曹 裕,孟 羽,周文輝
(中南大學(xué)商學(xué)院, 湖南 長(zhǎng)沙 410083)
合約回收制對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈影響分析
曹 裕,孟 羽,周文輝
(中南大學(xué)商學(xué)院, 湖南 長(zhǎng)沙 410083)
為了提高再制造閉環(huán)供應(yīng)鏈的運(yùn)作效率,文章設(shè)計(jì)了新的回收方式——合約回收制,并研究了這種回收方式對(duì)消費(fèi)者、企業(yè)和整體供應(yīng)鏈的影響。在新產(chǎn)品和再造品同時(shí)存在的混合市場(chǎng)前提下,文章主要討論了制造商(M模式)、經(jīng)銷商(R模式)和第三方回收商(3P模式)各自為回收再造主體時(shí),合約回收制對(duì)產(chǎn)品定價(jià)、回收率、行業(yè)規(guī)模等因素的影響。研究結(jié)果表明:(1)消費(fèi)者受益于合約回收制;(2)合約回收制壯大了閉環(huán)供應(yīng)鏈的規(guī)模;(3)回收率與再造品評(píng)價(jià)成正比,與新產(chǎn)品評(píng)價(jià)成反比,其中R模式和3P模式中回收率因合約回收制而提高;(4)制造商均受益于合約回收制,但經(jīng)銷商和第三方需滿足部分條件才可獲益。
合約回收制;再制造;閉環(huán)供應(yīng)鏈;仿真模擬
閉環(huán)供應(yīng)鏈,以回收再制造為核心環(huán)節(jié),通過對(duì)廢舊產(chǎn)品回收再造,提高資源利用率、減少?gòu)U棄物對(duì)環(huán)境的污染,達(dá)到人與自然的和諧發(fā)展。因其可持續(xù)發(fā)展的理念,被越來越多的企業(yè)所認(rèn)同,也成為物流行業(yè)的研究熱點(diǎn)。
從閉環(huán)供應(yīng)鏈的概念和結(jié)構(gòu)來看,Guide等[1]認(rèn)為閉環(huán)供應(yīng)鏈?zhǔn)窃趥鹘y(tǒng)的供應(yīng)鏈的基礎(chǔ)之上,加入逆向供應(yīng)鏈的環(huán)節(jié),從而形成一個(gè)完整的閉合環(huán)路,完成了企業(yè)從銷售到回收再造的循環(huán)。Fleischmanm等[2]則從再制造視角出發(fā),認(rèn)為廢舊產(chǎn)品可能被原制造商回收再造也可能被其他主體回收利用,這就造就了兩種不同的閉環(huán)供應(yīng)鏈:開放結(jié)構(gòu)和閉環(huán)結(jié)構(gòu)。Ostlin等[3]確定了七種不同類型的閉環(huán)關(guān)系,包括所有權(quán)的、服務(wù)合同和直接命令,基于存款、學(xué)分制、回購(gòu)和自愿建立關(guān)系,極大豐富了閉環(huán)供應(yīng)鏈體系。
隨后,許多學(xué)者對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈的核心環(huán)節(jié)——產(chǎn)品回收再制造進(jìn)行了一系列探討,一些學(xué)者從產(chǎn)品回收管理和回收渠道的視角進(jìn)行研究,例如Michael等[4]認(rèn)為企業(yè)的再造利潤(rùn)源自于回收產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量,并且構(gòu)建了回收產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量與回購(gòu)價(jià)格和銷售價(jià)格相關(guān)的模型,得出最優(yōu)回購(gòu)價(jià)格。Savaskan等[5]比較了OEM回收、經(jīng)銷商回收和第三方回收的優(yōu)劣,為選擇各種回收渠道提供依據(jù)。Karakayali等[6]研究了在由一個(gè)制造商和一個(gè)回收商組成的供應(yīng)鏈的回收定價(jià)問題,并且第一次給出回收價(jià)格與回收量之間的關(guān)系。黃祖慶等[7]指出,回收物的潛在期望效益是回收行為的驅(qū)動(dòng)因素,銷售商對(duì)生產(chǎn)商批發(fā)價(jià)格的決定權(quán)越大,該結(jié)構(gòu)就越有效。王文賓等[8]針對(duì)經(jīng)銷商和第三方回收商之間回收定價(jià)的研究,引入努力程度概念,結(jié)果表面經(jīng)銷商相對(duì)于第三方來說有較高的努力程度,但缺乏參與閉環(huán)供應(yīng)鏈的積極性。洪憲培等[9]利用Stackelberg博弈理論考察了具有直接銷售渠道和間接銷售渠道的閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價(jià)問題,構(gòu)建了三種不用回收渠道下的閉環(huán)供應(yīng)鏈模型。
