模塊化視角下供應(yīng)鏈生態(tài)采購決策研究

張庭溢

(福建工程學(xué)院交通運輸學(xué)院，福建福州350118)

?

模塊化視角下供應(yīng)鏈生態(tài)采購決策研究

張庭溢

(福建工程學(xué)院交通運輸學(xué)院，福建福州350118)

摘要:在分析供應(yīng)鏈生態(tài)采購利潤和成本影響因素基礎(chǔ)上，結(jié)合企業(yè)間模塊化度對成本和利潤的影響，引入了核心企業(yè)對供應(yīng)商提供綠色原材料未達標程度的懲罰機制，建立了生態(tài)采購模型，定量分析了模塊化程度、綠色原材料環(huán)保程度對供應(yīng)鏈生態(tài)采購的影響。結(jié)論表明:在固定價格契約條件下的綠色生態(tài)采購，制造商從收益最大化出發(fā)應(yīng)致力于提高企業(yè)間的模塊化程度、提高對供應(yīng)商投機行為的監(jiān)測力度，并制定恰當(dāng)?shù)脑牧暇G色環(huán)保標準、選擇適度的懲罰金額。同時表明模塊化程度越高，合同金額越低，即原材料價格越低，供應(yīng)商市場競爭越激烈。

關(guān)鍵詞:生態(tài)采購;綠色原料;環(huán)保程度;模塊化

模塊化的組織方式是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展演化出的一種高效的組織方式［1］。組織模塊化是按照一定的規(guī)則，將組織解構(gòu)成若干小的模塊化單位，并使這些單位之間實現(xiàn)關(guān)系契約化［2］。模塊化組織是指在新的模塊化環(huán)境下，產(chǎn)品的某項生產(chǎn)過程并非再由各個企業(yè)獨立完成，而是由產(chǎn)品鏈上的各節(jié)點企業(yè)共同協(xié)作完成產(chǎn)品的某項生產(chǎn)過程所形成的比較松散的組織形式［3］。

中國作為制造業(yè)大國，大量的企業(yè)都參與了模塊化的組織網(wǎng)絡(luò)，使模塊化組織成為了中國最主要的組織模式。當(dāng)前國內(nèi)綠色環(huán)保產(chǎn)品市場正在蓬勃發(fā)展，但是對綠色原材料和綠色產(chǎn)品還沒有一個絕對權(quán)威的衡量標準，綠色產(chǎn)品市場還相對混亂。一些機會主義者為了獲取超額利潤，利用下游采購部門對綠色原料監(jiān)測成本過高和監(jiān)測技術(shù)不夠完善的缺點，會以次充好，用非綠色原材料冒充綠色原材料牟取高額利潤，這就需要在企業(yè)的采購環(huán)節(jié)對此進行有效的控制，為此有必要基于模塊化視角，對供應(yīng)商和制造商之間的信息博弈進行詳細分析，為提高市場的資源配置和交易效率提供指導(dǎo)。

與本文相關(guān)的研究主要體現(xiàn)在對生態(tài)采購和模塊化兩個方面。在生態(tài)采購的相關(guān)研究上，大部分研究生態(tài)采購的學(xué)者主要從生態(tài)采購雙方之間的信息博弈均衡來進行分析，卻幾乎沒有考慮組織的模塊化程度對雙方博弈的影響，例如，陳杰，屠梅曾等采用博弈論模型分析了供應(yīng)商和制造商在擁有不完全信息時，供需雙方在不同的市場環(huán)境下的判斷和采取的策略，得到了合并均衡、分開均衡及混合均衡存在的充分必要條件［4］，隨后進一步分析了綠色生態(tài)采購的完全信息靜態(tài)博弈的情形［5］;計國君等運用演化博弈論來描述和分析生態(tài)供應(yīng)鏈采購管理過程中制造商和供應(yīng)商之間的合作博弈模型，進而得出供應(yīng)鏈上企業(yè)采取生態(tài)策略所需的條件［6］。隨著模塊組織關(guān)系對供應(yīng)鏈上下游運作的影響日趨顯著，部分學(xué)者開始考慮模塊化對企業(yè)運作的影響，如國內(nèi)學(xué)者王輝等研究了企業(yè)間模塊化度對企業(yè)信息技術(shù)外包的影響［7］，錢炳等分析了模塊化網(wǎng)絡(luò)對供應(yīng)鏈上游供應(yīng)商的影響。但是從現(xiàn)有的文獻來，基于企業(yè)間模塊化的視角，研究供應(yīng)鏈生態(tài)采購的研究相對還比較欠缺。

