不同碳减排政策下库存模式对供应链的碳排放影响研究

摘要

我国是能源消耗大国，每年的二氧化碳排放量巨大，严峻的碳排放问题已经引起我国政府的高度重视。2015年11月30日，习近平总书记在气候变化巴黎大会上再次承诺中国将于 2030 年实现单位国内生产总值二氧化碳排放比 2005年下降60%—65%，我国的碳减排压力较大。供应链的各个作业环节都会产生碳排放，特别是运输环节，产生的碳排放量较大，如何降低供应链运营中产生的碳排放问题，已经引起各国政府和学者们的关注。 通过对相关文献的梳理发现，从库存模式角度出发研究供应链的碳减排问题的文献较少。因此，本文在对库存模式、供应链的碳排放等关键概念进行界定和具体阐述的基础上，以低碳经济理论、供应链理论和存储论理论等基础理论为指引，采用文献研究法、理论分析法、存储论方法、博弈论方法、数值分析法等方法对不同碳减排政策下库存模式对供应链的碳排放影响问题展开研究，主要研究工作和结论如下： （1）准时制—零库存管理策略对供应链的碳排放影响。在阐述 JIT 采购的原理、优点及实施要点的基础上，以由单供应商（制造商）和单零售商组成供应链系统作为研究对象，在供应商的生产环节、库存持有环节，零售商的订货环节、运输环节和库存持有环节均考虑碳排放因素，通过构建碳税政策和碳限额与交易政策下的EOQ—JIT成本差异函数和碳排放差异函数，研究准时制—零库存管理策略对供应链的碳排放影响，研究结论表明：JIT采购方式并不能总是保证供应链系统获得最小的总成本和最低的碳排放，某些情况下，供应链的经济目标和环境目标之间存在冲突；当供应商的年生产量和零售商的年需求量比较接近时，零售商采取JIT采购方式，供应链系统更易实现经济目标和环境目标的统一；运输规模效应对零售商采购方式决策有显著影响，降低运输固定成本和运输产生的固定碳排放是成功实施JIT采购的关键。 （2）横向转载策略对供应链的碳排放影响。在阐述横向转载的基本思想、优点及实施要点的基础上，以由单供应商（制造商）和两个零售商组成的供应链系统作为研究对象，考虑两个零售商之间进行单向转载时，供应链横向合作对供应链的碳排放影响。通过建立两个零售商分散决策和集中决策下的供应链系统数学模型，并对模型求解，发现：只有当两个零售商进行完全横向转载时，才能既降低供应链系统的总成本，又降低供应链系统的碳排放；但是两个零售商无法得到帕累托改进，利用鲁宾斯坦讨价还价模型对两零售商的合作成本进行分摊，从而满足合作形成的集体理性和个体理性条件，并提出通过制定合理的转载价格来具体实施合作成本的分摊；当零售商2向零售商1要求转载的次数越多时，两零售商横向合作的转载价格越高。 （3）联合库存管理策略对供应链的碳排放影响。在阐述联合库存管理的基本思想、优点及实施要点的基础上，以由单供应商（制造商）和多个零售商组成的供应链系统作为研究对象，考虑仓库建设成本，研究联合库存管理策略对供应链的碳排放影响。通过比较零售商分散决策、零售商横向合作决策和供应链纵横合作决策三种情形下的供应链系统的总成本和碳排放，发现：供应链纵横合作比零售商横向合作的效果更好，既有利于降低供应链系统的总成本，又有利于降低供应链系统的碳排放，但是对于生命周期较短的产品，不宜采取供应链纵横合作，而应该采取供应链横向合作；当仓库的固定建设成本较大，零售商总的市场需求较小时，供应链上各节点企业具有较强的纵横合作动机，但是较高的碳税率或碳排放权交易价格会破坏合作，导致碳排放增加。通过数学证明，发现供应链纵横合作博弈是可置换凹博弈，存在合理有效的成本分配方案，使得供应商和零售商存在组成大联盟而实现成本分摊的帕累托改进的激励和可能。在比例法则的基础上分别提出了碳税政策和碳限额与交易政策下，供应链纵横合作博弈的成本分配法则，并证明了分配法则的有效性。 （4）供应链的碳减排策略。根据上述研究成果，在对准时制—零库存管理策略、横向转载策略和联合库存管理策略三种库存模式进行比较分析和对沃尔玛低碳库存管理进行案例分析的基础上，从根据企业的实际情况，选择合适的库存模式、选择合适的供应商并对其进行低碳化改造、进行低碳文化创新，推动供应链向低碳化转化等方面提出了企业降低供应链的碳排放的具体对策建议；从选择实施合适的碳减排政策，促使企业降低供应链运营中的碳排放、对企业提供低碳技术创新补贴，鼓励企业进行低碳技术创新、积极构建低碳文化体系，倡导全民低碳生产、生活等方面提出了政府降低供应链的碳排放的具体对策建议。

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