基于渠道競爭的雙渠道供應(yīng)鏈低碳協(xié)調(diào)策略

查慧婷，張 燕

（南京審計大學(xué)，江蘇 南京 211899）

0 引言

隨著電子支付手段和物流技術(shù)的快速發(fā)展以及人們消費觀念的轉(zhuǎn)變，各大企業(yè)紛紛采用雙渠道銷售模式，通過傳統(tǒng)零售渠道和網(wǎng)絡(luò)直銷渠道銷售產(chǎn)品，這造成了渠道間的沖突。此外，在各國政府積極宣揚低碳環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展，尋找減少溫室氣體排放解決方案的同時，低碳減排成為消費者越來越關(guān)注的問題，消費者對低碳產(chǎn)品的偏好也在逐步提升。在此背景下，企業(yè)不僅要解決雙渠道供應(yīng)鏈間的競爭問題，還要考慮低碳環(huán)境下的自身發(fā)展問題。

首先，部分學(xué)者利用博弈論研究了碳減排對雙渠道供應(yīng)鏈各主體的最優(yōu)決策問題。Du，Zhu，Jiao，等[1]構(gòu)建了綜合反映企業(yè)碳減排行為的需求函數(shù)，考察了消費者低碳偏好水平與供應(yīng)鏈績效間的關(guān)系。李友東，夏良杰，王鋒正[2]建立了有、無減排成本分擔(dān)契約的Stackelberg 模型，發(fā)現(xiàn)實施成本分擔(dān)契約后，低碳產(chǎn)品訂貨量增加，零售價格降低且供需雙方獲得了更好的收益。Li，Zhu，Jiang，等[3]探討了在不同決策結(jié)構(gòu)下綠色度、綠色成本和綠色敏感度對雙渠道供應(yīng)鏈渠道成員定價的影響。張漢江，等[4]通過建立供應(yīng)鏈無減排研發(fā)、單獨減排研發(fā)以及合作減排研發(fā)三種模型，得出了不同情形下供應(yīng)商和零售商的最優(yōu)投資決策以及最優(yōu)減排量決策。Ji，Zhang，Yang[5]研究了制造商開通與不開通直銷渠道和零售商是否參與聯(lián)合減排策略這四種組成情形下供應(yīng)鏈各成員的決策及收益，表明聯(lián)合減排策略對制造商和零售商都有益。唐書傳，劉云志，肖條軍[6]研究了零售商、制造商領(lǐng)導(dǎo)情形下供應(yīng)鏈成員的定價和碳減排決策，探討低碳技術(shù)投資效率和消費者環(huán)保意識對企業(yè)利潤、總消費者剩余以及社會福利的影響。

關(guān)于雙渠道供應(yīng)鏈的沖突與協(xié)調(diào)問題，學(xué)者們研究了各種契約的協(xié)調(diào)作用。趙禮強(qiáng)，徐家旺[7]調(diào)整批發(fā)價格和電子直銷渠道的銷售價格進(jìn)行契約設(shè)計，實現(xiàn)了雙渠道供應(yīng)鏈利潤的最大化。Hsieh，Chang，Wu[8]針對多個制造商和一個零售商組成的供應(yīng)鏈，提出批發(fā)價與回購價轉(zhuǎn)移支付的協(xié)調(diào)機(jī)制。王大飛，張旭梅，周茂森，等[9]考慮服務(wù)價值占比，分析對比分散式和集中式?jīng)Q策下的績效，并通過兩階段收益共享契約實現(xiàn)了供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)。Raj，Biswas，Srivastava[10]分析了成本分擔(dān)契約、收益共享契約、兩部定價契約、批發(fā)價合約與收益-成本分享契約這五種契約對供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)作用。Tian，Ma，Lou[11]探討在消費者對不同渠道偏好差異太大而導(dǎo)致波動時，通過調(diào)整批發(fā)價格和銷售傭金的方法實現(xiàn)供應(yīng)鏈成員優(yōu)化制定價格策略。劉家國，王軍進(jìn)，周錦霞[12]基于零售商自行補(bǔ)貨和由制造商補(bǔ)貨兩種策略，分析了批發(fā)價格契約和收益共享契約對供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)作用失效的原因，并提出了收益和產(chǎn)出風(fēng)險組合契約。李富昌，等[13]研究雙渠道價格保持一致并且消費者對價格敏感的情況下，制造商將其在網(wǎng)絡(luò)直銷渠道的訂單收益以一定比例分享給零售商，研究表明制造商通過改變收益共享因子能使參與方達(dá)到共贏。

