碳排放政策不同和碳敏感度差异对于供应链的影响研究

刘 超，慕 静

(天津科技大学经济与管理学院，天津 300222)

碳排放政策不同和碳敏感度差异对于供应链的影响研究

刘 超，慕 静

(天津科技大学经济与管理学院，天津 300222)

为了研究历史法和标杆法两种碳排放政策对于供应链决策的影响，根据政策作用节点的差异性，以及市场需求的碳敏感度的差异性，分别建立了四种不同类型的低碳供应链模型。研究发现：当满足一定条件时，采用标杆法求解得到的订货量和减排量均大于采用历史法时的最优值。在这些条件中，主要的影响因素是：技术改进成本系数、需求的碳减排敏感系数、单位碳交易价格和市场随机因素。并且当政策的作用节点不同时，需要满足的条件亦不同。最后，通过数值模拟分析，进一步印证了文章中的结论。

低碳供应链；报童模型；需求的碳敏感性；碳排放政策

1 引言

在节能减排的约束下，不断改进生产工艺、提高效率，已经成为当今制造企业的必然选择。中国整体经济面临转型升级、减低排放的新任务。国务院发布了《2014-2015年节能减排低碳发展行动方案》，这表明，与既往不同，如今无论是政府抑或是企业，在管理决策中必须把减低排放视为一项重要的决策变量。新的经济形势之下，企业面临的主要问题来自两方面：一是，订单不足的压力越来越突出；二是，环境约束越来越严苛，不同区域之间的减排政策不统一，企业决策的不确定性增加。[1]另一方面，国内多地存在，碳配额分配路径不明、配额处置方式不明的现实问题。例如：企业发生情势变更(企业关停或迁出)时，剩余配额的处理方式各不相同，天津、深圳和上海等地差别迥异。不同的“碳政策”加剧了区域间发展环境的不均衡，成为了企业发展的主要障碍之一。

另外,市场需求的特点也在悄然地发生变化。根据尼尔森公司2014年发布的全球企业社会责任对消费者的影响调查，报告显示，全球范围内，企业社会责任对消费者的购买决策影响日益加大。其中，69%的中国受访者表示更愿意为具有环保意识行为和富有社会责任的企业买单，较上一年提升了10个百分点，领先于全球平均比率14个百分点。这表明：企业和政府在决策时，还应当考虑需求的“碳敏感度”问题。[2]

有鉴于此，本文主要从“碳政策”和“碳敏感度”两个要素出发，研究它们对于供应链决策，特别是订货数量以及减排量的影响。

有关供应链低碳减排方面的研究，依视角不同可分为两大类型：(1)经济学视角：依据契约理论、委托-代理模型，分析政府与企业之间、节点企业之间的利益取向差异，然后优化契约，使得企业的利益驱动和政府的环保减排诉求激励相容；(2)运作管理的视角：研究供应链节点企业，在满足排放总量限制的前提下，优化生产模式、产品产量、价格等生产参数，及在碳市场交易环境中，如何做出最优决策。

国外的相关研究主要集中于三个方面：(1)研究强制减排量的制定机制。Mackenzie[3]研究了制定减排指标的配额方法。Goulder[4]研究了碳排放权交易机制和碳排放总量的配额关系。(2)研究各种微观经济领域降低排放、提升效率的问题。如：Hoen[5]研究了不同的减排政策对于选择交通方式的影响；Asli[6]研究不同交通方式的能源消耗和碳排量的计算方法。(3)研究各种减排约束机制对于供应链决策的影响。如：Jin Mingzhou[7]研究了三种政策：碳税、强制减排和碳权交易方式，对于多节点零售型结构的供应链的影响；Xie Gang[8]研究了确定性需求的条件下，政府规定的减排限制对于供应链批发价格契约和收益共享契约的影响；Du Shaofu[9]研究了随机需求条件下，“碳排放依赖性”供应链在减排交易中订货量决策。国外学者的研究，多数是以欧盟的碳排放政策为背景的，然而欧盟有协调统一的碳交易制度，因此缺乏对于政策差异性的考虑。

