考慮產(chǎn)品綠色度的閉環(huán)供應(yīng)鏈聯(lián)盟決策

張遠(yuǎn)芳 時(shí)倩倩

文章編號(hào)：1002-3100（2024）03-0134-07

摘? 要：在閉環(huán)供應(yīng)鏈中，選擇合適的聯(lián)盟可以幫助制造商更好地從事綠色產(chǎn)品制造活動(dòng)。針對(duì)考慮產(chǎn)品綠色度的供應(yīng)鏈聯(lián)盟問題，文章利用博弈分析技術(shù)，分析集中決策（C模型）、分散決策（D模型）、制造商與零售商聯(lián)盟（MR模型）和制造商與第三方回收商聯(lián)盟（MC模型）等4種模型下的閉環(huán)供應(yīng)鏈的最優(yōu)決策問題，并比較分析不同模型下的最優(yōu)解。最后，通過算例仿真分析了綠色偏好系數(shù)和研發(fā)成本投入系數(shù)對(duì)決策中的最優(yōu)解的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，集中決策模型下的聯(lián)盟最優(yōu)，而制造商與零售商聯(lián)盟優(yōu)于與第三方回收商聯(lián)盟。

關(guān)鍵詞：綠色度；研發(fā)成本投入；閉環(huán)供應(yīng)鏈；聯(lián)盟決策

中圖分類號(hào)：F273.7? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2024.03.032

Abstract： In a closed-loop supply chain， choosing the right alliance can help manufacturers better engage in the manufacturing of green products. For the problem of supply chain alliance considering product greenness， this paper uses game analysis technology to analyze centralized decision（C model）， decentralized decision（D model）， manufacturer and retailer alliance（MR model）and manufacturer and third party recycling. The optimal decision-making problem of the closed-loop supply chain under the four models of the business alliance（MC model）， and comparative analysis of the optimal solution under different models. Finally， the influence of green preference coefficient and R&D cost input coefficient on the optimal solution in decision-making is analyzed by numerical simulation. The results show that the alliance under the centralized decision model is optimal， and the alliance between manufacturers and retailers is better than the alliance with third-party recyclers.

Key words： greenness; R&D cost input; closed-loop supply chain; alliance decision

0? 引? 言

目前，生產(chǎn)環(huán)境無害且資源利用率高的綠色產(chǎn)品成為實(shí)現(xiàn)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的主要途徑。但綠色產(chǎn)品具有較高的生產(chǎn)成本，制造商很難在生產(chǎn)綠色度高的產(chǎn)品和增加利潤(rùn)間實(shí)現(xiàn)均衡。因此，制造商希望通過與供應(yīng)鏈成員聯(lián)盟，減少綠色技術(shù)研發(fā)投入造成的損失^[1-2]。

在對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈回收模式的選擇上，Han等從盈利能力和穩(wěn)健性的角度研究制造商回收渠道的選擇問題^[3]。對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈定價(jià)進(jìn)行研究時(shí)，Gan等研究結(jié)果表明，客戶在線下渠道購(gòu)買再制造產(chǎn)品和客戶通過直接渠道購(gòu)買再制造產(chǎn)品的偏好影響供應(yīng)鏈成員的定價(jià)決策和利潤(rùn)^[4]。在考慮消費(fèi)者偏好時(shí)，Zheng & Wu基于消費(fèi)者對(duì)新產(chǎn)品和再制造產(chǎn)品偏好的不同，討論不同成員的最優(yōu)決策問題^[5]。在比較供應(yīng)鏈聯(lián)盟決策的優(yōu)越性方面，Zhang等研究制造商和弱勢(shì)零售商不聯(lián)盟和聯(lián)盟情況下的決策，分析主導(dǎo)零售商能否從制造商和弱勢(shì)零售商之間的聯(lián)盟中受益^[6]。在存在競(jìng)爭(zhēng)的聯(lián)盟方面，Ma等發(fā)現(xiàn)如果回收聯(lián)盟之間沒有競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)制造商的表現(xiàn)更好取決于他們的份額^[7]。學(xué)者Taleizadeh和Bodo研究了不同的驅(qū)動(dòng)因素對(duì)聯(lián)盟戰(zhàn)略決策的影響^[8-9]。

