考慮價(jià)格競爭及風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避的閉環(huán)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)機(jī)制研究

鄒　浩，劉純霞

（湖南財(cái)政經(jīng)濟(jì)學(xué)院 工商管理系，湖南 長沙 410205）

考慮價(jià)格競爭及風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避的閉環(huán)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)機(jī)制研究

鄒浩，劉純霞

（湖南財(cái)政經(jīng)濟(jì)學(xué)院 工商管理系，湖南 長沙 410205）

以1個(gè)供應(yīng)商和2個(gè)價(jià)格競爭零售商組成的閉環(huán)供應(yīng)鏈為研究對象，并考慮供應(yīng)商和零售商雙向風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避特性，研究了閉環(huán)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)機(jī)制問題。通過對分散決策模型和集中決策模型的分析，構(gòu)建了收益共享契約協(xié)調(diào)模型。最后，通過算例仿真分析了批發(fā)價(jià)格、銷售價(jià)格、回收價(jià)格與風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)的關(guān)系，并驗(yàn)證了模型的科學(xué)性和合理性。

價(jià)格競爭；風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避；閉環(huán)供應(yīng)鏈；收益共享契約；仿真分析

1　背景知識(shí)

閉環(huán)供應(yīng)鏈主要指在產(chǎn)品正向銷售過程中，同時(shí)考慮逆向的廢舊品回收再造過程，由此而形成的一個(gè)閉環(huán)回路系統(tǒng)［1］。它通過廢舊品的回收再造，擴(kuò)大了其銷售市場，提高了利潤空間，也實(shí)現(xiàn)了綠色環(huán)保的理念，現(xiàn)在已經(jīng)成為大部分企業(yè)提升競爭力的一種方式。

近年來已有不少學(xué)者從閉環(huán)供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、協(xié)調(diào)機(jī)制、回收渠道等方面進(jìn)行了深入研究。R.C.Savaskan等［2］基于第三方回收、制造商回收、銷售商回收3種回收渠道，研究了閉環(huán)供應(yīng)鏈決策過程，并進(jìn)行了比較分析；徐兵等［3］考慮需求和回收確定情形下，基于博弈論和均衡理論研究了閉環(huán)供應(yīng)鏈為分散式、集中式、分散與集中結(jié)合式3種模式下的決策過程；吳忠和等［4］基于市場隨機(jī)需求和零售商銷售成本信息不對稱情形，研究了閉環(huán)供應(yīng)鏈回購契約應(yīng)對突發(fā)事件的策略過程；林欣怡等［5］考慮兩生命周期下零售商的競爭過程，研究了閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價(jià)與協(xié)調(diào)策略，結(jié)論表明，零售商競爭將導(dǎo)致銷售價(jià)格下降，銷售量上漲；曹曉剛等［6］考慮隨機(jī)市場需求情形，研究了2個(gè)零售商競爭下的閉環(huán)供應(yīng)鏈定價(jià)與協(xié)調(diào)過程，并通過收入費(fèi)用共享契約實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)；王玉燕［7］探討了市場需求和成本同時(shí)擾動(dòng)下，閉環(huán)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)策略和生產(chǎn)策略，并設(shè)計(jì)了新的數(shù)量折扣契約實(shí)現(xiàn)閉環(huán)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)。

以上關(guān)于閉環(huán)供應(yīng)鏈的研究，都是基于風(fēng)險(xiǎn)中性的情形。而在現(xiàn)實(shí)生活中，參與者為了降低自身風(fēng)險(xiǎn)，在決策過程中往往具有風(fēng)險(xiǎn)偏好特性。M.Fisher等［8］研究了服裝銷售過程中，決策者為了降低風(fēng)險(xiǎn)而降低實(shí)際訂購量的行為；郭福利等［9］考慮1個(gè)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避的零售商和1個(gè)風(fēng)險(xiǎn)中性的供應(yīng)商，研究了收益共享契約對供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)過程，結(jié)論表明，收益共享契約能夠?qū)崿F(xiàn)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)，并且契約參數(shù)受風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)影響；肖復(fù)東等［10］研究了零售商具有需求風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避度時(shí)，閉環(huán)供應(yīng)鏈不同回收渠道下的決策過程，結(jié)論表明，零售商風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避度將影響閉環(huán)供應(yīng)鏈的最優(yōu)決策；葉飛等［11］研究了零售商與供應(yīng)商同時(shí)具有風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避特性下的供應(yīng)鏈激勵(lì)協(xié)作問題，并設(shè)計(jì)了收益共享契約來協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈；史成東等［12］采用loss-averse函數(shù)描述零售商的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避特性，研究了在政府補(bǔ)貼情形下的閉環(huán)供應(yīng)鏈決策過程，并設(shè)計(jì)了收益共享契約對決策模型進(jìn)行協(xié)調(diào)；高攀等［13］基于再制造成本不確定情形，研究了制造商風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避特性下閉環(huán)供應(yīng)鏈的差別定價(jià)協(xié)調(diào)問題，并設(shè)計(jì)了收益共享-風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)契約對供應(yīng)鏈進(jìn)行協(xié)調(diào)；高鵬等［14］研究了風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避制造和風(fēng)險(xiǎn)中性經(jīng)銷商構(gòu)成的閉環(huán)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)決策過程，重點(diǎn)分析了風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避度對零售價(jià)格、回收價(jià)格及效用函數(shù)的影響。

