确定碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系的方法和系统

1.本发明涉及数据处理领域，具体涉及一种确定碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系的方法和系统。


背景技术：

2.制造业作为产生碳排放的主要领域，降低制造业的碳排放是解决环境问题的重要突破口，其中，而再制造正是解决降低制造企业在制造、报废和回收阶段碳排放的有效途径。再制造是将废品或零件进行专业维修或升级，使其质量和性能不低于新产品的过程。原始设备制造商(以下简称oem)可以自行从事再制造工艺；也可以外包或授权给独立的第三方再制造商(以下简称tpr)。其中，与原始设备制造商再制造相比，第三方再制造商具有更专业的再制造能力，可以生产出环境效益更好的再制造产品。但在授权再制造模式下新产品与再制造品会存在蚕食问题，具有低碳排放和低成本优势的再制造产品将会剥夺新产品的市场份额和利润，加剧市场竞争。
[0003]“碳足迹”可以通过标签的形式向消费者传递产品全生命周期直接或间接产生的温室气体总排放量信息，已成为可持续性的重要指标。企业要高度重视产品碳足迹，积极进行碳足迹标签认证，同时要考虑碳足迹标签下的消费者碳足迹敏感水平可能给企业带来的负面影响，采取适当措施减少产品碳足迹。
[0004]
绿色技术创新是旨在减少环境污染、节约能源和原材料消耗的技术或工艺的总称，可以帮助oem在源头或生产过程中减少污染物的排放，大幅度减少新产品碳足迹，提高市场竞争力。但绿色技术创新需要投入大量的资金，这使得许多oem进行绿色技术创新积极性不高。
[0005]
相应的，外部补贴可以有效解决这些问题，发挥积极作用。其中，有两种广泛使用的外部补贴方式，一种是基于企业绿色技术创新成本进行补贴；另一种是基于减少的碳排放量。不同的外部补贴方式和数额对企业的绿色技术创新激励效果不同，进而对经济发展、环境改善、社会进步影响不同。
[0006]
然而，现有技术中针对碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系的研究，往往通过问卷调查或案例分析的方法，由于问卷调查所花费的时间较长和个别案例难以代表所有补贴情况，导致现有技术中碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系所耗费的时间较长或不具有普遍性。
[0007]
因此，亟需一种碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系的方法，用以解决上述问题。


技术实现要素：

[0008]
(一)解决的技术问题
[0009]
针对现有技术的不足，本发明提供了一种碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系的方法和系统，解决了现有技术中碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系所耗费的时间较
长或不具有普遍性的问题。
[0010]
(二)技术方案
[0011]
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
[0012]
在本发明的第一方面，提供了一种确定碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系的方法，所述方法包括：
[0013]
构建预设的多个补贴模型；其中，所述多个补贴模型包括：无外部补贴模型、碳足迹减少比率补贴模型和绿色技术创新成本比例补贴模型；每一补贴模型由原始设备制造商、第三方再制造商和消费者构成；
[0014]
计算每一补贴模型下的对比因素；其中，所述对比因素包括：新产品碳足迹减少比率、单位再制造授权费用、新产品和再制造产品单价、新产品和再制造需求量、原始设备制造商和第三方再制造商的利润；
[0015]
基于所述对比因素，确定不同补贴模型下的外部补贴与企业绿色创新关系。
[0016]
可选的，所述补贴模型的约束条件包括：
[0017]
约束条件1、市场中所有新产品和再制造产品均被贴上碳足迹标签，每个环节碳排放均被量化在产品的碳足迹标签上，且消费者具有碳足迹敏感水平；
[0018]
约束条件2、市场规模设置为1，消费者对新产品的支付意愿为v，且v服从0-1的均匀分布；
[0019]
约束条件3、0《λ《1，其中，λ为再制造减排系数，表示原始设备制造商通过回收再制造的单位产品生产的碳排放量与原单位产品碳排放量的比值；
[0020]
约束条件4、产品碳足迹由制造环节产生的碳排放e0表示；
[0021]
约束条件5、废旧产品的数量充且均满足再制造条件，废旧产品的回收成本包含在再制造成本中，再制造成本小于生产新产品的成本；
[0022]
约束条件6、外部补贴总额是固定且相等的。
[0023]
可选的，所述无外部补贴的模型表示为：原始设备制造商对新产品投入的成本进行绿色技术创新，以使得新产品碳足迹减少比率为θ，且不提供外部补贴；其中，k为oem的绿色创新成本系数；
[0024]
碳足迹减少比率补贴模型表示为：原始设备制造商对新产品投入的成本进行绿色技术创新，以使得新产品碳足迹减少比率为，并依据碳足迹减少比率θ向原始设备制造商提供外部补贴，补贴系数为b，补贴总额为θbqn，且补贴总额不超过预设总额；其中，qn表示新产品的需求量；
[0025]
