碳限额与交易机制下供应链协调研究

贺伟

摘 要：本文针对碳限额与交易机制下，建立了供应链运作优化模型，在价格折扣的基础上，引入碳排放权的转移来达到供应链协调，通过算例验证了解析分析的结论。

关键词：碳限额与交易；供应链协调

0 引言

Benjaafar建立了严格排放限额模型、碳税模型、限额与交易模型以及碳抵消模型，通过算例分析得出了一些碳排放政策下供应链管理的建议[1]。Jaber以最小化供应链总成本为目标，建立了考虑碳排放因素的整数规划模型。Cachon讨论了减少碳排放量的目标对供应链运作与结构的影响。Wahab通过供应链联合优化模型研究了最优运输批量[4]。文献5-7都是分析如何利用价格折扣达到协调。

1 模型构建与分析

1.1 符号意义

D：采购商面临的需求率； ：采购商的每次订单量； ：供应商每次生产批量为采购商订货批量的数； ：采购商订货固定成本； ：采购商单位时间持有单位库存的成本； ：供应商的生产速率； ：供应商的每次生产批量，决策变量； ：供应商每次生产启动的成本； ：供应商单位时间持有单位库存的成本； ：采购商成本； ：供应商成本； ：空载时的运输成本； ：每单位产品的运输成本； ：供应链总成本； ：供应链总碳排放量。 ：采购商订货产生的碳排放量； ：供应商生产启动产生的碳排放量； ：采购商单位库存碳排放量； ：供应商单位时间单位库存的碳排放量； ：每次空载运输时产生的碳排放量； ：运输单位产品产生的碳排放量； ：采购商的碳限额； ：分配给供应商的碳排放限额； ：供应链总碳排放限额； ：碳价； ：商品价格； ：采购商碳权交易量； ：供应商碳权交易量； ：商品价格折扣； ：供应商转让碳权比例。

1.2 模型

图1 采购商和供应商库存水平变化示例

分散决策即采购商先确定自己的最优订货批量，供应商再根据采购商的订货批量决定最优生产批量

联合决策是以最小化供应链总成本，可得

2 供应链协调

供应商希望将订货量从 改变为 ，供应链总成本减少。供应商给补贴之后，采购商的成本为，

供应商的成本变为：

采购商改变订货量的条件是

其中

供应商提供补偿必须满足如下条件：

有 ，其中：

，若采购商分得其中的 ， ，则有

3 数值分析

表1 参数值

表2 计算结果

说明将订货量从 改变成 ，供应链的总成本减少了。其中直线1表示 ，直线2表示 ，直线3表示 ，所以 的取值范围是这三条直线与 轴围成的区域。

图4 K1、K2的取值范围

4 总结

针对碳限额与交易机制，建立了供应链运作优化模型，在价格折扣的基础上，引入碳排放权的转移来达到供应链协调。

参考文献：

[1] Benjaafar S， Li Y and Daskin M. Carbon footprint and the management of supply chains： Insights from simple models[J]. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering， 2013， 10（1）： 9-116. [2] Jaber M Y， Glock C H and El Saadany A M A. Supply chain coordination with emissions reduction incentives[J]. International Journal of Production Research， 2013， 51（1）： 69-82. [3] Cachon G. Carbon footprint and the management of supply chains[C]. The INFORMS Annual Meeting， 2009， San Diego，CA. [4]M.I.M. Wahab， S，M.H.Mamun， P.Ongkunaruk. EOQ models for a coordinated two-level international supply chain considering imperfect items and environmental impact[J]. International Journal of Production Economics， 2011， 134：151-158. [5] Monahan， J. P. A quantity discount pricing model to increase vendor profits[J] . Management Science， 1984， 30：720-726. [6] S.P. Sarmah， D. Acharya， S.K. Goyal. Buyer vendor coordination models in supply chain management[J]. European Journal of Operational Research， 2006， 176：1-15. [7]Yiyan Qin， Huanwen Tang， Chonghui Guo. Channel coordination and volume discounts with price-sensitive demand[J]. Int. J. Production Economics， 2007， 105： 43-53.endprint