另外一些學(xué)者則將研究的重點(diǎn)放在再制造決策上,如Groenevelt等[10]對(duì)OEM的再制造決策進(jìn)行研究,通過動(dòng)態(tài)博弈發(fā)現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)者的存在降低OEM的再制造成本,并且提高OEM新產(chǎn)品的產(chǎn)量。Debo等[11]研究了新制造件和再制造件的聯(lián)合擴(kuò)散效應(yīng),并探討了可再制造水平、產(chǎn)能結(jié)構(gòu)利潤(rùn)的影響。Wu Chenghan 等[12]研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)越有利于回收再造,企業(yè)的再造成本越低,同時(shí)再造品與新產(chǎn)品之間的競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)更加劇烈。易余胤[13]討論了在不同博弈情況之下基于再制造閉環(huán)供應(yīng)鏈中各主體的競(jìng)爭(zhēng)狀況,得出整個(gè)行業(yè)最受益于無領(lǐng)導(dǎo)者的博弈情況的結(jié)論。計(jì)國(guó)君等[14]認(rèn)為,在回收條例的約束之下OEM更傾向于再制造,并給出了對(duì)再制造商補(bǔ)貼公式。顏榮芳等[15]建立了再制造閉環(huán)供應(yīng)鏈差別定價(jià)模型,在集中式?jīng)Q策和分散式?jīng)Q策條件下分別討論了再制造閉環(huán)供應(yīng)鏈的最優(yōu)差別定價(jià)問題,得到了集中式?jīng)Q策和分散式?jīng)Q策的最優(yōu)定價(jià)組合及其最大利潤(rùn)。
上述文獻(xiàn)主要從回收管理、回收渠道和再制造策略等角度來研究企業(yè)與企業(yè)之間的關(guān)系,而此類文獻(xiàn)卻較少關(guān)注企業(yè)與消費(fèi)者之間的關(guān)系,更少有學(xué)者通過數(shù)學(xué)建模的方式來研究企業(yè)回收行為對(duì)消費(fèi)者購(gòu)買決策的影響。本文則針對(duì)這一研究缺陷,以新產(chǎn)品和再制品的混合銷售市場(chǎng)為研究背景,通過企業(yè)與消費(fèi)者之間締結(jié)廢舊品的回收契約(即合約回收制形式),來探究企業(yè)回收行為對(duì)消費(fèi)者利益、合作伙伴的利潤(rùn)和行業(yè)整體利潤(rùn)有何影響。具體而言,研究主要包括兩個(gè)方面:(1)以合約回收制為基礎(chǔ),本文將研究企業(yè)的回收行為將對(duì)消費(fèi)者產(chǎn)生怎樣的影響;(2)合約回收制將會(huì)對(duì)供應(yīng)鏈中的哪些方面產(chǎn)生影響,怎樣影響。
2.1 模型描述
在廢舊產(chǎn)品回收的過程中存在很多問題,許多消費(fèi)者因?yàn)榛厥諚l件所限,便將廢舊品遺忘或者以極為低廉的價(jià)格出售給小商販,一來許多廢舊品不但不能變廢為寶,還可能因處理不當(dāng)造成環(huán)境污染,二來消費(fèi)者的自身利益也無法得到合理保障。因此,本文希望通過構(gòu)建合約回收制度來改善這類問題。
所謂合約回收制,是由企業(yè)和消費(fèi)者之間自愿簽訂的、確定雙方之間互利關(guān)系的一種合法契約,其目的是在于增強(qiáng)消費(fèi)者對(duì)企業(yè)的信任感,消除回收信息的不對(duì)稱性,提高回收效率,推動(dòng)整個(gè)回收再造業(yè)產(chǎn)業(yè)的完善升級(jí)。
具體做法是:在消費(fèi)者購(gòu)買產(chǎn)品時(shí),責(zé)任企業(yè)與消費(fèi)者通過簽訂一份回收合約,來規(guī)定雙方的權(quán)利義務(wù)。對(duì)于責(zé)任企業(yè)來說:合約中規(guī)定企業(yè)對(duì)廢舊產(chǎn)品需提供明確的回收渠道、回收類別和回收估價(jià)等,提高企業(yè)回收率的同時(shí)也能完善回收再造業(yè)的整體建設(shè),這里的責(zé)任企業(yè)指的是具有回收再造能力的企業(yè),可以是制造商、經(jīng)銷商或第三方。對(duì)于顧客來說:合約中明確了在未來的期限內(nèi)廢舊產(chǎn)品的回收價(jià)格和渠道等,消費(fèi)者履行合約可以享受更多的回收服務(wù),一方面,便捷的回收條件會(huì)促使顧客處理所持廢舊品,增加資源利用率,另一方面,明確的回收估價(jià)會(huì)讓顧客保證自己利益。最終,通過合約,完善回收渠道,確保企業(yè)回收率和消費(fèi)者的利益,達(dá)成企業(yè)和消費(fèi)者雙贏的局面。
