高質量發展視域下供應鏈碳中和融資策略研究

鄒霞 馮子洋 鄭月龍 王琳

摘 要：實現碳減排碳中和是經濟社會高質量發展的內涵要求，供應鏈是溫室氣體減排的主要貢獻者，是碳中和的重要載體。將供應鏈碳中和與供應鏈融資生產問題相結合，基于Stackelberg博弈理論方法，利用均值-方差理論構建效用函數，在分散與集中決策下供應鏈雙方面臨不同的資金約束如何選擇融資生產策略進行研究，并在內部融資模式下進行契約協調。研究表明：分散決策下制造商采用提前支付的內部融資策略可獲得更多利潤，零售商參與內部融資可獲得競爭優勢；在集中決策下供應鏈各項決策全面優于分散決策；提前支付模式下，兩部定價契約可以對風險厭惡型制造商的碳中和供應鏈進行協調。最后通過算例分析來驗證結論。

關鍵詞：高質量發展；供應鏈碳中和；風險厭惡；資金約束；融資策略

文章編號：2095-5960（2023）05-0091-10；中圖分類號：F205;F124;D64；文獻標識碼：A

一、 引言

當前，溫室氣體大量排放嚴重威脅經濟社會可持續發展，使得碳中和得到各國各界的廣泛關注。2020年9月中國向世界宣布2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和，美國和日本等國家及歐盟也承諾在2050年實現碳中和。然而，即使現在能完全杜絕碳排放，當前大氣中溫室氣體所產生的惡劣影響在未來100年內都不可逆轉。［1］與企業生產過程中直接碳排放相比，供應鏈消耗了全球絕大部分的能源，是全球溫室氣體排放的主要貢獻者。如沃爾瑪2010年官方數據顯示大約90%碳排放來自供應鏈，僅有10%產生于經營活動；［2］巴西Natura Cosméticos公司2009年數據顯示，96%來自供應鏈上下游的碳排放。［3］而綠色供應鏈管理能夠有效調動全產業鏈系統性節能減碳，可助推碳達峰碳中和行動。［4］隨著環保意識逐漸增強，消費者也偏好購買環境友好型產品，即使這類產品價格更高。［5］只要消費者存在環保意識，對綠色產品有需求，制造商就會進行減排投資活動。［6］由此可見，供應鏈是研究碳中和問題的重要載體，這也是經濟社會高質量發展的內涵要求。

與本文相關研究文獻主要聚焦供應鏈融資、供應鏈碳減排及供應鏈協調領域。首先，關于供應鏈融資的相關研究，韓景旺等指出供應鏈融資創新是金融創新的重要方面。［7］陶毅等研究了電商平臺為資金約束的零售商或資金約束的供應商提供融資時，供應鏈各成員企業的最優決策及其效用；［8］Jin等構建了一個由資金約束的零售商、供應商和風險厭惡的銀行組成的供應鏈融資系統，討論了零售商的資本水平、銀行的風險厭惡以及保險公司的裝載系數如何影響最優庫存和保險決策。［9］Lai等研究調查了供應鏈中部分信貸擔保計劃和延期付款與銀行貿易信貸融資計劃。［10］

其次，關于供應鏈融資與綠色低碳的相關研究，李波等研究了低碳環境下資金約束制造商的供應鏈中成員決策策略及融資模式選擇問題；［11］楊琦峰等構建了制造商與經銷商選擇完全不合作、部分合作及完全合作三種情況下的融資模型，討論政府碳配額及消費者環保意識對供應鏈融資決策的影響；［12］楊浩雄等討論了綠色供應鏈中資金約束型制造商在集中與分散決策下采用提前支付與銀行借貸的融資策略并與無約束對比并得出企業的最優決策；［13］郭志芳等針對存在資金約束的綠色供應鏈，研究了公平關切制造商在銀行信貸以及零售商預付款兩種融資下的綠色投入與定價策略；［14］Luo等研究了具有期權的兩級綠色供應鏈在資金約束和融資信貸支持下的最優采購決策；［15］Zou等研究了由一個供應商主導和一個制造商組成的兩級供應鏈中，當產品產量不確定且消費者具有低碳偏好時，制造商的融資和訂貨決策以及有無碳減排投資時供應商的價格決策。［16］

