R&D投資策略對再制造供應(yīng)鏈運作模式的影響

高 鵬 ，聶佳佳，陸玉梅

（1.江蘇理工學(xué)院 商學(xué)院，江蘇 常州 213001；2.江蘇大學(xué) 管理學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013；3.西南交通大學(xué) 經(jīng)濟管理學(xué)院，成都 610031）

近年來，隨著社會可持續(xù)發(fā)展的不斷深化，資源 循環(huán)利用越來越受到國家的重視。黨的十八大報告提出“推進綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展，建設(shè)美麗中國”的宏偉目標(biāo)，而“循環(huán)發(fā)展”的最高境界就是再制造。一些有遠見的外國企業(yè)如柯達、戴爾、卡特比勒等從上世紀(jì)就開始重點關(guān)注這一問題，并且從中獲得了巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。越來越多的學(xué)者開始關(guān)注再制造供應(yīng)鏈這一領(lǐng)域。文獻[1-6]中分別從廢舊品回收模式中的渠道選擇、生產(chǎn)者延伸責(zé)任制度、領(lǐng)導(dǎo)力量以及責(zé)任承擔(dān)偏好等角度進行了詳細研究。隨著美國等國家再制造產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中的比重越來越高，很多獨立再制造商（IR）開始單獨承擔(dān)起再制品回收、再制造及銷售的所有流程，這給原制造商（OEM）帶來了很大威脅。一些學(xué)者也開始轉(zhuǎn)向再制造供應(yīng)鏈具體運作策略的研究。Groenevelt等[7]研究了在面臨再制造商競爭時，制造商的定價與再制造策略。Ferguson 等[8]分析了制造商為阻止再制造商進入所采取的市場策略。熊中楷等[9]首次研究了制造商作為再制造商經(jīng)銷商的合作模式，分析了在合作模式下消費者對再制造產(chǎn)品的接受度、生產(chǎn)成本對生產(chǎn)商盈利的影響。王凱等[10]把上述研究做了擴展，研究了考慮回收情況下兩個周期內(nèi)制造商與再制造商的合作模式。郭軍華等[11]基于消費者對新產(chǎn)品及再制造產(chǎn)品支付意愿的不一致，考慮兩種產(chǎn)品的競爭關(guān)系，研究了再制造閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價策略及協(xié)調(diào)機制，并分析了消費者對再制品的支付意愿對定價及系統(tǒng)利潤的影響。

現(xiàn)階段對再制造供應(yīng)鏈運作策略的研究盡管取得了一定成就，但均忽略了供應(yīng)鏈中的研發(fā)（R&D）投資活動對運作策略產(chǎn)生的重要影響。事實上，R&D 不僅是一個企業(yè)內(nèi)生增長的驅(qū)動因素，而且會對其他戰(zhàn)略伙伴或競爭者產(chǎn)生重要影響，這一點已成為許多現(xiàn)代企業(yè)和學(xué)者的共識。文獻[12-14]中研究了水平合作R&D 對供應(yīng)鏈績效、各方利潤產(chǎn)生的影響。Ge等[15]重點考察了溢出效應(yīng)對垂直供應(yīng)鏈中制造商、零售商等成員各自利潤的影響，具體分析了他們提高知識共享的動機。孟衛(wèi)東等[16]考慮最終產(chǎn)品具有網(wǎng)絡(luò)外部性，建立了網(wǎng)絡(luò)外部性環(huán)境下基于溢出效應(yīng)的供應(yīng)鏈縱向合作研發(fā)博弈模型，研究了供應(yīng)鏈上下游企業(yè)在3種合作研發(fā)模式下的研發(fā)策略，分析了網(wǎng)絡(luò)外部性、溢出效應(yīng)及合作模式對企業(yè)研發(fā)策略的影響。孫曉華等[17]構(gòu)建了同時包括水平技術(shù)溢出和垂直技術(shù)溢出的三階段古諾德競爭模型，考察了水平和垂直溢出率對不同研發(fā)模式下企業(yè)投資的影響。然而，上述研究均局限于正向供應(yīng)鏈領(lǐng)域，涉及逆向再制造供應(yīng)鏈中R&D 投資問題的文獻則尚未見。

