企业协作配送与传统配送模式的 政府低碳补贴机制研究

张志伟 马翔宇

摘  要：企业车辆配送过程中的碳排放造成了严重污染，为保护生态环境，政府需要对企业进行激励以促进企业低碳配送。文章研究协作配送和传统配送模式的低碳激励机制，分析政府与企业在协作配送和传统配送模式下的利益博弈，构建企业低碳配送激励模型，并對两种补贴机制进行对比分析。研究结果表明，协作配送下政企可以实现双赢。与传统配送相比，协作低碳配送可以获得更多的低碳补贴，低碳努力水平更高且政府收益更大的结论，为政府促进企业低碳配送提出了有实践意义的管理启示。

关键词：政府低碳补贴;委托代理;协作配送;传统配送

中图分类号：F252.14    文献标识码：A

Abstract： Carbon emissions in the process of corporate vehicle distribution have caused serious pollution. In order to protect the ecological environment， the government needs to provide incentives to companies to promote low-carbon distribution. This paper studies the low-carbon incentive mechanism of cooperative distribution and traditional distribution mode， analyzes the interest game between the government and enterprises under cooperative distribution and traditional distribution mode， constructs a low-carbon distribution incentive model for enterprises， and compares and analyzes the two subsidy mechanisms. The research results show that government and enterprises can achieve a win-win situation under collaborative distribution. Compared with traditional distribution， collaborative low-carbon distribution can obtain more low-carbon subsidies， the conclusion that low-carbon efforts are higher and the government's benefits are greater， which provides practical management enlightenment for the government to promote low-carbon distribution of enterprises.

Key words： low carbon government subsidies; principal-agent; collaborative distribution; traditional delivery

0  引  言

随着经济快速发展，环境污染等生态问题日益严重，人们在追求经济效益的同时也越发重视生态和环境效益。生态文明建设作为“十三五”规划发展的目标之一，受到各界的广泛关注。物流行业迅速发展，其能源消耗和尾气排放污染等问题也越来越突出，交通行业是碳排放的主要来源之一。2017年，全国机动车四项污染物排放总量初步核算为4 359.7万吨，而汽车是机动车污染物的主要贡献者，货车排放的NO2和PM远超于客车，其中重型货车是主要贡献者[1]。由这些数据可以看出，载货汽车污染物排放量占污染物排放总量很大一部分，物流企业如何在配送中减排是十分关键的问题。

传统配送模式中，路线规划不合理等问题造成配送车辆尾气大量排放。协作配送是一种新型配送模式，企业基于第三方平台在线组建联盟，平台根据企业配送的相关信息，快速计算出企业协作带来的成本节约并将该信息反馈给企业，企业根据这个信息判断是否加入联盟，交换信息资源，协作配送[2]。研究表明，协作配送中企业能够降低20%～40%的配送成本和尾气排放[3]。协作可以提高运输效率，降低空载率和成本[4]，国外已有很多学者对企业间的物流运输的协作进行了研究，Soysal[5]根据实验发现，横向合作与不存在横向合作相比，合作的总成本效益变化范围约为4%～24%，总排放效益变化范围约为8%～33%。大多文献研究协作配送仍然是考虑企业利益为先，以成本最小化为优化目标[6-7]。也有研究以碳排量和能耗为目标进行优化，饶卫振

等[8]以路径和能耗量为目标函数，提出了低碳协作车辆路径问题模型，将完全不协作状态与完全协作状态相比，前者的能耗量为后者的ρ倍。相较于传统配送，协作配送可以有效降低碳排量，但企业还是优先考虑经济利益。

政府对于节能减排补贴机制的较多研究为政府对供应链的减排补贴，政府可以通过补贴促进制造商和零售商投入低碳研发成本，生产低碳产品[9]。政府补贴可以增加市场中低碳产品产量的同时降低供应链的碳排放量[10]。有学者对比分析不同的补贴政策对供应链节能减排的影响。如孟卫军等[11]研究发现碳税政策下有无政府的补贴，企业都会合作减排，且政府按减排量补贴的效果要好于按减排投入补贴。刘长玉等[12]运用演化博弈的方法建立了税收和补贴政策、单一税收政策、单一补贴政策三种监管政策下政府与制造商间的博弈模型，为政府制定低碳产品政策提供依据。宋妍等[13]研究发现补贴和征税两类政策工具都可以推动绿色产品消费达到最优水平，从而最大化总的社会福利。从研究方法上来看，大多数学者运用委托代理理论研究政府补贴企业的节能减排，刘卫国等[14]在明确企业发展低碳经济的委托代理关系的基础上，基于锦标机制原理，建立企业发展低碳经济的激励机制模型，推导出政府在制定企业发展低碳经济激励政策时的注意事项。单汨源等[15]考虑碳交易的市场环境，建立委托代理模型，研究四种政府补贴公共交通的模式。

