考虑政府补贴的低碳供应链研发成本分摊比较研究

摘要： 构建了制造商和零售商的纳什博弈和斯塔克尔伯格博弈两种博弈结构形式，分析了低碳研发成本分摊系数和政府低碳补贴等方面对供应链低碳化研发投入的影响，得出不同博弈形式下的企业低碳研发合作和政府补贴策略。

关键词： 低碳供应链；成本分摊；政府补贴；低碳投入；博弈论

中图分类号：F274；F224.32 文献标识码：A 文章编号：1001-8409（2014）02-0021-06

1 引言

当前，世界各国政府都在关注气候的变化，2002年召开的可持续发展国际首脑会议上，各国代表一致认为：要想实现可持续发展，首先必须改变非可持续发展的生产和消费模式[1]。随着低碳经济研究的不断深入，人们逐渐开始关注低碳供应链，这主要是因为供应链在降低碳排放过程中具有特殊的作用。供应链从原材料供应商、制造商、零售商到消费者的一条完整的产业链条中，其各个环节都涉及到能源的消耗和碳排放问题。在这种背景下，外资零售巨头借助各种形式打造可持续发展价值链。在发达国家，超市所有商品标签上都需注明其在生产、运输和最终销毁过程中排放的温室气体量，消费者一般凭借这一数字来选择商品；而高排放的企业也直接影响投资人对企业的投资行为。

为从源头上减少碳排放，沃尔玛启动了绿色供应链计划，要求所有供应商必须经由其所在地法规及社会环保标准的认证，包括减少不必要的包装，减少水和能源的消耗、提高物流配送和运输效率；同时通过当地生产直接从当地的农户、养殖户来购买，减少中间运输环节，降低碳排放。特易购也主要依托供应链关系推行低碳发展模式。但与沃尔玛强调机制完善相比，特易购更加侧重于各类碳减排措施的探索与应用。在供应链上游，特易购与供应商之间进行合作，协助供应商发现并消除供应链中存在的“碳排放热点”，从而达到降低供应链碳排放水平的目的，同时通过“碳标签”等方式鼓励供应商采取相应的碳减排措施[2]。与此同时，中国政府于2012年5月16日国务院常务会议再次决议，安排财政补贴265亿元，启动推广符合节能标准的空调、平板电视、电冰箱、洗衣机和热水器，推广期限暂定一年[3]。政府和企业都在积极降低产品的碳排放，政府通过补贴来激励企业节能减排，企业之间通过合作也在进行碳减排。

可以看出，为了减少产品的碳排放，需要供应链成员及相关利益方的共同努力，每一个环节都需要考虑其碳排放的投入与减排的效果，政府为减排进行补贴，同时零售商也可以通过分摊制造商的低碳投入成本来激励其减少碳排放量。

2 相关研究评述

关于政府补贴的研究，主要集中于政府研发和创新补贴对企业绩效和行为的影响。对于政府补贴，研究较多的是政府补贴（或税收）政策对企业R&D创新投入的激励作用。杨波[4]基于企业的自然资源基础观，通过与大型国际零售商和发达国家对零售商的低碳化支持比较，分析了我国零售业实现低碳化的思路和国家的政策选择。杨家威[5]归纳了各国政府补贴的有效政策，并利用博弈论的思想分析了政府、企业和消费者三者的博弈关系，得出了政府低碳创新补贴应该偏向消费者的结论。Ulph[6]考察了环境排放政策对研发的激励作用，并比较了减排标准和排放税两种环境政策的效果。Katsoulacos等[7]研究了针对减排研发的最优排放税和最优减排研发补贴的问题。Qiu等[8]研究了国际研发合作中的非合作最优政策，考虑了两种研发合作策略：协作和协调。方海燕等[9]研究了政府和双寡头的三阶段博弈模型，分析了政府对企业研发补贴和产品创新补贴两种情形下基于不同补贴策略的研发投入和社会福利水平。Poyago-Theotoky[10]研究了与碳减排和社会福利相关的组织环境研发问题。研究表明：环境研发投入在环境研发卡特尔情形要高于非合作独立研形下的收益，同样社会福利在这两种情形下也是不同的，卡特尔情形要好于独立研发的情形。[JP3]孟卫军[11]分析了不同税率下政府对企业减排研发补贴或者征税的策略选择，并比较了两种策略对企业的利润和研发水平的影响。

