碳配额交易机制下的双渠道供应链的定价决策

谭水清

一、引言

近年来，我国积极应对气候变化，实行能源、碳排放总量和强度双控行动，提出到2030年碳排放达峰并尽早达峰，单位国内生产总值碳排放强度比2005年下降60%～65%，非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右，森林蓄积量比2005年增加45亿m3左右[1]。理论和实践层面都开始从不同方面考虑在较长时期内碳排放约束的影响因素及其对经济社会发展的影响传导机制。随着资源成本的不断上升和环保意识的日渐提高，碳减排已经受到企业和政府越来越多的关注，对气候变化的担忧也使得越来越多的消费者重视低碳与环保，大多数消费者更愿意购买那些参与碳减排的公司生产的产品，而且，愿意花费比普通产品更高的价格来购买更加低碳环保的产品的消费者也越来越多，因此对碳排放约束的研究也具有重要的意义。本文则应用了碳配额交易机制对双渠道供应链进行约束，得到直销渠道和零售商渠道的定价策略，碳配额交易机制是指政府给制造商一定的免费排配额，制造商可以在碳交易市场任意购买或出售碳排放权。

二、模型建立与求解

本文研究了以单一制造商和单一零售商组成的差别定价双渠道供应链，其中以制造商为主导，制造商自身有一个产品生产成本价c,制造商给定零售商一个批发价w，零售商在实体店以零售价pr售出给消费者，得到零售渠道产品市场需求函数为：同时制造商开通线上渠道以pd的价格直接售出给消费者，得到直销渠道产品市场需求函数为：，其中a为市场潜在需求，0＜φ＜1，为价格敏感系数[2]。为了减少碳排放，制造商承担一次性碳减排成本为：1/2ke2，其中k为碳减排难度系数，e为单位碳减排量，则碳限额与交易可表示为：，其中pe为碳交易价格，e0为原始碳排放量，E为政府免费的碳配额量[3]。

图1 双渠道供应链

因此可以得到制造商和零售商的利润函数分别为：

相关文献已经证实在理论上集中决策得到的系统供应链的总利润比分散决策得到的系统总利润要大，所以此文讨论在集中决策下供应链的定价决策问题。集中决策下，制造商和零售商以供应链的整体利润最大化为目标，共同决定碳减排量、市场零售商价格和制造商市场直销渠道价格。此时供应链系统的最优化问题为：

经计算可得海塞矩阵为：

(2)有最优解。求一阶条件，解得：

三、结论

本文建立了一个以制造商为主导的低碳供应链，将单位碳减排成本、价格敏感系数加入到模型中，得到了在集中决策下制造商线上的最优价格，零售商实体店的最优价格和最优碳减排量。集中定价决策是建立在制造商和零售商完全合作的状态下，这种情况下得到的系统总利润能达到最优，但在实际生活中制造商和零售商之间的合作往往不是信息完全共享的，使得双方会自主的定价决策，这是可以去研究的另一方向。