双低碳努力下供应链的融资选择策略研究

吕孟谕LV Meng-yu；王芹鹏WANG Qin-peng

（河北经贸大学管理科学与工程学院，石家庄 050061）

0 引言

2020年12月，我国提出2050年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和的目标。“双碳”目标从提出到具体落实经历了从被动“碳”排放，到主动降低排放的发展过程。其中碳排放指标直接关系到“双碳”目标能否顺利实现。因此，碳限额及交易政策是监管碳排放量最为灵活和简单操作的重要措施之一。

碳限额及交易政策不仅会直接作用于制造商的生产决策，也对下游市场的销售产生影响，越来越多的学者开始对供应链在碳限额交易政策下的决策和协调进行研究。Benjaafar等[1]首次在供应链中引入碳排放因素，并对不同碳排放政策下的供应链减排水平进行了分析。黄瑞芬等[2]考虑碳限额交易政策，通过对供应链协调进行研究，得出收益共享契约不仅实现了供应链协调还能实现供应链成员利润的帕累托改善。但这些文献并没有考虑到消费者低碳偏好对市场需求的影响。王文利等[3]在碳配额交易政策和消费者低碳偏好下，研究了供应链成员低碳运营决策的问题。张克勇等[4]考虑消费者低碳偏好，通过对融资策略进行研究，得出政府制定的碳配额数值不会影响制造商融资策略的选择。本文也正是假设了消费者低碳偏好对市场需求有影响，加入了消费者低碳偏好系数。

随着低碳环保概念的推广，消费者对低碳产品有着与日俱增的购买意愿，越来越多的企业意识到控制碳排放和生产低碳产品的必要性[5]，但企业进行低碳产品研发时，需要大量的资金投入，往往会导致企业陷入资金困境而不得不进行融资。目前，对于供应链的融资，其融资模式主要包括银行融资和贸易信贷，Wu等[6]发现与银行融资相比，贸易信贷在提高产量和促进减排上的效果更为显著。随着社会的进步和经济的发展，供应链融资模式变得多种多样，股权融资也成为一种企业可选择的融资模式，王宇等[7]从竞争和控制权视角研究了企业的股权融资。但大多数文献中的股权融资都是假设供应链外第三方风险投资机构持有资金约束企业的股份，如张克勇等[8]。关于供应链内部企业投资持股融资的研究较少，谭乐平等[9]虽然研究了供应链内部持股融资，但没有考虑到供应链成员都进行低碳努力的情形。

对于零售商而言，通过有针对性的广告、网络营销、产品展示及人员推销等手段，也会提升市场需求，通过制定适宜的价格获得较高的利润[10]。刘军等[11]发现零售商的促销可以增加产品的市场需求。但上述研究并没有考虑供应链资金约束的情况。

由上文的分析可知，现有的文献对低碳供应链融资的研究主要集中在银行融资、贸易信贷和股权融资，而对股权融资的分析集中在供应链外的机构投资持股，对于供应链成员之间持股的研究较少。基于此，本文将消费者低碳偏好、零售商的销售努力与供应链金融相结合，构建低碳制造商分别通过银行融资和持股融资的决策模型，探讨在碳限额交易政策下资金约束制造商选择何种融资方式为供应链最佳选择，并采用数值仿真进一步分析，为中小企业解决低碳融资问题和低碳转型提供了新思路和理论指导。

1 问题描述与模型假设

本文研究由一个制造商（M）与一个零售商（R）构成的低碳供应链，其中，制造商根据市场需求制造低碳产品，进行碳减排，零售商进行低碳促销活动以扩大市场需求，最终向消费者进行销售。制造商的决策变量为批发价格w和碳减排量e，零售商的决策变量为低碳销售努力水平v。在不改变研究问题本质的条件下，对模型进行如下假设：

①考虑到消费者低碳偏好，假设低碳产品的需求函数为D=a+λ（e+v）。其中，a为基本市场需求，λ表示消费者的低碳偏好系数。

②设制造商的碳减排成本c1和零售商的低碳销售努力成本c2分别与之相关的碳减排量e和销售努力水平v呈二次方关系，即其中，k和β为低碳投资系数。

③假定销售价格p和生产成本c均为外生变量，且满足p＞w＞c，为简化分析，设c=1。

④政府制定相应的碳限额政策促进碳减排，为制造商分配的单位碳限额g，制造商期初单位碳排放量为e0，期末在碳交易市场上买卖一单位碳排放权的价格为μ，μ为外生变量，由碳交易市场决定。

