不同碳交易配额分配方法下的鲁棒减排运作策略研究

本文结合当前碳交易配额分配方式多样化和需求分布信息不确定的现象,研究历史法和基准线碳配额分配方式下企业的鲁棒减排运作策略。通过构建和求解两种碳配额政策下企业减排运作决策的鲁棒优化模型,本文给出不同碳配额政策下企业进行减排投资的必要条件。不同碳配额政策下最优减排运作决策、经济和环境绩效的对比分析揭示了两种碳配额分配方法对最差分布下企业利润和碳排放量的影响。通过理论分析结合数值实验发现,相同减排水平下,基准线法碳配额下的最优生产量高于历史法碳配额下的最优生产量;虽然基准线法碳配额下的碳排放总量高于历史法碳配额下的值,但单位产品碳排放量在一定条件下却可以低于历史法碳配额下的值。用基准线法设定碳配额能充分调动企业的生产积极性,政府可以通过调整基准线法碳配额的数值使企业实现高利润低排放,从而实现经济和环境协调发展的目标。     

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。     

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。     

考虑政府低碳政策的双销售模式供应链决策研究

消费者低碳消费趋势及政府碳排放政策的颁布和实施,迫使企业必须审视自身生产运营中的碳排放问题。本文研究单一销售模式和双销售模式下政府价格补贴、一次性补贴、碳税等政策对低碳供应链决策的作用机制,构建含有一个生产商和一个零售商的低碳供应链集中式决策模型。基于基准模型和三种政策决策模型,解析分析各政策对供应链产品定价和利润的影响。研究结果表明相同减排程度下,双销售模式的产品价格补贴力度大于单一销售方式;从政府角度来看,对于单一销售模式,要使企业达到相同的减排效果应当选择一次性补贴政策,而双销售模式应实行价格补贴政策;政府征收碳税提高了减排边界,促使更多企业进行减排,同时单一销售模式减排边界高于双销售模式;政府应该合理制定碳税,否则会导致企业不愿减排或退出市场。另外仿真分析了减排量对产品价格和供应链利润的影响以及三种政策参数对供应链利润的影响,揭示出相关的管理学启示,本文的研究结论能为政府制定低碳政策提供一定的理论依据。     

碳排放权的非对称拍卖模型及其配置效率

作为我国碳交易体系的试金石,“七省市”试点运营状况如何?是学界和管理层特别关注的一个焦点问题.以碳排放权的初始配置准则为切入点,展开理论探讨与定性分析,发现:在现行的溯源免费配置准则下,试点地区的碳交易市场有明显的“聚类效应”特征,其原因是排放权的误配导致企业逆向选择所致.为了从机制设计本源上消除企业减排的逆向选择,把拍卖有偿配置准则引入碳交易市场中,构建企业减排投资回报率指标,定义排放权的社会最优配置,建立碳排放权的非对称拍卖模型,分析异质性企业在碳排放权拍卖中的投标策略及其拍卖前的减排投资决策行为,剖析企业所有权差异对其减排投资和排放权配置结果的影响,阐述政府补贴企业减排投资的政策效果,基于政府补贴政策效果提出完善我国碳交易市场的相关建议.     

