不同權力結構下考慮碳稅政策的制造/再制造決策

張炎亮, 程燕培, 夏西強

(1.鄭州大學 管理學院,河南 鄭州 450001; 2.鄭州大學 商學院,河南 鄭州 450001)

0 引言

隨著經濟的快速發展,自然資源日益稀缺和環境污染的加劇使得節能減排成為全球共同關注的焦點之一。為遏制碳排放的增加,各國政府紛紛采取了一系列的減排措施,包括開征碳稅、實行碳交易和碳配額等,其中碳稅被證明是一種有效的政策。碳稅政策已在加拿大等21個國家廣泛推行[1],成為減少碳排放、促進低碳經濟發展的有效手段[2]。然而,碳稅政策的實施對傳統高能耗行業的沖擊尤為明顯,如可口可樂公司聲稱如果不采取措施減少碳排放,2018年之后的十年里,碳稅政策的實施可能導致其利潤下降47%[3]。由此看出,企業若想增強自身競爭力并追求經濟效益最大化,必須采取措施以應對征收碳稅帶來的成本壓力[4]。

制造商面臨著通過廢品回收再制造、研發綠色低碳產品及投資減排技術等措施來減少碳排放。毫無疑問的是,再制造作為一種高效的生產方式,已被證明可以有效節約能源并降低碳排放?；诖?探究企業在碳稅政策下再制造對自身及市場的影響,以及OEM和再制造商在碳稅機制下如何進行價格決策具有一定的理論和實踐意義。

考慮碳稅政策下的再制造成為近年來學術界關注的焦點之一。DING等[5]發現政府征收碳稅能有效增加再制造產品的銷量。夏西強和李飚[6]的研究表明碳稅政策不僅有助于改善再制造商利潤并在特定條件下也能提升OEM的收益。此外,LUO等[2]的研究強調了碳稅政策能夠激發制造商在廢品再制造領域進行減排技術投資,從而有效降低碳排放。而張會臣和韓小雅[7]的研究發現雖碳稅政策能刺激了生產商采取減排策略,但當消費者對再制品偏好較高時,碳稅增加會削弱制造商的減排積極性。另外,SHARMA和VENKATARAMAN[8]分析了碳稅政策和再制造策略對碳減排的影響,發現分散模式比集中模式更能顯著降低碳排放。綜上所述,碳稅政策在推動再制造產業發展、提升企業利潤及促進減排技術投資等方面發揮積極作用。

由于許多發展中國家的再制造產業剛剛起步,消費者對再制造產品的接受度較低,這使得OEM在市場競爭中占據優勢地位。然而,一些OEM由于產能限制等原因可能放棄再制造產品的生產,此時許多第三方再制造商負責進行回收和再制造的全部流程,從而形成了規模優勢。與此同時,法律規定再制造商可以在無需獲取OEM許可的情況下對廢舊產品進行回收再制造,從而為再制造商取得主導地位提供了有利條件。例如,在卡特彼勒與路虎的合作中,卡特彼勒成為路虎全球首選的再制造產品供應商之一。此外,市場中還存在一些權力相匹配的情況,例如惠普和英業達。因此,OEM和再制造商之間存在三種權力結構:OEM主導、再制造商主導和無領導者。以往研究大多假定OEM和再制造商之間存在特定的權力結構(通常一方是領導者),較少探討不同主導模式對供應鏈運營決策的影響。不同的權力結構會因決策順序的差異而對各成員企業的最優決策產生影響,從而使得OEM和再制造商間的競爭關系發生改變。供應鏈中的每個參與者都有動力爭取主導權,以獲取更大的市場份額。YANG等[9]研究了OEM和第三方再制造商之間的不同權力結構如何影響利潤水平。

