消費(fèi)者綠色偏好及成本節(jié)約下的供應(yīng)鏈決策與協(xié)調(diào)

石 偉，李倩文，趙月月

阜陽(yáng)師范大學(xué)商學(xué)院,安徽阜陽(yáng),236037

1 文獻(xiàn)綜述

《中國(guó)制造2025》提出制造強(qiáng)國(guó)，走綠色發(fā)展的道路，將“綠色制造工程”作為重點(diǎn)實(shí)施的五大工程之一，以構(gòu)建高效、清潔、低碳、循環(huán)的綠色制造體系[1]。在資源有限和環(huán)境保護(hù)的雙重約束下，各企業(yè)只有加強(qiáng)渠道間合作，才能更有效地整合各方資源，而制造商作為渠道領(lǐng)導(dǎo)者，如何提高供應(yīng)鏈整體績(jī)效成為其面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。因此，研究綠色背景下制造商與零售商決策行為及建立合作機(jī)制具有重要意義。

消費(fèi)者日益增強(qiáng)的環(huán)境保護(hù)意識(shí)和政府政策法規(guī)的約束促使制造商、零售商采取綠色經(jīng)營(yíng)策略，實(shí)施綠色管理，這也是塑造企業(yè)綠色形象以及實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。一些大型企業(yè)甚至要求其合作商提供更加環(huán)保的產(chǎn)品，以降低對(duì)自然環(huán)境的影響[2]。如Benjaafar等[3]在供應(yīng)鏈研究中考慮了碳排放成本因素，將碳排放因素納入到簡(jiǎn)單的供應(yīng)鏈模型中。而在商品中增加環(huán)保因素會(huì)影響產(chǎn)品的定價(jià)、利潤(rùn)及銷(xiāo)售服務(wù)的方式。因此，Du等[4]解決了消費(fèi)者對(duì)低碳產(chǎn)品的評(píng)價(jià)高于普通產(chǎn)品時(shí)制造商生產(chǎn)及定價(jià)問(wèn)題，并提出低碳生產(chǎn)的條件。高舉紅等[5]探討了零售商實(shí)施綠色營(yíng)銷(xiāo)策略對(duì)產(chǎn)品綠色度及供應(yīng)鏈其他成員利潤(rùn)的影響。Ma等[6]研究了渠道權(quán)利結(jié)構(gòu)對(duì)制造商質(zhì)量改進(jìn)及零售商服務(wù)水平的影響。白春光等[7]對(duì)比了三種博弈模型并分析供應(yīng)鏈協(xié)作模式對(duì)環(huán)境投入及利潤(rùn)的影響。李友東等[8]研究了三種權(quán)利結(jié)構(gòu)下的減排和定價(jià)策略，并利用二部定價(jià)策略對(duì)供應(yīng)鏈實(shí)施協(xié)調(diào)。從上面文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)，在研究綠色決策方面，學(xué)者主要集中于權(quán)利結(jié)構(gòu)對(duì)供應(yīng)鏈決策的影響，且認(rèn)為零售商實(shí)施綠色行為能滿足消費(fèi)者偏好、擴(kuò)大市場(chǎng)需求和有利于環(huán)境保護(hù)，但考慮制造商從事綠色制造帶來(lái)的成本節(jié)約，以及綠色服務(wù)與需求價(jià)格替代性方面研究較少。本文將基于制造商占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位的一般情形，同時(shí)考慮類(lèi)似回收努力行為帶來(lái)的生產(chǎn)成本節(jié)約，探討零售商綠色行為對(duì)供應(yīng)鏈決策的影響，并得到其實(shí)施綠色行為條件。

另外，協(xié)調(diào)契約對(duì)促進(jìn)企業(yè)間合作發(fā)揮著重要作用。消費(fèi)者綠色偏好下的閉環(huán)供應(yīng)鏈決策問(wèn)題，需要實(shí)施收益共享契約實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)[9]。Jaber 等[10]研究了兩階段供應(yīng)鏈中制造商和零售商的聯(lián)合碳減排問(wèn)題。謝鑫鵬等[11]研究了零供兩級(jí)低碳供應(yīng)鏈減排與促銷(xiāo)決策機(jī)制研究中利潤(rùn)共享契約來(lái)協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈各成員之間的利潤(rùn)分配問(wèn)題。江世英等[12]構(gòu)建收益共享契約對(duì)綠色供應(yīng)鏈實(shí)施協(xié)調(diào)。