综合上述文献可看出，关于政府补贴节能减排研究和企业低碳配送成果已经很丰富，但是从政府角度研究如何激励企业低碳配送的文献较少。且协作配送是一种新型的配送方式，研究协作配送与传统配送的低碳补贴机制并将两种补贴机制进行对比分析的文献较少。本文针对补贴时政府和企业信息不对称的问题，基于委托—代理理论，在此基础上分别建立了协作配送模式和传统配送模式下各自的补贴机制，最后用算例分析了政府补贴企业低碳配送的影响因素以及对比分析两种模式下的低碳激励机制，从政府补贴的角度提出了几点促进企业低碳配送的建议，为政府激励企业配送减排提供理论依据。

1  问题描述与模型假设

1.1  问题描述

传统配送模式下，企业单独进行配送，配送距离长，碳排量高。而企业的信息属于私有信息，因此企业具体的配送信息政府很难得知，监测碳排量困难，结果不准确且成本太高。协作配送依托第三方信息平台，所有企业将相关信息反馈到平台，由平台计算组成联盟，交换客户资源进行配送。但是企业仍然追求成本小，政府的目标是让企业在协作的基础上选择碳排量更低的配送方案，因此这需要政府设计合理的激励机制，鼓励低碳配送。

传统配送是企业收到客户的订单需求，安排计划进行配送，政府对企业进行检测碳比较困难。协作配送中，政府对平台进行监管可以获取到碳排量信息，协作配送下政府低碳补贴机制具体运作如流程图1所示，政府通过补贴促使企业选择碳排量较低的配送方案，本文的研究主要是政府是否补贴这一环节，政府设计低碳补贴机制通过监管平台进行低碳补贴，以不同的优化目标得出不同的配送方案，然后进行成本分摊，最后把分摊结果反馈给企业实施配送。

1.2  模型假设

政府作为委托方，设置补贴合同，企业作为代理人，假定企业接受激励合同，实施低碳配送方案。企业的配送路线及碳排量等为企业私有信息，传统配送模式下企业相关信息不可知，政府要想获得相关信息，需要付出较大的监测成本。但是在协作配送模式下，因为平台的存在，政府通过监管平台使得政府与企业的信息对称，由此展开分析。

为了便于研究，对模型做出以下假设条件：

假设1：假设所有收益均可用货币衡量。委托人政府是风险中性的，而企业作为代理人则是风险规避的，政府和企业都是完全理性的。企业的效用函数μω=-e，该效用函数表示企业对风险持风险回避态度。ρ表示企业的风险规避系数，ω则是企业配送中可以获得的实际收益，在这里假设配送是物流中的一个过程，取得的收益不单独列入配送收益，包含在企业总收益里。

假设2：假设企业进行低碳配送前的配送车辆碳排量为g，企业进行低碳配送后的碳排量为c，企业低碳减排后的碳排量cc=g-k+ε取决于企业的低碳配送努力程度k和随机因素ε，随机因素为环境因素等对碳排量产生影响的不确定性因素，是服从Eε=0， Dε=θ的正态分布随机变量，θ越大，代表不确定性因素越高，企业低碳配送的实际减排量为：

π=g-c=k-ε                                              （1）

委托人政府制定的激励合同需要满足两个约束条件：

激励相容约束IC，企业在配送中为低碳减排所作出的努力是不可观测的，企业是利己主义者，总是选择成本最低的配送路线，因此政府希望企业实施低碳配送行为只能通过实现企业效用最大化的行为实现。

参与约束IR，是企业从政府的低碳补贴合同中得到的期望收益不能小于不接受政府补贴时所获得的最大期望效用。也就是说企业按照政府的要求进行低碳配送所获得的收益要大于等于未接受激勵补贴前的收益。

2  政府与企业的委托代理模型构建与求解

在政府激励企业低碳减排的过程中，设政府为风险中性的委托人，企业为风险规避的代理人，假设政府采取线性报酬的支付方式对企业在配送中的低碳减排行为进行奖惩。我国政府为了实现低碳减排的目标，制定了一系列低碳补偿与奖励政策，比如《节能技术改造奖励资金管理暂行办法》等，规定“以奖代补”方式，对企业实施节能技术改造给予适当支持和奖励，则设计补贴合同如下：企业进行低碳配送时，当实际减排量π高于政府设定减排标准Q时，政府给予企业一笔固定补贴α，然后政府根据补贴系数β对企业进行奖励。则企业获得的补贴为α+βπ-Q，因此政府的激励合同为：

sπ=α+βπ-Q=α+βk-ε-Q                                     （2）

设政府监管成本为C=d-δk，d是政府的固定监管成本，δ表示政府的监管力度，δ越小，政府的监管力度越小，当企业选择传统配送时，政企信息不对称，此时δ趋近于0，政府监管成本高。企业减排会给政府带来环境收益，假设降低碳排量给政府带来的收益系数为x，则政府的净收益为企业减排带来的环境收益减去政府对企业的奖惩及监管成本：