合約回收制會(huì)給企業(yè)產(chǎn)品帶來哪些變化?本文認(rèn)為通過合約回收制能夠提高消費(fèi)者對(duì)企業(yè)產(chǎn)品的評(píng)價(jià),原因基于以下兩點(diǎn):(1)隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代加快,消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)提高,消費(fèi)者越來越注重對(duì)廢舊品的處理,而企業(yè)提供保值高效的回收手段,會(huì)讓消費(fèi)者從時(shí)間和金錢方面?zhèn)涓惺芤?,根?jù)效用理論和顧客讓渡價(jià)值理論,企業(yè)在銷售產(chǎn)品時(shí),通過與消費(fèi)者簽訂的回收合約來規(guī)定廢舊品合理的回收價(jià)格和回收途徑,一方面保證消費(fèi)者有穩(wěn)定合理的補(bǔ)償,另一方面降低消費(fèi)者處理成本,即企業(yè)提高了額外服務(wù)的同時(shí)又降低了消費(fèi)者成本,消費(fèi)者總價(jià)值提高。(2)承擔(dān)更多社會(huì)責(zé)任(回收責(zé)任)的企業(yè)將會(huì)得到更多消費(fèi)者的青睞[16],從而消費(fèi)者對(duì)企業(yè)銷售的產(chǎn)品評(píng)價(jià)將會(huì)提高。
另外,文章研究的是由制造商、經(jīng)銷商和第三方回收商分別為回收再造主體時(shí)的決策問題,具體模式為以下三種:(1)M模式。制造商有能力獨(dú)立經(jīng)營(yíng),不僅負(fù)責(zé)制造產(chǎn)品,還負(fù)責(zé)銷售和回收再造產(chǎn)品。此時(shí)市場(chǎng)上無其他參與者;(2)R模式。市場(chǎng)由一個(gè)制造商和一個(gè)經(jīng)銷商組成,制造商負(fù)責(zé)新產(chǎn)品的生產(chǎn),經(jīng)銷商負(fù)責(zé)新產(chǎn)品的銷售,當(dāng)市場(chǎng)上出現(xiàn)廢舊產(chǎn)品時(shí),經(jīng)銷商回收廢舊品產(chǎn)品并且負(fù)責(zé)再造和銷售。但經(jīng)銷商的銷售和回收需要制造商的授權(quán),所以制造商為市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者;(3)3P模式。市場(chǎng)由一個(gè)制造商和一個(gè)第三方回收商組成,制造商負(fù)責(zé)新產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售,但認(rèn)為再造業(yè)務(wù)無利可圖,故將回收再造業(yè)務(wù)外包給第三方回收商,由其自主經(jīng)營(yíng)。此時(shí),制造商亦為市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者。
2.2 符號(hào)變量與基本假設(shè)
本文為了突出重點(diǎn)和簡(jiǎn)化模型,基本假設(shè)如下:
(2)新產(chǎn)品的單位制造成本應(yīng)當(dāng)大于再造品的單位制造成本,這樣回收企業(yè)才有利可圖,才會(huì)發(fā)生回收行為,即cm>cr。新產(chǎn)品的銷售價(jià)格應(yīng)當(dāng)大于再造品的銷售價(jià)格,這樣消費(fèi)者才會(huì)考慮購(gòu)買再造品,才符合混合銷售的情況,即p1>p2>0。
(3)r為廢舊產(chǎn)品的回收率,也可表明企業(yè)為回收產(chǎn)品做出的努力程度,參考Porteus[17]的設(shè)定,此時(shí)回收投資為I=kr2,k表示回收活動(dòng)所涉及的規(guī)模,是個(gè)足夠大的常數(shù)。同時(shí)假設(shè)不同的回收主體具有大致類似的回收渠道,所以在不同的模型中k都是相同的。
