








摘要:為研究碳減排成本分擔對供應鏈決策的影響,建立4種制造商和零售商碳減排成本分擔供應鏈決策模型,應用Stackelberg博弈進行求解,并基于演化博弈論對4種決策模型進行分析。研究表明:制造商利潤與低碳投資成本分擔比例呈正比,與低碳營銷成本分擔比例呈先正比后反比關系;零售商利潤隨低碳投資成本及營銷成本分擔比例的提高而下降。當低碳投資、營銷成本分擔比例,低碳投資、營銷成本系數、消費者對營銷努力及碳減排量敏感系數在某一取值范圍內時,系統才會達到穩定策略。最后,基于研究結論提出相關建議,為供應鏈低碳成本分擔業務的可持續發展提供了有效思路。
關鍵詞:低碳投資;低碳營銷;成本分擔;演化博弈
中圖分類號: F274;F224.32文獻標識碼: A
收稿日期:2023-05-06;修回日期:2023-06-07
基金項目:上海市哲學社會科學一般項目(2022BGL010)
第一作者:許海娟(1995-),女,江蘇淮安人,博士研究生,主要研究方向為低碳供應鏈。
通信作者:葉春明(1964-),男,安徽宣城人,博士,教授,主要研究方向為智能算法、生產調度、生產運作與管理。
Decision Analysis of Supply Chain Operation under Carbon Emission Reduction Cost Sharing
XU Haijuan, YE Chunming, LI Fang
(Business School, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China)
Abstract:To investigate the impact of carbon emission cost sharing on supply chain decisions, four carbon emission cost sharing supply chain decision models for manufacturers and retailers are developed. The Stackelberg game is applied to solve the problem, and the four decision-making models are analyzed based on evolutionary game theory, and the equilibrium conditions of the evolutionary stable strategy of carbon emission reduction cost sharing are obtained. Research shows that manufacturers′ profits are directly proportional to the proportion of low-carbon investment cost sharing, and are first proportional and then inversely proportional to the proportion of low-carbon marketing cost sharing; Retailers’ profits decrease with the increase of low-carbon investment costs and marketing cost sharing ratio. When the proportion of low-carbon investment and marketing cost sharing, the coefficient of low-carbon investment and marketing cost, and the sensitivity coefficient of consumers to marketing efforts and carbon emissions reduction are within a certain range, the system will reach a stable strategy. Finally, based on the research findings, relevant suggestions are proposed, providing effective ideas for the sustainable development of low-carbon cost sharing businesses in the supply chain.
