碳轉(zhuǎn)移與消費(fèi)者低碳偏好雙重影響下供應(yīng)鏈異質(zhì)性產(chǎn)品定價(jià)與協(xié)調(diào)研究

孫立成， 應(yīng)夢煌， 張濟(jì)建

(1.江蘇大學(xué) 管理學(xué)院,江蘇 蘇州; 2.江蘇大學(xué) 財(cái)經(jīng)學(xué)院,江蘇 鎮(zhèn)江 212013)

0 引言

在供應(yīng)鏈體系中，具有競爭關(guān)系的企業(yè)生產(chǎn)的商品在用途上往往具有一致性，但在商品的整個(gè)生命周期中碳足跡含量卻并不相同，具有明顯的差異性[1,2]。隨著供應(yīng)鏈微觀主體減排壓力的不斷增大，供應(yīng)鏈產(chǎn)品的這種異質(zhì)性特征主要表現(xiàn)為產(chǎn)品內(nèi)涵碳排放量的不同。如：樂購(Tesco)、沃爾瑪?shù)瘸兄袔в小疤紭?biāo)簽”的各類商品等[3]。在實(shí)踐中，這些內(nèi)涵碳排放量不同的供應(yīng)鏈異質(zhì)性產(chǎn)品最終銷售價(jià)格也不同，這不僅會(huì)直接影響消費(fèi)者的購買決策，而且還會(huì)間接影響供應(yīng)鏈企業(yè)的碳減排行為、運(yùn)作效率和最優(yōu)利潤等[4]?？梢?，在當(dāng)前碳減排約束環(huán)境下，供應(yīng)鏈異質(zhì)性產(chǎn)品定價(jià)問題顯得尤為重要。

目前國內(nèi)外學(xué)者針對(duì)低碳產(chǎn)品如何建立最優(yōu)價(jià)格機(jī)制以及對(duì)供應(yīng)鏈企業(yè)利潤影響問題進(jìn)行了深入細(xì)致的研究。通過對(duì)不同文獻(xiàn)所分析主題進(jìn)行研究，大致由以下兩部分組成：一是研究沒有政府碳限制政策的供應(yīng)鏈綠色商品價(jià)格機(jī)制問題。二是研究各種碳限制政策下供應(yīng)鏈企業(yè)如何對(duì)綠色商品制定價(jià)格機(jī)制問題。在沒有政府碳限制政策下，Lei[5]研究的是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)條件下，綠色供應(yīng)系統(tǒng)中產(chǎn)品生產(chǎn)成本降低而互聯(lián)網(wǎng)衍生成本增加帶來的碳排放與價(jià)格機(jī)制問題。楊欣等[6]通過建立新型碳排放-定價(jià)需求函數(shù)，對(duì)制造企業(yè)異質(zhì)性決策影響下，營運(yùn)商為主體的云制造供應(yīng)系統(tǒng)利潤最優(yōu)點(diǎn)，碳排放以及價(jià)格機(jī)制進(jìn)行了深入研究。Jafar[7]創(chuàng)造性的研究了雙通道—多層低碳供應(yīng)系統(tǒng)價(jià)格機(jī)制選擇問題，并在此基礎(chǔ)上更深層次分析了多種模式下供應(yīng)鏈碳減排水平帶來的利潤最優(yōu)解。Allah[8]研究的是以生產(chǎn)低碳產(chǎn)品為核心的雙通道供應(yīng)鏈中不同主體企業(yè)定價(jià)行為。Sahar等[9]以制造商和零售商組成的單對(duì)多形式的綠色供應(yīng)鏈為研究對(duì)象，對(duì)企業(yè)主體定價(jià)行為進(jìn)行了分析。Jafar[10]、Chen[11]和程發(fā)新[12]等研究的都是在綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)中，企業(yè)如何對(duì)商品制定最優(yōu)價(jià)格機(jī)制以提高企業(yè)本身以及供應(yīng)鏈整體利潤水平。Zhang[13]和Wang等[14]以低碳—普通產(chǎn)品共生的供應(yīng)系統(tǒng)為主題，分別研究不同背景下供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)各自的最優(yōu)定價(jià)行為。Ma[15]研究的是單零售商和多制造商為主體的供應(yīng)鏈系統(tǒng)，企業(yè)定價(jià)行為對(duì)供應(yīng)鏈整體利潤的影響。

