基于碳關(guān)稅和配額的再制造決策研究

程文成 李巍

摘 要 在跨國閉環(huán)供應(yīng)鏈中考慮碳關(guān)稅、碳配額和碳稅三種政策的影響，分別建立了出口國制造商（OEM）再制造模型和OEM授權(quán)進口國零售商進行再制造模型，得到不同模型中OEM和零售商的最優(yōu)價格、最優(yōu)銷售量、最優(yōu)利潤，進一步分析了產(chǎn)品碳排放總量是否超過配額的不同情形下新產(chǎn)品碳排放量對新產(chǎn)品和再制造品價格、銷售量的影響以及其中碳關(guān)稅和碳稅發(fā)揮的作用.結(jié)果表明，在配額限制下，存在碳關(guān)稅、碳稅以及兩種政策共同約束的取值區(qū)間，當(dāng)稅率水平在不同區(qū)間時，新產(chǎn)品碳排放量對兩種產(chǎn)品的價格、銷售量有不同的影響.

關(guān)鍵詞 產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟學(xué);跨國閉環(huán)供應(yīng)鏈;博弈論;碳關(guān)稅;碳配額;再制造決策

中圖分類號 F253 ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼 A

Abstract Considering the influence of carbon tariff and carbon quota and carbon tax on the global closed-loop supply chain， this paper establishes two models. One is the remanufacturing model of the manufacturer （OEM） in the exporting country， the other is the remanufacturing model of OEM authorized retailer in the importing country. Solving the optimal price， sales volume and profit of OEM and retailer in different models， and under different circumstances of whether the total carbon emissions of products exceed the quota， analyzing the impact of new product carbon emissions on the price and sales volume of the two products， as well as the role of carbon tariff and carbon tax. The results show that under the quota limit， there are three value intervals of carbon tariff， carbon tax and two policies. When the tax rate level is in different intervals， the carbon emissions of new products have different effects on the two products' price and sales volume.

Key words industrial economics; global closed-loop supply chain; game theory; carbon tariff; carbon quota; remanufacturing decisions

1 引 言

隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，環(huán)境保護成為各國政府關(guān)注的焦點，跨國閉環(huán)供應(yīng)鏈的再制造也逐漸引起更多的關(guān)注.碳關(guān)稅、碳配額和碳稅作為針對溫室氣體排放量制定的有關(guān)政策，一方面可以抑制企業(yè)碳排放、保護環(huán)境，另一方面也影響著企業(yè)的經(jīng)濟利潤.閉環(huán)供應(yīng)鏈具有低污染的特性[1]，其管理模式有助于企業(yè)積極應(yīng)對環(huán)境壁壘、創(chuàng)建綠色經(jīng)營環(huán)境[2]，研究碳關(guān)稅、配額和碳稅對企業(yè)再制造決策的影響，設(shè)置合理的碳約束政策對協(xié)調(diào)經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護、政府與企業(yè)的關(guān)系都具有重要意義.

碳稅近年來已在法國、英國等多國實施，學(xué)者們圍繞碳稅在閉環(huán)供應(yīng)鏈中的影響進行了多方面的研究.一些學(xué)者將碳稅與其他碳約束政策對比，討論碳稅對企業(yè)和政府的影響.Li等（2017）[3]探討了邊界碳調(diào)整（BCA）與實行碳稅之間的差異，結(jié)果表明征收碳稅更具成本效益.Huang等（2020）[4]對比了限制總碳排放、碳稅和總量管制與交易三項政策對企業(yè)的影響，認為若企業(yè)采用較高效率的綠色技術(shù)，碳稅政策將更有利.與碳稅不同，碳關(guān)稅還未在哪個國家實施，但2009年美國眾議院通過《美國清潔能源安全法案》，宣布從2020年起對進口產(chǎn)品收取碳關(guān)稅，這已經(jīng)引起了學(xué)者們有關(guān)碳關(guān)稅對中國經(jīng)濟和社會福利的影響的討論.袁嫣（2013）[5]基于一般均衡模型得出碳關(guān)稅對我國外貿(mào)、經(jīng)濟等方面具有負面影響.曲如曉等（2011）[6]認為進口國征收碳關(guān)稅能提高本國福利水平，但福利變化程度與進口國碳稅、出口國是否征收碳稅等情況有關(guān).

