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系统工程理论与实践
第38卷
1引言
对制造业而言，资源不均导致的产能的不平衡必然会使有些企业产能过剩，有些企业供不应求．产能过
剩的企业面临资源闲置；供不应求的企业为追逐利润又要扩大投资，增加产量，单从个体来看，这是毋庸置疑
的．但如果从整个行业大系统来看，资源的不均引起的这一系列的活动其实隐含着巨大的浪费．为避免重复建
设，使现有资源得到更高效的利用，资源共享是制造业的必然选择．此外，随着环境压力的增大，制造企业的
减排已成为当前社会普遍关注的问题，尽管目前全国碳交易市场只针对电力行业，但未来终将全面铺开，而
作为碳排放量占全国碳排放总量60％以上的制造业，在未来碳排放权交易市场中将不可避免地受到碳资产
和碳负债的显著影响，因此本文旨在探讨物联网环境下碳配额和减排双重约束的制造商资源共享策略．
围绕制造企业资源共享问题，已有不少学者展开了研究．大部分研究文献的焦点主要集中在资源共享的
技术和资源共享的运作等两方面．在技术方面的文献主要涉及云平台系统的构建、关键技术支撑和运行机制
问题，如云服务平台的基本功能[1]；虚拟化云制造服务相关技术[2]；“云制造”体系构架【3】；“云服务”组合14】；
云设计服务平台【5]等．在资源共享方面，主要有赵道致教授及其团队等16-s】建立的随机需求下的两制造商
之间双向资源转移的模型，探讨了双方最优资源准备量和单位转移收益对双方准备量的影响，但缺少环境因
素对资源共享方面的影响分析，并从云平台角度提出了基于Pareto最优的剩余资源动态优化配置模型并分
析了制造业之间的剩余能力在云平台共享之后的价格决策以及最终利润的变化；温涛等f9】分析了两级供应
链随机需求的生产能力共享策略，Seok等[10]从不联盟、静态联盟和动态联盟三个方面提出横向制造商之间
能力共享策略；Becker等【11】讨论了生产企业领域共享资源的机遇和障碍；Freitag等【12】探讨了生产网络中
的资源共享，并解释了不同的共享机制如何影响利益相关者的绩效和整个网络的动态等．以上研究虽然从不
同角度详细的探讨了资源共享的各种策略、机遇或障碍等，但都没有与低碳发展联系起来．随着国际社会对
碳排放问题的不断关注，碳因素也将内生化为企业的成本，必将影响着企业的决策和利润．
在低碳减排方面，王明喜老师团队【13-16]针对减排及减排机制的方面做了细致的研究，并详细分析了碳
约束、减排对企业的投资策略的影响等．石松等【17】运用博弈论的方法研究产品碳系数和制造商公平关切行
为对低碳供应链定价及利润的影响．宋寒等[18】，徐春秋等[19]，程永宏等 ，李友东等[21]都是从供应链
的角度分析了碳排放约束对制造业的影响，如剩余碳排放配额共享机制问题，最优定价策略和可行低碳生产
成本范围，价格决策及协调问题和最优减排成本投入和政府的最优补贴率等．而唐金环[22]，赵道致等【23]则
将顾客低碳偏好作为一个影响因素分析了企业的运作及决策方案．谢金鹏[24】、叶飞等[25】从多种角度分析
了碳配额对企业决策的影响．Wang等[26]，柏庆国等[27]分别在资本和碳限额等限制下研究了对制造企业
最优决策的影响；王志国等[28]利用动态赋时博弈模型分析了政府制定的决策对企业低碳技术创新系绕l生能
指标的时间量特性影响．Sen等【29)和Zhao等【30]分别分析了碳排放权的分配问题和温室气体的排放问题
等．这些文献虽然考虑了碳因素，但大都从供应链方面探讨碳排放因素对供应链上下游企业或企业内部生产
决策的影响，或仅就碳排放权的分配和碳排放量的预测进行了探讨等，而没有从同行业的角度分析未来碳排
放权交易市场启动后，物联网对制造业之间平衡产能、资源共享的促进作用．
因此，综合以上分析，本文将碳价格和减排率引入到制造企业资源共享的模型中，研究它们对制造企业
资源共享策略的影响，并进一步分析碳价格和减排率的变动引起的产品转移数量，单位产品转移价值及企业
利润的变动，以企业利润最大化为目标，建立了单一周期的转移模型．
2问题的描述和假设
本文考虑的是生产同一产品的两个制造商单周期的决策问题，为方便描述，本文将两个制造商分别定义
为A以和M2．由于M1和尬之间的转移是对称的，为简化起见，本文只讨论M1到M2的产品转移，即当
需求发生后，M1的制造资源有剩余，尬制造资源不足且需要通过物联网云平台购买制造商尬的产品，运
输环节由A缸负责．此外，每个制造商都有初始的免费碳配额，一旦碳配额不足或有剩余都可以通过碳市场
进行买卖，从而支出成本或获得收益．
万方数据
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