绿色技术创新成本比例补贴模型表示为原始设备制造商对新产品投入的成本进行绿色技术创新，以使得新产品碳足迹减少比率为θ，并依据绿色技术创新投入的成本向原始设备制造商提供外部补贴，补贴系数为补贴总额为且补贴总额不超过预设总额。
[0026]
可选的，所述方法还包括：
[0027]
基于所述对比因素，确定最优的补贴模型。
[0028]
在本发明的第二方面，提供了一种确定碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系的系统，所述系统包括：
[0029]
第一构建模块，用于构建预设的多个补贴模型；其中，所述多个补贴模型包括：无外部补贴模型、碳足迹减少比率补贴模型和绿色技术创新成本比例补贴模型；每一补贴模型由原始设备制造商、第三方再制造商和消费者构成；
[0030]
第一计算模块，用于计算每一补贴模型下的对比因素；其中，所述对比因素包括：新产品碳足迹减少比率、单位再制造授权费用、新产品和再制造产品单价、新产品和再制造需求量、原始设备制造商和第三方再制造商的利润；
[0031]
第一确定模块，用于基于所述对比因素，确定不同补贴模型下的外部补贴与企业绿色创新关系。
[0032]
可选的，所述补贴模型的约束条件包括：
[0033]
约束条件1、市场中所有新产品和再制造产品均被贴上碳足迹标签，每个环节碳排放均被量化在产品的碳足迹标签上，且消费者具有碳足迹敏感水平；
[0034]
约束条件2、市场规模设置为1，消费者对新产品的支付意愿为v，且v服从0-1的均匀分布；
[0035]
约束条件3、0《λ《1，其中，λ为再制造减排系数，表示原始设备制造商通过回收再制造的单位产品生产的碳排放量与原单位产品碳排放量的比值；
[0036]
约束条件4、产品碳足迹由制造环节产生的碳排放e0表示；
[0037]
约束条件5、废旧产品的数量充且均满足再制造条件，废旧产品的回收成本包含在再制造成本中，再制造成本小于生产新产品的成本；
[0038]
约束条件6、外部补贴总额是固定且相等的。
[0039]
可选的，所述无外部补贴的模型表示为：原始设备制造商对新产品投入的成本进行绿色技术创新，以使得新产品碳足迹减少比率为θ，且不提供外部补贴；其中，k为oem的绿色创新成本系数；
[0040]
碳足迹减少比率补贴模型表示为：原始设备制造商对新产品投入的成本进行绿色技术创新，以使得新产品碳足迹减少比率为，并依据碳足迹减少比率θ向原始设备制造商提供外部补贴，补贴系数为b，补贴总额为θbqn，且补贴总额不超过预设总额；其中，qn表示新产品的需求量；
[0041]
绿色技术创新成本比例补贴模型表示为原始设备制造商对新产品投入的成本进行绿色技术创新，以使得新产品碳足迹减少比率为θ，并依据绿色技术创新投入的成本向原始设备制造商提供外部补贴，补贴系数为补贴总额为且补贴总额不超过预设总额。
[0042]
可选的，所述系统还包括：
[0043]
第二确定模块，用于基于所述对比因素，确定最优的补贴模型。
[0044]
在本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
[0045]
存储器，用于存放计算机程序；
[0046]
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现任一确定碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系的方法步骤。
[0047]
在本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现任一确定碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系的方法步骤。
[0048]
(三)有益效果
[0049]
本发明提供了一种确定碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系的方法与系统。与现有技术相比，具备以下有益效果：
[0050]
该方法包括：构建预设的多个补贴模型；其中，所述多个补贴模型包括：无外部补贴模型、碳足迹减少比率补贴模型和绿色技术创新成本比例补贴模型；每一补贴模型由原始设备制造商、第三方再制造商和消费者构成；计算每一补贴模型下的对比因素；其中，所述对比因素包括：新产品碳足迹减少比率、单位再制造授权费用、新产品和再制造产品单价、新产品和再制造需求量、原始设备制造商和第三方再制造商的利润；基于所述对比因素，确定不同补贴模型下的外部补贴与企业绿色创新的关系。
[0051]
基于上述处理，通过不同补贴模型下的对比因素，可以直接得到碳足迹下外部补贴与企业绿色创新的关系。相比于问卷调查或案例分析的方法，可以有效缩短了关系确定所需的时间，且使得其结果更加具有普遍性。
附图说明
[0052]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0053]
图1为本发明实施例提供的一种确定碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系方法的流程图；
[0054]
图2为本发明实施例提供的一种补贴模型的示意图；
[0055]
图3为本发明实施例提供的另一种补贴模型的示意图；
[0056]
图4为本发明实施例提供的另一种补贴模型的示意图；
[0057]
图5为本发明实施例提供的一种确定碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系系统的结构图；
[0058]
图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构图。
