碳排放權(quán)交易機(jī)制下的低碳供應(yīng)鏈決策模型分析

祝凌燕

摘 要：碳排放權(quán)交易機(jī)制，在閉環(huán)供應(yīng)鏈中加入了碳元素，改變了閉環(huán)供應(yīng)鏈的結(jié)構(gòu)，影響了節(jié)點(diǎn)企業(yè)的利潤。制造商和零售商均積極進(jìn)行技術(shù)改造、增加廢舊產(chǎn)品的回收再制造，實現(xiàn)設(shè)定的減排目標(biāo)，通過交易方式出售剩余的碳配額，增加企業(yè)利潤。兩者利潤函數(shù)由新產(chǎn)品的利潤、回收廢舊產(chǎn)品利潤和為碳排放權(quán)交易利潤或成本三個部分構(gòu)成。

關(guān)鍵詞：低碳供應(yīng)鏈;碳排放權(quán);利潤函數(shù)

面對日益嚴(yán)重的環(huán)境問題，傳統(tǒng)的環(huán)境政策存在一些無法克服的缺點(diǎn)，減排效果較差。建立碳排放權(quán)交易市場，用市場化手段解決問題，受到國際社會廣泛關(guān)注，并在多個國家和地區(qū)得以嘗試，取得良好

效果。

1 碳排放權(quán)交易機(jī)制

1.1 內(nèi)涵界定

據(jù)世界銀行測算，到2020年全球碳排放權(quán)交易將成為第一大能源交易市場，而中國將成為全球碳排放交易第一大市場。因此建設(shè)全國統(tǒng)一碳排放權(quán)交易市場，利用市場機(jī)制控制和減少溫室氣體排放，推動綠色低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展，是落實國際減排承諾的重要政策工具。碳排放權(quán)交易機(jī)制是一種配額交易機(jī)制，政府控制總量，免費(fèi)向企業(yè)發(fā)放碳排放權(quán)配額，要求企業(yè)對碳排放量實行總量管理和減排，對超出排放量設(shè)立處罰標(biāo)準(zhǔn)。在碳排放交易機(jī)制下，企業(yè)通過低碳技術(shù)改造、優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)等多種方式自主減排，或直接從市場購買配額抵消超額排放量，達(dá)到減排成本最低化。

1.2 研究現(xiàn)狀

碳排放權(quán)交易機(jī)制的研究主要集中于初始分配研究和碳交易價格研究。（1）初始分配研究。碳配額的分配是碳排放權(quán)交易的核心環(huán)節(jié)。王文舉、李峰研究了基于市場機(jī)制完善的歐盟碳排放權(quán)初始分配制度改革舉措和改革方案，認(rèn)為我國推進(jìn)統(tǒng)一的碳排放權(quán)交易市場建設(shè)，應(yīng)健全碳排放權(quán)初始分配制度，制定合理的碳排放權(quán)分配方式[1]。趙文會等基于Cournot模型對電力行業(yè)初始碳排放權(quán)分配策略進(jìn)行了研究，分析結(jié)果表明，在嚴(yán)格配額分配的基礎(chǔ)上，減少碳排放量的同時能更好地保護(hù)企業(yè)低碳生產(chǎn)的積極性，促進(jìn)低碳技術(shù)改造[2]。（2）碳交易價格研究。馬秋卓等對碳配額交易體系下企業(yè)低碳產(chǎn)品定價及最優(yōu)碳排放策略進(jìn)行了研究[3]。陳欣等對碳交易價格的驅(qū)動因素與結(jié)構(gòu)性斷點(diǎn)進(jìn)行了研究，并基于中國七個碳交易試點(diǎn)進(jìn)行了實證分析[4]。

綜上所述，對于碳排放權(quán)交易的研究大多側(cè)重于政策方面，將碳排放權(quán)交易引入閉環(huán)供應(yīng)鏈的研究較少。要達(dá)成未來的減排目標(biāo)，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的低碳增長，政府和企業(yè)必須共同努力，而企業(yè)需從低碳供應(yīng)鏈的視角控制碳排放。因此本文的研究一方面能夠進(jìn)一步豐富完善閉環(huán)供應(yīng)鏈的理論，為低碳經(jīng)濟(jì)下閉環(huán)供應(yīng)鏈的理論研究提供新的視角;另一方面，可以促進(jìn)企業(yè)實施低碳閉環(huán)供應(yīng)鏈，提升 “綠色”形象，進(jìn)而有助于國家碳減排目標(biāo)的實現(xiàn)。

2 碳排放權(quán)交易機(jī)制下的低碳供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)

閉環(huán)供應(yīng)鏈通過產(chǎn)品的回收再利用減少資源的浪費(fèi)和降低企業(yè)成本。消費(fèi)者對產(chǎn)品碳排放的關(guān)注為產(chǎn)品融入了低碳的屬性。碳排放權(quán)成為一種資源后，供應(yīng)鏈中出現(xiàn)了一些與碳減排相關(guān)的新主體和新的經(jīng)濟(jì)關(guān)系，節(jié)點(diǎn)企業(yè)為降低碳排放量，也會增加一些減排的投入，這使得閉環(huán)供應(yīng)鏈的結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)生了變化。本文基于一個制造商和一個零售商對碳排放權(quán)交易機(jī)制下的低碳供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計（圖1）。

3 碳排放權(quán)交易機(jī)制下的低碳供應(yīng)鏈決策模型

碳排放權(quán)交易不僅影響了低碳供應(yīng)鏈的結(jié)構(gòu)，還使得節(jié)點(diǎn)企業(yè)的利潤不僅與產(chǎn)品交易有關(guān)，還受到碳交易的影響。

