)用就會越多，因此，供應(yīng)鏈企業(yè)應(yīng)該努力提升減排技術(shù)以減少因訂單設(shè)立所造成的成本支出。

圖2 不同決策條件下產(chǎn)品高碳程度a的變化對訂貨量的影響

進(jìn)一步分析分散決策和聯(lián)合決策不同情況下，供應(yīng)商碳減排的技術(shù)水平β的變化對供應(yīng)鏈總成本的影響。從圖3可以看出，聯(lián)合決策下供應(yīng)鏈成本要遠(yuǎn)低于非聯(lián)合決策情況下的供應(yīng)鏈總成本，并且，碳減排成本系數(shù)越小，聯(lián)合決策情況下供應(yīng)鏈總成本降低的優(yōu)勢越明顯。因此，為了盡可能提升供應(yīng)鏈總體效益，下游制造商可以在供應(yīng)商碳減排技術(shù)提升上給與幫助。因?yàn)椋趨f(xié)助過程中，下游制造商也可以從碳減排技術(shù)水平提高中獲得更多的成本節(jié)約。

圖3 不同決策條件下供應(yīng)商碳減排的成本系數(shù)β的變化對供應(yīng)鏈總成本的影響

分析不同決策情況下，供應(yīng)商碳減排的技術(shù)水平β的變化對碳減排努力系數(shù)的影響。由圖4可知，聯(lián)合決策情況下碳減排努力系數(shù)是遠(yuǎn)大于非聯(lián)合決策情況下的碳減排系數(shù)，因此，聯(lián)合決策在降低供應(yīng)鏈總成本的同時還可以促進(jìn)環(huán)境保護(hù)。本文還發(fā)現(xiàn)，隨著碳減排成本的不斷增加，聯(lián)合情況與非聯(lián)合情況下碳減排努力系數(shù)都是不斷下降的。當(dāng)碳減排成本系數(shù)比較低時，聯(lián)合決策情況下的碳減排努力系數(shù)遠(yuǎn)大于非聯(lián)合決策情況下供應(yīng)鏈碳減排系數(shù)，但是，隨著碳減排成本系數(shù)的不斷增加，聯(lián)合決策情況下的減排系數(shù)會不斷接近非聯(lián)合決策情況下的碳減排系數(shù)，換言之，碳減排成本系數(shù)越大，聯(lián)合決策情況下的碳減排優(yōu)勢越不明顯。因此，在聯(lián)合決策情況下，提高碳減排技術(shù)水平更有意義。

圖4 不同決策條件下供應(yīng)商碳減排成本系數(shù)β的變化對減排努力系數(shù)的影響

由(1)式和(2)式可知，供應(yīng)鏈碳排放放量如(20)式所示：

(20)

在聯(lián)合決策和分散決策情況下，單位碳排放價格對供應(yīng)鏈的碳排放量的影響程度是不一樣的。如圖5所示，當(dāng)單位碳排放權(quán)價格在5到10之間時，聯(lián)合決策情況及分散決策情況上下游企業(yè)碳減排量存在交叉點(diǎn)。在交叉點(diǎn)左邊，聯(lián)合決策情況下所產(chǎn)生的碳排放量要大于分散決策情況下的碳排放量，交點(diǎn)右邊，分散決策情況下的碳排放量大于聯(lián)合決策情況下的碳排放量。

已知理性的供應(yīng)鏈企業(yè)會選擇聯(lián)合決策以降低自身成本，此時，政府應(yīng)該如何調(diào)節(jié)單位碳排放價格以減少碳排放量？由圖5可知，在聯(lián)合決策情況下，政府將單位碳排放權(quán)價格調(diào)控至22或27時，供應(yīng)鏈可以實(shí)現(xiàn)近似0的碳排放量，但考慮到過高碳排放權(quán)價格對于經(jīng)濟(jì)的負(fù)面影響(提高單位產(chǎn)品的生產(chǎn)成本)，政府將碳排放權(quán)價格調(diào)控在22左右就可以實(shí)現(xiàn)較好效果。

圖5 單位碳排放權(quán)價格的變化對供應(yīng)鏈碳排放量的影響

圖6 供應(yīng)商碳減排的成本系數(shù)β的變化對于成本共擔(dān)契約參數(shù)的影響

最后分析供應(yīng)商碳減排成本系數(shù)β、產(chǎn)品的高碳程度a的變化對供應(yīng)商成本共擔(dān)契約參數(shù)θ的影響。契約參數(shù)θ在供應(yīng)鏈渠道協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上可以實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)成本的任意分配，這就為供應(yīng)商處于不同地位時所擔(dān)成本提供了柔性。從圖6可以看出，碳減排成本系數(shù)越高，供應(yīng)商在接受成本供應(yīng)鏈契約時的選擇機(jī)會會更少，這也更加不利于成本共擔(dān)契約的實(shí)施。因此，供應(yīng)商要想在成本共擔(dān)契約中獲得更多的選擇，就要不斷提升碳減排的技術(shù)水平以降低單位碳減排成本。從圖7可以看出，產(chǎn)品高碳程度a越高，供應(yīng)商在接受該契約時的選擇會更少，a越低，供應(yīng)商在成本共擔(dān)契約中的選擇機(jī)會越多，因此，在其他條件不變的情況下，環(huán)境友好程度越高的產(chǎn)品越有利于成本共擔(dān)契約的執(zhí)行。

