第 1 章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
自工业革命以来，煤炭、石油和天然气等化石燃料在各个领域得到广泛使用，一方面，带来了全球经济的迅速发展和腾飞，另一方面，也导致了全球能源危机，气候变化，宏观经济和生命健康方面的一系列问题。联合国政府间气候变化委员会第三次对地球气候环境进行评估（IPCC，2001）时指出，化石能源的有限储备会对人类社会的繁荣和发展构成严重威胁；大气中二氧化碳浓度不断上升，导致温室效应和极端天气频发。第五次评估报告（IPCC，2013）指出，人类活动确实影响到地球气候系统，并且这种影响有越来越严重的趋势，如果任其发展下去，将会加剧气候变化，对人类和整个生态系统带来普遍、严重和不可逆的影响。
在气候变化方面，化石能源燃烧的直接产物二氧化碳，已被普遍接受是导致气候变暖的主要温室气体。IPCC（1999）指出倘若对各国碳排放量继续均不加以限制，到本世纪中叶地球均温将会上升 2 摄氏度，这极有可能引发一连串生态失衡现象，引发环境灾害。Joughin et al(2008)[1]和 Pfe et al(2008)[2]发现碳排放量、全球升温以及海平面上涨三者之间存在长期协整关系。也有学者 Allen(2002) [3]，Seager(2007)[4]从其他视角研究了碳排放对降水、干旱等环境问题的影响。然而世界各国和经济体出于各自利益的诉求，在减排责任和服务承担上尚未达成统一意见，国际社会的气候谈判仍旧需要漫长而艰苦的努力。就社会经济而言，Zaghdoud和 Fodhal(2010)[5]用时间序列数据和协整分析的方法研究开放的小国经济增长与二氧化硫、二氧化碳两种污染物排放的关系，基于环境库兹涅茨曲线的假设，发现二氧化硫的人均排放量与人均 GDP 之间呈现“倒 U”关系，而二氧化碳的人均排放量与人均 GDP 之间呈现单调递增的关系，此外，减排政策和污染物投资是实现经济可持续增长的重要手段。Wei 和 Guo(2014)[6]力图验证国家重点监测的 2069个的企业污染物排放量和与之相关的 899 个县级市经济指标之间的相关性，发现尽管这些企业是中国县域经济发展的主要动力，但造成的农业损失却高达为 14.3亿美元，由此可见清洁环保生产的重要性。
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1.2 国内外研究现状
1.2.1 低碳供应链相关研究
2005 年“京都议定书”出台以来，社会各界对节能减排的关注和重视前所未有，消费者对环境友好型商品的需求日甚一日，供应链上下游企业通力合作，力求在节能减排的浪潮中捷足先登。Benjaafar 和 Chen(2013)[11]在低碳供应链背景下，利用 EOQ 模型分析碳减排与减排成本之间的关系，发现供应链协调能够降低整体碳排放量，同时降低减排成本。也有学者试图从供应链运作视角，构建在具体碳排放政策下的物流运输模型。Sundarakani 和 Souza(2010)[12]在供应链层面构建产品碳足迹模型，求解后发现供应链物流层面的设计和优化，能够提高供应链整体碳减排的效率。Hoen 和 Tan(2014)[13]选择合适的测量方法获取企业真实的碳排放数据，并将其纳入一个库存模型，考虑企业如何在不同的运输模式中选择，使物流成本增加很小的比例而碳排放量则显著降低。Cachon(2014)[14]基于运营成本和碳排放成本，提出零售供应链模型，发现相对于最小化运营成本而言，提高消费者的燃料效率是提高碳减排的最优机制。
将低碳因素引入供应链协调和契约设计领域，能够拓展传统运作管理施展的空间和内涵。在供应链分散化决策时，由于“双重边际化”问题，会降低供应链整体的效率，通过某种契约使得个体与整体利益保持一致，有助于提高整个供应链的效率。已有学者在低碳环境下研究供应链成员合作减排，但均基于决策主体完全理性的基础上。Mohamad et al(2013)[15]立足于减排的动机，探索了供应链协调的可能性。Zhang et al(2015)[16]重点分析了低碳偏好下，在市场存在可替代产品的情况下，供应链协调和契约设计的问题。Lukas(2014)[17]基于实物期权的方法，建立供应链成员讨价还价模型，上下游企业协商推进二氧化碳储蓄投资项目，以提高供应链的经济和生态效率。张汉江（2015）[28]等在静态情形下通过建立无减排研发、单个企业减排和两个企业减排三种模型，发现合作减排研发可以协调供应链。赵道致（2016）[19]等在线性需求下研究供应链成员合作减排的动态协调策略。柏庆国和徐建腾（2016）[22]在不确定需求下建立碳政策约束下的分布式鲁棒优化模型，分析碳政策约束对减排策略和利润的影响。
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第 2 章 碳减排动态投资决策模型构建基础
2.1 贴现效用基础理论
经济和金融研究的关键问题是在不确定环境下经济人如何合理利用和配置资源。一般来说，经济人几乎所有的决策都都属于跨期决策，可以说影响跨期决策的三个关键因素是效用、时间和不确定性。在跨期决策时，决策者依照以往经验和对现实情况的判断对不同时点选择的成本与效用进行衡量，作出使得自己效用最大化的决策。当所有决策基于同一时点发生，不存在时间差异，行为主体依照效用最大化、不确定性最小化能够轻易作出决断；当所有决策存在时间差异，但效用和不确定性相同时，决策者倾向于选择能够较早实现自身效用的决策；当决策基于同一时点发生，但是效用均相同，决策者倾向于选择不确定性较小的选项。然而在现实生活中，国家、企业、供应链和行为主体等决策者面临的问题通常很复杂，需要综合考虑效用、时间和不确定性三者的综合作用。那么，决策者应该如何考量这三者之间的关系，作出最令人满意的决策呢？
