獎懲機制下閉環(huán)供應(yīng)鏈非正規(guī)渠道社會效應(yīng)研究

王建華，鄧一鳴，黃賢鳳

(江蘇大學(xué) 管理學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013)

0 引言

隨著科技和生產(chǎn)力的快速發(fā)展，產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)、使用和更新?lián)Q代的速度越來越快，廢棄產(chǎn)品越來越多，資源消耗和環(huán)境惡化問題日益凸顯，尤其在經(jīng)濟處于快速增長時期的中國。為了充分利用這些廢舊產(chǎn)品的殘值，減少其對環(huán)境的危害，以回收、再處理、再加工等為目的的閉環(huán)供應(yīng)鏈快速發(fā)展[1]。當(dāng)前我國閉環(huán)供應(yīng)鏈中主要存在兩類渠道：一為零售商、制造商或第三方機構(gòu)回收廢舊產(chǎn)品并通過有資質(zhì)的拆解/再制造企業(yè)進行資源回收再利用形成相對環(huán)保的正規(guī)渠道；二為無拆解資質(zhì)企業(yè)甚至“黑市”進行廢舊產(chǎn)品的回收、拆解、投入市場，由于其技術(shù)或手段落后，形成資源再利用率低而環(huán)境污染嚴重的非正規(guī)渠道[2,3]。

正規(guī)渠道由于環(huán)保處理嚴格以及初始投資高，其回收價格較低而處于“吃不飽”狀態(tài)；而非正規(guī)渠道則由于處置成本較低，回收價格較高而“隱蔽”蓬勃發(fā)展[4,5]。政府采取了一系列的措施來管理和引導(dǎo)非正規(guī)渠道的轉(zhuǎn)型升級，例如對非正規(guī)渠道的查處懲罰[6]、對正規(guī)渠道的補貼[7,8]等。但非正規(guī)渠道依舊存在，其對廢舊物品回收再利用的正面作用及其再處理過程對環(huán)境造成的深度二次污染的負面作用也依舊存在[9,10]。究其原因，具有負面作用的非正規(guī)渠道并不是沒有辦法消除或轉(zhuǎn)型升級，而是因為該類渠道在特定社會發(fā)展階段具有更高的正面社會效應(yīng)，因而政府沒有采取嚴厲的措施將其取締。不同于現(xiàn)有研究主要集中于這兩類渠道的價格競爭與協(xié)調(diào)或政府政策對兩類渠道總體回收量的影響，本文創(chuàng)新性的從經(jīng)濟角度和資源回收再利用角度來分析閉環(huán)供應(yīng)鏈非正規(guī)渠道存在的社會效應(yīng)，利用數(shù)學(xué)分析和數(shù)值仿真獲得非正規(guī)渠道對閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)及社會總體效應(yīng)的影響特點，為政府制定合適的獎懲力度提供理論依據(jù)。

1 問題描述及基本假設(shè)

1.1 問題描述

考慮存在正規(guī)和非正規(guī)渠道的閉環(huán)供應(yīng)鏈，兩類渠道分別按照p1和p2的價格從市場回收數(shù)量為q1和q2廢舊物品，進行拆解和再造單位回收品可以獲得β1、β2的有用材料或零部件，這些有用的零部件或材料都可以按照單價pu銷售至市場。正規(guī)和非正規(guī)渠道再造過程的單位處理成本分別為c1和c2，在對單位回收品進行處理的過程中分別會產(chǎn)生α1和α2的有害物質(zhì)。政府為了促進廢舊物品的回收同時又要控制處理過程的有害物質(zhì)排放，對正規(guī)渠道單位回收品給予補貼θ而對非正規(guī)渠道單位回收品給予懲罰η。在該系統(tǒng)中，政府能夠決定獎懲強度，即參數(shù)θ和η的值；然后正規(guī)渠道和非正規(guī)渠道基于自身利益最大化來決定回收價格p1和p2。本研究主要是分析非正規(guī)渠道對社會經(jīng)濟和資源再利用方面的效應(yīng)，即非正規(guī)渠道的存在是否存在正面的經(jīng)濟或資源效應(yīng)；若存在正面效應(yīng)，需要滿足怎樣的條件。

