碳排放限制政策下供应链运输模式选择与生产-库存策略研究

With carbon tax and cap-and-trade policy launched continuously today, how the enterprise and supply chain system adjust operational strategies to reduce carbon emissions and build low-carbon supply chain systems is a very important research issue. Since different modes of transport has a significant impact on carbon dioxide emissions and inventory policy closely related to the mode of transport used, we focus on transport mode selection and production-inventory strategies which enterprise and supply chain system should take subject to carbon reduction policies. In this project we investigate optimal strategies for single stage enterprise, centralized supply chain system and decentralized supply chain system with deterministic and stochastic demand. We analyze the impact of implementation of emission reduction policies on the enterprise and supply chain system performance and environment by compare the performance of the enterprise and supply chain and carbon emission before and after the implementation of carbon cap-and-trade, carbon taxes, and mandatory carbon cap. Meanwhile, we analyze the impact of supply chain vertial cooperation and competition, decision power structure on supply chain performance and carbon emission by comparing the centralized supply chain system with the decentralized supply chain system.

在碳税、碳限额及交易等碳排放限制政策相继推出背景下，企业与供应链系统如何调整运作策略，降低碳排放，构建低碳供应链系统是非常重要的研究议题。由于选择不同的运输模式对二氧化碳排放量具有重大影响，而库存策略的制定又与所采用的运输模式密切相关，本课题以碳减排政策下企业与供应链系统的运输模式选择与生产-库存策略制定为关注点，分别研究确定性需求和随机需求情境下单级企业、集中式供应链系统以及分散式供应链系统的最优策略选择。通过比较碳限额与交易、碳税、强制碳限额等碳减排政策实施前后的企业与供应链的绩效水平与碳排放量，进而分析减排政策的实施对企业与供应链系统绩效以及环境的影响。同时，根据集中决策与分散决策供应链系统的碳排放量和供应链绩效水平差异，揭示供应链的纵向合作与竞争、决策权力结构配置等因素对供应链系统绩效水平与碳排放的影响效应。

面对各国政府已出台或即将出台的碳排放限制政策及消费者对碳减排的要求，供应链企业面临新的运作环境：一方面，碳排放限制政策的推出无疑将增加它们的运营成本; 另一方面，企业通过低碳减排技术投资，可以满足消费者对“低碳足迹”产品的要求，为企业乃至整个供应链系统提供新的竞争优势。在本课题中，我们主要研究了下列议题：(1) 从买卖双方整体的成本的角度出发，分析了强制碳限额、碳限额与交易政策以及碳税政策下，如何制定买卖双方的生产批量与运输批量决策。(2) 在经典的 EOQ 模型的基础上，考虑了运输与仓储环节所产生的碳排放，同时我们考虑了两种技术投资——订货技术减排投资和仓储技术减排投资，构建了碳税政策下厂商联合订货与减排技术投资决策模型，并得到了厂商的最优订货批量以及最优投资水平。(3) 考虑再制造作为一种降低碳排放的技术手段，在碳限额与交易政策下，企业的制造/再制造生产决策问题。(4) 基于非合作博弈的分析框架，研究了碳排放交易政策下供应链上下游企业之间的博弈，并对消费者对碳足迹敏感系数、政府规定的碳排放上限和碳减排难度系数的变化带来的影响进行分析。(5) 研究了碳交易政策下供应链企业的定价和减排技术投资决策，以及考虑消费者碳偏好下的协调问题。(6) 研究了碳限额政策下，低碳技术的应用和推广问题，分析了碳限额政策对减排技术创新扩散的影响。