需求受多變量影響的閉環(huán)供應(yīng)鏈模型研究初探

胡懿

摘 要：本文構(gòu)建了由一個(gè)直接從事再制造活動(dòng)的制造商和一個(gè)零售商組成的閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)：閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)在VN權(quán)力結(jié)構(gòu)下的利潤(rùn)是三種分散決策模型中最大的，在MS權(quán)力結(jié)構(gòu)下的利潤(rùn)是最小的。

關(guān)鍵詞：閉環(huán)供應(yīng)鏈；質(zhì)量管理；回收努力；銷售努力；博弈論

1 引言

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展和移動(dòng)智能設(shè)備軟硬件功能的不斷完善，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的需求日趨于多樣化和個(gè)性化。

大量文獻(xiàn)研究了不同權(quán)力結(jié)構(gòu)對(duì)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的影響和渠道沖突的協(xié)調(diào)機(jī)制。王文賓等探討了一個(gè)制造商和一個(gè)零售商組成的閉環(huán)供應(yīng)鏈在不同權(quán)力結(jié)構(gòu)下的定價(jià)策略和協(xié)調(diào)方法。聶佳佳等研究了不同的戰(zhàn)略聯(lián)盟渠道結(jié)構(gòu)對(duì)第三方負(fù)責(zé)回收閉環(huán)供應(yīng)鏈的影響。Fan等運(yùn)用進(jìn)化博弈理論分析了基于存貨型的產(chǎn)品動(dòng)態(tài)定價(jià)策略和生產(chǎn)規(guī)劃問(wèn)題。Hong等研究發(fā)現(xiàn)制造商回收或者零售商回收對(duì)制造商而言是最有利的。Chuang等研究發(fā)現(xiàn)制造商直接回收渠道所花費(fèi)的回收費(fèi)用最低。高舉紅等探討了銷售商的低價(jià)促銷決策或綠色促銷決策對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)績(jī)效的影響。Gao等研究了回收服務(wù)、產(chǎn)品銷售價(jià)格策略和銷售努力水平對(duì)不同權(quán)力結(jié)構(gòu)下閉環(huán)供應(yīng)鏈的影響。Gurnani等利用二部收費(fèi)契約實(shí)現(xiàn)了不同合同結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)。張漢江等運(yùn)用最優(yōu)激勵(lì)理論，探討了單一制造商采用激勵(lì)契約合同可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)成員間的協(xié)調(diào)。

綜合以上文獻(xiàn)，本文將制造商的產(chǎn)品質(zhì)量、對(duì)再制造產(chǎn)品的回收努力水平和零售商的銷售努力水平作為內(nèi)生變量，并考慮不同權(quán)力結(jié)構(gòu)，整個(gè)閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的最優(yōu)策略。并通過(guò)零售商以最低銷售價(jià)格為基準(zhǔn)的契約合同，實(shí)現(xiàn)了不同權(quán)力結(jié)構(gòu)下，整個(gè)閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的協(xié)調(diào)。最后，本文分析了產(chǎn)品質(zhì)量、再制造品的回收努力和零售商銷售努力，提高產(chǎn)品質(zhì)量付出的固定成本和付出努力的固定成本對(duì)不同決策模型的最優(yōu)解的影響。

2 問(wèn)題描述和基本假設(shè)

本文構(gòu)建了由一個(gè)制造商和一個(gè)零售商組成的閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)。其中制造商制造新產(chǎn)品和回收舊產(chǎn)品用于再制造并將產(chǎn)品批發(fā)給零售商銷售。假設(shè)新產(chǎn)品和再制造產(chǎn)品的功能和質(zhì)量無(wú)差異，且消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的購(gòu)買無(wú)選擇性差異。首先，制造商將產(chǎn)品質(zhì)量為q的商品以單位批發(fā)價(jià)格w批發(fā)給零售商，假設(shè)制造商有足夠的制造能力滿足市場(chǎng)需求。零售商為獲取單位產(chǎn)品純利潤(rùn)t，以單位銷售價(jià)格p出售產(chǎn)品，并付出相應(yīng)的銷售努力g。制造商通過(guò)付出回收努力s，并以單位價(jià)格A回收舊產(chǎn)品用于再制造，那么制造商和零售商如何確定最優(yōu)的質(zhì)量和服務(wù)以實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化，為了便于模型的分析求解，做了如下主要假設(shè)：

