專利保護(hù)與政府獎懲對閉環(huán)供應(yīng)鏈利潤的影響

梁喜 魏承莉

【摘要】在一個制造商、一個零售商、一個再制造商組成的閉環(huán)供應(yīng)鏈中，以制造商為供應(yīng)鏈主導(dǎo)者，構(gòu)建無專利授權(quán)和有專利授權(quán)兩種模式下的分析模型，探討了專利保護(hù)和政府獎懲對閉環(huán)供應(yīng)鏈決策的影響。結(jié)果表明：無專利授權(quán)時，隨著懲罰成本上升，批發(fā)價和零售價會增加，回收價、市場和回收需求會減少，原制造商有利潤最大值，而零售商和再制造商有利潤最小值;有專利授權(quán)時，政府補(bǔ)貼不影響批發(fā)價、零售價和市場需求，但隨著政府補(bǔ)貼上升，回收價、回收需求和授權(quán)費(fèi)會增加，供應(yīng)鏈所有成員利潤都會增加;當(dāng)無專利授權(quán)下的懲罰成本較大時，可以使專利授權(quán)下的批發(fā)價和零售價低于無專利授權(quán)下;當(dāng)懲罰成本與政府補(bǔ)貼滿足一定關(guān)系時，可以使原制造商和再制造商利潤在有專利授權(quán)時更大。

【關(guān)鍵詞】閉環(huán)供應(yīng)鏈;專利保護(hù);政府獎懲;再制造

【中圖分類號】F274 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1004-0994（2019）07-0109-10

一、引言

根據(jù)我國專利法規(guī)定，具有專利的產(chǎn)品只有在專利授權(quán)下才能進(jìn)行生產(chǎn)制造，這其中包括新產(chǎn)品和再制造產(chǎn)品。然而，近年來，專利侵權(quán)的事件屢見不鮮。高通和魅族、蘋果和三星之間進(jìn)行了長達(dá)數(shù)年的專利之戰(zhàn)，華為也曾控訴三星侵犯知識產(chǎn)權(quán)。2018年1月，酷派集團(tuán)在深圳中院起訴小米等四家公司的專利侵權(quán)。同樣在再制造企業(yè)中，專利侵權(quán)事件也經(jīng)常發(fā)生，如佳能公司起訴Recycle Assist公司的再生墨盒侵犯了其在日本的專利，經(jīng)過43個月后該案以佳能公司勝訴告終，美國的再制造專利訴訟案例“刨床案”“帆布車頂案”“罐頭加工案”也引起了較大的社會反響。針對專利保護(hù)問題，我國政府在博鰲亞洲論壇2018年年會上明確提出要加強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，此后中美就經(jīng)貿(mào)磋商發(fā)表的聯(lián)合聲明中也明確表示，雙方高度重視知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，同意加強(qiáng)合作，我國將推進(jìn)包括《專利法》在內(nèi)的相關(guān)法律法規(guī)修訂工作。上述事件意味著我國專利保護(hù)政策及政府獎懲機(jī)制會日趨完善，對于閉環(huán)供應(yīng)鏈企業(yè)而言，需要積極關(guān)注政策變化并充分考慮政策變化對閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)造成的影響，這樣企業(yè)才能在競爭日趨激烈的市場中發(fā)展壯大。