在考慮政府各種碳限制政策背景下，Zhou[16]與葉同[17]等研究了政府通過實(shí)施碳稅政策如何深入影響企業(yè)主體定價(jià)機(jī)制。郭軍華等[18]分別以綠色制造商和普通制造商為研究主體，分析了政府碳交易政策對(duì)供應(yīng)鏈主體定價(jià)行為的變化。Xu[19]和Qi等[20]研究了碳配額背景下制造商與零售商組成的供應(yīng)鏈系統(tǒng)最優(yōu)定價(jià)機(jī)制。江文輝[21]創(chuàng)造性研究了政府異質(zhì)性碳規(guī)制政策下，供應(yīng)鏈利潤與價(jià)格機(jī)制之間的最佳平衡關(guān)系。Xu J[22]與王道平等[23]均分析了有無政府獎(jiǎng)懲行為與供應(yīng)鏈綠色產(chǎn)品價(jià)格體系的關(guān)系。

綜上所述，通過現(xiàn)有學(xué)者對(duì)供應(yīng)鏈主體企業(yè)定價(jià)機(jī)制進(jìn)行的深入探討，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)方面的研究需待加強(qiáng)：

一是對(duì)供應(yīng)鏈主體企業(yè)定價(jià)行為的研究容易忽略產(chǎn)品之間的差異性問題，在少數(shù)考慮此類背景的文章中，往往容易忽視企業(yè)綠色生產(chǎn)帶來的低碳產(chǎn)品市場效應(yīng)?？紤]到作為理性人的消費(fèi)者對(duì)綠色產(chǎn)品具有偏好性，企業(yè)低碳生產(chǎn)在降低自身碳排放量的同時(shí)，其產(chǎn)品定價(jià)行為也會(huì)受到消費(fèi)者購買意愿與低碳制造成本雙重影響。二是目前學(xué)者沒有將企業(yè)間生產(chǎn)活動(dòng)交互轉(zhuǎn)移引起的碳減排問題納入研究。企業(yè)會(huì)受到政府碳排放約束，在不斷提高自身利潤的同時(shí)，如何有效低成本降低自身碳排放將是企業(yè)決策不得不考慮的因素。所以，供應(yīng)鏈主體為了滿足政府碳配額要求，將部分碳排生產(chǎn)活動(dòng)交給其他節(jié)點(diǎn)主體，這也最終會(huì)導(dǎo)致供應(yīng)鏈企業(yè)對(duì)產(chǎn)品定價(jià)行為的變化。

基于此，本文通過構(gòu)建Stackelberg博弈模型，研究不同情境下企業(yè)間轉(zhuǎn)移生產(chǎn)活動(dòng)如何影響企業(yè)產(chǎn)品定價(jià)機(jī)制，提煉供應(yīng)鏈內(nèi)涵碳排放量不同的異質(zhì)性產(chǎn)品定價(jià)策略，并利用Shapley值法對(duì)供應(yīng)鏈利潤進(jìn)行了協(xié)調(diào)。通過研究，以期對(duì)供應(yīng)鏈異質(zhì)性產(chǎn)品定價(jià)策略的完善、碳排放轉(zhuǎn)移影響下低碳供應(yīng)鏈體系的構(gòu)建提供理論基礎(chǔ)。

1 模型描述與基本假設(shè)

