政府干涉下雙渠道營銷的閉環(huán)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)

周海云，杜 綱，安 彤

政府干涉下雙渠道營銷的閉環(huán)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)

周海云1，2，杜 綱1，安 彤3

（1.天津大學(xué)管理學(xué)院，天津300072；2.天津港（集團(tuán)）有限公司，天津300461；3.天津財(cái)經(jīng)大學(xué)數(shù)學(xué)系，天津300222）

在銷售的產(chǎn)品存在價(jià)格差異的情形下建立了雙渠道營銷閉環(huán)供應(yīng)鏈博弈模型。為了研究政府的干涉措施對雙渠道閉環(huán)供應(yīng)鏈的影響，分別構(gòu)建了政府干涉前后的分散決策模型，通過求解模型得到了供應(yīng)鏈中成員的最優(yōu)決策及利潤，以及制造商利潤與政府獎(jiǎng)懲力度的臨界關(guān)系，并以集中決策下的結(jié)果作為基準(zhǔn)，提出了改進(jìn)的二部定價(jià)契約協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈。通過模型之間的比較分析，結(jié)合數(shù)值算例，得到政府對制造商的干涉措施能夠有效提高廢舊產(chǎn)品的回收率，而二部定價(jià)契約能夠有效協(xié)調(diào)政府干涉下的雙渠道閉環(huán)供應(yīng)鏈。最后，對系統(tǒng)中主要參數(shù)進(jìn)行了靈敏度分析。

閉環(huán)供應(yīng)鏈；政府干涉；二部定價(jià)；供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)

一、引言

隨著全球資源的日益短缺，廢舊產(chǎn)品的回收利用越來越受到人們的重視，世界各國紛紛出臺法律法規(guī)，要求企業(yè)對廢舊產(chǎn)品進(jìn)行回收，目前，對閉環(huán)供應(yīng)鏈的研究主要集中在產(chǎn)品定價(jià)、回收渠道選擇、閉環(huán)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)等方面。文獻(xiàn)［1-2］研究了閉環(huán)供應(yīng)鏈的回收渠道選擇問題，文章認(rèn)為零售商之間的競爭程度會(huì)在一定程度上影響回收模式的選擇。文獻(xiàn)［3-4］考慮了再制造商與新產(chǎn)品制造商存在競爭的單周期定價(jià)問題。文獻(xiàn)［5-6］分別研究了兩周期和多周期聯(lián)合定價(jià)問題，并給出了Nash均衡解。文獻(xiàn)［7-8］研究了差別定價(jià)的閉環(huán)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)問題。但關(guān)于閉環(huán)供應(yīng)鏈的研究大都集中在傳統(tǒng)分銷情況下。

隨著電子商務(wù)的迅猛發(fā)展，消費(fèi)者的消費(fèi)方式發(fā)生了巨大的改變，網(wǎng)上購物的消費(fèi)者越來越多。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2011年我國網(wǎng)絡(luò)零售交易額已超過8000億元，占消費(fèi)品零售總額的4%。為了應(yīng)對激烈的市場競爭，戴爾、聯(lián)想、Estee Lauder、Cisco等越來越多的制造企業(yè)在傳統(tǒng)分銷渠道之外，都開辟了網(wǎng)絡(luò)直銷渠道，直接面對消費(fèi)者。唐秋生等［9］在準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)模式下研究了需求不確定的雙源雙渠道多周期閉環(huán)供應(yīng)鏈庫存優(yōu)化模型，并得到了模型的唯一最優(yōu)解。洪憲培等［10］在雙渠道銷售和雙渠道回收情形下綜合比較了制造商和零售商的三種博弈模型。陳娟等［11］針對高殘值易逝品，分別在單渠道回收和雙渠道回收情形下，研究了產(chǎn)品的銷售率和核心部件的回收速度對閉環(huán)供應(yīng)鏈經(jīng)濟(jì)效益的影響程度。徐兵等［12］研究了雙渠道閉環(huán)供應(yīng)鏈的回收模式選擇問題。但以上模型都沒有考慮閉環(huán)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)。由于網(wǎng)絡(luò)直銷渠道的引入不僅改變了閉環(huán)供應(yīng)鏈的前向物流結(jié)構(gòu)，還帶來了價(jià)格競爭，因此企業(yè)面臨著如何在混合渠道下協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈，減少雙重邊際化效應(yīng)，使供應(yīng)鏈取得最大收益等問題。