最后，關于供應鏈協調的相關研究，Swami等討論了制造商和零售商在綠色化運營方面的努力程度、合作水平以及供應鏈的協調問題；［17］Barari等則建立協調契約來協調環境和商業利益之間的沖突；［18］周艷菊等探討了批發價契約、成本分擔契約和兩部制契約對綠色產品需求、供應鏈成員利潤及渠道利潤的影響。［19］另外，多渠道的綠色供應鏈也受到學者的關注，Heydari等解決了三層雙渠道綠色供應鏈的最優協調決策問題。［20］此外，楊浩雄等指出供應鏈上下游在選擇融資策略時往往存在決策矛盾，因此在融資策略的基礎上進行契約協調，使供應鏈雙方達到利潤最優是本文研究的目標。［13］最近，鄭月龍等運用博弈論比較分析了無契約、成本分擔契約及收益共享契約并確定實現碳中和的占優策略，并考慮談判勢力均等和談判勢力不等對供應鏈契約選擇的影響。［21］近來，高質量發展與供應鏈碳中和也得到了學者們的關注，例如申吉等指出企業在環境保護、社會責任及公司治理表現對“碳中和概念股”企業的高質量發展具有積極作用，并能通過推動企業綠色創新發揮作用；［22］劉學來指出服務重慶市高質量發展和碳達峰、碳中和工作全局，圍繞未來5年重慶地區生產總值實現4萬億元的目標，對重慶能源消費和碳排放總量及其強度進行預測研究，并提出節能減排的對策和建議。［23］

綜上可知，現有文獻對供應鏈融資、供應鏈碳減排碳中和及供應鏈協調問題進行了較豐富的探討，也關注了高質量發展與供應鏈碳中和之間的關系。然而，現有研究少有涉及供應鏈融資、碳中和及供應鏈協調問題放在同一框架下進行研究，而高質量發展視域下供應鏈碳中和融資問題的研究更是少有關注。為此，本文以黨的二十大精神為指導，在高質量發展視域下將風險厭惡型制造商的碳中和投入與供應鏈的融資生產問題進行結合，運用Stackelberg博弈理論方法，將碳中和分解為碳減排和碳吸收兩個環節，在分散決策和集中決策下探討供應鏈碳中和雙方就內部融資以及外部融資生產模式如何做出選擇并進行協調。通過研究解析不同資金約束下制造商與零售商的最優融資策略，為供應鏈碳中和融資實踐提供參考，助力經濟社會高質量發展。

二、問題描述與模型建立

把握經濟社會高質量發展內涵，將風險厭惡制造商碳中和投入與供應鏈融資相結合，研究雙方就不融資、內部融資及外部融資生產模式如何選擇并進行協調。制造商致力于協調整條供應鏈實現產品凈零碳排放生產，即實現碳中和。為建模之便，作如下假設：

制造商生產碳中和產品的成本費用包含三部分：一是碳中和產品的生產運營成本。設單位生產運營成本為c，碳中和產品的市場需求為q，則總運營成本為cq，該運營成本不包含碳減排與碳吸收成本。二是碳減排，即制造商在生產產品過程通過碳減排技術研發等減少碳排放量。假設生產單位碳中和產品的碳排放為e，而制造商碳減排努力水平為θ，碳減排努力成本為Cθ（t）=kmθ2/2，其中km>0為制造商在碳減排過程的努力成本系數，km越小意味在單位時間內碳減排所需成本越少，其減排效率越高。三是碳吸收，即利用碳匯、CCUS技術等實現將剩余的溫室氣體吸收，實現產品生產過程的凈零碳排放。假設時刻t的碳吸收投入水平為e－θ，進而假設單位碳吸收邊際成本為β，假設供應鏈碳吸收總成本為線性函數β（e－θ）q，滿足β>0，0<θ≤e，β可理解為制造商進行碳吸收活動支付的邊際成本，如給CCUS技術擁有者或為碳匯支付給相關部門的單位成本。與此同時，考慮到企業生產某一產品的單位碳排放量總量是一定的，當e=θ時，意味著碳減排努力水平θ達到e時，生產過程產生的碳排放量通過碳減排努力完全消化，制造商碳吸收努力就不復存在。此外，當制造商生產過程中資金不足時，可選擇在產品分銷之后支付碳吸收活動產生的費用。

假設存在一個碳中和產品敏感性的消費市場，消費者對產品的需求不僅受到產品市場價格的影響，也受到供應鏈碳中和過程中制造商碳減排努力水平的影響，同時碳中和產品敏感型的消費者在購買前會通過各種途徑調查并掌握充分的碳中和產品信息。碳中和產品市場隨機需求函數為q=a－bp+αθ+ε，其中a為市場潛力，b為消費者對碳中和產品價格敏感度，p為碳中和產品市場價格，α>0為消費者對碳中和的敏感性，反映消費者對碳中和產品的購買意愿，ε服從N（0，σ2）的正態分布。