摘 要：本文针对碳限额与交易机制下，建立了供应链运作优化模型，在价格折扣的基础上，引入碳排放权的转移来达到供应链协调，通过算例验证了解析分析的结论。

关键词：碳限额与交易；供应链协调

0 引言

Benjaafar建立了严格排放限额模型、碳税模型、限额与交易模型以及碳抵消模型，通过算例分析得出了一些碳排放政策下供应链管理的建议[1]。Jaber以最小化供应链总成本为目标，建立了考虑碳排放因素的整数规划模型。Cachon讨论了减少碳排放量的目标对供应链运作与结构的影响。Wahab通过供应链联合优化模型研究了最优运输批量[4]。文献5-7都是分析如何利用价格折扣达到协调。

1 模型构建与分析

1.1 符号意义

D：采购商面临的需求率； ：采购商的每次订单量； ：供应商每次生产批量为采购商订货批量的数； ：采购商订货固定成本； ：采购商单位时间持有单位库存的成本； ：供应商的生产速率； ：供应商的每次生产批量，决策变量； ：供应商每次生产启动的成本； ：供应商单位时间持有单位库存的成本； ：采购商成本； ：供应商成本； ：空载时的运输成本； ：每单位产品的运输成本； ：供应链总成本； ：供应链总碳排放量。 ：采购商订货产生的碳排放量； ：供应商生产启动产生的碳排放量； ：采购商单位库存碳排放量； ：供应商单位时间单位库存的碳排放量； ：每次空载运输时产生的碳排放量； ：运输单位产品产生的碳排放量； ：采购商的碳限额； ：分配给供应商的碳排放限额； ：供应链总碳排放限额； ：碳价； ：商品价格； ：采购商碳权交易量； ：供应商碳权交易量； ：商品价格折扣； ：供应商转让碳权比例。

1.2 模型

图1 采购商和供应商库存水平变化示例

分散决策即采购商先确定自己的最优订货批量，供应商再根据采购商的订货批量决定最优生产批量

联合决策是以最小化供应链总成本，可得

2 供应链协调

供应商希望将订货量从 改变为 ，供应链总成本减少。供应商给补贴之后，采购商的成本为，

供应商的成本变为：

采购商改变订货量的条件是

其中

供应商提供补偿必须满足如下条件：

有 ，其中：

，若采购商分得其中的 ， ，则有

3 数值分析

表1 参数值

表2 计算结果

说明将订货量从 改变成 ，供应链的总成本减少了。其中直线1表示 ，直线2表示 ，直线3表示 ，所以 的取值范围是这三条直线与 轴围成的区域。

图4 K1、K2的取值范围

4 总结

针对碳限额与交易机制，建立了供应链运作优化模型，在价格折扣的基础上，引入碳排放权的转移来达到供应链协调。

参考文献：

[1] Benjaafar S， Li Y and Daskin M. Carbon footprint and the management of supply chains： Insights from simple models[J]. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering， 2013， 10（1）： 9-116. [2] Jaber M Y， Glock C H and El Saadany A M A. Supply chain coordination with emissions reduction incentives[J]. International Journal of Production Research， 2013， 51（1）： 69-82. [3] Cachon G. Carbon footprint and the management of supply chains[C]. The INFORMS Annual Meeting， 2009， San Diego，CA. [4]M.I.M. Wahab， S，M.H.Mamun， P.Ongkunaruk. EOQ models for a coordinated two-level international supply chain considering imperfect items and environmental impact[J]. International Journal of Production Economics， 2011， 134：151-158. [5] Monahan， J. P. A quantity discount pricing model to increase vendor profits[J] . Management Science， 1984， 30：720-726. [6] S.P. Sarmah， D. Acharya， S.K. Goyal. Buyer vendor coordination models in supply chain management[J]. European Journal of Operational Research， 2006， 176：1-15. [7]Yiyan Qin， Huanwen Tang， Chonghui Guo. Channel coordination and volume discounts with price-sensitive demand[J]. Int. J. Production Economics， 2007， 105： 43-53.endprint