不同权力结构下碳税对供应链减排水平的影响

随着我国生态文明建设的不断推进,促进供应链协同减排成为生产和消费领域落实绿色发展理念的重要举措。在绿色供应链的管理实践中,不同类型的供应链核心企业在进行减排决策时会有不同的侧重点,因此供应链权力的结构成为影响供应链减排水平的关键因素。本文在一个由两个制造商和一个零售商组成的两级供应链中研究了不同权力结构下的供应链最优减排和定价决策问题,分别给出了零售商主导和制造商主导的Stackelberg-Nash博弈均衡解,并分析了产品的单位生产成本、单位批发价格、碳税税率等参数对供应链最优决策的影响。本文的研究结果表明：（1）在两种供应链权力结构下,当产品的单位批发价格固定时,降低产品的生产成本都可以促使制造商提高减排水平;但是当产品的单位生产成本固定时,提高产品的批发价格却不一定总是能够激励制造商提高减排水平;（2）在两种供应链权力结构下,对于低排放行业的制造商来说,提高碳税税率可以增加产品的减排水平,但是对于高排放行业的制造商来说,提高碳税税率反而会降低产品的减排水平;（3）一般来说,零售商占主导地位的供应链中产品减排水平和供应链总利润相对较高,供应链碳排放总量相对较低。最后,与供应链集中决策模式相比,随着产品批发价格的增加,两种分散决策模式下的供应链双重边际效应逐渐增强。数值实验结果显示：在碳税税率的一定取值范围内,这种双重边际效应会使得两种分散决策模式下的产品最优减排水平和供应链碳排放总量均优于集中决策模式。本文的研究可为碳税政策下供应链的协同减排提供有益的管理启示。     

碳减排政策: 碳税、碳交易还是两者兼之?

基于动态CGE模型构建了中国能源－经济－环境政策模型,根据碳税和碳排放交易的政策属性,设计了单一碳税、单一碳排放交易以及碳税与碳交易相结合的复合政策等不同情景,模拟分析了不同政策的减排效果、经济影响与减排成本． 结果显示: 1) 碳税的GDP损失率 最小,减排成本较低,但不能确保2020减排目标的实现; 2) 碳排放交易情景下机制覆盖行业承受的减排压力较大,受到的冲击过大,减排成本较高; 3) 碳排放交易与适度碳税相结合的复合政策,一方面可以确保减排目标的实现,另一方面可以使较为分散的排放源承担一定的减排义务,降低机制覆盖行业的减排压力,减排成本适中,是较优的减排政策．     

碳配额交易政策下闭环供应链的减排策略选择

本文以单一制造商、单一零售商和消费者组成的闭环供应链为研究对象,同时考虑新产品和再制造品的价格差异及消费者低碳偏好,分别构建了在碳配额交易政策下制造商进行减排技术投入、回收再制造、同时进行减排技术投入与回收再制造三种模式的Stackelberg博弈模型,分析了减排成本系数、再制造减排系数、低碳价值系数等对供应链节点企业利润和碳排放总量的影响。研究结果表明,碳配额交易价格小于某一临界值时,与制造商的减排技术投入呈正相关;当再制造减排系数满足一定条件时,碳配额交易政策会激励制造商进行回收再制造;制造商同时采用减排技术投入与回收再制造模式可以获得最大利润,但是不能保证供应链碳排放总量最小。     

碳交易和碳税情景下碳减排二层规划决策模型研究

在应对全球气候变化的时代背景下,碳交易和碳税被认为是最有效的碳减排市场激励手段,实施碳交易和碳税并存的复合型政策比只实施两者之一的单一型政策更易被接受、减排效果更好,该观点已在学术界达成共识。在复合型碳减排政策框架下,政府和企业如何决策以平衡减排与低碳效益之间的关系等问题成为碳减排政策理论研究的重要领域,更是实践复合型碳减排政策最迫切需要解决的问题。 分析发现,复合型政策情景下,碳减排决策过程表现为一个二层决策机制,即政府作为负责碳减排总体计划和控制的上层决策者,企业作为享有碳减排自主决策权的下层决策者。同时,政府拥有碳排放权配额和碳税水平两个决策变量,目标是实现碳减排社会总福利最大化;企业拥有碳排放量和产品价格两个决策变量,目标是实现自身碳减排经济效益最大化。 基于二层决策机制的层次性和动态反馈性,构建碳减排二层规划决策模型。 研究结果表明,模型很好地反映了政府与企业间的碳减排优化决策过程,兼顾各参与方的减排利益。政府通过决定初始免费碳排放权配额和碳税水平来实现碳排放总量控制,影响企业的减排决策。由于企业的利益诉求是政府碳减排目标体系的重要组成部分,实现政府减排目标的同时不会过分损害企业利益,从而保护企业开展碳减排活动的积极性。在政府的决策影响下,各企业积极参与碳排放权交易,并考虑消费者的产品低碳偏好,确定碳排放成本最优和经济利益最佳的实际碳排放量和产品价格。显然,与单一型政策相比,复合型碳减排政策体系下企业享有更高的减排决策弹性。 通过数值仿真分析验证碳减排二层规划决策模型的合理性,该模型可作为政府及企业碳减排的有效决策支持工具,对模型的理论和实践意义进行充分的讨论。     

