基于碳排放权交易与排队论的闭环物流网络设计

为了解决低碳经济环境下闭环物流网络设计问题,在碳排放权交易的约束下,以排队论计算逆向物流节点的存储量,考虑物流网络的运输成本、存储成本、建设成本、时间惩罚成本及碳交易成本,建立了以总成本最低为目标的闭环物流网络设计模型.以遗传算法为基础设计了求解算法,通过案例验证了物流网络设计模型和求解算法的可行性,就碳排放配额、交易价格以及时间惩罚对物流网络结构的影响进行了分析,表明现行的碳排放权交易环境基本不会改变企业物流网络结构.     

考虑碳配额和交易的排放依赖型供应链低碳化运营决策

考虑由排放依赖型产品制造商和碳排放权供应商组成的排放依赖型供应链系统,该系统不仅受产品碳排放的限制和政府碳排放规则的管制,还要充分考虑供应商关于碳排放权价格的影响.通过建立零供两主体的Stackelberg博弈模型,得出它们互为反应函数的Nash均衡解.在此基础上,讨论并分析产品碳排放量及政府碳排放约束对最优解及最优利润的影响关系.结果表明:单位产品碳排放量和政府的碳排放限额对两主体利润的影响是呈反向关系;零供两主体在充分考虑生产单位易逝品时所产生的碳排放量与政府的碳排放管制下,仍然有可以提高自身的利润空间.排放依赖型产品制造商应该有效地治理产品的碳排放量,政府也应该合理地制定碳排放上限值,以使得零供两主体的效用增量和达到最优.最后,选取合理数据用实例仿真方法验证所给出模型和策略的有效性.     

基于多Agent的碳排放权交易机制建模与仿真

以供应链的视角建立不同的碳排放权交易机制模型,研究不同机制的指标对企业运营决策的影响。采用Repast实验仿真平台进行建模,模型中考虑了供应链上原材料供应商、制造商、零售商和消费者等主体,分别研究了不同主体行为下制造商利润和产品价格变化情况。仿真结果表明了碳排放有偿分配机制以及公开拍卖机制对碳排放价格和企业决策的有效影响,初步验证了模型的有效性。     

低碳背景下考虑批发价格契约供需网企业决策

在全球绿色低碳的视角下,构建高效、可循环的绿色供需体系,基于报贩模型针对低碳供需网系统进行研究。在低碳背景下分别建立不考虑碳排放、碳税、碳配额、碳配额与交易下的供需网批发价格契约模型,并运用Stackelberg博弈进行求解,探讨不同的碳排放政策对低碳供需网契约协调以及收益的影响。通过模型求解验证了无论在何种政策下传统的批发价格契约均无法实现低碳供需网系统协调;且通过数值仿真分析了四种不同的碳减排政策下不同参数的变化对供需网系统的影响。研究发现：各方收益随着碳税价格的升高而降低;当企业的碳排放量超额时,收益随着碳配额的减少而减少;而碳配额与交易下,制造商的收益随着碳交易价格的增加呈现先增后降的趋势。     

碳交易艰难起航

企业参与碳排放权交易，利于推动中国能源结构转型，实现低碳化发展。 伴随着一声清脆的“开市锣”，11月28日，北京市碳排放权交易在北京环境交易所正式开市。中国石化北京燕山分公司成功购买京能集团2万吨碳配额，完成了首笔碳排放权交易。     

随机需求下考虑低碳政策规制的企业生产策略

针对碳限额政策、碳税政策、碳限额与交易政策对企业生产活动的限制,将绿色技术引入企业生产策略中。研究结果表明,碳限额和碳税政策下的最优产量和最大期望利润都不可能大于最优情形下的产量和期望利润,碳限额与交易政策下的期望利润大小主要取决于政府的初始碳配额量。同时,为了有效应对政府的约束和管制行为,企业绿色技术投入行为能够在一定程度上增加产品产出,提升企业期望利润。     

低碳供应链生产及交易决策机制

研究由两个产品制造商和上游碳配额供应商所组成的供应链系统的生产和交易决策问题.通过建立经济主体的主从博弈模型,得到它们之间互为反应函数的纳什均衡解,并在此基础上设定其为产品碳排放量和排放上限的函数.分析表明,产品碳排放量和政府排放上限对两制造商和碳配额供应商最优变量以及利润值的影响呈反向关系;在两制造商严格控制排放量和政府科学制定排放上限的前提下,两级主体可通过某种契约进一步提高各自的利润值.     

