考慮雙向主導(dǎo)相異的閉環(huán)供應(yīng)鏈物流策略與補(bǔ)貼機(jī)制研究

張福安，達(dá)慶利，公彥德

(1.東南大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，江蘇 南京 210096, 2.揚(yáng)州大學(xué)信息工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225009；3.南京審計大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京 211815)

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考慮雙向主導(dǎo)相異的閉環(huán)供應(yīng)鏈物流策略與補(bǔ)貼機(jī)制研究

張福安1，2，達(dá)慶利1，公彥德3

(1.東南大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，江蘇 南京 210096, 2.揚(yáng)州大學(xué)信息工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225009；3.南京審計大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京 211815)

目前，閉環(huán)供應(yīng)鏈研究均是在正向和逆向主導(dǎo)企業(yè)為同一企業(yè)的條件下進(jìn)行的，然而正向供應(yīng)鏈中企業(yè)重視產(chǎn)品質(zhì)量，逆向供應(yīng)鏈中企業(yè)重視回收渠道，況且正向供應(yīng)鏈中的物流策略并不一定適合逆向供應(yīng)鏈?；诖耍瑢⒐?yīng)鏈主導(dǎo)模式分為正向制造商主導(dǎo)和逆向銷售商主導(dǎo)，物流策略分為正向物流策略和逆向物流策略。通過構(gòu)建模型，運用博弈論理論，探討了不同閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價策略、補(bǔ)貼機(jī)制和供應(yīng)鏈穩(wěn)定性，得到了供應(yīng)鏈主導(dǎo)企業(yè)通過選擇物流策略和補(bǔ)貼機(jī)制來實現(xiàn)供應(yīng)鏈穩(wěn)定性的條件。

閉環(huán)供應(yīng)鏈；主導(dǎo)企業(yè)；物流策略；補(bǔ)貼機(jī)制；供應(yīng)鏈穩(wěn)定性

1 引言

隨著國家對廢舊產(chǎn)品環(huán)境污染的重視，出臺了眾多廢舊產(chǎn)品回收管理辦法及再制造政策，比如汽車、電器電子產(chǎn)品等。關(guān)注再制造的同時，傳統(tǒng)供應(yīng)鏈渠道的產(chǎn)品質(zhì)量和逆向供應(yīng)鏈的回收渠道，亦決定著企業(yè)的命運，正向供應(yīng)鏈企業(yè)之間的穩(wěn)定性甚至?xí)绊懩嫦蚬?yīng)鏈企業(yè)之間的穩(wěn)定性，因此正向供應(yīng)鏈和逆向供應(yīng)鏈?zhǔn)窍噍o相成不可分割對待的，必須從整體閉環(huán)的視角來研究。