摘 要：本文针对碳限额与交易机制下，建立了供应链运作优化模型，在价格折扣的基础上，引入碳排放权的转移来达到供应链协调，通过算例验证了解析分析的结论。

关键词：碳限额与交易；供应链协调

0 引言

Benjaafar建立了严格排放限额模型、碳税模型、限额与交易模型以及碳抵消模型，通过算例分析得出了一些碳排放政策下供应链管理的建议[1]。Jaber以最小化供应链总成本为目标，建立了考虑碳排放因素的整数规划模型。Cachon讨论了减少碳排放量的目标对供应链运作与结构的影响。Wahab通过供应链联合优化模型研究了最优运输批量[4]。文献5-7都是分析如何利用价格折扣达到协调。

1 模型构建与分析

1.1 符号意义

D：采购商面临的需求率； ：采购商的每次订单量； ：供应商每次生产批量为采购商订货批量的数； ：采购商订货固定成本； ：采购商单位时间持有单位库存的成本； ：供应商的生产速率； ：供应商的每次生产批量，决策变量； ：供应商每次生产启动的成本； ：供应商单位时间持有单位库存的成本； ：采购商成本； ：供应商成本； ：空载时的运输成本； ：每单位产品的运输成本； ：供应链总成本； ：供应链总碳排放量。 ：采购商订货产生的碳排放量； ：供应商生产启动产生的碳排放量； ：采购商单位库存碳排放量； ：供应商单位时间单位库存的碳排放量； ：每次空载运输时产生的碳排放量； ：运输单位产品产生的碳排放量； ：采购商的碳限额； ：分配给供应商的碳排放限额； ：供应链总碳排放限额； ：碳价； ：商品价格； ：采购商碳权交易量； ：供应商碳权交易量； ：商品价格折扣； ：供应商转让碳权比例。

1.2 模型

图1 采购商和供应商库存水平变化示例

分散决策即采购商先确定自己的最优订货批量，供应商再根据采购商的订货批量决定最优生产批量

联合决策是以最小化供应链总成本，可得

2 供应链协调

供应商希望将订货量从 改变为 ，供应链总成本减少。供应商给补贴之后，采购商的成本为，

供应商的成本变为：

采购商改变订货量的条件是

其中

供应商提供补偿必须满足如下条件：

有 ，其中：

，若采购商分得其中的 ， ，则有

3 数值分析

表1 参数值

表2 计算结果

说明将订货量从 改变成 ，供应链的总成本减少了。其中直线1表示 ，直线2表示 ，直线3表示 ，所以 的取值范围是这三条直线与 轴围成的区域。

图4 K1、K2的取值范围

4 总结

针对碳限额与交易机制，建立了供应链运作优化模型，在价格折扣的基础上，引入碳排放权的转移来达到供应链协调。

参考文献：

[1] Benjaafar S， Li Y and Daskin M. Carbon footprint and the management of supply chains： Insights from simple models[J]. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering， 2013， 10（1）： 9-116. [2] Jaber M Y， Glock C H and El Saadany A M A. Supply chain coordination with emissions reduction incentives[J]. International Journal of Production Research， 2013， 51（1）： 69-82. [3] Cachon G. Carbon footprint and the management of supply chains[C]. The INFORMS Annual Meeting， 2009， San Diego，CA. [4]M.I.M. Wahab， S，M.H.Mamun， P.Ongkunaruk. EOQ models for a coordinated two-level international supply chain considering imperfect items and environmental impact[J]. International Journal of Production Economics， 2011， 134：151-158. [5] Monahan， J. P. A quantity discount pricing model to increase vendor profits[J] . Management Science， 1984， 30：720-726. [6] S.P. Sarmah， D. Acharya， S.K. Goyal. Buyer vendor coordination models in supply chain management[J]. European Journal of Operational Research， 2006， 176：1-15. [7]Yiyan Qin， Huanwen Tang， Chonghui Guo. Channel coordination and volume discounts with price-sensitive demand[J]. Int. J. Production Economics， 2007， 105： 43-53.endprint