基于不同减排激励政策的航运供应链减排优化及协同契约研究

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近年来,全球气候变暖已成为世界重大危机之一,温室气体减排也已成为国际重点关注问题。由于航运排放是温室气体排放的重要源头之一,所以,航运减排刻不容缓,这也给新时代下的航运业提出了新的挑战。因此,提高航运供应链减排效率、增加航运供应链节点企业收益、降低航运供应链整体减排成本已成为新时代背景下学者研究重点关注的对象。然而,当前航运减排研究多是基于航运减排政策或航运减排技术,而从航运供应链角度研究航运减排效率的文献相对较少。因此,本文基于不同减排激励政策,以班轮运输企业和货运代理企业组成的二级供应链为研究对象,研究航运供应链减排努力和契约协同问题,从而提高航运减排效率,实现航运供应链可持续发展。研究得到如下新结论:基于不同减排激励政策的建模方法,构建了班轮运输企业单位排放激励和总量排放激励两种减排优化决策模型,并通过比较研究探析了两种减排激励政策的影响机制。研究表明,两种减排激励政策下,班轮运输企业减排优化决策模型均存在唯一最优的均衡策略;相比于单位减排激励政策,班轮运输企业在总量排放激励政策下具有更大的减排动力;但两种减排激励政策下班轮运输企业最大收益的相对大小与环境参数有关。数值算例进一步显示,当总量排放限额相对较大时,总量排放激励政策是激励相容的,既可以使班轮运输企业获得更多的利润,同时也符合管理部门尽可能减少排放的管理目的。基于不同减排激励政策建模方法,构建了批发价-比例定价契约下单位排放激励和总量排放激励两种减排优化决策模型,并通过比较分析研究了两种减排激励政策下的契约协同效果。研究表明,给定批发价—比例定价契约,均存在唯一最优的碳减排率使班轮运输企业获得最大利润;与此同时,给定比例加成系数,均存在唯一最优的批发价格使货运代理企业获得最大利润。数值算例的研究显示,给定批发价—比例定价契约,班轮运输企业降低了碳减排率,供应链系统收益并未达到集中决策情境下供应链收益,批发价—比例定价契约并未使两阶段供应链实现协同;而由两种减排激励政策的比较可知,在相同的市场环境中,给定批发价-比例定价契约,单位排放激励政策总是优于总量排放激励政策。基于不同减排激励政策建模方法,研究了收益共享契约以及收益及成本共享契约的协同机制。研究表明,在单位排放激励政策和总量排放激励政策下,收益共享契约均能实现供应链协同;但由于货运代理企业未能获取正的收益,供应链协同的收益全部归于班轮运输企业,因此,货运代理企业缺乏经济激励实施收益共享契约。研究进一步表明,货运代理企业实施收益及成本共享契约不仅能实现供应链协同,而且可以按照分享比例在班轮运输企业和货运代理企业之间任意分配利润。因此,对于考虑减排努力的两阶段航运供应链,收益及成本共享契约是一种更好的供应链协同机制,班轮运输企业和货运代理企业均有经济动机实施这一协同契约。
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