通過(guò)梳理上述文獻(xiàn)可以看出，在綠色需求不確定背景下，渠道成員建立契約能提高供應(yīng)鏈整體績(jī)效?；谝陨戏治觯疚膶闹圃焐?、零售商和消費(fèi)者三方視角，探討零售商提供綠色服務(wù)對(duì)產(chǎn)品綠色度、定價(jià)策略以及成員利潤(rùn)的影響，并構(gòu)建利潤(rùn)分享契約來(lái)加強(qiáng)企業(yè)間的協(xié)作，最后通過(guò)算例分析進(jìn)一步驗(yàn)證本文結(jié)論。

2 問(wèn)題描述及基本假設(shè)

考慮一個(gè)綠色制造商和一個(gè)綠色零售商構(gòu)成的兩階段供應(yīng)鏈：制造商可以通過(guò)改進(jìn)生產(chǎn)工藝，購(gòu)買(mǎi)先進(jìn)設(shè)備生產(chǎn)綠色產(chǎn)品，或者使用可回收材料減少單位生產(chǎn)成本；零售商作為渠道重要成員可以選擇提供宣傳等服務(wù)，如通過(guò)廣告讓消費(fèi)者了解綠色產(chǎn)品特性，在消費(fèi)者愿意為具有環(huán)保屬性的產(chǎn)品支付額外費(fèi)用的情況下，考慮銷(xiāo)售成本的影響，零售商也可以選擇不向消費(fèi)者提供該項(xiàng)服務(wù)。

在動(dòng)態(tài)博弈中，包括制造商和零售商等在內(nèi)成員均具有其市場(chǎng)力量，各決策者按照先后順序采取行動(dòng)，這里只考慮制造占主導(dǎo)的情形，如寶馬、奔馳作為市場(chǎng)主導(dǎo)企業(yè)在供應(yīng)鏈中所處的核心地位。博弈順序?yàn)椋褐圃焐淌紫却_定批發(fā)價(jià)格和綠色度，零售商然后確定銷(xiāo)售價(jià)格和服務(wù)水平。本文模型所用參數(shù)及含義如表1所示。

表1 模型參數(shù)及描述

其中，j=ns,s,c,rc分別表示無(wú)綠色服務(wù)、綠色服務(wù)、縱向一體化和契約協(xié)調(diào)四種情形。

為方便研究，參考相關(guān)文獻(xiàn)[13-15]，做出如下假設(shè)：

(1)供應(yīng)鏈成員間信息共享且均為風(fēng)險(xiǎn)中性，市場(chǎng)供給與市場(chǎng)需求相等，即無(wú)庫(kù)存和缺貨現(xiàn)象。

(2)市場(chǎng)需求受銷(xiāo)售價(jià)格、服務(wù)水平和綠色度的影響，且呈線性關(guān)系[16-17]。

(3)研發(fā)投入是綠色度e的嚴(yán)格遞增凸函數(shù)，與綠色度呈二次方關(guān)系[16,18]，投資成本函數(shù)C(e)=ke2/2。服務(wù)成本是服務(wù)水平的研發(fā)遞增凸函數(shù)，與服務(wù)水平呈二次方關(guān)系[17,19]，銷(xiāo)售成本函數(shù)C(s)=hs2/2。

(4)綠色技術(shù)創(chuàng)新能降低制造商單位生產(chǎn)成本[20-21]。假設(shè)從事綠色制造后單位生產(chǎn)成本降低e，e

3 模型構(gòu)建

3.1 無(wú)綠色服務(wù)(ns)

(1)

(2)

利用逆向求解法，得各決策變量最優(yōu)值:

零售商、制造商和渠道整體利潤(rùn)分別為:

為保證函數(shù)有意義，需滿足pns*>wns*，即a>bc；根據(jù)極大值存在條件：4kb>(b+d)2>4bd，可得k>d。

由命題1可知，僅當(dāng)綠色研發(fā)對(duì)需求的作用強(qiáng)于價(jià)格影響時(shí)，產(chǎn)品綠色度是制造商批發(fā)價(jià)格的增函數(shù)，當(dāng)綠色研發(fā)對(duì)需求的作用弱于價(jià)格影響時(shí)，產(chǎn)品綠色度是制造商批發(fā)價(jià)格的減函數(shù)。

