考慮產(chǎn)品綠色技術(shù)應(yīng)用水平的再制造閉環(huán)供應(yīng)鏈研究

曹 敏 史成東 陳琳琳

（山東理工大學管理學院，山東 淄博 255091）

1 概述

2018 年5 月，習近平在全國生態(tài)環(huán)境保護大會上指出，要全面推動綠色發(fā)展。綠色發(fā)展是解決污染問題的根本之策。重點是培育壯大節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)，推進資源全面節(jié)約和循環(huán)利用，倡導(dǎo)綠色低碳的生活方式。然而我國大多數(shù)的制造業(yè)仍然是傳統(tǒng)制造業(yè)，生產(chǎn)的產(chǎn)品及其包裝綠色程度低，對環(huán)境的污染程度大，隨著人們環(huán)保意識的提高，企業(yè)應(yīng)該注重研發(fā)和生產(chǎn)綠色產(chǎn)品，滿足消費者的需求，降低對環(huán)境的污染程度。

邢光軍等[1]在考慮政府以綠色度為標準對綠色產(chǎn)品實施補貼的背景下，分別從補貼消費者和補貼綠色生產(chǎn)者兩方面入手，分析和比較不同補貼政策產(chǎn)生的效益，探究不同場景中的最佳補貼政策。熊中楷等[8]分析了由一個制造商兩個零售商組成的供應(yīng)鏈和兩個制造商一個零售商組成的供應(yīng)鏈兩種渠道結(jié)構(gòu)下碳稅和消費者環(huán)保意識對制造商單位碳排放量和供應(yīng)鏈成員利潤的影響。Qinpeng Wang 等[10]假設(shè)消費者具有低碳偏好，研究了單制造商和單零售商組成的供應(yīng)鏈的碳減排問題。

本文的主要貢獻有以下三點：一是考慮了第三方的回收作用，構(gòu)建了綠色再制造閉環(huán)供應(yīng)鏈模型；二是綜合考慮了產(chǎn)品應(yīng)用綠色技術(shù)的水平、單位產(chǎn)品綠色度的市場需求量和單位綠色技術(shù)應(yīng)用水平的產(chǎn)品綠色度對市場需求量的影響程度等多種因素的作用，對供應(yīng)鏈進行了研究；三是設(shè)計了綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈實現(xiàn)多贏的契約協(xié)調(diào)機制。

2 基本假設(shè)與符號說明

假設(shè)1：閉環(huán)供應(yīng)鏈中由一個制造商、一個銷售商和一個第三方構(gòu)成。制造商生產(chǎn)的均為綠色產(chǎn)品，只是綠色技術(shù)應(yīng)用水平不同，產(chǎn)品的綠色技術(shù)應(yīng)用水平體現(xiàn)了產(chǎn)品的環(huán)保水平，綠色技術(shù)應(yīng)用水平越高則其環(huán)保性越強。

假設(shè)2：制造商以轉(zhuǎn)移價bm從第三方處回收廢舊產(chǎn)品，對廢舊產(chǎn)品全部進行再制造，再制造產(chǎn)品與新產(chǎn)品完全相同，并以同樣批發(fā)價ω 銷售給銷售商。

假設(shè)3：制造商要自主研發(fā)綠色產(chǎn)品，產(chǎn)品的綠色技術(shù)應(yīng)用水平越高，研發(fā)成本越大，假設(shè)用二次函數(shù)表示研發(fā)成本，即研發(fā)成本為1/2μi2。其中：μ 為綠色產(chǎn)品的研發(fā)成本系數(shù)，i 為產(chǎn)品應(yīng)用綠色技術(shù)的水平。

假設(shè)4：假設(shè)市場需求量與零售價和產(chǎn)品應(yīng)用綠色技術(shù)的水平有關(guān)，市場需求函數(shù)為：

D(p)=α-βp+τfi，且α＞βcm+τfi，α＞0，β＞0，τ＞0，其中：α 表示市場容量，β 為消費者對零售價格的敏感程度，τ 為單位產(chǎn)品綠色度的市場需求量，f 為單位綠色技術(shù)應(yīng)用水平的產(chǎn)品綠色度。

假設(shè)5：假設(shè)廢舊產(chǎn)品回收量G(b3p)只與回收價格b3p相關(guān)，且G(b3p)=k+hb3p表示廢舊產(chǎn)品的回收量是b3p的增函數(shù)，即制造商提供的回收價格越高，廢舊產(chǎn)品的回收量越大。k，h＞0，其中k 代表消費者的環(huán)保意識，h 為消費者對于回收價格b3p的供給敏感程度。

