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科技经济第36 卷总第2 14期2023年8 月第4期混合碳政策对双渠道供应链定价与减排决策的影响研究田颖卉李芳（上海理工大学管理学院，上海2 0 0 0 9 3）摘要：构建了不同决策模式下由单一制造商和零售商组成的双渠道供应链Stackelberg博奔模型，通过模型求解得出企业最优定价与减排决策，并分析碳税税率、碳排放限额对产品碳减排率及定价的影响。研究表明，政府针对不同碳排放类型企业应实施差异化混合碳政策：对于高减排投资效率清洁型制造商和高减排投资效率中间型制造商，政府加强碳政策约束能激励制造商减排且不会提高产品价格；对于低减排投资效率清洁型制造商，加强碳政策约束能提高碳减排率但也会提高产品价格，此时政府可对消费者提供适当补贴；对于低减排投资效率中间型制造商和污染型制造商，加强碳政策约束会降低产品碳减排率，且企业会将碳支出成本通过提高产品价格转移给消费者，对此政府可提供适当碳减排技术研发补贴以提高企业减排积极性。关键词：碳限额交易；碳税；双渠道供应链；斯塔伯格博奔；减排在全球积极发展低碳经济背景下，政府呕需解决如何制定碳排放政策，激励企业提高减排积极性以实现减排目标等问题。Jaber等对比分析了不同碳政策下供应链的减排效果，指出碳税和碳惩罚结合的混合碳政策能达到最好减排效果 。一些学者研究了碳限额交易和碳税政策并行的混合碳政策下，供应链的运作机制和减排策略。程永伟等研究了混合碳政策对供应链减排率等的影响，发现提高消费者对低碳产品认可度和碳市场活跃度才能推动供应链“良性”减排2 ；刁心薇等在混合碳政策下研究了供应链中存在两个具有替代关系产品时企业的最优定价和减排决策，并引入契约使各方实现帕累托最优3。上述研究主要集中在碳排放政策对单渠道供应链的影响机制上，随着我国电子商务的发展,许多制造商开始建立线上销售渠道。部分学者将碳政策因素与双渠道供应链相结合，杨磊等在碳交易机制下研究了4种双渠道供应链的减排与定价决策4；孙嘉楠等研究了渠道偏好对供应链决策和减排的影响,并寻求最优减排边界5;Qi等研究了碳限额交易下的双渠道协调问题，并引人转让支付机制实现共赢。但上述研究只考虑了单一碳政策下双渠道供应链的减排问题，且未研究碳政策因素对供应链决策的影响。1问题描述与参数假设在碳限额交易与碳税并行的混合碳政策下，本文研究对象为单一制造商和零售商组成的双渠道供应链,其中制造商是Stackelberg博奔模型领导者，且是碳排放的主要制造者，零售商是跟随者。在双渠道供应链中，制造商完成低碳产品的生产后，可通过网络直销渠道以pa的价格直接销售给消费者，也可将产品以批发价W批发给零售商，零售商再通过传统零售渠道以P，的价格销售给消费者。为进一步研究，本文做出4个假设。假设1：本文仅考虑制造商生产产品所产生的碳排放，不考虑销售和运输过程中产生的碳排放。假设2：混合碳政策由碳限额交易政策和碳税政策组成。政府对制造商产生的碳排放征收碳税，基金项目：国家自然科学基金项目一“基于深度学习和自学习的半导体绿色共享制造协同优化研究”（项目编号：7 18 40 0 0 3；项目负责人：叶春明）成果之一；上海市软科学研究重点项目一“基于闭环供应链的城市生活垃圾回收再利用模式研究”（项目编号：19 6 9 2 10 40 0 0；项目负责人：李芳)成果之一。作者简介：田颍卉，上海理工大学管理学院硕士研究生，研究方向：供应链管理；李芳，管理科学与工程博士，上海理工大学管理学院副教6授、硕士生导师，研究方向：供应链管理、生产运作管理。田颖卉李芳混合碳政策对双渠道供应链定价与减排决策的影响研究科技管理7单位产品碳税税率为t；同时政府对制造商设定的碳排放限额为G,若制造商产生的碳排放量超过碳限额，则制造商需从碳交易市场以P。的价格购买碳排放权，反之则可以出售碳排放权。碳交易价格P。是碳排放限额的线性函数:P。=z-G,其中z为常数，为碳排放限额对碳交易价格的弹性系数；碳排放限额和碳税税率均为外生变量。假设3：低碳产品的市场需求由产品价格和渠道敏感系数决定，网络直销渠道和传统零售渠道的市场需求函数分别为qa和q,：qd=D-Pa+p,q,=(1-)D-P,+pd其中，为网络直销渠道所占市场份额的比例；D为潜在市场规模；入为消费者对渠道竞争敏感系数,且0 入 1。假设4：制造商生产低碳产品需一次性投人减排成本，且不影响产品质量。碳减排成本函数C(t)=1/2m，为碳减排率，不同产品初始碳排放量不同,因此,碳减排率能充分反映制造商的减排努力水平；n为碳减排成本系数，一般数值较大，为减排投资效率。本文选用的主要参数及说明见表1。表1主要参数及说明参数说明C单位产品生产成本W单位产品批发价格单位产品销售价格,ieID,C),je(d,rl产品销售渠道市场需求，ieD,C)jeld,re未减排时的单位产品初始碳排放量，Ae为产品碳减排量T碳减排率,T=e/e(0 t 1)供应链成员利润,ie(D,Cl,jeim,r表1中，上标D、C 分别表示分散决策和集中决策;pqi中下标d、r 分别表示网络直销渠道和传统零售渠道;,中、r分别表示制造商利润和零售商利润。