基于内生能源效率改进的宏观减排结构分析

本文将内生能源效率进步机制引入到综合评估模型E3METL中,并将其区域化构建了中国能源—经济—环境系统综合模型,从宏观层面揭示中国未来减排量分担结构的变化,着重分析不同排放约束情景下各排放驱动因素的减排贡献的动态演变特征.研究发现:碳强度和能源强度是对碳排放产生显著负向影响的因素,而人均收入和人口因素则正向促进排放的增长.排放控制初期,能效改进是最大的减排力量来源,其次是人均收入代表的经济因素;而在排放控制的中后期,无碳能源对传统含碳能源的大规模替代将成为碳减排最大的贡献途径.这意味着政府和企业应当充分重视减排力量结构的时期特征和变化规律,前者应根据减排贡献主体的变化调整其宏观政策扶持导向和力度,逐步推动产业转型;后者则需对减排技术发展和研发投入方向进行适时调整,继而更加成本有效地完成碳减排任务.     

碳限额与交易政策下考虑绿色技术投入的定价策略研究

从微观低碳经济的角度出发,建立了企业在碳限额政策,碳限额与交易政策以及在碳限额与交易政策下进行绿色技术投入三种情形下的定价策略模型。研究结果表明:(1)在碳限额政策下,企业的最优定价和期望利润均不会大于在无限额下的最优定价和期望利润。(2)在碳限额与交易政策下的最优定价低于无限额下的最优定价,高于碳限额下的最优定价。此时,企业的最优定价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定价低于无限额下的最优定价,此时,企业最优定价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。     

碳交易政策下多式联运路径选择问题的鲁棒优化研究

针对碳交易政策下的多式联运路径选择问题,考虑运输时间和单位运费率不确定且其概率分布未知的情况,引入鲁棒优化建模方法对其进行研究。首先利用box不确定集合刻画分布未知的运输时间和运费率,然后在碳交易政策下确定模型的基础上,构建鲁棒性可调节的多式联运路径选择模型,并通过对偶转化得到相对易求解的鲁棒等价模型。实例分析表明,鲁棒模型能较好地处理参数概率分布未知的多式联运路径选择问题,方便决策者根据偏好调整不确定预算水平进行决策。运输时间和单位运费率的不确定性都会影响多式联运路径决策,但是作用机理有所不同。将上述碳交易政策下的模型拓展到其他低碳政策,结果表明多种低碳政策的组合能更好实现多式联运减排。     

考虑碳配额差值的选址-路径-库存集成问题优化模型与算法

考虑碳配额差值对产供销一体化系统中的选址-路径-库存集成问题的影响,构建了嵌入碳配额差值和选址-路径-库存运作成本的非线性整数规划模型,并对模型中的碳配额差值和选址-路径-库存运作成本两个目标同时进行优化;通过对目标函数进行等价处理,设计了基于BFA-PSO的组合优化求解算法;数值仿真结果显示企业可以通过运作层的决策优化,以较小的经济成本获得较大的碳减排绩效。     