供应链中上下游的创新投入成本分摊（补贴）也是目前的研究热点之一，主要集中于纵向供应链中的一方为了激励另一方而进行的成本分摊（补贴）。包括制造商对零售商促销成本的分摊，零售商对制造商研发投入成本的分摊与补贴；制造商对供应商创新成本的分摊与补贴；供应商对制造商创新投入成本的分摊与补贴等。D’Aspremont等[12]和Kamien等[13]为代表的学者较早对不同合作程度下的研发进行了研究，得出的一个重要结论是： 在研发合作时（即采取RJV 卡特尔）产出最高的研发投资水平、企业利润和社会福利。贾涛等[14]研究了单一供应商和单一零售商基于无缺货情形下的成本补贴问题，发现供应商为了降低无缺货退货的成本，需要激励零售商付出努力以便减少退货数量和退货成本。并发现可以通过成本分摊契约来实现供应链的协调。Alfred等[15]针对供应链中的配送绩效进行研究，分析了通过在供应链中利用成本标杆的方法来合理分摊配送成本，实现整个供应链配送绩效的提高。Matsui[16]假设研发是集成供应链中降低产品的固定成本和可变成本的一个重要因素，分析了两种有代表性的成本转移定价方法（即全成本转移定价和可变成本转移定价方法）的适用范围和条件。Chu等[17]以汽车销售为例，研究了考虑顾客满意度的渠道协调机制。研究表明：为了促进零售商提高顾客的满意度，供应商可以按照零售商的努力水平对其进行资金补偿。Tsao等[18]将销售学习曲线引入到促销努力中，认为促销的成本分摊机制可以达到供应链的协调。Xiao等[19]研究了一个制造商和两个竞争的零售商供应链协调问题，该供应链中制造商的生产成本会随着外部环境的变化而改变，考虑了两种协调机制：全数量折扣和增量数量折扣，研究了成本变化对产品的批发价格、零售价格及订货量和各自利润的影响。Leng等[20]研究了多供应商和单一制造商的两级供应链，供应商生产零部件，制造商对零部件进行组合生产，分析比较了纳什均衡和斯塔克尔伯格均衡，并利用回购成本分摊契约和缺货成本分摊契约对供应链进行了协调。Martin等[21]认为企业面对竞争对手的压力和消费者不断提高价值取向时，为了保持自身的边际利润不变，就要不断地缩减生产成本，研究了通过供应链管理方法来降低生产成本、提高利润的方法。周永务等[22]研究了制造商和供应商两级供应链，下游制造商通过提供给上游供应商技术创新补贴，以减少供应成本的供应链协调问题，给出了供应链双方接受技术革新补贴策略的判断标准，并分析了实现供应链整体最优的策略。田巍等[23]研究了激励上游企业创新投入、降低运作成本的供应链博弈模型，提出了基于不同决策者使上游企业的创新投入达到供应链最优的协调契约。

目前对于供应链成本分摊与补贴的研究主要集中于政府对供应链企业的补贴或者供应链上下游中某一方对另一方的研发投入成本分摊与补贴，而站在低碳经济视角下，同时考虑政府对供应链上下游的低碳研发投入补贴、供应链上下游一方对另一方的低碳研发投入成本分摊与补贴同时考虑的文献并不多见。本文分析了政府通过对供应链成员的低碳研发成本投入补贴来激励供应链成员增加低碳研发和技术创新的投入，同时供应链中的核心企业（如大型零售商）对供应链成员（如制造商）的低碳研发投入成本分摊，从而激励其增加更多的低碳研发投入成本，降低产品的碳排放水平。

3 问题描述与模型假设

考虑由一个零售商和一个制造商组成的两级供应链。零售商在供应链中居于主导地位，为了激励制造商更多地对其低碳研发进行投入，零售商分摊一部分制造商低碳研发成本。同时为了激励供应链成员投入更多的成本进行低碳研发创新，政府给予制造商和零售商一定的低碳研发补贴。本文同时考虑政府补贴和零售商补贴，零售商增加低碳研发与创新的投入可以获得来自政府的一定数额补贴，制造商增加低碳研发与创新的投入可以获得来自政府和零售商双方的补贴。在此背景下，比较了零售商不分摊制造商进行低碳研发与创新成本投入、零售商分摊制造商进行低碳研发的成本投入两种情形下制造商与零售商的行为，并对双方的低碳研发成本投入进行了比较。

3.1 模型假设及符号说明

假设1：产品需求量q由两部分组成，即某一个固定值q0和变动值q1；消费者拥有低碳偏好，因此在产品的销售过程中，该产品的变动销售量q1依赖于制造商和零售商的低碳投入成本（cm，cr）。

假设2：零售商的销售价格为p、制造商的批发价格为ω、制造成本为c，每销售单位产品，制造商的边际收益为ρm=ω-c，零售商的边际收益ρr=p-ω。ρm为单位批发价扣除不包含低碳研发费用的单位平均成本的剩余部分，ρr为零售价扣除不包含低碳研发费用的单位平均成本的剩余部分。假设边际收益不变，即如果单位成本增加，则相应提高售价。他们均为正的常数，均可从企业的实际财务数据中预测得出。

假设3：零售商分担制造商一部分低碳投入成本，分摊比例为λ。

假设4：政府对制造商和零售商的低碳研发投入将按照其成本给予一定的补贴，政府补贴率为s。

3.2 模型建立