進一步假設，制造商推進供應鏈碳中和過程中面臨生產資金約束，零售商有充足的資金來解決制造商的資金問題，且雙方信息對稱，不考慮制造商不能償還貸款而破產的情況；制造商所擁有的初始資金為B；零售商以ω的批發價從制造商獲得碳中和產品并將產品以p的價格銷售給消費者；用λ表示制造商的風險厭惡程度，λ=0表示制造商為風險中性。此外，假設提前支付的批發價折扣i1和銀行利率為i2在供應鏈上下游決策之前是已知的常數。為保證供應鏈決策主體的期望利潤函數與效用函數均為凹函數，設公共可行域為bkm－α2－2αbβ－b2β2>0。

三、分散決策下的融資

資金約束對于供應鏈碳中和具有重要影響，進而影響供應鏈持續健康發展。本節構建并討論了非集中決策下制造商資金充足的決策，以及制造商資金缺乏時的兩種融資策略，分別為內部融資模式、外部融資模式。根據均值-方差理論構建效用函數，制造商的期望效用函數與零售商的期望利潤函數分別為：

（二）制造商資金約束下提前支付的內部融資

為鼓勵零售商積極參與碳達峰和碳中和的建設中，增加零售商的融資意愿，對接受提前支付融資模式的零售商給予i1的碳中和產品折扣。零售商向制造商提供L1=cq1－B的資金以支持生產，生產完成后制造商向參與融資的零售商提供（1+i1）L1/ω1單位的碳中和產品。

制造商的期望效用函數與零售商的期望利潤函數如下：

命題3：內部融資模式下，由于制造商需要支付價格折扣，因此提升產品的批發價（ω*1>ω*），從而增加期望效用。產品零售價p*1，碳中和努力程度θ*1，市場需求q*1與價格折扣i1無關，故與資金充足時的決策相同（p*1=p*，θ*=θ*1，q*1=q*）。

由命題3知，在供應鏈進行內部融資的情況下，消費者不會承擔價格上升或碳中和努力下降的影響，有利于消費者參與到供應鏈碳中和的推進，符合高質量發展內涵。此外，對比命題1與命題2中的結果，由于批發價格的上升，制造商與零售商的收益有所變化。制造商與零售商的收益均受初始生產資金和提前支付折扣i1的影響。在折扣不變的情況下，初始資金越高制造商期望效益越高，零售商利潤越少。

（三）制造商資金約束下采用銀行借貸的外部融資

銀行為響應國家高質量發展規劃，為碳中和產品制造商提供資金支持，制造商在開始生產之前向銀行借貸L2=cq2－B，產品分銷完成之后，償還銀行本息（1+i2）L2。此時，制造商的期望效用函數與零售商的期望利潤函數如下：

由命題5可知，產品的碳中和努力程度降低（θ*2<θ*1），零售價上升（p*1ω*2）。通過上述對比可得，在內部融資模式下，市場需求量較高，供應鏈選擇內部融資模式可以更好地開拓碳中和產品市場。

當i1=i2時，制造商與零售商的優先選擇是內部融資模式，這是由于制造商在內部融資模式下可以獲得更高的期望收益（U*m1>U*m2），制造商為了獲取更高的利潤，會優先選擇內部融資模式。在零售商方面，從利潤的獲取來說，在內部或外部融資模式所得收益的大小雖取決于制造商的初始資金，但在內部融資模式下，制造商為零售商提供價格折扣，部分零售商為了逐利與競爭必然參與融資。從市場的擴寬與發展來看，零售商在參與內部融資時，市場需求量更高（q*2

四、集中決策下的融資策略

（一）供應鏈無資金約束

供應鏈資金充足時的期望利潤函數為：

（二）內部融資

集中決策下以供應鏈整體利潤最大化為目標，因此，零售商不會選擇收取利息。此時供應鏈的各決策變量和主體收益與資金充足時相同。

（三）銀行借貸的外部融資

本小節研究當供應鏈存在資金約束時采用外部融資模式的相關結果。制造商在生產之前，先向銀行貸款Lc=cqc－Bc。產品銷售完成后，向銀行歸還本息Lc（1+i2）。供應鏈在資金約束時采取銀行借貸的外部融資模式的期望利潤函數為：

2bkm－2αβb－α2－b2β2

與分散決策下的對比結果相似，在集中決策下，供應鏈采用向銀行借貸的外部融資模式時，產品的零售價上升（p*c2>p*c），產品的碳中和努力水平下降（θ*c2<θ*c）。產品的零售價、批發價及需求量與初始資金Bc無關，而與銀行利率i2有關。供應鏈整體需要結合初始資金與銀行利率考慮是否選擇外部融資。當Bcπ*c，此時應選擇外部融資模式。

