《碳稅政策下閉環(huán)供應(yīng)鏈定價(jià)決策模型》1800字

碳稅政策下閉環(huán)供應(yīng)鏈定價(jià)決策模型綜述碳稅是一項(xiàng)具有強(qiáng)大可操作性和較低實(shí)施成本的低碳政策。碳稅已對(duì)減少碳排放和低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了積極作用。例如，英國(guó)于2013年出臺(tái)了碳稅政策，發(fā)電廠的煤炭使用量大大降低，逐漸使用天然氣代替煤炭，2017年開始，新能源使用比例大大提高。瑞典在實(shí)施碳稅政策后，化石燃料使用量大大降低，有利于環(huán)境保護(hù)。國(guó)際貨幣基金組織（IMF）認(rèn)為碳稅政策符合中國(guó)實(shí)際國(guó)情，應(yīng)當(dāng)在中國(guó)自上而下進(jìn)行推廣普及。我國(guó)應(yīng)優(yōu)先選擇碳稅作為減少碳排放的低碳政策，并制定合理而廣泛的碳價(jià)。相關(guān)收入可以支持清潔能源和低碳技術(shù)的發(fā)展，并為受到碳稅影響的低收入人群提供足夠的補(bǔ)貼。當(dāng)前，中國(guó)碳信用交易市場(chǎng)建設(shè)正在穩(wěn)步發(fā)展，積極探索和啟動(dòng)碳稅試點(diǎn)，促進(jìn)碳價(jià)形成機(jī)制的完善，充分發(fā)揮碳價(jià)在應(yīng)對(duì)氣候變化中的信號(hào)作用，支持中國(guó)實(shí)現(xiàn)“30·60目標(biāo)”。本章確定決策變量為零售價(jià)格、批發(fā)價(jià)格、回收價(jià)格、制造商回收價(jià)格，碳稅政策約束下的模型決策函數(shù)?？紤]新品與再造品同時(shí)進(jìn)行銷售，且不存在質(zhì)量差異。僅在制造商的制造過程中產(chǎn)生二氧化碳，不考慮廢棄處理中的碳排放。1.1模型描述1.1.1問題描述本章建立制造商負(fù)責(zé)制造、零售商負(fù)責(zé)回收的二級(jí)閉環(huán)供應(yīng)鏈模型。制造商除生產(chǎn)新品，還會(huì)對(duì)廢舊品進(jìn)行加工，且加工得再造品與新品無質(zhì)量差異。制造商的生產(chǎn)過程伴隨著碳排放，需要按照碳稅政策規(guī)定進(jìn)行繳稅。圖1.1閉環(huán)供應(yīng)鏈模型結(jié)構(gòu)1.1.2參數(shù)定義Cm：制造商生產(chǎn)新產(chǎn)品的邊際成本；em：制造商生產(chǎn)新產(chǎn)品的邊際碳排放量；w：制造商賣給零售商的批發(fā)價(jià)格（決策變量）；Pr：零售商給消費(fèi)者的回收價(jià)格（決策變量）；Pm：制造商給零售商的回收價(jià)格（決策變量）；Cr：制造商生產(chǎn)回收再制造產(chǎn)品的邊際成本；er：制造商生產(chǎn)回收再制造產(chǎn)品的邊際碳排放量；Q：市場(chǎng)最大容量；β：產(chǎn)品零售價(jià)格敏感系數(shù)；D：零售價(jià)格為P時(shí)，市場(chǎng)需求量為（）；K：消費(fèi)者無償回收的廢舊品量；：回收品回收價(jià)格敏感系數(shù)；Dr：回收價(jià)格為Pr時(shí)，回收品回收量（）；D0：再制造品的產(chǎn)量（）t：?jiǎn)挝惶级悺?.1.3模型假設(shè)假設(shè)市場(chǎng)完全開放，信息完全對(duì)稱，即不存在信息不對(duì)稱引起的效率低下和風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)問題；假設(shè)此閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)中不存在牛鞭效應(yīng)，制造商在與零售商的Stackelberg博弈中占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)地位；假設(shè)閉環(huán)供應(yīng)鏈決策是在單