當(dāng)前對閉環(huán)的多數(shù)研究是在制造商主導(dǎo)或銷售商主導(dǎo)條件下構(gòu)建模型的。(1)對于制造商主導(dǎo)的閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)：Savaskan[1-2]開創(chuàng)性的研究了不同回收渠道(包括制造商負(fù)責(zé)回收、銷售商負(fù)責(zé)回收和第三方負(fù)責(zé)回收)下的企業(yè)決策。Ma Weimin[3]研究了消費者購買產(chǎn)品有無政府補(bǔ)貼下的閉環(huán)供應(yīng)鏈，發(fā)現(xiàn)不管政府補(bǔ)貼的額度大小，消費者均會從購買新產(chǎn)品中獲益。熊中楷等[4]對制造商通過專利授權(quán)第三方再制造商的情形進(jìn)行了研究。易余胤和陽小棟[5]構(gòu)建了不同專利許可模式下再制造商負(fù)責(zé)回收廢舊品再制造的閉環(huán)供應(yīng)鏈模型，發(fā)現(xiàn)從環(huán)保和消費者利益的角度，固定專利許可模式下的閉環(huán)供應(yīng)鏈更優(yōu)。聶佳佳和鄧東方[6]研究了再制造產(chǎn)品質(zhì)量對閉環(huán)供應(yīng)鏈回收渠道選擇的影響，發(fā)現(xiàn)零售商回收情況下產(chǎn)品價格較高，再制造產(chǎn)品的質(zhì)量較高。易余胤和梁家密[7]利用博弈論構(gòu)建了三個獎懲機(jī)制下具有混合回收的再制造閉環(huán)供應(yīng)鏈模型。丁斌和馬海慶[8]對供應(yīng)商強(qiáng)勢背景下供應(yīng)商選擇參與和選擇不參與零部件的回收再制造的兩種閉環(huán)供應(yīng)鏈模型進(jìn)行了研究，并對兩種情形下的定價決策與收益進(jìn)行了對比分析。公彥德等[9]研究了物流服務(wù)商參與下的閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)，并提出了通過物流服務(wù)費用的分配策略進(jìn)行外包決策。(2)對于銷售商主導(dǎo)的閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)：Li Jie[10]對銷售商主導(dǎo)閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價策略進(jìn)行了研究，探討了廢舊產(chǎn)品回收價格對產(chǎn)品批發(fā)價格和零售價格的影響。高鵬等[11]研究了由銷售商主導(dǎo)的閉環(huán)供應(yīng)鏈在制造商再制造成本為不對稱信息時的運作及協(xié)調(diào)問題。(3)對于多種主導(dǎo)模式閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)：李新然等[12]考慮政府獎懲零售商回收廢舊品活動的情況，分別構(gòu)建了集中式、制造商和零售商存在 Nash 均衡博弈、制造商領(lǐng)導(dǎo)的Stackelberg博弈、零售商領(lǐng)導(dǎo)的Stackelberg博弈等模式下的閉環(huán)供應(yīng)鏈決策模型。孫浩和達(dá)慶利[13]研究了制造商主導(dǎo)、回收商主導(dǎo)、垂直納什均衡以及集中式?jīng)Q策四種不同權(quán)力結(jié)構(gòu)下的廢舊產(chǎn)品回收再制造問題。林杰和曹凱[14]在雙銷售渠道和雙回收渠道并存下的閉環(huán)供應(yīng)鏈中，分別以制造商和零售商為博弈領(lǐng)導(dǎo)者建立閉環(huán)供應(yīng)鏈定價模型。Karakayali等[15]探討了制造商領(lǐng)導(dǎo)、回收商領(lǐng)導(dǎo)以及集中式?jīng)Q策三種渠道權(quán)力結(jié)構(gòu)下逆向供應(yīng)鏈的定價決策。公彥德[16]構(gòu)造了制造商主導(dǎo)和銷售商主導(dǎo)的兩類供應(yīng)鏈主導(dǎo)模式，分析了回收補(bǔ)貼與銷售商決策的關(guān)系，以及不同供應(yīng)鏈不同主導(dǎo)模式下的供應(yīng)鏈的效率和穩(wěn)定性。

由上可知，現(xiàn)有閉環(huán)供應(yīng)鏈研究中：(1)制造商主導(dǎo)或銷售商主導(dǎo)的閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)，沒有區(qū)分正向和逆向供應(yīng)鏈系統(tǒng)的主導(dǎo)企業(yè)，而是假設(shè)正向和逆向的主導(dǎo)企業(yè)均為同一個企業(yè)。(2)沒有考慮正向供應(yīng)鏈和逆向供應(yīng)鏈之間的相互影響，實際上正向供應(yīng)鏈企業(yè)的穩(wěn)定性會影響逆向供應(yīng)鏈企業(yè)的穩(wěn)定性，反之亦然。(3)供應(yīng)鏈的物流策略是由主導(dǎo)企業(yè)所決定的，制造商在正向供應(yīng)鏈中為主導(dǎo)企業(yè)，而逆向中則為從屬企業(yè)；對銷售商也有類似情況。研究主導(dǎo)企業(yè)變化情況下的物流策略以往并沒有涉及。

基于此，本文研究正向和逆向供應(yīng)鏈主導(dǎo)企業(yè)相異情況下閉環(huán)供應(yīng)鏈物流策略和補(bǔ)貼機(jī)制，其研究框架如下：第2節(jié)構(gòu)建制造商主導(dǎo)正向和銷售商主導(dǎo)逆向的閉環(huán)供應(yīng)鏈模型。第3節(jié)對不同物流策略下的閉環(huán)供應(yīng)鏈進(jìn)行博弈求解和分析。第4節(jié)探討企業(yè)的物流策略及相應(yīng)供應(yīng)鏈穩(wěn)定性。第5節(jié)分析供應(yīng)鏈的決策步驟、補(bǔ)貼有效性和相應(yīng)供應(yīng)鏈穩(wěn)定性。第6節(jié)通過算例驗證本文的結(jié)論。

2 模型假設(shè)

假設(shè)閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)由制造商、第三方物流服務(wù)商(Third-party Logistics Service provider，TPLSP)和銷售商組成。制造商生產(chǎn)一種產(chǎn)品銷售給銷售商，銷售商再將該產(chǎn)品銷售給最終消費者；并且銷售商負(fù)責(zé)市場廢舊產(chǎn)品回收，制造商以一定的回收價格從銷售商處將廢舊品回收，然后制造商對回收的廢舊產(chǎn)品進(jìn)行加工處理，形成再生產(chǎn)品將其投放市場，并以與產(chǎn)品同樣的價格銷售；閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的物流服務(wù)均由第三方物流服務(wù)商承擔(dān)。