1.2 基本假設(shè)

本研究的基本假設(shè)如下：

(1)由于正規(guī)渠道投入先進的回收再造設(shè)備，正規(guī)渠道對單位回收品的再造成本要高于非正規(guī)渠道的再造成本，即c1=Mc2>0，其中M>1。

(2)由于正規(guī)渠道的再造過程要優(yōu)于非正規(guī)渠道，正規(guī)渠道從單位回收品中獲得的可再利用的價值要高于非正規(guī)渠道，也就是說正規(guī)渠道回收再造率高于非正規(guī)渠道回收再造率，即1>β1=Kβ2>0，其中K>1。

(3)由于非正規(guī)渠道對回收品的拆解、再利用過程管理松散，環(huán)保處置設(shè)備和控制較弱，非正規(guī)渠道再造過程產(chǎn)生的有害物質(zhì)要高于正規(guī)渠道，也就是說非正規(guī)渠道再造排污率高于正規(guī)渠道再造排污率，即α2=Lα1>0，其中L>1。

(4)進行系統(tǒng)效應(yīng)分析時，假設(shè)閉環(huán)供應(yīng)鏈渠道獲得的有用資源和產(chǎn)生的有害物質(zhì)能夠互換，即R=γE，即如果閉環(huán)供應(yīng)鏈處理過程中生成了數(shù)量為R的可用物料，則可以抵消在該處理過程中產(chǎn)生的數(shù)量為γE的環(huán)境污染，其中R表示回收生成的可用資源數(shù)量，E表示回收過程生成的有害物質(zhì)，γ為資源和環(huán)境互換系數(shù)。不同的社會發(fā)展階段，資源與污染互換系數(shù)γ的值不同：γ>1代表環(huán)保型社會環(huán)境，即要求閉環(huán)供應(yīng)鏈再造過程生成的可用資源要高于所產(chǎn)生的污染；γ<1代表發(fā)展型社會環(huán)境，即允許閉環(huán)供應(yīng)鏈再造過程生成的可用資源小于所產(chǎn)生的污染，可以先污染再治理。

(5)正規(guī)和非正規(guī)渠道的回收量受到兩者回收價格的影響，同己方回收價格成正相關(guān)，而同對方回收價格成負相關(guān)，借鑒競爭渠道間定價和回收量的關(guān)系[11]，設(shè)計兩類渠道回收定價和回收量表達式(1)、(2)，其中b為市場對渠道的價格敏感系數(shù)、c為渠道間價格競爭系數(shù)，且b=Nc>0，N>1。

q1=b·p1-c·p2

(1)

q2=b·p2-c·p1

(2)

2 非正規(guī)渠道社會效應(yīng)分析

非正規(guī)渠道社會效應(yīng)可以通過對比閉環(huán)供應(yīng)鏈中存在非正規(guī)渠道和不存在非正規(guī)渠道時，系統(tǒng)經(jīng)濟績效和資源回收績效的不同來獲得。在進行具體分析之前，給出綜合考慮系統(tǒng)資源回收量和污染排放量的系統(tǒng)資源回收績效指標資源回收當(dāng)量的定義。

定義1資源回收當(dāng)量為系統(tǒng)回收的資源量抵消其回收過程產(chǎn)生的污染量，即rs=R-γE。

系統(tǒng)資源回收當(dāng)量越大，則系統(tǒng)的資源回收績效越好，反之則反。

2.1 存在非正規(guī)渠道時的系統(tǒng)分析

此時閉環(huán)供應(yīng)鏈存在正規(guī)和非正規(guī)渠道，這兩個渠道自行確定其回收價格，而確定回收價格的目標是最大化自身的經(jīng)濟利潤。

正規(guī)和非正規(guī)渠道的利潤函數(shù)分別如式(3)、(4)。

π1=(θ+puβ1-p1-c1)(b·p1-c·p2)

(3)

π2=(puβ2-p2-c2-η)(b·p2-c·p1)

(4)

將上述兩式聯(lián)立方程組，可以分別獲得正規(guī)和非正規(guī)渠道的最優(yōu)定價如下：

(5)

(6)