周期環(huán)境中考慮的；假設(shè)回收質(zhì)量q服從(0,1)上的均勻分布，質(zhì)量密度函數(shù)為f(q)，且只有當(dāng)時(shí)，才能進(jìn)行再制造；假設(shè)產(chǎn)品市場(chǎng)需求函數(shù)為關(guān)于零售價(jià)格的線性函數(shù)且遞減，廢品市場(chǎng)供給函數(shù)為關(guān)于市場(chǎng)回收價(jià)格的線性函數(shù)且遞增；假設(shè)每單位產(chǎn)品的碳排放量固定；假設(shè)再制造品的成本低于新產(chǎn)品的成本（即Cr<Cm），碳排放量也小于新產(chǎn)品的碳排放量。1.1.4Stackelberg博弈根據(jù)Stackelberg博弈理論，在時(shí)間連續(xù)、信息完全對(duì)稱的兩階段動(dòng)態(tài)博弈中，兩者根據(jù)對(duì)方的可能決策來選擇自己的決策，以實(shí)現(xiàn)在對(duì)方?jīng)Q策下的利益最大化。本模型以制造商作為“l(fā)eader”，即先做出決策，主導(dǎo)博弈；零售商作為“follower”知道制造商決策后，根據(jù)該決策做出自己的最優(yōu)決策。具體為：制造商根據(jù)已知的市場(chǎng)需求，給出生產(chǎn)、定價(jià)策略；根據(jù)制造商給出的策略，零售商作為追隨者，確定（P，Pr）；制造商根據(jù)零售商的決策進(jìn)行調(diào)整，作出最終決策（w，Pm）。1.2模型構(gòu)建制造商決策函數(shù)：（1.1）公式1.1第一部分為新產(chǎn)品的利潤(rùn)，第二部分為再制造品的利潤(rùn)。零售商決策函數(shù)：（1.2）公式1.2第一部分為出售產(chǎn)品的利潤(rùn)，第二部分為回收廢舊品出售給制造商的利潤(rùn)。1.2.1制造商、零售商分散決策由假設(shè)2可知，制造商主導(dǎo)與零售商的博弈。制造商在考慮零售商可能反應(yīng)的情況下，先給出一個(gè)批發(fā)價(jià)格和給零售商的回收價(jià)格，零售商根據(jù)這兩個(gè)價(jià)格，做出最優(yōu)決策。采用逆向歸納法求解如下：由,，得：（1.3）（1.4）公式1.3、1.4為零售商對(duì)制造商決策的反應(yīng)函數(shù)。由公式1.3、1.4，可得零售商利潤(rùn)關(guān)于P、Pr的海塞矩陣。因?yàn)镠是負(fù)定矩陣，故存在使利潤(rùn)為最大值的最優(yōu)解。將公式1.3、1.4代入公式1.1，由，，得：（1.5）（1.6）由公式1.5、1.6可得均衡解。將公式1.5-1.6代入公式1.3、1.4得：（1.7）（1.8）閉環(huán)供應(yīng)鏈中，Stackelberg均衡時(shí)，制造商、零售商的最優(yōu)策略分別為：，；，在該均衡時(shí)，市場(chǎng)需求量D和再制造品需求量D0分別為：（1.9）（1.10）制造商碳排放總量為：（1.11）對(duì)結(jié)果進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，得：1）制造商批發(fā)價(jià)格、制造商回收價(jià)格、零售商零售價(jià)格以及零售商回收價(jià)格函數(shù)關(guān)于碳稅率遞增。證明分別對(duì)求其關(guān)于t的一階偏導(dǎo)，得：。2）再制造品的需求量函數(shù)關(guān)于碳稅率遞增，新品的需求量函數(shù)關(guān)于碳稅率遞減，與再制造品相反。證明對(duì)D0分別求其關(guān)于t的一階偏導(dǎo)，得：。3）制造商碳排放量函數(shù)關(guān)于碳稅率遞減。證明對(duì)T分別求其關(guān)于t，q0的一階偏導(dǎo)，得：。1.2.2制造商、零售商集中決策以系統(tǒng)利潤(rùn)最大化為目標(biāo)，即，代入公式1.1和1.2，得：（1.11）公式1.11為系統(tǒng)決策函數(shù)。求解過程與分散決策一致?？梢缘贸鲈谥圃焐獭⒘闶凵碳袥Q策下的最優(yōu)策略：（1.12）