考慮消費(fèi)者雙重偏好的低碳供應(yīng)鏈減排策略研究

孫嘉楠，肖忠東

(1.西安交通大學(xué)管理學(xué)院，陜西 西安 710049;2.新疆大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830046;3.過程控制與效率工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710049)

1 引言

越來越多的消費(fèi)者行為研究表明，消費(fèi)者在購買商品時(shí)會(huì)考慮其低碳屬性。低碳消費(fèi)偏好是指消費(fèi)者在購買產(chǎn)品時(shí)不再單單只考慮產(chǎn)品的價(jià)格，也會(huì)考慮產(chǎn)品的低碳水平。王建明和賀愛忠[1]認(rèn)為政府積極有效的干預(yù)政策可以引領(lǐng)低碳消費(fèi)。Shuai Chuanmin等[2]通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，消費(fèi)者的低碳意識(shí)會(huì)受到知識(shí)結(jié)構(gòu)和月收入水平的影響，通過宣傳和普及低碳知識(shí)，能夠提升消費(fèi)者的低碳意識(shí)。此外，隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代的到來，制造商開始通過電商平臺(tái)進(jìn)行在線零售，許多知名品牌也開通了官網(wǎng)直銷渠道。在與沃爾瑪、國美蘇寧等強(qiáng)勢(shì)零售商的交易中，中小制造商明顯處于弱勢(shì)地位，因此雙銷售渠道策略博弈就成為一個(gè)值得深入研究的領(lǐng)域[3]。

低碳供應(yīng)鏈?zhǔn)侵笍脑牧系牟少?、生產(chǎn)、銷售等活動(dòng)都采用低碳化運(yùn)作管理。Benjaafar等[4]將碳排放考慮到供應(yīng)鏈的采購、生產(chǎn)及庫存管理中，發(fā)現(xiàn)制造商之間應(yīng)當(dāng)通過信息共享來降低供應(yīng)鏈的碳排放量。Yang Lei等[5]通過制造商的碳排放量來研究碳稅、碳交易對(duì)供應(yīng)商和零售商的影響。何華等[6]考慮了在碳限額與碳交易政策下，制造商進(jìn)行綠色技術(shù)投入的定價(jià)策略。以上文獻(xiàn)的側(cè)重點(diǎn)是低碳背景下制造商如何制定最優(yōu)的生產(chǎn)決策，卻沒有考慮到消費(fèi)者低碳偏好帶來的影響。趙道政等[7]研究了當(dāng)消費(fèi)者低碳偏好程度不確定時(shí)，低碳產(chǎn)品的定價(jià)決策問題。Du Shaofu等[8]通過構(gòu)建考慮了碳足跡和低碳偏好的需求函數(shù)，建立了制造商定價(jià)決策模型。劉名武等[9]在考慮了消費(fèi)者低碳偏好的基礎(chǔ)上，研究了由制造商主導(dǎo)的投資減排契約協(xié)調(diào)問題。吳義生等[10]研究了網(wǎng)購背景下低碳供應(yīng)鏈的超網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型，通過單體成員和供應(yīng)鏈整體超網(wǎng)絡(luò)模型的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)滿足整體利潤最大化前提下，企業(yè)進(jìn)行低碳投入，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。但上述文獻(xiàn)只是基于單一銷售渠道，對(duì)雙銷售渠道下的低碳供應(yīng)鏈決策鮮有涉及。Martin和Tabouri[11]從動(dòng)態(tài)的角度分析了雙渠道供應(yīng)鏈集中決策和分散決策時(shí)的定價(jià)策略。Bo等[12]運(yùn)用線性需求函數(shù)研究了雙渠道綠色產(chǎn)品的定價(jià)策略。滕文波和莊貴軍[13]分析了電子銷售渠道與傳統(tǒng)銷售渠道的區(qū)別，重點(diǎn)探討了信息收集能力對(duì)定價(jià)決策的影響。Chiang等[14]通過建立博弈模型，發(fā)現(xiàn)制造商直接進(jìn)行銷售會(huì)制約零售商的定價(jià)，但同時(shí)會(huì)降低批發(fā)價(jià)格，所以并不一定會(huì)給零售商帶來負(fù)面影響。黃松等[15]研究了當(dāng)雙渠道供應(yīng)鏈發(fā)生擾動(dòng)時(shí)，供應(yīng)鏈成員的定價(jià)與生產(chǎn)決策問題。相對(duì)現(xiàn)有的研究，本文的理論價(jià)值主要體現(xiàn)為：綜合考慮了消費(fèi)者的低碳偏好、渠道偏好、減排對(duì)需求-成本的影響等因素，構(gòu)建了基于消費(fèi)者雙重偏好的低碳供應(yīng)鏈決策模型，本研究將進(jìn)一步豐富低碳供應(yīng)鏈的減排策略理論。

