基于微分博弈的旅游供应链低碳合作研究

陈喆芝 赵黎明 许静

[摘要]二氧化碳排放量是区分低碳与普通产品的关键指标，但旅游服务产品的特殊性决定了游客对于低碳旅游景区与普通旅游景区的偏好取决于体验价值的高低，同时受到旅行社低碳宣传的影响。文章构建旅游景区低碳系统，指出低碳服务投入所对应的体验价值是景区低碳化的核心内容，并将低碳景区体验价值分离为基本消费效用与低碳消费效用两部分。在初始需求基础上纳入旅行社低碳宣传以及景区低碳消费效用对客源市场的影响，构建低碳旅游景区需求函数，同时考虑低碳服务与低碳宣传对低碳消费效用的提升作用，形成一个景区与旅行社两主体微分博弈模型。通过不同机制下的均衡结果比较，发现成本分担与协同合作均优于非合作的独立决策状态，能够有效引导旅游企业增加低碳投入，并改善供应链收益情况，其中成本分担机制是现阶段旅游企业低碳合作的可行方案。

[关键词]旅游供应链；低碳消费效用；低碳旅游景区；微分博弈

[中图分类号]F59

[文献标识码]A

[文章编号]1002-5006（2016）06-0038-12

Doi： 10.3969/j.issn.1002-5006.2016.06.010

引言

经过几十年的规模扩张与多元化发展，旅游业目前已成为全球最大且增长最快的经济产业之一，国际旅游人次从1950年的2500万增加至2013年的10.87亿，并预计在2030年达到18亿人次（UNWTO，2014），且国内旅游人次约为国际旅游者的4倍。如此庞大的出行规模使得旅游活动成为全世界二氧化碳排放的重要来源，所引起的气候变化造成对目的地生态环境的破坏，反过来影响旅游业的健康、可持续发展。低碳（low-carbon），是人类为应对全球变暖提出的一个新的发展理念，目前已经贯彻到经济产业的各个领域。低碳旅游作为缓解气候变化与旅游发展之间矛盾的重要手段，已受到社会各界的广泛关注。

现阶段，我国已实现从短缺型旅游发展中国家向初步小康型旅游大国的历史性跨越，国内旅游从1984年约2亿人次增长至2014年的36亿人次，国民人均出游也从当初的0.2次上升为2.6次①。不断扩张的国内旅游消费市场一方面因其巨大的能源消耗总量形成节能减排的责任与义务，另一方面凭借旅游业相较于制造业、房地产等其他行业的低能耗成为富有潜力的低碳经济增长点。为将旅游业培育成为国民经济的战略性支柱产业和人民群众更加满意的现代服务业，推动我国旅游发展方式的转变，低碳旅游势在必行。

旅游产品是包含食、住、行、游、购、娱六要素，由旅游企业协同合作提供给游客的系统性服务。低碳旅游并非仅限于旅游企业节能减排，更为关键的是整合完整的低碳服务、引导旅游者低碳消费，因此引入供应链管理思想协调旅游企业间的低碳转型合作十分必要。起源于制造业的供应链管理理念已应用于许多行业，并获得广泛的研究关注，然而关于旅游供应链管理的研究与实践仍相对较少。本文研究旅游供应链上下游企业低碳合作的相互影响，选取旅游景区和旅行社作为研究主体。景区是旅游经济的重要载体，构成低碳旅游供应链的关键与核心。目前，我国低碳旅游景区建设工作已经起步，在2012年9月16日的全国低碳旅游发展大会上，安徽黄山、陕西华山等19家景区入选为首批全国低碳旅游示范区，积极探索节能减排发展路径。旅行社也构成旅游供应链中的重要一环，不仅作为包价旅游中各项服务的“集成商”，而且在个性化旅游需求增长的市场环境下还演变为单项服务的“零售商”，对团队与散客两大市场同时产生重要影响。