2基于混合碳政策下的双渠道供应链决策模型2.1集中决策模式集中决策下，供应链利润函数为：=(pa-c)(D-Pa+Ap,)+(p,-c)(1-)D-p,)-G)-te(1-t)D-(1-)(pa+p,)(1)科技与经济2 0 2 3年8 月第4期第36 卷/总第2 14期计算可得制造商和零售商最优决策：D/-2m+e(t+z-G)-1+2(-1+入)-3 4n+e(t+z-G)(-1+)(-1+入)2c+e(t+z-G)n(-1+)-D(2n+(-1+)P=2m+e(t+z-G)(3-2+6+入)4n+e(t+z-G)(-1+)(-1+)*=(+-CP)D+2(1+)+2e(+*-C)(-1+)12n+e(t+z-)(-1+)2.2分散决策模式分散决策下，制造商和零售商利润函数为：=(Pa-c)(D-Pa+Ap,)+(w-c)(1-)D-p,)-G)-te(1-)D-(1-)(pa+p,)(5);=(p,-w)(1-)D-P,+pal(6)计算可得制造商和零售商最优决策：4c+e(t+z-G)n(-1+)-D(4n+(-1+)4m+e(t+z-G)(4-2+2+3入+入)lw2(-1+)4n+e(t+z-G)(-1+)(3+入)4c+e(t+z-G)n(-1+入)+D/-4m+4(-1+)nA+e(t+z-G)2(-1+入)-1-入(5+2 入)+2(-2+入+入)1)PdD*2(-1+)4n+e(t+z-G)(-1+)(3+入)e(t+z-G)c(-1+)(3+)+e(t+z-G)t*=(-1+入)(3+入)+D(1+入-入)4n+e(t+z-G)(-1+)(3+)c+e(t+z-G)In(1+入)D(2ml-3+-(-1+A)(3+)-e(+-Cp)(10)(-1+入)5+3入+2(-2+入+入)12e(t+2-G)(-1+)?(1+)(3+)+4m(-1+)3参数影响分析本文将制造商按初始碳排放量和减排投资效率进行划分：集中决策模式下,0 eK为清洁型制造商（如太阳能发电厂商）,KK为污染型制造商（如重工业企业），M为高减排投资效率型制造商，一M为低减排投资效率型制造商；分散决策模式下,0 eKI 为清洁型制造商,KK 为污染型制造商,一 MD为高减排投资效率型制造商，M为低减排投资效率型制造商。K、K、K D、K、M、M”表示为：(2)(3)(4)(7)(8)(9)科技山经济第36 卷总第2 14期2023年8 月月第4期D-2c(1-入)Ki=AK=D(1+入-入)-c(入+3)(1-)二2(入+3)(1-入)(t+z-G)M*=D+2c(-lt)+4e(t+:-CB)(-1+A)(t+z-G)D+2c(-1+入)(-1+)4c(-1+入)(3+)+2 e(t+z-G)M-tA)(3+DLatA-a)1e(t+z-G)(-1+)(3+)c(-1+入)(3+入)+D(1+-入)命题一:集中决策模式下,当0 00;当Kf MC时，aGat0;当K0:当eKS时,c0。ataG分散决策模式下,当0 eK时，ot0:当K M时,0otaG0;当KI K时.c0。taG命题一说明，对于清洁型制造商和高减排投资效率中间型制造商，其减排难度较小，当政府提高碳税税率并降低碳排放限额时，此类制造商为了减少缴纳碳税或购买碳排放额产生的费用，会提高产品碳减排率、降低产品碳排放量以实现企业利润最大化。这表明对于减排难度较小的制造商，政府加强碳政策约束可以激励制造商减排。而对于低减排投资效率中间型制造商和污染型制造商，由于其减排难度较大，相对于其提高产品碳减排率所带来的成本，缴纳碳税和购买碳排放额产生的费用反而较低，此时制造商不会提高碳减排率来减少产品碳排放。对于此类制造商，政府加强碳政策约束不一定能提高制造商减排积极性，反而会使制造商降低碳减排率,此时碳政策“失效”。命题二:当0 M时,apC*C*ap,0atat8apdC*时，0ott,K2=2Kt0、0Gat0eK0D*ap00atat0;pC*00;当0 0aGap,C*命题二说明，在双渠道供应链集中决策模式下，若制造商为高减排投资效率清洁型制造商和高减排投资效率中间型制造商，则网络直销渠道销售价、传统零售渠道销售价均与碳税税率呈负相关关系，与碳排放限额呈正相关关系；若制造商为低减排投资效率清洁型制造商、低减排投资效率中间型制造商和污染型制造商，则网络直销渠道销售价、传统零售渠道销售价均与碳税税率呈正相关关系，与碳排放限额呈负相关关系。命题三:当0 M时时atapaD*0、ttapD*K)时，GapaD*0dwD*0aGaG命题三说明，在双渠道供应链分散决策模式下，若制造商为高减排投资效率清洁型制造商和高减排投资效率中间型制造商，则产品批发价、网络直销渠道销售价和传统零售渠道销售价均与碳税税率呈负相关关系，与碳排放限额呈正相关关系；若制造商为低减排投资效率清洁型制造商、低减排投资效率中间型制造商和污染型制造商，则产品批发价、网络直销渠道销售价和传统零售渠道销售价均与碳税税率呈正相关关系，与碳排放限额呈负相关关系。4算例分析本节以三类制造商为例，运用Matlab软件验证前文推论并进一步分析。参数取值基于企业的真实数据并满足本模型逻辑关系,设c=15,m=1000,D=100,入=0.4,G=200,=0.6。由于分界点与t、G相关,为使得e满足分界条件,将对t、G 的取值范围进行调整。