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。     

基于REVD考虑碳排放的零部件再制造决策

在只知道需求分布部分信息条件下,研究三种碳排放政策(碳限额、碳税和碳权交易)下零部件再制造决策问题.首先根据销售收入、再制造成本、废弃处理成本、库存持有成本和缺货成本等构建总利润最大化的基本模型,并在此基础上分别扩展建立三种碳排放政策情形下包括碳排放成本的生产决策优化模型;然后将它转化为REVD(relative expected value distribution)模型进行求解,在具有相同一阶矩、二阶矩的分布集合中,以最小化相对后悔值为鲁棒标准,寻找使得最坏分布下期望利润最大的最优再制造数;最后通过算例分析再制造率、有无碳排放政策以及三种不同碳排放政策的严惩程度对再制造数和总利润的影响,以期为再制造商和碳排放政策制定方在制定决策时提供帮助.     

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。     

考虑双重异质性的碳配额分配及交易机制研究

构建包含政府-企业-消费者三方的碳配额分配及交易减排供应链,其中消费者基于自身低碳偏好进行产品选购,政府基于行业社会福利最优进行企业配额分配和碳指导价设定,企业基于利润最优进行生产和销售。通过建立混合博弈模型,对比分析了考虑企业和消费者双重异质性的配额分配及交易机制对政府、企业最优决策行为的影响。研究结果表明：该减排机制能在保持社会福利最优的基础上更好地提升消费者和企业的参与积极性,实现对异质企业的双向和持续性减排激励。消费者低碳偏好和单位碳排差异度是影响减排机制实施方案和实施绩效的关键因素,其中,消费者低碳偏好决定了行业最优碳价和配额分配规则,且在主动和被动两个层面影响企业决策和产品价格;单位碳排差异度是影响企业利润、消费者主动支付倾向和减排绩效的重要因素,严格的差异度划分有利于形成正向激励;差异化的配额率易于形成减排激励,其与自主配额率间的差异是造成碳价波动的原因之一;研究也表明,过低的单位碳排差异度不适合进行企业异质性划分,在减排机制设计中应弱化“碳收益激励”目的。     

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。     

碳配额交易背景下双渠道供应链减排决策研究

在碳配额交易政策实施与电子商务快速发展背景下,本研究考虑碳配额约束、碳交易价格、消费者低碳偏好和渠道偏好,构建了单一线下渠道减排、双渠道不减排和双渠道减排决策模型。本研究进一步以企业利润最大化为目标,分别求解得到渠道定价、减排努力程度和渠道选择最优决策。研究发现,双渠道供应链中,消费者低碳偏好对减排决策及供应链各主体利润有正向影响;碳配额对碳减排率有线性正向影响;碳配额交易价格对碳减排率影响与单位产品初始碳配额大小有关,随着碳交易价格增加碳减排率先增加后降低;零售商利润不受碳配额交易政策影响;当渠道偏好程度和低碳偏好程度在某一范围时,制造商开辟线上渠道或进行碳减排投资能够获得更多利润。     

我国碳排放权交易试点省市配额分配方法研究

2013年6月18日起至2014年6月19日,深圳、上海、北京、广东、天津、湖北、重庆全部七个碳排放权交易试点省市先后开展了碳排放权交易。碳排放权配额的分配方式主要有免费分配和拍卖分配,其中免费分配又分为历史法和基准线法。本文对这七个碳排放权交易试点省市碳排放权配额分配进行研究。     

碳配额交易体系下企业低碳产品定价及最优碳排放策略

配额交易体系(cap-and-trade)是目前使用最广也是最有效的一种通过经济激励促使企业采取减排措施的机制。本文主要研究以配额制为基础的碳交易体系下单个企业低碳产品最优定价及碳排放策略问题,具体讨论了企业加入碳交易体系时,面对外生给定的碳交易价格以及市场上消费者对产品低碳度的不同偏好,基于政府免费分配的碳排放配额,如何最优地确定其生产周期内的目标碳排放量及其所生产的低碳产品最优价格,以使自身利润最大化。模型分析所得的性质与算例部分给出的数值结论反映了企业产品定价、减排边际成本与目标排放决策之间的关系,得出了一些对企业及政府决策都皆有一定价值的信息。     

基于历史排放参照的碳配额分配机制研究

将行业内企业按单位产品碳排放水平分为高排企业和低排企业两类,并将"共同但有区别的责任原则"引入行业内部,构建基于双寡头竞争市场的碳配额分配策略。通过建立基于分配策略的古诺模型,研究减排目标、分配策略和单位产品碳排放水平对企业的利润差、产量和碳排放的影响。研究结果表明,减排策略对单位产品碳排放水平具有较强的敏感性;当行业中的企业存在单位产品碳排放水平差异时,对低排企业宽松的碳配额分配策略具有更强的减排激励效用,利于企业主动实施低碳技术改造;阶段式递进减排机制对"共同但有区别责任原则"在行业内应用,企业低碳技术改造的激励效用以及减排政策的稳步推进有积极的作用;同时研究表明准确核实企业单位产品碳排放水平的重要性。     