先前的研究在構(gòu)建需求函數(shù)時(shí)大多采用線性函數(shù)，只將低碳偏好作為一個(gè)參數(shù)加入到需求函數(shù)中。而本文創(chuàng)新性地構(gòu)建了綜合反映消費(fèi)者低碳偏好、渠道偏好和產(chǎn)品減排程度的指數(shù)需求函數(shù)，來研究不同決策模式下，雙渠道低碳供應(yīng)鏈減排策略的影響因素。本文首先分析了分散式?jīng)Q策下供應(yīng)鏈的減排情況，然后研究制造商和零售商合作減排的情況，并將兩種決策模式對(duì)比分析，給出不同決策模式下低碳供應(yīng)鏈的減排邊界，最后，對(duì)全文進(jìn)行總結(jié)并得出管理學(xué)啟示及研究展望。

2 模型假設(shè)與變量符號(hào)描述

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，大大降低了企業(yè)構(gòu)建和管理自身銷售網(wǎng)絡(luò)的成本，制造商通過建立官方網(wǎng)站及線下體驗(yàn)店等方式，直接進(jìn)行產(chǎn)品的發(fā)布和銷售。對(duì)于消費(fèi)者，通過在線渠道直接向制造商購買更能確保產(chǎn)品的品質(zhì)，也會(huì)享受到更為專業(yè)的售后服務(wù)。但傳統(tǒng)的零售商分銷模式仍有其不可替代性，因此研究雙銷售渠道供應(yīng)鏈的低碳決策非常有現(xiàn)實(shí)意義。

為了更清楚地分析和描述該問題，本文作如下模型假設(shè)：

(1)制造商和零售商關(guān)于市場(chǎng)的信息都是對(duì)稱和完全的，并且市場(chǎng)能夠完全出清，產(chǎn)品的市場(chǎng)容量為d，α表示消費(fèi)者的渠道偏好，假設(shè)有αd的消費(fèi)者直接從制造商處購買，就有(1-α)d的消費(fèi)者通過零售商購買。當(dāng)α=0時(shí)，消費(fèi)者只會(huì)通過零售商購買，這是傳統(tǒng)的銷售模式；當(dāng)α=1時(shí)，消費(fèi)者只會(huì)通過制造商購買，這是制造商通過在線渠道的直銷模式[16]。

(2)市場(chǎng)上只有一個(gè)制造商和一個(gè)零售商，二者均可對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行銷售并獨(dú)立決策。

(4)制造商初始生產(chǎn)成本為c0，c′=φ-mc0表示制造商減排后的成本，其中m(m>0)表示成本對(duì)減排程度的敏感度，敏感度越高，對(duì)成本的影響越大[17]。隨著φ的減少，減排程度提升，減排對(duì)邊際成本的影響增加，這與現(xiàn)實(shí)中產(chǎn)品低碳程度越高需付出的成本也越高這一現(xiàn)象相吻合。

(5)消費(fèi)者具有低碳偏好，并愿意為低碳產(chǎn)品付更高的價(jià)格。低碳產(chǎn)品的需求會(huì)受到消費(fèi)者渠道偏好、低碳偏好、產(chǎn)品價(jià)格及減排程度的影響[18]。從制造商處購買的需求函數(shù)為：qm=αd-φkp；從零售商處購買的需求函數(shù)為：qr=(1-α)d-φkp。其中，k代表消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品低碳程度的敏感值，φk表示需求的影響因子。為了便于分析，定義T=m/k表示減排對(duì)成本-需求影響比率，T>1表示減排對(duì)成本的影響大于對(duì)需求的影響，這適用于消費(fèi)者低碳偏好不高，但減排對(duì)產(chǎn)品成本影響大的情況；T<1表示減排對(duì)成本的影響小于對(duì)需求的影響，這適用于消費(fèi)者低碳偏好高，但減排對(duì)成本影響低的情況。

3 雙渠道減排決策模型

3.1 分散式?jīng)Q策模式

構(gòu)建由一個(gè)制造商和一個(gè)零售商組成的供應(yīng)鏈模型，其中制造商和零售商相互獨(dú)立，均以利潤最大化為目標(biāo)。博弈順序如下：制造商首先決定批發(fā)價(jià)格w和減排程度φ，零售商根據(jù)制造商的決策以及市場(chǎng)需求情況來決定產(chǎn)品的零售價(jià)格以及訂貨量。此時(shí)制造商、零售商以及供應(yīng)鏈整體的利潤函數(shù)為：