本文通過建立供應(yīng)商以及異質(zhì)性產(chǎn)品制造商(MH、ML)構(gòu)造的供應(yīng)鏈模型，并以此為研究主體，分析企業(yè)間發(fā)生碳排放轉(zhuǎn)移與產(chǎn)品定價(jià)之間的關(guān)系。定義制造商MH由于使用傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)實(shí)行的是普通高碳生產(chǎn)，制造商ML由于進(jìn)行了技術(shù)革新、綠色投入而實(shí)行低碳生產(chǎn)。政府會(huì)對(duì)制造型企業(yè)制定碳配額，低碳產(chǎn)品制造商碳排放量在政府配額范圍內(nèi)，而普通產(chǎn)品制造商在碳配額外會(huì)超出一部分，并將此部分以生產(chǎn)活動(dòng)的形式往上游企業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)移。此時(shí)，供應(yīng)商S由于承接部分生產(chǎn)活動(dòng)而導(dǎo)致其碳排放量與成本的增加，并采取對(duì)產(chǎn)品抬價(jià)的方式來彌補(bǔ)自身利益。ωH、ωL，PH、PL分別為制造商MH、ML的批發(fā)價(jià)和銷售價(jià)。最終用戶具有綠色偏好型，即在市場上更傾向于購買碳足跡比較低的商品，因此制造商MH、ML生產(chǎn)出來的產(chǎn)品的市場需求分別為DH、DL。

基本假設(shè)：

(1)低碳型商品與普通高碳型商品功能一致，用戶不會(huì)因商品間功能差異產(chǎn)生購買選擇。

(2)制造商ML因?yàn)檫M(jìn)行低碳技術(shù)革新投入，造成企業(yè)商品制造成本大于競爭對(duì)手企業(yè)。

(4)假定產(chǎn)品市場容量為1?；诩僭O(shè)(3)，可以得出制造商MH、ML產(chǎn)品需求量分別為：DH=((PL-PH)/(ε-1)-PH)、DL=(1-(PL-PH)/(ε-1))。

(5)企業(yè)生產(chǎn)成本與其碳排放成正向相關(guān)性。即CH=ke1，CL=pe2，CS=qes。其中k、p、q數(shù)值各不相同。e1、e2、es分別為制造商MH、ML以及供應(yīng)商的單位產(chǎn)品碳排放量。

(6)供應(yīng)商承接來自制造商MH的碳轉(zhuǎn)移量，因此t=e1-eH，其中eH為政府對(duì)制造商MH給定的碳配額量。

2 模型構(gòu)建及求解

2.1 分散定價(jià)決策模型

供應(yīng)鏈不同節(jié)點(diǎn)企業(yè)都以自身利潤最大為目標(biāo)：

(1)

(2)

(3)

采用逆向歸納方法計(jì)算得到產(chǎn)品的最優(yōu)定價(jià):

(4)

(5)

(6)

(7)

產(chǎn)品銷量計(jì)算結(jié)果為：

(8)

(9)

最后得出：

(10)

(11)

結(jié)論1碳轉(zhuǎn)移t對(duì)制造商MH承受的批發(fā)價(jià)ωH起促進(jìn)作用，但影響程度會(huì)隨著t的增加而得到削弱。

結(jié)論表明，供應(yīng)商承擔(dān)來自制造商MH的碳排放轉(zhuǎn)移量，承接部分生產(chǎn)活動(dòng)，帶來的直接影響是導(dǎo)致企業(yè)本身商品制造成本提高，為了彌補(bǔ)經(jīng)濟(jì)損失，作為理性人的供應(yīng)商自然而然會(huì)提高自己的商品售價(jià)。然而，批發(fā)價(jià)升高導(dǎo)致后續(xù)制造商售價(jià)提高帶來的一系列連鎖反應(yīng)，勢必會(huì)造成消費(fèi)者購買意愿的降低，商品銷量收到影響，此時(shí)供應(yīng)商提價(jià)的決策力度也會(huì)變緩。