設(shè)正向供應(yīng)鏈中制造商主導(dǎo)，逆向供應(yīng)鏈中銷售商主導(dǎo)，且無論正向供應(yīng)鏈還是逆向供應(yīng)鏈，其物流費用均由從屬企業(yè)承擔(dān)。

基于以上假設(shè)，物流外包時，制造商、TPLSP和銷售商的利潤分別為：

(1)

(2)

(3)

物流自營時，制造商和銷售商的利潤分別為：

(4)

(5)

以上，利潤變量的下標(biāo)1表示正向供應(yīng)鏈、2表示逆向供應(yīng)鏈。此外，下文中為了便于區(qū)分不同情形下的均衡解，上標(biāo)mo表示制造商主導(dǎo)且物流外包，上標(biāo)mi表示制造商主導(dǎo)且物流自營，ro表示銷售商主導(dǎo)且物流外包，ri表示銷售商主導(dǎo)且物流自營。

3 不同物流策略下的閉環(huán)供應(yīng)鏈博弈模型及其均衡解

3.1 物流外包閉環(huán)供應(yīng)鏈博弈模型及均衡解

正向制造商主導(dǎo)、逆向銷售商主導(dǎo)的物流外包閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)中，假設(shè)TPLSP、制造商和銷售商均以自身利潤最大化為目標(biāo)。

正向供應(yīng)鏈中，首先制造商通過預(yù)測來決定生產(chǎn)計劃，在銷售季節(jié)來臨之前確定批發(fā)價格；其次，TPLSP根據(jù)物流量確定服務(wù)價格，最后銷售商根據(jù)制造商的批發(fā)價和物流服務(wù)價格來決定自己的銷售價格；逆向供應(yīng)鏈中，首先銷售商根據(jù)廢舊品的回收量確定回收價格、其次物流服務(wù)商根據(jù)回收量確定服務(wù)價格，最后制造商根據(jù)回收價格和服務(wù)價格確定轉(zhuǎn)移價格，并且制造商將再生產(chǎn)品以同樣的批發(fā)價格銷售給銷售商來滿足市場需求。于是物流外包閉環(huán)供應(yīng)鏈博弈模型為

(1)物流外包正向供應(yīng)鏈博弈模型

maxwπm1=(w-cm)Q

s.t.maxptπt1=(pt-rθ)Q

s.t.maxprπr1=(pr-w-pt)Q

(2)物流外包逆向供應(yīng)鏈博弈模型

根據(jù)博弈論的逆向求解法可得均衡解(見表1)。由均衡解可知，正向供應(yīng)鏈中，物流服務(wù)商的物流成本越大(即r越大)，則批發(fā)價格越小、銷售價格越大、市場需求量越小、服務(wù)價格越大。這是因為物流服務(wù)費用由從屬企業(yè)承擔(dān)，如果制造商提高批發(fā)價格，則會讓銷售商無利可圖導(dǎo)致供應(yīng)鏈中斷。因此制造商和銷售商應(yīng)與物流服務(wù)商一起信息共享，幫助物流服務(wù)商降低服務(wù)成本，提高各自的收益保持供應(yīng)鏈合作的穩(wěn)定性。逆向供應(yīng)鏈中，物流成本越大，則轉(zhuǎn)移價格越小、回收價格越大、但回收量越小，從而導(dǎo)致供應(yīng)鏈節(jié)點企業(yè)逆向利潤的縮小。因此逆向回收渠道中同樣要重視信息共享，為物流服務(wù)商降低物流費用提供可能。

3.2 物流自營閉環(huán)供應(yīng)鏈博弈模型及均衡解

正向制造商主導(dǎo)、逆向銷售商主導(dǎo)的物流自營閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)中：正向供應(yīng)鏈中，首先制造商通過預(yù)測來決定生產(chǎn)計劃，在銷售季節(jié)來臨之前確定批發(fā)價格，其次銷售商根據(jù)制造商的批發(fā)價來決定自己的銷售價格；逆向供應(yīng)鏈中，首先銷售商通過預(yù)測廢舊品的回收量確定回收價格、其次制造商根據(jù)回收價格確定轉(zhuǎn)移價格，并且制造商將再生產(chǎn)品以同樣的批發(fā)價格銷售給銷售商來滿足市場需求。類似方法可以寫出物流自營閉環(huán)供應(yīng)鏈博弈模型，這里不再給出。如前根據(jù)博弈論的逆向求解法可得均衡解(見表1)。