基于碳配额交易和减排技术的供应链策略选择

本文以一个碳排放依赖型制造商和一个供应商组成的两级供应链为研究对象,考虑碳配额与交易机制和碳减排技术投入及消费者低碳偏好等因素下的供应链策略选择问题。若政府制定的碳配额不足以满足目标生产,制造商可以通过碳交易获得额外的碳排放权或采用碳减排技术、或两者结合,以实现收益最大化。本文采用报童模型,针对制造商的几种策略建立了供应链成员的收益模型。研究发现,对于制造商来说,碳减排技术和购买额外碳排放权相结合的策略一直是最优的;碳交易使制造商的碳排放总量上升,政府应该谨慎推行;通过制定适当的碳配额,政府可激励企业投资碳减排技术,从而降低碳排放总量并提高经济效益。     

碳排放交易政策下供应链碳减排技术投资的博弈分析

针对单制造商和单零售商组成的供应链,考虑供应链碳减排技术投资与否两种情形,构建了集中式决策、分散式决策和供应链成员协同决策的博弈模型,探讨了消费者碳足迹敏感系数、碳限额及碳减排成本系数对供应链成员最优决策及减排效果的影响。研究表明,碳交易价格与碳限额呈线性关系时,供应链及制造商的利润与碳限额并不是线性递增的关系,政府合理的制定碳限额能够促使供应链企业有效减少碳排放;当消费者支付意愿依赖于产品碳足迹时,企业可以通过投资碳减排技术在减少碳排放量的同时获取更大的利润,实现环境与经济的协调发展。制造商和零售商通过渠道协作共同决策碳减排水平时,供应链碳排放总量比分散决策情形下明显减少。     

碳交易政策下供应链碳减排与低碳宣传的微分对策研究

为分析不同类型的碳交易政策对供应链中企业运营产生的长期影响,在考虑产品商誉能够影响消费者需求且具有动态变化过程的基础上,构建了供应链中制造商和零售商的三种微分博弈模型。研究结果表明：与没有碳交易相比,基于企业碳排放历史数据的碳交易政策的实施能够从长期角度提升制造商产品的碳减排水平和零售商的低碳宣传水平,同时产品最终的商誉和零售商的利润也有所增长;此外,基于产品碳排放数据的碳交易政策的实施能够进一步提升产品的碳减排水平、商誉和零售商利润,而零售商的低碳宣传水平保持不变;当政府的政策满足特定条件时,基于产品碳排放数据的碳交易政策对制造商更有利。     

考虑不同碳排放处理模式的动态供应商选择及采购批量问题研究

不同的碳排放处理模式及不确定的市场需求等因素影响下,如何选择供应商并确定采购批量直接影响企业的运营和效益。本文在多时间周期、多产品种类、多供应商及随机需求情形下,同时考虑不同碳排放处理模式,分析动态供应商选择及采购批量等最优决策问题,构建混合整数非线性规划模型。通过设计变异算子和扰动因子来改进粒子群算法,力求在短时间内求解大规模决策问题。针对不同规模供应商选择及采购批量决策问题,采用精确方法、近似方法和改进粒子群算法求解。数值实验验证了模型及改进粒子群算法的有效性和可行性,分析了碳税、碳交易价格及碳限额对供应链管理的影响,并给出了供应商选择及碳排放处理的决策参考建议。     

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。     

Modeling a low-carbon garment supply chain

This article attempts to introduce indirect carbon emission and trade-credit concept in a network optimisation model for sustainable supply chain. The proposed model optimises total cost, total direct carbon emission, total indirect emission in the form of embodied carbon footprint of the raw material and total trade-credit amount over the purchased item in a supply chain. The model calculates the total cost by considering purchasing cost, logistics cost, handling cost and manufacturing cost. It attempts to measure the direct emission involved in manufacturing and logistics operations. The model has the capability to consider dissimilar trucks used for transportation according to their operating cost and carbon emission. Multi-objective goal programming is applied to deal with four objectives to find a tradeoff among these objectives. The result suggests that managers should capture the direct as well as the indirect emission which helps in arriving at appropriate strategy for a sustainable supply chain. The effectiveness of the proposed model is demonstrated through a case of a garment supply chain. This model also supports in deciding appropriate goal for carbon emission, supply chain costs, etc.