結(jié)論表明，供應(yīng)商雖然只承接制造商MH的部分碳排放，但其對(duì)制造商MH、ML的批發(fā)價(jià)定價(jià)機(jī)制均可能會(huì)受到影響。若碳轉(zhuǎn)移量t在某個(gè)閾值范圍內(nèi)，此時(shí)只有制造商MH獨(dú)立承擔(dān)碳轉(zhuǎn)移帶來的價(jià)格壓力，同時(shí)制造商ML能夠享受供應(yīng)商的降價(jià)紅利；當(dāng)碳轉(zhuǎn)移量t突破這一閾值，制造商ML享受的降價(jià)紅利消失，此時(shí)制造商MH、ML共同承擔(dān)來自上游供應(yīng)商的批發(fā)價(jià)壓力。結(jié)合結(jié)論1，說明在碳排放轉(zhuǎn)移發(fā)生前期，制造商MH雖然碳排放壓力減輕，但產(chǎn)品最終售價(jià)相對(duì)提高，并對(duì)制造商ML產(chǎn)生一定的利好作用，這是制造商MH不愿看到的。但這種作用不會(huì)長時(shí)間放大，隨著碳轉(zhuǎn)移量的不斷增加，考慮到消費(fèi)者價(jià)格接受度，制造商MH承擔(dān)不了所有的批發(fā)價(jià)壓力，低碳產(chǎn)品售價(jià)不會(huì)一直明顯提高，此時(shí)供應(yīng)商需要將壓力部分轉(zhuǎn)移給制造商ML，且碳轉(zhuǎn)移量越多，這種批發(fā)價(jià)轉(zhuǎn)移效應(yīng)越明顯。

結(jié)論3碳轉(zhuǎn)移量t的存在對(duì)異質(zhì)性產(chǎn)品最終售價(jià)均會(huì)產(chǎn)生影響。主要表現(xiàn)為：①PH和PL都會(huì)隨著碳轉(zhuǎn)移量t的增加而先降價(jià)后提價(jià)。②碳轉(zhuǎn)移量t對(duì)制造商MH產(chǎn)生的影響程度大于制造商ML。

結(jié)論表明：①對(duì)制造商ML來說，制造商MH與供應(yīng)商之間碳排放轉(zhuǎn)移對(duì)其定價(jià)行為的影響趨勢與其上游批發(fā)價(jià)相同。主要原因在于自身并沒有發(fā)生碳排放轉(zhuǎn)移，其產(chǎn)品生產(chǎn)成本不因碳轉(zhuǎn)移的發(fā)生而變化，制造商ML定價(jià)決策行為只受其上游供應(yīng)商給的ωL的變化直接影響。②對(duì)制造商MH來說，以部分生產(chǎn)活動(dòng)轉(zhuǎn)移出去的方式實(shí)現(xiàn)碳轉(zhuǎn)移，可以降低生產(chǎn)成本，ωH的前期上升并未抵消轉(zhuǎn)移出去的成本壓力，因此制造商MH銷售價(jià)格PH還是會(huì)降低；伴隨碳轉(zhuǎn)移的持續(xù)存在，ωH不斷走高，當(dāng)ωH不斷提高帶來的進(jìn)價(jià)成本大于碳轉(zhuǎn)移出去的生產(chǎn)成本時(shí)，制造商MH會(huì)選擇抬價(jià)。③由于制造商MH發(fā)生碳排放轉(zhuǎn)移，其產(chǎn)品定價(jià)所受t變化較于制造商ML來說更加敏感。④若轉(zhuǎn)移量t低于某個(gè)閾值時(shí)，PH、PL均高于碳轉(zhuǎn)移發(fā)生前，說明此時(shí)由消費(fèi)者承接部分供應(yīng)鏈內(nèi)部碳轉(zhuǎn)移壓力。

結(jié)論4制造商MH產(chǎn)品最終市場占有量DH隨著碳轉(zhuǎn)移的發(fā)生先提高后降低；制造商ML產(chǎn)品最終市場占有量DL則隨著碳轉(zhuǎn)移量的發(fā)生先降低后提高。