由均衡解可知，自營物流成本越大，則銷售價格越大、市場需求量越小、轉(zhuǎn)移價格越小、回收量越小、企業(yè)利潤均降低，因此物流自營閉環(huán)供應(yīng)鏈中，制造商和銷售商應(yīng)加強(qiáng)合作降低物流成本。同時，再制造節(jié)約成本越高，則轉(zhuǎn)移價格和回收價格越大、回收量越大，因此對于具有拆解資質(zhì)的制造商(比如海爾)而言，應(yīng)提高其拆解技術(shù)，增大再制造的成本節(jié)約，來提高利潤。

表1 不同物流策略下的閉環(huán)供應(yīng)鏈均衡解

但是對于制造商和銷售商而言，是選擇物流外包閉環(huán)供應(yīng)鏈，還是物流自營閉環(huán)供應(yīng)鏈呢？需要進(jìn)一步對兩種情形進(jìn)行繼續(xù)比較分析。

4 企業(yè)的物流策略及其供應(yīng)鏈穩(wěn)定性

一般而言，主導(dǎo)企業(yè)均會采取利于自己的物流策略，但是從屬企業(yè)的物流策略是否與主導(dǎo)企業(yè)一致呢？此外，物流策略還分為正向供應(yīng)鏈的和逆向供應(yīng)鏈的，且正向(或逆向)供應(yīng)鏈的物流策略有時會影響到逆向(或正向)供應(yīng)鏈的，因此有必要進(jìn)一步深入研究。

本節(jié)對不同物流策略下的均衡解進(jìn)行比較分析，為了方便，令：

(6)

結(jié)論1說明，正向供應(yīng)鏈中，物流外包時的批發(fā)價格始終大于物流自營時的批發(fā)價格。而物流外包時的銷售價格與物流自營時的銷售價格相比的大小，與α-βcm-(2-r)βθ的正負(fù)相關(guān)：若α-βcm-(2-r)βθ大于0，則物流外包時的銷售價格大于物流自營時的銷售價格，此時物流自營對消費者更有利；若α-βcm-(2-r)βθ小于0，則物流外包時的銷售價格小于物流自營時的銷售價格，此時物流外包對消費者更有利。

因為r<1，所以(6-5r)hθ>(2-r)hθ，因此結(jié)論3還可以表示為：

結(jié)論3說明，銷售商主導(dǎo)的逆向供應(yīng)鏈中，只要滿足hΔ+k>(6-5r)hθ，則物流外包時的轉(zhuǎn)移價格小于物流自營時的轉(zhuǎn)移價格，物流外包時的回收價格小于物流自營時的回收價格，物流自營對消費者更有利；若hΔ+k<(2-r)hθ，則物流外包時的轉(zhuǎn)移價格大于物流自營時的轉(zhuǎn)移價格，物流外包時的回收價格大于物流自營時的回收價格，此時物流外包對消費者更有利。以上兩種情形，轉(zhuǎn)移價格和回收價格均同時隨著物流策略的變化而變化。然而當(dāng)(2-r)hθ

以上分析了各決策變量隨著物流策略的變化情況，以及相應(yīng)供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性。為了保持供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性，主導(dǎo)企業(yè)采取物流策略的同時要適當(dāng)注意從屬企業(yè)心理的變化，下面進(jìn)一步分析各企業(yè)的決策步驟和補(bǔ)貼機(jī)制，以及相應(yīng)補(bǔ)貼機(jī)制的有效性。

5 決策步驟及補(bǔ)貼機(jī)制

由于正向供應(yīng)鏈中制造商為主導(dǎo)企業(yè)，逆向供應(yīng)鏈中銷售商為主導(dǎo)企業(yè)，因此在正向供應(yīng)鏈中由制造商決定采取自營或外包的物流策略，逆向供應(yīng)鏈中則由銷售商決定物流策略。本節(jié)進(jìn)一步分析主導(dǎo)企業(yè)物流策略的選擇依據(jù)和相應(yīng)供應(yīng)鏈穩(wěn)定性，有必要進(jìn)一步分析制造商和銷售商的物流策略，具體步驟如下：

步驟1 滿足表2條件時，制造商和銷售商的最優(yōu)物流策略一致，此時供應(yīng)鏈具有長期穩(wěn)定性，主導(dǎo)企業(yè)無需補(bǔ)貼從屬企業(yè)。若不滿足表2中條件轉(zhuǎn)入步驟2。