πdm=(w-φ-mc0)[(1-α)d-φkp]+(p-φ-mc0)(αd-φkp)

(1)

πdr=(p-w)[(1-α)d-φkp]

(2)

πdmr=(p-φ-mc0)(d-2φkp)

(3)

3.1.1φ=1即非低碳生產(chǎn)時(shí)各參與方的最佳決策

命題 1

(1)制造商不生產(chǎn)低碳產(chǎn)品，即φ=1時(shí)，可得制造商的最佳決策為：

零售商的最佳決策為：

制造商的價(jià)格成本比率除了受到產(chǎn)品初始市場(chǎng)容量d和邊際成本c0的影響，還受到消費(fèi)者渠道偏好α的影響。由此可得制造商、零售商以及供應(yīng)鏈整體的利潤為：

(4)

(5)

(6)

3.1.2 低碳生產(chǎn)時(shí)，各參與方的最佳決策

制造商進(jìn)行減排后，為保證制造商和零售商的生產(chǎn)銷售活動(dòng)有意義，須滿足如下條件：

(7)

命題2

當(dāng)成本-需求影響比率滿足不同條件時(shí)，制造商會(huì)做出不同的減排決策：

(8)

(9)

(10)

πdmr=

(11)

證明：

將πdm對(duì)φ求導(dǎo)可得：

(1)當(dāng)k>2m，0

圖1 當(dāng)k>2m時(shí)的函數(shù)圖像

(2)當(dāng)m

圖2 當(dāng)m

(3)當(dāng)01，v(x)，y(x)圖像如圖3所示：

圖3 當(dāng)0

命題得證。

同時(shí)，由于雙渠道下分散式?jīng)Q策減排邊界的變化受到消費(fèi)者渠道偏好的影響，具體分析見推論1。

推論1

供應(yīng)鏈分散決策情形下，減排邊界受到消費(fèi)者渠道偏好的影響：

3.2 集中式?jīng)Q策模式

分散式?jīng)Q策存在“雙重邊際化”現(xiàn)象，會(huì)給供應(yīng)鏈整體利潤帶來損失，為了避免這一問題，本文假設(shè)有一個(gè)決策者從供應(yīng)鏈整體利潤最大化出發(fā)進(jìn)行決策，該決策者以整體利潤最大化為目標(biāo)。供應(yīng)鏈的整體利潤為：

πcmr=(p-φ-mc0)(d-2φkp)

(12)

供應(yīng)鏈的各參與者必須取得利潤才會(huì)進(jìn)行生產(chǎn)銷售，需滿足：

(13)

當(dāng)φ=1，最佳決策為：

(14)

命題3

(3)當(dāng)m

后續(xù)證明過程與命題2類似，不在此贅述。

3.3 雙渠道下分散決策與集中決策比較

命題 4

分散決策時(shí)供應(yīng)鏈的減排邊界會(huì)受到消費(fèi)者渠道偏好的影響，而集中決策的減排邊界卻與消費(fèi)者渠道偏好無關(guān)。由于分散決策時(shí)，制造商作為決策者，其產(chǎn)品的需求會(huì)受到消費(fèi)者渠道偏好的影響，進(jìn)而會(huì)影響到其減排邊界；在集中決策時(shí)，是從供應(yīng)鏈的整體出發(fā)，產(chǎn)品的初始市場(chǎng)容量不變，不會(huì)受到消費(fèi)者渠道偏好的影響，所以減排邊界也保持不變。

圖4反映了兩種模式下減排邊界的變化情況，由于雙渠道模式下存在渠道競(jìng)爭(zhēng)，所以當(dāng)消費(fèi)者渠道偏好不同時(shí)，兩種決策模式下減排邊界的高低是會(huì)發(fā)生變化的，具體分析如推論2所示。

圖4 雙渠道低碳供應(yīng)鏈分散式和集中式減排邊界變化圖

推論2

4 算例分析

為了更加直觀地展示和驗(yàn)證文中的結(jié)論，本節(jié)通過數(shù)學(xué)仿真軟件對(duì)相關(guān)參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行仿真分析，其中參數(shù)取d=60,c0=3,m=5,k=0.5。

