不同权力结构下考虑碳税政策的制造/再制造决策

张炎亮, 程燕培, 夏西强

(1.郑州大学 管理学院,河南 郑州 450001; 2.郑州大学 商学院,河南 郑州 450001)

0 引言

随着经济的快速发展,自然资源日益稀缺和环境污染的加剧使得节能减排成为全球共同关注的焦点之一。为遏制碳排放的增加,各国政府纷纷采取了一系列的减排措施,包括开征碳税、实行碳交易和碳配额等,其中碳税被证明是一种有效的政策。碳税政策已在加拿大等21个国家广泛推行[1],成为减少碳排放、促进低碳经济发展的有效手段[2]。然而,碳税政策的实施对传统高能耗行业的冲击尤为明显,如可口可乐公司声称如果不采取措施减少碳排放,2018年之后的十年里,碳税政策的实施可能导致其利润下降47%[3]。由此看出,企业若想增强自身竞争力并追求经济效益最大化,必须采取措施以应对征收碳税带来的成本压力[4]。

制造商面临着通过废品回收再制造、研发绿色低碳产品及投资减排技术等措施来减少碳排放。毫无疑问的是,再制造作为一种高效的生产方式,已被证明可以有效节约能源并降低碳排放。基于此,探究企业在碳税政策下再制造对自身及市场的影响,以及OEM和再制造商在碳税机制下如何进行价格决策具有一定的理论和实践意义。

考虑碳税政策下的再制造成为近年来学术界关注的焦点之一。DING等[5]发现政府征收碳税能有效增加再制造产品的销量。夏西强和李飚[6]的研究表明碳税政策不仅有助于改善再制造商利润并在特定条件下也能提升OEM的收益。此外,LUO等[2]的研究强调了碳税政策能够激发制造商在废品再制造领域进行减排技术投资,从而有效降低碳排放。而张会臣和韩小雅[7]的研究发现虽碳税政策能刺激了生产商采取减排策略,但当消费者对再制品偏好较高时,碳税增加会削弱制造商的减排积极性。另外,SHARMA和VENKATARAMAN[8]分析了碳税政策和再制造策略对碳减排的影响,发现分散模式比集中模式更能显著降低碳排放。综上所述,碳税政策在推动再制造产业发展、提升企业利润及促进减排技术投资等方面发挥积极作用。

由于许多发展中国家的再制造产业刚刚起步,消费者对再制造产品的接受度较低,这使得OEM在市场竞争中占据优势地位。然而,一些OEM由于产能限制等原因可能放弃再制造产品的生产,此时许多第三方再制造商负责进行回收和再制造的全部流程,从而形成了规模优势。与此同时,法律规定再制造商可以在无需获取OEM许可的情况下对废旧产品进行回收再制造,从而为再制造商取得主导地位提供了有利条件。例如,在卡特彼勒与路虎的合作中,卡特彼勒成为路虎全球首选的再制造产品供应商之一。此外,市场中还存在一些权力相匹配的情况,例如惠普和英业达。因此,OEM和再制造商之间存在三种权力结构:OEM主导、再制造商主导和无领导者。以往研究大多假定OEM和再制造商之间存在特定的权力结构(通常一方是领导者),较少探讨不同主导模式对供应链运营决策的影响。不同的权力结构会因决策顺序的差异而对各成员企业的最优决策产生影响,从而使得OEM和再制造商间的竞争关系发生改变。供应链中的每个参与者都有动力争取主导权,以获取更大的市场份额。YANG等[9]研究了OEM和第三方再制造商之间的不同权力结构如何影响利润水平。

对于OEM而言,在不同强弱水平的第三方再制造商间如何选择?不同市场权力下的OEM和再制造商通常具备不同的定价能力,产品的定价策略将直接影响消费者的感知,进而改变新产品与再制造产品之间的竞争。同时,碳税政策的实施对供应链企业的碳减排具有推动作用。那么,市场权力结构的改变将如何影响供应链的碳减排?何种权力结构最有利于发挥碳税政策的效果?碳税政策反过来如何影响决策者的权力偏好?现有关于再制造供应链领域的文献较少涉及碳税问题的研究,也较少考虑碳税背景下权力结构的选择问题。

基于此,本研究以单个OEM和单个再制造商组成的供应链为研究对象,将市场权力结构(OEM主导、再制造商主导和势均力敌)与碳税问题相结合,重点探讨引入碳税政策后,新产品和再制造产品的需求、价格及企业利润的变化情况。在此基础上,比较三种权力配置模式下定价和市场需求的大小,进而分析供应链成员的模式偏好。最后,探讨碳税政策在改善环境方面的有效性,并对比碳税机制实施前后供应链企业利润的变化。通过探究不同权力结构下碳税对企业决策的影响规律,将有助于明确碳税对供应链成员权力结构的偏好会产生何种影响,以期为政府碳税政策的制定提供一定的借鉴意义,从而为推动市场权力结构的合理化提供理论依据。

