减量化下的低碳供应链运营决策模型研究

蔡丽华+徐玉萍+周兴建+曾令吾

摘要：指出了供应链运营中涉及众多环节，对于低碳经济环境下从系统上进行碳减排有着重要的作用和意义。二氧化碳等吸热性强的气体在供应链的采购、生产、物流等过程中大量排放后，引起的温室效应实质上对环境造成了严重的污染。基于这一污染特征，降低或减少碳排放的本质为环境污染的减量化。从这一视角，考虑的两种减量化情况下，基于供应链利润最优建立了减量化下供应链低碳运营决策模型，进而分别从供应链和低碳政策制定者的角度提出了强制性碳减排和征收碳税下的低碳供应链最优运营决策策略。

关键词：减量化；碳减排；碳税；供应链运营决策

中图分类号：F252

文献标识码：A 文章编号：16749944（2017）22015903

1 引言

二氧化碳引起的温室效应实质上对环境造成了严重的污染，这一污染特征使得降低或减少碳排放行为的本质为环境污染的减量化，也即低碳供应链、低碳物流的核心问题。关于低碳运营决策，研究主要集中在碳减排方式上，包括碳排放政策对企业生产、库存决策及利润和成本的影响等。赵道致等[1]以供应链为单位，构建了供应链碳减排模型，制定了供应链整体碳减排优化政策；潘登[2]考虑碳税和碳排放权交易的环境下，通过比较单个企业及双寡头企业的减排与生产优化实现最优策略下的低碳运营；Song[3]考虑期望利润最大化及碳排放最小化双目标下的生产运营策略，并分析低碳运营策略；Chen等[4]研究了强制性减排、限制性减排和碳税征收3种政策下，企业考虑成本控制及碳排放降低情形，建立生产计划的调整与优化模型以實现最优化生产运营。

上述研究针对的主要是单个生产企业及其生产运营策略，但对于碳排放而言，从供应、采购开始，直至物流、配送为止，整条供应链上的各个环节都有都涉及到。因此，从供应链的角度来研究低碳运营十分有必要。低碳的本质是碳排放减少，研究从减量化的角度，针对强制性碳减排和碳税征收两方面，引入“碳排放弹性系数”建立减量化下供应链低碳运营决策模型，研究减量化碳排放下的供应链决策策略及运营方式，在低碳经济背景下系统研究碳减排。

2 问题描述与假设条件

2.1 问题描述

一般地，供应链由供应商企业、制造企业等多个成员组成。在强制性碳减排和碳税征收两种政策下，供应链通过调整和优化生产决策进行适应性运营。为此，供应链企业需要考虑两方面的问题：若处于强制性碳减排政策下，需要根据碳排放限制值进行生产计划和调度，也即供应链运营决策以碳排放为依据；若处于碳税征收政策下，需要考虑生产收益与碳税差值及的最大化，如何选择合适的生产量将是一个很重要的问题，此时供应链运营决策以净利润为依据。

2.2 符号设定

研究中的符号意义见表1所示。

根据上述策略，碳税与计划产量之间呈相反变化。从最大化利润的角度，应该减少对供应链碳税的征收；从政策制定者的角度，加大碳税征收尤其是对客户d的碳税征收可以更快更有效的减少总碳排放量。

6 结语

供应链中的供应商、制造商、销售商和客户都不同程度的涉及碳排放。通过“碳排放弹性系数”建立减量化下供应链低碳运营决策模型，从减量化角度研究低碳供应链，形成低碳供应链运营决策策略：在强制碳减排下，从最大化利润的角度，加强限制供应商a的碳排放是最优低碳供应链运营决策；从政策制定者的角度，加强限制客户d的碳排放上可达到较高的减排效果，是最优低碳供应链运营决策。在碳税征收下，碳税与供应链的利润反向变化，与碳排放同向变化，碳税对于减少碳排放更快更有效。

参考文献：

[1]赵道致，吕金鑫.考虑碳排放权限制与交易的供应链整体低碳化策略[J].工业工程与管理，2012，17（5）：65～71.

[2]潘 登.低碳经济下企业的最优生产决策研究[D].秦皇岛： 燕山大学，2012.

[3]Song J P， Leng M M. Analysis of the Single-Period Problem under Carbon Emissions Policies [J]. Handbook of Newsvendor Problems， 2012，17（6）：297～313.

[4]Chen X， Benjaafar S， Elomri A. The carbon-constrained EOQ [J]. Operations Research Letters， 2013， 41（2）：172～179.endprint