從本質(zhì)上講，回收再制造過程其實是針對損壞或?qū)髲U的零部件重新回收以及進行再制造工程設(shè)計，采用一系列相關(guān)的先進制造技術(shù)，使再制造產(chǎn)品質(zhì)量達到或超過新品[18]。由此可見，再制造產(chǎn)業(yè)其實是一種高技術(shù)修復(fù)和改造產(chǎn)業(yè)，其中蘊含了大量的技術(shù)創(chuàng)新活動。各國政府及大企業(yè)已開始重視再制造產(chǎn)業(yè)中的R&D問題。如2009年12月，美國再制造巨頭卡特比勒與廣西玉柴股份有限公司合資成立研發(fā)中心，致力于再制造發(fā)動機和零部件方面的技術(shù)R&D[19]；2010年7月，由18家國內(nèi)汽車生產(chǎn)企業(yè)、科研院校等單位成立了“汽車產(chǎn)品回收利用產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”，重點開展汽車產(chǎn)品可拆解性設(shè)計、可回收性設(shè)計與綠色供應(yīng)鏈關(guān)鍵技術(shù)R&D 研究[20]。很顯然，再制造供應(yīng)鏈中的R&D活動由于在降低再制造成本、提升再制品質(zhì)量方面的重要作用，勢必會對供應(yīng)鏈成員的運作策略產(chǎn)生重大影響。

鑒于此，本文致力于研究再制造供應(yīng)鏈不同運作模式下的R&D 投資策略問題，分析開展R&D投資活動后，再制造供應(yīng)鏈的社會效應(yīng)及成員利潤發(fā)生怎樣的改變，R&D 活動在不同的運作模式下產(chǎn)生的效應(yīng)有何差異；進而分析供應(yīng)鏈成員的模式偏好變化，比較R&D 活動對各成員產(chǎn)生的價值。希望本文結(jié)果能為再制造閉環(huán)供應(yīng)鏈的R&D 投資策略提供幫助。

1 模型的建立

考慮單一OEM 和單一IR 構(gòu)成的供應(yīng)鏈系統(tǒng)，OEM 負(fù)責(zé)新產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售，IR 負(fù)責(zé)廢舊品回收和再制造。消費者認(rèn)為再制品無論在功能、質(zhì)量還是耐用度方面均與新產(chǎn)品存在一定差距，故支付意愿較低，從而造成新產(chǎn)品和再制品的價格存在差異。OEM 和IR 之間存在競爭與合作兩種運作關(guān)系。IR 開展以降低再制造成本為目的的研發(fā)活動。

1.1 符號約定

基本參數(shù)符號及相關(guān)說明：

pn——新產(chǎn)品的零售價格，為原制造商的決策變量

pr——再制品的零售價，為再制品銷售方（可能為IR，也可能為OEM）的決策變量

c——新產(chǎn)品的單位制造成本，為常量cr——IR 開展R&D 活動前的再制品的單位制造成本，為常量。顯然，有cr＜c，本文設(shè)定cr=θc，其中，0＜θ＜1，體現(xiàn)了再制造成本的大小

qn，qr——新產(chǎn)品和再制品的需求量。根據(jù)文獻[7-9]以及消費者效用的相關(guān)理論，在價格競爭下，新產(chǎn)品和再制品需求量為：

式中，ρ（0＜ρ＜1）為消費者對再制品的接受程度，ρ越大，表示再制造品越受消費者歡迎，相同價格的情況下再制品需求量越大，新產(chǎn)品需求量越小。特別地，本文把ρ/θ稱為再制造活動的價值成本比，該值較大說明投入較小的成本可吸引較多的消費者購買再制品，因而該比值體現(xiàn)了再制造活動的經(jīng)濟性，可以用該比值衡量再制造產(chǎn)業(yè)的成熟性。

x——IR開展R&D 活動的產(chǎn)出額。IR 開展R&D活動后其再制造成本降低為θc-x

I——IR 開展R&D 活動的投資成本

顯然，IR的R&D產(chǎn)出額x與R&D投資成本（包括技術(shù)、設(shè)備和人工等投入）密切相關(guān)。根據(jù)孫曉華等[17]的研究，設(shè)I（x）=tx2/2，其中t為IR 研發(fā)投資成本系數(shù)。即R&D 投資成本為投資產(chǎn)出的凸函數(shù)，這與很多企業(yè)的實際情況是相符的。