要解决这个问题，实质上就是要剔除时间和不确定性的影响，对不同决策产生的成本和收益进行权衡。作为研究跨期选择的一般性工具——贴现效用理论，其核心是利用适当的折现函数在同一时点比较不同决策的成本和收益的现值，作出效用最大化的选择，这样就可以剔除时间属性对决策的影响。此外，已有贴现效用模型——双曲折现模型，采用随时间递减的折现率，可以在一定程度上剔除不确定性。由此看来，选择恰当的折现效用模型是衡量跨期决策能否如实反映决策者主观选择的重点。
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2.2 贴现效用模型的演变与发展
本节按照指数贴现模型、双曲折现模型和其他替代模型的顺序对各个不同阶段贴现效用模型的发展和适用性进行具体阐释。
2.2.1 指数贴现模型
在处理涉及到不同时点的损益问题时，目前应用最为广泛、最为普遍的折现函数为指数折现函数。指数折现函数，由 Samuelson(1937)[24]于 1937 年提出，基于古典经济学完全理性经济人的假设，折现率恒定，为一个常数，忽略时间因素对行为主体主观贴现率的影响。当指数折现模型应用于行为个体的决策时，不计生命不确定性以及其他因素的影响，指数折现模型实际上默认了即使是不能实现未来效用，其风险率也恒定，体现为折现率为一个常数；风险的大小由折现率反应，风险越大，折现率也就越大。Stroze(1955)[56]指出，Samuelson 提出的指数折现模型实际上暗含行为主体最优决策时间一致的假设，也就是说行为主体在不同时点的最优决策是一样的。
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第 3 章 时间偏好不一致下供应链碳减排集中式决策................... 23
3.1 供应链碳减排集中式决策特征.....................23
3.2 模型设定........................ 24
第 4 章 时间偏好不一致下供应链碳减排分散化决策............... 29
4.1 供应链碳减排分散化决策特征..................29
4.2 模型设定.................. 30
第 5 章 两种情形下的比较静态分析和算例分析..................35
5.1 集中式决策和分散化决策的比较静态分析........................ 36
5.2 算例分析................. 36
第 5 章 两种情形下的比较静态分析和算例分析
5.1 集中式决策和分散化决策的比较静态分析
通过观察集中式决策和分散化决策时的策略均衡，发现制造商与零售商的低碳技术水平在长期连续时间不受随机双曲折现因子和时间的影响，在企业碳减排实践中操作性较强，体现出该模型的管理意义。而李利斌[55]在两阶段模型中探究时间偏好不一致对供应链运作的影响，发现决策者的时间偏好不一致对批发定价决策和供应链绩效均会产生影响。本文为时间偏好不一致在供应链运作中的应用做出动态架构下的补充。杨招军等[17]基于随机双曲折现模型研究具有指数函数效用的消费者跨期消费与投资组合问题，发现随机双曲折现因子对最优投资比例没有影响，但对最优消费水平有影响，时间偏好不一致程度越强，远期消费效用越小，当前消费效用越大。本文将时间偏好不一致时跨期决策的动态规划模型应用到供应链运作中，将决策者效用的形式拓展到更为一般的线性函数，使随机双曲折现模型的适用范围更为普遍。
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结论与展望
首先，文章分析和梳理了贴现效用函数的基础理论，以及贴现效用模型的演变与发展，并阐述了适用于成熟型供应链决策者的双曲折现模型及其特点；立足于 Merton 的消费-储蓄和投资组合模型，在供应链背景下考虑企业的碳减排活动，基于时间偏好不一致构建成熟型决策者碳减排动态投资决策的 HJB 方程，分析成熟型决策者的投资决策，为下文研究供应链碳减排投资决策作出铺垫。结果表明，决策者的投资决策不受时间偏好不一致的影响，但期望效用受时间偏好不一致的影响，由此将 Merton 的研究结论进行了拓展。
其次，基于对供应链碳减排投资决策特征的分析，在不确定需求下建立供应链成员时间偏好不一致时跨期决策的动态规划模型，考虑时间偏好不一致对供应链碳减排投资决策和效用的影响。结果表明两种情形下制造商和零售商的碳减排投资决策以及制造商分担零售商碳减排投资的比例均不受时间偏好不一致的影响；但集中式决策时供应链系统的期望效用、分散化决策时制造商和零售商的期望效用均受时间偏好不一致的影响；并且当时间偏好不一致程度越强时，决策者获取的期望效用越小。
从行为运作领域到经济金融研究，从行为个体投资策略到不同主体之间协调合作，现实生活中的时间偏好不一致现象多种多样。然而本人认知水平有限，文章仅考虑了供应链成员时间偏好不一致程度相同的情形，对时间偏好不一致理论与供应链碳减排的结合做了比较初步的工作，仍然有很多不足之处。考虑到行为运作领域的复杂性，供应链协调方式的多样性，还存在许多研究可以进行拓展：
参考文献（略）