Keywords: low-carbon investment; low-carbon marketing; cost sharing; evolutionary gam
0 引言
近年來,以二氧化碳為代表的溫室氣體的排放引起了全世界的關注,這些氣體被認為是引起全球變暖的促成因素。許多國家出臺了一系列促進低碳經濟的戰略措施,包括實施各種碳排放法規,如歐盟排放交易體系和中國的《“十四五”工業綠色發展規劃》。企業以低碳技術創新為導向實施技術創新可以減少溫室氣體的排放,并促進完成從普通生產模式到綠色低碳發展模式的升級。此外,消費者的環保意識不斷增強,低碳產品在市場越來越受歡迎,這使許多企業將環境保護和可持續發展納入戰略決策。政府和市場的雙重驅動,促進制造商企業發展低碳技術、零售商企業進行低碳營銷。空調制造商企業不斷開發空調壓縮機技術,空調零售商企業也提出“無氟變頻”、“一晚一度電”、“用電省一半”的宣傳標語。對于低碳供應鏈而言,制造商產品的批發價格和減排努力以及零售商的低碳營銷均會影響消費者需求,并進而影響制造商和零售商企業的運營決策。
供應鏈企業為獲得經濟利益并樹立企業形象,會選擇分擔合作企業的碳減排成本。在實踐中,制造商與零售商是有限理性的,需要在不斷修正下才會選擇是否分擔對方的低碳營銷或低碳投資成本。因此,本文首先利用Stackelberg博弈得出不同成本分擔模型下制造商和零售商的均衡決策,再根據演化博弈方法分析雙方的演化穩定策略。
國內外有眾多有關低碳供應鏈的文獻,本文涉及的研究主要為低碳供應鏈運營決策、供應鏈有無低碳行為及有低碳行為下的成本分擔。
在影響供應鏈運營戰略的因素中,公共政策對低碳供應鏈影響深遠。碳限額交易和碳稅政策可以促進企業減少碳排放。這些政策可以通過改變經濟訂單數量[1]或生產批次[2]來減少碳排放而不顯著增加成本。Meng等[3]考慮不同碳稅稅率和權利結構的影響,研究了納什均衡和斯坦伯格博弈下的產品選擇最優策略。如何控制碳排放是制定運營戰略的組成本部分。Du等[4]通過Bernoulli-Nash社會福利函數分析了制造商碳上限的影響。考慮到消費者偏好,Ji等[5]指出當制造商和零售商共同負責碳減排時更有利可圖。王一雷等[6]指出碳交易政策能提升制造商的碳減排水平和零售商的宣傳水平。梁喜等[7]研究了雙渠道下的低碳供應鏈減排策略,指出碳政策成本和消費者偏好影響制造商單位減排量。Tang等[8]提出3種將運輸成本和庫存成本與碳排放相結合的方法來捕捉碳足跡并提供決策支持。現有文獻廣泛研究了碳限額與交易制度、強制碳減排和碳排放稅收對低碳供應鏈的影響[9]。
上述文獻主要考慮了碳限額交易下供應鏈的決策,較少考慮企業低碳技術和低碳營銷對供應鏈決策的影響。許多學者研究了上下游企業同時為提高低碳產品市場占有率而做出努力,一些學者將上游供應商的低碳技術和下游零售商的低碳宣傳作為影響供應鏈決策的因素進行研究。徐詠梅等[10]研究了雙重低碳營銷補貼下的供應鏈決策,分析政府補貼的使用條件。王文利等[11]研究了碳交易背景下制造商低碳減排和零售商低碳營銷對供應鏈運營決策的影響。張金泉等[12]在文獻[11]的基礎上,研究政府低碳補助對制造商和零售商決策及利潤的影響。Kang等[13]研究了供應鏈有無低碳行為對運營決策的影響,指出政府低碳政策、消費者敏感性和零售商融資率影響供應鏈系統演化穩定。Liu等[14]指出當滿足一定條件時,制造商和零售商協同減排的收入和政府補貼系數及績效可直接影響供應鏈系統的演化路徑,這些值越大,制造商與零售商合作減排的可能性就越大。李春發等[15]研究了定向廣告對制造商和零售商營銷投資策略的影響,研究指出零售商和制造商間的雙向投資合作不能通過成本互擔來促成。史金召等[16]研究了雙向碳減排成本分擔下的供應鏈運營、碳減排和融資策略。宋化靜等[17]指出碳減排成本分擔模式優于不分擔模式,且分擔模式可以實現供應鏈協調。鄒浩等[18]研究了制造商進行減排技術投資、零售商進行低碳產品銷售的二級低碳供應鏈,分析補貼決策情景下的供應鏈產品定價決策模型。