国内学者的相关研究包括：(1)以政府监管的视角，研究低碳诉求下的契约优化问题。例如：薛红燕等[10]基于多层委托代理关系的环境规制研究，发现信息不对称是影响监管效率和地方机构与企业合谋的主要因素。(2)碳排量约束以及碳市场交易，对于生产决策的影响研究。这类研究，主要是将碳排放总量作为约束条件，同时考虑碳市场价格变动对于最优生产量以及减排量的影响。例如：杜少甫[11]以线性需求为前提，引入了净化成本，研究了排放交易等因素对于生产决策的影响。赵道致[12]研究了多节点供应链的累积减排量模型，提出了供应链的累积减排量对于产品单价有提升作用，并且用凸规划模型求解得到最优减排量。慕银平[13]，研究了总量和个量两种控制模式对于企业决策的影响，这和本文的思路有近似之处，但是该研究依旧是基于线性需求的前提下提出的，没有考虑随机因素、节点控制差异等。谢鑫鹏[14]，考虑了市场的碳敏感度因素，研究了收益共享契约优化供应链决策的问题，但是，该供应链仅仅考虑上游供应商受到碳政策影响的情况。令狐大智等[15]，以古诺模型为背景，研究了历史排放参照法对于供应链竞争的影响，发现了减排政策对于低排放企业的激励作用更强，在该研究中，两个寡头企业控制力是对等的，不存在强势方和弱势方。鲁力等[16]研究了制造商受到碳政策影响时，回购契约对于供应链协调的影响，该文献仅考虑了订货量因素，而且研究的前提是上游供应商不受碳政策影响。周艳菊[17]以线性需求为条件，对比研究了有无成本分担时两级低碳供应链的协调问题。

综合现有的研究文献，本文的创新点体现在以下三个方面：(1)将碳排放配额分配政策分为历史参照法(以下简称“历史法”)和基准排放率法(以下简称“标杆法”)分别研究，结合中国国内的当前经济状况，以转型期的大型制造企业为背景，研究两种政策对于企业决策的影响；(2)分别考虑了上游和下游受到碳政策影响时不同的决策情况，研究供应链决策变量的变化；(3)研究中同时考虑了市场需求的碳敏感度因素，对比研究有、无敏感度影响时的情况。

2 模型描述

本文的研究对象为上游节点主导的两级供应链，由一个主导的上游节点企业S和随从的下游节点企业R组成。为了不失一般性，下游节点企业R，既可以视作销售商也可以视为制造商。企业R从上游采购产品之后，以零售价格p进行销售。市场需求具有随机性，因此如果订货过多会产生存货，单位存储成本为h。下游企业R根据情况决定订货量q。上游企业S，根据订单组织生产，确定最优的批发价格w，即为MTO模式(Make-to-order)。

市场需求考虑两种情形：(1)需求与碳减排量无关，需求量D=ε，ε是随机量，其分布函数为F(ε)，密度函数为f(ε)，即需求完全随机；(2)需求与碳减排量相关，需求量D=R(p)+ke+ε。包含两个部分：第一部分是确定性部分，R(p)刻画的是需求和价格间的一般关系，因而R′(p)<0;e是企业的减排量，k是需求对于碳减排的敏感系数，k越大说明需求对于碳减排越敏感；第二部分是不确定的部分，即为市场的随机性。本文中需求函数，重点借鉴了Du Shaofu等[18]和Du Shaofu等[19]中关于低碳产品需求的刻画方法。Du Shaofu等[18]考虑了绿色产品的消费支付意愿，对比绿色产品和普通产品的效用函数，分别从垄断和竞争两种情形讨论绿色产品进入市场的条件。Du Shaofu等[19]则是考虑了消费者的低碳偏好溢价比率，进而给出了低碳产品的效用函数和需求函数，并且分析了Cap-and-Trade条件下的价格决策。有鉴于此，表明需求是异质性的，消费者的环境偏好是存在的。

