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(guó)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(guó)制造商（OEM）再制造模型和OEM授權(quán)進(jìn)口國(guó)零售商進(jìn)行再制造模型，得到不同模型中OEM和零售商的最優(yōu)價(jià)格、最優(yōu)銷售量、最優(yōu)利潤(rùn)，進(jìn)一步分析了產(chǎn)品碳排放總量是否超過(guò)配額的不同情形下新產(chǎn)品碳排放量對(duì)新產(chǎn)品和再制造品價(jià)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(shí)，新產(chǎn)品碳排放量對(duì)兩種產(chǎn)品的價(jià)格、銷售量有不同的影響.

關(guān)鍵詞 產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué);跨國(guó)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(hào) F253 ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，環(huán)境保護(hù)成為各國(guó)政府關(guān)注的焦點(diǎn)，跨國(guó)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(duì)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(hù)環(huán)境，另一方面也影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn).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(duì)環(huán)境壁壘、創(chuàng)建綠色經(jīng)營(yíng)環(huán)境[2]，研究碳關(guān)稅、配額和碳稅對(duì)企業(yè)再制造決策的影響，設(shè)置合理的碳約束政策對(duì)協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)、政府與企業(yè)的關(guān)系都具有重要意義.

碳稅近年來(lái)已在法國(guó)、英國(guó)等多國(guó)實(shí)施，學(xué)者們圍繞碳稅在閉環(huán)供應(yīng)鏈中的影響進(jìn)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(duì)比，討論碳稅對(duì)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(shí)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(duì)比了限制總碳排放、碳稅和總量管制與交易三項(xiàng)政策對(duì)企業(yè)的影響，認(rèn)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(gè)國(guó)家實(shí)施，但2009年美國(guó)眾議院通過(guò)《美國(guó)清潔能源安全法案》，宣布從2020年起對(duì)進(jìn)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(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)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(duì)我國(guó)外貿(mào)、經(jīng)濟(jì)等方面具有負(fù)面影響.曲如曉等（2011）[6]認(rèn)為進(jìn)口國(guó)征收碳關(guān)稅能提高本國(guó)福利水平，但福利變化程度與進(jìn)口國(guó)碳稅、出口國(guó)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(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈中碳配額的影響也進(jìn)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(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈定價(jià)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(rèn)為最優(yōu)碳稅保證了均衡狀態(tài)下制造商的碳排放量沒(méi)有超過(guò)限額，若放寬限額，制造商利潤(rùn)增加的同時(shí)碳排放量也在增加，企業(yè)環(huán)境績(jī)效與經(jīng)濟(jì)績(jī)效存在差異.

在上述研究中將碳關(guān)稅和配額結(jié)合起來(lái)研究較少，碳關(guān)稅、配額和碳稅對(duì)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(duì)企業(yè)再制造決策的影響，對(duì)政府設(shè)置合理的碳約束政策提供參考具有一定現(xiàn)實(shí)意義與價(jià)值.

2 模型描述與假設(shè)

假設(shè)一個(gè)由出口國(guó)制造商（OEM）和進(jìn)口國(guó)零售商組成的跨國(guó)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(jìn)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(chǎng)上同時(shí)存在新產(chǎn)品和再制造品兩種產(chǎn)品，OEM和零售商以利潤(rùn)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(jià)win和wir，零售商決定它們的零售價(jià)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(huì)努力改進(jìn)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(jìn)口國(guó)政府對(duì)進(jìn)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(dá)到配額時(shí)的產(chǎn)量，對(duì)超過(guò)配額的部分從量征收碳關(guān)稅fn和fr，同時(shí)對(duì)國(guó)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(kāi)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(jìn)行再制造生產(chǎn)的碳減排成本為λRx2R.

假定μ為消費(fèi)者認(rèn)為新產(chǎn)品的價(jià)值，ρ為再制造品對(duì)于消費(fèi)者而言的滿意程度，則消費(fèi)者認(rèn)為再制造品的價(jià)值為ρμ，受消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)以及再制造技術(shù)水平等因素影響，消費(fèi)者對(duì)再制造品的認(rèn)可度較低，所以總有0<ρ<1.同時(shí)，應(yīng)保證供應(yīng)鏈有效運(yùn)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(fèi)市場(chǎng)總?cè)萘繛棣?，產(chǎn)品數(shù)量完全由市場(chǎng)需求決定，即qn=dn、qr=dr，產(chǎn)品的市場(chǎng)需求與價(jià)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(shí)，其批發(fā)價(jià)、零售價(jià)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(guò)配額，再制造產(chǎn)品的碳排放量小于配額時(shí)，再制造品的批發(fā)價(jià)和零售價(jià)不受新產(chǎn)品碳排放量高低的影響，新產(chǎn)品的價(jià)格和兩種產(chǎn)品銷量受到其碳排放量的影響與對(duì)新產(chǎn)品征收的碳關(guān)稅有關(guān)，當(dāng)該碳關(guān)稅較低時(shí)（fnf1n），新產(chǎn)品碳排放量越高則新產(chǎn)品價(jià)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(guò)配額，而新產(chǎn)品的碳排放量小于配額時(shí)，新產(chǎn)品價(jià)格均不受其碳排放量的影響，再制造品價(jià)格受到新產(chǎn)品碳排放量的影響與對(duì)再制造品征收的碳關(guān)稅有關(guān)，當(dāng)該碳關(guān)稅較低時(shí)（frf1r），新產(chǎn)品碳排放量越高則再制造品價(jià)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(shí)，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(jià)和批發(fā)價(jià)及再制造品銷量受到新產(chǎn)品碳排放量的影響與對(duì)兩種產(chǎn)品征收的碳關(guān)稅有關(guān).當(dāng)對(duì)再制造品征收的碳關(guān)稅較對(duì)新產(chǎn)品征收的碳關(guān)稅更高時(shí)fr>Y1或Y2Y3或?qū)π庐a(chǎn)品征收碳關(guān)稅很低時(shí)fn

由此可知，當(dāng)僅一種產(chǎn)品的碳排放量超出配額時(shí)，對(duì)超出部分征收的碳關(guān)稅較低時(shí)，產(chǎn)品價(jià)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(fù)相關(guān)，而征收的碳關(guān)稅較高時(shí)，產(chǎn)品價(jià)格與新產(chǎn)品碳排放量負(fù)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(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)嫁給消費(fèi)者，消費(fèi)者將減少對(duì)該產(chǎn)品的消費(fèi)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(jià)格會(huì)減少消費(fèi)者的需求進(jìn)而顯著減少企業(yè)利潤(rùn)，此時(shí)企業(yè)開(kāi)發(fā)碳減排技術(shù)更有主動(dòng)性，有利于促進(jìn)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(shí)，單位新產(chǎn)品碳排放量對(duì)兩種產(chǎn)品的價(jià)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(duì)大小有關(guān)，對(duì)新產(chǎn)品征收更高的碳關(guān)稅，對(duì)促進(jìn)企業(yè)減少新產(chǎn)品碳排放量有積極作用.

4 結(jié) 論

通過(guò)建立OEM再制造模型和OEM授權(quán)零售商進(jìn)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(fèi)者對(duì)再制造品的滿意程度等參數(shù)確定時(shí)，可以得到在產(chǎn)品碳排放總量是否超過(guò)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(gè)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(gè)取值區(qū)間，在不同的區(qū)間中，OEM和零售商的銷售量、價(jià)格受單位新產(chǎn)品碳排放量的影響不同，廠商會(huì)隨之調(diào)整自己的再制造策略，以實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化目標(biāo).

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