綜上所述，現(xiàn)有閉環(huán)供應(yīng)鏈文獻(xiàn)很少涉及雙渠道結(jié)構(gòu)［1-8］，而其中少量涉及雙渠道結(jié)構(gòu)的文獻(xiàn)［9-14］既沒有研究閉環(huán)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)，也沒考慮到政府對回收行為的干涉。正是基于這種背景，本文研究了具有傳統(tǒng)分銷渠道和網(wǎng)絡(luò)直銷渠道的雙營銷渠道閉環(huán)供應(yīng)鏈的產(chǎn)品定價(jià)、回收策略以及閉環(huán)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)問題，找出政府的干涉措施對制造商回收策略及供應(yīng)鏈中各成員利潤的影響，為閉環(huán)供應(yīng)鏈各成員的管理決策提供理論依據(jù)。

二、問題描述

如圖1所示，考慮由一個(gè)制造商和一個(gè)零售商組成的雙渠道閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)，制造商生產(chǎn)的產(chǎn)品具有網(wǎng)上直銷（制造商負(fù)責(zé)）和網(wǎng)下零售（零售商負(fù)責(zé)）兩種銷售渠道，其中制造商占主導(dǎo)地位，負(fù)責(zé)廢舊產(chǎn)品的回收，零售商為跟隨者，且雙方均為風(fēng)險(xiǎn)中性。

圖1 雙渠道閉環(huán)供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)

符號表示：

pd：在電子直銷渠道上，制造商銷售給消費(fèi)者的產(chǎn)品直銷價(jià)格；

w：在傳統(tǒng)分銷渠道上，制造商分銷給零售商的產(chǎn)品批發(fā)價(jià)格；

pr：在傳統(tǒng)分銷渠道上，零售商銷售給消費(fèi)者的產(chǎn)品零售價(jià)格；

cm：制造商利用原材料制造新產(chǎn)品的單位成本；

cr：制造商回收再制造的單位成本，令Δ=cm-cr＞0；

τ：制造商對廢舊產(chǎn)品的回收率，且0＜τ＜1。雖然回收能節(jié)約成本，但現(xiàn)實(shí)中過分地追求高回收率是不經(jīng)濟(jì)的，因此假設(shè)回收投資成本是關(guān)于回收率的凸函數(shù)，即c(τ)=kτ2，這表明隨著回收率的增加，投資成本將急劇增加。其中，k為投資成本系數(shù)，代表了回收的難易程度；

Qr、Qd：制造商和零售商面對的市場需求。假設(shè)在傳統(tǒng)分銷渠道上零售商面對的市場需求為Qr=sQ-b1pr+b2pd，在電子直銷渠道上制造商面對的市場需求為Qd=（1-s）Q-b1pd+ b2pr，其中Q為總的市場需求，s為傳統(tǒng)分銷渠道中消費(fèi)者需求所占的市場份額，b1（b1＞0）為價(jià)格需求彈性，b2（0＜b2＜b1）為需求擴(kuò)散程度，刻畫了由價(jià)格變化引起的兩種渠道之間需求的擴(kuò)散程度。為使下文所構(gòu)建的模型的二階條件總成立，Savaskan等大量文獻(xiàn)都假設(shè)2k＞Δ2（b1-b2），本文也做類似假設(shè)，這表示投資進(jìn)行回收需要花費(fèi)大量成本，進(jìn)入門檻較高，這與現(xiàn)實(shí)是相符的。不失一般性，假設(shè)傳統(tǒng)分銷渠道與電子直銷渠道都有各自的忠實(shí)顧客，即Qr（pr，0），Qd（0，pd）＞0。