π=xπ-sπ-C=xk-ε-α-βk-ε-Q-d-δk=x-β+δk+β-xε-α+βQ-d                   （3）

当政府风险中性时，政府的期望效用等于期望收益：

Eπ=-α+x-β+δk+βQ-d                                         （4）

企业作为理性人，一般选择使自己利益最大化即配送成本最低的配送方案，如果进行低碳配送，必然会增加企业的配送成本。

这里假设代理人企业在配送中为进行低碳配送所付出的成本代价函数为：

ck=k                                               （5）

b是企業在低碳配送中低碳减排成本系数，b越大，表示企业进行低碳减排所付出的成本越大。若企业不愿意节能减排，则努力程度k=0，减排成本ck=0。

企业选择碳排量最低的配送方案进行配送，只会增加配送成本，不会获得更多经济收益，因此企业配送所获得的实际收益函数为政府的低碳补贴减去减排成本：

w=α+βk-ε-Q-k                                           （6）

此时，企业的确定性等价收入为：

U=α+βk-βQ-k-                                         （7）

是企业在低碳配送过程中降低碳排量所付出的风险成本，ρ是绝对风险规避量，ρ>0表示风险规避，ρ=0表示风险中立，企业为风险规避的，此时企业的风险规避量ρ>0。

2.1  协作配送模式激励模型求解

此时，企业与政府所拥有的信息是对称的，如果企业愿意参与政府的激励机制，政府可以设计“强制合同”，要求企业实行碳排量最低的配送方案，然后通过监管平台根据企业的实际减排量对企业进行补贴。因此，协作配送模式下，只要满足企业的参与约束即可，不考虑企业的激励相容约束。

协作配送模式下政企信息对称，此时政府想要实现期望效用最大化，即：

（8）

在最优情况下，政府支付给企业的补贴不可能高于保留效用？覣，因此IR中的“≥”应为“=”，即：

U=α+βk-βQ-k-=？覣                                       （9）

此时α=？覣-βk+βQ+k+，将α代入目标函数中，得：

maxkx+δ-k--？覣-d                                   （10）

求一阶条件可知，企业最优的低碳减排努力程度：

k=                                               （11）

政府对企业协作低碳配送的最优激励强度：β=0，政府可以观测到企业的相关配送和低碳减排信息，政府不需要通过对企业实际的减排量进行奖励，可直接要求企业达到一定的减排水平。

将k， β代入企业参与的约束IR中，实现了帕累托最优，即政府对企业协作低碳配送的固定补贴为：

α=？覣+k=？覣+                                        （12）

因此，政府对于企业协作低碳配送的补贴为：

sπ=α+βπ-Q=α=？覣+=？覣+k                               （13）

政府可以通过监管第三方协作平台观测到企业在配送中的碳排放等相关信息，且协作配送的碳减排一般只通过改变配送方案决定，在这里假设企业的碳减排只通过企业选择碳排量更低的配送方案，政府可以通过第三方平台观察到企业所有的配送及碳排量信息，从而给出企业最为合理的低碳补贴。

2.2  传统配送模式激励模型求解

传统的配送模式下，政府对企业进行碳排量的监测需要付出一定的成本代价，而政府希望企业积极进行减排，又很难对企业进行监测，此时政企存在信息不对称的问题。

在这种情况下政府想要达到目标最大化的期望收益，即政府的最优化问题为：

maxEπ=max-α+x-β+δk+βQ-d                                  （14）

则此时企业进行低碳配送的参与约束条件IR为：

U=α+βk-βQ-k-≥？覣                                     （15）

企业的激励相容约束IC为：

maxα+βk-βQ-k-                                      （16）

根據激励相容约束，在配送中企业选择的最合理的努力程度，利用一阶条件=0即可求出最优解k，则企业低碳配送最合理努力程度为：

k=                                               （17）

（18）

从政府角度考虑，出于理性人的假设，政府更愿意减少对企业的低碳补贴以降低政府的财政开支。政府对企业配送的补贴政策要保证企业参与激励的收益不能小于保留收益。因此，IR中的“≥”可以取“=”，即：

