本文是一篇物流论文，本文针对现实生活中中小企业的低碳发展需求，构建由制造商与低碳服务提供商构成二级外包减排低碳供应链系统。综合考虑碳配额与交易机制、低碳商誉机制以及碳交易收益共享和成本分担对供应链的影响。
第一章 绪论
1.1研究背景
随着经济社会的迅速发展，工业生产产生的二氧化碳等温室气体大量排放。大量温室气体的排放是导致全球气候变暖和极端天气等自然灾害的主要原因，对全球生态环境造成巨大破坏，给社会带来严重的经济损失。碳减排成为国际社会共同关注的热点之一，国际社会就把大气污染问题摆在了环境治理中的首要位置。国际上为了促进减少碳排放，保护环境，采取诸多措施推进了世界各国碳减排工作。作为一个负责任的大国，中国一直支持全球环保事业的发展，并先后参与了包括《京都议定书》、《巴黎协定》等在内的多项控制温室气体排放协议的签署，在减缓全球气候变暖、抑制大气污染等问题上，中国承诺将贡献自己的一份力量。中国在2020年提出碳达峰、碳中和的“双碳”发展目标，党的二十大指出：我们要发展绿色低碳产业，要加快推进绿色转型发展方式。
碳配额与交易机制是控制和减少碳排放最有效的政策工具。所谓“碳交易”就是“对空气定价”，其过程是政府给企业下发一定的碳排放指标或配额，限制企业每年只能排放多少吨二氧化碳等温室气体，如果企业节能减排后的配额指标没有用完，剩余的部分可以拿到碳交易市场上卖掉。反之，如果碳排放超过配额指标，则要拿钱到市场上去买配额指标以用来满足生产需要。我国积极推进碳交易政策措施的探索和实践，按照“十二五”规划纲要关于“逐步建立碳排放交易市场”的要求，于2011年在京津沪渝鄂粤深7省市启动碳排放权交易试点工作；2013年，深圳碳排放权交易市场在全国7个试点省市中率先启动交易；2017年我国碳排放权交易制度总体设计完成并正式上线运行；全国碳排放权交易市场正式开业在2021年7月。碳交易市场的建立为中国低碳发展提速，推动了美丽中国的建设。
1.2研究目的与意义
1.2.1研究目的
（1）探讨在长期决策下，供应链成员如何优化定价、最大程度降低成本投入，实现供应链利润的最大化，以应对碳减排政策下外包减排供应链成员的科学决策需求。
（2）通过敏感性分析，研究相关影响因素对碳减排量、低碳商誉水平和供应链利润等方面的影响程度，为政府制定低碳政策以及企业低碳生产提供决策参考依据。
（3）分析外包减排供应链的碳减排量、低碳商誉水平、供应链利润受碳交易收益共享和成本分担的影响程度，探究碳交易收益共享和成本分担在促进供应链减排方面的作用。
1.2.2研究意义
1.2.2.1理论意义
本文将微分博弈理论应用于外包减排供应链成员在碳配额与交易机制下的博弈中。考虑到供应链中存在不同的权力结构的博弈情形，构建了多种权力结构下的微分博弈模型。这些模型综合考虑了供应链成员之间的相互影响和依赖关系，以及碳配额与交易机制对供应链成员行为的约束。通过求解这些模型，得出了随时间变化的动态最优解析解。这些解析解包括最优定价策略、碳减排研发水平、低碳宣传努力水平和成本分担比例等关键决策变量。这些变量的变化反映了供应链成员在不同时间点和不同权力结构下的最优行为选择。为了进一步验证模型的有效性和实用性，利用Matlab进行了数学算例实验。通过对不同参数进行设定和调整，观察了其对供应链的影响。供应链各方之间的协作和决策过程，在不同的权力结构下，可能会有很大的差异。通过研究微分博弈在供应链外包减排中的应用，可以揭示如何在各种权力结构下有效协调各方利益，提高供应链整体的运作效率。
第二章 相关概念和理论基础
2.1碳配额与交易机制
碳配额与交易机制（Cap-and-Trade）的发展始于上世纪七十年代的早期探索，当时经济学家罗纳德·科斯提出利用市场机制应对环境问题，美国实施的硫磺配额交易系统便是此理念的初步实践。到1997年，国际碳交易市场的概念随着《京都议定书》的签署得以确立，并引入了支持全球温室气体减排的具体减排目标和时间表、促进全球减排努力的国际碳市场机制。2005年，欧盟建立了全球最大的碳交易市场（EUETS），其他地区如加州和东北部RGGI也跟进。2015年签订《巴黎协定》加强了国际减排努力，促进各国提高减排目标各国进一步承诺减少碳排放，并探讨碳交易市场的国际链接和合作。越来越多的国家和地区开始探索和建立自己的碳交易市场，中国也在此期间开展试点并于2021年推出全国性碳交易市场。全球范围内碳交易市场的合作和互联成为提高效率和促进减排的重点。
碳配额和交易机制是一种政策机制方法，其目的是将温室气体的排放量通过市场机制降低。在碳配额与交易机制实施的过程中首先设置总排放上限，政府或国际组织确定一个行业或国家的总排放上限，即碳配额。这一上限是在温室气体减排的基础上设定的，以满足特定环境目标的需要。然后分配碳配额，一开始，政府需要决定如何分配碳配额。这可以通过拍卖、免费分配或者两者的结合来完成。免费分配通常是基于历史排放数据进行的。一旦配额分配完毕，就会建立一个碳交易市场，企业可以在此市场上根据需要购买或出售配额。企业必须持有排放权，这些排放权必须足以覆盖他们的碳排放量。若其排放超出配额排放权，则需到市场上购买额外排放权。如果企业减少了排放，它可以出售或银行（保存）它们不需要的排放权。企业必须定期报告其排放情况，并证明它们拥有足够的排放权来覆盖这些排放。政府部门负责确保排放数据的准确性，并对未能遵守规则的企业实施罚款。
2.2微分博弈理论