（1）大量文獻(xiàn)假設(shè)產(chǎn)品的質(zhì)量成本是產(chǎn)品質(zhì)量水平的二次函數(shù)。

（2）制造商對(duì)產(chǎn)品回收的投資收集努力為s。

（3）零售商可以通過(guò)產(chǎn)品營(yíng)銷活動(dòng)，廣告宣傳等銷售努力擴(kuò)大產(chǎn)品的銷售量。

（4）再制造產(chǎn)品與新產(chǎn)品無(wú)性能和質(zhì)量差異，且在同一市場(chǎng)以相同的價(jià)格出售。

（5）假設(shè)產(chǎn)品的需求量D是產(chǎn)品的銷售價(jià)格p、產(chǎn)品的質(zhì)量q、零售商的銷售努力g和制造商的回收努力s的線性函數(shù)。

（6）假設(shè)銷售商和零售商兩者都是風(fēng)險(xiǎn)中性的和以各自利潤(rùn)最大化的決策者，且雙方擁有的信息是完全對(duì)稱的。

3 模型的分析和求解

本文主要分析了集中決策和三種不同渠道權(quán)力結(jié)構(gòu)下分散的閉環(huán)供應(yīng)鏈模型。分別為：制造商Stackelberg（MS）、零售商Stackelberg（RS）、垂直的Nash（VN）三種。

3.1 集中決策模型（C）

在集中決策閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)中，假設(shè)制造商和零售商構(gòu)成一個(gè)整體聯(lián)合決策閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的最優(yōu)零售價(jià)格p*c、最優(yōu)的產(chǎn)品質(zhì)量q*c、最優(yōu)的銷售努力g*c和回收努力s*c，使整個(gè)系統(tǒng)利潤(rùn)最大化。此時(shí)，集中決策閉環(huán)供應(yīng)鏈模型的最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)如下：

3.2 制造商Stackelberg決策模型（MS）

在MS模型中，制造商是Stackelberg的領(lǐng)導(dǎo)者，零售商是Stackelberg的追隨者。首先制造商w決定產(chǎn)品的單位批發(fā)價(jià)格w、產(chǎn)品質(zhì)量q和回收努力s；然后銷售商以此為基礎(chǔ)決定產(chǎn)品的單位產(chǎn)品的銷售利潤(rùn)t和銷售努力g。例如，電子行業(yè)，產(chǎn)品回收活動(dòng)由設(shè)備制造商管理和制造新產(chǎn)品。此時(shí)，制造商Stackelberg決策模型的最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)如下：

根據(jù)逆向求解方法，求解方程組

可得到制造商的批發(fā)價(jià)格w、產(chǎn)品質(zhì)量q和回收努力s為 將 代入 后求解方程組

可得到零售商的單位產(chǎn)品的最優(yōu)銷售利潤(rùn)

和最優(yōu)銷售努力 將 代入

可求得 將最優(yōu)決策結(jié)果分別代入回收率函數(shù)、需求函數(shù)和利潤(rùn)函數(shù)可求得各最優(yōu)解。

3.3 零售商Stackelberg決策模型（RS）

在RS模型中，零售商是Stackelberg的領(lǐng)導(dǎo)者，制造商是Stackelberg的追隨者。首先零售商決定單位產(chǎn)品的銷售利潤(rùn)t和銷售努力g；然后制造商商以此為基礎(chǔ)，決定產(chǎn)品的單位批發(fā)價(jià)格w、產(chǎn)品質(zhì)量q和回收努力s。此時(shí)，零售商Stackelberg決策模型的最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)如下：

3.4 垂直Nash決策模型（VN）

在VN模型中，制造商和零售商都不是Stackelberg的領(lǐng)導(dǎo)者，兩者同時(shí)獨(dú)立決策。

4 結(jié)論

根據(jù)以上結(jié)論可知，閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)在分散決策下，存在“雙重邊際化”影響，不能實(shí)現(xiàn)整個(gè)閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的協(xié)調(diào)。

參考文獻(xiàn)

[1] 易余胤，梁家密.獎(jiǎng)懲機(jī)制下的閉環(huán)供應(yīng)鏈混合回收模式[J].計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2014，01：215-223.