本文考慮在信息不對稱環(huán)境下的供應(yīng)鏈生態(tài)采購問題，借助委托——代理理論，研究模塊化程度影響基礎(chǔ)上的采購契約設(shè)計。由于供應(yīng)商在供貨期間有可能采取投機行為(提供非綠色原材料)，因此，在批發(fā)價格契約模型中考慮了檢驗和懲罰機制，同時考慮了供應(yīng)商和制造商間模塊化程度的影響。另外，制造商采購系統(tǒng)與供應(yīng)商供應(yīng)系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)程度是影響采購合作風(fēng)險和成本的一個重要因素，根據(jù)文獻［7］、文獻［8］提出的企業(yè)間模塊化度的概念，將企業(yè)間模塊化度的影響引入到采購契約設(shè)計模型中。在采購契約設(shè)計中，利用定量化分析企業(yè)間模塊化度對生態(tài)采購契約設(shè)計參數(shù)的影響，所得結(jié)論以期為供應(yīng)鏈生態(tài)采購提供決策支持。

1　模塊化程度對采購成本的影響機理

采購交易成本一般包括: (1)業(yè)務(wù)運作成本，可以通過對本企業(yè)運作業(yè)務(wù)的相關(guān)成本進行測算; (2)契約成本，主要包括尋找外包市場的調(diào)研成本、談判成本、法律成本及相關(guān)的勞務(wù)費; (3)檢測和協(xié)調(diào)成本，包括檢測、協(xié)調(diào)供應(yīng)商活動的相關(guān)勞務(wù)和設(shè)備成本; (4)轉(zhuǎn)換成本［7］，包括供應(yīng)商不完全履約或履約失敗時更換供應(yīng)商所發(fā)生的成本，以及契約終止時結(jié)束合作的成本。

在以往大部分的研究中，對于轉(zhuǎn)換成本的假設(shè)都是基于固定轉(zhuǎn)換成本這一前提，但是在模塊化組織中，企業(yè)間的模塊化程度對于轉(zhuǎn)換成本的影響卻不容忽視。模塊化應(yīng)用于組織設(shè)計上，是指通過協(xié)調(diào)相互連接的自組織流程達到提高柔性的目的［9］。模塊化組織的主要特征體現(xiàn)在組織模塊相互獨立又相互依賴［10］，同時還具有普遍性的特征［11］。而模塊化程度則反應(yīng)組織模塊活動間耦合的緊密程度［12］。因此，一方面，模塊化程度會影響企業(yè)利用外部資源的交易成本的大小。在組織間交易成本上模塊化程度更高的系統(tǒng)具有更低的交易成本，主要表現(xiàn)在:可以降低控制成本［13，7］;降低專用性資產(chǎn)投資;降低企業(yè)間協(xié)調(diào)成本［11］。另一方面，模塊化程度對企業(yè)轉(zhuǎn)換供應(yīng)商時的轉(zhuǎn)換成本也有顯著的影響。制造商在切換供應(yīng)商時會產(chǎn)生供應(yīng)商轉(zhuǎn)換成本，包括人工成本(合同成本)和學(xué)習(xí)成本［14］。具體從轉(zhuǎn)換的成本構(gòu)成上又可細分為:合同違約成本、搜尋成本、交易成本、兼容成本、學(xué)習(xí)成本、質(zhì)量風(fēng)險成本、心理成本、沉沒成本［15］。而供應(yīng)鏈環(huán)境下的轉(zhuǎn)換成本和傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)換成本相比有其特有的特點，如:轉(zhuǎn)換時間長、轉(zhuǎn)換成本高(企業(yè)與供應(yīng)商關(guān)系緊密，轉(zhuǎn)換成本就越高，即可理解為耦合程度高，成本越高)［15］。

