考慮差異化補貼的新能源汽車閉環供應鏈決策研究

張鶴立， 淳偉德， 燕汝貞， 曹茹嫣

（1.成都理工大學 管理科學學院，四川 成都 610059；2.成都理工大學 商學院，四川 成都 610059）

1 引言

近年來，新冠疫情與俄烏沖突等事件對我國工業、服務業、交通運輸業等實體經濟產生了巨大且深遠的影響。面對現階段我國實體經濟內生發展動力不足、市場需求減弱、社會資本“脫實向虛”和企業“棄實投虛”等現象［1］，全面挖掘國內市場，釋放內需潛力成為了經濟發展的新方向［2，3］。為了刺激國內市場消費，探尋新的經濟增長點，打造系統、完整的內需體系，近年來新能源汽車行業受到了持續關注。2021年中國新能源汽車銷量為352.1萬輛，產量為354.5萬輛，同比增長157.6%與159.5%，消費者對新能源汽車的認可度越來越高，而政府對其的補貼政策更進一步刺激了新能源汽車市場活力，促進了關聯的實體產業發展。

隨著大眾對新能源汽車的接受度提高與補貼政策的有序推進，近幾年新能源汽車保有量持續上升，2015年我國新能源汽車保有量僅為58.32萬輛，而到2021年底保有量達784萬輛。對于消費者來說，首先會選擇節能環保且價格更低的產品，所以針對市場的不斷擴大，新能源汽車制造商批發價與零售商零售價的制定對提高銷量和利潤顯得格外重要。新能源汽車發展至今，許多老款的電車因電池老化和電動機磨損等原因逐漸面臨淘汰回收。目前，我國新能源汽車回收渠道主要有制造商回收和第三方回收，工信部2018年以來先后發布的三批《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件》，也明確了新能源汽車回收標準和要求。如何完善新能源汽車供應鏈決策體系，構建閉環回收機制，對于生態環境保護、企業與消費者利益共享有著至關重要的作用。

目前，許多國家提供了不同的新能源汽車補貼政策，希望讓新能源汽車消費趨勢實現由政策驅動向購買需求驅動的轉變。例如，美國有的州根據新能源汽車的銷量設定補貼比例，有的州對新能源汽車制造商進行稅收減免；法國和意大利根據汽車的二氧化碳排放量制定補貼策略。總的來看，對新能源汽車補貼的方式主要在兩個維度，一是對新能源汽車制造商進行補貼，二是對新能源汽車消費者進行補貼。隨著市場需求與外部形勢的不斷改變，我國的補貼政策經歷了一系列的變化，從最初的以補貼汽車生產數量為核心，到以電池的生產成本和技術進步水平作為核算依據，再到如今補貼力度開始整體退坡，重心放在續航里程上。理論上，補貼政策變化是因為政府補貼機制不完善、監管不足，企業創新成本高，對市場重視不夠，不能緊跟市場需求去研發生產高端產品。實踐來看，2016年9月財政部等四部委對93家新能源車企調查中，發現72家企業有騙補行為，騙補車輛總計達到76374輛，涉及金額共92.707億元［4］。所以，這就要求政府補貼政策應具有更強的靈活性與針對性，從以往的全覆蓋狀態變為“精準滴灌”之勢。

目前關于新能源汽車供應鏈決策的研究大多集中在政府補貼、定價策略等方面。從補貼方面來看，政府補貼可以促進產品價格的上升［5］，有利于消費者和整個供應鏈［6］，也可以提高產品的銷量［7］。Wee等［8］發現補貼每增加1000美元，可以使銷量提高5% ～11%。鐘太勇和杜榮［9］認為政府與汽車企業補貼過程中存在逆向選擇問題。王道平和王婷婷［10］認為可以通過動態方式調整新能源汽車補貼力度，以此對供應鏈成員的利潤分配起調節作用。但馬亮等［11］認為過度補貼會降低市場的穩定性。隨著補貼政策的不斷退坡，政府應根據新能源汽車市場實際表現設定合理的補貼水平以及補貼退坡速度［12，13］。熊勇清等［14］從補貼主體方面入手，認為政府補貼主體應由消費者逐步轉向制造商，通過政策引導制造商和消費者進一步增進對新能源汽車質量的重視程度。可見，有關新能源汽車補貼對供應鏈成員影響的研究成果已相對豐富，但大多是考慮政府對商品價格進行補貼的情況，較少考慮到差異化補貼模式下的供應鏈決策問題。