三、模型

（一）無政府干涉的分散決策（N）

在無政府干涉時(shí)，制造商生產(chǎn)的新產(chǎn)品一部分使用新材料生產(chǎn)，另一部分使用回收產(chǎn)品的零部件生產(chǎn)，制造商和零售商的利潤分別為：

根據(jù)Stackelberg博弈模型計(jì)算，可得：

在無政府干涉時(shí)，制造商和零售商的利潤分別為：

（二）政府干涉下的分散決策（D）

為了提高環(huán)境保護(hù)力度，政府推行生產(chǎn)者責(zé)任制，實(shí)行針對制造商的獎(jiǎng)懲機(jī)制，規(guī)定制造商回收要達(dá)到最低回收率τ0，m（m＞0）為政府設(shè)定的獎(jiǎng)懲力度，且獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰力度相同。在該情形下，制造商零售商的利潤分別為：根據(jù)Stackelberg博弈模型計(jì)算，可得

在政府干涉下，制造商和零售商的利潤分別為：

由簡單計(jì)算即可得命題1-4，限于篇幅，這里不給出計(jì)算過程。

命題1τD＞τN，pDd＜pNd，wD＜wN，pDr＜pNr。

命題1表明，政府的干涉措施有效地引導(dǎo)了制造商提高回收率，從而更好地推動(dòng)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。這是由于制造商回收過少的廢舊產(chǎn)品會(huì)產(chǎn)生處罰成本，而較高的回收率不但可以免于處罰而且還可以得到政府的補(bǔ)償。此外，回收更多產(chǎn)品會(huì)為制造商節(jié)約更多成本，同時(shí)也會(huì)得到更多政府獎(jiǎng)勵(lì)，因此制造商會(huì)降低批發(fā)價(jià)格和直銷價(jià)格以應(yīng)對激烈的市場競爭。另一方面，在獎(jiǎng)懲機(jī)制下，制造商降低批發(fā)價(jià)格也為零售商節(jié)約更多成本，因此零售商同樣也會(huì)降低零售價(jià)格。

命題2①πDR＞πNR；②當(dāng)m＞2m0時(shí)，πDM＞πNM，當(dāng)m＜2m0時(shí)，πDM＜πNM。其中，

命題2表明，政府的干涉措施總能使零售商受益，這是因?yàn)楠?jiǎng)懲機(jī)制有效地引導(dǎo)了制造商提高回收率，降低了生產(chǎn)成本，從而降低了制造商的批發(fā)價(jià)格，為零售商節(jié)約了更多成本。而獎(jiǎng)懲機(jī)制雖然也為制造商節(jié)約了生產(chǎn)成本，同時(shí)獲得了政府的獎(jiǎng)勵(lì)，但回收率的增加也使制造商承擔(dān)了大量的回收成本，而回收成本隨著回收率的增加會(huì)急劇增加。因此，獎(jiǎng)懲機(jī)制對制造商的影響與政府設(shè)定的獎(jiǎng)懲力度m以及最低回收率τ0有關(guān)。由此可見，為激勵(lì)制造商回收，推動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，政府需要制定適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)勵(lì)力度m和最低回收率τ0。

下面對獎(jiǎng)懲力度m做靈敏度分析。

命題3表明，在政府干涉下，制造商回收率隨政府獎(jiǎng)懲力度的增大而提高（與我們的認(rèn)知相同），而制造商的直銷價(jià)格pd、批發(fā)價(jià)格w和零售商的零售價(jià)格pr都隨政府獎(jiǎng)懲力度的增大而降低。這是因?yàn)檩^高的獎(jiǎng)懲力度可以促使制造商回收更多廢舊產(chǎn)品，制造商因此不但節(jié)約了更多生產(chǎn)成本還獲得了更多的政府獎(jiǎng)勵(lì)，可以看出，獎(jiǎng)懲機(jī)制有助于降低整條供應(yīng)鏈的單位成本。為了應(yīng)對激烈的市場競爭，制造商和零售商都會(huì)降低銷售價(jià)格，以吸引更多的顧客購買產(chǎn)品，但由于政府的干涉措施是直接作用于制造商而非零售商，獎(jiǎng)懲機(jī)制對制造商的影響通過供應(yīng)鏈傳遞給下游的零售商，顯然處于供應(yīng)鏈末端的零售商受政府獎(jiǎng)懲機(jī)制的影響較小。