對于組織模塊間模塊程度的度量方法也是研究的熱點，不同學(xué)者分別研究了產(chǎn)品模塊化度［16］、服務(wù)模塊化度［17］的度量方法。我們采用王輝、侯文華提出的測量企業(yè)間模塊化度的方法:相關(guān)專家評估供應(yīng)商－制造商之間的相互依賴程度最強為S，而實際的相互依賴程度為s，則這兩家企業(yè)間的模塊化度大約為1－s/S［7］。

2　問題描述與變量說明

考慮一條兩級生態(tài)供應(yīng)鏈下，制造商向供應(yīng)商采購具有環(huán)保程度不低于e0的綠色原材料，在制造商收到原材料后將對原材料的環(huán)保程度進行抽檢，如果供應(yīng)商提供的原料綠色程度低于e0，則認為供應(yīng)商采取了機會主義行為。如果供應(yīng)商提供的原材料程度等于或高于e0，則認為供應(yīng)商沒有采取機會主義行為。制造商擁有能正確監(jiān)測出供應(yīng)商不投機行為的技術(shù)，但由于采取的是抽樣監(jiān)測和技術(shù)上的局限性，制造商存在對機會主義行為判斷的不完全信息(以一定的概率反映錯誤判斷行為)。鑒于供應(yīng)商可能采取投機行為，故制造商需要設(shè)計合理的承包合同契約以抑制這種機會主義行為。

假定制造商與供應(yīng)商之間的合同契約形式為批發(fā)價格契約。決策順序定義為:制造商根據(jù)合同首先支付貨款給供應(yīng)商，供應(yīng)商提供契約規(guī)定的綠色原材料給制造商，最后制造商根據(jù)供應(yīng)商的原材料環(huán)保程度監(jiān)測結(jié)果決定是否懲罰及確定懲罰金額。

符號說明:

e:原材料的環(huán)保程度。原材料的環(huán)保程度越高，表明該原材料的使用對環(huán)境污染造成的影響越小，有利于回收利用和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展;

e0:合同契約中規(guī)定的合格環(huán)保程度標準;

A:合同交易金額;

m:制造商與供應(yīng)商間的模塊化度;

Im:制造商在本次合同交易中獲得的原材料通過生產(chǎn)所能獲得的總收入;

β:制造商盈利系數(shù)，為正常數(shù)。越大，反映制造商在相同的合同金額和環(huán)保程度原材料情況下，制造商的盈利能力越強;

φ:制造商盈利截距，為常數(shù)。即當(dāng)供應(yīng)商提供的原材料環(huán)保程度為0的情況下，制造商的收入;

β:當(dāng)供應(yīng)商存在投機行為時，制造商向供應(yīng)商索取的最高懲罰金額，為決策變量。

c:供應(yīng)商的原料成本;

b:供應(yīng)商原材料成本系數(shù)，為正常數(shù)。b越大，反映不同供應(yīng)商在同等模塊化程度和提供相同環(huán)保程度原材料所需要的成本越高;

δ:供應(yīng)商原料成本截距，為常數(shù)。即當(dāng)供應(yīng)商提供的原材料環(huán)保程度為0的情況下，供應(yīng)商的成本;

πm:制造商利潤;

πs:供應(yīng)商利潤。

給出下面要用到的假設(shè):

假設(shè)1:根據(jù)前面機理分析，假設(shè)制造商與供應(yīng)商間模塊化度為已知常數(shù)m，定義為: m = 1－s/S，易見0＜m＜1。

假設(shè)5:當(dāng)合同終止時，制造商將可能更換供應(yīng)商，而切換供應(yīng)商的成本也會受到模塊化度的影響。切換成本和模塊化程度成反比。令δ為模塊化程度對切換成本的影響系數(shù)，Λ為足夠大的常數(shù)以使切換成本非負，則假設(shè)切換成本為t =Λ－δm。

3　模型的建立及求解

根據(jù)以上分析和假設(shè)，分別建立制造商和供應(yīng)商的收益函數(shù)，制造商的收益函數(shù)可表示為:

其中右邊第一項為制造商合同交易預(yù)期收入;第二項為合同金額;第三項為罰金收入;第四項代表切換供應(yīng)商成本。

供應(yīng)商的收益函數(shù)可表示為:

其中第一項為合同金額;第二項為生產(chǎn)成本;第三項為罰金損失。

根據(jù)委托－代理理論，制造商作為委托人，供應(yīng)商作為代理人。由前述分析這是一個逆向選擇問題。按照機制分析提出的博弈順序，制造商首先提出契約，供應(yīng)商決定接受或不接受契約。令π0為供應(yīng)商的保留效用，即供應(yīng)商可接受的最低收益，假設(shè)為已知。如果供應(yīng)商獲得的收益小于πs，則其不會接受契約。故得供應(yīng)商的參與約束(IR)下收益為:

3.1供應(yīng)商收益最大化均衡

激勵相容約束(IC)意味著供應(yīng)商選擇適當(dāng)?shù)膃以使收益最大，因為(2)式是關(guān)于e的二次函數(shù)，開口向下，故對e求導(dǎo)并令其為零得:

即:

根據(jù)(4)式可以得出如下命題1:

命題1:最高罰金β的增加會導(dǎo)致e的增大，即隨著制造商加大懲罰金額，會促使供應(yīng)商提供更加環(huán)保的產(chǎn)品;模塊化程度m的增加會促使供應(yīng)商提供更加環(huán)保的產(chǎn)品;制造商監(jiān)測技術(shù)水平y(tǒng)的提高也會促使供應(yīng)商提供更加環(huán)保的產(chǎn)品; e0的增加會導(dǎo)致e的下降，即標準環(huán)保程度e0的提高反而會導(dǎo)致供應(yīng)商提供更加不環(huán)保的產(chǎn)品;當(dāng)e*= e0時，供應(yīng)商將提供最高環(huán)保程度的產(chǎn)品，環(huán)保程度為:

命題1給出了影響產(chǎn)品環(huán)保程度的幾方面因素，如果要致力于提高產(chǎn)品的綠色程度，作為核心企業(yè)的下游制造商可以提高對供應(yīng)商提供不合格產(chǎn)品的代價，或者提高自身對不合格產(chǎn)品的檢測水平。同時可以看到，單純提高產(chǎn)品的環(huán)保標準門檻，即對供應(yīng)商產(chǎn)品的綠色程度提出過高的要求，反而將使供應(yīng)商偏向于提供更不環(huán)保的產(chǎn)品，產(chǎn)生“自暴自棄”的行為。

3.2制造商收益最大化均衡

根據(jù)委托代理理論和(1)、(3)和(4)式，該委托－代理契約問題可轉(zhuǎn)化為下列最優(yōu)化問題來求解:

令(5－2)式取等式，(5－1)、(5－2)式代入方程(5)，消去A和e，最優(yōu)化問題可表示為:

由(6)式看以看到制造商的利潤函數(shù)是關(guān)于罰金β的一元多次函數(shù)，且最高次系數(shù)為負，那么制造商的收益在β≥0的范圍內(nèi)一定存在最大值，由于考慮到方程解析解的復(fù)雜性，我們在下面通過計算實驗來進一步分析。

根據(jù)前面假設(shè)，令

1) m = 0.8，ρ= 2，π0= 5，δ= 5，σ= 0.98，e0= 1，b = 1，代入(6)式，通過計算實驗可得最大罰金β與制造商利潤之間的函數(shù)關(guān)系，如圖1。

2) m = 0.8，ρ= 2，π0= 5，δ= 5，σ= 0.98，b = 1，β= 2，代入(6)式，通過計算實驗可得標準綠色程度e0與制造商利潤之間的函數(shù)關(guān)系，如圖2。

3) e0= 1，ρ= 2，π0= 5，δ= 5，σ= 0.98，b = 1，β= 2，代入(6)式，通過計算實驗可得企業(yè)間模塊化程度m與制造商利潤之間的函數(shù)關(guān)系，如圖3。

4) e0= 1，ρ= 2，π0= 5，δ= 5，m = 0.8，b = 1，β= 2，代入(6)式，通過計算實驗可得企業(yè)監(jiān)測準確率σ與制造商利潤之間的函數(shù)關(guān)系，如圖4。

根據(jù)上述計算實驗結(jié)果，可以得到如下命題2:

圖1　最高罰金對制造商利潤的影響Fig.1 The effect of the highest fines on the manufacturer’s profits

圖2　標準綠色程度對制造商利潤的影響Fig.2 The effect of the green standard on the manufacturer’s profits

命題2:制造商收益πm隨著供應(yīng)商對提供非綠色產(chǎn)品的罰金的增加而增加，當(dāng)罰金超過一定值，隨之遞減，即制造商利潤πm在β≥0的范圍內(nèi)是關(guān)于β的凸函數(shù)，且存在最大值;制造商收益πm隨著e0(當(dāng)e0≥0)的增加而增加，但是當(dāng)增加到一定極限值之后，e0增加對利潤的貢獻減弱;制造商收益隨著企業(yè)間模塊化程度m的增加而增加;制造商收益隨著監(jiān)測準確率σ越高，制造商利潤越高。

圖3　企業(yè)間模塊化程度對制造商利潤的影響Fig.3 The effect of the modular degree between enterprises on the manufacturer’s profits

命題2給出了罰金、產(chǎn)品綠色標準、采購商和制造商間的模塊化度和監(jiān)測準確度對制造商收益的影響。

同時根據(jù)(5－2)取等式，還可以得到:

根據(jù)(7)可以得出以下命題3，命題3給出了模塊化程度、產(chǎn)品綠色標準和罰金對整個市場效率的影響:

命題3:模塊化程度越高，合同金額越低，即原材料價格越低，供應(yīng)商市場競爭越激烈; e0、β越高，合同金額越高，即原材料價格越高，供應(yīng)商市場競爭越不激烈。

4　結(jié)論

在供應(yīng)鏈的有效協(xié)調(diào)和運作過程中，隨著政府規(guī)制和全民環(huán)保意識的提高，綠色生態(tài)型采購將越來越受到重視。本文研究了生態(tài)采購固定批發(fā)價格契約，在供應(yīng)商可能采取機會主義行為，即以非環(huán)保型原材料代替環(huán)保型原材料來提供給制造商的情況下，利用委托代理理論對供應(yīng)商和制造商的綠色生態(tài)采購進行了建模分析，得到如下結(jié)論: (1)一方面，制造商希望能夠提高綠色環(huán)保程度標準從而獲取更高的收益;另一方面，從供應(yīng)商的角度提高綠色環(huán)保程度標準反而促使供應(yīng)商提供更加不環(huán)保的產(chǎn)品。(2)企業(yè)間的模塊化程度的提高，可以讓制造商獲取更高的收益，同時可以降低原材料價格，供應(yīng)商之間的競爭也將更加激烈。(3)制造商可以通過提高自身監(jiān)測技術(shù)水平、提高資金投入等方式以提升環(huán)保監(jiān)測準確率從而讓自身獲取更高的收益。

本文中對于結(jié)論1產(chǎn)生的供應(yīng)商與制造商之間關(guān)于綠色環(huán)保程度標準的矛盾，可以考慮在其他契約條件下，比如收益共享、數(shù)量折扣或者引入政府規(guī)制、補貼等方式進行協(xié)調(diào)，從而實現(xiàn)雙方關(guān)于綠色環(huán)保程度的協(xié)調(diào)。對于契約的方式，本文采用了固定采購價格的最簡單的契約模式，后續(xù)可進一步探討其他契約方式(利益共享、回購等)與模塊化組合對生態(tài)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)機制的研究。由于計算上的復(fù)雜性，僅通過數(shù)值分析的角度對模塊化度、利潤最大化、最大懲罰金額等相關(guān)因素對制造商利潤的影響進行靈敏度分析，后續(xù)應(yīng)進一步挖掘出通解表達式以對未來的生產(chǎn)決策提供更加具體的決策支持。

參考文獻:

［1］錢炳，金中坤，方文輝.模塊化生產(chǎn)組織方式對模塊供應(yīng)商創(chuàng)新意愿的影響研究［J］.科技管理研究，2014(8) : 202－206.

［2］余東華.模塊化企業(yè)價值網(wǎng)絡(luò):形成機制、競爭優(yōu)勢與治理結(jié)構(gòu)［M］.上海:上海人民出版社，2008.

［3］芮明杰，張琰.模塊化組織理論研究綜述［J］.當(dāng)代財經(jīng)，2008(3) :122－128.