在供應鏈定價策略方面，有學者發現“雙積分”政策能降低新能源汽車價格，提高新能源汽車制造商的利潤，促進燃油車主動減排［15］，而消費者低碳偏好異質性變化對供應鏈定價有影響［16］。劉珊等［17，18］將企業社會責任行為融入到閉環供應鏈定價決策，發現適度的回收商競爭行為可以降低產品價格、提高廢舊品的回收率，制造商與零售商間的回收競爭有利于降低新產品零售價格，但是未能將政府補貼考慮到模型內。不同的回收渠道對供應鏈整體效益會產生影響［19，20］。蔣瓊等［21］認為當制造商采取一致轉移定價決策，能實現自身利潤最大化。制造商一般都存在多種銷售渠道和模式［22，23］，零售商之間也會存在市場競爭［24］。在不同銷售模式下，白世貞和姜曼［25］發現制造商主導結構的產品定價和批發價更高。張維月等［26］發現實施閉環供應鏈提高了市場需求、成員利潤和系統利潤。在回收策略的研究方面，也有將政府補貼與回收策略相融合的研究，但大多都只考慮了直接性的消費補貼模式，如Gu等［27］認為消費補貼可以抵消損失厭惡對最優產量和預期效用的負面影響。孟麗君等［28］發現只有在特定情況下才需要提供再制品消費補貼。上述文獻研究供應鏈回收策略時，大多將政府補貼作為外生變量，并不能很好反映補貼政策對企業和回收渠道的影響。因此有必要將政府補貼作為內生決策變量，為政府推出補貼政策，企業制定價格以及產品回收提供更直觀的參考。

綜上，現有研究有關新能源汽車政府補貼與定價策略方面已經有了豐富的研究成果，但針對差異化補貼模式的差異分析、產品回收的閉環供應鏈研究，還有待進一步拓展。區別于已有文獻，本文將消費補貼、技術補貼兩種不同的補貼模式融入供應鏈模型，鑒于新能源汽車回收對環境保護、企業與消費者利益共享的重要性，進一步分析了不同補貼模式下考慮產品回收的閉環供應鏈，研究差異化補貼模式與閉環回收對政府補貼決策和供應鏈定價的影響。

基于此，借鑒孟麗君等［28］，Chakraborty等［29］的模型，首先，在新能源汽車消費補貼與技術補貼兩種模式的基礎上，考慮非閉環與閉環回收供應鏈，引入節能減排、市場競爭等因素，構建政府參與的新能源汽車制造商、零售商與國內外市場構成的二級供應鏈模型。其次，利用最優化理論與方法得到了政府補貼最優水平與供應鏈定價策略。最后，從理論和數值示例分析制造商生產成本和技術成本、單位減排率、回收價格、產品使用率等因素對政府補貼水平和供應鏈定價策略的影響。

2 問題描述與基本假設

為了優化新能源汽車供應鏈定價策略，提高政府補貼效果，本文建立了政府參與的新能源汽車制造商、零售商與國內外市場構成的二級供應鏈，將差異化補貼模式與產品回收融入供應鏈決策模型。本文考慮了如下四種模型：（1）消費補貼模式下制造商、零售商與國內外市場構成的雙渠道閉環供應鏈。（2）技術補貼模式下制造商、零售商與國內外市場構成的雙渠道閉環供應鏈。（3）不考慮閉環回收時，消費補貼模式下制造商、零售商與國內外市場構成的雙渠道供應鏈。（4）不考慮閉環回收時，技術補貼模式下制造商、零售商與國內外市場構成的雙渠道供應鏈。其中政府為新能源汽車提供補貼的對象分別為國內市場消費者和制造商；制造商直接向零售商以批發價v銷售產品，零售商同時向國內市場以價格p1和國外市場以價格p2銷售產品。

此時，政府需要以最大化社會福利為目標，制定合理的消費補貼與技術補貼水平；制造商需要根據政府制定的補貼水平，來制定產品的批發價格；零售商需要根據批發價來制定國內外市場的不同售價。本文模型其他相關參數如表1所示。

表1 模型參數說明

假設1借鑒文獻［28-30］構造需求函數的思路并將其推廣，國內市場和國外市場存在競爭關系，其需求與其自身銷售價格有關，且相互受到影響。在不考慮回收時，消費補貼模式下國內市場的需求函數為Ds1=α1-β（p1-s）+γp2，國外市場需求函數為Ds2=α2-βp2+γ（p1-s）；技術補貼模式下國內市場需求函數為Dθ1=α1-βp1+γp2，國外市場需求函數為Dθ2=α2-βp2+γp1。在考慮回收時，消費補貼模式下國內市場需求為Drs1=α1-β（p1-s-mr）+γp2，國外市場需求為Drs2=α2-βp2+γ（p1-s）；技術補貼模式下國內市場需求函數為Drθ1=α1-β（p1-mr）+γp2，國外市場需求函數為Drθ2=α2-βp2+γp1。因為新能源汽車自身價格對需求的敏感性大于對市場的敏感性，假定β≥γ＞0。