以上關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避特性的研究，都沒有涉及零售商價(jià)格競爭的情形。因此，針對以上問題，本文考慮由1個(gè)供應(yīng)商和2個(gè)價(jià)格競爭零售商構(gòu)成的閉環(huán)供應(yīng)鏈，并且假設(shè)供應(yīng)商和零售商都具有風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避特性，基于傳統(tǒng)的閉環(huán)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)理論，構(gòu)建了相應(yīng)的供應(yīng)鏈?zhǔn)找婀蚕砥跫s協(xié)調(diào)模型，并通過算例對模型結(jié)果進(jìn)行了分析。

2　符號(hào)說明及基本假設(shè)

考慮由1個(gè)供應(yīng)商和2個(gè)競爭零售商組成的閉環(huán)供應(yīng)鏈，其中Di（i=1， 2）為零售商產(chǎn)品銷售量；Qi（i=1，2）為零售商廢舊品回收量；pi（i=1， 2）為2個(gè)零售商的單位產(chǎn)品銷售價(jià)格；c1=c2=cr為2個(gè)零售商單位產(chǎn)品邊際銷售成本；cr1=cr2=cr，為2個(gè)零售商廢舊產(chǎn)品回收單位成本；wm為供應(yīng)商給2個(gè)零售商的單位產(chǎn)品批發(fā)價(jià)格；cm為供應(yīng)商單位產(chǎn)品生產(chǎn)成本；為供應(yīng)商通過廢舊品回收再造的單位生產(chǎn)成本；pri（i=1， 2）為2個(gè)零售商廢舊產(chǎn)品的單位回收價(jià)格；pm為供應(yīng)商給2個(gè)零售商的單位回收價(jià)格，且滿足pri＜pm＜cm-；）分別表示制造商、零售商和供應(yīng)鏈整體的效用函數(shù)；d， c， o分別表示分散決策、集中決策和收益共享契約決策情形。

為研究方便，給定如下基本假設(shè)。

假設(shè)1供應(yīng)商和2個(gè)零售商作為理性的經(jīng)濟(jì)人，各自以利益最大化原則進(jìn)行決策，同時(shí)供應(yīng)商和2個(gè)零售商都具有風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避性。

假設(shè)22個(gè)零售商銷售過程具有非獨(dú)立性，表現(xiàn)為Cournot競爭［15］，零售商i的產(chǎn)品市場銷售量為其中a為產(chǎn)品銷售市場的隨機(jī)總?cè)萘?，a服從均值為、標(biāo)準(zhǔn)差為的正態(tài)分布，為銷售價(jià)格pi的敏感系數(shù)，為2個(gè)零售商之間銷售價(jià)格競爭替代系數(shù)，且滿足。

假設(shè)32個(gè)零售商廢舊產(chǎn)品回收過程具有非獨(dú)立性，表現(xiàn)為Cournot競爭［15］，零售商i的廢舊產(chǎn)品回收量為其中b為廢舊品隨機(jī)總?cè)萘浚琤服從均值為、標(biāo)準(zhǔn)差為的正態(tài)分布；h為回收價(jià)格pri的敏感系數(shù)；為2個(gè)零售商之間回收價(jià)格競爭替代系數(shù)，且滿足h＞＞0。

