碳配额交易体系下闭环供应链网络的生产与碳交易策略研究

人类的生产和消费等活动引起温室气体增加,已造成气候恶化等环境问题,在生产、消费等相关活动中减少碳排放量是业界、学界和政府等相关主体的普遍共识。针对高排放和低排放两类制造商、多个需求市场和一个碳交易中心组成的闭环供应链网络,在碳配额交易体系下,研究了企业的生产与碳减排策略。两类制造商基于政府分配的碳配额在碳交易中心进行碳排放权的买卖形成一个碳交易子网,同时,产品的买卖形成一个产品交易子网。针对所有企业成员的利润最大化目标,利用变分不等式把含约束的利润最大化非线性规划问题转化为变分不等式问题,并利用互补关系与变分不等式的等价性把需求市场消费者的购买行为转化为变分不等式,得到闭环供应链网络系统中产品交易量、生产量和碳交易策略满足的均衡条件,进一步获得闭环供应链网络达到Nash均衡状态时的条件。利用投影收缩算法求解所建模型,并给出了相关数值算例,通过比较静态分析得到了管理学启示。结果表明：供应链网络中存在企业利润目标与政府减排目标一致的情况,两类制造商间的碳交易额多数情况下是一致的,政府对不同类型制造商应设置不同的回收率。本研究可为政府和企业减排目标的实现提供指导和决策参考。     

资金价值影响下的供应链最优能力与定价策略

综合考虑市场不确定、产品销量以及资金价值对供应链能力决策的影响,研究了供应链集中决策与分散决策下的最优能力与定价决策问题,并求得了不同参数条件下的解析解.研究表明,当供应链信息对称,供应商必须满足制造商的能力需求时,批发价合同不能使供应链能力协调.如果制造商能对供应商没有利用的能力提供合适的补偿,供应链能力协调可以实现.     

考虑消费者低碳偏好的供应链减排微分博弈模型研究

针对由一个供应商和一个制造商构成的两级供应链,考虑消费者的低碳偏好和碳交易政策,建立分散决策和集中决策两种情形下的微分博弈模型解决供应链动态优化问题,比较两种情形下的最优均衡反馈策略、减排量的最优轨迹及最优利润,提出减排策略。通过数值仿真,进一步验证了命题的有效性;通过对消费者低碳偏好及碳交易价格进行灵敏度分析发现：随着低碳偏好的增加,供应商和制造商的减排量和供应链系统的利润均增加,并且政府在规划期内应及时调整碳交易政策,达到激励企业减排的效果。     

顾客忠诚对差异化竞争制造商市场入侵的影响研究

本文针对一个在位制造商和一个入侵制造商组成的供应链,结合两个竞争性制造商各自生产和销售一种存在差异化的替代产品,以及存在的顾客忠诚行为,建立了不存在差异化竞争制造商和竞争环境下的博弈模型,并得到唯一均衡解。研究结果表明,两个竞争性制造商均存在四种不同的定价策略;在满足一定条件下,在位制造商通过策略性定价有可能阻止差异化竞争制造商入侵市场;市场入侵并不一定会影响在位制造商的最优定价策略,但当差异化竞争制造商成功进入市场时,市场竞争会促使在位制造商实施低价策略,并导致位在制造商利润损失。     

两阶段供应链中三种定价方式研究

本文考虑渠道一体化对品牌建设的作用,在一个制造商和两个零售商的两阶段供应链系统中,其中确定性的市场需求与产品的市场零售价格有关,通过分析以下三种定价方式下的最优定价和库存策略下供应链成员和系统的收益,1)商品市场零售价格由零售商各自决定,两零售商和制造商之间存在着竞争活动;2)商品市场零售价格由制造商统一制定;3)市场零售价格、转让价格和系统库存水平按渠道协调的最优原则确定,确定了同一产品品牌内部的市场竞争、定价控制权及转让价格对渠道性能及品牌自身造成的影响,并由此提出了分散决策系统中的一种激励机制.     