通過上述文獻(xiàn)梳理可以看出，以往研究大多關(guān)注傳統(tǒng)單一渠道中制造商的減排行為和碳政策對供應(yīng)鏈成員的影響，以及雙渠道供應(yīng)鏈的減排策略和定價問題，而對雙渠道在低碳環(huán)境下的協(xié)調(diào)問題關(guān)注較少；同時在雙渠道供應(yīng)鏈的研究中，多數(shù)文獻(xiàn)采用的是線性需求函數(shù)，沒有考慮到消費者需求的非線性關(guān)系。因此，本文考慮將渠道競爭程度和產(chǎn)品的低碳性能引入消費者的非線性需求中，對比分析了分散決策和集中決策兩種情況下的最優(yōu)定價、碳排放水平和供應(yīng)鏈利潤，并對協(xié)調(diào)契約進(jìn)行了研究。

1 模型描述

1.1 問題描述和假設(shè)條件

本文研究的雙渠道供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)如圖1所示，在傳統(tǒng)零售渠道中，制造商以批發(fā)價格w將產(chǎn)品分銷給零售商，零售商再以零售價pr將產(chǎn)品銷售給消費者；在線上直銷渠道中，制造商以直銷價格pd將產(chǎn)品直接銷售給消費者。制造商在兩個銷售渠道的單位生產(chǎn)成本為c，為保證能夠交易，滿足pd，pr ＞w ＞c，此外，制造商為了提高企業(yè)聲譽、滿足消費者的低碳偏好，將實施產(chǎn)品低碳減排技術(shù)的研發(fā)活動。

圖1 雙渠道供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)

為了更清楚地描述該問題，進(jìn)一步假設(shè)：

（1）假設(shè)e表示制造商生產(chǎn)單位產(chǎn)品過程中的碳排放水平，δ表示碳排放的成本因素，則制造商投入的減排成本為

（2）本文運用Stackelberg博弈理論進(jìn)行研究和分析，制造商作為博弈的領(lǐng)導(dǎo)者，零售商作為博弈的跟隨者，雙方均根據(jù)自身利潤最大化原則進(jìn)行決策；

（3）制造商是零售商的唯一供應(yīng)商，傳統(tǒng)零售渠道與線上直銷渠道之間存在一定的競爭關(guān)系，但制造商和零售商所獲得的市場信息資源是對稱的，且保持完全理性和風(fēng)險中立。

1.2 參數(shù)說明

表1 主要參數(shù)和含義

借鑒Wu，Cai，Chen等[14]提出的消費者效用函數(shù)，消費者效用表示為：

2 模型構(gòu)建與求解

在雙渠道供應(yīng)鏈中，制造商的利潤由線上渠道的銷售利潤、生產(chǎn)成本、批發(fā)收入和減排成本組成，零售商的利潤由線下渠道的銷售利潤和批發(fā)成本組成。因此，制造商和零售商的利潤函數(shù)分別為：

2.1 雙渠道供應(yīng)鏈分散決策（D）

在分散決策下，雙渠道供應(yīng)鏈中的制造商作為博弈的領(lǐng)導(dǎo)者，占有較大主導(dǎo)權(quán)，渠道成員的Stackelberg博弈過程為：首先制造商根據(jù)利潤最大化的原則確定產(chǎn)品的批發(fā)價格w、直銷價格pd和碳排放水平e，然后零售商根據(jù)制造商決策結(jié)果決定其零售渠道的銷售價格pr。