1相关文献综述

低碳旅游与低碳经济一脉相承，国外对低碳旅游的研究主要集中于旅游部门或旅游过程中碳排放的测定，从定量角度探讨旅游活动所产生的二氧化碳对环境的影响[1]。低碳旅游景区的相关研究主要由我国学者展开，且集中于评价体系构建、景区低碳化路径、碳足迹测算等主题。Cheng等[2]以西溪湿地为例，构建涵盖生态环境、旅游设施、管理系统、参与态度的低碳旅游景区评价指标体系，以期更好地保障旅途较低的碳排放和较少的污染。李晓琴和银元[3]参照驱动力-状态-响应模型提出低碳旅游景区DSR概念模型，并在此基础上构建包含经济、环境、运营、技术、管理5个维度的综合评价指标体系，为低碳景区建设提供一定的理论指导。骆毓燕等[4]引入改进后的熵值法与管理熵综合集成评价理论（IEME），提出包含经济运行、社会发展、生态环境、低碳控制、建设保障等维度的低碳化景区评价体系，并对九寨沟自然风景区开展案例分析。马勇等[5]从旅游吸引物、设施、管理、环境4个方面构建了低碳旅游目的地综合评价体系。朱国兴等[6]以黄山风景区为研究对象，分析并总结了山岳型低碳旅游景区评价指标体系。曹世武等[7]将低碳旅游景区建设归纳为核心层面、辅助层面及延伸层面3个部分主要内容，并结合其技术需求提出低碳旅游景区的技术嵌入路径与实现方式。李伯华等[8]以南岳衡山风景区为例，结合生命周期评价理论提出风景区旅游交通系统碳足迹评估模型，针对不同发展阶段给出相应的计算方法，为风景区旅游交通系统的优化配置提供指导。李志勇[9]考虑旅游活动对自然生态所引发的压力，结合旅游景区碳足迹的测算，将环境因素引入低碳旅游服务效率评价模型。此外，专门探讨旅行社在旅游业低碳转型中地位与作用的文献很少，且代表性不足，景区与旅行社也主要在低碳旅游利益相关者论述中作为代表性旅游企业一同被提及，鲜有文献从二者的合作与竞争关系出发，通过构建数学模型来探究旅游企业低碳合作路径。

近几年，国内外学者开始引入供应链管理思想对企业生产经营过程中的低碳合作与竞争展开相关探讨。Zhao等[10]采用博弈理论分析绿色供应链管理背景下制造商关于降低产品生命周期环境风险与碳排放的策略选择，指出由于政府对供应链的全面监督不足，制造商选择只减少碳排放。Du等[11]关注碳排放总量限制与交易系统下由一个排放依赖型制造商和一个排放权供应商构成的新型排放依赖型供应链，分析政府向制造商分配排放额度这一环境政策对供应链两主体策略选择与利润分配的影响。Lukas和Welling[12]关注国际碳排放权交易体系激励企业投资环境友好型创新项目的低碳发展机制，采用实物期权方法证实碳交易的不确定性将导致经济与环境效益相互排斥。王芹鹏等[13]考虑顾客对低碳产品存在消费偏好、愿意支付较高价格的情境，通过Stackelberg博弈模型求解上游企业主导、下游企业追随的供应链系统在4种减排契约的策略组合与利润分配。赵道致等[14]构建碳排放约束下由两个竞争性制造商与一个独立零售商组成的供应链减排水平与生产决策模型，揭示联合减排对供应链整体状况的帕累托优化。谢鑫鹏和赵道致[15]分析政府给定碳排放配额情况下，供应链上下游企业完全不合作、半合作、完全合作情形中的减排率与利润值，指出上下游企业在减排与定价两方面开展完全合作能够实现高减排效果下的高利润回报。