將式(5)、(6)帶入式(1)和(2)可以分別獲得兩類渠道的回收量如下：

(7)

(8)

此時，閉環(huán)供應(yīng)鏈回收渠道和社會系統(tǒng)的經(jīng)濟效益分別為:

(9)

(10)

(11)

社會系統(tǒng)的資源回收當(dāng)量為：

(12)

2.2 不存在非正規(guī)渠道時的系統(tǒng)分析

此時閉環(huán)供應(yīng)鏈中只存在正規(guī)回收渠道，則閉環(huán)供應(yīng)鏈的回收量與回收價格表達式以及回收利潤函數(shù)分別如式(13)和(14)。

(13)

(14)

通過利潤函數(shù)表達式(14)可以獲得最優(yōu)定價為:

(15)

此時，閉環(huán)供應(yīng)鏈的經(jīng)濟效益為：

(16)

社會系統(tǒng)的經(jīng)濟效益為：

(17)

社會系統(tǒng)的資源回收當(dāng)量為：

(18)

2.3 非正規(guī)渠道社會效應(yīng)對比分析

非正規(guī)渠道社會效應(yīng)一方面體現(xiàn)非正規(guī)渠道是否能夠產(chǎn)生積極的社會經(jīng)濟效應(yīng)，另一方面體現(xiàn)是否能夠產(chǎn)生積極的資源回收效應(yīng)，由此可得兩個通用定理。

22.7γ+5.83]/1000

(19)

從式(19)可以看出，非正規(guī)渠道的存在是否具有資源回收優(yōu)勢不僅受到獎懲政策的影響，還受到政府對資源回收和環(huán)境污染的重視程度的影響，即定理2前提條件是否成立受到更多因素的影響。若非正規(guī)渠道污染嚴重而政府又重視環(huán)保，有可能會通過加重懲罰而迫使非正規(guī)渠道逐步轉(zhuǎn)型或消亡；若政府比較重視資源回收而相對不太重視環(huán)保，可能通過適度設(shè)計獎懲力度而充分發(fā)揮非正規(guī)渠道的資源回收效應(yīng)。

3 數(shù)值仿真分析

為了更直觀地反映閉環(huán)供應(yīng)鏈非正規(guī)渠道的社會效應(yīng)以及獎懲機制的作用，利用數(shù)值仿真方法分析不同再造回收率、獎勵和懲罰系數(shù)以及資源環(huán)境互換系數(shù)對系統(tǒng)決策變量和績效指標的影響。數(shù)值分析中除了特別提出的數(shù)據(jù)設(shè)定，其他數(shù)據(jù)同上一節(jié)設(shè)定的數(shù)值相同。

3.1 不同再造回收率下非正規(guī)渠道社會效應(yīng)分析

此時不考慮政府獎懲機制，即θ和η設(shè)定為0，而資源環(huán)境互換系統(tǒng)γ取值為1，再造回收率β2取值按照步長為0.05取[0.15,0.6]區(qū)間的10個數(shù)值，通過數(shù)值仿真實驗，獲得不同再造回收率下存在非正規(guī)渠道和不存在正規(guī)渠道下的閉環(huán)供應(yīng)鏈績效指標和決策變量如圖1所示。

圖1 不同再造回收率下非正規(guī)渠道對閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的影響

3.2 不同政府獎懲強度下非正規(guī)渠道社會效應(yīng)分析

考慮政府獎懲系數(shù)θ和η相等，按照步長為0.05取[0,0.45]區(qū)間的10個數(shù)值，而資源環(huán)境互換系統(tǒng)γ取值為1，通過數(shù)值仿真實驗，獲得不同獎懲強度下存在非正規(guī)渠道和不存在正規(guī)渠道下的閉環(huán)供應(yīng)鏈績效指標和決策變量如圖2所示。