(4)假設(shè)市場(chǎng)規(guī)模為1,消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)θ服從[0,1]的均勻分布,即為愿意支出,且期望的累計(jì)分布函數(shù)為F(θ)=θ[18],消費(fèi)者購(gòu)買產(chǎn)品的效用U=θ-p。本文根據(jù)模型描述中的理論敘述,認(rèn)為實(shí)施了合約回收制,消費(fèi)者對(duì)企業(yè)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)將會(huì)提升,這個(gè)新增量記作ξ,滿足0<ξ<1,這說明消費(fèi)者的增加效用會(huì)在有完全購(gòu)買意愿(1)和完全無購(gòu)買意愿(0)之間變動(dòng)。
(5)為了簡(jiǎn)化模型,本文假設(shè)銷售費(fèi)用為零。同時(shí)假設(shè),回收的廢舊產(chǎn)品可以完全利用,無處理費(fèi)用。
3.1 制造商獨(dú)立回收再造的M型模式
市場(chǎng)是由制造商獨(dú)立經(jīng)營(yíng),新產(chǎn)品和再造品的銷售和回收都不需要經(jīng)過經(jīng)銷商和第三方之手,故制造商利潤(rùn)函數(shù)為:
(1)
由(1)式可得制造商利潤(rùn)函數(shù)(以下同類型的求解過程將省略)的海塞矩陣為:
其拉格朗日函數(shù)為:
(2)
庫(kù)恩塔克條件如下:
(3)
(4)
(5)
(6)
根據(jù)文中設(shè)定,本文只討論p1,p2,r>0和λ>0的情況,故上式(3)-(6)可變?yōu)椋?/p>
(7)
(8)
(9)
(10)
聯(lián)立(7)-(10)求解,得出:
3.2 經(jīng)銷商回收再造的R型模式
市場(chǎng)是由制造商和經(jīng)銷商構(gòu)成的,制造商是市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者,經(jīng)銷商負(fù)責(zé)廢舊產(chǎn)品的回收再造,則制造商和經(jīng)銷商的利潤(rùn)函數(shù)分別是:
(11)
(12)
由于制造商是Stackelberg決策領(lǐng)導(dǎo)者,故采取逆向歸納法先對(duì)式(12)使用庫(kù)恩塔克定理求解,得出:
將求得的p1和p2代入式(11)中,對(duì)w進(jìn)行求導(dǎo),解得最優(yōu)解為:
將w*的解代入到p1、p2、r中,得出最終解:
3.3 第三方回收再造的3P型模式
市場(chǎng)中制造商為Stackelberg決策領(lǐng)導(dǎo)者,負(fù)責(zé)新產(chǎn)品的銷售,同時(shí)將廢舊產(chǎn)品的回收再造和銷售的經(jīng)營(yíng)權(quán)交給第三方回收商,此處為了簡(jiǎn)化模型,假設(shè)第三方自主回收再造,不用補(bǔ)貼制造商。制造商和第三方的利潤(rùn)函數(shù)分別為:
(13)
(14)
同上使用逆歸納法,先對(duì)式(14)進(jìn)行庫(kù)恩塔克定理求解,得出:
將求得的p2代入式(13)中,對(duì)p1進(jìn)行求導(dǎo)可得最優(yōu)解為:
定理2 在R模式和3P模式中,再造商的回收率都因合約回收制而提升,滿足Δr3P*>ΔrR*>0。在M模式中回收率無變化,ΔrM*=0。
證明由附錄通過簡(jiǎn)單的運(yùn)算易得出結(jié)論Δr3P*>ΔrR*>ΔrM*=0。
這里出現(xiàn)一個(gè)非常有趣的結(jié)論,即M模式中回收率無變化。因?yàn)橹圃焐贪l(fā)現(xiàn)當(dāng)消費(fèi)者因?yàn)楹霞s回收制賦予新產(chǎn)品更高消費(fèi)效用時(shí),也同時(shí)帶來了更大的獲利空間,又新產(chǎn)品和再造品是相互競(jìng)爭(zhēng)的,所以制造商更愿意賣出更多的新產(chǎn)品以獲取更多的利潤(rùn),這時(shí)雖然再造品也會(huì)由于消費(fèi)者的新增效用而受益(例如價(jià)格提高、銷量增加),但是銷售規(guī)模卻受到新產(chǎn)品的“擠壓”而被抵消,模型的結(jié)果計(jì)算出,這種抵消恰巧是完全抵消。
證明 見附錄,簡(jiǎn)單的公式加減運(yùn)算即可得出結(jié)論。
圖1 制造商在三種模式下的利潤(rùn)變化情況
定理5 經(jīng)銷商因合約回收制獲利的條件為:
第三方因合約回收制獲利的條件為:
證明 通過計(jì)算得出經(jīng)銷商的利潤(rùn)變化量為:
通過計(jì)算得出第三方回收商的利潤(rùn)變化量為:
定理6 在三種不同的再制造閉環(huán)供應(yīng)鏈中,由于合約回收而引起的行業(yè)總利潤(rùn)的變化量滿足ΔΠM*>ΔΠ3P*>ΔΠR*。
證明通過仿真來比較各種不同再制造閉環(huán)供應(yīng)鏈下行業(yè)總利潤(rùn)的變化量,令cm=0.2、cr=0.1、A=0.01、k=0.5、δ∈[0.5,0.9]、ξ∈[0,0.2],通過MATLAB畫得圖2,從上到下依次為ΔΠM*、ΔΠ3P*、ΔΠR*,故得證。