下標(biāo)j分別為：原制造商（OEM）、再制造商（IR）和供應(yīng)鏈（S）；上標(biāo)i分別為：一體化模式（C）、分散合作模式（FH）和分散化競爭模式（FJ）；上標(biāo)中含*表示最優(yōu)值。文中其他變量若出現(xiàn)上下標(biāo)，含義同此。

1.2 模型假設(shè)

本文用到如下假設(shè)：

（1）首先由IR進行R&D投資決策，然后OEM和IR進行價格博弈。這是因為研發(fā)決策屬于企業(yè)戰(zhàn)略層決策，而價格決策僅為作業(yè)層決策[12-13]。

（2） 在分散決策時，OEM 和IR 進 行Stackelberg主從博弈，其中，IR 為主導(dǎo)者，原制造商為追隨者。該點可從如下得到佐證：①在美國，法律規(guī)定IR 不需經(jīng)過OEM 的授權(quán)便可從事該品牌廢舊產(chǎn)品的再制造，為再制造商成為市場主導(dǎo)者創(chuàng)造了有利條件。②全球最大的再制造商之一的卡特彼勒在與路虎的合作中已成為其再制造產(chǎn)品的全球首選供應(yīng)商，資金實力非常雄厚。這說明，再制造商有實力成為主導(dǎo)者[9]。

（3）IR 進行研發(fā)投資后，其再制造單位成本始終大于0，即θc＞x；OEM 的單位成本小于市場規(guī)模，即c＜1。

（4）本文僅考慮單周期下OEM 和IR 的價格博弈和數(shù)量博弈模型。所有信息均為兩者的共同知識且雙方均為風(fēng)險中性決策者。

2 分散模式下的研發(fā)決策

2.1 競爭模式（FJ）

在該模式下，OEM 負(fù)責(zé)進行新產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售，IR 進行廢舊品的再制造并通過自有渠道進行銷售，兩者在市場上形成價格競爭。在現(xiàn)實生活中，諸如打印機墨盒、硒鼓等普通的易耗品具有使用周期短、可再制造部分回收迅速、再制造過程簡單等特點，因此，再制造品和新產(chǎn)品之間的競爭尤為激烈。像惠普等主要的打印機供應(yīng)商經(jīng)常要通過質(zhì)量提升等方法才能保持相對于IR 的競爭優(yōu)勢。該模式的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。該種運作模式下，IR 進行研發(fā)投資的三階段博弈順序描述為：①IR 決定R&D 投資水平；②IR 根據(jù)投資水平?jīng)Q定再制品售價；③OEM根據(jù)再制品價格決定新產(chǎn)品價格。

圖1 再制造商和原制造商競爭模型

根據(jù)上述分析，該模式博弈模型為：

采用逆向歸納法進行求解，得到FJ模式下新產(chǎn)品和再制品關(guān)于R&D 投資產(chǎn)出的均衡價格和需求分別為：

代回式（7），可得FJ模式下IR 關(guān)于R&D 投資決策的利潤為

求解可得到均衡R&D產(chǎn)出水平表達式，代回式（2）、（3），可求得FJ模式下新產(chǎn)品和再制品的價格、需求表達式以及雙方的利潤表達式，具體如表1所示。

2.2 分散合作模式（FH）

在該模式下，OEM 充當(dāng)IR 經(jīng)銷商的角色。例如作為世界范圍內(nèi)著名的機械設(shè)備再制造商，卡特比勒公司經(jīng)常與路虎、伊頓、利行星等擁有多種銷售渠道的制造商簽訂再制造供銷協(xié)議，由卡特比勒進行廢舊品的回收和再制造，然后以一定批發(fā)價w把再制品批發(fā)給制造商（OEM），由制造商負(fù)責(zé)再制品的銷售。其結(jié)構(gòu)如圖2所示。該種運作模式下，IR進行研發(fā)投資的三階段博弈順序描述為：①IR 決定R&D 投資水平；②IR 根據(jù)R&D 產(chǎn)出水平?jīng)Q定再制品批發(fā)價；③OEM 根據(jù)再制品批發(fā)價決定再制品和新產(chǎn)品零售價。