碳稅和碳關(guān)稅以外，碳配額也是降低碳排放量的重要手段之一，學(xué)者們對閉環(huán)供應(yīng)鏈中碳配額的影響也進行了探討.胡東濱等（2016）[7]研究了基于產(chǎn)量的碳配額分配對閉環(huán)供應(yīng)鏈定價的影響，提出 “共同但有區(qū)別”的碳配額分配政策.程發(fā)新等（2017）[8]在碳配額約束下考慮了碳稅的影響，認為最優(yōu)碳稅保證了均衡狀態(tài)下制造商的碳排放量沒有超過限額，若放寬限額，制造商利潤增加的同時碳排放量也在增加，企業(yè)環(huán)境績效與經(jīng)濟績效存在差異.

在上述研究中將碳關(guān)稅和配額結(jié)合起來研究較少，碳關(guān)稅、配額和碳稅對于企業(yè)碳排放決策的影響還尚不清晰.因此求解閉環(huán)供應(yīng)鏈中制造商和零售商的最優(yōu)決策，并研究碳關(guān)稅、配額和碳稅對企業(yè)再制造決策的影響，對政府設(shè)置合理的碳約束政策提供參考具有一定現(xiàn)實意義與價值.

2 模型描述與假設(shè)

假設(shè)一個由出口國制造商（OEM）和進口國零售商組成的跨國閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)，該系統(tǒng)中，OEM為主導(dǎo)決定產(chǎn)品的再制造方式，即自己進行再制造或授權(quán)零售商再制造，用i∈{O，A}表示OEM再制造模型或零售商再制造模型.市場上同時存在新產(chǎn)品和再制造品兩種產(chǎn)品，OEM和零售商以利潤最大化為決策目標(biāo)，即πiO和πiR最大.OEM決定新產(chǎn)品和再制造品的批發(fā)價win和wir，零售商決定它們的零售價pin和pir.新產(chǎn)品和再制造品的銷量分別為qin和qir，cn和cOr表示OEM生產(chǎn)新產(chǎn)品和再制造品的單位生產(chǎn)成本，cRr表示零售商生產(chǎn)再制造品的單位生產(chǎn)成本.

參考曾劍鋒等（2015）[9]的研究，記OEM生產(chǎn)單位新產(chǎn)品的碳排放量為en.OEM和零售商受到碳關(guān)稅、配額和碳稅的影響，都會努力改進各自的碳減排技術(shù)水平λO和λR以減少碳排放量，假設(shè)所生產(chǎn)的單位再制造品的碳排放量相同，即用βen表示OEM和零售商生產(chǎn)再制造產(chǎn)品的碳排放量，0<β<1.進口國政府對進口的新產(chǎn)品和再制造產(chǎn)品的碳排放總量分別設(shè)置碳配額En和Er，qn0和qr0表示新產(chǎn)品和再制造品的碳排放總量剛好達到配額時的產(chǎn)量，對超過配額的部分從量征收碳關(guān)稅fn和fr，同時對國內(nèi)企業(yè)也將設(shè)置碳稅tc以約束企業(yè)碳排放量.

OEM和零售商的單位產(chǎn)品碳減排量分別為xiO和xiR，根據(jù)程永宏等（2015）[10]的研究，碳減排技術(shù)的開發(fā)成本與碳減排量的平方成正比，則OEM的碳減排成本為λOx2O，零售商若進行再制造生產(chǎn)的碳減排成本為λRx2R.