本文通過考慮供應(yīng)鏈成員間的合作關(guān)系，分析不同聯(lián)盟決策下的閉環(huán)供應(yīng)鏈決策，為制造商尋找最優(yōu)的聯(lián)盟類型。同時(shí)引入消費(fèi)者的綠色偏好，符合環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的要求^[10-11]，將產(chǎn)品綠色度引入到聯(lián)盟中。最后借用博弈理論的方法，分析消費(fèi)者綠色偏好及研發(fā)成本投入系數(shù)對(duì)聯(lián)盟的影響。

1? 考慮產(chǎn)品綠色度的閉環(huán)供應(yīng)鏈聯(lián)盟決策

綠色度是衡量產(chǎn)品環(huán)保程度的量，如在生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)過程中投入的環(huán)保力度大小及所使用的原材料的環(huán)保性能等^[12]。產(chǎn)品越環(huán)保則綠色度越大。本章節(jié)通過建立不同的供應(yīng)鏈聯(lián)盟，分析不同的模型（C模型，D模型，MR模型以及MC模型）對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈最優(yōu)決策和利潤(rùn)的影響。

1.1? 模型假設(shè)與符號(hào)說明

在構(gòu)建供應(yīng)鏈決策基本模型之前，需要給出以下基本假設(shè)和符號(hào)說明。

假設(shè)1：存在一個(gè)由制造商、零售商和第三方回收商構(gòu)成的閉環(huán)供應(yīng)鏈。在該供應(yīng)鏈中，制造商是Stackelberg博弈的主導(dǎo)者，且供應(yīng)鏈成員均為風(fēng)險(xiǎn)中性，以利潤(rùn)最大化為目標(biāo)。

假設(shè)3：制造商將新產(chǎn)品和再制造產(chǎn)品以同一批發(fā)價(jià)ω批發(fā)給零售商，然后零售商以價(jià)格p賣給消費(fèi)者。第三方回收商以價(jià)格A從消費(fèi)者手中回收廢舊產(chǎn)品，然后以價(jià)格b轉(zhuǎn)移給制造商用于再制造。為保證制造商和回收商有利可圖，需滿足Δ>b>A。

假設(shè)4：設(shè)市場(chǎng)需求同時(shí)受價(jià)格和產(chǎn)品綠色度的影響。參考文獻(xiàn)^[13]，需求函數(shù)可以描述為D=a-αp+βg，其中：a表示基本市場(chǎng)需求，α， β分別表示為市場(chǎng)需求對(duì)產(chǎn)品價(jià)格的敏感度和消費(fèi)者的綠色偏好系數(shù)。g表示產(chǎn)品的綠色度。α， β>0。

假設(shè)7：假設(shè)該閉環(huán)供應(yīng)鏈的決策周期為單期，不考慮上一周期對(duì)本期決策的影響。

1.2? 集中決策下的閉環(huán)供應(yīng)鏈最優(yōu)決策（C模型）

集中決策下，由制造商和零售商、第三方回收商組成的閉環(huán)供應(yīng)鏈整體組成聯(lián)盟，以系統(tǒng)利潤(rùn)最大化為目標(biāo)，共同決定產(chǎn)品的零售價(jià)p、產(chǎn)品綠色度g和回收率τ。系統(tǒng)利潤(rùn)函數(shù)可表示為：

1.3? 分散決策下的閉環(huán)供應(yīng)鏈最優(yōu)決策（D模型）

D模型下，各供應(yīng)鏈決策者均以自身利益最大化為目標(biāo)。決策順序?yàn)?，制造商作為主?dǎo)者首先決定批發(fā)價(jià)格ω，轉(zhuǎn)移價(jià)格b和產(chǎn)品綠色度g，然后零售商決定零售價(jià)格p，第三方回收商決定回收率τ。D模型下，各主體的利潤(rùn)函數(shù)為：

1.4? 制造商和零售商聯(lián)盟下的閉環(huán)供應(yīng)鏈最優(yōu)決策（MR模型）

MR模型下，制造商和零售商進(jìn)行聯(lián)盟，共同決定產(chǎn)品的定價(jià)p，轉(zhuǎn)移價(jià)格b和產(chǎn)品綠色度g，然后第三方回收商再?zèng)Q定回收率τ。則目標(biāo)函數(shù)及約束條件分別為：