二级物流服务供应链定价及其效率研究

研究了需求不确定条件下,基于利润最大化原则的二级物流服务供应链的定价及效率问题。基于物流服务供应链中集成商市场和供应商市场的四种不同市场组合,建立了以集成商为主导的集成商与供应商之间的Stackelberg博弈模型,求得集成商的最优定价和最优订购量,比较了不同集成商和供应商市场组合下的物流服务供应链的效率高低情况。最后,进行了数值计算,得出集成商的最优定价和最优订购量,验证了不同市场组合下的物流服务供应链效率高低情况。结果表明:集成商的最优定价和最优订购量同时受集成商和供应商所处的市场环境影响;集成商市场寡头垄断、供应商市场完全竞争的情形下物流服务供应链效率最高,集成商市场垄断、供应商市场寡头垄断的情形下物流服务供应链效率最低。     

不同渠道权力结构下的S-M两级闭环供应链绩效分析

与传统正向供应链相比,闭环供应链关注对消费阶段后的废旧产品进行回收再制造,从而减少环境污染、降低资源消耗,对推动制造业的可持续发展具有非常重要与深远的意义。为了探讨产品再制造战略对闭环供应链中成员企业的影响,本文采用博弈论对一个供应商和一个制造商构成的S-M两级闭环供应链进行研究,着重分析供应商强势、制造商强势以及供应商和制造商双方势力均衡时的定价策略和供应链系统绩效。研究结果表明:当实施产品再制造战略时,产品的销售价格降低、产品的市场销量增加,零部件的批发价格则上涨。从成员企业个体来看,再制造战略总是有助于制造商获得更多额外收益,而对供应商的影响效应则与供应商在渠道中的权力地位有关,处于强势地位的供应商可以通过大幅提高零部件批发价格的方式来保证自己从再制造中获益,而处于弱势地位的供应商则有可能遭受利益损失。从系统整体绩效来看,再制造战略具有提升供应链系统整体赢利水平的积极作用,但是供应商和制造商之间的权力结构会影响再制造的经济价值。具体而言,供应商和制造商势力均衡时的供应链绩效最优,其次是制造商主导的供应链,最差的是供应商主导的供应链。     

供应链中纵向信息获取和横向信息共享策略研究

研究由一个制造商和两个零售商组成的二级供应链中,零售商之间的横向信息共享策略和制造商的信息获取以及最优定价问题。在模型中,制造商同时为两家零售商提供等价商品,零售商向消费者销售商品且进行价格竞争。以Bertrand博弈为研究手段,求解了零售商的均衡销售价格、订货量决策和信息共享策略,制造商的最大利润和最优批发价格,以及供应链利润。分析比较了在制造商不同的信息获取策略下,零售商、制造商和供应链的利润。研究表明,零售商之间完全信息共享始终为占优策略。但制造商获取下游信息时会使得自身利润增加,零售商利润减少,因此零售商不会主动把信息共享给制造商。考虑到下游的边界均衡解,供应链的利润变化还与市场的不确定性和产品的替代性有关。当产品替代性较高或产品替代率较低且市场的不确定性处于中间水平时,制造商获取信息后供应链利润增加,此时制造商可以用部分增加的利润成功购买零售商信息。该模型为上游制造商提供了最优定价和信息获取策略,也为下游零售商提供了求解自身最优销售价格、订货量和信息共享决策的方法。     

基于产品生命周期的战略库存与动态定价决策研究

本文考虑一个基于短周期产品供应商和零售商组成的两级供应链系统,在两个销售周期内,市场容量根据产品所处的生命周期变化而变化。文章研究了在承诺定价合同和动态定价合同下,零售商使用战略库存策略和战略缺货策略的条件,以及产品在不同生命周期下供应商和零售商的最优决策和利润。研究发现,战略库存策略和战略缺货策略在两种定价合同下都可能存在,产品所处生命周期和持有(缺货)成本的大小对供应链成员的决策和利润起着决定性作用。战略库存策略在产品处于发展期时可以有效降低产品第二期批发价格,但战略缺货策略却不具备议价效果。同时,当第二周期产品市场容量变化不剧烈,且持有成本较小时,零售商在动态定价合同下使用战略库存策略可以同时提高供应商和零售商利润,进而提高整体供应链效率;零售商在动态定价合同下使用战略缺货策略同样可以提高整体供应链效率,但当供应商决定供应链成员间的定价方式时,战略缺货策略始终不会存在。     

零售商竞争环境下分散式供应链的定价与交货期联合决策模型

考虑了由一个制造商和两个相互竞争的零售商组成的两阶段分散式供应链系统,建立了价格和时间双敏感需求下的供应链定价与交货期联合决策模型,并给出了基于Stackelberg博弈的供应链定价和承诺交货期的最优决策。随后,以集中式供应链的决策为基准,分析了分散式供应链决策的效率。最后,通过数值分析,研究了市场因素和营销渠道竞争因素对分散式供应链的决策效率及承诺交货期的影响。结果表明,供应链下游的渠道竞争有利于提高分散式供应链的决策效率和缩短承诺交货期,从而提高整个供应链的市场竞争力。     