證明：

由命題2可知，需求研發(fā)敏感系數(shù)超過(guò)價(jià)格敏感系數(shù)時(shí)，制造商批發(fā)價(jià)格和零售商銷(xiāo)售價(jià)格是需求研發(fā)敏感系數(shù)的增函數(shù)，也是研發(fā)成本系數(shù)的減函數(shù)。

證明：

同理即證。

由命題3可以看出，綠色度、市場(chǎng)需求、零售商利潤(rùn)和制造商利潤(rùn)是需求研發(fā)敏感系數(shù)的增函數(shù)，也是研發(fā)成本系數(shù)的減函數(shù)。

證明：因渠道成員利潤(rùn)是需求研發(fā)敏感系數(shù)d的增函數(shù)，是研發(fā)成本系數(shù)k的減函數(shù)，可通過(guò)直接相加的方式比較上述兩參數(shù)對(duì)成員利潤(rùn)變化的影響：

前面已知k>d，d>b，于是有b+d-2k<0。

命題4說(shuō)明綠色制造對(duì)制造商和零售商均有利。隨著消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)的提高，制造商從事綠色制造能獲得更高利潤(rùn)，且制造商可以通過(guò)改進(jìn)生產(chǎn)工藝降低運(yùn)營(yíng)成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)綠色發(fā)展。

3.2 綠色服務(wù)(s)

(3)

(4)

根據(jù)逆向求解法，得各決策變量最優(yōu)值:

ps*=

零售商、制造商和渠道整體利潤(rùn)分別為:

為保證函數(shù)有意義，需滿足ps*>ws*，即a>bc；根據(jù)極大值存在條件：4hkb-2kg2>h(b+d)2>4hbd，可得k>d。

相關(guān)變量的最優(yōu)決策值如表2所示。

表2 兩種情形下最優(yōu)決策值

由命題5可知,需求研發(fā)敏感系數(shù)超過(guò)需求價(jià)格敏感系數(shù)時(shí)，產(chǎn)品綠色度是批發(fā)價(jià)格的增函數(shù)，綠色服務(wù)水平是銷(xiāo)售價(jià)格的增函數(shù)，且提供綠色服務(wù)時(shí)制造商更愿意去提升產(chǎn)品綠色度。

證明：滿足d>b時(shí)，b(hb2+2hbd+hd2)<4hkb2-2kbg2

同理即證。

由命題6可知，滿足需求研發(fā)敏感系數(shù)大于需求價(jià)格敏感系數(shù)條件時(shí)，批發(fā)價(jià)格、銷(xiāo)售價(jià)格及零售商利潤(rùn)是需求研發(fā)敏感系數(shù)的增函數(shù)和需求服務(wù)敏感系數(shù)的增函數(shù)，是研發(fā)成本系數(shù)和服務(wù)成本系數(shù)的減函數(shù)。相較于制造商，零售商需要滿足更多條件才能保證獲得更高利潤(rùn)，也就是綠色服務(wù)下零售商收益具有不確定性。

證明：

同理即證。

由命題7可知，綠色度、服務(wù)水平、市場(chǎng)需求、制造商利潤(rùn)是需求研發(fā)敏感系數(shù)和需求服務(wù)敏感系數(shù)的增函數(shù)，是研發(fā)成本系數(shù)和服務(wù)成本系數(shù)的減函數(shù)。這說(shuō)明綠色服務(wù)對(duì)制造商有利。零售商綠色服務(wù)讓消費(fèi)者更好地了解產(chǎn)品性能，從而刺激消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)。

證明：

由h(b2+2bd-4kb+d2)

由命題8可知，制造商綠色制造、零售商綠色服務(wù)情形下產(chǎn)品綠色度更高，市場(chǎng)規(guī)模更大，說(shuō)明綠色制造和綠色服務(wù)間互補(bǔ)性增強(qiáng)，更利于環(huán)境保護(hù)。