通過回顧已有文獻,發現以往的研究主要集中在低碳供應鏈運營決策與協調、政府與上下游企業間的減排博弈、單一供應鏈企業實施碳減排及碳減排成本分擔,鮮有文獻同時考慮制造商和零售商均進行碳減排時成本分擔對供應鏈決策的影響。基于此,本文考慮由單個制造商和單個零售商構成的二級供應鏈,其中制造商進行低碳投資,零售商進行低碳營銷,研究制造商低碳投資成本分擔與零售商低碳營銷成本分擔對供應鏈運營決策的影響,并探索碳減排成本分擔下供應鏈系統的演化穩定策略,以期為供應鏈企業提供理論借鑒與建議。
1 碳減排成本分擔下的供應鏈決策模型
1.1 基本假設
本文研究由單個制造商和單個零售商構成的供應鏈系統,在該系統中,制造商為博弈的領導者,進行低碳投資(如技術研發、技術創新等),零售商為跟隨者,進行低碳營銷(如廣告宣傳、節能補貼及以舊換新等)。
假設1 制造商生產單位產品的成本為c,并以批發價w批發給零售商,零售商以零售價p出售給消費者。
假設2 產品市場需求q與零售價、制造商減排努力和零售商營銷努力呈線性關系,即q=a-bp+λe+μg[11],其中a為產品市場規模,b為消費者價格敏感系數,為便于計算,令b=1,e為單位產品碳減排量,g為零售商營銷努力,λ、μ分別為消費者對碳減排量、營銷努力的敏感系數。
假設3 產品碳排放主要出現在制造商生產過程中,制造商通過碳減排投資實現減排,且減排投資系數足夠大(減排難度與減排投資成本系數成正比)[19]。制造商進行低碳投資所付出的成本為1/2k1e2[11],k1為制造商碳減排投資成本系數。
假設4 零售商對制造商提供的低碳產品進行低碳營銷,且低碳營銷成本系數足夠大(低碳營銷水平與產品低碳性成正比)。零售商進行低碳營銷所付出的成本為1/2k2g2[11],k2為零售商低碳營銷成本系數。
假設5 Πji為制造商和零售商的利潤函數,其中i=m,r,j=N,M,R,T,m,r分別為制造商和零售商,N,M,R,T分別為“無碳減排成本分擔”、“制造商分擔低碳營銷成本”、“零售商分擔低碳投資成本”和“制造商與零售商互擔碳減排成本”決策模型。
1.2 無碳減排成本分擔模型(N)
此模型下,制造商負責產品的生產,并進行低碳投資,零售商負責產品的銷售并進行低碳營銷,制造商和零售商的目標函數模型分別為
ΠNm=(w-c)(a-p+λe+μg)-1/2k1e2(1)
ΠNr=(p-w)(a-p+λe+μg)-1/2k2g2(2)
首先根據式(2)可得零售商目標函數的海塞矩陣H(ΠNr)=-2/μ
μ/-k2,當滿足2k2-μ2gt;0時,海塞矩陣負定,零售商目標函數存在最大值。考慮式(2)的一階函數可得零售商的反應函數為p=wμ2-(a+w+eλ)k2/μ2-2k2,g=(w-a-eλ)μ/μ2-2k2,將零售商的反應函數代入式(1)可得制造商目標函數的海塞矩陣為H(ΠNm)=2k2/μ2-2k2/-λk2/μ2-2k2
-λk2/μ2-2k2/-k1,其一階主子式H(ΠNm)1=2k2/μ2-2k2lt;0,當其二階主子式H(ΠNm)2=k2(2k1(μ2-2k2)+λ2k2)/-(μ2-2k2)2gt;0,即2k1(μ2-2k2)+λ2k2lt;0時,海塞矩陣負定,制造商目標函數存在最大值。考慮制造商目標函數的一階條件可得:wN=(a+c)k1(μ2-2k2)+cλ2k2/2k1(μ2-2k2)+λ2k2,eN=(c-a)λk2/2k1(μ2-2k2)+λ2k2。代入零售商的反應函數可得:pN=cλ2k2+k1((a+c)μ2-(3a+c)k2)/2k1(μ2-2k2)+λ2k2,gN=(c-a)μk1/2k1(μ2-2k2)+λ2k2。進而可得制造商和零售商的最優利潤:ΠNm=(a-c)2k1k2/2(k1(2k2-μ2)-λ2k2),ΠNr=(a-c)2k21(2k2-μ2)k2/2(2k1(μ2-2k2)+λ2k2)2。
1.3 制造商分擔低碳營銷成本(M)
制造商通過與零售商合作,分擔零售商的低碳營銷成本,可以在市場中樹立自身的低碳形象,低碳營銷可以提高品牌價值和聲譽,通過與零售商合作,制造商可以確保產品在銷售過程中符合低碳營銷的要求,從而增強品牌形象。此外,通過分擔零售商的低碳營銷成本,制造商可以確保其產品以低碳的形象和理念被有效地推廣給消費者,從而提高銷售額。
