碳交易机制下资金约束制造商替代产品的最优生产策略研究

碳交易机制和资金约束在很大程度上影响企业的生产决策,但很少有文献研究碳排放和资金双约束下企业对普通与低碳两种替代品生产决策问题。因此,本文在碳交易机制下讨论了资金约束下制造商两种产品的生产决策问题。本文采用基于有无碳交易和银行融资划分四种情形,基于报童模型构建优化模型分析制造商的最优决策。研究发现:(1)无融资情形下,如果制造商的初始资金很少,则制造商生产更多的普通产品;如果制造商的初始资金很多,则制造商生产更多的低碳产品;(2)在银行融资情形下,当利率较小时,制造商生产更多的低碳产品;当利率较大时,制造商生产更多的普通产品;(3)在银行融资情形下,如果碳排放配额较大,无碳交易机制时的融资量和融资成本高于有碳交易机制时的融资量和融资成本;如果碳排放配额较低则结论相反。     

碳交易规制下的制造商减排外包模式选择:定制vs订购?

研究碳交易规制下制造商减排服务外包时供应链各成员的最优决策和绩效问题,对比分析了定制和订购两种减排模式下的供应链博弈均衡和供应链成员绩效。研究发现,在碳交易规制下,定制和订购两种减排合作模式下供应链成员均存在最优决策。在定制模式下,单位产品的初始排放量和制造商的减排成本系数提高一定会降低最优产量、单位产品减排量和减排服务价格,减排服务商的减排成本系数提高会降低最优产量和单位产品减排量,但不一定会降低减排服务价格;在订购模式下单位产品初始排放量、制造商和减排服务商的成本系数对企业决策的影响不一定如此。当需求函数满足均匀分布时,无论制造商和减排服务商的减排效率如何,订购模式对减排服务商更有利,定制模式对制造商更有利,但供应链系统总利润的高低与制造商的减排成本系数有关。     

总量控制和交易环境下考虑随机需求的企业决策分析

总量控制和交易(Cap-and-Trade, C&T)给排放企业运营决策带来了新的挑战。本文提出一个非线性优化模型分析C&T环境下的企业最优产量,并在绿色改进和碳权交易之间有效权衡。模型不仅考虑了随机需求和碳价波动,还考虑了绿色改进的边际递减效果和实施绿色生产的风险。理论分析证明了最优解的存在性,并给出了排放企业的最优决策及C&T环境下企业新的生产条件。解析分析表明:与非C&T环境相比,新的最优产量更低,实际排放下降;碳配额虽然影响企业利润和碳权交易量,但不影响最优产量和最优改进投资;碳价和绿色改进系数越大,越有利于促进企业实施绿色改进减少排放;企业利润随绿色改进系数和碳配额的增加而上升,随单位产品碳排放的增加而下降。数值分析验证了理论模型及其分析结果;蒙特卡洛模拟揭示利润波动受需求风险、绿色改进风险和碳价波动的影响,但需求风险对利润波动的影响更为显著。     

碳交易规制下信息不对称供应链的减排和低碳推广博弈研究

论文在碳交易规制下,研究单一制造商和双零售商组成的供应链减排与低碳推广决策以及零售商对制造商的成本信息分享问题,分析了零售商对制造商分享成本信息的条件,及不同情形下的制造商减排和零售商低碳推广策略。研究发现:零售商的最优低碳推广水平只与自身相关参数有关,零售商只有在自身低碳推广效率足够高时才会与制造商分享信息;制造商最优减排量随消费者低碳意识、碳交易价格、零售商低碳推广效率及其不确定性增大而提高,随零售商之间竞争程度提高而降低;无论零售商是否对制造商分享成本信息,供应链成员的最优利润随零售商之间竞争程度提高而增加,随消费者低碳意识、碳交易价格提高而提高;零售商低碳推广效率的不确定性越大则制造商的最优利润越低,零售商的最优利润越高;仅一家零售商分享成本信息时,制造商无法通过转移支付使另一家零售商与其分享信息。     