假設(shè)4供應(yīng)商風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避因子為m，2個(gè)零售商風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避因子為，都采用均值-方差的方法［16］來衡量其期望效用，則效用函數(shù)可以表示為

3　分散無協(xié)調(diào)決策過程

在分散式無協(xié)調(diào)決策過程中，供應(yīng)商和2個(gè)零售商遵循Stackelberg博弈過程，即供應(yīng)商首先確定最優(yōu)單位產(chǎn)品批發(fā)價(jià)格wm和廢舊品單位回收價(jià)格pm，接著2個(gè)零售商確定自身的產(chǎn)品單位銷售價(jià)格pi和廢舊品單位回收價(jià)格pri。此時(shí)供應(yīng)商和零售商的效用函數(shù)可以分別表示為：

4　集中控制決策過程

在集中控制決策過程中，供應(yīng)商和2個(gè)零售商作為一個(gè)整體共同面對銷售市場和廢舊品回收市場。在綜合考慮風(fēng)險(xiǎn)和收益的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)選擇合適的批發(fā)價(jià)格、銷售價(jià)格、回收價(jià)格和，以期實(shí)現(xiàn)整條供應(yīng)鏈的效用函數(shù)最大。此時(shí)，供應(yīng)鏈整體的效用函數(shù)可以表示為

5　收益共享契約協(xié)調(diào)過程

收益共享契約一般是指供應(yīng)商向零售商提供一個(gè)合適的批發(fā)價(jià)格，零售商則將一定比例的銷售收入支付給供應(yīng)商，以此實(shí)現(xiàn)各成員風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)、利潤共享的目的。而在閉環(huán)供應(yīng)鏈中，零售商的收益包括產(chǎn)品銷售收入和廢舊品回收收入兩部分，因此閉環(huán)供應(yīng)鏈時(shí)的收益共享契約協(xié)調(diào)機(jī)制為：供應(yīng)商向零售商提供一個(gè)合適的批發(fā)價(jià)格wm和回收價(jià)格pm，零售商則將銷售收益和回收收益按照一定比例1-s支付給供應(yīng)商。此時(shí)供應(yīng)商和零售商的效用函數(shù)可以分別表示為：

6　算例分析

假設(shè)某閉環(huán)供應(yīng)鏈由1個(gè)供應(yīng)商和2個(gè)零售商構(gòu)成，供應(yīng)商和零售商都具有風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避性，同時(shí)在產(chǎn)品銷售和回收過程中，2個(gè)零售商都具有價(jià)格競爭，2個(gè)節(jié)點(diǎn)之間締結(jié)了如上所述的收益共享協(xié)調(diào)契約。其它具體參數(shù)值為：cm=25，cm，z=10，c1=c2=cr=5，a服從均值為=800、標(biāo)準(zhǔn)差為=5的正態(tài)分布，b服從均值為=50、標(biāo)準(zhǔn)差為=2的正態(tài)分布。

將上述參數(shù)代入式（5）（6）（13）（14），即可得到分散無協(xié)調(diào)決策和集中控制決策下供應(yīng)商確定的批發(fā)價(jià)格和回收價(jià)格同風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)和的關(guān)系，如圖1～4所示。

圖1　固定下wm與的關(guān)系圖Fig.1　The diagrams of wmandunderfixed

圖2　固定下wm與的關(guān)系圖Fig.2　The diagrams of wmandunderfixed

圖3　固定下pm與的關(guān)系圖Fig.3　The diagrams of pmandunderfixed

圖4　固定下pm與的關(guān)系圖Fig.4　The diagrams of pmandunderfixed

由圖1～2可知，分散無協(xié)調(diào)決策下的批發(fā)價(jià)格wm基本高于集中控制決策情形；同時(shí)批發(fā)價(jià)格wm隨零售商風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)增加而增加，隨供應(yīng)商風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)增加而減少。這可以理解為，當(dāng)供應(yīng)商風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)較高時(shí)，為了減少風(fēng)險(xiǎn)供應(yīng)商采取降低批發(fā)價(jià)格的策略。由圖3～4可知，集中控制決策下的回收價(jià)格pm完全高于分散無協(xié)調(diào)決策情形；同時(shí)回收價(jià)格pm隨零售商風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)增加而減少，隨供應(yīng)商風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)增加而增加，這可以理解為當(dāng)供應(yīng)商風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)較高時(shí)，為了保證收益供應(yīng)商采取提高回收價(jià)格的策略。