在閉環(huán)供應(yīng)鏈的相關(guān)研究中，國內(nèi)外學(xué)者主要關(guān)注閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價與協(xié)調(diào)問題，以及政府環(huán)保政策對閉環(huán)供應(yīng)鏈決策的影響。在閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價與協(xié)調(diào)文獻(xiàn)中，Savaskan等比較了制造商、零售商和第三方回收，發(fā)現(xiàn)零售商回收是最優(yōu)選擇，并探討了零售商回收時閉環(huán)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)問題。其他國外學(xué)者還研究了新產(chǎn)品和再制造產(chǎn)品的差異，市場需求的不穩(wěn)定性，供應(yīng)鏈內(nèi)部競爭以及渠道力量的影響。劉光富等研究了原制造商和第三方再制造商同時進(jìn)行再制造的情況，并分析了雙渠道模式下三種產(chǎn)品競爭的定價策略。洪憲培等研究了雙渠道下三種回收渠道的決策。倪明等則在不確定需求條件下分析了雙渠道下三種回收渠道的決策。此外，在政府環(huán)保政策對閉環(huán)供應(yīng)鏈決策影響文獻(xiàn)中，Mitra等對比了單獨(dú)補(bǔ)貼制造商、單獨(dú)補(bǔ)貼再制造商和同時補(bǔ)貼二者對閉環(huán)供應(yīng)鏈決策的影響。Wang等比較了一次性補(bǔ)貼、回收補(bǔ)貼、研發(fā)補(bǔ)貼以及生產(chǎn)補(bǔ)貼對回收和再制造的影響，發(fā)現(xiàn)組合補(bǔ)貼的方式比單獨(dú)補(bǔ)貼的方式更優(yōu)。上述文獻(xiàn)探討了閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價與協(xié)調(diào)問題或者政府環(huán)保政策對閉環(huán)供應(yīng)鏈決策的影響，但是并未考慮專利保護(hù)背景。

近年來，閉環(huán)供應(yīng)鏈中的專利保護(hù)問題逐漸受到學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。熊中楷等探討了專利保護(hù)對舊產(chǎn)品回收的影響，并構(gòu)建了收益分享和費(fèi)用分擔(dān)契約協(xié)調(diào)模型。申成然等研究了專利保護(hù)下閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價決策和協(xié)調(diào)問題。王建明在專利保護(hù)下的閉環(huán)供應(yīng)鏈中探討了新產(chǎn)品和再制造產(chǎn)品的差別定價問題。曹曉剛等在專利保護(hù)條件下，分析了隨機(jī)市場需求時的閉環(huán)供應(yīng)鏈定價決策問題。鄭本榮等在專利保護(hù)條件下，分析了雙渠道閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價決策與協(xié)調(diào)問題。聞卉等在原制造商有專利權(quán)且允許第三方進(jìn)行再制造條件下，分析了零售商占主導(dǎo)時的閉環(huán)供應(yīng)鏈最優(yōu)定價策略。上述文獻(xiàn)討論了專利保護(hù)對閉環(huán)供應(yīng)鏈決策的影響，但是并未考慮政府獎懲機(jī)制的影響。

國內(nèi)學(xué)者申成然等在專利保護(hù)條件下，分析了政府激勵回收活動的補(bǔ)貼機(jī)制和閉環(huán)供應(yīng)鏈?zhǔn)找娣窒韰f(xié)調(diào)機(jī)制。該研究雖然探討了政府補(bǔ)貼的影響，但是并不能深刻揭示為什么實踐中仍然有很多再制造企業(yè)在未經(jīng)專利授權(quán)下進(jìn)行再制造，即專利保護(hù)政策的完善一定是在政府獎懲機(jī)制雙向調(diào)節(jié)下才能實現(xiàn)的。鑒于此，本文在單個制造商、單個零售商、單個第三方再制造商組成的閉環(huán)供應(yīng)鏈中，以制造商作為閉環(huán)供應(yīng)鏈的領(lǐng)導(dǎo)者，構(gòu)建了無專利授權(quán)和有專利授權(quán)兩種模式下的閉環(huán)供應(yīng)鏈分析模型，探討了專利保護(hù)和政府獎懲機(jī)制對閉環(huán)供應(yīng)鏈及其成員的影響，嘗試深入揭示政府獎懲機(jī)制雙向調(diào)節(jié)如何有效抑制不經(jīng)專利授權(quán)再制造行為和有效激勵專利保護(hù)下的再制造行為。

二、問題描述與模型假設(shè)

本文考慮在一個原制造商、一個第三方再制造商和一個零售商組成的閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)中，原制造商生產(chǎn)唯一產(chǎn)品，以價格w批發(fā)給零售商，然后零售商以零售價格p出售給消費(fèi)者。假定新產(chǎn)品和再制造產(chǎn)品在功能和質(zhì)量上無差別，消費(fèi)者認(rèn)可度也一樣。Savaskan等將舊產(chǎn)品的回收渠道分為三種方式，即零售商回收、制造商回收和第三方回收，本文中僅考慮第一種回收方式。零售商以一定的價格r從消費(fèi)者手中回收達(dá)到使用壽命或消費(fèi)者不愿繼續(xù)使用的廢舊產(chǎn)品，第三方再制造商從零售商手中以價格R從零售商手中回收廢舊產(chǎn)品，并進(jìn)行再制造，再以價格w批發(fā)給零售商。本文將建立兩種閉環(huán)供應(yīng)鏈模式，如圖所示。