表1 3種模式的均衡解和最優(yōu)利潤

圖2 再制造商和原制造商合作模型

根據(jù)上述分析，該模式博弈模型為：

采用逆向歸納法進行求解，得到FH 模式下新產(chǎn)品和再制品關(guān)于R&D 投資產(chǎn)出的均衡售價、批發(fā)價和需求分別為：

代回式（6），可得FH 模式下IR 關(guān) 于R&D 投資決策的利潤為

求解可得到均衡R&D 產(chǎn)出水平表達式，代回式（5）、（6），可求得FH 模式下新產(chǎn)品和再制品的價格、需求表達式以及雙方的利潤表達式（見表1）。

3 一體化決策模式（C）

該模式是指建立一個理想化的集權(quán)型的組織，原制造商和再制造商均為該組織的成員，它們均不追求自身利潤最大化，而是以供應(yīng)鏈總體利潤最大化為目標(biāo)。例如在建立“研究合資企業(yè)”的基礎(chǔ)上，2006年，康明斯公司和東風(fēng)汽車有限公司通過55%～45%的出資比在武漢建立了一個新型研發(fā)中心來協(xié)調(diào)兩者之間的所有研發(fā)活動，該研發(fā)中心即屬于一體化決策模式。結(jié)構(gòu)如圖3 所示。在該種運作模式下，供應(yīng)鏈同時決定研發(fā)投資水平，新產(chǎn)品和再制品的零售價格以實現(xiàn)供應(yīng)鏈整體利潤最大化。

圖3 一體化模式結(jié)構(gòu)圖

根據(jù)上述分析，該模式?jīng)Q策模型為

該表達式分別對pn、pr求導(dǎo)，另一階導(dǎo)數(shù)為0，聯(lián)立求解得到C模式下新產(chǎn)品和再制品關(guān)于R&D投資產(chǎn)出的均衡售價、批發(fā)價和需求分別為：

然后把利潤表達式同時對x求導(dǎo)，令其為0，再與式（9）聯(lián)立可以得到所有決策變量以及供應(yīng)鏈各成員利潤表達式（見表1）。

由于IR 是開展再制造和R&D 的主體，當(dāng)再制品需求小于0或IR 利潤小于0時，整個再制造策略將變得無利可圖。因此，為保證再制造研發(fā)的順利開展，必須滿足，得出各種模式需滿足的基礎(chǔ)條件，列于表1最后一行?？傮w來講，再制造成本不能太大，研發(fā)成本系數(shù)不能太小。若再制造成本太大，其單位利潤不足以支持研發(fā)成本；若研發(fā)成本系數(shù)太小，則會引起過大的研發(fā)投入，兩者都會導(dǎo)致再制造策略無利可圖。由于

即FJ模式下的再制造成本要求最寬松，C 模式下的研發(fā)成本系數(shù)要求最嚴(yán)格，故本文假設(shè)滿足條件：

即能保證3種模式下的再制造策略均有利可圖。后面的討論若無特殊說明，均假設(shè)該條件成立。

4 分散決策下再制造商R&D 投資效應(yīng)分析

命題1當(dāng)IR 和OEM 分散決策時：①FJ模式下，pn、pr、qn與x負(fù)相關(guān)，qr與x正相關(guān)；②FH 模式下，pr、qn與x負(fù)相關(guān)，qr與x正相關(guān)，pn與x不相關(guān)。

證明由式（3）、（6）中，pn、pr、qn、qr的表達式對x求一階導(dǎo)數(shù)可得，具體過程略。

該命題表明，當(dāng)R&D 投資額為外生變量時，再制品價格和新產(chǎn)品數(shù)量隨R&D 投資水平的增大而降低，再制品數(shù)量隨R&D 投資水平的增大而增大。這說明，無論在IR和OEM 處于合作還是競爭狀態(tài)，IR開展的R&D活動都會增大其成本優(yōu)勢，使IR有動力降低再制品價格，從而增強再制品的擠兌效應(yīng)，有助于提高整個社會的綠色效應(yīng)。另外，在合作模式下，IR成本的降低僅會影響其制定的再制品批發(fā)價，因而新產(chǎn)品價格不會隨投資水平的變化而變化。

