为实现二氧化碳减排目标,中国政府在借鉴发达国家碳交易制度经验的基础上,积极开展碳交易在我国七个省市的试点项目,为2017年全国碳市场的全面建成积累经验。碳交易制度的实施将对企业生产运营模式形成冲击,在借鉴国内外相关研究的基础上,以制造类企业为研究对象,围绕“碳配额约束下制造类企业生产运营决策”这一核心问题,以“碳配额约束下企业的竞争力变化——如何缓解企业竞争力损失——产品上下游供应关系变化——供应链整体优化配置”为研究主线,基于博弈论和运筹学方法,对碳配额约束背景下企业成本、利润变化,同行业竞争形势变化、上下游合作关系变化、及供应商的选择问题等进行建模分析。主要研究内容与创新工作如下:(1)通过构建不同碳排放强度的双寡头博弈模型,揭示碳强度对企业生产运营策略的影响。界定碳排放强度是碳配额约束背景下企业新的竞争力体现,并对成本和企业产量造成影响,通过采用博弈论理论方法,应用双寡头模型,分析企业由于碳强度不同所感知到的减排压力差别,以及由此导致的成本、产量及产品市场占有率的变化,最后以实际案例对模型进行验证并对模型结果进行分析和讨论。(2)通过设计不同类型的抵消上限方案,揭示碳抵消制度对碳市场上碳价的影响,进而讨论抵消机制的应用对企业产量和行业产出的影响。模型结果不仅为企业灵活应对碳交易提供借鉴,也对我国碳交易体系和抵消机制设计提供参考,以平衡经济发展和碳减排之间的矛盾。(3)将间接成本纳入Stackelberg动态博弈模型,揭示碳配额约束对上下游供应关系的影响。当制造类企业与其上游供应商均参与碳交易时,下游制造商除了购买配额造成的成本,还有上游供应商涨价造成的间接成本增加。通过模型求解和算例验证,重点分析碳配额约束下,上游供应商的定价策略问题,以及下游制造商在面临碳配额约束和原材料价格上涨双重压力情况下,最优产量的变化情况。(4)将研究对象从供应链上下游供应关系扩展到整个供应链,基于生命周期理论,核算包含原材料隐含碳排放的产品碳足迹,利用混合整数规划模型,以成本最小化为目标,分析碳配额约束下供应链配置问题,及原材料隐含碳排放对低碳供应商选择偏好的影响。研究结论显示,在碳配额约束背景下,碳强度作为企业碳竞争力体现,影响企业生产策略和利润构成,当强度较高时,企业产量受损,若企业努力降低碳排放强度,不但有机会减缓产量损失,甚至可能利用自身的碳强度优势扩大产品市场占有率,并且碳强度越低,对配额约束的压力感知也越轻。除了通过技术和设备升级等方式降低碳排放强度水平,积极参与碳抵消机制,抵消部分实际碳排放量,也是企业应对碳交易,实现排放目标的灵活方式。碳配额约束不仅仅影响企业自身的生产决策,也对企业与其外围伙伴的关系造成影响,当产品的上游供应商和下游制造商同时参与碳交易时,碳配额约束间接造成下游企业原材料购买成本增加,上游供应商的定价策略和下游供应商的生产策略均发生改变,供应关系向更加低碳方向转变。而当考虑产品供应链上整个生命周期的碳足迹时,供应链是否选择隐含碳排放较低的原材料供应商取决于隐含碳成本与其他成本之间的对比。研究结论对于碳交易启航阶段迷茫摸索的企业具有一定的启示作用,明确了碳排放强度对企业生产策略及外围关系的影响作用,帮助企业理解和积极参与碳交易,灵活应对碳配额约束造成的影响;另一方面,分析企业对碳配额约束的反应,为国家政策层面对碳排放权体系的设计提供参考和借鉴。