進而，由于q*=（akm+2λσkm+εkm－2βλασ）b－（βkm+ckm+λβ2σ）b2－α2λσ4bkm－2αbβ－α2－b2β2>0，故（akm+2λσkm+εkm－2βλασ）b－（βkm+ckm+λβ2σ）b2－α2λσ>0。因此θ*c－θ*=2［（akm+2λσkm+εkm－2βλασ）b－（βkm+ckm+λβ2σ）b2－α2λσ］（bβ+α）（4bkm－2αbβ－α2－b2β2）（2bkm－2αbβ－α2－b2β2）>0，同理有θ*c2－θ*2=2［（akm+2λσkm+εkm－2βλασ）b－（βkm+ckm+ckmi2+λβ2σ）b2－α2λσ］（bβ+α）（4bkm－2αbβ－α2－b2β2）（2bkm－2αbβ－α2－b2β2）>0。于是可得如下命題。

命題9：分散與集中決策下，資金充足時各變量、主體收益之間關系為θ*c>θ*，p*cq*，π*c>U*m+π*r。采用內、外部融資模式時各個變量之間的關系與資金充足時各個變量之間的關系相同。

由命題9并結合運用與第六節中類似的數值進行分析可知，無論供應鏈成員的資金狀況如何，分散決策下的碳中和產品零售價高于集中決策下碳中和產品零售價。集中決策下，制造商碳中和努力程度更高（θ*c>θ*，p*cθ*2，p*c2q*，q*c2>q*2，π*c>U*m+π*r，π*c2>U*m2+π*r2，說明當供應鏈雙方處于合作關系時，供應鏈的總收益總能達到更優的水平，同時，在供應鏈雙方合作時，更有利于拓展市場。結合命題5與命題9，在分散決策下，內部融資模式優于外部融資模式，集中決策全面優于分散決策，為了將供應鏈雙方進一步促成集中，使供應鏈更加穩定，接下來文章將探討在內部融資模式下對供應鏈雙方進行協調。

五、提前支付的供應鏈契約協調

根據上述分析，供應鏈雙方在合作的基礎上提高了總體收益的同時也增加了碳中和努力程度，更利于推進供應鏈高質量發展。為促成供應鏈進一步趨向集中，保證高水平的碳中和努力程度，維持供應鏈穩定，本節運用兩部定價契約對雙方收益進行協調。該契約通過刺激零售商從整體利益最大化角度進行定價，而制造商則收取較低的批發價。零售商將其所得收入以一定比例支付給制造商，從而在雙方收益最大化的同時最大化碳中和努力程度，在助力經濟社會發展的同時也向著高質量發展邁進。

（一）兩部定價契約

基于消費者碳中和敏感的碳中和供應鏈中，制造商采取兩部協調定價，零售商在訂貨時向制造商交付固定費用T>0，制造商可以通過調節固定費用來分配供應鏈成員的利潤，進而使得供應鏈協調。此時，碳中和供應鏈中制造商期望效益和零售商期望利潤函數為：

為了制造商主導的碳中和供應鏈達到協調，在獲得最大利潤的同時，供應鏈成員的最優利潤應不低于分散決策下的最優利潤。為實現供應鏈整體利潤最大化，制造商以及零售商在供應鏈中的最優碳中和努力程度、最優零售價要與集中決策下相同，具體決策如下：

產品的碳中和努力程度等于在集中決策下的最優碳中和努力程度：

在兩部協調定價機制下，由于制造商作為供應鏈的主導者，為了使供應鏈整體獲得最大利潤，制造商會迎合高質量發展，保證產品的碳中和努力程度與集中決策下的產品碳中和努力程度相等，同時會制定較低的批發價格。零售商為了刺激市場需求，增加供應鏈整體收益，更好地推進供應鏈碳中和，會將零售價格設置為集中決策時的零售價格。

六、數值分析

本節會利用數值模擬對不同固定費用分析，從而確定該契約能否協調碳中和供應鏈。為此，考慮假設中的可行域和決策變量非負約束，假設碳中和供應鏈的基本參數數值分別為B=680，a=600，b=15，c=5，α=10，β=01，σ=10，ε=1，e=20，km=30，i1=i2=i=01，本文采用控制變量法考察模型中主要參數的變化對于供應鏈決策的影響。

（一）不同初始資金下供應鏈融資模式

本節考察分散決策下不同初始資金對于制造商收益、零售商收益以及供應鏈總體收益的影響，采用控制變量法，以B和Bc為變量，其余數值與假設一致。詳見圖1-4。

由圖1和圖2可以看出，分散決策下，當制造商資金約束時，采用內部融資模式可以取得最大收益；由圖3反映出集中決策下供應鏈缺乏較多初始資金時，應采取外部融資模式以生產碳中和產品，從而獲得較高的收益。圖4可以反映出集中決策的優勢，供應鏈主體的合作可以使雙方收益更高。