2.2 雙渠道供應(yīng)鏈集中決策（C）

進(jìn)而將最優(yōu)結(jié)果帶入式（6），得到集中決策下整個雙渠道供應(yīng)鏈的利潤：

3 價格折扣-成本協(xié)調(diào)策略（S）

為了使雙渠道供應(yīng)鏈的整體達(dá)到協(xié)調(diào)，本節(jié)采用價格折扣-成本分?jǐn)偲跫s{wS*,λ,F} ，在該契約下，制造商和零售商以λ：(1-λ)的比例分?jǐn)傊圃焐痰奶紲p排成本，同時零售商為了獲得較低的批發(fā)價格，會與制造商商討支付一筆固定費用F。合作不僅可以激勵制造商和零售商的積極性，同時還能調(diào)節(jié)兩者的利潤水平，使制造商和零售商的利益高于分散決策下的利潤，此時，對應(yīng)的雙渠道決策模型為：

4 數(shù)值仿真

上文研究了分散決策、集中決策以及協(xié)調(diào)后雙渠道供應(yīng)鏈的最優(yōu)決策問題，接下來通過算例進(jìn)一步分析。假設(shè)各參數(shù)取值為：α=25，c=5，δ=10。

4.1 渠道競爭程度的影響

圖2-圖4分別表示渠道競爭程度變化對碳排放水平、利潤、產(chǎn)品價格和消費者效用的影響。

圖2 β 變化對碳排放水平的影響

由圖2可知，制造商在集中決策下的碳排放水平大于分散決策下的碳排放水平。表明在分散決策下，由于制造商和零售商都以自身的利潤最大化為目標(biāo)進(jìn)行決策，相比集中決策，制造商更需要與零售商在價格上競爭，無法將更多的精力用于研發(fā)和提高低碳技術(shù)。

由圖3可知，協(xié)調(diào)后的總利潤等于集中決策下的總利潤，這證明上文的價格折扣-成本分?jǐn)偲跫s{wS*,λ,F} 能夠?qū)崿F(xiàn)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的協(xié)調(diào)，使雙渠道供應(yīng)鏈的總利潤最大化。

同時，碳排放水平和雙渠道供應(yīng)鏈的總利潤都隨著渠道競爭程度的增加而降低，這表明渠道競爭程度給制造商、零售商和產(chǎn)品的綠色度都帶來了不好的影響。

圖3 β 變化對雙渠道供應(yīng)鏈利潤的影響

圖4 β 變化對產(chǎn)品價格的影響

由圖4 可以看出，無論是分散決策還是集中決策，產(chǎn)品的銷售價格和批發(fā)價格都隨著競爭程度的增加而降低，集中決策下的直銷價格大于分散決策下的直銷價格，集中決策下的零售價格小于分散決策下的零售價格。碳減排成本系數(shù)相同的情況下，集中決策下碳減排水平較高，成本也較高，制造商為了盈利會提高直銷價格，將部分碳減排成本轉(zhuǎn)嫁給消費者；而零售商的收益只能來源于零售渠道；在分散決策下，零售商會更多地考慮自身的利潤，因此，它制定的零售價格會高于集中決策下的零售價格。同時分散決策下的零售價格受渠道競爭程度的影響較大；此外，經(jīng)過協(xié)調(diào)契約的作用，批發(fā)價格下降，但隨著競爭程度的增加而增加，這說明在協(xié)調(diào)決策下，零售商與制造商分?jǐn)偺寂欧懦杀緯r，制造商只有提供相對于分散決策較低的批發(fā)價格，才能吸引零售商與其合作，而當(dāng)制造商和零售商的競爭越激烈時，制造商就會適當(dāng)提高批發(fā)價格。