1.5? 制造商和第三方回收商聯(lián)盟下的閉環(huán)供應(yīng)鏈最優(yōu)決策（MC模型）

MC模型下，制造商和第三方回收商進(jìn)行合作組成聯(lián)盟，首先決定產(chǎn)品批發(fā)價(jià)格ω、綠色度g、回收率τ，然后零售商再?zèng)Q定零售價(jià)格p。則有：

由引理1可得，當(dāng)消費(fèi)者的綠色偏好系數(shù)增加或者綠色技術(shù)的研發(fā)成本投入系數(shù)減少時(shí)，產(chǎn)品的零售價(jià)格、綠色度、回收率和系統(tǒng)利潤(rùn)均會(huì)增加。此時(shí)第三方回收商應(yīng)積極參與到回收活動(dòng)中，促使回收率提高，這有利于供應(yīng)鏈中各主體和系統(tǒng)的利潤(rùn)提高。

由引理2可知，回收難度較大時(shí)，（1）若消費(fèi)者綠色偏好增加，說明消費(fèi)者傾向于購(gòu)買綠色度較高的產(chǎn)品，制造商和零售商會(huì)提高產(chǎn)品綠色度和零售價(jià)格；且回收難度增加使得回收商會(huì)提高轉(zhuǎn)移價(jià)格，增加回收率。從而系統(tǒng)利潤(rùn)增加。（2）研發(fā)成本投入系數(shù)增大時(shí)，綠色產(chǎn)品的研發(fā)成本較大，此時(shí)制造商會(huì)降低產(chǎn)品的綠色度，導(dǎo)致零售價(jià)格降低。由于制造商再制造積極性減少，回收率下降導(dǎo)致系統(tǒng)利潤(rùn)降低。回收難度較少時(shí)的分析同上。

2? 不同聯(lián)盟下的最優(yōu)解比較分析

通過表1和表2的對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)以下性質(zhì)：

性質(zhì)2說明，當(dāng)制造商選擇與零售商合作時(shí)，會(huì)使得產(chǎn)品的綠色度和回收率均比制造商與第三方合作時(shí)要大，并且系統(tǒng)利潤(rùn)也較大。由性質(zhì)1可知，特別是當(dāng)市場(chǎng)消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品綠色度較敏感或者綠色技術(shù)研發(fā)投入成本較低時(shí)，市場(chǎng)零售價(jià)格也較高，制造商與零售商聯(lián)盟的優(yōu)勢(shì)明顯大于與第三方回收商聯(lián)盟。

性質(zhì)3說明制造商與零售商（第三方回收商）聯(lián)盟時(shí)的總利潤(rùn)大于分散決策時(shí)制造商和零售商（第三方回收商）分別決策時(shí)的利潤(rùn)，可以發(fā)現(xiàn)整個(gè)供應(yīng)鏈進(jìn)行聯(lián)盟時(shí)的系統(tǒng)利潤(rùn)最大，不聯(lián)盟時(shí)系統(tǒng)利潤(rùn)最小，并且制造商與零售商聯(lián)盟時(shí)的系統(tǒng)利潤(rùn)大于制造商與第三方回收商聯(lián)盟。

3? 算例仿真分析

3.1? 參數(shù)β的變化對(duì)各主體的影響

從圖1看出，當(dāng)滿足上述條件時(shí)，供應(yīng)鏈中聯(lián)盟的成員越多，產(chǎn)品的零售價(jià)格越低，而產(chǎn)品的綠色度、回收率及系統(tǒng)的總利潤(rùn)越高。另外制造商與零售商進(jìn)行聯(lián)盟比制造商與第三方回收商形成聯(lián)盟時(shí)的綠色度、回收率和系統(tǒng)利潤(rùn)增長(zhǎng)的速度均較快，與定理6結(jié)論相符。