3 第三方回收再制造閉環(huán)供應(yīng)鏈決策模型

3.1 第三方回收再制造閉環(huán)供應(yīng)鏈分散決策模型。分散決策模型是制造商、銷售商和第三方都只關(guān)注自身的利益。制造商以ω的價格向銷售商出售，以bm的價格從第三方回收廢舊產(chǎn)品，然后銷售商和第三方再根據(jù)制造商提供的價格來確定自己的銷售價p 和回收價b3p。

式（1-5）即為非合作博弈下制造商、銷售商和第三方之間的Stackelberg 均衡，此時銷售商、第三方和制造商的最優(yōu)利潤為：

3.2 第三方回收再制造閉環(huán)供應(yīng)鏈集中決策模型。把制造商、銷售商和第三方作為一個共同體，共同決定產(chǎn)品的最優(yōu)銷售價和廢舊產(chǎn)品的回收價，是整個閉環(huán)供應(yīng)鏈的利潤最大化。此時系統(tǒng)的目標函數(shù)為：

4 算例仿真分析

假定某綠色產(chǎn)品生產(chǎn)商閉環(huán)供應(yīng)鏈參數(shù)為：α=1600，β=20，cm=20，cr=10，k=50，h=100，τ=20，f=22，i=0.6，l=0.01，μ=10000，p=60，Δ=cm-cr=10。

當單位產(chǎn)品綠色度的市場需求量比值變化時，供應(yīng)鏈中有關(guān)變量的變化情況如圖1 所示。

圖1 τ 變化時，制造商和銷售商的利潤變化圖

當單位綠色技術(shù)應(yīng)用水平的產(chǎn)品綠色度變化時，供應(yīng)鏈中有關(guān)變量的變化情況如圖2 所示。

從圖2 可以看出，當單位綠色技術(shù)應(yīng)用水平的產(chǎn)品綠色度增大時，制造商應(yīng)采取新技術(shù)、新工藝，生產(chǎn)綠色產(chǎn)品，提高綠色產(chǎn)品的市場占有率；集中決策下綠色產(chǎn)品的銷售價和總利潤也會增加；契約協(xié)調(diào)狀態(tài)下，整個供應(yīng)鏈系統(tǒng)的總利潤會增加。

圖2 f 變化時，制造商和銷售商的利潤變化圖

當綠色技術(shù)應(yīng)用水平變化時，供應(yīng)鏈中有關(guān)變量的變化情況如圖3 所示。

圖3 i 變化時，制造商和銷售商的利潤變化圖

從圖3 可以看出，當綠色技術(shù)應(yīng)用水平變大時，分散決策下產(chǎn)品的批發(fā)價和銷售價均會提高，制造商的利潤也會增加，銷售商的利潤先增加再減少；集中決策下綠色產(chǎn)品的銷售價和總利潤也會提高；契約協(xié)調(diào)狀態(tài)下，銷售商的利潤增加，制造商的利潤先增加再減少，從而整個供應(yīng)鏈系統(tǒng)的利潤也會增加。

5 結(jié)論

5.1 單位產(chǎn)品綠色度的市場需求量、單位綠色技術(shù)應(yīng)用水平的產(chǎn)品綠色度以及綠色技術(shù)應(yīng)用水平分別增大時，雖然綠色產(chǎn)品的批發(fā)價和銷售價都會提高，但可以促進綠色產(chǎn)品市場的擴大。

5.2 在分散決策下，當τ<30.3，f<33.3，i<0.9 時，銷售商的利潤都是一直增加的，因此供應(yīng)鏈節(jié)點企業(yè)要不斷更新技術(shù)和設(shè)備，生產(chǎn)讓消費者滿意的綠色產(chǎn)品，從另外一個角度考慮，消費者對綠色產(chǎn)品的關(guān)注也在不斷倒逼供應(yīng)鏈節(jié)點企業(yè)進行技術(shù)創(chuàng)新；而在契約協(xié)調(diào)狀態(tài)下，銷售商的利潤是一直增加的，從而也說明了制造商、銷售商和第三方要加強合作的重要性。

5.3 在契約協(xié)調(diào)狀態(tài)下，隨著產(chǎn)品應(yīng)用綠色技術(shù)的水平增加，制造商制造綠色產(chǎn)品的成本也會增加，因此制造商的利潤增速變緩。對于社會來說，生產(chǎn)完全綠色產(chǎn)品固然是好的，但是對于以盈利為目的的企業(yè)來說，要從企業(yè)自身的情況出發(fā)，同時還要兼顧上下游企業(yè)的利潤，應(yīng)用對于所有企業(yè)最優(yōu)的綠色技術(shù)。