1 模型介绍

1.1 问题描述

本文通过构建三种权力结构下OEM与再制造商间的博弈模型,分析碳税政策的实施对三种权力结构下供应链成员决策的影响。第一种为OEM主导,其博弈顺序为:OEM首先对单位新产品进行定价决策,然后再制造商对单位再制造产品进行定价决策。第二种为再制造商主导,其博弈顺序为:再制造商首先对单位再制造产品进行定价决策,然后OEM对单位新产品进行定价决策。第三种为势均力敌,OEM和再制造商同时对新产品和再制造产品进行定价决策。

1.2 模型符号

1.3 模型假设

假设1参考GONG等[10]的研究,再制造商支付给消费者的单位回收费用为常数,为不失一般性,设其为0。

假设2不考虑再制造产品数量受新产品数量的限制。由于废旧产品的回收源和周期并不唯一。参考GONG等[10]和高鹏等[11]的研究,再制造产品数量不受限符合企业回收再制造的现实。

1.4 需求函数

1.5 三种权力结构下引入碳税政策后OEM及再制造商的利润函数

1.5.1 OS模式

(1)

(2)

1.5.2 RS模式

(3)

(4)

1.5.3 VN模式

(5)

(6)

2 引入碳税政策后三种权力结构下求解

通过求解三种权力结构下的最优均衡解,得到以下结论:

结论1在OS,RS及VN三种模式下,决策函数与变量之间的关系:

根据结论1,可得下列结论2:

结论2三种权力结构下的最优解,具体见表1。

表1 三种权力结构下的最优解

令A1=-c-2δ-s-2t+cδ+δt+2>0;A2=-2c+δ+2s+2cδ-δs+δt-δ2>0;A3=3c-2δ-s+2t+2>0;A4=2c+δ-2s+cδ+δt-δ2>0。

3 结果分析

由结论2可得结论3-结论7。

结论3碳税对最优解的影响:

其中i∈{OS,RS,VN}。

由结论3可知,当政府开征碳税时,无论权力结构如何,随碳税的增加,新产品和再制造产品的价格均会上升。这导致消费者对新产品的需求量减少,而再制造产品的价格相对较低,因此再制造产品的需求量会增加。这一结论与夏西强和武晓晴[13]中仅考虑单一权力结构的研究结果一致。

结论4不同权力结构下单位产品零售价格的比较:

由结论4可知,市场权力结构会影响新产品及再制造产品的价格,且价格与权力结构间呈现“U”型变化关系。具体而言,当供应链中无领导者时,新产品和再制造产品的价格始终最低,但由于市场竞争激烈,其均衡需求并非最高。随着权力逐步转移给OEM或再制造商,价格是否会增加则取决于碳税的水平。当碳税水平较低时,在OS模式下,为了获取高额利润,OEM通常会为新产品设定较高价格,相应地,再制造产品的价格也最高。当碳税水平较高时,由于碳税额外增加了OEM的成本,促使其利润空间被压缩,一味提高价格可能会抑制消费者的购买积极性,此时OEM会采取低价促销策略。再制造商会利用其优势地位提高再制造产品的价格,相应地,新产品价格也随之上升。

结论5不同权力结构下产品需求量的比较:

由结论5可知,新产品的销量在再制造商主导时最高,而再制造产品的销量在OEM主导时最高。由此看出,三种权力结构下需求的大小与决策主体的市场权力并不匹配。究其原因,当OEM处于主导地位时,拥有先动优势。为了维持利润,OEM不得不提高产品价格。高价格降低了消费者的积极性,导致新产品的销售量降低。而当OEM处于劣势地位时,此时占有主导地位的再制造商可利用自身优势增大再制造产品的销售,迫于生存压力的OEM只能采取低价促销策略以稳定新产品的销售。再制造商主导的场景与此类似。由此可见,在充满不确定性的市场环境下,企业过分追求市场主导地位并不总是有利的。

结论6碳税政策对收益的影响:

1)对OEM利润的影响

2)对再制造商利润的影响

其中:

由结论6可知,无论市场权力结构如何,对再制造商而言,当消费者对再制造产品的认可度较高时,征收碳税比不征收碳税下的获利水平更高,并使竞争对手OEM的利润更小。

结论7碳税政策对环境的影响:

由于再制造可以有效降低生产过程中对环境的影响,与新产品相比,生产再制造产品所消耗的能源和原材料更少,因此单位再制造产品对环境的影响更小。与之前的研究[13]类似,本文将环境影响表述为:E=en×qn+er×qr。

1)比较三种权力结构下采取碳税和不采取碳税对环境的影响程度

2)比较三种权力结构下碳税机制实施前后对环境影响的降低程度

由结论7可知,政府实施碳税政策可有效降低OEM和再制造商生产过程中对环境的影响。无论消费者对再制造产品认可度如何,OS模式下对环境影响的降低程度均最小。当消费者对再制造产品偏好较低时,处于主导地位的再制造商可以利用自身优势地位来促进再制造产品的销售。因此,与VN模式相比,RS模式下环境影响降低幅度较大。当消费者对再制造产品的偏好较高时,由结论5可知,在VN模式下再制造产品的销量较高,继而能有效降低对环境的影响。