命題4表明，在政府獎(jiǎng)懲機(jī)制下，制造商和零售商分別存在一個(gè)獎(jiǎng)懲力度的臨界點(diǎn)，當(dāng)獎(jiǎng)懲力度大于這個(gè)臨界點(diǎn)時(shí)利潤隨獎(jiǎng)懲力度增加而增加，當(dāng)獎(jiǎng)懲力度小于這個(gè)臨界點(diǎn)時(shí)，利潤隨獎(jiǎng)懲力度增加而減少。這是因?yàn)閷χ圃焐虂碚f，當(dāng)獎(jiǎng)懲力度較大時(shí)，獎(jiǎng)懲力度的增加對制造商是有利可圖的，制造商獲得的政府獎(jiǎng)勵(lì)可以彌補(bǔ)回收廢舊產(chǎn)品所付出的成本。而當(dāng)獎(jiǎng)懲力度比較低時(shí)，制造商面臨兩難選擇，為回收較高比例的廢舊產(chǎn)品需要付出更多投資成本，而獲得的政府獎(jiǎng)勵(lì)不足以彌補(bǔ)回收廢舊產(chǎn)品所付出的成本。對于零售商而言，由于雙渠道模式的存在，零售商與制造商具有一定的市場競爭關(guān)系，獎(jiǎng)懲力度對制造商利潤的影響將會(huì)傳遞給零售商，只不過二者對政府獎(jiǎng)懲的敏感程度不同而已?？梢?，為鼓勵(lì)制造商回收廢舊產(chǎn)品，政府需要設(shè)立合理的獎(jiǎng)懲力度。

（三）政府干涉下的集中決策（C）

在集中決策下，供應(yīng)鏈雙方密切合作，從系統(tǒng)整體利益出發(fā)確定pd、pr、τ，使整個(gè)供應(yīng)鏈利潤達(dá)到最大。此時(shí)整個(gè)閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)利潤為：

式（15）對pd、pr、τ分別求導(dǎo)，并解相應(yīng)方程組可得

政府干涉下，閉環(huán)供應(yīng)鏈實(shí)行集中決策時(shí)的系統(tǒng)利潤為：

（四）政府干涉下基于二部定價(jià)契約的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)（S）

閉環(huán)供應(yīng)鏈在分散決策下存在“雙重邊際化”效應(yīng)，不能實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈整體的協(xié)調(diào)。而集中決策雖然能使供應(yīng)鏈利潤達(dá)到最大，但是供應(yīng)鏈的一種理想結(jié)構(gòu)，這在現(xiàn)實(shí)中很難達(dá)到。在政府干涉下，為提高閉環(huán)供應(yīng)鏈績效，現(xiàn)雙方?jīng)Q定實(shí)行二部定價(jià)契約，即由制造商選擇邊際成本定價(jià)（即批發(fā)價(jià)格w），同時(shí)向零售商收取一個(gè)固定份額F。F的大小由零供雙方討價(jià)還價(jià)決定，但必須使得雙方利潤不低于其各自保留受益，即分散決策時(shí)制造商和零售商的利潤。此時(shí)，該供應(yīng)鏈決策模型就是典型的委托—代理模型。

其中，式（15）為零售商的個(gè)人理性約束，式（16）為激勵(lì)相容約束。在最優(yōu)條件下，式（15）必定取等號，則將其代入式（17），可得F，同時(shí)求πSR關(guān)于pr的一階偏導(dǎo)數(shù)，并令其等于0得：