供应链产品，需要满足政府制定的碳配额政策要求。考虑两种免费配额分配政策模式：一是历史法，亦可称之为“祖父法”。也就是依据企业既往的年度排放总量，核定将来的年排放总量，是一种控制排放总量的方法。显然，这种方法与企业的历史实际排放量有关；二是标杆法，也称之为“基准排放率法”。这是一种欧盟采用和推崇的配额核定方法。简言之，就是根据某个行业的单位产品碳排放水平为基准来分配免费的配额。这个“基准”，既可以是行业先进水平，也可以是行业平均水平。当企业用完免费的配额时，需要从碳交易市场中购买额外的配额，以满足需求。相反，如果企业在生产周期末仍然拥有剩余配额，可将配额出售。

因为本文的重点是，研究两种配额政策对于订货量和减排量的影响，所以假定买卖的交易价格都是m，不考虑企业通过价差进行营利的情况。如果采用“历史法”，则企业在期末面临的碳交易金额为m[q(e0-e)-E]，其中e0为企业初始的单位产品碳排量，E为政府发放的免费配额总量，e为企业自主决策的单位产品减排量。显然，企业可以通过控制e，来决定期末时的碳排放总量，如果超出E，则需从碳市场中购买，如果结余，则可以出售。如果采用“标杆法”，则期末的碳交易金额为mq(e0-e-EBM)。EBM是政府根据行业水平制定的单位产品基准排放率，这个“基准”与产量的乘积才是免费的配额。由此可见，两种方法的期末的碳交易金额，既可以为正数，也可以是负数。前者表示企业需要额外支付的成本，后者则表示企业有剩余的配额出售。

企业为了满足减排要求，必须进行技术升级改造，用以减少单位产品的碳排量。技术改造的费用为1/2βe2(来自赵道致和吕金鑫[12])，其中的β是技术改造成本系数，越大则说明消耗的费用越高。下文将需求分为与碳减排无关和相关两种情况进行讨论。在每一种情况中，又分为上、下游企业受约束的不同情况进行分析。(如图1所示)。

图1 模型的不同情形

考虑到模型的实际意义和文章的可读性，做出如下假设：

(1)下游节点企业R的销售成本或者制造成本忽略。因为，如果考虑这个成本，会使得求得的最优订货量的分子部分，增加一个参数，此外别无影响。

3.p>w>c，这样可以保证企业能够获得收益。

4.m,k,β均为正数。

模型中使用的参数涵义如下：

q订货量p零售价格c供应商生产成本w批发价格m单位碳交易价格k需求的碳减排敏感系数β技术成本系数e0期初的单位产品碳排量e企业碳减排量E政府发放的碳配额总量EBM单位产品的基准碳配额h单位存储成本

3 需求与碳减排量无关时的情况

3.1上游企业面临“历史法”和“标杆法”时的情况

下面分别讨论上游企业S，面对“历史法”和“标杆法”的问题。

3.1.1 历史法

如果作为主导方的上游企业S，受到政府制定的“历史法”(以“HT”上标或者下标表示)碳配额和碳市场政策影响时，S决策的变量为批发价格和减排量，下游R的决策变量为订货量，该问题可以写成公式(1)的形式。

-E]

-wq

(1)

显然问题的实质是一个双层规划问题，根据一阶条件，可以转化为求以下方程组的解(qHT1,wHT1,eHT1)，

(2)

容易看出：R的利润函数是凹函数，由第一个方程解得下游R的反应函数为：

(3)

(4)

于是，该博弈问题的最优订货量qHT1是下面方程的解：

(5)

若分布函数的形式给定，则随后就可以求得余下的两个变量的最优值。

3.1.2 标杆法

同样地，若S面临的是“标杆法”(以下以“BM”上标或者下标表示)政策时，则该问题可以用公式(6)来表达，

mq[(e0-e-EBM]

h[q-S(q)]-wq

(6)

根据一阶条件，

(7)