具体实施方式
[0059]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术
方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0060]
本技术实施例通过提供一种碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系的方法和系统，解决了现有技术中碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系所耗费的时间较长或不具有普遍性的问题，实现通过不同补贴模型下的对比因素，可以直接得到碳足迹下外部补贴与企业绿色创新的关系。相比于问卷调查或案例分析的方法，可以有效缩短了关系确定所需的时间，且使得其结果更加具有普遍性。
[0061]
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0062]
参见图1，图1为本发明实施例提供的一种确定碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
[0063]
s1、构建预设的多个补贴模型。
[0064]
其中，所述多个补贴模型包括：无外部补贴模型、碳足迹减少比率补贴模型和绿色技术创新成本比例补贴模型；每一补贴模型由原始设备制造商、第三方再制造商和消费者构成。
[0065]
s2、计算每一补贴模型下的对比因素。
[0066]
其中，所述对比因素包括：新产品碳足迹减少比率、单位再制造授权费用、新产品和再制造产品单价、新产品和再制造需求量、原始设备制造商和第三方再制造商的利润。
[0067]
s3、基于所述对比因素，确定不同补贴模型下的外部补贴与企业绿色创新的关系。
[0068]
基于上述处理，通过不同补贴模型下的对比因素，可以直接得到碳足迹下外部补贴与企业绿色创新的关系。相比于问卷调查或案例分析的方法，可以有效缩短了关系确定所需的时间，且使得其结果更加具有普遍性。
[0069]
在本技术提供的技术方案中，构建了一个oem、一个tpr和消费者组成的闭环供应链。其中，oem生产和销售新产品，并作为供应链主导者确定单位产品绿色技术创新水平、产品价格和再制造授权费用；tpr得到授权从市场上回收废旧产品，进行再制造并销售再制造产品，其依据oem的决策来确定产品的价格。外部补贴的对象为进行绿色技术创新的oem。
[0070]
具体的，本技术提供的三种补贴模型为：无外部补贴模型(即模型n)、碳足迹减少比率的外部补贴模型(即模型c)、绿色技术创新投入成本比例的外部补贴模型(即模型i)。为了保证不同补贴模型的可比性，模型c和模型i的外部补贴方式不同，但补贴总额相同。
[0071]
其中，无外部补贴的模型(即，模型n)如图2所示，表示为原始设备制造商对新产品投入的成本进行绿色技术创新，以使得新产品碳足迹减少比率为θ，且不提供外部补贴。其中，k为oem的绿色创新成本系数。
[0072]
碳足迹减少比率补贴模型(即，模型c)如图3所示，表示为原始设备制造商对新产品投入的成本进行绿色技术创新，以使得新产品碳足迹减少比率为，并依据碳足迹减少比率θ向原始设备制造商提供外部补贴，补贴系数为b，补贴总额为θbqn，且补贴总额不
超过预设总额；其中，qn表示新产品的需求量。
[0073]
其中，将外部补贴的金额与产品碳足迹关联，碳足迹减少比率越大，oem获取的补贴在不超过总额的基础上越大。补贴形式在利润函数中体现为(p
n-cn+θb)qn，是产品成本的抵减项，其本质上属于对消费者的补贴。其中，pn表示新产品单价；cn表示新产品的单位生产成本，且0《cn《1；qn表示新产品需求量，b表示在模型c中的补贴系数，且0《b《1。
[0074]
绿色技术创新成本比例补贴模型(即，模型i)如图4所示，原始设备制造商对新产品投入的成本进行绿色技术创新，以使得新产品碳足迹减少比率为θ，并依据绿色技术创新投入的成本向原始设备制造商提供外部补贴，补贴系数为补贴总额为且补贴总额不超过预设总额。其中，将外部补贴金额与绿色技术创新投入成本直接关联，投入成本越大，oem获取的补贴在不超过总额的基础上越大。属于直接对oem的补贴。
[0075]
在一些实施例中，每一补贴模型的约束条件包括：
[0076]
约束条件1、市场中所有新产品和再制造产品均被贴上碳足迹标签，每个环节碳排放均会量化在产品的碳足迹标签上，且消费者具有碳足迹敏感水平。
[0077]
具体的，碳足迹标签的实施显化了碳足迹对产品需求量的负面影响。碳足迹与产品需求负相关。因此碳足迹标签与体现环保属性的“碳标签”作用不同，将对产品需求产生负面影响。市场中的消费者具有一定的碳足迹敏感水平，将会拒绝购买高“碳足迹标签”产品。此外，由于再制造品碳足迹小于新产品，因此消费者碳足迹敏感水平对新产品的负面影响大于再制造品，将会使得新品竞争力下降。因此面对以上挑战，oem不得不进行绿色技术创新来缩小新产品与再制造产品碳足迹差距。
[0078]
约束条件2、市场规模设置为1，消费者对新产品的支付意愿为ν，且ν服从0-1的均匀分布。
[0079]
具体的，消费者对再制造产品的估值低于新产品的估值，即消费者对再制造产品支付意愿为δv，且0《δ《1。本技术提供的技术方案考虑碳足迹与产品需求负相关，m为消费者碳足迹敏感水平，随着产品碳足迹增加对需求量产生减少的效果。消费者购买新产品的效用函数un和消费者购买再制造产品的效用函数ur分别为：
[0080]
un＝v-p