對于OEM而言,在不同強弱水平的第三方再制造商間如何選擇?不同市場權力下的OEM和再制造商通常具備不同的定價能力,產品的定價策略將直接影響消費者的感知,進而改變新產品與再制造產品之間的競爭。同時,碳稅政策的實施對供應鏈企業的碳減排具有推動作用。那么,市場權力結構的改變將如何影響供應鏈的碳減排?何種權力結構最有利于發揮碳稅政策的效果?碳稅政策反過來如何影響決策者的權力偏好?現有關于再制造供應鏈領域的文獻較少涉及碳稅問題的研究,也較少考慮碳稅背景下權力結構的選擇問題。

基于此,本研究以單個OEM和單個再制造商組成的供應鏈為研究對象,將市場權力結構(OEM主導、再制造商主導和勢均力敵)與碳稅問題相結合,重點探討引入碳稅政策后,新產品和再制造產品的需求、價格及企業利潤的變化情況。在此基礎上,比較三種權力配置模式下定價和市場需求的大小,進而分析供應鏈成員的模式偏好。最后,探討碳稅政策在改善環境方面的有效性,并對比碳稅機制實施前后供應鏈企業利潤的變化。通過探究不同權力結構下碳稅對企業決策的影響規律,將有助于明確碳稅對供應鏈成員權力結構的偏好會產生何種影響,以期為政府碳稅政策的制定提供一定的借鑒意義,從而為推動市場權力結構的合理化提供理論依據。

1 模型介紹

1.1 問題描述

本文通過構建三種權力結構下OEM與再制造商間的博弈模型,分析碳稅政策的實施對三種權力結構下供應鏈成員決策的影響。第一種為OEM主導,其博弈順序為:OEM首先對單位新產品進行定價決策,然后再制造商對單位再制造產品進行定價決策。第二種為再制造商主導,其博弈順序為:再制造商首先對單位再制造產品進行定價決策,然后OEM對單位新產品進行定價決策。第三種為勢均力敵,OEM和再制造商同時對新產品和再制造產品進行定價決策。

1.2 模型符號

1.3 模型假設

假設1參考GONG等[10]的研究,再制造商支付給消費者的單位回收費用為常數,為不失一般性,設其為0。

假設2不考慮再制造產品數量受新產品數量的限制。由于廢舊產品的回收源和周期并不唯一。參考GONG等[10]和高鵬等[11]的研究,再制造產品數量不受限符合企業回收再制造的現實。

1.4 需求函數

1.5 三種權力結構下引入碳稅政策后OEM及再制造商的利潤函數

1.5.1 OS模式

(1)

(2)

1.5.2 RS模式

(3)

(4)

1.5.3 VN模式

(5)

(6)

2 引入碳稅政策后三種權力結構下求解

通過求解三種權力結構下的最優均衡解,得到以下結論:

結論1在OS,RS及VN三種模式下,決策函數與變量之間的關系:

根據結論1,可得下列結論2:

結論2三種權力結構下的最優解,具體見表1。

表1 三種權力結構下的最優解

令A1=-c-2δ-s-2t+cδ+δt+2>0;A2=-2c+δ+2s+2cδ-δs+δt-δ2>0;A3=3c-2δ-s+2t+2>0;A4=2c+δ-2s+cδ+δt-δ2>0。

3 結果分析

由結論2可得結論3-結論7。

結論3碳稅對最優解的影響:

其中i∈{OS,RS,VN}。

由結論3可知,當政府開征碳稅時,無論權力結構如何,隨碳稅的增加,新產品和再制造產品的價格均會上升。這導致消費者對新產品的需求量減少,而再制造產品的價格相對較低,因此再制造產品的需求量會增加。這一結論與夏西強和武曉晴[13]中僅考慮單一權力結構的研究結果一致。

結論4不同權力結構下單位產品零售價格的比較:

由結論4可知,市場權力結構會影響新產品及再制造產品的價格,且價格與權力結構間呈現“U”型變化關系。具體而言,當供應鏈中無領導者時,新產品和再制造產品的價格始終最低,但由于市場競爭激烈,其均衡需求并非最高。隨著權力逐步轉移給OEM或再制造商,價格是否會增加則取決于碳稅的水平。當碳稅水平較低時,在OS模式下,為了獲取高額利潤,OEM通常會為新產品設定較高價格,相應地,再制造產品的價格也最高。當碳稅水平較高時,由于碳稅額外增加了OEM的成本,促使其利潤空間被壓縮,一味提高價格可能會抑制消費者的購買積極性,此時OEM會采取低價促銷策略。再制造商會利用其優勢地位提高再制造產品的價格,相應地,新產品價格也隨之上升。

結論5不同權力結構下產品需求量的比較:

由結論5可知,新產品的銷量在再制造商主導時最高,而再制造產品的銷量在OEM主導時最高。由此看出,三種權力結構下需求的大小與決策主體的市場權力并不匹配。究其原因,當OEM處于主導地位時,擁有先動優勢。為了維持利潤,OEM不得不提高產品價格。高價格降低了消費者的積極性,導致新產品的銷售量降低。而當OEM處于劣勢地位時,此時占有主導地位的再制造商可利用自身優勢增大再制造產品的銷售,迫于生存壓力的OEM只能采取低價促銷策略以穩定新產品的銷售。再制造商主導的場景與此類似。由此可見,在充滿不確定性的市場環境下,企業過分追求市場主導地位并不總是有利的。

結論6碳稅政策對收益的影響:

1)對OEM利潤的影響

2)對再制造商利潤的影響

其中:

由結論6可知,無論市場權力結構如何,對再制造商而言,當消費者對再制造產品的認可度較高時,征收碳稅比不征收碳稅下的獲利水平更高,并使競爭對手OEM的利潤更小。

結論7碳稅政策對環境的影響:

由于再制造可以有效降低生產過程中對環境的影響,與新產品相比,生產再制造產品所消耗的能源和原材料更少,因此單位再制造產品對環境的影響更小。與之前的研究[13]類似,本文將環境影響表述為:E=en×qn+er×qr。

1)比較三種權力結構下采取碳稅和不采取碳稅對環境的影響程度

2)比較三種權力結構下碳稅機制實施前后對環境影響的降低程度

由結論7可知,政府實施碳稅政策可有效降低OEM和再制造商生產過程中對環境的影響。無論消費者對再制造產品認可度如何,OS模式下對環境影響的降低程度均最小。當消費者對再制造產品偏好較低時,處于主導地位的再制造商可以利用自身優勢地位來促進再制造產品的銷售。因此,與VN模式相比,RS模式下環境影響降低幅度較大。當消費者對再制造產品的偏好較高時,由結論5可知,在VN模式下再制造產品的銷量較高,繼而能有效降低對環境的影響。

4 數值分析

從表1可以看出,利潤函數較為復雜,不易直接進行數理證明。因此,以再制造發動機為例,采用數值仿真的方法來研究碳稅與消費者對再制造產品的認可度對OEM利潤(如圖1所示)及對再制造商利潤的影響(如圖2所示)。根據夏西強和武曉晴[13]的研究,與新產品相比,對廢舊發動機進行再制造可以節約50%的成本,本文取c=0.4,s=0.2。

圖1 t和δ對OEM利潤的影響

圖2 t和δ對再制造商利潤的影響

由圖1可知,無論何種模式,當消費者對再制造產品的偏好增強或碳稅增加時,OEM的利潤均會降低。由圖2可知,隨著碳稅的增加及消費者對再制造產品偏好的不斷增強,再制造商的利潤會隨之增大。這些結果進一步驗證了碳稅和消費者對再制造產品認可度對供應鏈利潤的重要影響。

同時,為比較不同權力結構下OEM和再制造商的利潤水平,令δ=0.3,得出碳稅對OEM利潤(如圖3)和再制造商利潤(如圖4)的影響。

圖3 不同主導模式下OEM的利潤

由圖3可知,對OEM而言,隨著碳稅t的增加,其利潤水平不斷下降。對比三種模式,發現在碳稅水平較低時模式偏好為OS?RS?VN,“主動進攻策略”為最優策略,“主動防守策略”次之,但其與“主動進攻策略”效果幾乎相同。該圖驗證了結論4的觀點。當t>0.1846時,OEM的偏好是RS?OS?VN,其最優選擇為“積極防御策略”,此時將權力轉移給再制造商對其更為有利,與結論4及結論5觀點一致。