第一種模式是第三方再制造商未經(jīng)過原制造商專利授權(quán)就進(jìn)行回收再制造的模式，在該模式中考慮原制造商以專利政策為依據(jù)對第三方再制造商進(jìn)行懲罰，且第三方再制造商因為沒有得到專利授權(quán)不能享受再制造政府補(bǔ)貼;第二種模式是第三方再制造商在原制造商專利授權(quán)前提下進(jìn)行回收再制造的模式，在該模式中第三方再制造商具有專利授權(quán)，因而可以享受再制造政府補(bǔ)貼。假設(shè)在未經(jīng)專利授權(quán)模式下，第三方再制造商侵犯專利權(quán)的懲罰成本為t;在專利授權(quán)模式下，第三方再制造商需要支付專利授權(quán)費(fèi)f，同時因獲得專利授權(quán)而可以獲得再制造政府補(bǔ)貼k。市場需求函數(shù)D=a-αp，其中：a表示市場容量，α表示消費(fèi)者的價格敏感系數(shù)。原制造商生產(chǎn)成本為c，第三方再制造商生產(chǎn)成本為co，且有c>co，本文令h=c-co>0。

借鑒熊中楷等、Bakal等的研究本文建立第三方再制造商回收函數(shù)q=m+nr，其中：r是回收價格;m是在回收價格為0時消費(fèi)者自愿返還的數(shù)量，該參數(shù)可表示消費(fèi)者環(huán)保意識;n是消費(fèi)者的回收價格敏感系數(shù)，該值越大則表示消費(fèi)者對回收價格越敏感。m和n都是非負(fù)常數(shù)，r的取值為非負(fù)。假定第三方再制造商的再制造產(chǎn)品能全部售完，即q也是第三方再制造商的銷售量。用πm、πr、π3p和π分別表示原制造商利潤、零售商利潤、第三方再制造商利潤和供應(yīng)鏈整體利潤。本文采用右下標(biāo)i（i=1，2）區(qū)分兩種模式。當(dāng)i=l時，表示未經(jīng)專利授權(quán)，政府專利法支持原制造商對第三方再制造商懲罰的模式;當(dāng)i=2時，表示在專利授權(quán)下，政府對第三方再制造商進(jìn)行補(bǔ)貼的模式。

三、模型分析

1.未經(jīng)專利授權(quán)的閉環(huán)供應(yīng)鏈模式。在本模型中，原制造商和第三方再制造商構(gòu)成三階段博弈關(guān)系。原制造商先確定產(chǎn)品批發(fā)價格w，第三方再制造商根據(jù)原制造商的決策，確定自己從零售商手中的回收價格R，零售商根據(jù)原制造商和第三方再制造商的決定確定零售價格p和從消費(fèi)者手中回收廢舊產(chǎn)品的回收價格r。原制造商對第三方再制造商的懲罰t作為外生變量來考慮。

原制造商、第三方再制造商和零售商三方的利潤函數(shù)分別是：

命題1表明，隨著t增大，w1*和p1*也增大，意味著懲罰成本被轉(zhuǎn)嫁給消費(fèi)者，即第三方再制造商在專利侵權(quán)下進(jìn)行再制造，本來是為了逃避原制造商收取的專利費(fèi)，增加自己的利潤，卻會遭到原制造商的懲罰，且隨著原制造商懲罰力度的增大，不僅自己無法獲利，還使得消費(fèi)者為產(chǎn)品支付更高的價格。

