考慮公平關(guān)切的低碳雙渠道供應(yīng)鏈決策研究

杜建國(guó)，王雅柔

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

聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)(IPCC) 曾指出，CO2、CH4等溫室氣體的大量排放將引發(fā)一系列環(huán)境和社會(huì)問(wèn)題。中國(guó)是全球碳排放總量最高的國(guó)家，據(jù)全球碳計(jì)劃數(shù)據(jù)顯示，2018年中國(guó)碳排放總量高達(dá)100億t，比2017年增長(zhǎng)2.3%。因此，為加快我國(guó)傳統(tǒng)制造型企業(yè)低碳綠色轉(zhuǎn)型，全國(guó)上下亟需開(kāi)展節(jié)能減排活動(dòng)，推動(dòng)制造型企業(yè)進(jìn)行低碳技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新，以更好地協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾[1]。

近些年，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和電子商務(wù)的快速發(fā)展，在線消費(fèi)逐漸改變了人們的購(gòu)物習(xí)慣，如京東、蘇寧易購(gòu)等零售商雙渠道模式成為大勢(shì)所趨。企業(yè)通過(guò)建立線上、線下雙渠道供應(yīng)鏈模式，既順應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)潮流，又有效降低銷(xiāo)售環(huán)節(jié)中的碳排放[2]。2017年京東平臺(tái)的綠色消費(fèi)數(shù)據(jù)顯示，低碳消費(fèi)群體較2016年增長(zhǎng)62.2%，綠色消費(fèi)金額增長(zhǎng)86%。定價(jià)是產(chǎn)生渠道沖突的根源，是供應(yīng)鏈不可忽視的核心問(wèn)題，因此，研究雙渠道低碳供應(yīng)鏈的定價(jià)決策問(wèn)題十分必要。

在過(guò)去的幾十年中，雙渠道供應(yīng)鏈引起供應(yīng)鏈管理研究界的廣泛關(guān)注。Jeuland等[3]研究如何協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈不同渠道，使得制造商和零售商做出最佳決策方案以獲得最大化的渠道總利潤(rùn)。Li等[4]調(diào)查表明，制造商若通過(guò)開(kāi)設(shè)直銷(xiāo)渠道進(jìn)行產(chǎn)品銷(xiāo)售，則64%的零售商將減少甚至停止從制造商訂購(gòu)產(chǎn)品。目前也有學(xué)者致力于雙渠道背景下的減排與定價(jià)決策研究。He等[5]考慮全球氣候變化導(dǎo)致的碳排放相關(guān)的因素，針對(duì)制造商雙渠道提出一種零售商促銷(xiāo)政策，以緩解直銷(xiāo)渠道的存在給零售商造成的不利影響。Ji等[6]研究供應(yīng)鏈成員在零售渠道和雙渠道情況下的減排行為，并分別比較單一制造商的生產(chǎn)策略和聯(lián)合減排策略。龔本剛等[7]研究基于消費(fèi)者雙重偏好對(duì)產(chǎn)能約束下雙渠道供應(yīng)鏈的定價(jià)和產(chǎn)量決策。

上述文獻(xiàn)均假設(shè)決策者是完全理性的，但有實(shí)證研究證明，決策者不僅僅是自利的，同時(shí)是注重供應(yīng)鏈上下游間利潤(rùn)分配公平的[8-9]。文獻(xiàn)[10-12]表明決策者的公平感知會(huì)影響其決策行為，尤其是當(dāng)供應(yīng)鏈成員的某一方察覺(jué)到利潤(rùn)分配不公時(shí)將會(huì)影響供應(yīng)鏈上、下游的合作，如徐州萬(wàn)吉貿(mào)易公司在與寶潔合作的過(guò)程中，其在感知自身利潤(rùn)受到寶潔公司的過(guò)度擠壓后終止了與寶潔長(zhǎng)達(dá)7年的合作[13]。在雙渠道供應(yīng)鏈環(huán)境中，Ho等[14]在1個(gè)供應(yīng)商和2個(gè)零售商的供應(yīng)鏈環(huán)境中調(diào)查零售商兩種類(lèi)型的公平性如何相互作用并影響供應(yīng)鏈中的經(jīng)濟(jì)成果。Nie等[15]在二級(jí)供應(yīng)鏈環(huán)境中分析零售商考慮橫向公平的問(wèn)題。Li等[16]表示渠道競(jìng)爭(zhēng)是制造商開(kāi)設(shè)直銷(xiāo)渠道的必然結(jié)果，零售商為緩解渠道沖突必然要提供增值服務(wù)，這可能會(huì)表現(xiàn)出對(duì)公平的擔(dān)憂(yōu)。