圖4 不同主導模式下再制造商的利潤

由圖4可知,對再制造商而言,當碳稅負擔較小時,其模式偏好為OS?RS?VN。與結論4的2)一致,再制造產品的單位零售價格在OS模式下最高,在VN模式下最低。然而,隨著t的持續增大,再制造產品的單位零售價格在RS模式下最高,這一趨勢驗證了結論4的2)觀點,再制造商會逐漸調整為“主動進攻策略”。

5 結論

由于不同權力配置模式下OEM與再制造商的利益分配結構不同,本文以單個OEM和單個再制造商組成的二級供應鏈為對象,研究在OEM主導、再制造商主導和勢均力敵三種模式下,引入碳稅政策對制造/再制造決策的影響,以及在何種權力結構下碳稅機制能更好地發揮減排效果。研究發現:(1)無論何種權力結構,政府實施碳稅政策均能增加再制造產品在市場中的競爭優勢,促進再制造產業的發展,進一步驗證了政府征收碳稅的必要性。提高碳稅將會鞏固和提升再制造商的市場地位,使其能占據部分新產品市場份額。 (2)無論碳稅水平如何,新產品和再制造產品的價格始終在VN模式下最低,主要系勢均力敵時,市場競爭最為激烈,導致銷售價格最低,但銷量并非最大。隨著權力逐步轉移給OEM或者再制造商,其價格是否增加取決于碳稅水平。具體而言,當碳稅水平較低時,在OS模式下,OEM通常會設定較高的新產品價格以獲取高額利潤,再制造產品的價格也相應增加。反之,當碳稅水平較高時,由于新產品生產成本較大,僅通過提高價格會影響銷量,此時OEM會選擇低價促銷策略,而處于供應鏈主導地位的再制造商則會提高再制造產品的價格以獲取更高的收益。因此,在RS模式下的新產品和再制造產品的價格最高。(3)新產品和再制造產品的需求量對權力結構不敏感,在不確定性市場條件下,成為市場領導者并不總是有利的。對OEM和再制造商而言,為分別提升新產品和再制造產品的銷量,“主動防守策略”是最佳策略,“市場平分策略”次之,“主動進攻策略”則是最劣的戰略模式。(4)從理論機制的角度來看,政府應積極推行碳稅政策以推動再制造產業的發展。但由于征收碳稅會導致OEM利潤下降,這進一步說明征收碳稅的過程是OEM讓利于再制造商的過程。因此,政府需把握好征收碳稅的程度,以確保供應鏈系統能更加穩定地運作。(5)政府實施碳稅政策對環境影響均是有利的。當消費者對再制造產品的偏好程度較低時,或新產品與再制造產品對環境的影響比值較小時,在RS模式下應積極推行碳稅政策,在OS及VN模式下可采取其他策略,如補貼、碳交易等。

綜上所述,無論何種主導模式下,政府實施碳稅均能有效降低對環境的影響,且降低程度與供應鏈的權力配置模式密切相關。當消費者對再制造產品的偏好程度較低時,在RS模式下,對環境影響的降低程度最大,這反映了在供應鏈中擁有主導權的企業對整個供應鏈具備監督和約束的效應。另外,由于征收碳稅會導致新產品的價格增加,從而降低消費者的購買意愿,進而影響OEM的利潤水平。而對再制造商而言,相比新產品,再制造產品價格水平相對較低,在新產品和再制造產品存在競爭的情況下,碳稅政策可以進一步促進再制造產品的銷售。尤其當消費者對再制造產品的認可度較高時,這將在一定程度上會提升再制造商的收益水平,從而促進再制造業的發展。