第一章 绪论
第一节 研究背景及意义
一、研究背景
2017 年 11 月 13 日，全球碳排放项目报告指出，中国碳排放经历 2013-2015 年稳定期后，碳排放指数再次出现上升趋势，预计到 2017 年底，全球煤炭、化石等燃料及温室气体排放总量将达到约 370 亿吨，同比增长 2%。温室气候的源头是二氧化碳的增多，因此，限制全国碳排放量是阻止温室气候产生的根本途径。我国应从产品源头和回收再制造两个角度考虑如何降低产品碳排放量。美国零售商百思买为每一位手机购买者提供一个精美的信封，促使消费者将废旧的手机邮寄给产品再循环公司。另外，百思买在店内设置废旧手机回收厅，方便消费者投放旧手机、废旧电池等电子产品。美国百思买设立了“电子产品再循环资助基金”，为回收废旧电子产品的各类符合回收条件的组织提供资助。
中国为碳排放大国，过量的二氧化碳不仅带来温室效应，也会危害我们的身心健康。为了让 13 亿多人能够长期的呼吸到新鲜的空气，也为了实现中国在国际上的减排承诺，我国政府采取了诸多碳减排政策、措施。其中，碳交易市场是规制碳减排的必要手段。党的十九大报告指出我国要加快建立绿色生产（源头减排）和政策（政府碳政策）导向，让碳交易市场的建设普及全国，探索更好的低碳生活等。例如，华新水泥股份有限公司是 2014 年被纳入企业碳排放管理的公司，年终核算超额的碳排放量需要花 2900 万元购买，该公司为此在环保环节进行技术和技能改造，在2015 年在碳交易市场净赚 900 多万。这一举措激励着各行各业踊跃进行碳减排，将为我国的碳减排事业做出伟大贡献。
碳减排工作的进行需要多方面的相互配合和协调，政府需用不同的碳政策引导、产品购买者需增强环保意识、知识、产品制造商需改进和创新碳减排技术。但是从宏观上来看，供应链之间的竞争和合作越来越受到重视。在这样的大背景下，企业应该如何保持竞争优势呢？在新形势的推动下，制造商之间的合作与竞争模式成为探究新机制的契机。在横向合作和竞争中迸发新技术、新思想，进一步降低供应链的碳减排量以及寻求多样的低碳途径来满足日益增长的消费者低碳需求。美国、欧洲等国家已经寻求企业间的横向合作模式来进行更好的碳减排效果，为此研究供应链之间的互动关系对我国探究碳减排新机制尤为重要。
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第二节 研究思路与内容
一、研究思路
本文主要从三个视角进行研究，首先从产品碳排放量角度进行政府回收奖惩机制的设计和选择的研究，在政府有无制定针对零售商的回收政策两种情形下，构建了斯塔克尔伯格供应链模型，并对供应链参与方的优化决策和政府回收政策的设计进行了探究。其次，从政府政策设计角度设计了两个激励模型，分别为环保型政府对制造商的碳减排激励和制造商对其零部件回收商的回收激励模型，将我国环境型政府的诸多碳政策与制造企业政策相互融合、协调、平衡，争取做到制造行业的最大减排的同时兼顾经济，突破以往文献单一研究政府碳政策的限制作用，并用山东省烟台市东岳汽车案例进行了实证模拟。最后，在碳交易环境下探究了制造商之间进行碳排放量之间的竞争，以及制造商之间横向合作进行减排的不同模型下供应链参与方的优化决策，跳出单一上下游合作的模式，全方位的研究如何进行合作和政策之间的协调能够最大化的进行碳减排。技术路线图如图 1-1 所示。
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第二章 文献综述与理论基础
第一节 相关概念与理论
一、碳排放权交易理论基础
（一）碳排放
碳排放是表示二氧化碳含量的一种简称，所以用碳一词来表示温室气体的排放，虽然对于碳碳排放的描述不足够精确，但是可以简单直接的让广大人民群众理解碳排放意指二氧化碳的排放。我们的生活时时刻刻都在产生温室气体，如何提高工业碳减排技术和如何从生活的方方面面进行碳减排是我们现在最重要的环保热点。
（二）碳排放交易经济学理论
第一节 相关概念与理论
一、碳排放权交易理论基础
（一）碳排放
碳排放是表示二氧化碳含量的一种简称，所以用碳一词来表示温室气体的排放，虽然对于碳碳排放的描述不足够精确，但是可以简单直接的让广大人民群众理解碳排放意指二氧化碳的排放。我们的生活时时刻刻都在产生温室气体，如何提高工业碳减排技术和如何从生活的方方面面进行碳减排是我们现在最重要的环保热点。
（二）碳排放交易经济学理论
如今，解决环境空气污染的外部性经济问题的最重要的思路是庇古的碳税理论与科斯定理，将社会私人收益变成社会公众收益的庇古理论，而科斯定理强调运用产权界定来明确参与方的环境污染责任。庇古税收强调碳排放的外部经济性致使内部市场失灵,所以在此强调政府的干预政策来遏制碳排放，例如，对超额排放温室气体的企业征收污染环境税。政府在现实操作时，一部分国家采取单一的征税方式，