命題2當(dāng)再制造有利可圖時：①

證明①由于分別是使和取得最大值的決策變量，故顯然，成立。②由于

該命題揭示了分散決策時，IR 主導(dǎo)的R&D活動對供應(yīng)鏈雙方的經(jīng)濟價值。無論哪種模式，R&D活動都會提高IR 的利潤，即IR 進行R&D投資一定是有利可圖的。在合作模式下，R&D 活動同樣也可以提升OEM 的利潤，實現(xiàn)供應(yīng)鏈雙方的雙贏。這是由于IR 再制造成本的降低使其愿意通過降低批發(fā)價的形式降低OEM 成本，形成明顯的正向溢出效應(yīng)。但是在競爭模式下，R&D 投資成為IR 獲取競爭優(yōu)勢的重要武器，該活動通過增強再制品對新產(chǎn)品的擠出效應(yīng)而降低了OEM的利潤，負(fù)向溢出效應(yīng)明顯。例如Recycle Assist公司通過不斷地研發(fā)投入降低了再生墨盒的生產(chǎn)成本，通過低價銷售的方式吸引了眾多消費者，對佳能的新產(chǎn)品帶來了嚴(yán)重的威脅。佳能不得不以Recycle Assist侵權(quán)為由，通過訴訟的方式尋求產(chǎn)品保護，這引起了人們對再制品專利侵權(quán)問題的首次關(guān)注。

命題3①；②當(dāng)滿足時，；否則。其中：

證明①由于，故顯然成立。②的證明用作差法結(jié)合條件式（10）得到：

求解不等式：

并整理，即得到（2）的結(jié)論。

該命題從再制造供應(yīng)鏈整體利潤的角度闡明了R&D 活動的有效性。合作模式下，IR 主導(dǎo)的R&D活動能實現(xiàn)雙方利潤的共贏，無疑將提升供應(yīng)鏈整體利潤。但在競爭模式下，R&D 活動是否能提高供應(yīng)鏈利潤取決于再制造活動的成本價值比。只有在該比值較高的情況下，R&D 活動才能體現(xiàn)出其應(yīng)有價值，否則該活動反而將降低供應(yīng)鏈整體利潤。這是因為若再制造活動成本較高或再制品受歡迎程度較低時，R&D 活動對新產(chǎn)品的擠兌作用是一種“劣幣驅(qū)逐良幣”的過程，所以將降低社會總利潤。因此，從供應(yīng)鏈總利潤的角度，在再制品與新產(chǎn)品競爭效應(yīng)明顯的環(huán)境中，只有當(dāng)再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展成熟，再制造活動效率較高時政府才應(yīng)鼓勵再制造商開展研發(fā)活動。

5 3種模式比較分析

命題4當(dāng)再制造有利可圖時：①無論哪種模式，R&D投資水平x與再制造成本比例θ負(fù)相關(guān)；②當(dāng)；③當(dāng)。

證明①由表1中在各種模式下的表達式對θ求一階導(dǎo)數(shù)簡單可得，詳細過程略。②、③由表1中在各種模式下的表達式用作差法，并結(jié)合條件式（10）得到：

該命題表明，無論在哪種運作模式下，再制造成本越低，IR投入的R&D投資額越多，即R&D 投 資產(chǎn)生的邊際效應(yīng)會隨著再制造活動經(jīng)濟性的增加而越發(fā)明顯。比較不同研發(fā)模式，競爭模式下吸引的R&D 投資額高于合作模式，這是因為合作模式下，IR 開展R&D 投資產(chǎn)生的利潤一部分要通過降低批發(fā)價的形式轉(zhuǎn)移至OEM，IR 研發(fā)動力較低。合作模式下雙方進行一體化研發(fā)決策能吸引比分散決策更多的R&D 投資，然而，在競爭模式下該結(jié)論則未必成立。只有當(dāng)再制造成本較小時才能得到相似的結(jié)論；而當(dāng)再制造成本較高時，分散決策下的R&D 投資額對IR 產(chǎn)生的邊際效應(yīng)更高，因而投入的R&D 投資額甚至?xí)哂谝惑w化研發(fā)。