此模型下,制造商負責產品的生產,并進行低碳投資,零售商負責產品的銷售并進行低碳營銷。制造商分擔零售商的低碳營銷成本,分擔比例為θ(0lt;θlt;1),則零售商承擔的低碳營銷成本比例為1-θ。此時,制造商和零售商的目標函數模型分別為
ΠMm=(w-c)(a-p+λe+μg)-1/2k1e2-1/2θk2g2(3)
ΠMr=(p-w)(a-p+λe+μg)-1/2(1-θ)k2g2(4)
當滿足(3θ-2)μ2k1-(θ-1)2(λ2-4k1)k2gt;0且2(1-θ)k2-μ2gt;0時,零售商和制造商目標函數存在均衡解,證明過程同模型N,此處不再詳述,均衡解為
wM=c(θ-1)2λ2k2+k1((a+c-(2a+c)θ)μ2-2(a+c)(θ-1)2k2)/(2-3θ)μ2k1+(θ-1)2(λ2-4k1)k2,eM=(c-a)(θ-1)2λk2/(2-3θ)μ2k1+(θ-1)2(λ2-4k1)k2,
pM=c(θ-1)2λ2k2+k1((a+c-(2a+c)θ)μ2-(3a+c)(θ-1)2k2)/(2-3θ)μ2k1+(θ-1)2(λ2-4k1)k2,gM=(c-a)(θ-1)μk1/(3θ-2)μ2k1-(θ-1)2(λ2-4k1)k2。
將均衡解代入式(3)和式(4)可得制造商和零售商的最優利潤分別為
ΠMm=(a-c)2(θ-1)2k1k2/2((3θ-2)μ2k1-(θ-1)2(λ2-4k1)k2),ΠMr=(a-c)2(θ-1)3k21k2(μ2+2(θ-1)k2)/2((2-3θ)μ2k1+(θ-1)2(λ2-4k1)k2)2。
1.4 零售商分擔低碳投資成本(R)
在市場競爭激烈的情況下,零售商會希望通過提供低碳產品與競爭對手區分開來。如果制造商進行低碳投資,可以提供符合低碳標準的產品,這使零售商能夠在市場上推出獨特的低碳產品,滿足消費者對可持續發展的需求。零售商通過分擔制造商的低碳投資成本,可以獲得供應低碳產品的獨家權利或有限權,從而提高銷售額并獲得市場份額的增長。
此模型下,制造商負責產品的生產,并進行低碳投資,零售商負責產品的銷售并進行低碳營銷,且零售商分擔制造商的低碳投資成本,分擔比例為τ(0lt;τlt;1),則制造商承擔的低碳投資成本比例為1-τ。此時,制造商和零售商的目標函數模型分別為
ΠRm=(w-c)(a-p+λe+μg)-1/2(1-τ)k1e2(5)
ΠRr=(p-w)(a-p+λe+μg)-1/2k2g2-1/2τk1e2(6)
當滿足2(1-τ)k1(μ2-2k2)+λ2k2lt;0且μ2-2k2lt;0時,零售商和制造商目標函數存在最大值,證明過程同模型N,目標函數均衡解為
wT=(a+c)(1-τ)k1(μ2-2k2)+cλ2k2/2(1-τ)k1(μ2-2k2)+λ2k2,eR=(c-a)λk2/2(1-τ)k1(μ2-2k2)+λ2k2,
pR=cλ2k2+(τ-1)k1((3a+c)k2-(a+c)μ2)/2(1-τ)k1(μ2-2k2)+λ2k2,gR=(a-c)μ(τ-1)k1/2(1-τ)k1(μ2-2k2)+λ2k2。
將均衡解代入式(5)和式(6)可得制造商和零售商的最優利潤分別為
ΠRm=(a-c)2(τ-1)k1k2/4(1-τ)k1(μ2-2k2)+2λ2k2,ΠMr=(a-c)2k1k2((-1+τ)2k1(μ2-2k2)+λ2τk2)/-2(2(1-τ)k1(μ2-2k2)+λ2k2)2。
1.5 制造商與零售商互擔碳減排成本(T)
此模型下,制造商負責產品的生產,并進行低碳投資,零售商負責產品的銷售并進行低碳營銷,制造商和零售商分別分擔對方的碳減排成本,制造商分擔低碳營銷成本,分擔比例為θ(0lt;θlt;1),零售商分擔低碳投資成本,分擔比例為τ(0lt;τlt;1),則零售商承擔的低碳營銷成本比例為1-θ,制造商承擔的低碳投資成本比例為1-τ。此時,制造商和零售商的目標函數模型分別為
ΠTm=(w-c)(a-p+λe+μg)-1/2(1-τ)k1e2-1/2θk2g2(7)
ΠTr=(p-w)(a-p+λe+μg)-1/2(1-θ)k2g2-1/2τk1e2(8)
當滿足(θ-1)2λ2k2+(τ-1)k1((3θ-2)μ2+4(θ-1)2k2)lt;0且2(1-θ)k2-μ2gt;0時,零售商和制造商目標函數存在最大值,證明過程同模型N,目標函數均衡解為
