基于不同减排激励政策的班轮运输企业减排优化研究

顾波军 王安东

(1.浙江海洋大学 经济与管理学院，浙江 舟山 316022; 2.浙江海洋大学 港航与交通运输工程学院，浙江 舟山 316022)

自1989 年，Markandya 等[1]首次提出“绿色经济”概念以来，绿色供应链成为供应链研究的重要问题。对此，国内外学者进行了深入的研究并取得了较多研究成果，尤其是供应链碳排放管理。例如，ZHAO Rui 等[2]在绿色供应链管理背景下，运用博弈论分析了制造商在供应链中碳排放的策略。李昊等[3]建立不同碳排放权交易机制模型，研究不同机制的指标对企业供应链的影响，结果表明碳排放有偿分配机制对企业供应链决策具有影响作用。Benjaafar 等[4]通过研究供应链内企业之间的合作对其成本和碳排放的影响，得出碳排放对企业内供应链的影响受减排法规政策影响。付秋芳等[5]建立碳减排率价格敏感型需求下的两级供应链碳减排Stackelberg 博弈模型，分析了3 种机制对供应链均衡决策的影响。骆瑞玲等[6]构建了集中式决策、分散式决策和供应链成员协同决策的博弈模型，探讨了消费者碳足迹敏感系数、碳限额及碳减排成本系数对供应链成员最优决策及减排效果的影响。谢鑫鹏等[7]研究由单个碳减排供应商和下游零售商组成的供应链系统的减排及分享决策问题，得到分散决策下制造商的最优减排水平和产量及其与分享比例的关系；并得出供应商减排驱动及零售商取得最优利润分享比例的范围以及零售商需要协调分享比例与成本占有率间的关系以协调供应链，使其达到集中决策下的最优值等结论。杨惠霄等[8]通过研究碳税下供应链减排问题，得出收益共享契约能够协调不减排、减排下的供应链，并改进链上成员的收益。

航运减排于2004 年被提出。相对而言，目前关于航运减排的研究还是比较少。杨奕萍[9]探讨了班轮运输减排所面临的不足，并提出有利于减排和班轮运输可持续发展的解决方案。陈晓翔[10]提出了航运减排对航运供应链成员的影响、对策，以及对我国航运供应链企业如何应对温室气体减排的新形势具有的现实意义。叶丹[11]从班轮运输企业的成本、造船技术和原油运输等方面探讨了低碳经济对我国航运事业的影响，并从国家层面和班轮运输企业层面提出我国航运业应对低碳经济的策略。李雪野[12]将碳排放量转化为碳排放环境成本，建立了以集装箱海运运输总成本最小为目标的集装箱海运网络优化模型，探讨了碳排放环境成本对海运网络总成本的影响。李碧英[13]指出我国航运减排方面存在的不足之处，并探讨了航运业减排发展的途径，得出航运业减排既是机遇也是挑战。吴小芳等[14]基于绿色航运供应链视角探索了国内外绿色航运的研究进展，并指出绿色航运规划的研究与实践现状，以及绿色航运规划的技术路线和方法。因此，行业主管部门的减排激励政策对于推动航运业的减排具有重要意义。但现有文献对不同减排激励措施的政策效应研究较少。本文以减排激励政策下的班轮运输企业为研究对象，构建了班轮运输企业单位排放激励和总量排放激励决策模型；以此为基础，研究了班轮运输企业在两种不同减排激励政策下的最优决策，并通过比较，探究了不同激励政策对于班轮运输企业最优决策以及相应利润的影响。

一、问题描述与假设条件

二、模型建立与分析

（一）基于单位排放激励的班轮运输企业减排优化

由此可知，在最优价格和减排努力下，班轮运输企业的收益与环境参数如单位排放限额、排放惩罚、减排努力成本因子、市场规模、市场需求对价格变化的敏感性、市场需求对碳减排率变化的敏感性等有关。

（二）基于总量排放激励的班轮运输企业减排优化

（三）单位排放激励与总量排放激励比较分析

三、算例分析

图1 0 对班轮运输企业收益的影响

图2 1 对班轮运输企业收益的影响

图3 Ae 对班轮运输企业收益的影响

图 4 At 对班轮运输企业收益的影响

图5 排放总额随 0 变化曲线

图6 排放总额随 1 变化曲线

图7 排放总额随Ae 变化曲线

图8 排放总额随At 变化曲线

四、结论

本文基于单位排放激励和总量排放激励两种政策，探究了班轮运输企业减排优化策略，主要结论如下。

1.单位减排激励模型和总量减排激励模型下班轮运输企业都存在唯一最优价格和最优碳减排率使其获得最大利润。在单位减排激励政策下，最优碳减排率与单位排放限额呈反向变动关系；而在总量减排激励政策下，最优碳减排率与总量排放限额无关。因此，在单位排放激励政策下，管理部门可以通过设置不同的单位排放限额激励班轮运输企业的减排行为；而在总量排放激励政策下，管理部门无法通过总量排放限额引导班轮运输企业的排放行为。

2.两种减排激励政策的比较表明，相对于总量排放激励政策，班轮运输企业在单位排放激励政策下具有更大的减排动力；但两种减排激励政策下班轮运输企业的最大收益的相对大小与环境参数有关，管理部门可以通过改变单位排放限额、总量排放限额以及单位排放罚款来引导班轮运输企业的减排行为，从而使得管理部门公共福利目标与班轮运输企业经济利益目标相一致。

3.数值算例首先分析了两种减排激励政策下最大利润的比较与外生参数的关系，验证了性质5 理论比较结果。数值算例的研究还进一步显示，总量排放激励政策下的排放总额总是小于单位排放激励政策下的排放总额。由此，结合最大利润的比较可知，当总量排放限额相对较大时，采用总量排放激励政策，既可以使班轮运输企业获得更多的利润，同时也符合管理部门尽可能减少排放的管理目的，是激励相容的。

本文将不同减排激励政策引入到同一框架下，探究了不同激励措施对于班轮运输企业减排决策制定以及相应利润的影响，为实践中班轮运输企业减排策略制定提供了理论依据，也丰富了班轮运输供应链减排激励研究。但本文仅以班轮运输企业的减排策略作为研究对象，未从供应链系统角度研究不同减排激励政策下的优化策略与协同机制。笔者将其作为后续进一步研究的内容。