假設2零售商的決策變量為國內外市場售價，雖然零售商對國內外市場的銷售成本具有一定差異，但都可以將其考慮為外生變量，且新能源汽車零售商主要成本為進貨支出。經過計算分析發現零售商銷售成本差異對關鍵決策變量的影響不大，所以本文暫不考慮零售商的銷售成本，假設零售商對國內外市場銷售成本相同且為0。

假設3消費者對產品的回收價格r是敏感的，當回收價格的增長會讓更多的消費者返回其所擁有的廢舊品。回收量函數可表示為D3=α3+φr，其中α3為基本回收量，φ為廢舊品回收價格的價格彈性系數。

假設4政府的收益為社會總福利，對其決策目標最大化即為收益與成本之差，其中收益代表制造商與零售商利潤、國內消費者剩余，成本代表政府實行補貼有關的財政支出。

3 模型構建與求解

3.1 消費補貼下考慮回收的新能源汽車閉環供應鏈決策模型

本節考慮政府給予消費者補貼，國內市場消費者將二手新能源汽車返給制造商回收的閉環供應鏈。在具有消費補貼的情形下，一般而言，政府在新能源汽車行業具有更強的話語權，所以在模型中假定政府為Stackelberg博弈的領導者，那么整體的決策順序為：首先零售商根據制造商的批發價格進行決策，確定其零售價格；然后，制造商根據政府所指定的消費補貼水平進行決策，確定其批發價格；最后，政府根據所觀測到的制造商對消費補貼政策的反應函數，確定新能源汽車的消費補貼s。此時的回收量函數可表示為D3=α3+φr，消費補貼模式下國內市場需求為Drs1=α1-β（p1-s-mr）+γp2，國外市場需求為Drs2=α2-βp2+γ（p1-s）。

此時的制造商利潤、零售商利潤與社會總體福利如（1）～（3）式

根據逆向求解法，得到最優消費補貼水平、批發價格及國內外市場售價如（4）～（7）式

3.2 技術補貼下考慮回收的新能源汽車閉環供應鏈決策模型

本節研究新能源汽零售商向制造商進貨，同時面對國內市場和國外市場銷售，為了提高制造商技術研發動力，政府向新能源汽車制造商提供技術補貼。考慮國內市場消費者將二手新能源汽車返給制造商回收的閉環供應鏈。在具有技術補貼的情形下，整體決策順序與消費補貼類似，只是最后政府的決策變量為新能源汽車制造商技術補貼水平θ。此時回收量函數可表示為D3=α3+φr，技術補貼模式下國內市場需求為Drθ1=α1-β（p1-mr）+γp2，國外市場需求為Drθ2=α2-βp2+γp1。

此時的制造商利潤、零售商利潤與社會總體福利如（8）～（10）式

根據逆向求解法，得到最優技術補貼水平、批發價格及國內外市場售價如（11）～（14）式

3.3 消費補貼模式下新能源汽車非閉環供應鏈決策模型

當基本回收量α3和回收價格r為0時，模型3.1則退化為消費補貼模式下非閉環供應鏈。此時，分別用πs1、πs2、πs3來代表制造商利潤、零售商利潤和社會總體福利。制造商利潤、零售商利潤與社會總體福利如（15）～（17）式

根據逆向求解法，得到最優消費補貼水平、批發價格及國內外市場售價如（18）～（21）式

3.4 技術補貼模式下新能源汽車非閉環供應鏈決策模型

與3.3節類似，當基本回收量α3和回收價格r為0時，模型3.2則退化為技術補貼模式下非閉環供應鏈。此時，分別用πθ1、πθ2、πθ3來代表制造商利潤、零售商利潤和社會總體福利。結合前面的假設和分析，制造商和零售商的利潤函數，以及社會總體福利如（22）～（24）式

根據逆向求解法，得到最優消費補貼水平、批發價格及國內外市場售價如（25）～（28）式

4 模型比較及參數分析

通過對四個模型的對比分析，可以發現不論是政府補貼水平、批發價格還是國內外市場售價，考慮閉環回收時的最優解均為非閉環模型的最優解加減mrβ乘以α1的系數。此外，通過參數分析，可以得到以下推論。