證明：

前面假設(shè)可知0<(b+d)2<4kb及0

得h(b+d)4-8b(-g2+2bh)k2<0，即證；

令A(yù)=-(hb2+2hbd-4hkb+hd2+2kg2)>0，

即證。

由命題9可知，提供綠色服務(wù)對(duì)零售商、制造商和供應(yīng)鏈整體均有利，從供應(yīng)鏈整體角度出發(fā)，通過(guò)成員之間的合作和利潤(rùn)再分配，能夠激勵(lì)零售商綠色服務(wù)，實(shí)現(xiàn)社會(huì)福利和環(huán)境效益的帕累托改進(jìn)。

3.3 縱向一體化(c)

前面已經(jīng)證明制造商從事綠色研發(fā)、零售商提供綠色服務(wù)時(shí)渠道整體利潤(rùn)最高，考慮該情形下渠道各成員實(shí)施縱向一體化行為，此時(shí)相當(dāng)于單一企業(yè)決策。模型構(gòu)建為：

(5)

根據(jù)逆向求解法，得各決策變量最優(yōu)值

pc*=

渠道整體利潤(rùn)：

由命題10可知，渠道成員實(shí)施縱向一體化行為消除了各自決策造成的渠道損失，使得各決策要素達(dá)到更高水平。

4 合作情況的決策分析

此時(shí)制造商和零售商構(gòu)建契約，各決策變量達(dá)到集中水平，通過(guò)設(shè)置差額利潤(rùn)分配比例λ(0<λ<1)對(duì)利潤(rùn)進(jìn)行重新分配，使得供應(yīng)鏈成員利潤(rùn)不低于縱向一體化實(shí)施前水平。在該契約約束下，渠道各成員利潤(rùn)變化為：

(6)

5 算例分析

為進(jìn)一步論證本文結(jié)論，將進(jìn)行相關(guān)算例分析，如圖1、圖2。設(shè)置相關(guān)參數(shù)如下：a=10，b=2，c=3，d=1，g=2，k=3∶0.1∶5，h=2∶0.1∶5。

圖1 h和k對(duì)e的影響

圖2 h和k對(duì)πsc的影響

由圖1和圖2可以看出，產(chǎn)品綠色度和渠道利潤(rùn)是研發(fā)成本系數(shù)和服務(wù)成本系數(shù)的減函數(shù)，零售商提供綠色服務(wù)時(shí)制造商愿意生產(chǎn)出更高綠色度的產(chǎn)品，這是因?yàn)槭苄麄餍?yīng)的影響，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品性能有了更好的認(rèn)識(shí)，從而提升了消費(fèi)者效用，消費(fèi)者也愿意支付更高的價(jià)格。零售商綠色服務(wù)和制造商綠色制造存在互補(bǔ)作用，當(dāng)兩者合作生產(chǎn)時(shí)渠道利潤(rùn)高于制造商單一研發(fā)。

由圖3可以看出，通過(guò)制造商對(duì)渠道新增利潤(rùn)的分配，各成員利潤(rùn)較協(xié)調(diào)前均有上升，即符合個(gè)人理性條件。制造商作為渠道領(lǐng)導(dǎo)者，加強(qiáng)渠道成員之間合作有利于利潤(rùn)提升和環(huán)境保護(hù)，同時(shí)滿足了消費(fèi)者環(huán)保需求，提高了消費(fèi)者效用。

圖3 利潤(rùn)分享契約前后渠道成員利潤(rùn)變化

6 結(jié) 論

本文研究了制造商和零售商常見(jiàn)的兩種決策行為，即制造商改進(jìn)生產(chǎn)工藝并從事綠色制造，零售商作為下游企業(yè)，提供綠色服務(wù)時(shí)的供應(yīng)鏈模型。研究表明,制造商和零售商在成本和收益之間做出權(quán)衡，即各參數(shù)滿足一定條件時(shí)制造商和零售商會(huì)做出相應(yīng)的最優(yōu)決策。最后，通過(guò)建立利潤(rùn)分享契約實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)在渠道成員之間合理分配，使得各成員利潤(rùn)均有上升。本文只研究了單渠道情形，隨著電商渠道發(fā)展，雙渠道對(duì)渠道成員決策行為的影響值得研究，同時(shí)本文認(rèn)為制造商在整個(gè)渠道中占據(jù)主導(dǎo)地位，后期可以研究零售商在渠道中占據(jù)主導(dǎo)地位及制造商和零售商處于同等地位的情形。