供应链管理理念应用于制造业低碳转型的成果十分丰富，但目前学术界关于旅游供应链的研究尚且不成熟。1975年联合国世界旅游组织（UNWTO）发布的一份关于旅游分销渠道行业发展报告被认为是最早的、狭义的旅游供应链管理研究[16]，但随后相关研究并未跟上步伐。进入21世纪，旅游供应链的研究才逐渐增多，Page[17]提出一个涉及众多服务供应商的旅游供应链结构，Yilmaz和Bititci[18]从价值链概念出发，构建相应的测量模型，是对旅游供应链系统的相关初步描述。Zhang等[19]系统回顾了现有蕴含供应链管理观点的旅游研究成果，指出供应链管理在旅游学界的应用十分有限，随后在剖析旅游产品特征的基础上定义了旅游供应链与旅游供应链管理的概念及核心要素，为进一步的研究提供了理论基础与方向建议。Guo等[20]关注酒店委托第三方网站开拓其在线分销渠道现象，考虑多家酒店与单一网站所构成的旅游供应链，分别给出各主体开展完全协同合作的最优博弈决策方案，以及酒店与网站的主从博弈、酒店之间的纳什博弈所构成的次优分散决策方案，为旅游服务供应商的定价决策与合作关系给出建议。Sigala[21]认为可持续旅游的推进离不开旅游企业供应链管理策略的实施，构建模型并选取大型旅行社企业TUI进行案例分析，探讨将供应链管理思想应用于旅行社业务经营对于促进可持续旅游发展的价值。吕兴洋等[22]从旅游产品无形性和季节性两大特点出发，结合渠道权力理论构建旅游供应链的二元结构模型，揭示旅游供应商与中间商所特有的企业关系。杨树等[23]考察由单个主题公园和单个旅行社组成的包价旅游供应链，分析主题公园服务质量对于旅行社决策的影响，并扩展至双寡头旅行社的竞争博弈模型，为上下游企业间的旅游服务质量决策提供理论分析。王晶晶和郭强[24]将产品供应链纵向合作广告借鉴至旅游业，构建景区与旅行社的合作广告博弈模型，得到分散与集中两类决策下最优广告投入及利润均衡结果，并采用渠道权力理论研究供应链成员的收益分配协调契约。

研究方法上，微分对策是处理双方或多方连续时间内对抗冲突、竞争或合作问题的学术工具，属于重要的动态博弈模型[25]。但目前学术界关于微分博弈在气候变化与低碳发展的应用还十分有限。Breton等[26]构建联合履约机制下两主体碳减排微分博弈模型，指出境外投资能够同时增加这一环境项目中双方社会福利。Bertinelli等[27]着眼于碳捕获与碳封存技术对碳浓度的降低效果，采用微分博弈分析面临二氧化碳跨界污染的两国减排策略选择。王芹鹏和赵道致[28]指出制造商低碳声誉对低碳产品需求的增长作用，运用微分对策比较了两级供应链中制造商与零售商不同机制下的决策水平。随后，赵道致等[29]将微分博弈扩展至两个竞争性零售商与单个制造商组成的供应链，分析上下游减排与宣传纵向合作的不同情形。

综上所述，旅游景区是低碳旅游系统的重要组成部分，已有研究集中于景区的低碳化建设与评估，关注环境、设施、管理等众多碳排放相关指标，但忽视了其作为服务产品的核心要素——低碳旅游体验价值的重要性。目前，旅游供应链管理方面的文献较少且缺乏系统性，这一重要的管理理念尚未广泛应用于低碳旅游研究领域。本文借鉴供应链管理思想分析低碳旅游发展中景区与旅行社之间的合作与竞争关系，尝试引入微分对策这一重要的动态博弈分析法，构建景区与旅行社的低碳合作微分对策模型，探讨低碳景区体验价值提升与旅游需求增长规律。

2模型设定

2.1问题描述

与制造业产品类似，二氧化碳排放量是划分低碳旅游产品与普通旅游产品的关键指标，低碳旅游景区从经济、环境、技术、管理多方面开展低碳改造，努力降低区域碳排放。然而，服务产品的无形性、不可储存性、生产与消费同时性等特殊属性，决定了景区的参观游览不同于制造业产品的购买消费，游客在景区的收获表现为相关服务的体验价值累积。因此，旅游者对于低碳旅游景区与普通旅游景区的感知差异并非简单取决于二者的碳排放数量，而在于两类景区为游客带来的体验价值高低。同时，低碳理念日渐深入人心，低碳旅游需求增长离不开旅行社的线路整合及促销，其低碳宣传能促使潜在顾客获得低碳旅游产品信息，推广景区低碳价值，帮助游客认识并选择低碳旅游方式。