3.1 參數(shù)設(shè)定

P：低碳產(chǎn)品在最終市場的零售價格;

Pr：零售商回收廢舊產(chǎn)品的價格;

ω：制造商給零售商低碳產(chǎn)品的批發(fā)價格;

Cm：低碳新產(chǎn)品的邊際生產(chǎn)成本;

Cr：低碳回收產(chǎn)品的邊際再造成本;

Pmr：制造商支付給零售商的回收價格;

Q：市場低碳產(chǎn)品的總需求量;

Qr：零售商對廢舊品的回收量;

Em：制造商的碳排放量;

Er： 零售商的碳排放量;

Gm：制造商為節(jié)能減排投入的成本;

Gr：零售商為節(jié)能減排投入的成本;

Fm： 政府給制造商的免費(fèi)碳排放初始配額;

Fr： 政府給零售商的免費(fèi)碳排放初始配額;

Pe：單位碳交易價格;

Пm：制造商的利潤;

Пr：零售商的利潤;

3.2 碳排放權(quán)交易機(jī)制下的低碳供應(yīng)鏈決策模型

在閉環(huán)供應(yīng)鏈中，通過回收再制造廢舊產(chǎn)品制造商獲得比新產(chǎn)品制造更多的產(chǎn)品利潤。在碳排放權(quán)交易機(jī)制下，制造商基于減排壓力，積極進(jìn)行技術(shù)改造，減少碳排放量，以期參與碳排放權(quán)交易，減少碳排放成本獲得更多利潤。因此制造商的利潤不僅來源于批發(fā)給零售商的產(chǎn)品利潤，還受到其參與的碳排放權(quán)交易的影響。2018年，試點(diǎn)城市的碳交易成績矚目，眾多企業(yè)節(jié)能減排降低碳排放量的成效顯著，開展綠色發(fā)展、綠色變革，把結(jié)余的碳排放指標(biāo)在碳市場出售，獲得的收益進(jìn)一步用于企業(yè)節(jié)能改造。

制造商的利潤函數(shù)為：

Пm=（ω-Cm）（Q-Qr）+（ω-Cr-Pmr）Qr-Gm-Pe（Em-Fm）（3-1）

在上述利潤函數(shù)中，（ω-Cm）（Q-Qr）為新產(chǎn)品的利潤，（ω-Cr-Pmr）Qr為回收廢舊產(chǎn)品利潤，Pe（Em-Fm）為碳排放權(quán)交易利潤或成本。當(dāng)Em-Fm>0，說明制造商的碳排放量大于政府免費(fèi)給予的初始配額，制造商需要參與碳交易市場購買碳排放量。當(dāng)Em-Fm<0，說明制造商的碳排放量小于政府免費(fèi)給予的初始配額，制造商可以參與碳交易市場出售多余的碳排放量，獲取碳收益。在碳減排壓力和經(jīng)濟(jì)效益的驅(qū)使下，制造商會投入成本積極進(jìn)行節(jié)能減排，使企業(yè)的碳排放量控制在所具有的碳配額范圍內(nèi)。

零售商的利潤函數(shù)為：

Пr=（P-ω）（Q-Qr）+（Pmr- Pr）Qr-Gr-Pe（Er- Fr）

（3-2）

在上述利潤函數(shù)中，（P-ω）（Q-Qr）為零售商新產(chǎn)品的利潤，（Pmr- Pr）Qr為回收廢舊產(chǎn)品的利潤，Pe（Er- Fr）為碳排放權(quán)交易利潤或成本。當(dāng)Er- Fr >0，說明零售商的碳排放量大于政府免費(fèi)給予的初始配額，零售商需要參與碳交易市場購買碳排放量。當(dāng)Er- Fr<0，說明零售商的碳排放量小于政府免費(fèi)給予的初始配額，零售商可以參與碳交易市場出售多余的碳排放量，獲取碳收益。

4 結(jié)論

隨著全球?qū)夂蜃兓饾u重視，企業(yè)受到政府與民眾的壓力逐漸增大，但由于缺乏足夠的經(jīng)濟(jì)激勵，企業(yè)減排的正外部性無法實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)收益，難以實現(xiàn)自主自愿減排。在碳排放權(quán)交易機(jī)制下，低碳和企業(yè)利潤之間相輔相成，互相促進(jìn)。碳排放權(quán)交易機(jī)制，在閉環(huán)供應(yīng)鏈中加入了碳元素，改變了閉環(huán)供應(yīng)鏈的結(jié)構(gòu)，影響了節(jié)點(diǎn)企業(yè)的利潤。制造商和零售商均積極進(jìn)行技術(shù)改造、增加廢舊產(chǎn)品的回收再制造，實現(xiàn)設(shè)定的減排目標(biāo)，通過交易方式出售剩余的碳配額，增加企業(yè)利潤。

參考文獻(xiàn)：

[1]王文舉，李峰.碳排放權(quán)初始分配制度的歐盟鏡鑒與引申[J].改革，2016（07）：65-76.

[2]趙文會，高姣倩，宋亞君.基于Cournot模型的電力行業(yè)初始碳排放權(quán)分配策略研究[J].軟科學(xué)，2017，31（01）：76-80.

[3]馬秋卓，宋海清，陳功玉.碳配額交易體系下企業(yè)低碳產(chǎn)品定價及最優(yōu)碳排放策略[J].管理工程學(xué)報，2014，28（02）：127-136.

[4]陳欣，劉明，劉延.碳交易價格的驅(qū)動因素與結(jié)構(gòu)性斷點(diǎn)——基于中國七個碳交易試點(diǎn)的實證研究[J].經(jīng)濟(jì)問題，2016（11）：29-35.