因高减排投资效率清洁型制造商和高减排投资效率中间型制造商结论相似，故以高减排投资效率清洁型制造商为例。结合图1和图2 可知，无论在集中决策还是分散决策模式下，随着碳税税率的增C*ap0、KsaGapdC*0aG0aGaGapaD*0atD*otapD*00。aG加和碳排放限额的降低，高减排投资效率清洁型制造商和高减排投资效率中间型制造商的碳减排率逐Science&Technology and Economy 2023 Vol.36 No.4dp,C*0aGpD*0;0。当田颖卉李芳混合碳政策对双渠道供应链定价与减排决策的影响研究科技管理渐提高，产品价格逐渐降低。这是因为对于这两类集中决策模式制造商，其减排难度比较低，制造商提高产品碳减排分散决策模式率后可以通过出售碳排放权获取利润，因此供应链0.10.09企业会通过降低产品价格来扩大市场需求，实现利0.08润最大化。这表明对于这两类制造商，政府加强碳率非弹0.070.06政策约束可以激励企业减排且不会提高产品价格。0.050.04400集中决策模式分散决策模式0.70.60.50.30.2400图1碳政策因素对高减排投资效率清洁型制造商碳减排率的影响300图3碳政策因素对低减排投资效率清洁型制造商碳减排率的影响3000.82000.60.4G1000.82000.60.4G1000.2t00.2005654t300200G1000.200200图4集中决策（左）和分散决策（右）模式下碳政策因素对产品价格的影响05452484640300对低减排投资效率清洁型制造商进行敏感性分析，结合图3和图4可知，无论在集中决策还是分散决策模式下，随着碳税税率的增加和碳排放限额的降低，低减排投资效率清洁型制造商的碳减排率逐渐提高，产品销售价格也逐渐提高。这是因为提高碳税税率并降低碳排放限额虽然可以提高制造商碳减排率，但制造商碳减排成本系数较大，减排投入较高,因此会提高产品价格，并将部分减排成本转移给消费者。这表明对于低减排投资效率清洁型制造商，政府加强碳政策约束可以激励其减排，但会提高产品价格，政府可对购买产品的消费者提供适当补贴。因低减排投资效率中间型制造商和污染型制造（低减排投资效率清洁型制造商）5250200G100图2集中决策（左）和分散决策（右）模式下碳政策因素对产品价格的影响（高减排投资效率清洁型制造商）集中决策模式分散决策模式0.20.20.10.080.060.020400300图5碳政策因素对低减排投资效率中间型制造商碳减排率的影响70880.82000.60.4G100200G0.2200100Gt09商结论相似,故以低减排投资效率中间型制造商为例。结合图5和图6 可知，无论在集中决策还是分散决策模式下，随着碳税税率的增加和碳排放限额科技与经济2 0 2 3年8 月第4期第36 卷/总第2 14期图6集中决策（左）和分散决策（右）模式下碳政策因素对产品价格的影响（低减排投资效率中间型制造商）科技经济-2023年8 月月第4期第36 卷总第2 14期（收稿日期:2 0 2 2-10-12)的降低，低减排投资效率中间型制造商和污染型制造商的碳减排率逐渐降低，产品销售价格也逐渐提高。这是因为企业缴纳碳税和购买碳排放权提高了其成本，此时供应链成员会提高产品价格，将部分碳支出成本转移给消费者。这表明对于这两类制造商，政府加强碳政策约束不仅不会提高产品碳减排率，反而会提高消费者购买价格。对于此类制造商，政府可对制造商给予一定的碳减排技术研发补贴以提高制造商减排积极性。5 结 论本文在混合碳政策背景下，构建了由单一制造商和零售商组成的双渠道供应链模型，分别求得集中和分散决策模式下供应链企业的最优碳减排率、定价及利润，分析了碳排放限额和碳税税率对企业定价及减排决策的影响，并通过仿真模拟进一步验证了推论。政府针对不同类型企业应制定差异化的混合碳政策，产品碳减排率和定价不仅与政府设定的碳排放限额和碳税税率有关，还与企业的初始碳排放量及减排投资效率有关。对于高减排投资效率清洁型制造商和高减排投资效率中间型制造商，政府加强碳政策约束可以提高制造商碳减排率，降低产品价格；对于低减排投资效率清洁型制造商，加强Research on the Effects of Mixed Carbon Policy on Pricing and EmissionReduction Decision of Dual-channel Supply Chain(Business School,University of Shanghai for Science and Technology,Shanghai 200093,China)Abstract:This paper constructs Stackelberg game model of the dual-channel supply chain composed of a single manufacturer and re-tailer under different decision-making modes,and solves the optimal pricing and emission reduction decisions of the enterprises,thenanalyzes the