結(jié)論表明，隨著碳排放轉(zhuǎn)移的發(fā)生，制造商MH生產(chǎn)的產(chǎn)品銷量變化情況與其銷售價(jià)格的變化情況相反，即價(jià)格越高，銷量越低，這符合價(jià)格與銷量反向規(guī)律；對(duì)制造商ML而言，普通產(chǎn)品的銷售量增長將會(huì)導(dǎo)致其低碳產(chǎn)品的銷量下滑，但低碳產(chǎn)品銷售價(jià)格與銷量變化情況不與之對(duì)應(yīng)。結(jié)合結(jié)論3，其可能的原因在于，碳轉(zhuǎn)移的發(fā)生對(duì)制造商MH產(chǎn)品售價(jià)的影響遠(yuǎn)大于制造商ML，普通產(chǎn)品的價(jià)格提高幅度過大，消費(fèi)者自然降低對(duì)它的購買欲望，此時(shí)即使低碳產(chǎn)品價(jià)格略微上漲，消費(fèi)者還是更有意愿購買使用低碳型產(chǎn)品。

結(jié)論表明：①制造商ML定價(jià)行為會(huì)受到消費(fèi)者綠色偏好促進(jìn)影響，制造商MH定價(jià)行為受消費(fèi)者綠色偏好反向作用，這是顯而易見的。主要原因在于，受供需關(guān)系影響，消費(fèi)者對(duì)低碳產(chǎn)品支付意愿越強(qiáng)烈，制造商ML提高價(jià)格的可能性就越高，而此時(shí)制造商MH則會(huì)采取降價(jià)促銷方式吸引消費(fèi)者。②消費(fèi)者對(duì)綠色產(chǎn)品的購買欲望越強(qiáng)，異質(zhì)性產(chǎn)品最終市場則會(huì)逐漸向綠色產(chǎn)品靠攏，最終變成綠色產(chǎn)品掌握市場。③碳轉(zhuǎn)移的發(fā)生以及消費(fèi)者的綠色意愿會(huì)對(duì)異質(zhì)性產(chǎn)品銷量產(chǎn)生綜合性影響，且當(dāng)異質(zhì)性產(chǎn)品市場分布達(dá)到某個(gè)拐點(diǎn)時(shí)，用戶綠色購買效應(yīng)會(huì)發(fā)生變化，其對(duì)各類產(chǎn)品的購買效用會(huì)因碳轉(zhuǎn)移的發(fā)生而產(chǎn)生波動(dòng)。

2.2 集中定價(jià)決策模型

供應(yīng)鏈集中決策下的最優(yōu)利潤表示為:

(PL-CL-CS)DL

(12)

可得集中決策時(shí)最優(yōu)定價(jià)為：

ε(CL+CS)

(13)

(14)

異質(zhì)性產(chǎn)品最優(yōu)市場占有量分別為：

(15)

(16)

結(jié)論表明，集中決策下制造商MH定價(jià)和制造商ML的市場占有量均低于分散決策，而制造商ML定價(jià)和制造商MH市場占有量高于分散決策下，并且供應(yīng)鏈系統(tǒng)利潤有所提高，意味著集中決策模式更能提高供應(yīng)鏈整體利潤。

3 基于Shapley值的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)

假定各節(jié)點(diǎn)企業(yè)的Shapley值為：

(17)

LH聯(lián)盟時(shí):

(18)

(19)

(20)

(21)

HS聯(lián)盟時(shí):

(22)

(23)

(24)

(25)

LS聯(lián)盟時(shí):

(26)

(27)

(28)

此時(shí)，制造商和供應(yīng)商的最優(yōu)利潤分別表示為:

(29)

(30)

(31)

4 算例分析

為論定模型的真實(shí)可行性，本部分將需要使用具體算例具體分析。各個(gè)參數(shù)具體代表如下[19,24]：CH=0.2，CL=0.4，CS=0.3，es=1，eH=0.5。