配额——交易机制下动态批量生产和减排投资策略研究

随着我国碳排放交易市场的建立和发展,在碳排放约束下逐步降低单位产出的碳排放水平成为企业生产经营管理中的中长期约束性目标。本文在一个多周期决策模型中研究了配额-交易机制下企业的最优动态批量生产、碳排放权交易和减排投资联合决策问题。生产商在整个决策周期期初决定是否进行减排投资以及投资规模,根据每个周期的生产计划决定减排设备的运行计划。根据节能减排技术的特点,本文假设生产商运行减排设备时不仅降低了产品的单位生产碳排放量,而且降低了产品的单位生产成本。本文基于广义Benders分解法对模型进行了最优性分析,得到了最优生产决策和最优减排投资决策的一些基本性质,并通过数值实验分析了碳排放配额和碳排放权价格对生产商总成本、总排放以及减排投资决策的影响。本文的数值实验分析结果发现:(1)当碳交易市场上的碳排放权充足时,减少碳排放配额或改变碳排放配额的分配方式并不能影响生产商的碳排放水平;(2)碳排放权价格是影响生产商的碳排放水平和减排投资规模的关键因素;(3)随着碳排放权价格的上升,即使拥有足够的碳排放配额,生产商仍会不断提高减排投资规模以获得减排收益。研究结果对碳排放交易体系下生产企业进行减排技术投资具有较强的管理启示。     

“考虑排放许可交易的生产优化”的补充研究

在我国排放交易（配额与交易,cap-and-trade）问题已经提到议事日程,深圳已经开始正式运行了国内第一个强制碳交易市场。但是作为“世界工厂”的我国,排放交易与生产优化方向结合的研究不多;文献[1]是国内在考虑排放许可交易的生产优化方向上发表的唯一一篇论文,文献是其研究的拓展,其模型和分析比较独特,但其中有些研究似乎还可以深入。本文在其基础上做了些补充、改进,如：将最优收益的结果简化、得到了新的优化结果、进行了相关结果分析和比较、以及灵敏度定性分析等;新结果似乎更能体现原研究中最优净化水平、产量、收益间的关系,还能直观的体现给定配额在最优收益中的特点;在此基础上,进行了相应分析,本文的结果和分析也从侧面揭示了“政府配额”管理思路的隐患。本文的研究结果也可以较方便的推广到其多期生产优化的分析中。     

火力发电企业离散决策及其对碳排放权价格影响

随着碳交易市场的建立,对于参与减排企业,如何制定合理的减排决策从而降低减排成本成为了一个重要问题。在有效市场下,参与减排企业的边际成本将直接影响碳排放权价格的走势。以往研究大多基于连续时间模型,运用动态优化原理解决此类问题。而事实上,企业的决策过程是离散的,这是由于碳排放权不能跨期交易,如果简单连续化会使得企业有过度减排的可能,与现实不符。基于此,本文以电力企业为例,运用动态优化方法,建立电力企业的离散减排决策模型,从而得出企业的最优边际减排成本,为政府调控碳排放权市场提供理论指导。为了验证模型,本文采用深圳碳排放权的相关实际数据进行数值模拟。研究表明,当企业做出离散减排决策时,企业的减排成本及边际减排成本与初始排放量、配额、单位惩罚成本、减排决策次数等因素相关。企业的离散决策会使得企业的边际减排成本波动加大,进而可能引起碳排放权市场的动荡,但企业的离散决策更有利于企业完成减排任务。     

碳配额交易政策下基于收益共享契约的两阶段供应链协调

历史强度下降法分配碳配额随时间和产量变化而变化,产品生产成本、销售价格等参数随之发生变化,碳配额交易政策下实现两阶段供应链协调成为制造企业亟需解决的问题。根据产品更新换代速度加快、生命周期越来越短的市场特性及碳配额阶梯状降低的特点,将产品销售周期分为两个阶段,通过构建两阶段的集中式决策系统模型和收益共享契约下分散式决策系统模型,分析碳配额交易政策下供应链最优订购量决策和最优碳减排决策,证明收益共享契约可以通过调整零售商的订购量达到集中决策下的最优订购量实现两阶段供应链协调,设置较低的收益共享契约参数将会更有利于制造商降低批发价格,主动进行碳减排投入。算例分析验证结论有效性,并发现供应链企业间设置较低的收益共享比例更有利于企业减排;企业碳减排决策应考虑未来减排投入成本,在保证供应链效益的基础上尽可能多地在前期进行减排投入;历史强度下降法有利于促使企业主动减排,政府制定碳配额下降幅度越大越有利于企业减排。     