圖2 行業(yè)總體利潤(rùn)的變化情況
本文以改善回收環(huán)境,保護(hù)消費(fèi)者利益,提高供應(yīng)鏈整體效率為目標(biāo),構(gòu)建了合約回收制度,對(duì)制造商獨(dú)立回收再造(M模式)、經(jīng)銷商回收再造(R模式)和第三方回收再造(3P模式)的混合銷售情況進(jìn)行討論,得出以下主要結(jié)論:
(1)消費(fèi)者均受益于合約回收制,但是因?yàn)橄M(fèi)者對(duì)再造品的歧視性,導(dǎo)致其購(gòu)買新產(chǎn)品受益的程度更大,也給予新產(chǎn)品更多的漲價(jià)空間(定理1)。
(2)當(dāng)新產(chǎn)品和再造品的銷售存在競(jìng)爭(zhēng)性時(shí),合約回收制有利于廢舊品回收率的提升,競(jìng)爭(zhēng)性越強(qiáng),回收率的提升程度越大,當(dāng)無競(jìng)爭(zhēng)性時(shí),企業(yè)只會(huì)多生產(chǎn)利潤(rùn)空間更大的產(chǎn)品(定理1,定理2)。
(3)除M模式下再造品的規(guī)模外,其他所有產(chǎn)
品的規(guī)模均因?yàn)楹霞s回收制而擴(kuò)大,且新產(chǎn)品的銷售規(guī)模擴(kuò)大的程度大于再造品(定理3)。
(4)無論在何種模式之中,制造商均受益于合約回收制,且在M模式下受益程度最大(定理4和數(shù)值分析)。
(5)在三種模式之中,M模式對(duì)由合約回收制引起的行業(yè)利潤(rùn)變化最敏感(定理5和定理6)。
上述結(jié)論說明:當(dāng)實(shí)施合約回收制之后,消費(fèi)者將會(huì)獲得更多的利益,供應(yīng)鏈的規(guī)模也將擴(kuò)大,尤其是廢舊品的回收程度大大增強(qiáng)。這必將大大促進(jìn)再制造產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展,實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用,符合兩型社會(huì)的建設(shè)要求。但是消費(fèi)者對(duì)再造品的認(rèn)可度差異卻會(huì)在一定程度上阻礙回收再造業(yè)的發(fā)展,所以政府應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)宣傳,培養(yǎng)民眾的環(huán)保意識(shí),并且鼓勵(lì)或者補(bǔ)貼企業(yè)的回收行為;而企業(yè)則應(yīng)在合約回收制的基礎(chǔ)上,完善配套的回收措施,通過與消費(fèi)者的互動(dòng)樹立企業(yè)形象,彰顯企業(yè)智慧。
但本文的研究也有不足之處,例如不同的回收主體具有不同的回收渠道,這樣在核算回收成本時(shí)應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)差異性,但本文為了簡(jiǎn)化模型直接將規(guī)模系數(shù)設(shè)定為相同的定值。同時(shí),本文在設(shè)定合約回收制時(shí),也未考慮到違約風(fēng)險(xiǎn)等因素。上述問題都將是下一階段研究的重點(diǎn)內(nèi)容。
附錄:
合約回收制對(duì)不同模式再制造閉環(huán)供應(yīng)鏈的重要指標(biāo)的影響
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Closed-loop Supply Chain with Contract-recycling System
CAO Yu, MENG Yu, ZHOU Wen-hui
(School of Business, Central South University, Changsha 410083,China)
In order to raise the recovery rate and improve operational efficiency in remanufacturing closed-loop supply chain, this paper theoretically constructs contract-recycling system. Through this system, the recovery condition will be improved while urging enterprises obtaining more benefits and we hope to enhance consumer