wT=c(θ-1)2λ2k2+(τ-1)k1((c(θ-1)+a(2θ-1))μ2+2(a+c)(θ-1)2k2)/(θ-1)2λ2k2+(τ-1)k1((3θ-1)μ2+4(θ-1)2k2),
eT=(c-a)(θ-1)2λk2/(θ-1)2λ2k2+(τ-1)k1((3θ-2)μ2+4(θ-1)2k2),
pT=c(θ-1)2λ2k2+(τ-1)k1((c(θ-1)+a(2θ-1))μ2+(3a+c)(θ-1)2k2)/(θ-1)2λ2k2+(τ-1)k1((3θ-2)μ2+4(θ-1)2k2),
gT=(c-a)(θ-1)μ(τ-1)k1/(θ-1)2λ2k2+(τ-1)k1((3θ-1)μ2+4(θ-1)2k2)。
將均衡解代入式(7)和式(8)可得制造商和零售商的最優利潤分別為
ΠTm=(a-c)2(θ-1)2(τ-1)k1k2/2((θ-1)2λ2k2+(τ-1)k1((3θ-2)μ2+4(θ-1)2k2)),
ΠTr=(a-c)2(θ-1)3k1k2((1-θ)λ2τk2+(τ-1)2k1(μ2+2(θ-1)k2))/2((θ-1)2λ2k2+(τ-1)k1((3θ-2)μ2+4(θ-1)2k2))2。
2 模型結果分析
當θ=τ=0時,模型M、模型R、模型T的決策結果與模型N的結果一致。零售商作為供應鏈的跟隨者需保證自身的利潤,即保證單位產品的銷售價格大于批發價格,即pMgt;wM,pRgt;wR,pTgt;wT,此時需滿足a-cgt;0。
推論3表明,當零售商分擔制造商低碳投資成本時,分擔比例增大,將導致單位產品批發價格、零售價格、碳減排量、營銷努力水平和制造商利潤增加,而零售商利潤則會下降。
推論4~5表明,制造商與零售商分別分擔對方的營銷成本、低碳投資成本時,零售商分擔比例提高,會使單位產品批發價格、銷售價格、碳減排量、營銷努力水平和制造商利潤增加,使零售商利潤下降。制造商分擔比例提高,會使單位產品批發價格、零售價格、營銷努力水平上升,零售商利潤下降。單位產品減排量和制造商利潤與營銷成本分擔比例的關系并非一成不變,當θ≤1/3時,兩者與分擔比例呈正相關關系,當θgt;1/3時,兩者與分擔比例呈負相關關系。
3 碳減排成本分擔策略博弈的演化均衡
上述碳減排成本分擔模型運用了Stackelberg博弈理論對制造商和零售商目標函數模型的決策變量進行求解,而在實際運營中,制造商和零售商在決定是否分擔營銷和低碳投資成本時可能會考慮多個因素,這些因素受企業策略、市場環境和產業特點的影響。制造商和零售商的決策往往是有限理性的動態演化過程,通過長期博弈最終達到動態平衡。
在低碳供應鏈中,制造商和零售商相互依賴。制造商通過零售商銷售產品,零售商需要制造商提供產品來滿足市場需求,雙方通過共同努力實現低碳目標。相互依賴性促使雙方考慮彼此的利益并尋求合作。通過共享資源,雙方可以實現更高效的低碳合作。最后,制造商和零售商之間通常存在長期的合作關系,這為演化博弈提供了基礎。通過長期合作,雙方可以共同探索和實施更具競爭力和可持續性的解決方案。
假設制造商選擇分擔營銷成本策略的概率為x(0≤x≤1),則選擇不分擔營銷成本策略的概率為1-x。同時,假設零售商選擇分擔低碳減排投資策略的概率為y(0≤y≤1),則選擇不分擔低碳減排投資策略的概率為y。
構造制造商和零售商的復制動態方程,設制造商采取“分擔”和“不分擔”的期望收益分別為Ex1和Ex2,平均期望收益為Ex,則有:Ex1=yΠTm+(1-y)ΠMm,Ex2=yΠRm+(1-y)ΠNm,Ex=xEx1+(1-x)Ex2。
制造商策略選擇的復制動態方程為F(x)=dx/dt=x(Ex1-Ex)。
設零售商采取“分擔”和“不分擔”的期望收益分別為Ey1和Ey2,平均期望收益為Ey,則有:
4 數值仿真
在電子產品供應鏈中,電子產品制造商可以投資于研發和生產更節能環保的產品,例如高效能源管理、材料回收和可持續設計。零售商可以在銷售過程中承擔低碳營銷成本,例如強調產品的能效等級、推廣電子產品回收計劃,或提供電子產品使用的節能技巧。電子產品制造商和零售商不僅存在合作,也會分擔責任,以共同推動碳減排和可持續發展的目標。為直觀驗證各重要參數對供應鏈成員定價策略及利潤的影響,本部分以電子產品供應鏈為例進行數值仿真分析。數值的選取應符合理論模型條件,參考文獻[12]、[19],令a=5,c=1,k1=50,k2=40,μ=0.2,τ=0.05,θ=0.2,在分析μ和λ對供應鏈成員利潤的影響時,假設μ∈[0.4,0.6],λ∈[0.4,0.6]。具體仿真結果如表3、表4及圖1~圖4所示。
