碳信息不對稱下雙渠道供應鏈的決策分析

胡一娟，楊 磊 （華南理工大學 經濟與貿易學院，廣東 廣州510006）

0 引 言

據國際能源署發布的報告顯示，2018 年全球二氧化碳排放量達331.43 億噸，創歷史新高。二氧化碳排放過量的問題對人類的生存造成了威脅。在《京都議定書》的倡議下，各國政府均制定相應的政策法規來限制碳排放。其中碳交易機制通過政府管制和市場調節相結合的手段來限制碳排放，目前已經成為各國政府的優先選擇[1]。我國于2013 年在北京等七省市啟動碳交易試點，在2017 年統一啟動了碳排放權交易市場，目前進展順利。

碳交易機制的實施需要企業進行碳信息披露。然而，在實際運營中，部分企業受利益驅動不會披露真實的碳信息，如大眾汽車在2015 年謊報二氧化碳尾氣排放量，約有9.8 萬輛的汽油車涉事其中[2]。此外，碳交易機制的引入可能會導致企業的利潤損失，部分企業可能會謊報碳信息，比如碳減排成本、碳排放量等，以此來獲得競爭優勢。但信息在供應鏈成員之間的不對稱性會增加企業決策的難度，造成供應鏈失調。目前，針對信息不對稱，現有的文獻大部分研究的是成本、需求、庫存等信息不對稱問題以及協調機制，較少有文獻研究碳信息不對稱問題。顏波等[3]分析了成本信息不對稱下供應鏈成員的最優定價策略及制造商不同謊報策略對供應鏈的影響。Ma[4]建立了零售商為主導的兩級供應鏈，研究了信息對稱與企業社會責任成本系數（CSR） 不對稱情形下的批發價契約設計，以及制造商和零售商信息共享的價值和（CSR） 對供應鏈成員的利潤影響。Babich等[5]考慮了需求信息不對稱下的協調研究。楊磊等（2016）[6]表明當制造商和零售商分別擁有碳信息優勢時，零售商會謊報而制造商無謊報動機。

隨著電子商務的飛速發展，越來越多的企業引入線上直銷渠道來銷售產品，如IBM、Dell、Nike 等[7]，這使得供應鏈的渠道和結構發生變化。當前國內外學者對于雙渠道供應鏈的研究主要集中于雙渠道供應鏈的渠道選擇、渠道競爭、定價策略以及協調機制方面[8-12]。Panda 等[9]研究了產品生命周期內單位成本遞減的高科技產品雙渠道供應鏈中傳統分銷渠道和網絡直銷渠道的競爭問題。陳國鵬等[11]建立了雙渠道供應鏈的價格折扣和廣告需求模型，探討了制造商在線渠道與傳統零售渠道同時存在價格和廣告競爭下的合作廣告問題。現有的研究表明，合理的定價將有效減少渠道沖突和雙重邊際效應。越來越多的學者將碳排放等與雙渠道供應鏈結合起來研究，探討了低碳環境下雙渠道供應鏈的生產、定價和減排決策，得到了一些有用的結論[13-15]。鑒于此，本文在碳交易機制下，將制造商減排行為和消費者低碳偏好納入模型，研究了制造商占主導地位的雙渠道供應鏈的減排和定價決策，并擴展了碳信息不對稱的研究，為企業決策提供依據。

1 模型描述與假設

本文研究一個制造商占主導的兩級雙渠道供應鏈，如圖1 所示。此種結構下是制造商引入電子渠道，這方面的企業有海爾、美的等。在碳交易機制下，當制造商實際的碳排放量低于政府分配的碳配額時，可以在二級市場上出售多余的碳配額以此獲利，反之則需要購買碳配額。