n-m(1-θ)e0[0081]
ur＝δv-p
r-λme0[0082]
其中，un表示消费者购买新产品效用值，且0《un《1；e0表示新产品单位碳排放量，且0《e0《1；ur表示消费者购买再制造产品效用值，且0《ur《1；pr表示制造产品单价。
[0083]
当un》ur且un》0，表示消费者会选择购买新产品；
[0084]
当ur》un且ur》0，表示消费者会选择购买再制造产品；
[0085]
当un《0，ur《0时，表示消费者既不会买再制造产品也不会买新产品。
[0086]
本技术提供的技术方案考虑市场上新产品和再制造产品同时存在的情况，因此δ满足条件：
[0087]
[0088]
可得，新产品和再制造产品需求函数为：
[0089][0090][0091]
其中，δ表示消费者对tpr生产的再制造产品的认可度，且0《δ《1；m表示消费者的碳足迹敏感水平，且0《m《1；λ表示再制造减排系数，且0《λ《1。
[0092]
约束条件3、0《λ《1,λ为再制造减排系数,表示为oem通过回收再制造的单位产品生产的碳排放量同原单位产品碳排放量的比值。
[0093]
具体的，λ为再制造减排系数,可以理解为oem通过回收再制造的单位产品生产的碳排放量同原单位产品碳排放量的比值。λ越大表示产品回收再制造对减少碳足迹的作用越来越小。再制造产品碳足迹为λe0。
[0094]
约束条件4、产品碳足迹由制造环节产生的碳排放e0表示。
[0095]
具体的，本技术提供的技术方案中的供应链为高制造碳足迹供应链，即产品的碳足迹主要由制造环节产生，因此设定产品碳足迹由制造环节产生的碳排放e0表示。oem进行绿色技术创新，以减少产品在制造、运输、消费及回收等环节的碳排放量，达到降低产品碳足迹的目的。θ为单位新产品碳足迹减少比率，反映oem的绿色技术创新水平。新产品碳足迹为(1-θ)e0。设定oem的绿色技术创新成本为其中，k为oem的绿色创新成本系数。
[0096]
约束条件5、废旧产品的数量充且均满足再制造条件，废旧产品的回收成本包含在再制造成本中，再制造成本小于生产新产品的成本。
[0097]
具体的，废旧产品的数量充足且均满足再制造条件，废旧产品的回收成本包含在再制造成本cr中。再制造产品的成本小于生产新产品的成本，即cr《cn。其中，cn表示新产品的单位生产成本，且0《cn《1；cr表示再制造产品的单位生产成本，且0《cr《1。
[0098]
约束条件6、外部补贴总额是固定且相等的。
[0099]
具体的，外部补贴总额是固定且相等的，即，
[0100]
其中，s表示补贴总额。
[0101]
针对步骤s2，计算无外部补贴模型的对比因素包括
[0102]
当oem对新产品进行绿色技术创新但没有外部补贴时，oem的利润π
1m
和tpr的利润π
1r
分别为：
[0103][0104]
π
1r
＝(p
r-c
r-pb)qr[0105]
其中，π
1m
表示oem的利润值；dn表示新产品的销售量；pb表示单位再制造授权费用，且0《pb《1；qr表示再制造产品需求量；π
1r
表示tpr的利润值。
[0106]
根据现有技术中的stackelberg博弈可知，oem和tpr均以自身利润最大化为目标。oem作为stackelberg博弈的主导者，在博弈第一阶段选择产品碳足迹减少比率θ、授权费用
pb和产品价格pn，tpr在观察到oem的决策后确定最优的产品销售价格pr。根据oem利润函数，可得出结论1。
[0107]
结论1：当时，oem最优碳足迹减少比率为最优授权费用为最优价格为和最优生产量为tpr最优价格为和最优产量分别为
[0108]
将上述最优解代入上述利润公式中，可以得到oem和tpr最优利润分别为：
[0109][0110][0111]
为了便于分析，记
[0112]
a＝2δ(1-δ)-cr(4-3δ)+me0δ(2-δ)-mλe0(4-3δ)+cn(2-δ)δ
[0113]
b＝2δ(1-δ)+cr(4-3δ)+me0δ(2-δ)-mλe0(4-3δ)+cn(2-δ)δ
[0114]
c＝2(1-δ)+cr+me0λ-me0(2-δ)-cn(2-δ)
[0115]
d＝2(1-δ)+cr+me0λ-me0(2-δ)+cn(2-δ)
[0116]
e1＝32(1-δ)(2-δ)k-m2e
02
(9δ
2-33δ+32)
[0117]
h1＝me0[c(2-δ)(16-9δ)-a]
[0118]
由此可知得出推论1，λ和m对oem绿色技术创新水平决策的影响
[0119]
存在阈值λ1和m1：当0《λ《λ1时，如果0《m《m1，如果m1《m《1，当λ1《λ《1时，
[0120]
上述内容可以得出，消费者碳足迹敏感水平对oem绿色技术创新的激励作用与再制造减排系数有关；再制造减排系数反映了新产品与再制造产品的碳足迹差距。
[0121]
当再制造减排系数较大时，随着消费者碳足迹敏感水平提高，oem将加大绿色技术创新，缩小与再制造产品碳足迹差距，抢占市场。当再制造减排系数较小时，oem将会根据消费者碳足迹敏感水平高低决策最优绿色技术创新水平，当消费者碳足迹敏感水平较低时，oem将积极进行绿色技术创新；当消费者碳足迹敏感水平较高时，再制造产品低碳足迹优势很大，oem很难通过增大绿色技术创新来抢占市场，因此oem将会减少对新产品绿色技术创
新节省成本。
[0122]
可以得出推论2：关于λ和m对oem价格决策的影响
[0123]
(i)存在阈值λ2：当0《λ《λ2时，λ2《λ《1时，
[0124]
(ii)存在阈值λ3和m2：当0《λ《λ3时，当λ3《λ《1时，如果0《m《m2，如果m2《m《1，
[0125]