由表3、表4可知:
1)制造商利潤:當制造商分擔零售商營銷成本時,無論零售商有無分擔制造商的低碳投資成本,制造商的利潤都與營銷成本分擔比例呈先正比后反比的關系,當θ=1/3時,制造商利潤最大。不難理解,隨著制造商分擔營銷成本的比例增加,制造商會通過提高批發價格的方式來獲取更多利潤,但這樣會導致市場需求減少,因此批發價格不能一直提高,營銷成本分擔比例也存在極值1/3使制造商利潤最高。當零售商分擔制造商的低碳投資成本時,無論制造商是否分擔營銷成本,制造商利潤都隨著零售商分擔比例的提高而變大,制造商作為領導者,首先根據自身利益做出決策,零售商分擔低碳投資成本的比例越高,制造商利潤就越大。
2)零售商利潤:當制造商分擔零售商營銷成本時,無論零售商有無分擔制造商的低碳投資成本,零售商利潤都隨著制造商分擔比例的提高而下降,這表明制造商營銷成本分擔比例提高時,會降低自身研發水平,同時導致零售商營銷努力水平降低,此時市場需求下降,零售商利潤降低。當零售商分擔制造商的低碳投資成本時,無論制造商有無分擔零售商的營銷成本,零售商的利潤也都隨著零售商分擔比例的提高而下降,這表明當低碳投資成本分擔比例提高時,零售商會通過提高銷售價格的方式來獲得更多利潤,但這樣會降低市場需求,從而使利潤下降。
綜合表3、表4可為電子產品供應鏈企業帶來一些管理啟示:電子產品制造商企業作為供應鏈的領導者,在決策中占有領先地位,能較好地維護自身利益,在與零售商企業進行合作時應設定明確的目標和指標,以衡量和檢測成果,并提供改進的方向。制造商企業需與零售商企業建立信息和數據共享機制,以便雙方能夠共同評估供應鏈中的碳排放和成本情況,這種透明度有助于雙方更好地理解對方的貢獻和努力。此外,制造商可以鼓勵雙方共同投資和合作推動創新和技術轉型,以減少碳排放并提高供應鏈的可持續性,共同探索新的低碳解決方案和技術。零售商企業作為供應鏈的跟隨者,在與制造商合作時,應選擇已經采取低碳措施的供應商產品,與可持續發展的制造商建立戰略合作伙伴關系,以共同推動低碳供應鏈。此外,零售商企業應重視供應鏈的透明度,要求制造商提供有關產品的環境信息和碳足跡數據,以便能更好地了解產品的整體環境性能。
圖1反映了參數μ的變化對供應鏈成員利潤的影響。無論制造商與零售商是否分擔對方的營銷成本和低碳投資成本,隨著消費者對零售商營銷努力敏感系數的增加,零售商會對營銷投入更多,這有利于促進消費者對產品市場需求的提高,在此種情況下,制造商和零售商利潤會隨之增加。
圖2易見參數λ的提高有利于增加制造商和零售商的利潤,當消費者對碳減排量的敏感性越高時,制造商對低碳投資的投入就越多,產品的低碳屬性就越高,市場對低碳產品的需求就越高,制造商和零售商的利潤也越高。
綜合圖1~圖2,可為電子產品制造商和零售商企業帶來一些指導建議:對于制造商而言,首先應獲得電子產品碳減排可追溯性和認證,確保產品的碳減排成果和認證。其次,制造商可進行產品的可視化展示,提供清晰的產品信息,以便消費者了解產品的低碳特性,包括在產品包裝上標注碳減排數據、使用低碳標簽或徽章,或提供在線平臺上的產品環境信息。對于零售商企業,首先應積極推廣和宣傳制造商的低碳產品,突出產品的低碳特性和環保價值,使用創意的營銷手段,吸引消費者的注意和興趣。此外,零售商企業可以增加消費者的參與度,通過互動和參與性的營銷活動,鼓勵消費者積極參與低碳行為和購買低碳產品。零售商還應與消費者建立清晰的溝通,確保向消費者傳遞的低碳信息簡潔明了,避免夸大和誤導,向消費者提供準確的碳減排數據和信息,幫助消費者了解產品的實際環境影響,并使消費者能夠做出明智的購買決策。
5 結語
5.1 結論
本文從考慮分擔產品的低碳投資成本和營銷成本出發,基于制造商主導的二級供應鏈,應用Stackelberg博弈求解制造商和零售商4種成本分擔組合下的最優決策,分析了低碳投資成本分擔比例、營銷成本分擔比例對供應鏈成員定價策略及利潤的影響。然后,應用演化博弈得到了供應鏈系統的低碳成本分擔演化均衡策略。主要得到以下結論:
1)當制造商分擔零售商營銷成本時,制造商利潤與分擔比例先正相關后負相關,當θ=1/3時,制造商利潤最大。當零售商分擔制造商低碳投資成本時,制造商利潤與零售商成本分擔比例呈正比。零售商利潤始終隨營銷成本分擔比例及低碳投資成本分擔比例的提高而下降。