將上述參數(shù)代入式（3）（4）（11）（12），即可得到分散無協(xié)調(diào)決策和集中控制決策下零售商確定的產(chǎn)品銷售價(jià)格和回收價(jià)格同風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)和的關(guān)系，如5～8所示。

圖5　固定下pi與的關(guān)系圖Fig.5　The diagrams of piandunderfixed

圖6　固定下pi與的關(guān)系圖Fig.6　The diagrams of piandunderfixed

圖7　固定下pri與的關(guān)系圖Fig.7　The diagrams of priandunderfixed

圖8　固定下pri與的關(guān)系圖Fig.8　The diagrams of priandunderfixed

收益分配系數(shù)s的具體取值取決于供應(yīng)商和零售商之間的博弈能力，一般是通過談判并考慮各自對整條供應(yīng)鏈的貢獻(xiàn)來決定。收益分配系數(shù)只要滿足式（26），零售商和供應(yīng)商的收益都將高于分散無協(xié)調(diào)決策情形下的收益。為簡便起見，表1列出了不同決策過程中，供應(yīng)商與零售商的收益分配方案值及對比情況。

表1　不同決策過程中供應(yīng)鏈成員利潤分配對比情況表Table 1　A contrast table of profit distribution between supply chain members in different decision-making processes

從表1可以看出，在分散無協(xié)調(diào)決策過程中，零售商價(jià)格競爭及雙邊風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避的閉環(huán)供應(yīng)鏈都無法實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)，其利潤小于集中控制決策情形。而通過合理的設(shè)置收益分配系數(shù)，采用收益共享契約進(jìn)行協(xié)調(diào)時(shí)，不僅激勵(lì)零售商擴(kuò)大了產(chǎn)品訂購量和廢舊品回收量，也使各方利潤得到優(yōu)化，并實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)。

7　結(jié)語

基于零售商價(jià)格競爭情形，同時(shí)考慮供應(yīng)商和零售商風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避特性，研究了兩級(jí)閉環(huán)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)機(jī)制問題。通過對分散無協(xié)調(diào)決策模型和集中控制決策模型的分析，構(gòu)建了具有風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避特性和價(jià)格競爭的收益共享契約協(xié)調(diào)模型，并對模型的求解過程進(jìn)行了分析，探討了收益分配系數(shù)在供應(yīng)鏈成員之間的分配過程，最后通過算例，對批發(fā)價(jià)格、銷售價(jià)格、回收價(jià)格與風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)的關(guān)系進(jìn)行了仿真分析。研究結(jié)論表明，零售商價(jià)格競爭且雙邊風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避特性下，收益共享契約能夠?qū)崿F(xiàn)閉環(huán)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)。本文沒有考慮公平偏好、非對稱信息、顧客策略等特性，這些都將成為進(jìn)一步研究方向。

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（責(zé)任編輯：申劍）

On Coordination Mechanisms Governing the Closed-Loop Supply Chain in View of Price Competition and Risk Aversion Factors

ZOU Hao，LIU Chunxia
（Department of Business Administration，Hunan University of Finance and Economics，Changsha 410205，China）

A study has been carried out on the coordination mechanisms governing the closed-loop supply chain，with one supplier and two competitive retailers subjects under investigation， and a bidirectional risk aversion involved in the process taken into account.A coordination model of revenue sharing contract has been established on the basis of the analysis of characteristics of decentralized decision-making model and centralized decision-making model.Thus， the feasibility and rationality of the model have been verified by analyzing with numerical simulations the inter-relationship between the wholesale price， sales price， recycling price and the coefficient of risk aversion.

price competition；risk aversion；closed-loop supply chain；revenue sharing contract；simulation analysis

F274

A

1673-9833（2016）04-0060-07

10.3969/j.issn.1673-9833.2016.04.012

2016-03-14

湖南省社會(huì)科學(xué)基金資助項(xiàng)目（15YBA062），湖南省高校科學(xué)研究基金資助項(xiàng)目（15C0238），湖南財(cái)政經(jīng)濟(jì)學(xué)院青年教師科研基金資助項(xiàng)目（Q201411）

鄒浩（1986-），男，湖南望城人，湖南財(cái)政經(jīng)濟(jì)學(xué)院講師，碩士，主要研究方向?yàn)槲锪髋c供應(yīng)鏈管理，E-mail：290336567@qq.com