圖7 產(chǎn)品高碳性a變化關(guān)系對于成本共擔(dān)契約參數(shù)的影響

7 結(jié)語

本文考慮了在碳限額與交易機(jī)制下，供應(yīng)商與制造商構(gòu)成的兩級供應(yīng)鏈的協(xié)同問題。通過研究發(fā)現(xiàn)：(1)聯(lián)合決策情況下的碳減排系數(shù)要遠(yuǎn)大于非聯(lián)合決策情況下的碳減排系數(shù)，并且，隨著碳減排技術(shù)水平的提升，聯(lián)合決策的減排優(yōu)勢會更加明顯；(2)相對于分散決策，聯(lián)合決策條件下的政府碳價調(diào)控會更加有效；(3)成本共擔(dān)契約條件下，降低碳減排成本可以增加供應(yīng)商的契約執(zhí)行選擇權(quán)；(4)相對于分散決策，聯(lián)合決策有助于提升企業(yè)的碳減排積極性，因此，政府可以采取激勵措施鼓勵供應(yīng)鏈成員企業(yè)聯(lián)合決策；(5)在成本共擔(dān)契約條件下，低碳產(chǎn)品供應(yīng)商擁有更多契約執(zhí)行選擇權(quán)，因此，低碳產(chǎn)品供應(yīng)商更容易接受成本共擔(dān)契約。

本文研究在為碳減排約束下的供應(yīng)鏈企業(yè)提供決策指導(dǎo)的同時，也可為政府調(diào)控單位碳排放權(quán)價格提供理論指導(dǎo)，但是本文仍有其局限性：(1)本文只考慮了碳限額與碳交易機(jī)制下兩級供應(yīng)鏈成員企業(yè)的協(xié)調(diào)問題，因此，在今后研究中，可進(jìn)一步考慮三級或更多級別的供應(yīng)鏈成員企業(yè)的協(xié)調(diào)；(2)碳排放政策有多種，除了碳限額與交易機(jī)制還有碳稅和碳限額，今后可考慮將多種碳排放政策納入到企業(yè)碳減排決策和供應(yīng)鏈協(xié)同的研究中。

[1] Cordero P．Carbon footprint estimation for a sustainable improvement of supply chains： State of the art [J]．Journal of Industrial Engineering and Management，2013，6(3)：805-813．

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The Coordination Strategy for Two-tier Supply Chains with a Cost-sharing Contract in the Cap-and -Trade Mechanism

ZHI Bang-dong1,CHEN Jun-lin2,LIU Xiao-hong1

(1. Business School，Central University of Finance and Economics，Beijing 100081，China;2. School of Management Science and Engineering，Central University of Finance and Economics，Beijing 100081，China)

With increasing awareness of the environment, how to reduce carbon emissions and improve business performance has become a new concern in the field of supply chain management. To respond to this recognition, the objective of this paper is to address the issue as to how supply chain members coordinate the production, order and emission reduction strategy in the cap-and-trade mechanism, and that improve supply chain performance by means of cost-sharing contracts. In order to solve the problem, a two-tier supply chain with a manufacturer and a supplier is considered. An EOQ model is used to analyze decision making between supply chain members. Differing from previous studies which consider single factor only, two factors, production and transportation,are taken into account. From this starting point, a Stackelberg game model is built up to investigate the optimal carbon reduction strategy and cost-sharing contracts. The research results indicate that supply chain members can coordinate against a cost-sharing contract inclusive of carbon emission reductions. Joint decision making can help to reduce carbon emissions and improve supply chain performance. According to the study, the application of cost-sharing contracts is subject to the emission reduction technology of suppliers and the carbon attribute of products. The suppliers equipped with high quality technology for carbon emission reduction and low-carbon products would have more choices for cost-sharing contracts. The research is not only conducive to supply chain members making decisions to reduce carbon emissions, but also instrumental to the government for making policies pertaining to carbon emission reduction in the cap-and-trade mechanism.

cap-and-trade mechanism；cost-sharing contact；two-tier supply Chains；coordination strategy

2015-10-11；

2016-05-22

北京市自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(9162015)；國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(71401195)

劉曉紅(1967-)，女(漢族)，浙江桐廬人，中央財(cái)經(jīng)大學(xué)商學(xué)院，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：物流與供應(yīng)鏈管理，E-mail：xliu@cufe.edu.cn.

1003-207(2017)07-0048-09

10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2017.07.006

F253.4

A