在二部定價(jià)契約下，制造商和零售商的利潤分別為：

此時(shí)，閉環(huán)供應(yīng)鏈的系統(tǒng)利潤πSM+πSR=πC，達(dá)到集中決策時(shí)的水平。且由上述模型，顯然有πSM≥πDM,πSR≥πDR，供應(yīng)鏈得到Pareto改善。因此有如下命題：

四、數(shù)值算例

在政府干涉制造商的回收行為時(shí)，為探討二部定價(jià)契約協(xié)調(diào)閉環(huán)供應(yīng)鏈的有效性，假設(shè)制造商和零售商的產(chǎn)品參數(shù)為Q=30，s=0.6，b1=2，b2=0.8，cm=10，cr=8，k=30，m=4， τ0=0.1。用matlab求解，在上述四種情形下，供應(yīng)鏈的決策結(jié)果和各成員利潤如表1所示。

表1 四種情形下供應(yīng)鏈決策結(jié)果及各成員利潤

由表1可看出：

（1）在供應(yīng)鏈實(shí)行分散決策時(shí)，政府的干涉措施不僅使得制造商、零售商以及系統(tǒng)的利潤都有所增加，還大大提高了制造商的回收比例。相比政府干涉前，傳統(tǒng)分銷渠道的零售價(jià)格和網(wǎng)絡(luò)直銷價(jià)格分別降低了0.4%和0.67%，而制造商和零售商利潤分別提高了1.3%和5.6%，回收率更是提高了93%，如政府所期待的那樣，獎(jiǎng)懲機(jī)制有效地引導(dǎo)了制造商的回收行為；

（2）在政府干涉下，當(dāng)制造商、零售商合作實(shí)行集中決策時(shí)，系統(tǒng)利潤和回收率相比分散決策時(shí)分別提高了28.3%和23.1%，這說明政府干涉下的集中決策是有效回收廢舊品的理想決策模式；

（3）政府干涉下的集中決策雖然是閉環(huán)供應(yīng)鏈回收廢舊產(chǎn)品的理想狀態(tài)，但需要供應(yīng)鏈成員之間的充分信息共享以及高度密切合作，這在現(xiàn)實(shí)中很難實(shí)現(xiàn)，因此在政府干涉下閉環(huán)供應(yīng)鏈內(nèi)部需要成員之間的有效協(xié)調(diào)。如上表所示，在政府干涉下閉環(huán)供應(yīng)鏈實(shí)行的二部定價(jià)契約有效的協(xié)調(diào)了閉環(huán)供應(yīng)鏈，此時(shí)閉環(huán)供應(yīng)鏈利潤達(dá)到了集中決策時(shí)的水平，供應(yīng)鏈得到了Pareto改進(jìn)。

下面對供應(yīng)鏈中主要參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析（圖2-圖5）。

圖2 制造商回收率隨獎(jiǎng)懲力度變化情況

圖3 制造商、零售商利潤隨獎(jiǎng)懲力度變化情況

圖4 回收率隨s的變化情況

圖5 制造商、零售商利潤隨s變化情況

由圖2-3可以看出：①制造商的回收率隨獎(jiǎng)懲力度的增加而提高；②制造商的利潤存在一個(gè)臨界點(diǎn)，當(dāng)政府獎(jiǎng)懲力度小于這個(gè)臨界點(diǎn)時(shí)，制造商利潤隨政府獎(jiǎng)懲力度的增加而減少，當(dāng)獎(jiǎng)懲力度大于這個(gè)臨界點(diǎn)時(shí)，制造商利潤隨政府獎(jiǎng)懲力度的增加而增加，增加的趨勢越來越快；③零售商的利潤隨獎(jiǎng)懲力度變化的趨勢與制造商利潤變化趨勢大體相同，但總體來說，政府干涉對零售商利潤影響不大。