然后，如果用(7)代替方程组(2)中的后两个方程，求得的解即为标杆法的最优解(qBM1,wBM1,eBM1)。

命题1： 如果需求与减排量无关，上游企业S受到碳配额政策影响时，若订货量满足2f(q)+qf′(q)>[m2/β(p+h)]条件，则历史法的最优订货量必小于标杆法的最优订货量，同时历史法的单位减排量必小于标杆法的单位减排量，即qHT1

该命题表明：(1)同历史法相比，用标杆法碳配额政策约束上游企业，能够同时提升单位减排量和总减排量。而且，采用标杆法能够使得上游企业获取更多的订货量，从而增加产量。由于历史法采用的是约束排放总量的方法，而标杆法采用的则是约束排放个量的方法，所以后者比照前者应是更为严苛的配额政策，直觉上应当使得产量缩减，然而命题1的结论刚好与直觉相悖；(2)需求的分布密度函数、零售价格、单位存储成本和碳交易价格等参数都会影响命题的结论。即比照历史法，标杆法提升单位减排量和总减排量不一定总是有效的，需要满足一定的条件；(3)当碳交易价格变动时，上游企业的单位减排量和总减排量也会同比例变动。当技术成本系数上升时，减排量会下降。

3.2下游企业面临“历史法”和“标杆法”的情况

3.2.1 历史法

首先讨论下游企业R，受到政府采用历史法碳配额核定时的情形。与上述情况不同的是，下游R的决策变量为订货量和减排量，而上游的决策变量仅仅是批发价格。二者依旧进行Stackelburg博弈，决策次序不变。问题表述如下：

(8)

根据以上双层规划问题的一阶条件，该问题即为求以下方程组的解(qHT2,wHT2,eHT2)：

(9)

其中的φ(q)，可由内层问题的隐函数定理得到：

(10)

由方程组(9)可以得到下面的只含有一个未知数q的方程(11)。

(11)

显然，若给定分布函数的具体形式，则可求得定解。计算可得，最优订货量qHT2与企业R的初始碳排量e0之间，存在如下的关系：

(12)

其中的u=(m2/β)-(p+h)f(q)。

性质1主要说明了目标函数的最优解是存在的，即当满足性质中的参数条件时，目标利润可以取得最大值，在此基础上得到的研究结论是有意义的。

3.2．2 标杆法

采用“标杆法”进行碳配额管理时，下游企业的利润函数如下：

(13)

因为S的利润函数不变，所以求解一阶条件可得方程组(14)：

(14)

经过对比两种情况，可以得到以下命题。

命题2：如果需求与减排量无关，下游企业R受到碳配额政策影响时，当订货量满足u+u3+q(p+h)f′(q)<0其中的u=(m2/β)-(p+h)f(q)时，则历史法的最优订货量小于标杆法的最优订货量；历史法的单位减排量小于标杆法的单位减排量，即qHT2

证明：标杆法同历史法比较就可以看出：两个方程组(9)和(14)之间，唯一的区别在于各自的第一个方程。不妨设et=e0-EBM，代替方程组(14)中的e0-EBM，显然et

对照命题1的结论，命题2表明：当标杆法碳配额政策作用于供应链的下游节点，即企业R受到标杆法配额政策约束时，下游企业依旧会提升订货量，用以抵消碳政策对于利润的影响。同时，企业的单位减排量与总减排量也会相应增加。综合以上两个命题的结论发现：在一个由上游供应商主导的供应链中，无论政策的作用节点为何，与历史法相比，标杆法总是能够提升减排量和订货量，这与通常的管理直觉相悖。

4 需求与碳减排量相关时的情况

假定需求与供应链的减排量呈现线性关系，市场需求由D=R(p)+ke+ε确定。下面依旧分别考虑两种情况：(1)上游企业面临历史法和标杆法的情况；(2)下游企业面临历史法和标杆法的情况。

4.1上游企业S受到“历史法”和“标杆法”时的情况

4.1.1 历史法

(15)