命題3表明，在未經(jīng)專利授權(quán)時，存在最優(yōu)的t值使得原制造商的利潤最大。即原制造商在可能的情況下會將自己的懲罰力度保持在使自己利潤最大的數(shù)值，也就是說并不是原制造商的懲罰力度定的越大，對原制造商就越有利，因為若懲罰力度過大，則第三方再制造商生產(chǎn)數(shù)量會減少，且總需求量也會減少，甚至于第三方再制造商會停止再制造活動，而這并不利于原制造商提升利潤。

命題9表明，當(dāng)k和t符合一定條件時，第三方再制造商為追求利潤最大化，會主動選擇在專利授權(quán)下進(jìn)行生產(chǎn)。即政府如果想要創(chuàng)造環(huán)境以促進(jìn)第三方再制造商主動選擇專利授權(quán)下的生產(chǎn)環(huán)境，不僅需要通過懲罰機(jī)制以避免第三方再制造商的僥幸心理，而且也需要適當(dāng)提高對第三方再制造的補(bǔ)貼，以保證第三方再制造商能夠獲利。

命題10表明，當(dāng)供應(yīng)鏈懲罰成本t高于一定閾值時，專利授權(quán)模式下產(chǎn)品的批發(fā)價格更低，即供應(yīng)鏈懲罰成本t足夠大時，專利授權(quán)情形有利于降低零售商成本。此時，零售商也會有動力打擊違法再制造生產(chǎn)，幫助政府舉報違法再制造活動。

命題11表明，當(dāng)供應(yīng)鏈懲罰成本t高于一定閾值時，會導(dǎo)致專利授權(quán)下產(chǎn)品的零售價格更低，即供應(yīng)鏈懲罰成本t足夠大時，專利授權(quán)情形有利于消費(fèi)者?？梢钥闯?，如果第三方再制造商侵權(quán)生產(chǎn)，只要原制造商懲罰力度足夠大，則消費(fèi)者有動力推動第三方再制造商進(jìn)行專利授權(quán)生產(chǎn)，此時原制造商也可以鼓動消費(fèi)者來保護(hù)自己專利的合法利益。

命題12表明，當(dāng)k和t符合一定條件時，零售商在專利授權(quán)模式下的回收成本更低，即滿足一定條件時，零售商在專利授權(quán)模式下可以降低自己的回收成本。此時，零售商也會有動力打擊違法再制造生產(chǎn)，幫助政府舉報違法再制造活動。

命題13表明，當(dāng)k和t符合一定條件時，第三方再制造商在專利授權(quán)下的回收成本更低。此命題與命題12對應(yīng)，同時也降低了零售商和第三方再制造商的回收成本。不過此處會降低消費(fèi)者的回收動力，不利于環(huán)保。

命題14表明，當(dāng)k和t符合一定條件時，在專利授權(quán)模式下零售商回收的最優(yōu)回收量更高。即專利授權(quán)可以促進(jìn)回收數(shù)量的增長，提高對環(huán)境的保護(hù)力度，這是政府可以調(diào)控的依據(jù)，畢竟政府補(bǔ)貼第三方再制造商不是為了盈利，而是為了促進(jìn)環(huán)保和廢舊品的回收再制造。

命題15表明，當(dāng)供應(yīng)鏈懲罰成本t大于一定閾值時，在專利授權(quán)模式下市場需求量會更大。對該產(chǎn)品的市場拓展來說，有更多的人使用該產(chǎn)品，必然可以帶動宣傳，逐步增大市場的潛在需求。

命題16表明，如果原制造商的懲罰t和政府補(bǔ)貼k能夠相互配合，可以迫使第三方再制造商選擇專利授權(quán)下進(jìn)行再制造，從而使原制造商實現(xiàn)其利潤最大化。即政府和原制造商可以通過共同努力，讓第三方再制造商在專利授權(quán)模式下生產(chǎn)，這有利于增加原制造商的利潤。

命題17表明，對于零售商而言，如果原制造商的懲罰t和政府補(bǔ)貼k能夠相互配合，則在專利授權(quán)模式下零售商可以實現(xiàn)其利潤最大化。可見，原制造商和政府的政策在一定條件下也會影響零售商的利潤，零售商應(yīng)該密切關(guān)注政策以及原制造商的對策，適時采取一些措施以實現(xiàn)自身利潤最大化。