(1)異質(zhì)性商品最終售價(jià)受t與ε影響變化

圖1 分散決策下PL變化

圖2 分散決策下PH變化

圖3 兩種決策下PL對(duì)比

圖4 兩種決策下PH對(duì)比

(2)供應(yīng)商定價(jià)行為受量t影響變化

如圖5、圖6所示，分別論證了結(jié)論1和2。圖6為凹函數(shù)形狀，斜率為正，證明了隨著企業(yè)間生產(chǎn)活動(dòng)交互的不斷發(fā)生，制造商ML批發(fā)價(jià)所受影響程度也會(huì)更加明顯。

圖5 WH變化

圖6 WL變化

圖7 分散決策DH變化

(3)產(chǎn)品市場占有量受t與ε影響變化

圖7、8分別代表分散決策下制造商MH和制造商ML市場需求量變化圖；圖9、10分別表示集中決策下制造商MH和制造商ML市場需求量變化圖；圖11表示分散決策下異質(zhì)性產(chǎn)品綜合市場需求變化圖；圖12表示集中決策下異質(zhì)性產(chǎn)品綜合市場需求變化圖。證明了結(jié)論4。

圖8 分散決策DL變化

圖9 集中決策DH變化

圖10 集中決策DL變化

圖11 分散決策異質(zhì)性產(chǎn)品銷售量變化

圖12 集中決策異質(zhì)性產(chǎn)品銷售量變化

圖13 不同低碳偏好水平下碳轉(zhuǎn)移量t對(duì)企業(yè)利潤的影響

(4)企業(yè)利潤受t與ε影響變化

5 結(jié)束語

本文綜合考慮碳轉(zhuǎn)移和用戶綠色購買意愿雙重影響，分別在不同情境下，研究了供應(yīng)鏈異質(zhì)性產(chǎn)品定價(jià)問題，并針對(duì)不同情境下供應(yīng)鏈的利潤損失進(jìn)行了協(xié)調(diào)。文章主要研究結(jié)論顯示：①供應(yīng)商接受來自制造商MH的碳排放轉(zhuǎn)移時(shí)，會(huì)增加供應(yīng)商的碳 排放量和生產(chǎn)成本，并間接對(duì)供應(yīng)鏈異質(zhì)性產(chǎn)品批發(fā)價(jià)產(chǎn)生影響。其中，制造商MH批發(fā)價(jià)隨著碳轉(zhuǎn)移量的增加而上升，而制造商ML批發(fā)價(jià)則隨著碳轉(zhuǎn)移量的增加先下降后上升，制造商ML更樂意制造商MH向供應(yīng)商轉(zhuǎn)移適度的碳排放量；②普通產(chǎn)品和低碳產(chǎn)品銷售價(jià)均隨著碳轉(zhuǎn)移量增加先下降后上升，但碳轉(zhuǎn)移量對(duì)普通產(chǎn)品銷售價(jià)的影響系數(shù)要高于低碳產(chǎn)品，當(dāng)碳轉(zhuǎn)移量達(dá)到某一閾值時(shí)，兩類產(chǎn)品最終售價(jià)均高于無碳轉(zhuǎn)移時(shí)的最終售價(jià)。③制造商MH生產(chǎn)的產(chǎn)品銷售量會(huì)因其銷售價(jià)的提高而下降，但不會(huì)一味降低；隨著碳轉(zhuǎn)移量的增加，制造商ML銷售價(jià)格會(huì)有所提高，消費(fèi)市場也會(huì)向普通產(chǎn)品傾斜，此時(shí)普通產(chǎn)品銷售量提高而低碳產(chǎn)品銷售量下降。④企業(yè)轉(zhuǎn)移部分生產(chǎn)生產(chǎn)活動(dòng)不僅可以降低自身碳排放，實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)，而且還會(huì)對(duì)競爭企業(yè)同類產(chǎn)品形成市場優(yōu)勢。