本文在梳理相关文献研究的基础上，考虑旅游服务产品在交付过程的体验性特征，尝试构建旅游景区低碳系统。通过景区节能减排与游客低碳体验的适度分离，探讨低碳景区如何在排放指标降低的基础上，采用服务配套更好地诠释低碳旅游内涵，并通过与旅行社开展纵向合作，有效引导消费决策。

2.2旅游景区低碳系统

低碳景区建设是一个多层面的问题，不能简单地理解为节能减排，在此基础上还要保证景区经济可持续发展，提高游客的体验质量[3]。为了凸显低碳景区的综合性、复杂性特点，本文构建包含基础与核心两大板块的旅游景区低碳系统（图1），明晰基于减排指标的低碳景区认证和基于旅游体验的低碳产品打造这两个层面的旅游景区低碳发展内涵。

具体而言，区域碳排放降低是低碳旅游景区获得认证的基础条件，景区通过生态保护、建筑设计、能源使用、设备更新和废弃物处理等各方面的低碳减排投入，将节能降耗技术运用于人员、设备管理工作，实现日常运营低碳化，为低碳旅游体验提供支撑。作为低碳旅游景区的核心，切合低碳主题的服务项目配套才是拉动游客到访量增长的关键，可引导旅游者开展低碳游览，在领略低碳景观的同时亲身开展低能耗、低污染的绿色旅行，是对景区节能减排工作的价值升华。其中，低碳服务投入作为挖掘低碳内涵的切入点，是指除景区所提供的一般旅游接待服务之外，与各景点相得益彰、体现资源节约与环境友好低碳态度的特色活动设计与服务提供，目的在于通过低碳参与方式让游客更好地领悟景观生态与文化价值、体验人与自然和谐相处，将低碳活动打造为诠释景区资源特色的重要途径。

文章着眼于低碳旅游景区消费需求研究，关注低碳系统中的核心板块，因而基础板块所要求的运营管理节能减排作为前提存在，重点分析景区通过低碳旅游产品的诠释，与旅行社低碳宣传一起联合拉动市场需求的过程。

2.3模型建立

顾客在消费集合中选择自己满意的消费方案，不同消费者对方案的选择存在差异，现代经济学称之为消费偏好，但偏好只是一种优劣顺序关系，难以纳入模型进行推理分析，为此引入一个刻画偏好关系的函数——效用函数[30]。消费效用是指人们在消费商品过程中获得的满足程度[31]，引入旅游消费效用函数对低碳旅游景区体验价值进行度量，描述旅游者对低碳景区的消费偏好。产品二元价值结构理论[32]指出，现代产业产品的价值包含基本价值功能与超越价值功能，前者用于满足所有消费者对此类商品的最基本购买需求，后者则是某产品所蕴含的高于基本需求、能够满足顾客文化品位的消费价值。因此，将低碳旅游景区为游客提供的消费效用分为两部分：首先是作为普通旅游景区所具备的增长见识、欣赏风景、调节身心等基本价值所产生的效用，即基本消费效用；其次是因其尊重自然与文化环境、保护动植物生态资源等理念与活动设计，而给予旅游者领悟人与自然和谐相处、践行低碳环保的超越价值所产生的效用，可称之为低碳消费效用。

整合上述思路，考虑由一家低碳旅游景区A和一家旅行社B组成的两级旅游供应链，景区A积极探索低碳发展道路，在节能减排的基础上通过低碳服务投入引导旅游者更好地从景区超越价值功能获取低碳消费效用。旅行社的线路推广能够有效刺激需求，企业B通过开展低碳宣传，一方面直接刺激人们对低碳旅游产品的选择，另一方面也能提高游客对低碳旅游景区的了解，有助于低碳消费效用的获得。假设A的低碳服务投入为ES（t），B的低碳宣传投入为EP（t），设其成本函数分别为：