微分博弈理论的起源可以追溯到20世纪初，它融合了博弈论、动态系统和最优控制等多个数学领域的概念，旨在研究多个参与者在连续时间内如何做出最优决策。微分博弈理论的发展以博弈论为理论基础，探讨策略性决策的数学方法。同时，动态系统和最优控制理论的发展也为微分博弈的形成做出了贡献，这些领域关注如何通过控制系统的输入来实现特定目标。
微分博弈理论在20世纪中期逐渐发展，数学家们开始研究在连续时间内多个局中人之间的博弈，其中局中人的策略是连续时间函数。随着时间的推移，微分博弈理论取得了显著进展，特别是在20世纪末和21世纪初。这一时期的研究更加关注实际应用，吸引了跨学科合作，包括数学家、经济学家、生物学家和工程师等不同领域的研究者。研究人员开始开发数值方法和计算工具，以解决实际问题中的微分博弈，使理论模型得以应用于实际世界的复杂问题中。
微分博弈理论的应用领域多种多样，涵盖了市场竞争分析、资源管理、生态系统建模、交通流控制、医疗决策等。这些领域的问题通常涉及多个决策者和连续时间变化的状态。总的来说，微分博弈理论起源于数学、控制理论和博弈论的交叉领域，经过多年的发展，已经成为解决复杂动态决策问题的重要工具。随着技术的进步和跨学科合作的加强，微分博弈理论将继续在多个领域中发挥关键作用。
第三章 碳配额与交易机制下供应链外包减排微分对策研究 ....................... 17
3.1模型描述与基本假设 .............................. 17
3.2模型构建 .................................. 19
第四章 考虑低碳商誉水平的供应链外包减排微分对策研究 ......................... 36
4.1模型描述与基本假设 .............................. 36
4.2模型构建 .............................. 38
第五章 结论和展望 ........................... 60
5.1结论 ............................... 60
5.2展望 .................................. 61
第四章 考虑低碳商誉水平的供应链外包减排微分对策研究
4.1模型描述与基本假设
为研究考虑低碳商誉水平外包减排动态供应链成员最优定价与均衡决策问题，本章建立了不同权力结构中由一个制造商和一个低碳服务提供商组成的供应链外包减排微分博弈模型。分散决策下，制造商与低碳服务提供商之间的决策过程可视为Stackelberg博弈或Nash均衡博弈过程。集中决策下，制造商与低碳服务提供商可以看作是合作决策、联合决策的一家企业。制造商决定t时刻出售价格()mp t和低碳宣传努力水平z(t)；低碳服务提供商决定t时刻低碳服务价格()ep t、碳减排研发水平y(t)和低碳宣传成本分担比例(t)。政府给与制造商固定的碳配额mE，低碳服务提供商为制造商提供低碳技术支持并收取费用，制造商在低碳服务提供商的技术支持下t时刻进行低碳生产的碳减排量为x(t)，节省下的碳配额可以在碳交易市场上出售，制造商t时刻的低碳商誉水平为G(t)。假设市场信息完全对称，消费者具有一定的低碳偏好性和低碳商誉偏好性，倾向于购买低碳商誉水平高的低碳产品。
第五章 结论和展望
5.1结论
本文针对现实生活中中小企业的低碳发展需求，构建由制造商与低碳服务提供商构成二级外包减排低碳供应链系统。综合考虑碳配额与交易机制、低碳商誉机制以及碳交易收益共享和成本分担对供应链的影响。通过构造分散决策下制造商领导的Stackelberg博弈模型、低碳服务提供商领导的Stackelberg博弈模型、双方权力对等时的Nash均衡模型和集中决策博弈模型这四个微分博弈模型。运用微分博弈理论，比较分析了不同模式下的均衡决策，并对相关参数进行分析。最后通过算例分析进一步探讨相关参数对供应链的影响。通过研究，本文得出了以下几点主要结论：
（1）碳配额与交易机制对供应链有着积极作用。针对有着低碳服务商提供专业化碳减排技术支持的低碳供应链，碳交易价格的提升会提高低碳服务提供商的减排积极性，进而提高供应链的碳减排量。碳减排量的提高又会扩大市场需求从而进一步提升制造商和低碳服务提供商的利润，促进供应链低碳发展。而碳交易价格不影响制造商和低碳服务提供商的定价决策，这说明碳配额与交易机制在改善环境和促进经济的良好运行与发展的同时不会对消费者的利益造成损害。因此，碳交易价格的提升会提升受专业化的低碳服务提供商的碳减排技术支持的企业的竞争优势。政府实行碳配额与交易机制，进行科学的制定碳交易价格可以有效的调节企业的减排活动，激发企业的减排积极性。
（2）无论碳减排量和低碳商誉水平的初始值处于何种水平，供应链成员在追求利益最大化的驱动下，最终都会使这些指标收敛于相应的稳态水平。这是由于供应链系统的一种内在稳定性，即初始条件对于最终稳态的影响是有限的。然而，这种稳态水平受到技术瓶颈、碳交易价格、消费者的低碳偏好等多种因素的制约和影响。碳减排量和低碳商誉水平对供应链利润的提升有着重要作用。因此，如想要进一步提高碳减排量和低碳商誉水平，一方面，可以通过制定阶梯式碳交易价格来激励企业增加投入，引导企业根据自身情况制定合理的碳减排策略；另一方面，要加强环保宣传，提高消费者对低碳产品和低碳商誉的认可程度。通过这些方法可以有效推动碳减排量和低碳商誉水平的提升。
参考文献（略）