假定μ為消費者認為新產(chǎn)品的價值，ρ為再制造品對于消費者而言的滿意程度，則消費者認為再制造品的價值為ρμ，受消費者環(huán)保意識以及再制造技術(shù)水平等因素影響，消費者對再制造品的認可度較低，所以總有0<ρ<1.同時，應(yīng)保證供應(yīng)鏈有效運行，參考邢光軍等（2017）[11]的研究假設(shè)αρ-cOr-fβen>0，8ρλO-f2>0.

根據(jù)程晉石等（2018）[12]、Atasu等（2008）[13]的研究，消費市場總?cè)萘繛棣粒a(chǎn)品數(shù)量完全由市場需求決定，即qn=dn、qr=dr，產(chǎn)品的市場需求與價格滿足如下關(guān)系.

推論1 表示當(dāng)OEM生產(chǎn)的兩種產(chǎn)品的碳排放量小于配額時，其批發(fā)價、零售價和銷量不受新產(chǎn)品碳排放量的影響.當(dāng)新產(chǎn)品的碳排放量超過配額，再制造產(chǎn)品的碳排放量小于配額時，再制造品的批發(fā)價和零售價不受新產(chǎn)品碳排放量高低的影響，新產(chǎn)品的價格和兩種產(chǎn)品銷量受到其碳排放量的影響與對新產(chǎn)品征收的碳關(guān)稅有關(guān)，當(dāng)該碳關(guān)稅較低時（fnf1n），新產(chǎn)品碳排放量越高則新產(chǎn)品價格越低，新產(chǎn)品銷量越高，再制造品銷量越低.

當(dāng)再制造品的碳排放量超過配額，而新產(chǎn)品的碳排放量小于配額時，新產(chǎn)品價格均不受其碳排放量的影響，再制造品價格受到新產(chǎn)品碳排放量的影響與對再制造品征收的碳關(guān)稅有關(guān)，當(dāng)該碳關(guān)稅較低時（frf1r），新產(chǎn)品碳排放量越高則再制造品價格越低，再制造品銷量越高，新產(chǎn)品銷量越低.

當(dāng)兩種產(chǎn)品的碳排放量都超出配額時，單位新產(chǎn)品碳排放量越高，新產(chǎn)品銷量越低，兩種產(chǎn)品的零售價和批發(fā)價及再制造品銷量受到新產(chǎn)品碳排放量的影響與對兩種產(chǎn)品征收的碳關(guān)稅有關(guān).當(dāng)對再制造品征收的碳關(guān)稅較對新產(chǎn)品征收的碳關(guān)稅更高時fr>Y1或Y2Y3或?qū)π庐a(chǎn)品征收碳關(guān)稅很低時fn

由此可知，當(dāng)僅一種產(chǎn)品的碳排放量超出配額時，對超出部分征收的碳關(guān)稅較低時，產(chǎn)品價格與新產(chǎn)品碳排放量正相關(guān)，該產(chǎn)品銷量與新產(chǎn)品碳排放量負相關(guān)，而征收的碳關(guān)稅較高時，產(chǎn)品價格與新產(chǎn)品碳排放量負相關(guān)，該產(chǎn)品銷量與新產(chǎn)品碳排放量正相關(guān).這是由于較低的碳關(guān)稅雖然提高了制造商和零售商的成本，但增加的成本較少，相較于投資碳減排技術(shù)，企業(yè)更愿意把成本負擔(dān)轉(zhuǎn)嫁給消費者，消費者將減少對該產(chǎn)品的消費使其銷量減少，由于替代效應(yīng)而增加另一種產(chǎn)品的需求.而較高的碳關(guān)稅增加的成本更多，企業(yè)直接提高價格會減少消費者的需求進而顯著減少企業(yè)利潤，此時企業(yè)開發(fā)碳減排技術(shù)更有主動性，有利于促進企業(yè)節(jié)能減排.當(dāng)兩種產(chǎn)品的碳排放量都超出規(guī)定配額時，單位新產(chǎn)品碳排放量對兩種產(chǎn)品的價格以及再制造品銷量的影響與征收的兩種碳關(guān)稅的相對大小有關(guān)，對新產(chǎn)品征收更高的碳關(guān)稅，對促進企業(yè)減少新產(chǎn)品碳排放量有積極作用.