（二）內部融資模式下供應鏈契約協調

內部融資模式下供應鏈契約協調情況詳見表1。

中和供應鏈的完全協調。因此，當碳中和產品供應鏈出現資金缺乏，雙方應該消除博弈，以整體利益最大化為目標制定契約，推進供應鏈碳中和，助力供應鏈高質量發展的同時雙方實現共贏。

七、結論

貫徹落實黨的二十大精神，致力于“推動綠色發展，促進人與自然和諧共生”，在高質量發展視域下對碳中和供應鏈中風險厭惡型制造商碳中和產品生產時面臨資金約束的情況進行研究，比較分析了不融資策略與內外部融資策略的最優生產問題，給出供應鏈雙方在面臨不同的初始資金時的最優決策。同時，比較分析了對集中與分散決策下提前支付融資和銀行借貸融資的最優決策。研究得出如下主要結果。

1分散決策下當制造商資金不能滿足生產需要時，制造商選擇提前支付的融資策略可獲得最優收益；零售商參與內部融資可以維持市場需求量，更有利于開拓市場，同時更加契合低碳發展。

2集中決策下供應鏈需要根據初始資金的大小選擇是否進行融資。供應鏈集中決策全面優于分散決策，當供應鏈雙方處于合作關系時，供應鏈的總收益、碳中和努力程度總能達到更優的水平。

3兩部定價契約下零售商可以獲得整個傳統渠道的供應鏈利潤，零售商通過向制造商提供一定的固定費用，雙方可以消除“邊際效應”且決策達到集中，供應鏈碳中和也實現了完全協調。

根據研究結論，貫徹落實高質量發展理念，對推進供應鏈碳中和有如下管理啟示。

1制造商作為碳中和供應鏈的主導者，在資金缺乏時應主動提出內部融資，在維持高水平的碳中和努力程度的同時實現銷量的增加，市場份額的擴大，在獲得邊際效用的同時推動供應鏈整體的良性發展。

2零售商作為供應鏈成員中的弱勢一方，應及時識別對自身不利的融資策略，零售商在與資金約束的制造商合作時要實時關注融資環境的動態變化，選擇適合自身的決策從而實現收益的最大化。

3供應鏈成員之間要做到信息互通共同決策，雙方盡力避免過度的利己行為損害供應鏈整體利益，其決策應該以長久的互惠互利為目標，供應鏈成員之間應加強合作，選擇可以使供應鏈雙方共贏的協調方案。

總之，本文研究可為風險厭惡型制造商在面臨資金約束時制定最優的融資策略提供一定的理論指導，兩部定價契約使供應鏈達到完全協調也有較高的實踐價值。然而，本文僅考慮制造商資金約束和內外部的融資，而高質量發展僅作為供應鏈碳中和實現的背景，未來可探索將高質量發展內化引入供應鏈碳中和博弈模型，從零售商資金約束內外部融資或雙方資金約束的混合融資方面進行擴展研究。

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Research on Supply Chain Carbon Neutral Financing Strategy from the Perspective of High-quality Development

ZOU Xia1，FENG Ziyang1，ZHENG Yuelong2，WANG Lin1

（1.School of Management， Chongqing University of Technology，Chongqing 401320; 2.School of Business administration， Chongqing Technology and Business University， Chongqing 400067， China）

Abstract：Achieving carbon emission reduction and carbon neutrality is the connotation requirement of high-quality economic and social development. Supply chain is the main contributor to greenhouse gas emission reduction and an important carrier of carbon neutrality. This paper combines the supply chain carbon neutrality with the supply chain financing production problem. Based on the Stackelberg game theory method， the mean-variance theory is used to construct the utility function. Under the decentralized and centralized decision-making， the supply chain faces different financial constraints. How to choice of This researh study financing production strategy， and contract coordination under the internal financing model. The research shows that under decentralized decision-making， manufacturers can obtain more profits by adopting the internal financing strategy of prepayment， and retailers can obtain competitive advantages by participating in internal financing. Under the centralized decision-making， the decision-making of the supply chain is better than the decentralized decision-making ; under the advance payment mode， the two-part pricing contract can coordinate the carbon neutral supply chain of the risk-averse manufacturer. Finally， the conclusion is verified by an example analysis.

Key words：high quality development;supply chain carbon neutrality;risk aversion;financial constraints;financing strategy