由圖5可以看出，消費者效用隨著渠道競爭程度的增加而降低，集中決策下的消費者效用大于分散決策下的消費者效用，且其受渠道競爭程度的影響較大。圖5說明當(dāng)渠道競爭程度相同時，集中決策對消費者更有利。

圖5 β 變化對消費者效用的影響

因此，總體來說，渠道間的競爭對碳排放水平、供應(yīng)鏈利潤和消費者都產(chǎn)生了負(fù)面影響。

4.2 成本分擔(dān)系數(shù)的影響

由式（9）可知，當(dāng)β確定時，F(xiàn)的大小由λ決定，因此，為了進(jìn)一步分析，不妨取β=0.5，可以計算出不同λ下F的取值范圍，見表2，進(jìn)而可以假設(shè)λ=0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 時，F(xiàn)取值為15，λ=0.6、0.7、0.8、0.9、1.0時，F(xiàn)取值為20，求出在不同成本分擔(dān)系數(shù)下雙渠道供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)后各成員的利潤，見表3。

由表3可知，當(dāng)F相等時，隨著λ的增大，即制造商承擔(dān)的碳排放成本越來越多，因此制造商的利潤隨之減少，零售商的利潤增加。其次將參數(shù)取值帶入式（4）、式（5），可得分散決策下，制造商的利潤對比表5 和分散決策下制造商和零售商的利潤，可以發(fā)現(xiàn)，在不同的成本分擔(dān)系數(shù)下，協(xié)調(diào)后的制造商利潤高于分散決策下的制造商利潤，協(xié)調(diào)后的零售商利潤高于分散決策下的零售商利潤。這說明對于制造商和零售商來說，只有當(dāng)協(xié)調(diào)后的利潤大于其協(xié)調(diào)前時，他們才會接受這種協(xié)調(diào)契約，即只有在保證供應(yīng)鏈成員雙贏的情況下，才能夠使制造商愿意提供相對低的批發(fā)價格且零售商愿意分擔(dān)碳排放成本并支付給制造商一筆固定費用，從而能夠有效的協(xié)調(diào)雙渠道供應(yīng)鏈。

表2 不同λ 下F 的取值范圍（β=0.5）

表3 不同的λ 下協(xié)調(diào)決策的制造商和零售商利潤（β=0.5）

5 結(jié)語

本文在構(gòu)建消費者的非線性需求時，引入渠道競爭和產(chǎn)品的低碳性能，以制造商為Stackelberg博弈的主導(dǎo)者，對比分析了分散決策和集中決策下的最優(yōu)定價、碳排放水平和成員利潤，并通過價格折扣-成本分?jǐn)偲跫s有效實現(xiàn)了供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)，最后采用算例分析驗證了相關(guān)結(jié)論和契約對雙渠道供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)的有效性。依據(jù)本文結(jié)論可以得到以下幾點管理啟示：

（1）無論在哪種決策下，消費者效用和雙渠道供應(yīng)鏈的總利潤都隨著渠道競爭程度的增加而降低，這說明渠道競爭對消費者和企業(yè)的影響都是負(fù)面的。因而，制造商和零售商應(yīng)該避免過于激烈的競爭。

（2）制造商應(yīng)積極開展協(xié)調(diào)合作工作，與零售商對碳排放成本分擔(dān)系數(shù)和固定費用進(jìn)行商討，供應(yīng)鏈成員之間要按照所規(guī)定的二部定價契約嚴(yán)格執(zhí)行，從而維護(hù)雙方利益。

本文的研究結(jié)論是基于信息對稱和制造商為領(lǐng)導(dǎo)者的角度產(chǎn)生的，未來，進(jìn)一步的研究可以考慮信息不對稱情形下低碳供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)問題，以及將強(qiáng)勢的零售商作為博弈領(lǐng)導(dǎo)者來進(jìn)行建模和分析或考慮競爭性零售商的情形。