圖1 雙渠道供應鏈結構

1.1 基本假設

建立基本數學模型前，先作以下假設：

（1） 在碳交易機制下，碳交易價格是外生變量，由碳交易市場決定。

（3） 制造商和零售商所面對的需求是產品的減排量和銷售價格的線性函數。

（4） 考慮到目前的雙渠道供應鏈中存在產品線上和線下價格一致的情況，假設pr=pd=p。

1.2 需求函數構建

零售渠道和直銷渠道的需求公式分別為：

其中：Dr和Dd分別為產品在零售渠道和直銷渠道的需求；a是產品的基本市場需求，并且是常數；ρ 是消費者對零售渠道的偏好程度，1-ρ 是消費者對直銷渠道的偏好程度（0＜ρ＜1）；pr和pd分別代表傳統渠道和直銷渠道的銷售價格；e代表單位產品的碳減排量；b1是各渠道價格敏感系數，b2是交叉價格敏感系數，b1＞b2；βr和βd是單位產品的碳排放敏感系數，βr ＞βd, 因為在零售渠道消費者可以更好地了解產品的低碳水平。

基于假設（4），零售渠道和直銷渠道的需求公式分別為：

此時，b=b1-b2。其它符號說明：eo為單位產品初始碳排放量；E為政府分配給企業的碳配額；pe為碳交易價格；為企業的實際利潤；為碳信息不對稱下制造商的公開利潤。其中i=｛m,r｝分別表示制造商和零售商，j=｛A,B,C｝分別表示碳信息對稱、碳減排成本謊報和初始碳排放量謊報。

2 雙渠道供應鏈決策模型

2.1 碳信息對稱下的供應鏈決策（模型A）

此模型下，制造商先決定單位產品的減排量以及批發價格，零售商再決定產品的零售價格。制造商的利潤函數為：

零售商利潤函數：

根據利潤函數，可得命題1：

2.2 碳減排成本謊報時的最優決策（模型B）

在碳交易機制下，制造商擁有碳減排成本以及初始碳排放量信息優勢。當其采取謊報策略時，假設制造商碳減排成本謊報因子為λ1，初始單位碳排放量謊報因子為λ2。制造商采取謊報行為時，對零售商公布的減排成本為公布的初始單位碳排放量為λ2e0。0＜λ1λ2（）≤1 表示低報碳信息，反之則表示高報碳信息。

為了使決策行為和謊報信息一致，制造商會按照公開利潤最大化來決定批發價格和減排量。在此基礎上，零售商相信制造商提供的碳減排成本信息，并決定零售價格。

制造商的公開利潤函數為：

制造商的實際利潤函數為：

零售商利潤函數：

根據利潤函數，可得命題2：

證明過程同命題1，故省略。

命題3 碳減排成本信息對稱與不對稱下有：

命題3 表明：（1） 制造商低報碳成本信息會促進減排。制造商按照公開利潤最大化來決定碳減排量，因此，當其低報碳成本信息時會增加對減排的投入以此來獲取零售商的信任。（2） 當碳價格較低時，低報碳成本信息會使產品的批發和零售價格增大；當碳價格較高時，高報碳成本信息則會增大產品的批發和零售價格。當碳價格較高時，高報碳成本信息導致的碳成本增加占據了主導地位，制造商會通過提高批發價格將減排成本和碳交易機會成本轉移給零售商，相應地，零售價格也會增加。

制造商作為一個理性人，總是從自身利潤最大化的角度出發進行決策。因此，制造商謊報碳信息與否依賴于謊報成本信息與實際信息時利潤的大小。由可知，制造商實報碳成本信息時，制造商獲得的利潤最大。

2.3 初始碳排放量謊報時的最優決策（模型C）

制造商按照公開利潤最大化制定碳減排量和批發價格，在此基礎上，零售商相信制造商提供的碳排放量制定零售價格。此時，利潤函數如下：

制造商的公開利潤函數為：

制造商的實際利潤函數為：

零售商利潤函數：

根據利潤函數，可得命題4：

證明過程同命題2，故省略。

命題5 初始碳排放量信息對稱與不對稱下有：

證明過程同命題3，故省略。

命題5 表明：（1） 制造商低報初始碳排放量信息會促進減排。為了使決策行為和謊報信息一致，制造商會增大碳減排的投入。（2） 當碳價格較低時，謊報碳排放信息對批發和零售價格的影響與η 有關。此時，當η 較低時，低報碳排放信息會使產品的批發和零售價格增大。當碳價格較高時，高報碳排放信息則會增大產品的批發和零售價格。