(iii)存在阈值λ4和m3：当0《λ《λ4时，当λ4《λ《1时，如果0《m《m3，如果m3《m《1，
[0126]
(iv)
[0127]
其中，θi,且i＝n,c,i表示在第i种模式下，新产品碳足迹减少比率，且0《θi《1；pbi,且i＝n,c,i，表示第i种模式下的单位再制造授权费用，且0《pbi《1；p
ji
,且i＝n,c,i；j＝n,r，表示第i种模式下，新产品和再制造产品单价，且0《p
ji
《1，n表示新产品，r表示再制造产品；q
ji
,且i＝n,c,i；j＝n,r，表示第i种模式下，新产品和再制造需求量，0《q
ji
《1；π
ji
,且i＝n,c,i；j＝n,r，表示在第i种模式下，oem和tpr的利润值。
[0128]
由上述推论可知，随着m的增加，虽然λ和m在一定范围内将会增加新产品的价格和需求量，但高额绿色技术创新成本的投入将会始终降低oem的利润。而且oem会通过提高再制造授权费用来调节自己的利润。
[0129]
由于当再制造品碳足迹明显低于新产品时，受到消费者碳足迹敏感水平的影响新产品需求量减少，oem将会降低价格获取竞争优势，oem利润逐渐降低，将会通过提高授权再制造费用弥补损失的利润。而当两种产品碳足迹差距较小且消费者碳足迹较敏感水平超过一定阈值时，oem会提高新产品绿色技术创新水平，新产品竞争力提高，需求量和价格上升，但由于投入了高额的绿色技术创新成本，oem最终利润还是处于一种下降趋势。因此，面对消费者碳足迹敏感水平带来的不利影响，oem会根据新产品与再制造产品的碳足迹差距，采取适当的绿色技术创新水平来争夺市场份额，但高额的技术创新成本又不断加大企业负担，难以维持企业利润的可持续增长。
[0130]
同理，由上述内容可以得出推论3：λ和m对tpr价格决策的影响
[0131]
(i)存在阈值λ6，当0《λ《λ6时，当λ6《λ《1时，
[0132]
(ii)存在阈值λ7，当0《λ《λ7时，当λ7《λ《1时，
[0133]
(iii)存在阈值λ8，当0《λ《λ8时，当λ8《λ《1时，
[0134]
由上述推论3可以得出，消费者碳足迹敏感水平对tpr价格决策的影响，与再制造
减排效果有密切的关系。再制造由于其生产工艺使得再制造产品碳足迹低于新产品。当再制造产品碳足迹远低于新产品时，tpr在市场竞争中处于优势地位，随着消费者碳足迹敏感水平提高，再制造产品需求量增加，价格上升，tpr利润增加。若再制造减排效果不好，由于相较于新产品，消费者对再制造品存在一定偏见，因此，再制造产品需求量减少，价格降低，tpr利润减少。顾面对碳足迹标签的实施，tpr应该发挥再制造品低碳排放和低成本的优势，降低再制造减排系数，降低碳足迹对再制造品的负面影响。
[0135]
针对碳足迹减少比率补贴模型，当oem对新产品进行绿色技术创新且外部按碳足迹减少比率进行补贴时，oem的利润π
2m
和tpr的利润π
2r
分别为：
[0136][0137]
π
rc
＝(p
r-c
r-pb)qr[0138]
其中，当时，此时oem最优碳足迹减少比率为最优授权费用为最优价格为和最优生产量为tpr最优价格为和最优产量分别为将上述最优解代入上述利润公式后，可以得到oem和tpr最优利润分别为：
[0139][0140][0141]
为了便于分析，记
[0142]
e2＝32(1-δ)(2-δ)k-(me0+b)2(9δ
2-33δ+32)
[0143]
h2＝(me0+b)[c(2-δ)(16-9δ)-a]
[0144]
由此可以得到推论4：外部补贴系数b对oem和tpr决策的影响
[0145][0146]
由推论4可知，外部补贴系数可以激励oem提高绿色技术创新水平，增加利润，但会降低tpr的利润。
[0147]
在不超过外部补贴总额bθq
nc
范围内，随着外部补贴系数提高，为获取更多的外部补贴，oem将努力提高绿色技术创新水平，新产品碳足迹减少需求量增加，oem利润增加。但
是新产品价格逐渐降低。这是由于该种补贴与企业碳足迹减少比率关联体现在产品价格上，本质上属于对消费者的补贴。虽然再制造授权费用逐渐减少，但难以弥补市场竞争对tpr利润的损失。因此，外部在设定补贴系数时不但要考虑对oem绿色技术创新的激励效果也要考虑对tpr利润的损失。
[0148]
针对绿色技术创新成本补贴模型，当oem对新产品进行绿色技术创新且外部按绿色技术创新投入成本进行补贴时，oem的利润π
3m
和tpr的利润π
3r
分别为：
[0149][0150]
π
ri
＝(p
r-c
r-pb)qr[0151]
由此，可以得知当时,此时oem最优碳足迹减少比率为最优授权费用为最优价格为和最优生产量为tpr最优价格为和最优产量分别为将上述最优解代入上述利润公式中，可以得到oem和tpr最优利润分别为：
[0152][0153][0154]
为了便于分析，记
[0155][0156]
由此，可以得到外部补贴系数对oem和tpr的影响结果：
[0157][0158]
由上述影响结果的内容可知，在补贴模型i中，外部补贴系数仍会提高oem绿色技术创新水平，提高oem利润。但由于补贴方式的差异，新产品价格将逐渐增加。这是因为该种补贴方式依据是oem的绿色技术创新投入成本，本质上直接对oem补贴。因此随着绿色技术创新成本投入的增加，新产品价格逐渐增加，产品碳足迹减少需求量增加。tpr决策值的变化与模型c下类似，因为本技术提供的技术方案假设市场中只存在新产品和再制造产品相互竞争，因此外部补贴将会增加oem竞争力，对tpr产生一些不利影响。
[0159]
将上述对比因素进行对比分析，得到如下对比结果：
[0160]