碳排放约束下供应链的碳交易模型研究

基于EOQ模型,假设碳交易市场中存在一个零售商和一个供应商,并以该两级供应链为研究对象,建立包含减排投资在内的碳交易模型,严格限定企业碳配额上下限,对不同碳配额下企业之间碳交易情况进行分析讨论。研究表明,控制碳配额在企业碳排放最优和成本最优时的碳排放区间内时,可以有效促进企业投资减排,在一定的碳交易价格之下,上下游企业碳配额余量乘积为负是保证碳交易政策实施的基本条件,而碳价格并不影响供应链成本和碳排放。通过算例进一步分析了不同交易价格对零售商和供应商的影响,最后在碳配额范围内得到了最优碳配额和交易价格。     

内外部碳配额交易路径下供应链减排决策研究

供应链内外部碳配额交易是碳配额政策下供应链协调碳配额的重要途径,对供应链成员企业碳减排决策产生重要影响。本文以单供应商和单制造商组成的二级供应链为研究对象,在完善的碳配额交易市场情况下,通过构建供应链外部碳交易路径和内外部碳配额交易路径共存的博弈模型,分析了碳配额政策下内外部碳配额交易条件、企业减排策略和利润影响因素。研究结果表明,在外部碳交易路径下,供应链上、下游企业的减排决策相互影响,且当单位碳排放量和碳减排成本系数相等时,上游企业碳减排率是下游企业的两倍;同时进行内外部碳配额交易能降低中间产品批发价格,提高供应链成员企业碳减排率、增加企业利润。算例验证了结论的有效性,并发现企业碳配额和内部碳交易价格在一定区间内才能使内部碳交易达成,此时制造商会分担供应商的碳减排费用。     

碳交易和低碳偏好下供应链低碳技术选择研究

在碳交易和消费者具有低碳偏好的环境下，通过分析体现成本和减排效率的低碳技术特征，建立供应链低碳技术减排投入与合作的动态优化模型，采用微分博弈方法，求解产品碳排放和供应链利润的长期轨迹， 并且推导出实现双赢的低碳技术特征条件。鉴于现实中可选择的技术特征有限并考虑到零售商减排意愿合作水平，推导出促进零售商低碳合作的市场条件，并证明了将生产和使用两个环节排放同时纳入碳交易有利于激励供应商减排。     

考虑双均衡的港航供应链可持续投资研究

针对港航联合可持续投资问题,构建了静态Stackelberg均衡与动态演化博弈双均衡联动模型,在政府碳排放规制和碳交易市场双重因素下,研究考虑可持续发展的港航供应链减排技术投资策略。研究表明：随着投资成本分担比例的增大,在静态Stackelberg均衡下,航运公司投资意愿逐渐降低,而港口却始终偏好自身投资,此时系统均衡策略由航运企业投资的囚徒困境转变为港口投资的帕累托最优;在动态演化博弈下,稳定结果是航运企业投资转变为港口投资。并从政府-市场-企业三方视角发现：(1)企业长期低碳投资策略与政府碳排放限额无关;(2)企业需要关注碳交易市场价格、托运人对可持续水平敏感度以及价格敏感度,这些参数值增高会降低碳排放量;(3)随着航运企业分担比例的增大,碳排放量呈现上升趋势。最后结合静态与动态投资策略,为政府、港口和航运企业可持续投资提供建议。     

碳排放交易对实现我国“十二五”减排目标的成本节约效应研究

本文针对实现我国"十二五"期间减排目标的现实背景,构建了一个省际排放权交易模型,重点探讨了在实现各省减排目标的过程中,碳排放权交易机制发挥的成本节约效应。研究设置了无碳交易市场(NETS)、仅包含北京等六个碳交易试点省市的碳交易市场(PETS)和全国范围内实施碳排放权交易(CETS)三种政策情景。通过模型分析得到以下结论:(1)为实现"十二五"碳强度减排目标,扣除自然下降率,全国二氧化碳排放需要减少约6.39亿吨,占当年总碳排放的6.65%;无碳排放交易时全国需要付出约157.62亿元的减排成本,占当年GDP的0.04%;六省市参与碳交易情景下,全国总的减排成本约为150.66亿元,节约减排成本4.42%,碳交易量为0.22亿吨CO₂,占总减排量的3.39%,均衡碳价约为70.55元/吨CO₂;全国碳市场情景下,全国总的减排成本约为120.68亿元,相比于无碳排放交易情景节约减排成本23.44%,碳交易量为1.21亿吨CO₂,占总减排量的18.98%,均衡碳价约为38.17元/吨CO₂;(2)碳交易市场对参与交易的省份的成本节约效应各不相同,总的来看,东、西部地区成本节约较为明显,部分西部地区能够在完成自身减排目标前提下,通过加入碳交易市场而获取正的收益。