2)制造商和零售商的利潤與消費者對營銷努力的敏感系數、碳減排量敏感系數正相關。制造商與零售商可以通過提高產品的低碳性和產品營銷力度來提高產品市場需求,從而提高利潤。
3)系統演化穩定策略與低碳營銷成本分擔系數、低碳投資成本分擔系數、低碳營銷成本系數、低碳投資成本系數、消費者對碳減排量及低碳營銷努力的敏感系數有關,只有當這些量在一定取值范圍內,系統才會演化穩定于點(0,0)、點(1,0)和點(1,1),點(0,1)為不穩定點。
5.2 對策建議
低碳供應鏈中,當制造商選擇使用低碳技術,且零售商選擇進行低碳營銷時,本文的研究可以為制造商和零售商企業帶來一些對策建議和實踐指導,以促進他們的合作最大程度地實現低碳供應鏈的目標:
1)信息共享和透明度:制造商和零售商應共享關于產品的低碳特性和供應鏈的相關信息,包括原材料的選擇、生產過程中的能源使用、廢物和排放的管理等。通過共享信息,雙方可以更好地了解產品的環境影響,并采取相應的措施進行改進。
2)持續創新和技術投資:制造商應繼續投資研發和采用低碳技術,以減少能源消耗、排放和資源浪費。同時,零售商可以積極支持制造商的創新努力,鼓勵和推動可持續產品的開發和改進。雙方可以共同探索新技術和解決方案,以實現更高效、更環保的供應鏈。
3)溝通和共同營銷:制造商和零售商應該共同進行低碳產品的市場宣傳和營銷活動。通過強調產品的低碳特性和供應鏈的可持續性,雙方可以吸引更多的消費者,并建立一個積極的品牌形象。這需要有效的溝通策略和協調,確保信息準確傳達給消費者。
4)監測和評估:制造商和零售商應定期監測和評估低碳供應鏈的績效,并進行必要的調整和改進。這可以通過制定關鍵績效指標和報告制度來實現,以確保低碳目標得到實現,并持續提升供應鏈的可持續性。
區別已有文章,本文研究了碳減排成本分擔下低碳供應鏈的定價決策及策略選擇的問題,為供應鏈企業低碳產品成本分擔業務的可持續發展提供了理論支持,并為供應鏈企業提供了建議和實踐指導,具有一定的理論及現實意義。但本研究未考慮多個制造商和零售商競爭的低碳供應鏈,因此在本研究的基礎上可進一步考慮企業間存在競爭的行為。
參考文獻:
[1]CHEN X, BENJAAFAR S, ELOMRI A. The carbon-constrained EOQ[J]. Operations Research Letters, 2013,41(2):172-179.
[2]HE P, ZHANG W, XU X Y, et al. Production lot-sizing and carbon emissions under cap-and-trade and carbon tax regulations[J]. Journal of Cleaner Production, 2015,103(15):241-248.
[3]MENG X G, YAO Z, NIE J J, et al. Low-carbon product selection with carbon tax and competition: effects of the power structure[J]. International Journal of Production Economics,2018,200:224-230.
[4]DU S F, ZHU L L, LIANG L, et al. Emission-dependent supply chain and environment-policy-making in the ‘cap-and-trade’ system[J]. Energy Policy, 2013,57:61-67.
[5]JI J N, ZHANG Z, YANG L. Carbon emission reduction decisions in the retail-/dual-channel supply chain with consumers’ preference[J]. Journal of Cleaner Production, 2017,141:852-867.
[6]王一雷,夏西強,張言.碳交易政策下供應鏈碳減排與低碳宣傳的微分對策研究[J].中國管理科學,2022,30(4):155-166.