(i)θc》θn,p
bc
《p
bn
,p
nc
《p
nn
，q
nc
》q
nn
,q
rc
《q
rn
,p
rn
《p
rc
[0161]
π
nc
》π
nn
,π
rc
《π
rn
[0162]
(ii)θi》θn,p
bi
《p
bn
,p
ni
》p
nn
,q
ni
》q
nn
,p
ri
《p
rn
,q
ri
《q
rn
[0163]
π
ni
》π
nn
,π
ri
《π
rn
[0164]
(iii)θi》θc,p
bi
》p
bc
,p
ni
》p
nc
,p
ri
》p
rc
,q
ni
《q
nc
,q
ri
《q
rc
[0165]
π
ni
《π
nc
,π
ri
》π
rc
[0166]
由上述对比结果容可知，与无外部补贴模型对比，另外两种外部补贴方式均可以提高oem绿色技术创新水平，并改善其利润，但同时也会损害tpr的利润。
[0167]
其原因为外部补贴可以减轻oem技术创新成本压力，oem将积极地提高绿色技术创新水平，降低碳足迹对新产品需求的不利影响，oem利润增加。相比之下再制造产品在市场竞争中处于劣势，需求量减少，tpr利润减少。
[0168]
此外，基于上述对比结果可见，补贴模型i对oem绿色技术创新激励效果最好，且对tpr利润损失较小。是因为外部补贴可以减轻oem技术创新成本压力，oem更有动力提高绿色技术创新水平，降低碳足迹对新产品需求的不利影响，oem利润增加。相比之下再制造产品在市场竞争中处于劣势，需求量减少，tpr利润减少。此外与模型c相比，模型i属于直接对企业补贴，oem为了获取更多市场容量和外部补贴，会投入高额的绿色技术创新成本，从而新产品价格上升，需求量增速变慢，oem利润增速缓慢。因此要合理制定外部补贴形式，同时考虑oem和tpr利润的变化。
[0169]
基于上述因素可知，虽然消费者偏好低碳足迹产品，但是企业也不可以一味追求减少产品碳足迹，还要考虑投入的成本带来的价格增加对产品需求量的影响，从而对利润增长产生负面影响。
[0170]
此外，基于本技术的技术方案，可以判断不同补贴模型下，外部补贴对环境、消费者剩余和社会福利的影响。
[0171]
针对外部补贴对环境的影响，根据现有技术可知，环境影响程度为：ei＝e
nqn
+erqr。
[0172]
其中，eii,且i＝n,c,i，表示在第i种模式下，产品的环境影响。
[0173]
上述不同的三种模型下环境影响程度分别为：
[0174]
ein＝e0(1-θn)q
nn
+λe0q
rn
[0175]
eic＝e0(1-θc)q
nc
+λe0q
rc
[0176]
eii＝e0(1-θi)q
ni
+λe0q
ri
。
[0177]
由上述内容可见，补贴策略对环境影响为ein》eic》eii。
[0178]
因此可以得知外部补贴可以有效减少产品对环境的污染，有助于促进企业可持续发展，且不同补贴形式产生的效果不同。产品对环境的综合影响程度与产品需求量、产品碳排放量相关。外部向oem提供补贴可以通过提高新产品绿色技术创新水平，有效减少产品碳排放，从而降低产品对环境综合影响程度。其中在模型i下oem拥有更高的绿色技术创新水平和较低新产品需求量，因此，模型i下产品环境综合影响程度最小。
[0179]
针对消费者剩余和社会福利的影响，两者可以表示为：
[0180][0181]
sw＝cs+πm+π
r-s
[0182]
其中，cs表示消费者剩余，csi,且i＝n,c,i表示第i种模式下的消费者剩余；sw表
示社会福利水平，swi,且i＝n,c,i表示第i种模式下的社会福利水平。
[0183]
其中，外部补贴对消费者剩余和社会剩余的影响：
[0184]
(i)csc》csi》csn[0185]
(ii)当0《b《b1且m4《m《1时，swc》swi》swn,否则swc》swn》swi。
[0186]
根据上述内容可知，外部补贴有助于增加消费者剩余和改善社会福利，且模型c下外部补贴策略效果最佳。
[0187]
消费者剩余与新产品需求量和再制造产品需求量密切相关，外部补贴会促进oem加大绿色技术创新，减少产品碳足迹，增加新产品需求量，进而增加消费者剩余。虽然再制造产品需求量有所降低，但是对消费者剩余的影响小于新产品需求量增加的影响。此外，模型c下新产品价格更低，新产品需求量更高，因此消费者剩余更多。然而由于在模型i下oem投入较高的绿色技术创新成本不利于其利润增长，外部补贴的增加反而会逐渐降低社会福利水平。只有在外部补贴数额较小，且消费者碳足迹敏感水平超过一定阈值时，swi》swn，否则swi《swn，swc始终是最高的。
[0188]
如图5所示，本发明还提供了一种确定碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系系统，该系统包括：
[0189]
第一构建模块501，用于构建预设的多个补贴模型；其中，所述多个补贴模型包括：无外部补贴模型、碳足迹减少比率补贴模型和绿色技术创新成本比例补贴模型；每一补贴模型由原始设备制造商、第三方再制造商和消费者构成；
[0190]
第一计算模块502，用于计算每一补贴模型下的对比因素；其中，所述对比因素包括：新产品碳足迹减少比率、单位再制造授权费用、新产品和再制造产品单价、新产品和再制造需求量、原始设备制造商和第三方再制造商的利润；
[0191]
第一确定模块503，用于基于所述对比因素，确定不同补贴模型下的外部补贴与企业绿色创新的关系。
[0192]
