《Systems》:Adopting CER Technology and Coordination in Capital-Constrained Low-Carbon Supply Chains: A Fairness Concern Perspective
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低碳转型需要大量投资,这对资本受限的制造商采纳碳减排(CER)技术构成了挑战。虽然外部融资缓解了资本短缺,但无法解决可能引发公平关切的潜在利润失衡。研究人员研究了一条低碳供应链,其中资本受限的制造商通过优惠银行贷款采纳CER技术,并将产品销售给资金充裕的零售商
低碳转型需要大量投资,这对资本受限的制造商采纳碳减排(CER)技术构成了挑战。虽然外部融资缓解了资本短缺,但无法解决可能引发公平关切的潜在利润失衡。研究人员研究了一条低碳供应链,其中资本受限的制造商通过优惠银行贷款采纳CER技术,并将产品销售给资金充裕的零售商。与以往将CER投资视为一次性成本的研究不同,研究人员将CER技术建模为二次形式的单位许可费。研究发现,给定消费者对低碳产品的支付意愿,融资促进了CER升级,但造成了不利于零售商的利润差异。在加入零售商的公平关切后,结果表明,与无公平关切情境相比,制造商设定更低的批发价且无法获得更高利润;相反,零售商策略性地维持或增加订单量,获得更高利润。此外,最优CER水平不受公平偏好影响。最后,在特定条件下供应链协调可实现,产生制造商采纳CER技术且零售商公平关切得到满足的双赢结果。研究人员研究的二次单位技术许可费维持了制造商的动机并确保了零售商的公平,有助于低碳供应链的稳定和可持续演进。
**论文解读文章**
**研究背景与问题**
全球气候变化加剧了环境挑战,核心驱动力是过量碳排放。政府间气候变化专门委员会(IPCC)2023年综合报告强调实现净零排放的必要性,各国政府因此制定严格监管框架,如欧盟碳边境调节机制(CBAM)。碳管理需从全供应链视角出发,下游零售商优先选择成功转型的制造商,消费者也愿为低碳产品支付溢价。然而,实施碳减排(CER)技术需要大量资本,制造商常面临技术需求高与资金短缺的双重挑战。传统研究将CER投资视为一次性成本,但现实中技术许可通常采用单位许可费模式,这会加剧财务压力。绿色融资虽能缓解资本短缺,但无法解决供应链成员间的利润冲突。在分散决策下,制造商承担CER投资负担,而零售商可能搭便车,导致利润分配不均,引发零售商的公平关切。这种行为因素可能扭曲决策,导致理论预测与实践偏离。因此,本研究旨在探讨绿色融资支持下CER升级对供应链绩效和协调的影响,特别关注零售商的公平关切。论文发表在《Systems》。
**关键技术与方法**
研究人员构建了一个由资本受限的制造商(领导者)和资金充裕的零售商(跟随者)组成的两级供应链模型,采用Stackelberg博弈分析。关键技术包括:将CER技术投资建模为二次形式的单位许可费(royalty licensing fee),而非传统的一次性成本;引入银行优惠贷款利率(prime loan rate)表示绿色融资支持;基于Fehr和Schmidt的不平等厌恶模型,建立考虑公平关切的零售商效用函数,区分劣势不平等(嫉妒)和优势不平等(同情)系数,且设定零售商对劣势不平等的敏感度更高。研究通过比较基准模型(无CER)、CER升级模型(无公平关切)和扩展模型(含公平关切)的均衡解,分析决策变化。
**研究结果**
**1. 基准模型:无CER技术**
在集中式供应链中,制造商和零售商协作实现系统利润最大化;在分散式供应链中,制造商作为Stackelberg领导者设定批发价,零售商决定订单量。研究发现,无CER时分散决策导致利润失衡,零售商利润仅为制造商的一半,整体供应链效率为集中式的75%。
**2. 含CER技术的供应链(无公平关切)**
引入CER技术后,制造商获得优惠贷款,生产并支付单位许可费。通过比较均衡解,得出以下结论:
- 制造商在特定条件下会降低批发价(当利率折扣足够大时),否则提高批发价以抵消成本。
- 零售商在两种结构下均增加订单量,因为消费者对低碳产品的偏好提升需求。
- CER技术实现供应链帕累托改进:制造商利润增加(得益于订单量增长和利率优惠),零售商利润也增加(因销售绿色产品),但利润分配更偏向制造商,加剧不平等。
**3. 含公平关切的低碳供应链**
研究者将零售商公平关切纳入效用函数,分析其如何影响决策。根据零售商的公平状态(优势不平等、劣势不平等或均衡),将参数空间划分为四个区域(R1-R4),并推导出均衡解。
- **区域R1(优势不平等)**:制造商设定较低批发价,零售商因同情而增加订单量(奖励效应)。制造商利润低于无公平关切情形,零售商利润更高,系统利润提升但未达到协调。
- **区域R2(劣势不平等)**:制造商降低批发价,零售商维持订单量(惩罚效应)。制造商利润下降,零售商利润上升,系统利润不变,利润转移发生,但未实现完全公平。
- **区域R3和R4(高公平关切)**:制造商大幅降低批发价,零售商增加订单量,制造商利润与无公平关切时持平,零售商利润更高,系统利润达到集中式水平,实现供应链协调。
- 关键发现:无论零售商公平关切类型和强度如何,制造商的**最优CER水平始终不变**(等于集中式下的最优值),仅受优惠贷款利率、需求敏感系数和成本系数影响。这是因为单位许可费模式将投资成本内化为边际成本,制造商在设定批发价时已完全考虑,因此CER水平不受行为因素干扰。
**4. 讨论与对比**
与现有研究对比:传统一次性投资模型下,公平关切会降低产品绿色度;而本研究中,单位许可费机制使CER投资更具韧性。批发价下降是制造商的共性应对策略,但在本模型中,由于绿色度不变,零售商始终受益。制造商仅在零售商公平关切足够高时才能维持利润,实现协调。这一结果与闭环供应链中的发现一致。
**结论**
研究人员总结:资本受限制造商在消费者对低碳产品有支付意愿时,通过绿色融资采纳CER技术可受益;但需主动降低批发价以应对零售商公平关切,从而避免订单减少。零售商可将公平关切作为战略杠杆,高公平关切能迫使制造商让利,实现利润公平甚至供应链协调。最优CER水平独立于零售商行为,但受优惠贷款利率显著影响,因此政策制定者可通过调整绿色融资利率直接促进制造商低碳投资。本研究为低碳供应链中的公平关切与绿色融资整合提供了新视角,强调了单位许可费模式在维持投资动机和确保公平方面的优势。