1)分散決策下各參與方利潤隨消費(fèi)者渠道偏好的變化情況

首先分析分散決策下，不減排和有最佳減排程度時(shí)各參與方利潤隨消費(fèi)者渠道偏好α的變化情況。從圖5的兩張圖表可以看出制造商及供應(yīng)鏈整體的利潤隨著α的增大而增大，零售商的利潤隨著α的增大反而降低。這是由于消費(fèi)者的渠道偏好反映的是消費(fèi)者對(duì)于直接從制造商處購買的偏好程度，即α越大，代表會(huì)有更多的消費(fèi)者從制造商購買，從零售商購買的消費(fèi)者數(shù)量肯定會(huì)減少。

圖5 不減排時(shí)各參與方利潤隨渠道偏好變化情況

圖6 有最佳減排程度時(shí)各參與方利潤隨渠道偏好變化情況

2)分散決策和集中決策減排邊界隨消費(fèi)者渠道偏好的變化情況

從圖7可以看出，對(duì)于分散式?jīng)Q策，其減排邊界隨著消費(fèi)者的渠道偏好α的增大先增大后減小，而集中式?jīng)Q策與渠消費(fèi)者渠道偏好無關(guān)，保持不變。當(dāng)0<α<0.5時(shí)，集中決策有更高的減排邊界；當(dāng)0.5<α>0.745時(shí)并分散決策的減排邊界更高；當(dāng)α=0.5時(shí)，兩者的減排邊界相同。

圖7 雙渠道模式下集中決策和分散式?jīng)Q策減排邊界變化情況

3)分散決策下最優(yōu)減排程度隨渠道偏好和成本-需求影響比率的變化情況

從圖8可以看出，最佳減排程度φ*隨著α的增加先減小后增大。對(duì)制造商，渠道偏好α增大可以帶來更高的利潤，但對(duì)φ*而言，α并不是越高越好，雖然繼續(xù)增大α?xí)黾又圃焐痰睦麧?，但?的值也會(huì)增大，這對(duì)供應(yīng)鏈的減排是不利的。

圖8 雙渠道模式下分散決策最優(yōu)減排程度φ*隨α的變化情況

從圖9可以看出，最佳減排程度φ*隨T的增加而增加。對(duì)制造商，要使φ*盡可能小，從而生產(chǎn)出更低碳的產(chǎn)品，需要通過降低T值來實(shí)現(xiàn)，可以通過引進(jìn)低碳技術(shù)等方式降低m值，也可以通過低碳產(chǎn)品認(rèn)證、宣傳低碳產(chǎn)品等方式提高k值，使T值減小。

圖9 雙渠道模式下分散決策最優(yōu)減排程度φ*隨T的變化情況

5 結(jié)語

在雙渠道低碳供應(yīng)鏈減排策略中，制造商的價(jià)格成本比是一個(gè)非常重要的參數(shù)，它決定了低碳供應(yīng)鏈的減排邊界。分散決策時(shí)，制造商的低碳決策會(huì)受消費(fèi)者渠道偏好的影響；集中決策時(shí)，制造商的低碳決策保持不變。但是，減排邊界的高低卻由消費(fèi)者的渠道偏好來決定，當(dāng)渠道偏好較大時(shí)，分散決策的減排邊界更高；渠道偏好較低時(shí)，集中決策的減排邊界更高；當(dāng)渠道偏好恰好為中立時(shí)，那么兩者的減排邊界相同。為了減排并提高利潤，制造商應(yīng)當(dāng)通過引進(jìn)低碳技術(shù)、實(shí)行低碳化管理等方式降低成本敏感度，同時(shí)通過低碳產(chǎn)品認(rèn)證、廣告宣傳等方式提高消費(fèi)者對(duì)自身低碳產(chǎn)品的認(rèn)知程度，從而吸引更多的消費(fèi)者購買低碳產(chǎn)品。此外，制造商和零售商都應(yīng)該通過完善其銷售渠道、提高自身的售后服務(wù)、優(yōu)化顧客購物體驗(yàn)等方式來吸引更多的消費(fèi)者，以提高顧客對(duì)本渠道的忠誠度，從而提高自身渠道的競(jìng)爭(zhēng)力。政府也可以通過向制造商普及低碳技術(shù)、對(duì)公民進(jìn)行低碳宣傳等方式來幫助制造商提升減排條件。

進(jìn)一步的研究可以考慮當(dāng)政府環(huán)境規(guī)制作用于雙渠道低碳供應(yīng)鏈時(shí)，會(huì)對(duì)供應(yīng)鏈各參與方產(chǎn)生怎樣的影響。還可以考慮隨機(jī)需求下的供應(yīng)鏈低碳決策，當(dāng)非低碳產(chǎn)品與低碳產(chǎn)品存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系時(shí)，低碳供應(yīng)鏈決策者應(yīng)如何制定相應(yīng)的策略。

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