可理解的是，本发明实施例提供的确定碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系系统与上述确定碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系方法相对应，其有关内容的解释、举例、有益效果等部分可以参照确定碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系方法中的相应内容，此处不再赘述。
[0193]
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图6所示，包括处理器601、通信接口602、存储器603和通信总线604，其中，处理器601，通信接口602，存储器603通过通信总线604完成相互间的通信，
[0194]
存储器603，用于存放计算机程序；
[0195]
处理器601，用于执行存储器603上所存放的程序时，实现上述任一确定碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系方法。
[0196]
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，pci)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，eisa)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0197]
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
[0198]
存储器可以包括随机存取存储器(random access memory，ram)，也可以包括非易
失性存储器(non-volatile memory，nvm)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
[0199]
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，cpu)、网络处理器(network processor，np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
[0200]
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一确定碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系方法的步骤。
[0201]
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一确定碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系方法。
[0202]
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。
[0203]
所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solid state disk(ssd))等。
[0204]
综上所述，与现有技术相比，本发明提供的技术方案具备以下有益效果：
[0205]
1、本发明通过不同补贴模型下的对比因素，可以直接得到碳足迹下外部补贴与企业绿色创新的关系。相比于问卷调查或案例分析的方法，可以有效缩短了关系确定所需的时间，且使得其结果更加具有普遍性。
[0206]
2、本发明提供的技术方案考虑了碳足迹对产品需求的负面影响，并在不同模型中整合了碳足迹与消费者的偏好。并确定了消费者碳足迹敏感度水平和再制造减排系数如何影响oem的绿色技术创新决策和企业的定价决策，从而可为企业设定合适的绿色技术创新水平和应对未来碳足迹标识的广泛实施带来的不利影响提供有效指导。
[0207]
3、在本发明提供的技术方案中构建了三个决策模型：无补贴模型(即模型n)，碳足迹减少率补贴模型(即模型c)，以及绿色技术创新成本补贴模型(即模型i)。并且判断了不同的外部补贴方式对oem绿色技术创新的激励作用，以及对企业利润、环境、消费者剩余和社会福利的影响，可见消费者的碳足迹敏感度水平并不总是损害oem的利润。当消费者的碳足迹敏感性水平超过一定的阈值时，可以增加oem的利润，为企业如何制定有效的外部补贴策略提供了有效的参考价值。
[0208]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0209]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种确定碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系的方法，其特征在于，所述方法包括：构建预设的多个补贴模型；其中，多个补贴模型包括：无外部补贴模型、碳足迹减少比率补贴模型和绿色技术创新成本比例补贴模型；每一补贴模型由原始设备制造商、第三方再制造商和消费者构成；计算每一补贴模型下的对比因素；其中，所述对比因素包括：新产品碳足迹减少比率、单位再制造授权费用、新产品和再制造产品单价、新产品和再制造需求量、原始设备制造商和第三方再制造商的利润；基于所述对比因素，确定不同补贴模型下的外部补贴与企业绿色创新关系。