过于简单的执行方式使得征税没有被推广，所以我国市场开始考虑政府的市场监督和建立者的角色，以二氧化碳进行交易的方法来控制、削弱污染气体的排放，降低空气中二氧化碳的含量，最终实现环境的净化。在科斯理论的指导下,一些国家希翼能够清楚的界定污染气体排放权的归属情况，将二氧化碳排放权的外部性情况幻化为内部性情况，因此，二氧化碳资源成为制造企业自己的资源，企业就会尽自己最大的努力去减轻环境污染。
（三）碳排放交易碳排放交易是国家为了降低二氧化碳的排放量而采取的市场机制，采用直接管辖与经济激励的方法相融合进行碳减排的管制。我国政府综合各种因素进行碳排放额的设置，将二氧化碳视为一种商品，超出国家制定的额定碳排放量的企业需要去碳交易市场购买额度，相应的有剩余额度的企业可以将其售卖出去，赚取额外利润。
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第二节 国内外文献综述
一、基于碳交易市场限额与规制的研究
碳交易市场的设定是节能减排的重要举措，更是一个创新实践，也是众多学者研究的重点。Benjaafar 等（2013）和 Xu 等（2016）分别在碳交易市场限额角度下探讨了上下游供应链合作进行碳减排对供应链系统经营费用、碳排放总量的效用以及环保供应链相关者的碳决策优化、协调机制。崔连标等（2017）指出在碳减排和碳交易市场中碳交易价格是尤为重要的，为我国即将全面展开的碳交易市场具有深刻的指导意义。屈晓龙等（2015）基于碳交易机制，成功建立包含瑕疵品的供应链系统，分三种情况探讨了不同相关因素在碳交易市场视角下对碳排放量的影响。Du 等（2016），Du S 等（2016），Plambeck 等（2012）和 Laroche 等（2001）从不同角度揭示了随着环保意识的增强，碳规制和限额下消费者原位低碳产品支付较高的价格。谢晶晶, 窦祥胜（2016）通过构建模拟交易价格机制模型，成功降低和分散碳交易风险，较好的回答了相对一般市场碳交易规制市场风险大而繁琐这个问题。罗春林（2014）在碳交易规制视角下探讨了政府碳政策与相关因素对环保汽车供应链的定价、碳排放、销量的影响。wangZ 等(2015)指出，“京都议定书”之后，澳大利亚、美国等均试着通过碳交易市场设计去降低产品碳排放量。证明了企业碳减排强度和产品市场均衡产出呈负相关关系。Xu 等(2016)揭示了在碳交易市场规制下按订单生产产品的供应链生产和碳减排决策，得出随着碳交易价格的上升，最优生产量先降低后稳定，批发价格和成本分摊契约可以协调整个供应链。江文, 陈旭（2016）研究了由限额与交易下的制造商和面临同质战略顾客的零售商构成的供应链系统，得到了一体化的限额和交易以及供应链分散系统下最优决策结果和最大期望利润值，并将之与无政策情况下进行对比分析。Qi 和 wang（2017）探究了碳交易下一个供应商两个零售商组成的分散机制最优定价决策问题，得出一致的批发价格和不一致的零售价格之间的结合转移支付机制是实现供应链帕累托改进的最佳定价决策；碳交易限额影响着不同定价模式的利润和碳排放量。陈晓红（2016）等研究了供应链分散系统决策和集中系统决策下碳交易价格对企业碳减排的影响。得出针对三种不同的类型的制造商（清洁且低减排成本型、高减排成本型、污染型制造商）碳交易价格的影响趋势是不同的。
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第三章 碳排放视角下政府回收奖惩机制设计.......................14
第一节 模型描述和基本假设..........................14
一、符号和变量.....................14
二、模型假设.........................15
第四章 基于碳交易的闭环供应链政府激励机制设计......................25
第一节 模型描述与基本假设.....................25
一、模型描述..............25
二、基本假设................26
第五章 碳交易下制造商竞争合作优化决策研究...................40
第一节 模型描述.......................40
一、符号说明........................41
二、基本假设........................42
第五章 碳交易下制造商竞争合作优化决策研究
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第三章 碳排放视角下政府回收奖惩机制设计.......................14
第一节 模型描述和基本假设..........................14
一、符号和变量.....................14
二、模型假设.........................15