若记φ=∂q/∂w，则根据一阶条件可得方程组(16)，该方程组的解就是博弈问题的最优解(qHT3,eHT3,wHT3)：

(16)

(17)

根据第一个方程，求得企业R的反应函数q(w,e)为

(18)

证明：由以上公式(18)得到由变量q和w的隐函数Η(q,w):F(t)-(p-w)/(p+h)=0，由隐函数定理有∂q/∂w=-Hw/Hq=-1/[(p+h)f(t)]<0。所以该偏导数中不含w，且根据假设条件，以及密度函数为正的性质，可知∂q/∂w为负值，证毕。

同第3节中的情形不同，当前由于市场需求受到了单位减排量的影响，由性质2可以看出：尽管碳配额政策约束作用于供应链的上游节点，然而，下游企业的订货量与上游企业的单位减排量成正比，与批发价格成反比。而且，比较公式(3)和(18)能够发现：虽然上游企业S同样面临碳政策的约束，但是，在3.1节中订货量仅仅受到批发价格的影响，而当考虑了需求的碳敏感性时，订货量开始受到上游企业单位减排量的影响。最后，因为φ独立于w，所以在解方程组时，可以把它作为参量。

4.1.2 标杆法：

用同样的方法也可以求得，当企业S面临的碳政策是标杆法(BM)时，其利润函数如下：

(19)

(20)

研究标杆法的最优解，只须将(20)代替方程组(16)中的后两个方程即可。但是，由于求解过程中，方程组中含有未知的分布函数F(x)，特别是φ中也含有未知的密度函数f(x)，求得问题的解析解十分困难。所以在以下的讨论中，为了研究方便，暂时把φ看作一个独立的参量写在命题中。

命题3：如果需求与碳减排量相关，上游企业受到历史法(HT)核定的碳配额政策影响时，最优的订货量qHT3、最优减排量eHT3、最优批发价格wHT3分别由公式(21)、(22)和(23)确定。

(21)

(22)

(23)

命题3的证明略，因为只须解方程组(16)即可求得结果。

命题4：如果需求与碳减排量相关，上游企业受到标杆法(BM)核定的碳配额政策影响时，最优的订货量qBM3，最优减排量eBM3、最优批发价格wBM3分别由公式(24)、(25)和(26)确定。

(24)

(25)

(26)

命题4的证明略，同样地，可以联立方程组(20)和(18)求得。观察对比两个方程组(16)和(20)就可以发现，若设et=e0-EBM，两者唯一的区别在于：如果用et代替(20)中的e0-EBM，就可以把它转化为(16)。

推论1：如果市场需求与碳减排量相关，同时当上游企业受到碳配额政策的约束时，则对于下游企业任何给定的订货量q，都有wBM3

证明：由命题3、4中的式(22)和(25)得到e=(1/β)[m+k(p+h)f(t)]q(其中的t=q-R(p)-ke)，对于任意给定的q，都可以确定对应的e。再结合对比式(23)和(26)可知推论成立，证毕。

鉴于以上的命题和推论得知，当市场需求具有碳敏感性时，受到标杆法约束的上游供应商给出的批发价格比照历史法约束时更低。

4.2下游企业R受到“历史法”和“标杆法”影响时的情况

现在考虑只有下游企业R受到碳市场和配额政策影响的情况。两个企业的Stackelburg博弈问题可以表述如下，企业S的决策问题依旧为

企业R采用“历史法”(HT)的利润函数可以表示为下面公式，

(27)

由两个问题的一阶条件，可以将该问题总结为求以下方程组的解(qHT4,wHT4,eHT4):

(28)

企业R采用“标杆法”(BM)时的利润函数为下面公式：

(29)

(30)

只须将(30)代替方程组(28)中的前两个方程，即可得到“标杆法”的解。

由于求解方程组问题非常繁杂，所以本文中不解该问题，而是得出一些性质和命题。

该性质表明，目标利润函数的最优解是存在的。进一步得到以下命题5。

证明：由方程组(28)的第一个方程+第二个方程×1/k得：

(31)