命題18表明，如果原制造商的懲罰t和政府補(bǔ)貼k能夠相互配合，供應(yīng)鏈總利潤在專利授權(quán)模式下更大。可見，專利授權(quán)有利于實現(xiàn)供應(yīng)鏈總利潤最大化，即有利于實現(xiàn)消費(fèi)者和社會福利最大化。

四、算例分析

為了更好地驗證上述命題結(jié)論，并通過算例得出一些新的啟示，本部分將對前面的模型參數(shù)進(jìn)行賦值。在參數(shù)的設(shè)定中，本文參考Bakal等的假設(shè)，并結(jié)合實際做了微小調(diào)整。設(shè)市場需求D=1000000-120p，廢舊產(chǎn)品的供給函數(shù)（也是再制造產(chǎn)品的銷售量）為q=1400+140r，c=400，cn=150。

從表1中可以看出：①在給定的數(shù)值下，對于命題3，臨界的t值為375.8;命題4臨界的t值為764.4;命題5臨界的t值為552.5。通過表1可以看出，當(dāng)t≥346.7時，π3p1<π3p2，所以在本數(shù)值假設(shè)下，命題3～5只需要考慮當(dāng)0≤t≤346.7的部分。此處分析表明，為滿足數(shù)值條件，t實際上具有一定的取值范圍，此處的算例就是在該取值范圍內(nèi)開展的討論分析。當(dāng)然，針對不同的賦值，結(jié)果會稍有變動。此處賦值是根據(jù)前人文獻(xiàn)并結(jié)合實際稍做了修改，所以是具有代表性的。②在未經(jīng)專利授權(quán)模式下，隨著供應(yīng)鏈懲罰成本t的增大，原制造商的利潤會急劇增長，同時，零售商和第三方再制造商的利潤會急劇下降。隨著t的增大，供應(yīng)鏈總利潤也會下降。如果原制造商、第三方再制造商和零售商集中決策，將不存在原制造商對第三方再制造商的懲罰。專利授權(quán)模式下，k增大，零售商、第三方再制造商、制造商和供應(yīng)鏈總利潤都會上升。這里可以看出分散決策對利潤的影響，即個體利潤的最大化通常會損害整體利潤的最大化。

從表2中可以看出：①未經(jīng)專利授權(quán)模式下，供應(yīng)鏈懲罰成本t確定時，在專利授權(quán)模式下回收再制造相關(guān)變量（r、R、q、π3p）對政府補(bǔ)貼k的取值要求是一致的，而第三方再制造商的利潤與環(huán)保行為緊密相關(guān)。②未經(jīng)專利授權(quán)模式下供應(yīng)鏈懲罰成本比較小時，專利授權(quán)模式下制造商利潤大于未經(jīng)專利授權(quán)模式。③未經(jīng)專利授權(quán)模式下供應(yīng)鏈懲罰成本較小時，專利授權(quán)模式下只有當(dāng)政府補(bǔ)貼k非常大時，零售商利潤才有可能大于未經(jīng)專利授權(quán)模式。不過在現(xiàn)實生活中很難實現(xiàn)，因為原制造商更傾向于收取更高的侵權(quán)生產(chǎn)費(fèi)，且政府傾向于選擇更小的財政支出。④要使專利授權(quán)模式下第三方再制造商利潤大于未經(jīng)專利授權(quán)模式，供應(yīng)鏈懲罰成本越大時，對政府補(bǔ)貼金額的要求會越低。