碳限额与碳交易约束下制造商生产-库存控制策略

针对制造商订货、储存、生产过程中的碳排放问题,探讨了碳限额与碳交易约束下制造商生产-库存控制策略,在对碳限额与碳交易进行数学度量的基础上构建了碳限额与碳交易约束下制造商生产-库存成本模型,并通过模型分析得出有碳约束且成本最优生产量及原材料最大订货倍数以及碳限额与碳交易约束下制造商最优生产-库存策略。计算实验与算例分析表明:相比于无碳约束情形,碳限额与碳交易约束下制造商订货数量更高,而订货频率及生产批量更低,并得出三种交易价格之下,决策变量的变化趋势。     

C&T条件下碳排放核查三方博弈研究

针对总量控制与交易机制(C&T)条件下的碳排放核查问题,构建了一个三方博弈模型,对控排企业、第三方核查机构和政府监管部门的博弈行为进行了分析,得到了该三方博弈的均衡条件;对于当前给定政府复查行为,分析了企业的最优上报碳强度。研究结果表明,“以历史碳强度为参考,控排企业上报碳强度差异越大复查概率越大”的政府复查机制存在一定的不合理性,尤其当实际碳强度高于参考碳强度时,可能导致控排企业和第三方核查机构的合谋;相对配额分配方式下,碳强度上升比总排放上升更可能导致控排企业瞒报碳排放,而且工业增加值高的大企业瞒报风险更高;当政府复查概率提高到一定程度时,可以有效抑制控排企业和第三方核查机构的合谋行为。本文的研究结果对政府碳排放复查政策的制定具有一定的借鉴意义。     

碳限额与交易机制下受资金约束的供应链优化

在碳限额与交易机制下,研究零售商受资金约束的供应链优化问题。构建了制造商占优的两级供应链Stackelberg博弈模型,通过引入减排成本分担机制,分别给出了分散决策和集中决策的最优解。通过收益共享契约,实现了供应链协调和供应链成员利润的帕累托改善。通过算例分析了不同减排成本分担系数、碳交易价格对供应链利润和订购量、碳减排决策的影响,为供应链各成员开展减排合作提供了理论依据。研究结果表明,供应链成员的合作不仅可以提高供应链总绩效,而且有利于为消费者提供更多、更绿色的产品;碳价格的提高,促使供应链更加努力减排,从而提高了供应链总利润。     

随机需求下考虑碳限额与交易规制的企业生产策略研究

本文从企业的角度出发,建立了在碳限额政策、碳限额与交易政策、碳限额与交易政策加绿色技术投入三种情形下的生产策略模型。研究结果表明:(1)在碳限额政策下,企业的最优生产量和期望利润均不会大于在无限额下的最优生产量和期望利润。(2)在碳限额与交易政策下的最优生产量低于无限额下的最优生产量,高于碳限额下的最优生产量。此时,企业的最优生产量主要取决于限额时的产品边际利润大小,企业的期望利润主要取决于政府的初始碳配额量;(3)在碳限额与交易政策下,进行绿色技术投入后的最优生产量低于无限额下的最优生产量,此时,企业最优生产量主要取决于限额时的产品边际利润大小;(4)在碳限额与交易政策下,适当的绿色技术投入能够增加生产企业期望利润。     

持股策略下随机需求低碳供应链融资决策均衡

随机市场需求且受制造商减排水平影响,考虑碳限额与交易机制,研究制造商进行单纯银行借贷和供应商投资持股的组合融资时的最优决策和利润情况,分析消费者低碳偏好、碳交易价格和供应商的投资持股比例对供应链的最优决策变量和利润的影响。研究发现:无资金约束、单纯银行借贷和组合融资下,消费者低碳偏好、碳交易价格和持股比例与制造商的减排水平和利润以及供应链系统的利润正相关,而供应商的批发价格和制造商的生产量与消费者低碳偏好正相关,与碳交易价格负相关,而持股比例与供应商的批发价格负相关,与制造商的生产量和减排水平正相关;持股策略下制造商的减排水平和生产量最大,无资金约束时次之,单纯银行借贷时最小;而无资金约束时供应商的批发价格最高,单纯银行借贷时次之,持股策略时最低;在持股比例满足一定条件下,供应商和制造商的利润优于单纯银行借贷时的利润,并且可以优于无资金约束时的利润,提高了供应链的竞争力和效率。