命題5當(dāng)再制造有利可圖時：① 當(dāng)θ＞時；②當(dāng)時，。

證明由表1中在各種模式下的表達式用作差法并結(jié)合條件式（10）得到：

該命題表明，各種模式下再制品數(shù)量的大小關(guān)系與R&D 投資額之間的關(guān)系是一致的，即合作模式始終最低。當(dāng)再制造單位成本較低時一體化模式最高，競爭模式次之；當(dāng)再制造單位成本較高時競爭模式最高，一體化模式次之。這說明，從提高社會綠色效應(yīng)的角度出發(fā)，當(dāng)再制造活動比較“經(jīng)濟”時，政府應(yīng)該鼓勵I(lǐng)R 開展一體化研發(fā)模式，否則應(yīng)鼓勵I(lǐng)R 在進行R&D 活動的同時與OEM 開展適當(dāng)競爭。

命題6當(dāng)再制造有利可圖時：①

證明由式（4）、（7）和式（10），以及表1中在各種模式下的表達式用作差法可得：

該命題表明，比較另外兩種R&D 模式，競爭模式下的R&D 投資能夠獲得最低的再制品售價和新產(chǎn)品售價，因而最受消費者青睞。而合作研發(fā)模式下的再制品售價最高，一體化研發(fā)模式次之。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因除了各模式的內(nèi)部機制外，還有一個原因在于合作模式下IR 的R&D 投資額最少，成本降低的幅度最小，因而IR 降價的動力也最小。而競爭模式下，IR 進行R&D 投資的動力最為明顯。因此，從提高消費者剩余的角度，政府應(yīng)鼓勵I(lǐng)R 與OEM 進行適當(dāng)競爭。

命題7當(dāng)再制造有利可圖時：①當(dāng)

證明由表1中在各種模式下的表達式用作差法，并結(jié)合條件式（10）可得：

求解關(guān)于θ二次項的不等式，可以得到結(jié)論3。

該命題表明，當(dāng)再制造策略有利可圖時，若再制造成本較低，則IR 的利潤在一體化研發(fā)模式下最高，競爭模式下次之，合作模式下最低；若再制造成本較高，IR 的利潤在競爭模式下最高，一體化研發(fā)模式下次之，合作模式下最低。由于合作模式下IR創(chuàng)造的逆向利潤很大一部分將與OEM 分享，再加上IR 開展R&D 活動的動力不足，故該模式下IR的利潤明顯小于另兩種模式。而當(dāng)再制造成本較低時，一體化研發(fā)模式能吸引較高的R&D 投資，產(chǎn)生較高的邊際利潤，因此，IR 的研發(fā)模式偏好為C＞FJ＞FH；當(dāng)再制造成本較高時，競爭模式下的再制品數(shù)量最高，因此，IR 的研發(fā)模式偏好為FJ＞C＞FH。

6 數(shù)值仿真

由于表1中各方利潤的表達式太復(fù)雜，難以用理論分析的方法進行研究，故本部分采用數(shù)值仿真的方法研究3種研發(fā)模式下OEM 的利潤和供應(yīng)鏈總利潤大小，進一步分析再制品接受程度和再制造成本大小對IR 運作模式選擇的影響，并且分析R&D 活動對供應(yīng)鏈價值的影響。

通過對某地區(qū)相關(guān)再制造企業(yè)以及當(dāng)?shù)叵M者對再制品接受程度的調(diào)研，設(shè)定再制造供應(yīng)鏈中的重要參數(shù)為：c=0.8，t=10，ρ=0.8。首先研究再制造成本θ對各種研發(fā)模式下OEM 的利潤和供應(yīng)鏈總利潤的影響。用Matlab7.0作圖得到圖4、5。