effects of carbon tax rates and carbon emission quotas on the emission reduction rate and product prices of the supplychain.The research shows that the government should implement differentiated mixed carbon policies for different types of enterprises:For clean manufacturers with high emission reduction investment efficiency and intermediate manufacturers with high emission reductioninvestment efficiency,strengthening carbon policy constraints by the government can encourage manufacturers to reduce emissions with-out increasing product prices.For clean manufacturers with low emission reduction investment efficiency,strengthening carbon policyconstraints can improve emission reduction rates,but also increase product prices.At this time,the government can provide appropri-ate subsidies to consumers.For intermediate manufacturers with low emission reduction investment efficiency and polluting manufactur-ers,strengthening carbon policy constraints will reduce the emission reduction rate of manufacturers,and enterprises will transfer thecost of carbon expenditure to consumers by increasing product prices.Based on this,the government should provide appropriate subsi-dies to enterprises for research and development of carbon reduction technologies to increase their incentive to reduce emissions.Key words:carbon cap and trade policy;carbon tax;dual-channel supply chain;Stackelberg game;emission reduction10碳政策约束可以提高制造商碳减排率，但会提高产品价格，政府可对消费者提供适当补贴；对于低减排投资效率中间型制造商和污染型制造商，加强碳政策约束会降低制造商碳减排率，且企业会将碳支付成本通过提高产品价格的方式转移给消费者，对于此类制造商，政府可给予企业一定的碳减排技术研发补贴，以提高企业减排积极性。参考文献1 JABER M Y,GLOCK C H,SAADANY A M A.Supply chain co-ordination with emissions reduction incentives J.InternationalJournal of Production Research,2013,51(1):69-82.2程永伟，穆东，马婷婷.混合碳政策下供应链减排决策优化J.系统管理学报,2 0 17,2 6（5）：9 47-9 56.3刁心薇，曾珍香，孙丞.混合碳政策下两产品供应链的协同研究J.中国管理科学，2 0 2 1,2 9（2）：149-159.4 林杨磊，张琴，张智勇.碳交易机制下供应链渠道选择与减排策略J.管理科学学报,2 0 17,2 0（11)：7 5-8 7.5孙嘉楠，肖忠东.考虑消费者双重偏好的低碳供应链减排策略研究J.中国管理科学,2 0 18,2 6（4）：49-56.6 QQI Q,WANG J,XU J T.A dual-channel supply chain coordina-tion under carbon cap-and-trade regulation J.InternationalJournal of Environmental Research and Public Health,2018,15(7):1-18.TIAN YinghuiLI FangScience&Technology and Economy 2023 Vol.36 No.4