多标度分形特征下碳排放权价格预测算法

在非线性范式下,本文构建了基于多贝西小波三层变换和单支重构的遗传算法径向基函数神经网络模型(daubechies wavelet-genetic algorithm-radial basis function neural network model,Db3-GA-RBF),探讨了欧盟碳排放权市场的价格预测问题.研究表明:1)欧盟碳排放权交易市场配额三阶段的现货价格波动均具有局部尺度多样性特征,且第3阶段碳价格序列多重分形特征最强,本质上碳排放权市场是一个多重分形与混沌市场;2)Db3-GA-RBF模型能有效地提高数据的准确性和模型的泛化能力,使模型的预测精度更强;3)与其他预测模型效果相比,基于施瓦茨信息准则(Schwartz’s information criterion,SIC)的Db3-GA-RBF(SIC)模型的预测精度大约提高70%.     

限额与交易下考虑战略顾客行为的供应链决策与协调

研究由一个受限额与交易政策约束的制造商和一个面临同质战略顾客的零售商组成的两级供应链决策与协调问题. 分别研究得到了限额与交易政策下一体化(包括理性预期均衡和数量承诺两种情形) 和分散化供应链最优决策和最大期望利润, 并与不考虑限额与交易政策的情形进行对比分析, 发现限额与交易政策使得供应链最优产量降低、最优价格升高、碳排放量减少. 最后, 以数量承诺情形为基准, 基于收益分享合同设计了供应链协调策略.

     

面向CPS的单车排放配额协同动态分配方法研究

建立个体车辆的排放配额管理机制可以低成本实现道路交通行业污染物和碳排放的减排目标。这需要面向车辆个体的全域全量的动态感知、计算、决策、执行的闭环信息化体系进行支撑,而信息物理系统（cyber-physical system,CPS）技术为此提供了基础条件。但现有道路交通排放配额分配相关研究未研究车辆的污染物与碳排放的协同控制问题,忽略了车辆排放的个体排放差异性与时空动态性;交通信息物理系统相关研究缺少集成精细化的排放量化模型和排放配额管理模型。针对上述研究局限,提出了一种面向信息物理系统的个体车辆污染物与碳排放配额协同动态分配方法,构建了集成个体车辆身份识别及出行行为模型、污染物及二氧化碳排放量化模型、排放配额管理模型的交通信息物理系统框架,并提出了核心流程算法。以宣城市的真实数据进行实验分析,结果表明：提出的交通信息物理系统框架可实现个体车辆污染物和碳排放量及配额量的协同动态计算,配额分配方法与传统方法相比,配额分配颗粒度更加精细,分配对象的确定更加精准,可实现配额分配的动态调整以应对减排目标的时变性,配额分配激励先进、惩罚落后的引导效果更加显著。     

碳限额与交易机制和消费者低碳偏好下的供应链减排及融资策略

在碳限额与交易机制和消费者对低碳产品存在偏好的背景下,考虑由一个资金约束的制造商与一个资金充裕的零售商构成的供应链,针对银行贷款(BF)、提前支付折扣(APD)和提前支付回购(APB)3种融资方式,构建制造商主导的以企业利润最大化为目标的博弈模型,研究不同融资方式下低碳供应链的减排与定价决策,以及制造商的融资方式选择问题.研究表明:1)在3种融资方式下,减排投资成本系数的增加会降低制造商的最优单位产品碳减排量.2)提前支付下制造商的最优单位产品碳减排量始终高于BF方式.当碳交易价格较高或减排投资成本系数较高时,APB方式下制造商的碳减排量最高;否则,APD方式下制造商的碳减排量最高.3)与BF方式相比,提前支付更能提升制造商的利润,且制造商在APB方式下获利最多.     

不同碳排放政策下基于回购合同的供应链协调策略

碳排放政策给企业运营和供应链管理带来了新的挑战,使供应链上企业的管理决策更加复杂。考虑由一个供应商与一个制造商组成的二级供应链,研究不同碳排放政策(碳税、限额、限额与交易)下基于回购合同的供应链协调问题,并与无碳排放约束的情形进行比较。研究结果表明,在不同碳排放政策下,回购合同均能实现供应链协调,无碳排放约束、碳限额与交易和碳限额政策下制造商的最优订货量依次减小,而供应商给出的回购价格依次提高。     

基于碳排放限额和低碳销售努力的博弈模型分析及控制

以双渠道供应链为研究对象,在考虑碳排放限额和低碳销售努力的基础上,分别构建单周期静态博弈模型和多周期动态博弈模型,研究最优决策和系统稳定性问题.在静态模型中,给出集中决策和分散决策下的最优策略解析式;在动态模型中,探究博弈系统的局部渐近稳定性条件,讨论时滞等参数对系统稳定性的影响,并对失稳系统进行有效控制. 研究表明:提高碳排放限额能够增加供应链系统利润;随着低碳销售努力的增加,供应链系统利润和制造商利润均呈下降趋势;不合理的延迟策略将导致系统失去稳定.     