2 模型建立与求解

2.1 银行融资模式（BF）

在这种问题情形下，制造商在销售期初公布批发价格w，根据市场需求进行碳减排和生产产品，零售商收到产品后，向消费者进行低碳促销。在这一过程中，制造商因初始资金B不能满足生产投资，因而选择从银行进行贷款融资，假设银行利率r外生。制造商融资金额，期末制造商获得销售收入wD，并向银行支付本息和（1+r）L。因此，制造商和零售商的利润函数为：

采用逆向归纳法可解得最优解：

推论1说明当零售价格大于3时，银行融资模式下的批发价格会随着低碳投资系数的增加而增加，但碳减排量和销售努力水平与低碳投资系数呈反比。这是因为，低碳投资系数增加意味着制造商的成本增加，从而批发价就会增加，制造商会通过减少碳减排量达到控制成本的目的，而对于零售商，批发价的增加会导致其利润的减少，从而降低其销售努力程度。

2.2 持股融资模式（HF）

在这种问题情形下，制造商因初始资金B不能满足生产投资，通过股权融资向零售商募集所需资金，作为投资回报，制造商以投资比例η分享自己的收益，即零售商所持制造商股份的比例为η。待销售完成后，按事先约定的比例η作为分红收益支付给零售商。因此，制造商和零售商的利润函数为：

采用逆向归纳法可解得最优解：

推论2说明碳减排量与低碳投资系数呈反比。批发价格与低碳投资系数的变化关系与持股比例有关，当持股比例小于1/2时，批发价格随着低碳投资系数的增加而增加，而持股比例大于1/2时，情况则相反。对于零售商，销售努力水平随低碳投资系数的增加而减少。

3 数值分析

借助数值表示银行利率和股权比例对制造商的批发价、碳减排量，零售商的低碳销售努力水平以及供应链整体利润的影响，令a=10、p=6、λ=6、k=200、β=2、B=50、g=6、μ=0.5、e0=4。（图1-图4）

图1 r/η对批发价的影响

图4 r/η对供应链利润的影响

由图1可知，两种模式下银行利率、股权比例与批发价呈正相关。这是因为随着银行利率和股权比例的增加，制造商的成本增加，因此批发价也随之增加。而持股融资模式下，制造商成本的增加要多于银行融资模式，所以批发价增长的幅度也较快。图2表明，银行融资模式下，银行利率的增加会抑制制造商进行碳减排，而持股融资下，股权比例的增加会促进制造商进行碳减排。由图3可以看到，银行融资模式下，银行利率与销售努力水平呈负相关，银行利率增加，制造商成本就会增加，随之批发价会增加，对于零售商而言收益会减少，所以会降低低碳销售的努力程度。而持股融资模式下，零售商随着股权比例的增加，收益会增加，所以就会积极的进行低碳促销。图4表明，供应链整体利润随着银行利率、股权比例的增加而下降，当银行利率、股权比例r/η＜0.401附近时，持股融资模式是融资的最优选择。

图2 r/η对碳减排量的影响

图3 r/η对销售努力水平的影响

4 结论与展望

本文在碳限额交易政策和零售商低碳促销行为的背景下，考虑资金约束的制造商和资金充足的零售商组成的二级低碳供应链，针对银行融资（BF）和持股融资（HF）两种融资方式，分别求得了不同融资方式下制造商的最优批发价与碳减排量、零售商的最优低碳销售努力水平和二者的最优利润。通过数值分析可知，银行利率、股权融资比例是影响融资模式选择的重要因素。在银行融资模式下，银行利率的增加导致制造商的批发价与利润的增加，但会导致制造商的碳减排量、零售商的销售努力水平与利润和供应链整体利润的减少。而在持股融资模式下，股权比例对批发价、碳减排量和销售努力水平的影响是正向的，但对制造商、零售商及供应链利润的影响是负向的。对于供应链成员而言，股权比例存在一个阈值，当股权比例小于该阈值时，持股融资模式下的利润大于银行融资模式下的利润，达到供应链最优效益，当股权比例大于该阈值时，供应链成员的效益将大幅度减少。

本文研究中假设低碳产品的市场需求是线性的，但实际中，还需考虑市场需求为非线性的情况。同时，本文只考虑了单个制造商，未来可研究低碳供应链中存在多个制造商的融资决策问题。