多目标条件下企业碳配额分配和政府公平——基于(p,α)比例公平的视角

本文在企业和政府主从博弈框架下,研究政府兼顾社会福利和减排成本的多目标条件下企业最优碳配额分配方式,并采用（p,α）比例公平建立了最优分配与政府公平态度之间的对应关系,进一步分析企业间减排效率差异对碳配额最优分配以及政府所持公平态度的影响。采用遗传算法模拟结果显示,在政府最大化社会福利和最小化减排总成本的多目标下,政府始终给予高效率减排企业更多的配额,在企业间减排效率差异较小和较大的行业,减排效率对最优配额分配和政府所持公平态度的影响是完全不同的。当行业内企业减排效率差异较小时,随减排效率差异的增加,低效率企业所得配额逐渐减少,政府公平性逐渐降低;当企业减排效率差异较大时,情况刚好相反,低效率企业的配额逐渐增加,政府变得越来越注重公平。除此之外,政府公平性并不意味着低效率企业得到更多的碳配额,当企业间减排效率差异增加到某一区间,随减排效率差异的增加,低效率企业所得配额逐渐减小,而政府公平逐渐增加。我们的结论为相关部门多目标下的最优碳配额分配决策以及分析政府的公平性提供了有益参考。     

基于似然估计的零售商库存鲁棒均值-风险模型

针对具有风险厌恶的零售商,建立了权衡期望利润和条件风险值（CVaR）的均值-风险库存优化模型,给出了离散需求分布不确定条件下能实现帕累托最优但具有较高保守性和非帕累托最优但具有较低保守性的两种鲁棒对应。针对不确定需求分布,在仅知历史需求样本数据情况下,应用统计推断理论构建了满足一定置信水平的基于似然估计的需求概率分布不确定集。在此基础上,运用拉格朗日对偶理论,将上述两种鲁棒对应模型转化为易于求解的凹优化问题,并证明了其与原问题的等价性。最后,针对实际案例进行了数值计算,分析了不同系统参数和样本规模对零售商最优库存决策及其运作绩效的影响,并给出了零售商期望利润和条件风险值两个目标权衡的帕累托有效前沿。结果表明,采用基于似然估计的鲁棒优化方法得到的零售商库存策略具有良好鲁棒性,能够有效抑制需求分布不确定性对零售商库存绩效的影响。而且,历史需求样本规模越大,鲁棒库存策略下的零售商运作绩效越接近最优情况。进一步,通过对比发现,两种鲁棒对应模型虽然保守性不同,但在最终库存策略上保持一致。     

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。     

有限需求信息下基于回购契约的供应链鲁棒协调策略

研究了仅知需求均值和区间信息条件下,基于最小最大后悔值准则的供应链回购契约协调问题。针对未知需求具体分布形式的两级供应链系统,在回购契约框架下,建立了以鲁棒决策和最优决策下的供应链及其成员绩效之差为目标函数的供应链协调模型。在仅知需求区间和均值信息条件下,采用鲁棒优化方法求解了最小最大后悔值准则下的集成供应链鲁棒订货策略和分散供应链鲁棒契约协调策略及其绩效偏差。分析了不同服务水平和契约参数条件下,由于信息缺失而未能实现最优运作的供应链及其成员绩效损失情况。最后,进行了数值计算,验证了通过鲁棒优化方法得到的供应链回购契约协调策略的鲁棒性和有效性。结果表明,基于回购契约的供应链鲁棒协调策略能够有效抑制需求不确定性对系统及其成员运作绩效的影响,同仅知需求区间信息相比,额外获得需求均值信息能够有效改进供应链运作绩效。     

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。     

中国省级区域初始碳配额分配方案研究——基于责任与目标、公平与效率的视角

制定公平有效的省级初始碳配额分配方案,是中国统一碳市场健康稳定运行的基石。公平原则方面,本文将碳减排责任区分为历史排放责任和省际转移责任。其中历史排放责任主要利用与经济发展水平相接近的年份作为责任核定基期,从而体现"共同而有区别的责任";而转移责任主要通过与区域发展规模、技术水平和经济结构相契合的"合理碳排放"与实际碳排放的差异来表征。效率原则方面,本文建立了考虑区域之间分配博弈的零和DEA模型,通过多次调整得到所有地区效率最大化时的初始配额分配方案。同时,通过熵值法将公平原则与效率原则的分配方案耦合形成综合配额分配方案,并通过比较分析3种不同配额分配方案的地区减排成本效应差异,甄选出兼顾责任与目标、公平与效率的省级初始碳配额分配方案。研究结果表明:(1)1995～2016年间中国省际间贸易造成了大量的地区碳转移,转移的方向主要从能源生产地向能源需求地、从经济高值和中值地区向经济低值地区流动。由于历史排放过高,经济高值地区和一些能源产业密集地区应该承担更多减排责任;(2)在综合考虑历史排放责任和地区转移责任的初始配额分配方案中,经济高值地区的配额盈亏表现出异质性,而经济低值地区则表现出同质性,这表明经济高值地区的减排责任由于能源结构和发展模式的不同而有所差异,而经济低值地区则统一表现为需要承担较少的减排责任;(3)基于公平原则的配额分配方案将会导致"鞭打快牛"而损失效率,从而导致地区发展成本过高;而基于效率原则的配额分配方案虽然成本较低但也会产生"马太效应"问题,从而进一步加剧地区发展不平等;只有兼顾公平与效率的综合配额分配机制,才能既减缓地区发展不平等,又能实现全国平均减排成本最小化。本文的研究结论对于建立公平有效的初始碳配额分配机制、实现国家碳排放总量控制目标、激发统一碳市场活力、推动地区协同减排等方面具有重要的政策启示。     

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。     

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。     

资本成本不确定的供应链的多目标运作鲁棒模型

考虑了由一个制造商和一个供应商构成的多产品、多阶段供应链在资本成本不确定条件下的运作情况。采用区间不确定性描述资本成本的波动,利用鲁棒线性规划方法,建立了供应链运作的多目标鲁棒优化模型,数值算例的结果表明,将鲁棒性运用于供应链的协调运作及供应链成员的目标利润最大的目标中去,能够减少资本成本的不确定性对目标值的影响,得到了资本成本不确定供应链在最坏条件下的最优鲁棒运作策略。