4 数值分析

从表1可以看出,利润函数较为复杂,不易直接进行数理证明。因此,以再制造发动机为例,采用数值仿真的方法来研究碳税与消费者对再制造产品的认可度对OEM利润(如图1所示)及对再制造商利润的影响(如图2所示)。根据夏西强和武晓晴[13]的研究,与新产品相比,对废旧发动机进行再制造可以节约50%的成本,本文取c=0.4,s=0.2。

图1 t和δ对OEM利润的影响

图2 t和δ对再制造商利润的影响

由图1可知,无论何种模式,当消费者对再制造产品的偏好增强或碳税增加时,OEM的利润均会降低。由图2可知,随着碳税的增加及消费者对再制造产品偏好的不断增强,再制造商的利润会随之增大。这些结果进一步验证了碳税和消费者对再制造产品认可度对供应链利润的重要影响。

同时,为比较不同权力结构下OEM和再制造商的利润水平,令δ=0.3,得出碳税对OEM利润(如图3)和再制造商利润(如图4)的影响。

图3 不同主导模式下OEM的利润

由图3可知,对OEM而言,随着碳税t的增加,其利润水平不断下降。对比三种模式,发现在碳税水平较低时模式偏好为OS≻RS≻VN,“主动进攻策略”为最优策略,“主动防守策略”次之,但其与“主动进攻策略”效果几乎相同。该图验证了结论4的观点。当t>0.1846时,OEM的偏好是RS≻OS≻VN,其最优选择为“积极防御策略”,此时将权力转移给再制造商对其更为有利,与结论4及结论5观点一致。

图4 不同主导模式下再制造商的利润

由图4可知,对再制造商而言,当碳税负担较小时,其模式偏好为OS≻RS≻VN。与结论4的2)一致,再制造产品的单位零售价格在OS模式下最高,在VN模式下最低。然而,随着t的持续增大,再制造产品的单位零售价格在RS模式下最高,这一趋势验证了结论4的2)观点,再制造商会逐渐调整为“主动进攻策略”。

5 结论

由于不同权力配置模式下OEM与再制造商的利益分配结构不同,本文以单个OEM和单个再制造商组成的二级供应链为对象,研究在OEM主导、再制造商主导和势均力敌三种模式下,引入碳税政策对制造/再制造决策的影响,以及在何种权力结构下碳税机制能更好地发挥减排效果。研究发现:(1)无论何种权力结构,政府实施碳税政策均能增加再制造产品在市场中的竞争优势,促进再制造产业的发展,进一步验证了政府征收碳税的必要性。提高碳税将会巩固和提升再制造商的市场地位,使其能占据部分新产品市场份额。 (2)无论碳税水平如何,新产品和再制造产品的价格始终在VN模式下最低,主要系势均力敌时,市场竞争最为激烈,导致销售价格最低,但销量并非最大。随着权力逐步转移给OEM或者再制造商,其价格是否增加取决于碳税水平。具体而言,当碳税水平较低时,在OS模式下,OEM通常会设定较高的新产品价格以获取高额利润,再制造产品的价格也相应增加。反之,当碳税水平较高时,由于新产品生产成本较大,仅通过提高价格会影响销量,此时OEM会选择低价促销策略,而处于供应链主导地位的再制造商则会提高再制造产品的价格以获取更高的收益。因此,在RS模式下的新产品和再制造产品的价格最高。(3)新产品和再制造产品的需求量对权力结构不敏感,在不确定性市场条件下,成为市场领导者并不总是有利的。对OEM和再制造商而言,为分别提升新产品和再制造产品的销量,“主动防守策略”是最佳策略,“市场平分策略”次之,“主动进攻策略”则是最劣的战略模式。(4)从理论机制的角度来看,政府应积极推行碳税政策以推动再制造产业的发展。但由于征收碳税会导致OEM利润下降,这进一步说明征收碳税的过程是OEM让利于再制造商的过程。因此,政府需把握好征收碳税的程度,以确保供应链系统能更加稳定地运作。(5)政府实施碳税政策对环境影响均是有利的。当消费者对再制造产品的偏好程度较低时,或新产品与再制造产品对环境的影响比值较小时,在RS模式下应积极推行碳税政策,在OS及VN模式下可采取其他策略,如补贴、碳交易等。

综上所述,无论何种主导模式下,政府实施碳税均能有效降低对环境的影响,且降低程度与供应链的权力配置模式密切相关。当消费者对再制造产品的偏好程度较低时,在RS模式下,对环境影响的降低程度最大,这反映了在供应链中拥有主导权的企业对整个供应链具备监督和约束的效应。另外,由于征收碳税会导致新产品的价格增加,从而降低消费者的购买意愿,进而影响OEM的利润水平。而对再制造商而言,相比新产品,再制造产品价格水平相对较低,在新产品和再制造产品存在竞争的情况下,碳税政策可以进一步促进再制造产品的销售。尤其当消费者对再制造产品的认可度较高时,这将在一定程度上会提升再制造商的收益水平,从而促进再制造业的发展。