考虑搭便车的双渠道供应链定价与减排决策

分析碳排放对于企业产品的可持续管理具有重大意义。在部分集中双渠道模式下,消费者偏好在传统零售渠道享受实体服务然后在网络直销渠道以低价购买产品。以中性税收和低碳经济为背景,考虑了碳税补贴给零售商和碳税共同分担两种碳税模式,研究了两种模式下消费者的搭便车行为对双渠道供应链的定价和企业碳减排努力程度的影响。算例部分研究了两种模式下搭便车行为和税率对供应链决策的影响,通过对比分析得出政府在中性税收背景下,应该采取碳税返还零售商的补贴方式,而且收取较高的税率既可以加强环境保护还可以减少搭便车行为给供应链带来的利益损失。     

基于回收质量不确定与政府双参与的再制造闭环供应链定价策略研究

基于回收质量不确定的现实考虑,运用Stackelberg博弈论方法研究政府补贴和碳税双参与的再制造闭环供应链的定价问题,采用数值仿真的方法量化分析补贴额度和碳税率对再制造闭环供应链定价策略、供应链各成员利润、供应链碳排放量的影响,以及回收质量对再制造闭环供应链的影响。研究发现：政府补贴和碳税的双参与改善了由政府征收碳税而引起的市场不活跃现象,促进了闭环供应链的回收再制造,比单纯补贴或碳税更有效地引导了再制造闭环供应链;无论哪种手段参与,提高废旧产品的回收质量都有助于提高废旧产品的回收量、制造商的利润、第三方回收商的利润以及供应链的总利润,也有助于降低供应链的碳排放。     

利他偏好下低碳供应链批发价格契约协调机制

以政府碳排放限额与交易为背景,将决策主体的利他偏好引入到低碳化供应链模型中,分别建立了完全自利下、利他偏好下基于批发价格契约的报童模型,探讨了利他偏好对低碳供应链相关决策及其协调性的影响。通过建立模型和数值分析发现：零售商更倾向于与低碳型制造商合作,零售商的利他偏好能在一定程度上鼓励制造商投资减排,因而制造商更倾向于与利他偏好型零售商合作。在制造商面临碳减排压力下,零售商更应承担起整个供应链的效用责任,除了考虑自身效用外,还需考虑制造商的效用,其利他性应高于制造商,进而推动供应链系统效用的提升。但在批发价格契约下,无论零售商和制造商是否具有利他偏好行为,均不能改变传统供应链的协调性,即不能实现供应链的协调。     

混合碳政策下制造商低碳转型的技术选择策略

在碳交易和碳税并行的混合碳政策下,考虑由一个制造商和一个零售商组成的供应链系统,通过Stackelberg博弈方法构建供应链系统分散决策模型,确定制造商和零售商的最优减排与定价决策,并基于此分析制造商低碳转型过程中的技术选择策略,探讨低碳产品最优减排率与碳配额和碳税之间的关系,为政府制订政策提供理论依据.研究表明:制造商低碳转型过程中的技术选择主要取决于普通产品与低碳产品碳排放成本的差额,当差额小于阈值时,两种产品共同生产,否则普通产品将被停产;政府可以通过增加碳配额促进低碳产品最优减排率的提升;碳税对低碳产品最优减排率的影响较为复杂,当减排相对成本较低时,提高碳税可以促进低碳产品减排率的提升,而当减排相对成本较高时,碳税的提高会使减排率呈现先增加后下降的趋势.最后通过算例验证了上述结论.     

碳限额交易政策下寄售契约对两级可持续供应链的协调

考虑消费者具有低碳偏好,在环境保护和经济利益的双重驱动下,制造商对生产环节和销售环节进行减排技术投资,如引进减排设备或技术.以包含单个制造商和单个零售商的两级可持续供应链为研究对象,基于碳限额交易政策,首先研究寄售契约对该供应链的协调效果;然后探究制造商应如何理性地选择减排技术投资方式,即应该在生产环节和销售环节均进行减排技术投资还是仅在生产环节减排技术投资;最后通过算例分析对理论结果进行验证,并运用田口实验对参数进行鲁棒性分析和优化.研究表明,当政府规定的碳限额高于某一阈值时,利润损失率低于25%,寄售契约能够实现较好的协调效果.此外,与仅在生产环节进行减排投资相比,在生产和销售环节均进行减排投资不仅减排水平提高,而且系统总利润和制造商利润增大.