推論1政府消費補貼與制造商生產成本成反比，政府提高消費補貼有利于降低制造商成本；政府消費補貼與國內外市場規模成正比，政府提高消費補貼有利于擴大國內外市場規模；政府消費補貼與技術成本系數成反比，政府的消費補貼能在一定程度上降低企業技術研發成本。

證明對制造商生產成本c、技術成本k、國內外市場潛在規模α1、α2求s*與srs*的偏導，易證：其中

推論2消費補貼和技術補貼模式下，考慮閉環回收時的政府補貼水平和國內外市場售價的最優值都大于非閉環時。消費補貼模式下的閉環回收時的最優批發價大于非閉環時，然而在技術補貼模式下，閉環回收時的最優批發價格小于不回收時。這說明在政府技術補貼模式下，政府補貼降低了制造商研發支出，而經過制造商閉環回收，企業能進一步降低其生產成本，所以閉環回收下的批發價要低于不回收的情況。

證明分別計算不回收與回收的情況下，最優補貼水平、批發價格、國內外零售價格差值，易證：

推論3政府技術補貼與企業單位生產成本成反比，政府提高技術補貼水平能降低企業生產成本。而成本c存在門檻值ct，當ct＞0時技術補貼與單位減排率成正比，此時政府應提高技術補貼水平來提高汽車減排率，當ct＜0時技術補貼與單位減排率成反比，此時政府應降低技術補貼比例來提高汽車減排率。政府技術補貼與國內外市場潛在規模和市場初始開拓程度成正比，政府提高技術補貼水平可以擴大國內外市場潛在規模和市場開拓程度；政府技術補貼與價格彈性系數成反比，價格彈性系數提高時，政府應適當降低技術補貼水平。

證明對制造商生產成本c、單位減排率t、國內外市場潛在規模α1、α2、價格彈性系數β、市場初始開拓程度γ求θ*與θrθ*的偏導，易證：令當當

推論4在消費補貼模式下，政府消費補貼水平與回收價格成正比，政府提高消費補貼水平可以提高新能源汽車的回收價格；制造商批發價格、國內外市場售價與回收價格成正比，這說明制造商批發價格與零售商對國內外市場售價越高，新能源汽車的回收價格越高。在技術補貼模式下，政府技術補貼水平與回收價格成正比，政府提高技術補貼水平可以提高新能源汽車的回收價格；國內外市場售價與回收價格成正比，此時，制造商批發價格與回收價格成反比。

證明在考慮回收的情況下，對最優消費補貼和技術補貼，以及不同補貼模式下的批發價格、國內外市場售價求回收價格r的偏導

5 數值實例

為了進一步對上述四種情況的最優決策結果進行研究，本部分運用軟件對相關參數進行算例分析。在滿足模型的假設條件下，不失一般性，按照限定條件選定參數，借鑒熊勇清等［14］，Chakraborty等［29］，狄衛民等［31］的研究，根據新能源汽車市場實際情況進行適當的調整，本文對模型中各參數進行賦值：生產成本c=100，技術成本系數k=30，價格彈性系數β=0.7，市場初始開拓程度γ=0.6，單位減排率t=0.3，產品使用率m=0.7，國內市場潛在規模α1=1000，國外市場潛在規模α2=2000，基本回收量α3=100，回收價格彈性系數φ=0.7。

由圖1可知，國內外市場售價隨著新能源汽車的回收價格的增加而增加。在消費補貼模式下，零售商對國內市場售價大于國外市場售價；在技術補貼模式下，零售商對國內市場售價小于國外市場售價。從補貼的角度分析，消費補貼模式下政府直接給予國內消費者補貼，國內消費者可以以更低的價格買到產品，所以零售商可以制定更高的售價來提高利潤，而隨著零售價格的增大，回收價格會增加；技術補貼模式下政府對制造商進行補貼，一定程度上降低了制造商的技術研發成本，所以零售價格整體小于消費補貼模式的售價，而此時零售商面對國外市場會承擔運輸、倉儲、稅務等支出，所以技術補貼模式下國外售價高于國內售價。

圖1 回收價格對零售商售價的影響

由圖2可知，消費補貼水平與價格彈性系數和市場初始開拓程度呈負相關，考慮閉環回收時的消費補貼水平始終大于非閉環的情況。新能源汽車消費者對其價格敏感，屬于價格彈性較高的消費品，當價格彈性系數不變時，隨著市場初始開拓程度不斷的上升，導致市場需求也不斷增加，這時新能源汽車市場趨于成熟，此時政府可以降低補貼水平來合理控制財政支出，這與如今我國新能源汽車補貼“退坡”現狀相符合。