表2 無補(bǔ)貼保持供應(yīng)鏈穩(wěn)定時的物流策略選擇條件

表時，主導(dǎo)企業(yè)保持供應(yīng)鏈穩(wěn)定擬釆取的補(bǔ)貼策略

由于閉環(huán)供應(yīng)鏈?zhǔn)怯烧蚝湍嫦騼刹糠纸M成的，所以正向(逆向)供應(yīng)鏈中斷必然會影響逆向(正向)供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性，因此必須要全盤考慮閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的穩(wěn)定性。由以上分析可得：

6 數(shù)值算例

(1)正向供應(yīng)鏈不同物流策略下的價格及利潤關(guān)系

首先比較正向供應(yīng)鏈的批發(fā)價格和銷售價格在不同物流策略下的大小關(guān)系(如圖1)，通過圖1可以看出，制造商主導(dǎo)的正向供應(yīng)鏈中，物流外包時的批發(fā)價格始終大于物流自營。當(dāng)r>0.75(即α-βcm>(2-r)βθ)時，物流外包時的銷售價格大于物流自營；當(dāng)0

圖1 不同物流策略下的批發(fā)價和銷售價

圖2 正向供應(yīng)鏈中不同物流策略下企業(yè)利潤

(2)逆向供應(yīng)鏈不同物流策略下的價格及利潤關(guān)系

逆向銷售商主導(dǎo)的供應(yīng)鏈中，轉(zhuǎn)移價格和回收價格在不同物流策略下的關(guān)系如圖3，通過圖3可知，若0.94(6-5r)hθ)，物流外包時轉(zhuǎn)移價格和回收價格均小于物流自營；若0

圖3 不同物流策略下的逆向供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)移價格和回收價格

圖4 逆向供應(yīng)鏈中不同物流策略下的企業(yè)利潤

(3)補(bǔ)貼機(jī)制

通過以上(1)和(2)分析可知，正向供應(yīng)鏈中若0.75

圖5 正向供應(yīng)鏈中不同物流策略下的企業(yè)利潤差

圖6 逆向供應(yīng)鏈中不同物流策略下的企業(yè)利潤差

7 結(jié)語

本文在正向供應(yīng)鏈由制造商主導(dǎo)，逆向供應(yīng)鏈由銷售商主導(dǎo)情形下對閉環(huán)供應(yīng)鏈進(jìn)行了分析，主要從定價策略、物流策略、補(bǔ)貼機(jī)制和穏定性等方面進(jìn)行研究。分析得到，在主導(dǎo)企業(yè)和從屬企業(yè)的最優(yōu)物流策略不同時，主導(dǎo)企業(yè)采取補(bǔ)貼從屬企業(yè)的方法并不總是能保持供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性。因此，由于閉環(huán)供應(yīng)鏈?zhǔn)怯烧蚝湍嫦騼蓚€子系統(tǒng)組成的，政府應(yīng)考慮閉環(huán)供應(yīng)鏈的整體性給予再制造補(bǔ)貼，一方面可以激勵供應(yīng)鏈節(jié)點企業(yè)實施再制造，一方面可以保持供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性。

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Research on Closed-loop Supply Chain Logistics Strategy and Compensation Mechanism Considering Two-way Leading Dissimilarity

ZHANG Fu-an1，2，DA Qing-li1，GONG Yan-de3

(1.School of Economics and Management, Southeast University, Nanjing 210096, China; 2.School of Information Enginerring,Yangzhou University,Yangzhou 225009,China; 3.School of Management Science and Engineering, Nanjing Audit University, Nanjing 211815, China)

At present, closed-loop supply chain is studied under the condition that forward leading enterprise and reverse leading enterprise are the same. However, forward supply chain enterprise attaches importance to product quality, reverse supply chain enterprise attaches importance to recycling channels, and logistics strategy of forward supply chain is not necessarily suitable for the reverse supply chain. Based on this, the dominant model of supply chain is divided into forward manufacturers dominated and reverse retailer dominated, logistics strategy is divided into forward logistics strategy and reverse logistics strategy. By building model and using game theory, the pricing strategy, subsidy mechanism and the stability of different closed-loop supply chain are discussed. Conditions of supply chain stability are obtained by choosing logistics strategy and subsidy mechanism for dominated enterprise.

closed loop supply chain; leading enterprises; logistics strategy; subsidy mechanism; supply chain stability

2015-06-26；

2015-08-03

國家自然科學(xué)基金資助項目(71302178)；江蘇省高校青藍(lán)工程資助項目

簡介：張福安(1975-)，男(漢族)，安徽安慶人，東南大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院博士生，研究方向：逆向供應(yīng)鏈管理,E-mail:ahzfa@163.com.

1003-207(2016)10-0044-08

10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2016.10.005

F253.4

A