證明過程同結論1，故省略。

制造商作為一個理性人，總是從自身利潤最大化的角度出發進行決策。謊報碳排放量信息會使制造商最優利潤降低，不謊報信息時可以最大化其利潤。因此，制造商會真實披露碳排放信息。

3 各參數對最優決策的影響

基于第2 節的命題，通過計算，可得如下推論。

推論1 表明無論制造商是否謊報碳信息，減排成本系數對碳減排量、批發以及零售價格的影響是不變的。制造商的最優碳減排量隨著η 的增大而降低。批發和零售價格隨η 的變化趨勢與碳交易價格有關。當碳交易價格較小時，產品的批發和零售價格隨η 的增加而降低。當碳交易價格較大時，產品的批發和零售價格隨η 的增加呈遞增趨勢。當η 增大時，減排成本增加，為了節約成本，產品的單位碳減排量降低。此時，消費者的需求也降低。當碳交易價格較小時，由碳減排量降低而導致的碳交易機會成本不占據主導地位，制造商為了提高收益會通過降低批發價格來刺激需求。當碳交易價格較大時，η 增大導致的碳成本增加占據了主導地位，制造商會通過提高批發價格將減排成本和碳交易機會成本轉移給零售商。

推論2 消費者零售渠道偏好對供應鏈決策的影響滿足：

推論2 表明（1） 無論制造商是否謊報碳信息，制造商最優碳減排量隨著消費者對零售渠道的偏好程度的增大（ρ ）而減小。當ρ 的值增大時，意味著直銷渠道的基本需求也降低，制造商通過直銷渠道獲取的收入降低，因此制造商會降低碳減排的投入。（2） 產品的批發、零售價格隨ρ 的變化與碳價格以及減排成本系數有關。當碳價格較低時，批發價格隨ρ 增大而減小。當ρ 增大，單位碳減排量降低，產品的總需求降低，制造商為了提高收益會通過降低批發價格來刺激需求。當碳價格較大時，批發價格隨ρ 的變化與η 有關。當η 較小時，批發價格隨ρ 增大而增大。此時當ρ 增大時，碳減排量降低，產品的總需求降低且碳成本較大，制造商為了實現收益會提高批發價格。（3） 當碳價格較小時，零售價格隨ρ 的變化與η 有關。此時，當η 較小時，銷售價格隨ρ 的增加而降低。當ρ 增大時，碳減排量降低，產品的總需求降低，而該情況下受減排成本和碳交易機會成本的影響小，所以需要降低零售價格刺激需求來增加利潤。

4 結 論

本文在碳交易機制下，將制造商減排行為和消費者低碳偏好納入模型，研究了制造商占主導地位的雙渠道供應鏈的減排和定價決策，并擴展了碳信息不對稱的研究，通過對企業決策的分析，得出如下結論：

（1） 制造商低報碳成本信息和碳排放量信息會促進減排。當碳價格較高時，高報碳成本信息和初始碳排放信息會使產品的批發和零售價格增大。

（2） 當碳價格較低時，低報碳成本信息會使產品的批發和零售價格增大；而此時謊報碳排放信息對批發和零售價格的影響與減排成本系數有關。當減排成本系數較低時，低報碳排放信息會使產品的批發和零售價格增大。

（3） 從利潤的角度出發，制造商會真實的披露碳成本和初始碳排放量信息。因為只有真實披露信息時制造商獲得的利潤最大。

（4） 無論制造商是否謊報碳信息，減排成本系數和傳統零售渠道偏好對碳減排量、批發以及零售價格的影響是不變的。本文的模型構建尚有不足之處，未來可以考慮需求的隨機性、全生命周期的碳排放、存在競爭時制造商的謊報決策等問題。