全球工业迅猛发展,生产活动排放了大量温室气体(GHGs),尤其是二氧化碳,造成环境变化、气候变暖,于是世界各国致力于发展低碳经济。碳交易机制应运而生,碳排放权成为一种商品可以进行交易了。家电产业作为我国国民经济支柱型产业,但是家电产品的制造和使用环节仍然会产生大量二氧化碳,于是《新能效标准》、《能效“领跑者”制度实施方案》等标准和法规相继出台,家电行业的低碳化运营管理和低碳化产业升级受到工业界和学术界的共同关注。另一方面,消费者环保意识逐渐增强,关注家电产品制造环节的碳减排水平和使用环节的节能水平,并愿意为低碳节能产品支付较多费用。因此,对碳交易机制和消费者低碳偏好是如何影响家电行业相关利益主体的策略制定,以及相互之间的博弈与合作关系的研究是必要且紧迫的。通过回顾上述问题的国内外研究现状,我们发现相关理论研究依然面临以下挑战:1.若将家电制造商置于碳交易机制下,面对受价格、减排水平以及随机因素影响的消费者,以利润最大化为目标的家电制造商该如何优化生产与减排策略?2.碳交易机制和消费者低碳偏好将如何影响上下游家电企业的博弈关系与合作模式的?3.随时间变化,家电制造商和零售商策略的如何演变?针对以上问题,本文在碳交易机制和消费者低碳偏好的影响下,以家电零售商和制造商为研究对象,展开了以下研究工作:家电制造商与零售商运作机理分析。根据我国家电行业发展现状,概括出家电制造商和零售商之间运作模式的特点(零售商主导),并对碳交易和低碳偏好影响下的家电制造商的生产与减排及其与零售商博弈与合作的运作机理进行了分析,为后续研究奠定实践和理论基础。家电制造商的生产与减排策略。在碳交易机制下,基于构造的受产品售价、碳减排水平和随机因子影响的需求函数,构建了家电制造商的生产与减排联合决策模型,进行了最优生产与减排策略影响因素分析。正交试验的研究结果表明:在所有参数中,碳限额对期望利润的影响最大,其次是碳配额市场价。这意味着政府在低碳经济发展中发挥着重要的调控作用。碳排放总量主要受碳配额市场价和产品销售价格的影响,这表明碳交易市场和产品市场在控制环境效益方面发挥着更大的作用。家电制造商减排与零售商促销博弈与合作。大型零售商,如苏宁,国美,京东等可以选择是否促销低碳产品,海尔、格力等家电制造商可以选择是否减少碳排放。针对市场中双寡头企业,提出主导型家电零售商考虑促销时与制造商减排的多种博弈策略组合,运用Stackelberg模型分别求得均衡解;同时求出制造商与零售商集中决策下的最优解。从碳减排水平、利润、碳排放总量及社会福利方面进行了对比分析,同时观测了碳价、消费者低碳偏好对均衡策略、碳排放总量以及社会福利等的影响。家电制造商减排策略及零售商促销策略的演化分析。考虑了碳交易和消费者低碳偏好,构建演化博弈(Evolutionary Game,EG)模型研究生产减排和定价促销策略的演变规律及稳定性。以中国家电冰箱行业为例,与系统动力学建模方法结合可视化地展示了策略演化博弈过程,探讨了碳交易机制和消费者低碳偏好等环境因素对家电零售商的促销策略和制造商的减排策略演化规律及稳定性的影响。研究发现在碳交易机制运行初期,采取减排策略的制造商并不多。碳配额市场价,以及消费者低碳偏好会不同程度地影响零售商定价与促销和制造商生产与减排策略的演化进程。本文主要创新点为:(1)将碳交易机制引入家电制造商及零售商的决策优化和博弈分析中。(2)构建家电制造商生产与减排的联合决策模型,其中需求受价格、低碳水平及随机因子的影响;设计正交实验,探讨碳限额,动态碳价,消费者低碳偏好等对制造商利润与碳减排总量的影响。(3)考虑到零售商对低碳产品的促销努力,对零售商与制造商分散决策下的多种策略组合进行博弈分析,并求得集中决策时的最优减排与促销策略。探讨碳价、消费者偏好对利润、碳排放总量及社会福利的影响,进行对比分析。(4)采用演化博弈论与系统动力学建模相结合的方法,探究家电产品的生产、减排及促销策略的演化过程、规律及稳定性。拓宽了演化博弈论以及系统动力学的应用领域。本文共有图42幅,表14个,参考文献251篇。