U=α+βk-βQ-k-=？覣                                      （19）

即政府给予企业低碳配送的固定补贴为：

α=？覣-βk+βQ+k+                                       （20）

将激励约束和参与约束代入目标函数，则：

max--d+δ-？覣                                     （21）

对上式求一阶导数，令其为零，解得政府的激励因子：

β=                                              （22）

政府的低碳努力水平为：

k=                                            （23）

将最优努力程度k和激励因子β代入参与约束IR中，则政府给予企业低碳配送的固定补贴为：

α=？覣-+Q                                （24）

则政府对企业低碳配送的补贴为：

sπ=α+βπ-Q=？覣+-ε                              （25）

命题1：协作配送模式下企业低碳配送最优努力程度大于传统配送模式下企业最优努力水平。企业最优努力水平与政府收益系数监管力度成正比，与企业低碳配送成本系数成反比。但是传统配送模式下，企业低碳配送最优努力程度还与企业的风险规避程度和环境等不确定因素有关。

传统配送下企业最优努力程度为k==，而协作配送模式的最优努力程度k=，k=

=，因此协作配送下的低碳运作努力水平大于传统配送的低碳运作最优努力水平。

表明政府的监管力度越强，企业会更加主动的进行低碳配送，而同样的如果减排成本过高，企业因为低碳配送造成了成本损失，企业的低碳努力水平就会降低。当企业协作配送时，政企信息对称，此时政府监管力度要远大于传统配送时，因此企业的低碳努力水平更高。

命题2：协作配送模式下政企信息对称，所以政府只需要给予企业固定补贴。传统配送模式下政府的最优补贴系数β的大小与企业的政府的节能收益增加量x、监管力度δ呈正相关，与风险规避程度ρ、外生随机变量方差θ、企业低碳配送成本系数b呈负相关。企业减排风险越高，成本越大，政府越需要设置较高水平的补贴系数。当企业低碳配送受到环境、市场等随机因素的影响越小，企业低碳配送的稳定性越高，政府越倾向设定较高的最优补贴系数。

命题3：企业选择协作配送时政府的收益高于企业选择传统配送时的收益。

企业选择协作配送时，政府的收益为：

π=xπ-sπ-C=x+δk--εx-d-？覣=-εx-d-？覣                         （26）

企业选择传统配送时，政府的收益为：

π=xπ-sπ-C=x+δ+bεk+1+ρbθ-εx-d-？覣=-εεx-d-？覣              （27）

由π>π可以看出，政府在企业选择协作配送模式时收益更高。协作配送模式下，政府和企业信息对称，政府监管力度更大监管成本更低，且企业的低碳努力水平更高，碳排量更低，政府的环境收益增加，因此政府在企业选择协作配送模式时的收益高于选择传统配送模式时的收益。

3  结论与政策建议

本文通过研究传统配送和协作配送模式下的低碳运作的政府补贴机制，研究政府给予企业合理的低碳补贴，从而引导企业主动进行低碳减排，提高社会效益和环境效益。根据上文的研究，得到以下几点结论：

（1）传统配送模式下，企业的低碳努力水平与企业低碳配送成本系数，企业风险规避程度以及外界随机影响因素等有关，政府设计补贴机制时应考虑到企业的低碳努力水平和低碳配送成本，制定合理的补贴系数。（2）协作配送模式下，由于政企信息对称，政府可以通过监管平台来获取企业减排信息，因此政府只需要给予企业固定补贴，不需要再额外设置补贴系数。（3）相较于传统的配送模式，企业的低碳努力水平在协作配送模式下更高，政府可以获得更多的环境收益。政府不需要承担因为政企信息不对称而产生的代理成本，可以获得更大的减排效益，而企业则可以获得更多的低碳补贴，实现政府和企业双赢。

研究政府对企业的低碳配送补贴最终目的是节能减排，提高环境效益，根据本文的研究在此简单提出几点促进企业低碳配送的建议：（1）传统配送模式下，政府可以通过宣传生态环境政策，提高企业低碳配送的积极性，建立合理的激励机制，完善相应的法律法规政策，降低外部不确定性，促使企业进行低碳配送。（2）协作配送模式下，政府可以通过支持第三方平台发展提高监管水平，支持低碳技术发展降低企业低碳配送成本，同时给予企业合理的补贴，使企业弥补因为减排而造成的成本损失。（3）政府鼓励协作配送的发展，企业应认识到参与协作配送所带来的优势，作为社会的重要组成部分，同时也是经济发展和资源消耗的主体，理应承担起保护环境的重任。企业应积极参与协作配送，不但可以降低配送成本和碳排量，同时因为进行节能减排获得政府的补贴。综合各种因素，协作配送的低碳运作更能实现政府和企业的双赢，提高经济效益和环境效益。

研究协作配送模式下的低碳补贴问题不仅具有一定的理论意义，为政府促进低碳物流的发展提供了新的思路，更具有一定的实际意义，符合未来物流发展方向，同时为企业参与协作配送低碳减排提供补贴依据。政府通过激励和补偿企业，促使企业积极参与协作配送，不但使企业降低了成本，而且有利于实现节能减排，提高社会效益，保护生态环境，发展低碳物流。

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