從表3中可以看出：①專利授權(quán)模式下給定政府補(bǔ)貼k時，回收再制造相關(guān)變量（r、R、q、π3p）大于未經(jīng)專利授權(quán)模式，對供應(yīng)鏈懲罰成本t的取值范圍的要求一致。此時可以看出，第三方再制造商的利潤是與回收數(shù)量、回收價格綁定在一起，即第三方再制造商利潤下降了，回收量也就下降了，即環(huán)保力度下降了。這里反映了第三方再制造商的利潤與環(huán)保力度密切相關(guān)。②未經(jīng)專利授權(quán)模式下供應(yīng)鏈懲罰成本t較小時，會造成授權(quán)模式下的批發(fā)價、零售價大于未授權(quán)模式。此時可以看出，要保證再制造活動在專利授權(quán)模式下進(jìn)行，一定要嚴(yán)厲地打擊侵權(quán)行為。③當(dāng)政府補(bǔ)貼大于一定閾值時，原制造商利潤在專利授權(quán)模式下更大。由于政府補(bǔ)貼對整個供應(yīng)鏈都有利，此處結(jié)論是顯而易見的。④要使專利授權(quán)模式下第三方再制造商利潤大于未經(jīng)專利授權(quán)模式，政府補(bǔ)貼k越大，對未經(jīng)專利授權(quán)模式下供應(yīng)鏈懲罰成本t要求越低。即在政府提供更優(yōu)的補(bǔ)貼政策下，第三方再制造商更可能選擇在專利授權(quán)下進(jìn)行再制造活動。

五、結(jié)語

本文構(gòu)建了一個制造商、一個零售商和一個第三方再制造商的閉環(huán)供應(yīng)鏈模型，分析了未經(jīng)專利授權(quán)下原制造商對第三方再制造商進(jìn)行懲罰和專利授權(quán)下政府補(bǔ)貼兩種模式，并探討了兩種模式下自變量t和k對各個決策變量的影響，最后進(jìn)行了算例分析。結(jié)果表明：①在未經(jīng)專利授權(quán)下，懲罰成本t越大，對原制造商越有利，但會影響回收再制造，此時對環(huán)保不利，增加了廢棄品對環(huán)境的污染。②在專利授權(quán)下，k的大小不影響w2*、p2*、D2*，即不影響零售商的利潤，但k越大，越能促進(jìn)回收再制造，達(dá)到政府保護(hù)環(huán)境的初衷。雖然政府只補(bǔ)貼了第三方再制造商，但是間接影響了零售商和原制造商的最優(yōu)決策，零售商和原制造商也會呼吁得到政府的補(bǔ)貼，隨著k增大，供應(yīng)鏈三方的利潤都會增大。③當(dāng)k和t滿足一定條件時，可以促進(jìn)市場專利授權(quán)和再制造活動，可同時滿足合法條件下生產(chǎn)經(jīng)營和保護(hù)環(huán)境，協(xié)調(diào)兩者之間的矛盾。④在政府補(bǔ)貼情形下，提高了第三方再制造商的利潤，當(dāng)t和k滿足一定條件時，隨著t增大，原制造商利潤會增加，零售商利潤和閉環(huán)供應(yīng)鏈的利潤則會降低。

通過上述結(jié)論，本文得出如下管理啟示：一是對于原制造商，若存在第三方再制造商侵犯了自己的專利權(quán)進(jìn)行再制造，為實現(xiàn)利潤最大化，應(yīng)盡可能地提高對第三方再制造商侵權(quán)行為的懲罰力度，這印證了實踐中原制造商在專利侵權(quán)索賠時提出的索賠金額通常會非常高的現(xiàn)象。此外，應(yīng)盡可能地提高專利技術(shù)門檻，使第三方再制造商自己研發(fā)單獨(dú)從事再制造變得困難，從而增加其違法再制造成本，迫使其只能在專利授權(quán)下進(jìn)行生產(chǎn)。二是對于第三方再制造商，從長遠(yuǎn)角度考慮，應(yīng)盡可能地在專利授權(quán)下從事生產(chǎn)活動，最好能與原制造商集中決策，避免分散決策帶來的雙重邊際效應(yīng)，使政府有足夠的動力補(bǔ)貼再制造活動，從而獲得更多利潤。三是對于零售商，為了獲得更大利潤，可以選擇出售專利技術(shù)含量低或者不含專利技術(shù)的新產(chǎn)品和再制造品，也可以選擇出售政府補(bǔ)貼力度大的再制造回收產(chǎn)品和新產(chǎn)品。四是對于政府，應(yīng)權(quán)衡知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)力度（即侵權(quán)懲罰力度）與政府再制造補(bǔ)貼兩種政策的互補(bǔ)效果，而非考慮單一政策，在減少政府投入的基礎(chǔ)上，積極引導(dǎo)第三方再制造商選擇專利授權(quán)生產(chǎn)。