其中，μS，μP分别表示低碳服务与低碳宣传的成本系数。以二次方的形式表示两者均是各自投入水平的凸函数，类似假设可参见文献[33-34]。

低碳产品的需求源于其向消费者提供的效用与普通产品不同[35]，因而低碳景区需求引导的关键就在于提升景区A为游客市场所带来的整体低碳消费效用水平，以变量U（t）表示，假设其随时间的变化过程满足下列微分方程：

U？（t）=αES（t）+βEP（t）-δU（t），？U（0）=U0≥0 （2）

式（2）反映了景区低碳服务和旅行社低碳宣传对旅游者在景区A所获得低碳消费效用的影响，其中，α>0、β>0表示两者对低碳消费效用的影响系数，δ>0表示消费效用的衰减程度，是指随着低碳服务的不断完善，U（t）的增长将逐步放缓，即边际效用开始递减。该方程借鉴广告最优控制研究的广告商誉模型（advertising-goodwill model，又称NA模型），认为企业的广告投入有利于企业商誉的增加，以其构建广告投入与需求量、利润之间的关系，同时也考虑消费者对广告的遗忘所造成的商誉衰减[36-37]。

鉴于目前旅行社通过传统与网络双渠道向旅游市场销售整体旅游线路以及单独景区门票的多种经营模式，假设旅行社宣传营销能够对全体消费市场产生影响。景区A的市场需求受低碳宣传与低碳消费效用共同影响，假设t时刻需求与二者呈线性关系，即

D（t）=D0+γEP（t）+ηU（t）（3）

其中，D0>0为常数，是低碳景区A的初始需求，代表基本消费效用对市场需求的影响，γ>0、η>0为低碳宣传和低碳消费效用对需求的影响系数。这里主要考虑低碳服务与宣传对旅游供应链上A、B企业的影响，假设双方是基于完全信息的理性决策者，忽略价格等因素对市场需求的影响。

考虑景区门市价为P，给予旅行社团队价格P1，P2为旅行社获得的差价，则P=P1+P2，不考虑企业生产成本，直接用价格度量边际收益。结合旅游发展中团队与散客两大类型客源构成，引入团队比例λ，0≤λ≤1，为方便旅游收益的计算，团队游客涵盖经由旅行社获得门票团队价的所有旅游者，散客则是直接从景区自行购买门票的自助旅游者。此处将景区与旅行社毛利润简化为[P（1-λ）+P1λ]D（t）=πSD（t），P2λD（t）=πPD（t），即πS、πP分别代表折算后的边际收益。供应链中A、B有着相同的正贴现率ρ，在无限时区内分别寻求使得各自利润最大化的低碳服务与低碳宣传水平。景区为吸引游客到访，与旅行社开展纵向合作，为其提供比例为？（t）的低碳宣传成本补贴，且0≤？（t）≤1。则双方发展目标函数为：

JA=∫0∞exp（-ρt）{}πSD（t）-CS（ES）-？（t）CP（EP） dt （4） JB=∫0∞exp（-ρt）{}πPD（t）-（1-？（t））CP（EP） dt（5）

综上，式（1）～式（5）定义了一个分析低碳旅游服务及宣传水平对低碳旅游需求影响的景区与旅行社两主体微分博弈模型，包括3个控制变量ES（t）、EP（t）、？（t）和一个状态变量U（t），双方的最优决策由反馈控制策略决定，又因模型中的参数均与时间无关，博弈主体在无限时区内面对的都是相同的博弈，故其策略为静态反馈均衡（为书写方便，下文不再列出时间t）。

3旅游供应链低碳合作模型分析

首先，分析低碳景区与旅行社不开展合作的情况，用上标“N”表示非合作机制下的Nash均衡；然后研究成本分担机制，双方展开Stackelberg博弈，用上标“S”表示；最后研究旅游供应链两主体以供应链利润最大化为目标的Nash协同合作机制，用上标“C”表示。

3.1非合作机制

3.1.1博弈均衡策略

为求解非合作博弈的马尔科夫精炼纳什均衡，假设存在一个连续有界微分函数Vi（U），i∈（S，P）对于所有的U≥0都满足汉密尔顿-雅克比-贝尔曼（Hamilton-Jacobi-Bellman， HJB）方程。