圖4 再制造成本對OEM 利潤影響

圖5 再制造成本對供應(yīng)鏈總利潤影響

觀察圖4、5可得：

（1）當(dāng)IR 開展R&D 活動時，競爭模式和一體化模式下，OEM 的利潤隨再制造成本的上升而增大，但一體化模式下的利潤變動幅度明顯高于競爭模式；而合作模式下，OEM 的利潤則隨再制造成本的上升而緩慢降低。這是由于合作模式OEM 和IR 共享逆向利潤，該利潤會受到較高再制造成本的影響。但該模式下的OEM 利潤仍大于另兩種模式，OEM 的模式偏好大多數(shù)情況下為FH＞C＞FJ，只有當(dāng)再制造成本很低時為FH＞FJ＞C。

（2）不管哪種研發(fā)模式，供應(yīng)鏈總利潤都隨著再制造成本的上升而降低，整體供應(yīng)鏈的模式偏好始終為C＞FH＞FJ。

接下來研究IR 開展的R&D 投資活動對IR 和供應(yīng)鏈總價值的影響。此研究是基于IR 開展R&D 活動前后各方利潤的變動情況。由命題3可知，再制造價值成本比ρ/θ會影響R&D 價值的正負(fù)，因而此處也分析該比值對各方價值的影響。用Matlab7.0作圖得到圖6、7。

圖6 ρ/θ對各模式IR 研發(fā)價值的影響

圖7 ρ/θ對各模式供應(yīng)鏈研發(fā)價值的影響

由圖6、7可得：

（1）無論哪種模式，IR 從R&D 活動中獲得的價值始終大于0，并且，該價值隨再制造活動價值成本比例的增大而上升。這說明，再制品的接受程度越高，再制造活動成本越低（表明再制造活動越經(jīng)濟），IR 開展R&D 活動的動力越大。由圖6 還可見，一體化研發(fā)模式中研發(fā)價值的上升速度高于另兩種模式，而合作模式下得到的研發(fā)價值始終小于競爭模式。因此，從研發(fā)活動創(chuàng)造價值的角度，絕大多數(shù)情況下IR 的模式偏好為C＞FJ＞FH。

（2）無論哪種模式，R&D 活動對供應(yīng)鏈整體產(chǎn)生的價值始終與再制造活動的經(jīng)濟性正相關(guān)。由圖7還可知，供應(yīng)鏈價值的變動速度在合作模式下最慢，其次是競爭模式，最快是一體化研發(fā)模式。這說明，一體化模式下R&D 活動對供應(yīng)鏈產(chǎn)生的邊際效應(yīng)最高，其價值也是3種模式中最高的。因此，無論從總利潤角度還是從R&D 活動創(chuàng)造價值的角度，政府都應(yīng)該鼓勵一體化研發(fā)模式。特別是在競爭模式下，形成一體化研發(fā)甚至有利于OEM 利潤的最大化。

最后，分析消費者對再制品的接受程度和再制造成本的組合對再制造商模式選擇的影響。IR 的模式偏好區(qū)域圖如圖8所示。圖8中粗實線為再制造有利可圖的分界線。

圖8 IR 的模式選擇區(qū)域圖（基于ρ和θ 的組合）

由圖8可見，F(xiàn)H 區(qū)域位于圖形的左上角，說明只有當(dāng)再制造效率低下，再制造商無利可圖時才有選擇合作模式的動機。當(dāng)再制造有利可圖時（粗實線又下角部分），IR 只會選擇FJ或C模式。具體而言，當(dāng)ρ較?。ㄐ∮趫D中x）時，只要θ在可行的范圍內(nèi)IR都會選擇FJ模式；當(dāng)ρ較大（大于圖中x）時，若θ較大，IR偏好于FJ模式，若θ較小則會選擇C模式。在此范圍內(nèi)，隨著ρ的增大，IR 選擇C 模式的可能性也不斷增大。這說明，當(dāng)消費者對再制品接受度相對較低時，只要再制品仍有利可圖，IR 就會選擇和OEM 展開價格競爭而不會參與一體化戰(zhàn)略。因為獨立開展的R&D 活動會給其帶來較大的競爭優(yōu)勢。而當(dāng)消費者對再制品接受度較高，且再制造成本較低，即再制造效率較高的情況下，IR 則可能選擇一體化模式，甚至當(dāng)接受度達到0.9時，IR 一定會選擇一體化模式。這進一步說明了隨著再制造價值成本比的上升，一體化研發(fā)價值的上升速度要高于FJ模式下的研發(fā)價值。