如果上游的w是给定的，联立(31)和(28)的第一个方程得到反应函数，即为隐函数Z(q,e0)。

(32)

(33)

以上分析表明：当市场需求具有碳敏感性时，对于上游供应商给出的批发价格，采用标杆法碳配额约束能够使得下游企业增加订货量，并且同时提升单位碳减排量和总减排量。同历史法配额政策相比，标杆法更易获得预期的减排效果。

5 数值分析

以下用Matlab2011a模拟由一个上游生产企业和一个下游销售企业组成的供应链，所销售产品的单价p=20，单位存储成本h=3,单位生产成本c=1，碳交易市场的每吨碳交易价格m=2。相应地，取e0=8(吨/单位产品)，政府给出的历史法碳配额总量E=2000(吨)，标杆法每单位产品的碳配额EBM=6(吨/单位产品)。当需求与碳减排相关时，需求的碳减排敏感系数k=4。市场需求的随机部分服从均匀分布即：ε～U(0,2000)。当市场需求与碳减排相关时，需求由D=3000-5p+4e+ε确定，也即R(p)=3000-5p。为了研究模型的灵敏度，分别取技术改造成本系数β为不同数值时的情况，为了接近真实情况，该取值应当明显大于产品的单价。表1和2模拟的是当需求与碳减排无关时的情况，这时需求仅由随机部分组成；而表3和4显示的是，当需求与碳减排相关时候的情况，需求由两部分组成：(1)确定性部分受到价格和减排量的影响：3000-5p+4e；(2)随机性部分：ε。

表1 需求与碳减排无关时，上游历史法和标杆法对比

表2 需求与碳减排无关时，下游历史法和标杆法对比

表3 需求与碳减排相关时，上游历史法和标杆法对比

表4 需求与碳减排相关时，下游历史法和标杆法对比

从表1和2可以看出：(1)当需求与碳排放无关时候，对于每组β的取值，标杆法的订货量都明显大于历史法的订货量，同时，标杆法的单位减排量也都分别大于历史法的单位减排量。由此可见，标杆法的总体减排效果显著优于后者。这样的结果，和命题1和2完全吻合；(2)无论是标杆法还是历史法，订货量都随着β取值的增大而减小。说明，技术成本系数越大，改造的难度越高，会降低订货量。(3)无论哪种方法，批发价格受到β取值变化的影响都比较小。当上游企业受到减排政策约束时，标杆法的批发价格低于历史法。从表3和4可以观察到：(1)当需求与碳减排相关时，对于每组β的值，标杆法的订货量都显著大于历史法的订货量，同时，标杆法的单位减排量也分别大于后者。因此说明，标杆法的总体减排效果较优，同时提升了订货量；(2)订货量依旧随着β取值的增大而减小；(3)批发价格受到β变化的影响比较小，上游企业受减排约束时，标杆法的批发价格更低。若上游不受减排约束，标杆法的批发价格反而更高。

图2 需求与减排量无关时，两种碳配额政策下最优订货量的灵敏度分析

图3 需求与减排量相关时，两种碳配额政策下最优订货量的灵敏度分析

图2和图3分别显示了，当市场需求与减排量无关和相关两种情形之下，“历史法”和“标杆法”的碳配额政策对于最优订货量的影响。可以看出，对最优订货量而言，标杆法均大于历史法。同时，最优订货量随着技术成本系数的提升而减小。