将式（10）和（11）关于U的一阶导数代入式（6），可得马尔科夫链稳定策略结论，归纳为命题1。

命题1低碳景区与旅行社非合作机制下，景区的成本分担比例？（t）=0，双方的静态反馈Nash均衡策略分别为：

3.1.2结论分析

由式（12）易知，在不开展供应链纵向合作情况下，最优低碳服务水平ES与成本系数μS、低碳消费效用的衰减率δ负相关，与边际收益πS、低碳服务对低碳消费效用的影响系数α、低碳消费效用对需求的影响系数η正相关，表明低碳景区A将结合自身的成本投入与门票收益率、低碳服务水平对低碳消费效用以及低碳消费效用对市场需求的促进效率，综合考察低碳旅游市场各环节做出最优决策。将πS表达式代入，对团队比例λ求导可知ES与λ成反比，这是由于对景区而言，散客的边际收益高于团队游客。

式（13）表明，不开展供应链纵向合作情况下，最优低碳宣传水平EP与成本系数μP、低碳消费效用的衰减率δ负相关，与边际收益πP、低碳宣传对低碳消费效用的影响系数β、低碳消费效用对需求的影响系数η、低碳宣传对需求的影响系数γ正相关，旅行社B同样综合考察自身投入与门票收益、低碳宣传水平对低碳消费效用和市场需求的直接与间接影响，确定最优决策水平。将πP表达式代入，易知EP与λ成正比，旅行社的收益依赖于团队游客数量。

由命题1易知，低碳景区和旅行社的最优决策都与其门票边际收益成正比，表示两个博弈主体都是从自身的利润最大化出发选择最优策略，未考虑供应链的整体利益。当博弈主体在决策中考虑采取一定的协调方式，供应链成员的利润状况都会得到改善，因此下文将从景区和旅行社开展纵向合作的角度探讨两种低碳旅游供应链的优化问题。

3.2成本分担机制

3.2.1博弈均衡策略

低碳景区A为拓宽客源，与旅行社B开展纵向合作，为其支付一定比例的低碳宣传成本，双方开展Stackelberg博弈，决策顺序为：A首先选择使自身收益最大的低碳服务水平，确定对旅行社低碳宣传费用的分担比例，B在得知其决策结果后，选择低碳宣传水平最大化自己的收益。

将参数值代入所假设的表达式，得到低碳景区和旅行社在Stackelberg均衡下的最优价值函数分别为：

3.2.2结论分析

式（21）表明，当低碳景区为旅行社分担部分宣传成本时（πS>πP/2），旅行社的最优低碳宣传水平不仅与自身边际收益πP正相关，还与景区的边际收益πS正相关，且后者具有双倍的促进作用，对宣传水平EP的影响更大，表明成本分担机制有效促进了旅行社在决策中考虑景区的门票收益率，由此才能协调双方收益分配并提升供应链总利润。将边际收益πS、πP表达式代入，求导后可知EP变为与λ负相关，与非合作机制不同，这是由于团队比例λ的降低将引起景区边际收益πS增大，从而成本分担比例？上升，此时景区提供的成本补贴将在弥补旅行社因边际收益πP降低而带来的利润损失基础上产生额外收益，因此旅行社的低碳宣传水平在团队比例下降时却反而有所提升，使得低碳景区与旅行社在门票边际收益协商中具有目标一致性。

3.3协同合作机制

3.3.1博弈均衡策略

考虑低碳景区A和旅行社B之间建立长期合作伙伴关系，达成有约束力的合作协议，联合为一个决策者共同确定低碳服务与低碳宣传投入，以供应链整体利润最大化为目标。

当低碳景区和旅行社开展协同合作时，双方以供应链系统的整体利润最大化为目标，共同确定低碳服务与低碳宣传决策，用字母“SC”表示供应链，则：

则可知，当πS>πP/2时，低碳景区与旅行社在协同合作机制下，双方的均衡决策水平是最高的。且当低碳景区和旅行社由非合作机制过渡到成本分担机制时，低碳景区的低碳服务水平将保持不变，但旅行社的低碳宣传水平将有所提升。而当双方开展协同合作时，低碳服务与低碳宣传均衡水平将达最高。