4 結(jié) 論

通過建立OEM再制造模型和OEM授權(quán)零售商進行再制造模型，研究了基于碳關(guān)稅和配額的再制造決策.結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)OEM和零售商的碳減排技術(shù)水平、單位再制造品碳排放量與單位新產(chǎn)品碳排放量的比率、消費者對再制造品的滿意程度等參數(shù)確定時，可以得到在產(chǎn)品碳排放總量是否超過配額的不同情形下碳關(guān)稅和碳稅影響OEM和零售商最優(yōu)決策的多個閾值。由此可以找到關(guān)于碳關(guān)稅和碳稅稅率水平的多個取值區(qū)間，在不同的區(qū)間中，OEM和零售商的銷售量、價格受單位新產(chǎn)品碳排放量的影響不同，廠商會隨之調(diào)整自己的再制造策略，以實現(xiàn)利潤最大化目標(biāo).

參考文獻

[1] 郭修遠，李曼，李巍.閉環(huán)供應(yīng)鏈環(huán)境下考慮廣告投入的兩階段再制造模型研究[J].經(jīng)濟數(shù)學(xué)，2018，35（3）：15-20.

[2] 黃瑾瀅，李巍.“一帶一路”背景下中國企業(yè)跨國再制造決策研究[J].經(jīng)濟數(shù)學(xué)，2019，36（3）：46-51.

[3] LI Y Z， SU B. The impacts of carbon pricing on coastal megacities： A CGE analysis of Singapore [J]. Journal of Cleaner Production， 2017， 165： 1239-1248.

[4] HUANG Y S， FANG C C， LIN Y A. Inventory management in supply chains with consideration of ?logistics，green investment and different carbon emissions policies [J]. Computers & Industrial Engineering， 2020， 139：106207.

[5] 袁嫣.基于CGE模型定量探析碳關(guān)稅對我國經(jīng)濟的影響[J].國際貿(mào)易問題，2013（2）：92-99.

[6] 曲如曉，吳潔.論碳關(guān)稅的福利效應(yīng)[J].中國人口·資源與環(huán)境，2011，21（4）：37-42.

[7] 胡東濱，肖晨曦.基于產(chǎn)量碳配額分配對競爭性閉環(huán)供應(yīng)鏈定價及回收影響研究[J].工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟，2016，35（9）：52-59.

[8] 程發(fā)新，袁猛，徐靜.碳限額約束下考慮碳稅的隨機需求型閉環(huán)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)均衡決策[J].科技管理研究，2017，37（1）：233-237.

[9] 曾劍鋒，柳鍵.碳減排背景下閉環(huán)供應(yīng)鏈生產(chǎn)與回收策略研究[J].江西師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2015，39（5）：536-544.

[10]程永宏，熊中楷.碳稅政策下基于供應(yīng)鏈視角的最佳減排與定價策略及協(xié)調(diào)[J].科研管理，2015，36（6）：81-91.

[11]邢光軍，李培君.碳減排情形下的閉環(huán)供應(yīng)鏈差別定價模型研究[J].軟科學(xué)，2017，31（9）：138-144.

[12]程晉石，李幫義，龔本剛等.考慮再制造品商標(biāo)許可和擔(dān)保的策略組合分析[J].管理工程學(xué)報，2018，32（1）：146-153.

[13]ATASU A， SARVARY M， VAN-WASSENHOVE L N. Remanufacturing as a marketing strategy [J]. Management Science， 2008， 54（10）：1731-1746.