6 结语

目前，碳排放配额交易系统(Cap-and-Trade)是在经济发展与环境保护之间谋求平衡的制度选项之一。配额的确定方法有两种：历史法和标杆法，前者是一种约束碳排放总量的方法，而后者则是约束排放个量的方法。文章研究了这两种配额方法对于供应链的订货量、减排量及批发价格的影响。文中以上游主导的两级供应链为研究对象，以报童模型为基础进行对比分析，通过模型论证与数值模拟的研究发现：(1)比照历史法配额政策，标杆法配额能够使得下游的供应商提升订货量，从而影响产量，同时单位减排量和减排总量也有所提升；(2)标杆法配额政策对于提升订货量的作用与其政策的作用节点无关，即无论该政策作用于供应链的上游企业抑或下游企业，结论依然成立；(3)如果市场需求与减排量相关，即具有碳敏感性,则即使下游企业不受碳配额政策约束，订货量依旧与减排量相关；(4)标杆法提升订货量、产量和减排量，需要满足一定的条件。条件中主要的影响因素是：技术成本系数、需求的碳敏感系数、单位碳交易价格和市场随机因素(如：分布函数类型)，即标杆法不一定总是最优的。

综上所述，研究提示：标杆法是一种约束个量的配额政策，尽管相比历史法而言应更为严苛，但是并不一定能够降低订货量进而影响产量。相反地，如果政府采用标杆法核定配额，会使得产量提升，同时减排总量也得到提升。更进一步的研究可以从两方面展开，一是研究不同契约类型如何在这样的前提条件下发挥作用；二则是研究以“标杆法”为背景的细化制度设计要素，为中国形成全国统一的碳交易市场提供决策参考。

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Abstract： In recent years,the carbon emission coupled with production systems has been gaining more attention from both industrial practitioners and academic scholars.To curb carbon emission,cap-and-trade scheme is often utilized by government as a cost effective mechanism to reduce carbon emission without sacrificing economic robustness.In order to calculate free carbon permits,two types of historical-based methods are often adopted,i.e.grand-fathering and benchmarking.The grand-fathering approach is used to allocate the free carbon allowance (cap) according to historical total emission volume on a yearly basis.In contrast,the benchmarking approach cap is calculated on the basis of industrial best-practice carbon emission per production unit.In this paper,a two-echelon supply chain consisting of a dominant supplier and a manufacturer where they run a Stackelburg game is investigated.Then the impact of the two approaches upon production decisions such as optimal order and production quantity,per unit volume of carbon emission abatement (PCEA) and wholesale price is analyzed.Taking carbon conscious factor of market demand into consideration,news vendor models in four scenarios in which the cap-and-trade policy affects the upstream or downstream players respectively are solved.The results show that the benchmarking approach,although is intuitively viewed as a more rigorous method in terms of environmental constraint,encourages the downstream player to improve order quantity,i.e.the optimal order quantity is bigger by the constraint of benchmarking method.Meanwhile,the PCEA is higher under benchmarking approach than it is under grand-fathering method,therefore the total volume of carbon emission abatement is higher under benchmarking scheme.In addition,it is suggested that the downstream player will increase order quantity under benchmarking scheme regardless of the supply chain’s node being affected by the cap-and-trade policy.When the market demand is carbon conscious,i.e.linearly related to PCEA,the downstream player’s order quantity will depend on PCEA even without the constraint of cap-and-trade.Finally,managerial insights are obtained,which include (1) the government use benchmarking approach to allocate cap is a better choice in terms of improving the total carbon emission abatement volume;(2) the benchmarking approach is not always effective under some circumstances where it is affected by carbon trade price,carbon technical coefficient and stochastic factors etc.

Keywords： low-carbon supply chain;news-vendor model;market demand of carbon sensitivity;carbon control policy

The Research of Influence of Different Carbon Abatement Policies and Carbon Sensitivity Over the Supply Chain

LIUChao,MUJing

(School of Economics and Management,Tianjin University of Science and Technology,Tianjin 300222，China)

F252

A

1003-207(2017)09-0178-10

10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2017.09.020

2015-10-04；

2017-03-08

国家自然科学基金资助项目(71071111)；教育部人文社会科学研究青年基金项目(14YJC630193)；天津市科技发展战略计划项目(16ZLZDZF00160)

刘超(1971-)，男(汉族)，天津市人，天津科技大学经济与管理学院副教授，研究方向：供应链管理,E-mail：liuchao@tust.edu.cn.