圖2 價格彈性與市場初始開拓程度對消費補貼水平的影響

圖3和圖4表示不同補貼模式下，制造商與零售商的利潤隨國內市場潛在規模的變化情況。可以發現在消費補貼模型下，隨著國內市場潛在規模的增大，制造商與零售商利潤都逐漸增加，零售商利潤大于制造商利潤；在技術補貼模式下，制造商與零售商利潤也隨國內市場潛在規模的增大而增加，制造商利潤大于零售商利潤。從具體數值來看，消費補貼模式下不考慮回收的制造商與零售商利潤都大于閉環回收的情況，這說明消費補貼模式下，其他因素不變，新能源汽車回收可以選擇第三方回收來進行，制造商直接回收會增加支出，降低企業的利潤。從補貼的角度分析，消費補貼模式下政府直接給予消費者價格補貼，消費者以更低的價格購買了產品，促進了市場需求的增加，當國內市場潛在規模持續增加時，零售商的利潤會高于制造商；技術補貼模型下政府給予制造商技術補貼，為制造商分擔了技術研發成本，當國內市場規模增加時，制造商利潤高于零售商利潤。那么為了增加制造商與零售商利潤，政府應該持續推進“雙循環”新發展格局，努力擴大國內市場規模，為制造商與零售商構建良好的營商環境。

圖3 消費補貼模式下國內市場潛在規模對利潤的影響

圖4 技術補貼模式下國內市場潛在規模對利潤的影響

由圖5可知，當價格彈性系數與市場初始開拓程度在一定范圍時，消費補貼模式下考慮的閉環供應鏈社會總體福利最高；而其他情況下，消費補貼模式下不考慮回收時的供應鏈社會總體福利最高。當價格彈性系數和市場開拓程度較高時，消費補貼模式下考慮的閉環供應鏈社會總體福利小于零，這說明制造商在考慮回收新能源汽車時，應該充分考慮商品的價格彈性系數與市場初始開拓程度，若價格彈性系數大、市場初始開拓程度大，則說明該產品可替代性強、市場飽和程度高，這時應該由第三方機構來進行新能源汽車回收。對政府而言，為了提高社會總體福利，應該在“雙循環”新發展格局下，更多選擇推進新能源汽車消費補貼政策，增強國內市場活力，與外循環相配合構建國際化的產業鏈。

圖5 價格彈性與市場初始開拓程度對社會福利的影響

6 結論與啟示

本文研究結果表明：（1）在政府消費補貼模式下，提高消費補貼有利于降低制造商生產成本，擴大國內外市場規模，降低企業技術研發成本；在政府技術補貼模式下，提高技術補貼水平能擴大國內外市場潛在規模和市場開拓程度，還可以降低企業生產成本；當制造商生產成本大于某門檻值時，政府可以控制技術補貼水平來提高新能源汽車單位減排率。（2）在考慮制造商回收時，消費補貼模式下政府能通過增加消費補貼水平來提升新能源汽車的回收價格，制造商批發價格與零售商對國外市場售價越高，新能源汽車的回收價格越高；在技術補貼模式下，政府提高技術補貼水平可以提高新能源汽車的回收價格，零售商提高售價會導致回收價格上升，而制造商提高批發價格會導致回收價格降低。（3）制造商與零售商的利潤隨國內市場潛在規模的增加而增大，制造商可以加大技術創新投入，減小生產成本投入來提高利潤。（4）消費補貼模式下的社會總體福利高于技術補貼模式，社會總體福利與價格彈性系數和市場初始開拓程度相關，新能源汽車企業需要在價格彈性系數和市場初始開拓程度一定范圍內時才考慮回收，否則應由第三方機構進行回收。

根據上述研究結論，本文得到以下幾點政策啟示：政府在制定補貼策略，出臺補貼政策時，應綜合考慮制造商生產成本、技術成本、價格彈性，不同區域的市場潛在規模和開拓程度等因素，提高補貼政策的靈活性與精準性。政府應針對不同的補貼模式構建完善的回收體系，企業應根據市場情況來考慮回收方式。當市場需求增加趨于成熟時，政府可以降低補貼水平來合理控制財政支出；對于價格彈性較大的新能源汽車，政府可以降低技術補貼比例來控制財政支出，這不會影響社會總體福利，所以政府應鼓勵企業技術創新，加強技術創新能力建設，這與如今我國新能源汽車補貼“退坡”現狀相符合。后續新能源汽車補貼取消后，企業更應加大技術研發力度，全面提高新能源汽車性能，通過優質的產品來擴大市場。同時，積極推進“雙循環”新發展格局，擴大國內市場潛在規模，促進新能源汽車及其關聯實體產業發展，培養健康良好的新能源汽車行業生態。