WANG Y L, XIA X Q, ZHANG Y. Research on differential strategies for supply chain carbon reduction and low carbon promotion under carbon trading policies[J]. China Management Science, 2022,30(4):155-166.
[7]梁喜,張余婷.雙渠道低碳供應鏈定價與減排策略研究[J].價格理論與實踐,2019(4):133-136.
LIANG X, ZHANG Y T. Research on pricing and emission reduction strategies of dual channel low carbon supply chain[J]. Price Theory and Practice, 2019(4):133-136.
[8]TANG S L, WANG W J, CHO S, et al. Reducing emissions in transportation and inventory management: (R, Q) policy with considerations of carbon reduction[J]. European Journal of Operational Research, 2018,269(1):327-340.
[9]ZHENG Y, YANG X, WANG Z M. Manufacture’s optimal pricing policy and retailer’s optimal ordering policy under different carbon emission policies[J]. Progress in Applied Mathematics, 2014,7(2):20-26.
[10] 徐詠梅,李益梅,銀新逸.雙重低碳營銷補貼下供應鏈策略的演化博弈[J].科技管理研究,2020,40(12):211-219.
XU Y M, LI Y M, YIN X Y. The evolutionary game of supply chain strategies under dual low carbon marketing subsidies[J]. Science and Technology Management Research, 2020,40(12):211-219.
[11] 王文利,程天毓.碳交易背景下供應鏈運營決策的演化博弈分析[J].系統工程理論與實踐,2021,41(5):1272-1281.
WANG W L, CHENG T Y. Evolutionary game analysis of supply chain operation decision under the background of carbon trading[J]. Systems Engineering Theory and Practice, 2021,41(5):1272-1281.
[12] 張金泉,溫素彬,李慧,等.低碳經濟下供應鏈運營決策的演化博弈分析——基于政府-企業-消費者的協同作用視角[J].運籌與管理, 2024, 33(5): 77-83.
ZHANG J Q, WEN S B, LI H, et al. Evolutionary game analysis of supply chain operation decision in a low carbon economy: from the perspective of government enterprise consumer synergy[J]. Operations Research and Management, 2024, 33(5): 77-83.
[13] KANG K, ZHAO Y J, ZHANG J, et al. Evolutionary game theoretic analysis on low-carbon strategy for supply chain enterprises[J]. Journal of Cleaner Production, 2019,230:981-994.
[14] LIU Z, QIAN Q S, HU B, et al. Government regulation to promote coordinated emission reduction among enterprises in the green supply chain based on evolutionary game analysis[J]. Resources, Conservation and Recycling,2022,182:106290.
[15] 李春發,王聰,曹穎穎,等.低碳產品、定向廣告與供應鏈營銷投資策略演化[J].中國環境科學,2021,41(10):4951-4960.
LI C F, WANG C, CAO Y Y, et al. Evolution of investment strategies for low carbon products, targeted advertising, and supply chain marketing[J]. China Environmental Science, 2021,41(10):495-4960.
[16] 史金召,焦文歆,杜強,等.雙向碳減排成本分擔下資金約束供應鏈契約協調研究[J].系統科學與數學,2023,43(5):1225-1241.
SHI J Z, JIAO W X, DU Q, et al. Research on supply chain contract coordination under financial constraints under bidirectional carbon reduction cost sharing[J]. Systems Science and Mathematics, 2023,43(5):1225-1241.
[17] 宋化靜,冀巨海.碳標簽制度下供應鏈碳減排成本分擔的決策與協調研究[J].煤炭經濟研究,2022,42(10):4-14.
SONG H J, JI J H. Research on decision and coordination of carbon reduction cost sharing in the supply chain under the carbon label system[J]. Coal Economy Research, 2022,42(10):4-14.
[18] 鄒浩,秦進.碳交易下考慮風險規避的低碳供應鏈定價決策研究[J].鐵道科學與工程學報,2023,20(2):516-525.
ZOU H, QIN J. Research on low carbon supply chain pricing decision considering risk avoidance under carbon trading[J]. Journal of Railway Science and Engineering, 2023,20(2):516-525.
[19] 張令榮,徐航,李云風.碳配額交易背景下雙渠道供應鏈減排決策研究[J].管理工程學報,2023,37(2):90-98.
ZHANG L R, XU H, LI Y F. Research on emission reduction decision of dual channel supply chain under the background of carbon quota trading[J]. Journal of Management Engineering, 2023,37(2):90-98.
(責任編輯 耿金花)