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述补贴模型的约束条件包括：约束条件1、市场中所有新产品和再制造产品均被贴上碳足迹标签，每个环节碳排放均被量化在产品的碳足迹标签上，且消费者具有碳足迹敏感水平；约束条件2、市场规模设置为1，消费者对新产品的支付意愿为v，且v服从0-1的均匀分布；约束条件3、0<λ<1；其中，λ为再制造减排系数，表示原始设备制造商通过回收再制造的单位产品生产的碳排放量与原单位产品碳排放量的比值；约束条件4、产品碳足迹由制造环节产生的碳排放e0表示；约束条件5、废旧产品的数量充足且均满足再制造条件，废旧产品的回收成本包含在再制造成本中，再制造成本小于生产新产品的成本；约束条件6、外部补贴总额是固定且相等的。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无外部补贴的模型为：原始设备制造商对新产品投入的成本进行绿色技术创新，以使新产品碳足迹减少比率为θ，且外部补贴为0；其中，k为oem的绿色创新成本系数；碳足迹减少比率补贴模型为：原始设备制造商对新产品投入的成本进行绿色技术创新，以使得新产品碳足迹减少比率为θ，并依据碳足迹减少比率θ向原始设备制造商提供外部补贴，补贴系数为b，补贴总额为θbq
n
，且补贴总额不超过预设总额；其中，q
n
表示新产品的需求量；绿色技术创新成本比例补贴模型为：原始设备制造商对新产品投入的成本进行绿色技术创新，以使得新产品碳足迹减少比率为θ，并依据绿色技术创新投入的成本向原始设备制造商提供外部补贴，补贴系数为补贴总额为且补贴总额不超过预设总额。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：基于所述对比因素，确定最优的补贴模型。5.一种确定碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系的系统，其特征在于，所述系统包
括：第一构建模块，用于构建预设的多个补贴模型；其中，所述多个补贴模型包括：无外部补贴模型、碳足迹减少比率补贴模型和绿色技术创新成本比例补贴模型；每一补贴模型由原始设备制造商、第三方再制造商和消费者构成；第一计算模块，用于计算每一补贴模型下的对比因素；其中，所述对比因素包括：新产品碳足迹减少比率、单位再制造授权费用、新产品和再制造产品单价、新产品和再制造需求量、原始设备制造商和第三方再制造商的利润；第一确定模块，用于基于所述对比因素，确定不同补贴模型下的外部补贴与企业绿色创新关系。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述补贴模型的约束条件包括：约束条件1、市场中所有新产品和再制造产品均被贴上碳足迹标签，每个环节碳排放均被量化在产品的碳足迹标签上，且消费者具有碳足迹敏感水平；约束条件2、市场规模设置为1，消费者对新产品的支付意愿为v，且v服从0-1的均匀分布；约束条件3、0<λ<1，其中，λ为再制造减排系数，表示原始设备制造商通过回收再制造的单位产品生产的碳排放量与原单位产品碳排放量的比值；约束条件4、产品碳足迹由制造环节产生的碳排放e0表示；约束条件5、废旧产品的数量充且均满足再制造条件，废旧产品的回收成本包含在再制造成本中，再制造成本小于生产新产品的成本；约束条件6、外部补贴总额是固定且相等的。7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述无外部补贴的模型表示为：原始设备制造商对新产品投入的成本进行绿色技术创新，以使得新产品碳足迹减少比率为θ，且不提供外部补贴；其中，k为oem的绿色创新成本系数；碳足迹减少比率补贴模型表示为：原始设备制造商对新产品投入的成本进行绿色技术创新，以使得新产品碳足迹减少比率为θ，并依据碳足迹减少比率θ向原始设备制造商提供外部补贴，补贴系数为b，补贴总额为θbq
n
，且补贴总额不超过预设总额；其中，q
n
表示新产品的需求量；绿色技术创新成本比例补贴模型表示为原始设备制造商对新产品投入的成本进行绿色技术创新，以使得新产品碳足迹减少比率为θ，并依据绿色技术创新投入的成本向原始设备制造商提供外部补贴，补贴系数为补贴总额为且补贴总额不超过预设总额。8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：第二确定模块，用于基于所述对比因素，确定最优的补贴模型。9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理
器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-4任一所述的方法步骤。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4任一所述的方法步骤。

技术总结
本发明提供了一种确定碳足迹下外部补贴与企业绿色创新关系的方法与系统，涉及数据处理领域。该方法包括构建预设的多个补贴模型；计算每一补贴模型下的对比因素；其中，所述对比因素包括：新产品碳足迹减少比率、单位再制造授权费用、新产品和再制造产品单价、新产品和再制造需求量、原始设备制造商和第三方再制造商的利润；基于所述对比因素，确定不同补贴模型下的外部补贴与企业绿色创新的关系。基于上述处理，通过不同补贴模型下的对比因素，可以直接得到碳足迹下外部补贴与企业绿色创新的关系。相比于问卷调查或案例分析的方法，可以有效缩短了关系确定所需的时间，且使得其结果更加具有普遍性。果更加具有普遍性。果更加具有普遍性。


技术研发人员：刘渤海 马瑶瑶 周陶 李凯 金小炳 刘先
受保护的技术使用者：合肥工业大学
技术研发日：2023.07.07
技术公布日：2023/10/11