圖2 不同獎懲強度下非正規(guī)渠道對閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的影響

圖2(a)顯示不同獎懲強度下系統(tǒng)經(jīng)濟收益的變化和對比，可以看出獎懲強度的變化基本不會影響系統(tǒng)整體的經(jīng)濟收益，但是強度增加會增加正規(guī)渠道的經(jīng)濟收益。圖2(b)顯示不同獎懲強度下系統(tǒng)回收量和資源回收當(dāng)量的變化和對比，可以看出：(1)隨著獎懲強度的增加，非正規(guī)渠道的回收量逐步減少，以降低渠道的懲罰成本；而正規(guī)渠道的回收量逐步增加，從而增加渠道的經(jīng)濟收益；(2)存在非正規(guī)渠道時，系統(tǒng)的資源回收當(dāng)量同樣低于僅存在正規(guī)渠道的資源回收當(dāng)量。結(jié)合(a)和(b)兩個圖可以看出，獎懲強度的增加不會增加系統(tǒng)的經(jīng)濟效益，但是能夠提高正規(guī)渠道的回收量而降低非正規(guī)渠道的回收量，從而實現(xiàn)資源回收當(dāng)量的增加。

4 結(jié)論

本文主要研究閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)中非正規(guī)渠道的社會效應(yīng)，獲得如下結(jié)論：(1)非正規(guī)渠道的存在具有積極的社會經(jīng)濟效應(yīng)，而且隨著再造回收率越高其經(jīng)濟效應(yīng)越大；(2)存在非正規(guī)渠道的閉環(huán)供應(yīng)鏈回收總量要高于僅存在正規(guī)渠道的回收總量，但是存在非正規(guī)渠道的閉環(huán)供應(yīng)鏈資源回收當(dāng)量總是低于僅存在正規(guī)渠道的資源回收當(dāng)量；(3)政府獎懲機制對閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的經(jīng)濟效應(yīng)影響不大，但是會對正規(guī)和非正規(guī)渠道的回收量存在調(diào)節(jié)作用，且隨著獎懲強度的增加，正規(guī)渠道獲得獎勵多而逐步增加了其廢舊品回收處理的數(shù)量，而非正規(guī)渠道則由于懲罰的作用而逐步減少從市場回收廢舊產(chǎn)品；(4)政府獎懲機制對非正規(guī)渠道的資源回收效應(yīng)具有較強的調(diào)節(jié)作用，非正規(guī)渠道是否能夠存在積極的資源回收效應(yīng)不僅受到自身回收能力和環(huán)保處置能力的影響，而且可由獎懲機制來調(diào)控。

據(jù)此可以看出，發(fā)展中國家初始階段由于追求經(jīng)濟效益則可能不太限制非正規(guī)渠道的生存和發(fā)展，但是等到經(jīng)濟發(fā)展到一定程度后則會逐步重視環(huán)境保護，具體可以通過提高對正規(guī)渠道的獎勵或?qū)Ψ钦?guī)渠道的懲罰來實現(xiàn)增加資源回收量的同時降低閉環(huán)供應(yīng)鏈運作過程有害物質(zhì)的生成，引導(dǎo)非正規(guī)渠道的轉(zhuǎn)型升級，進而促進資源節(jié)約和環(huán)境保護。

本文基于“存在即合理”的哲學(xué)思想出發(fā)對當(dāng)前國內(nèi)閉環(huán)供應(yīng)鏈普遍存在的非正規(guī)渠道的社會效應(yīng)進行研究，給出了研究問題的框架描述和基本假設(shè)，為資源回收量和運作污染量的綜合效應(yīng)設(shè)立了資源回收當(dāng)量的定義，利用經(jīng)濟博弈的方法給出了非正規(guī)渠道社會效應(yīng)的數(shù)學(xué)分析表達式，給出非正規(guī)渠道存在積極社會效應(yīng)的兩個通用定理，并通過數(shù)值分析直觀清晰的展示。數(shù)學(xué)分析表達式和兩個通用定理可以為特定社會背景下的非正規(guī)渠道社會效應(yīng)定量分析提供理論支持，數(shù)值分析方法可以為渠道追求回收再造率以及政府確定獎懲強度提供方法支持。鑒于本文沒有給出何種條件下能夠必然實現(xiàn)非正規(guī)渠道的積極社會效應(yīng)，因此研究使得兩個通用定理成立時的單位回收成本、再造回收率、再造排污率、政府獎懲強度、渠道間競爭強度等參數(shù)的組合條件并據(jù)此引申出來具體的管理啟示可以作為進一步研究的方向。