3.2? 參數(shù)c的變化對(duì)各主體的影響

由圖2看出，滿足上述條件時(shí)，產(chǎn)品的零售價(jià)、綠色度、回收率和供應(yīng)鏈系統(tǒng)的利潤(rùn)均隨研發(fā)成本投入系數(shù)的增大而減小。集中決策（C模型）和制造商與零售商聯(lián)盟（MR模型）下的各最優(yōu)解隨研發(fā)成本投入系數(shù)的增大而減小的幅度較大。綜合圖1、圖2發(fā)現(xiàn)，集中決策下產(chǎn)品的綠色度、回收率及供應(yīng)鏈系統(tǒng)的利潤(rùn)均為最優(yōu)，而制造商與零售商聯(lián)盟下的產(chǎn)品的綠色度、回收率及供應(yīng)鏈系統(tǒng)的利潤(rùn)優(yōu)于制造商與第三方聯(lián)盟時(shí)，分散決策時(shí)最差。

4? 結(jié)? 論

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄭本榮，楊超，楊珺. 回收渠道競(jìng)爭(zhēng)下制造商的戰(zhàn)略聯(lián)盟策略選擇[J]. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，2018，38（6）：1479-1491.

[2] 鐘德強(qiáng)，仲偉俊. 基于獲取決策優(yōu)先權(quán)的零售商戰(zhàn)略聯(lián)盟效益分析[J]. 中國(guó)管理科學(xué)，2004，12（1）：57-63.

[3]? HAN X， WU H， YANG Q， et al. Reverse channel selection under remanufacturing risks： Balancing profitability and robustness[J]. International Journal of Production Economics， 2016，182：63-72.

[4]? GAN S S， PUJAWAN I N， SUPARNO， et al. Pricing decision for new and remanufactured product in a closed-loop supply chain with separate sales-channel[J]. International Journal of Production Economics， 2016，190：120-132.

[5]? ZHENG J B， WU J. Research on closed-loop supply chain with the third party recycler based on consumer preference[J]. Journal of Service Science & Management， 2016，9（2）：175-181.

[6]? ZHANG J X， LEI Y Y， LU F X， et al. The effect of the alliance between manufacturer and weak retailer on supply chain performance[J]. IMA Journal of Management Mathematics， 2018，29（4）：457-487.

[7]? MA Z J， HU S， DAI Y， et al. Pay-as-you-throw versus recycling fund system in closed-loop supply chains with alliance recycling[J]. International Transactions in Operational Research， 2018，25（6）：1811-1829.

[8]? TALEIZADEH A A， SOLEYMANFAR V R， CHOI T M. Optimal pricing and alliance strategy in a retailer-led supply chain with the return policy： A game-theoretic analysis[J]. Information Sciences， 2017，420：466-489.

[9]? BODO S， KEVIN L， JIM U， et al. Applying the resource-based view to alliance formation in specialized supply chains[J]. Journal of Strategy and Management， 2017，10（3）：262-292.

[10] 王玉燕，申亮. 基于消費(fèi)者需求差異和渠道權(quán)力結(jié)構(gòu)差異的MT-CLSC定價(jià)、效率與協(xié)調(diào)研究[J]. 中國(guó)管理科學(xué)，2014，22（6）：34-42.

[11] 曹曉剛，鄭本榮，聞卉. 考慮顧客偏好的雙渠道閉環(huán)供應(yīng)鏈定價(jià)與協(xié)調(diào)決策[J]. 中國(guó)管理科學(xué)，2015，23（6）：107-117.

[12] 江世英，李隨成. 考慮產(chǎn)品綠色度的綠色供應(yīng)鏈博弈模型及收益共享契約[J]. 中國(guó)管理科學(xué)，2015，23（6）：169-176.

[13] 劉會(huì)燕，戢守峰. 考慮消費(fèi)者綠色偏好的競(jìng)爭(zhēng)性供應(yīng)鏈的產(chǎn)品選擇與定價(jià)策略[J]. 管理學(xué)報(bào)，2017，14（3）：451-458.

[14]? MA Z J， ZHANG N， DAI Y， et al. Managing channel profits of different cooperative models in closed-loop supply chains [J]. Omega， 2016，59：251-262.

收稿日期：2023-03-23

作者簡(jiǎn)介：張遠(yuǎn)芳（1993—），女，湖南長(zhǎng)沙人，江南大學(xué)商學(xué)院碩士研究生，研究方向：決策科學(xué)與方法、供應(yīng)鏈管理。

引文格式：張遠(yuǎn)芳，時(shí)倩倩. 考慮產(chǎn)品綠色度的閉環(huán)供應(yīng)鏈聯(lián)盟決策[J]. 物流科技，2024，47（3）：134-140.