（2）接下来比较各均衡决策所对应的供应链利润水平

由πS>πP/2，可知当πS>3πP/2时，低碳景区从成本分担机制中获得比旅行社更高的利润增长，此时的纵向合作对于景区更为有益，当πP/2<πS< 3πP/2时，则反之。

整理可得，与非合作机制相比，成本分担机制下低碳景区对旅行社的宣传补贴促进了双方的帕累托改进，旅游供应链成员的利润状况都得到改善。其中，各成员的获益情形与边际收益分配有关，当πS>3πP/2时，低碳景区从合作中获益更多，πP/2<πS<3πP/2时，则旅行社从低碳合作中获得更高的利润增长。当然，相较于非合作与成本分担机制，协同合作机制最能帮助实现供应链整体的帕累托改进。

综上可知，以旅游供应链总利润最大化为目标的协同合作是景区与旅行社开展低碳合作的最佳方案，可以有效促进双方利润的共同增长，达到供应链整体帕累托最优效果。然而，协同合作机制在目前只是理想设计，实际发展中低碳景区与旅行社的完全合作很难开展，因为目前这两个主体在旅游供应链中的力量往往是不对等的。相较之下，成本补贴机制更具有一般性，是我国旅游发展现阶段推进低碳景区建设的有效途径。

4结论与展望

考察由一个低碳旅游景区、一家旅行社组成的两级旅游供应链，构造初始需求基础上受低碳消费效用与低碳宣传影响的市场需求函数，其中景区通过服务设计引导游客开展低碳体验，旅行社通过宣传营销增进游客对低碳旅行的了解，二者联合提升旅游者在景区所获得的低碳消费效用，双方在无限时区内追求利润最大化发展目标，构成一个两主体的低碳微分博弈模型。依次考察非合作、成本分担、协同合作机制下的均衡结果，得出一系列结论：

（1）不开展供应链纵向合作情况下，低碳景区与旅行社分别从自身利润最大化出发，综合考察低碳投入的成本与收益，及其对消费效用、市场需求所产生的影响而进行最优决策，且仅考虑自身的边际收益水平；

（2）当πS>πP/2时，低碳景区愿意为旅行社分担部分宣传成本，这一供应链纵向合作机制能够有效提升旅行社低碳宣传水平，使其最优决策与双方的边际收益正相关，且受低碳景区边际收益的影响更大，而景区低碳服务投入将保持不变；

（3）与非合作机制相比，成本分担的纵向合作使供应链成员的利润状况都得到改善，其收益增量与边际收益的分配比例有关；

（4）协同合作机制下，低碳景区与旅行社以供应链整体利润最大化为目标进行联合决策，低碳服务与低碳宣传的均衡决策达到最高水平，与双方边际利益之和成正比，且供应链整体利润也将达到最优；

（5）成本补贴机制是现阶段我国旅游发展中景区与旅行社开展低碳合作的可行方案。

低碳旅游不仅仅是旅游企业的节能减排，更为核心的是引导旅游者选择健康、绿色、环保的出行方式，将节能减排融入旅游活动的方方面面，让低碳旅行成为一种时尚生活方式。文章从旅游供应链管理角度探讨低碳消费效用对低碳旅游内涵的诠释以及对市场需求的影响，选取景区和旅行社这两个重要的旅游企业主体，构建微分博弈模型分析低碳服务与低碳宣传的重要作用。结论表明，景区与旅行社独立决策的非合作状态下各主体只从自身收益出发选择低碳投入，成本分担与协同合作两类纵向合作机制都能有效改善这一情况，不仅引导旅游企业考虑双方的收益分配，调动低碳投入积极性，而且改善了各主体以及供应链整体的利润水平。因此，旅游业的综合性和连贯性要求引入供应链管理思想促进低碳旅游发展，协调食、住、行、游、购、娱全方位的低碳旅游产品打造，将低碳塑造为一种具有市场吸引力的旅游概念，而非停留于行政管理理念。