第四章 基于碳交易的闭环供应链政府激励机制设计......................25
第一节 模型描述与基本假设.....................25
一、模型描述..............25
二、基本假设................26
第五章 碳交易下制造商竞争合作优化决策研究...................40
第一节 模型描述.......................40
一、符号说明........................41
二、基本假设........................42
第五章 碳交易下制造商竞争合作优化决策研究
第一节 碳交易视角下供应链模型设计
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第六章 结论与展望
第一节 结论
本文探究了碳交易环境下闭环供应链的优化决策与奖惩机制，分别从三个不同的角度进行了供应链系统节能减排的研究，以期在兼顾经济的同时探究出供应链系统的决策行为和我国政府的最优机制，文中以碳排放权交易理论、博弈论理论为依据，依次分析了碳约束下政府回收奖惩机制的设计、汽车制造行业的碳减排、制造商碳竞争与横向合作模式下的决策，并进行相关算例验证。研究结果表明：
（1）政府奖惩政策的设计提高了制造企业的循环减排效果；继续制造的环保福利越小（t 越接近 1），政府需选择较大的奖惩系数来帮助供应链系统提高收益。我国政府奖惩措施的力度与基准回收率之间的相互协调、配合，可以激励零售商利润达到最优值。奖惩机制的设计对企业碳排放总量、制造商及零售商利润具有促进作用，市场购买者低碳环保意识越强时，这种激励作用越明显。
（2）汽车制造商针对其回收商设计的最优激励能够高效增加汽车废旧零部件的回收概率。环境损害因子处于不同的范围条件下，不同碳排放总量的汽车制造企业需要分类去设计激励。我国政府碳政策之间的相互作用越强，汽车购买者的行为会对我国政府最佳补贴率产生更大的影响。政府碳政策彼此之间的相互融合及政府各项碳政策和汽车购买者低碳意识之间的动态协调尤为重要，我国政府决策的选择应该考虑诸多相关因素，要构建汽车制造企业碳排放总量与能源消耗总量的双重控制机制。按照循循诱导、先简后繁的原则，切实控制汽车制造企业产生碳排放总量较快的增长趋势。
（3）在竞争分散系统中，碳排放量较高的一方，碳减排水平较低，而产品批发价格、销售价格较高，产品市场需求量低；在一定条件下，集中系统供应链决策要高于分散系统情况下的决策；模型 M 碳减排水平和产品销售量均高于模型 D 供应链分散系统的；制造商碳减排水平之间的竞争维护了消费者的利益，碳竞争越激烈产品销售价格和批发价格降低的程度越大；一定条件下制造商横向合作模式优于非合作模式。
参考文献（略）
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第六章 结论与展望
第一节 结论
本文探究了碳交易环境下闭环供应链的优化决策与奖惩机制，分别从三个不同的角度进行了供应链系统节能减排的研究，以期在兼顾经济的同时探究出供应链系统的决策行为和我国政府的最优机制，文中以碳排放权交易理论、博弈论理论为依据，依次分析了碳约束下政府回收奖惩机制的设计、汽车制造行业的碳减排、制造商碳竞争与横向合作模式下的决策，并进行相关算例验证。研究结果表明：
（1）政府奖惩政策的设计提高了制造企业的循环减排效果；继续制造的环保福利越小（t 越接近 1），政府需选择较大的奖惩系数来帮助供应链系统提高收益。我国政府奖惩措施的力度与基准回收率之间的相互协调、配合，可以激励零售商利润达到最优值。奖惩机制的设计对企业碳排放总量、制造商及零售商利润具有促进作用，市场购买者低碳环保意识越强时，这种激励作用越明显。
（2）汽车制造商针对其回收商设计的最优激励能够高效增加汽车废旧零部件的回收概率。环境损害因子处于不同的范围条件下，不同碳排放总量的汽车制造企业需要分类去设计激励。我国政府碳政策之间的相互作用越强，汽车购买者的行为会对我国政府最佳补贴率产生更大的影响。政府碳政策彼此之间的相互融合及政府各项碳政策和汽车购买者低碳意识之间的动态协调尤为重要，我国政府决策的选择应该考虑诸多相关因素，要构建汽车制造企业碳排放总量与能源消耗总量的双重控制机制。按照循循诱导、先简后繁的原则，切实控制汽车制造企业产生碳排放总量较快的增长趋势。
（3）在竞争分散系统中，碳排放量较高的一方，碳减排水平较低，而产品批发价格、销售价格较高，产品市场需求量低；在一定条件下，集中系统供应链决策要高于分散系统情况下的决策；模型 M 碳减排水平和产品销售量均高于模型 D 供应链分散系统的；制造商碳减排水平之间的竞争维护了消费者的利益，碳竞争越激烈产品销售价格和批发价格降低的程度越大；一定条件下制造商横向合作模式优于非合作模式。
参考文献（略）