總而言之，對于一個開展研發(fā)投資的再制造商而言，隨著再制品接受程度的提升和再制造成本的降低，在運作模式方面將會選擇一條合作-競爭-一體化的優(yōu)化路徑。例如全球最大的再制造供應(yīng)商卡特比勒在全球推廣其再制造業(yè)務(wù)時，在不同地區(qū)采取了不同的策略。例如卡特比勒曾經(jīng)把在中國上海、江蘇等地的再制品銷售業(yè)務(wù)外包給利星行等經(jīng)銷商，這是由于中國消費者中占據(jù)主導(dǎo)的是“一次性”消費理念，對再制品的接受度較低，并且廢舊品回收成本也相對較高。而在歐美等一些再制品接受程度較高的國家，卡特比勒不僅通過并購和建設(shè)獨立再制造工廠等方式擴展業(yè)務(wù)，并主要通過自有渠道進行銷售，直接與其他生產(chǎn)商展開競爭。而在2009年12月，卡特比勒與廣西玉柴股份有限公司成立合資公司，為玉柴柴油發(fā)動機和零部件以及部分卡特彼勒柴油發(fā)動機和零部件提供再制造服務(wù)，一體化運作模式初顯。這也是由于近年來隨著國家對循環(huán)經(jīng)濟和再制造的大力宣傳，人們對再制造的接收程度有了顯著提升，再加上國家對再制造持續(xù)投入的財政補貼降低了再制造成本，一體化模式開始成為卡特比勒的最優(yōu)選擇。

7 結(jié) 論

本文通過博弈論研究了由一個原制造商（OEM）和一個獨立再制造商（IR）構(gòu)成的再制造供應(yīng)鏈系統(tǒng)，該系統(tǒng)中IR 進行以降低再制造成本為目的的R&D 投資，并且新產(chǎn)品和再制品存在價格競爭。研究得出：

（1）再制品價格和新產(chǎn)品數(shù)量隨R&D 投資水平的增大而降低，再制品數(shù)量隨R&D 投資水平的增大而增大。

（2）無論在哪種運作模式下，R&D 投資額均與再制造成本負(fù)相關(guān)。合作模式下IR 的R&D 投資額始終最低，再制造成本較小時，一體化模式下的R&D 投資額高于競爭模式，在制造成本較高時則相反；各種模式下再制品數(shù)量的大小關(guān)系與R&D投資額之間的關(guān)系類似。

（3）合作模式下的R&D 活動能同時提升OEM、IR 及供應(yīng)鏈三者利潤。競爭模式下的R&D活動能提升IR 利潤，但會降低OEM 利潤。當(dāng)再制造活動價值成本比較高時，競爭模式下的R&D 能提升供應(yīng)鏈整體利潤，否則會降低供應(yīng)鏈整體利潤。

（4）從經(jīng)濟利潤的角度，OEM 的模式偏好大多數(shù)情況下為FH＞C＞FJ，供應(yīng)鏈的模式偏好始終為C＞FH＞FJ。若再制造接受程度較低且成本較高時，IR 偏向于選擇FH 模式，再制造接受度較高且成本較低時，IR 偏向于選擇C模式，其他情形IR 則可能選擇FJ模式。

（5）從R&D 活動創(chuàng)造的價值的角度，IR 的模式偏好絕大多數(shù)情況下為C＞FJ＞FH，供應(yīng)鏈的模式偏好在再制造活動價值成本比較高時為C＞FJ＞FH，較低時為C＞FH＞FJ。

本文可以從如下方面進行后續(xù)研究：①進一步考慮R&D 活動存在溢出效應(yīng)的情況；②進一步考慮OEM 和IR 同時進行成本降低型R&D 活動的情況；③進一步研究提升產(chǎn)品質(zhì)量型R&D 活動對再制造供應(yīng)鏈產(chǎn)生的效應(yīng)。