本文着眼于旅游体验价值对低碳旅游内涵的诠释，从供应链的角度考虑景区与旅行社开展关于低碳服务和低碳宣传的纵向合作，运用微分博弈理论比较3种机制对双方均衡决策及利润水平的影响，对提升景区低碳体验价值促进旅游需求增长，开展旅游供应链多主体间的低碳合作具有一定的指导意义。但基于博弈模型对复杂决策关系的抽象处理以及研究问题的针对性，文章仅考虑一个低碳景区与一家旅行社构成的两级旅游供应链，对相关参数也进行了简化处理，重点突出低碳消费效用与低碳宣传水平对市场需求的促进作用，未来可进一步挖掘低碳旅游消费特征，将模型扩展至多主体、多渠道的低碳旅游合作研究。

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Cooperative Strategies of Low-carbon Differential Game in Tourism Supply Chain in China

CHEN Zhezhi1， ZHAO Liming2， XU Jing2

（1. Tourism Management Institute， Xiangtan University， Xiangtan 411105， China； 2. College of Management and Economics， Tianjin University， Tianjin 300072， China）

Abstract： After decades of scale expansion and diversified development， tourism has now become one of the largest and fastest-growing economic sectors in the world. The number of international tourist arrivals is expected to reach 1.8 billion by 2030， which also makes tourism a significant source of carbon emissions—a major problem. Low-carbon strategies are a new development concept to address this， and they have penetrated various sectors of the economy， including the tourism industry.

Transitioning tourist attractions to emitting less carbon emissions has become a key part of the Chinas tourism development. Previous studies have largely overlooked the significance of experience value as relates to low-carbon tourist attractions， and have failed to consider the relationship of lowcarbon cooperation， and competition， between scenic attractions and tourism industry-related businesses. Therefore， there is pressing need to introduce supply chain management theory to coordinate these relations. The amount of carbon dioxide emissions is the key indicator for differentiating low-carbon products. However， the unique aspects of travel services lead to touristspreferences for low-carbon or general tourist attractions depending on the different experience value each brings. At the same time， travel agenciespublicizing low-carbon attractions can affect tourism decisions.

We establish a low- carbon system for tourist attractions， indicating that experience value corresponding to low-carbon services is the core element of low-carbon approaches in the tourism industry. A utility function is introduced to describe travelersconsumer preference concerning lowcarbon tourist attractions. In this， experience value is divided into basic consumption utility in accordance with general tourist attractions， and the specific low- carbon consumption utility. The demand function of low-carbon tourist attractions is built by introducing the effect of low-carbonoriented publicity and low-carbon consumption utility to the tourism market based on initial demand that represents the basic consumption utility. Moreover， considering low-carbon services and publicity together promotes the low- carbon consumption utility， a differential game model between tourist attractions and travel agencies is established.

Valuable conclusions are made from comparative analysis on equilibrium strategies and supply chain profits of three mechanisms： non-cooperation， cost-sharing cooperation， and collaboration. Under non-cooperative gaming， the tourist attraction and travel agency make the optimal decisions that will maximize their own profits， regardless of the overall chain benefit. When adopting the cost-sharing cooperation method， a subsidy for publicity expenses provided by the tourist attraction can lead the travel agency to actively engage in low-carbon development. The vertical cooperation of this tourism supply chain effectively coordinates the low-carbon-oriented decisions of both and improves overall interest. Finally， the collaborative game assumes the two channel members establish long- term cooperative relationships. Consequently， the low-carbon-oriented decision is determined jointly so as to maximize supply chain profit. Clearly， this final means of low-carbon-oriented cooperation will bring the highest equilibrium decision and supply chain profit.

We conclude that collaboration is the optimal choice for low-carbon-oriented cooperation between tourist attractions and travel agencies. This contributes to achieving Pareto optimality of the tourism supply chain. This is still theoretical because full cooperation of all relevant parties would be difficult to implement. The cost-sharing mechanism， by contrast， is more general and， thus， becomes an efficient evolutionary path toward low-carbon tourist attractions in China.

Keywords： tourism supply chain； low- carbon consumption utility； low- carbon tourism attraction； differential game