由圖4-5可以看出：①制造商的回收率隨傳統(tǒng)分銷渠道中消費(fèi)者需求所占市場份額s的增加而降低，即直銷渠道所占市場銷售份額越大越有利于制造商回收率的提高；②分銷渠道所占市場份額存在一個(gè)臨界點(diǎn)，當(dāng)小于這個(gè)臨界點(diǎn)時(shí)，制造商的利潤隨s的增加而減少，而大于這個(gè)臨界點(diǎn)時(shí)，制造商的利潤隨s的增加而減加；③零售商利潤隨s變化的趨勢與制造商利潤大體相同，只不過零售商利潤受s的影響較小。

五、結(jié)束語

本文在直銷渠道影響傳統(tǒng)分銷渠道需求，且政府對廢舊產(chǎn)品的回收實(shí)施干涉下，探討了制造商負(fù)責(zé)回收再制造的雙營銷渠道兩級閉環(huán)供應(yīng)鏈的直銷價(jià)、批發(fā)價(jià)、零售價(jià)、回收率決策模型和閉環(huán)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)問題。通過比較有、無政府干涉下的分散決策模型和政府干涉下的集中決策模型，結(jié)合數(shù)值算例分析，得出結(jié)論：政府對制造商回收行為的干涉措施可以有效提高回收比例，同時(shí)會(huì)降低網(wǎng)絡(luò)直銷價(jià)格和傳統(tǒng)分銷渠道的零售價(jià)格，政府干涉下的合作決策模型是理想的閉環(huán)供應(yīng)鏈管理模式，而這種理想的管理模式的實(shí)現(xiàn)，需要有效的協(xié)調(diào)機(jī)制和有效的政府激勵(lì)機(jī)制的合力，在政府干涉下二部定價(jià)法能夠有效協(xié)調(diào)雙渠道閉環(huán)供應(yīng)鏈中的制造商和零售商。本文的研究基于信息完全對稱的假設(shè)，進(jìn)一步的研究方向是信息不對稱情形。

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［責(zé)任編輯：程靖］

Coordination of Closed-loop Supply Chain with Dual-Channel Sales under Government Intervention

ZHOU Hai-yun1，2，DU Gang1，AN Tong3
(1.School of Management，Tianjin University，Tianjin 300072，China; 2.Tianjin Port(Group)Co.，Ltd，Tianjin 300461，China; 3.Department of Mathematics，Tianjin University of Finance and Economics，Tianjin 300222，China)

Based on game theory，closed-loop supply chain models with dual-channel sales were constructed，in which prod?ucts were sold at different prices for different channels.To study the effect of government intervention on dual-channel closed-loop supply chain，the decentralized supply chain models were constructed before and after the government interven?tion respectively.Each member’s decisions and profits were obtained.The critical relationship of the manufacturer’s profits and the government’s reward and punishment intensity were found.With the equilibrium results under centralized decision-making as a benchmark，a modified two-part pricing contract was designed to coordinate the dual-channel closed-loop supply chain under government intervention.Through the analysis of the models，and combined with numeral example analysis，the conclu?sions showed that government intervention on manufacturers could effectively improve the recycling rate，while the two-part pricing method could coordinate closed-loop supply chain with dual-channel sales under government intervention.Finally，the sensitivity analysis of main parameters of the system was conducted.

closed-loop supply chain；government intervention；two-part pricing；supply chain coordination

F274

A

1007-5097（2014）01-0138-05

10.3969/j.issn.1007-5097.2014.01.028

2013-09-22

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（71302115）；教育部人文社科基金項(xiàng)目（13YJC630121）；天津市高等學(xué)校人文社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目（20132141）；天津財(cái)經(jīng)大學(xué)科研發(fā)展基金（Y1109；Y1207）；

周海云（1979-），男，遼寧大連人，博士研究生，研究方向：物流與供應(yīng)鏈管理；

杜綱（1954-），女，湖北秭歸人，教授，研究方向：系統(tǒng)分析與決策；

安彤（1980-），女，遼寧遼陽人，講師，研究方向：運(yùn)籌與優(yōu)化。