recycling awareness and behavior, and thus solve the existing problem of recovery information asymmetry. In considering the basic premise that both new and remanufactured products are sold in the market and different products recognition does exist, the impact is mainly discussed that the contract-recycling system will bring to the scale of industry,recovery rate and pricing with manufacturers(M mode), retailers(R mode) and the third-party recyclers(3P mode) as the main body respectively. A mathematical model is built to, solve the optimal solution of the model through Kuhn Tucker's theorem, then use the mathematical derivation and mathematical simulation are carried on, and finally proposals or comments for government, consumers and firms optimal decisions are proposed. Researches show that: consumers benefit from the contract-recycling system;contract-recycling system strengthens the scale of the closed-loop supply chain;the recovery rate of used products is in proportion to the evaluation of remanufactured products and inversely proportional to that of new products, and the recovery rate will definitely raise in model R and model 3P due to the contract-recycling system; manufacturers always profit from contract-recycling system, but retailers and the third-party recyclers do conditionally. A certain reference for the contract relationship between enterprises and consumers is provided, and a certain contribution for the protection of consumer rights and the improvement of the operation efficiency of remanufacturing industry are made.
contract-recycling system;remanufacture;closed-loop supply chain;analog simulation
2013-09-05;
2014-09-06
湖南省自然科學(xué)基金重點(diǎn)資助項(xiàng)目(12JJ2042);國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(71272067);國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金資助(14BJY085);湖南哲學(xué)社會(huì)科學(xué)基金基地資助項(xiàng)目(13JD55)
曹裕(1985-),女(漢族),湖南桃江人,中南大學(xué)商學(xué)院副教授,博士生導(dǎo)師,研究方向:企業(yè)可持續(xù)運(yùn)作管理、企業(yè)生命周期.
1003-207(2015)07-0159-07
10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2015.07.020
C931
A