［4］陳杰，屠梅曾，孫大寧.生態(tài)供應(yīng)鏈下綠色采購的信號博弈［J］.系統(tǒng)工程學(xué)報，2004，19(4) :202－206.

［5］陳杰，屠梅曾，趙旭.生態(tài)供應(yīng)鏈下環(huán)境型采購的博弈分析［J］.系統(tǒng)工程理論方法應(yīng)用，2004，13(6) :268－271.

［6］計國君，張茹秀.基于演化博弈的生態(tài)供應(yīng)鏈采購管理研究［J］.生態(tài)經(jīng)濟，2010(1) :26－29.

［8］王輝，侯文華.考慮企業(yè)間模塊化程度影響的ITO固定報酬契約設(shè)計研究［J］.物流技術(shù)，2010(10) :85－92.

［7］Amrit T.Does technological modularity substitute for control? A study of alliance performance in software outsourcing strategic［J］.Management Journal，2008，29:769－780.

［9］Ron S，Joseph T.Modularity，flexibility，and knowledgement in product and organization design strategic［J］.Management Journal，1996，17:63－76.

［10］Carliss Y B，Clark K B.Design roles: the power of modularity［M］.Boston: MIT Press，2000.

［11］王亞娟，劉益模.模塊化程度、動態(tài)性邊界與企業(yè)績效［J］.人文雜志，2010(4) :68－73.

［12］Schilling M A.Toward a general modular systems theory and its implication to inter firm product modularity［J］.Academy of Management Review，2000，25(2) :312－334.

［13］Hoetker G，Swaminathan A，Mitchell W.Modularity and the impact of buyer-supplier relationships on the survival of suppliers［J］.Management Science，2007，53(2) : 171－191.

［14］史學(xué)鋒，徐國華.一種多階段供應(yīng)商選擇的混合整數(shù)規(guī)劃模型［J］.工業(yè)工程，2006，9(1) :100－103.

［15］梁建.試論供應(yīng)鏈環(huán)境下供應(yīng)商管理中的轉(zhuǎn)換成本［J］.湖北經(jīng)濟學(xué)院學(xué)報:人文社會科學(xué)版，2007，4(12) :48－49.

［16］Juliana H.Capturing the degree of modularity embedded in product architectures［J］.The Journal of Product Innovation Management，2006，23: 128－146.

［17］Christopher A V，Juliana H.Service architecture and modularity［J］.Decision Sciences，2009，40(3) : 541－569.

(責(zé)任編輯:肖錫湘)

Study on modularity based ecological procurement decision-making of supply chain

Zhang Tingyi
(College of Transportation，F(xiàn)ujian University of Technology，F(xiàn)uzhou 350118，China)

Abstract:The ecological purchasing profit and cost affecting factors of supply chain were analysed.The effect of enterprise modularity on profit and cost was discussed.A punishment mechanism for the core enterprise to punish the suppliers with relation to the under-qualified supply degree of green raw material was introduced.An ecological purchasing model was established to analyse quantitively the effect of modularity and environmental protection degree of the green raw material on the ecological procurement of the supply chain.The results indicate that under the contract conditions of fixed price，the manufactures should enhance the modularity of the enterprises，uplift the monitoring/supervision of the suppliers’money-chasing behaviours，establish appropriate environment protection standards and set suitable fines/penalties.The results also show that the higher the degree of modularity，the lower the sum of the contract or the lower the price of the raw materials，the more intense the competition among the suppliers.

Keywords:ecological purchasing/procurement; green raw material; environment protection degree; modularity

doi:10.3969/j.issn.1672－4348.2015.01.017

作者簡介:張庭溢(1982－)，男(漢)，福建莆田人，講師，博士，研究方向:生態(tài)供應(yīng)鏈。

基金項目:福建省社會科學(xué)研究基地重大項目(2014JDZ024) ;福建省教育廳中青年教師教育科研項目(JAS14216) ;福建工程學(xué)院引進人才科研啟動基金(GY－S14005)

收稿日期:2014－12－11

中圖分類號:F224.3; F253.4

文獻標志碼:A

文章編號:1672－4348(2015) 01－0083－07