綜上所述，本文將Nash討價(jià)還價(jià)參數(shù)引入低碳供應(yīng)鏈系統(tǒng)中，運(yùn)用博弈論著重探討：1) 公平關(guān)切系數(shù)對(duì)制造商主導(dǎo)的供應(yīng)鏈的績(jī)效有何影響？2) 當(dāng)制造商考慮公平關(guān)切時(shí)，零售商開(kāi)設(shè)雙渠道能否增加利潤(rùn)？3) 最終供應(yīng)鏈中的哪一方成員能獲益？

1 問(wèn)題描述與基本假設(shè)

1.1 問(wèn)題描述

圖1為低碳供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)圖。其中，圖1(a)為傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)，零售商只經(jīng)營(yíng)實(shí)體店并銷(xiāo)售低碳產(chǎn)品；圖1(b)為新興的雙渠道結(jié)構(gòu)，零售商為了順應(yīng)廣大消費(fèi)者的購(gòu)物習(xí)慣以及擴(kuò)大市場(chǎng)份額，分別通過(guò)線下傳統(tǒng)實(shí)體店和線上網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行低碳產(chǎn)品銷(xiāo)售。在兩種不同的供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)中，制造商均處于主導(dǎo)地位進(jìn)行產(chǎn)品低碳技術(shù)創(chuàng)新并生產(chǎn)低碳產(chǎn)品批發(fā)給零售商。由于制造商在減排技術(shù)投入過(guò)程中，會(huì)受到外界的諸多影響，如不同地區(qū)環(huán)保要求不統(tǒng)一、環(huán)保成本不同以及企業(yè)對(duì)減排認(rèn)知的偏差等因素，導(dǎo)致制造商產(chǎn)生不公平的心理，使得其更加注重效益。模型基本參數(shù)符號(hào)說(shuō)明見(jiàn)表1。

圖1 低碳供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)圖Figure 1 Low carbon supply chain structure chart

表1 模型相關(guān)基本參數(shù)符號(hào)說(shuō)明Table 1 Symbol Description of Relevant Basic Parameters of Model

1.2 基本假設(shè)

雙渠道模式中存在渠道價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象，渠道價(jià)格的上升會(huì)促使消費(fèi)者轉(zhuǎn)移至另一渠道，增加其銷(xiāo)售量，因此設(shè) ε ＞φ＞0。 α為對(duì)線上直銷(xiāo)渠道的接收程度，故0 ＜α＜1。

2 模型構(gòu)建

2.1 集中決策

集中決策強(qiáng)調(diào)將供應(yīng)鏈上的成員看成一個(gè)整體，是一種理想狀態(tài)。在本文中制造商和零售商相互采取的決策目標(biāo)是如何制定最適合的產(chǎn)品價(jià)格和減排策略，實(shí)現(xiàn)整個(gè)低碳供應(yīng)鏈系統(tǒng)最大化的效益。下標(biāo)co代表零售商單渠道的最優(yōu)決策，ct代表零售商雙渠道的最優(yōu)決策。

2.1.1 零售商未開(kāi)設(shè)線上渠道

零售商單渠道供應(yīng)鏈整體效益函數(shù)可表示為

證明 集中決策下，首先分別對(duì)P、e求一階偏導(dǎo)，可得

證明過(guò)程參考命題1。

2.2 基于公平關(guān)切的分散式?jīng)Q策

在低碳供應(yīng)鏈系統(tǒng)中，制造商為主導(dǎo)者，零售商為跟隨者。在采取決策時(shí)，具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的制造商率先采取減排投入行動(dòng)并給予下游零售商合適的批發(fā)價(jià)，而作為跟隨方的零售商將根據(jù)制造商的動(dòng)態(tài)決定產(chǎn)品銷(xiāo)售價(jià)格策略。

由于在低碳供應(yīng)鏈系統(tǒng)中，制造商承擔(dān)著減排的重任，為減排研發(fā)投入大量的研發(fā)資金，成本壓力加大。具有公平關(guān)切的制造商在與零售商合作時(shí)能否獲得與之相應(yīng)的利潤(rùn)回報(bào)成為上下游參與合作的重要指標(biāo)。本文借鑒杜少甫等[19]刻畫(huà)公平關(guān)切系數(shù)的方法來(lái)刻畫(huà)制造商追求供應(yīng)鏈上下游成員利潤(rùn)分配相對(duì)公平的效用函數(shù)。制造商對(duì)利潤(rùn)分配的公平感知參考點(diǎn)以雙方在利潤(rùn)方面的納什討價(jià)還價(jià)解作為依據(jù)，用Um表 示制造商的效用函數(shù)，Ur表示零售商的效用函數(shù)。下標(biāo)do代表零售商單渠道的最優(yōu)解，dt代表零售商雙渠道的最優(yōu)解。

零售商雙渠道下制造商和零售商的效用函數(shù)分別為

證明過(guò)程參考命題3。

3 均衡結(jié)果比較分析

通過(guò)對(duì)不同供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)的均衡結(jié)果進(jìn)行比較分析，得出的結(jié)論如下。

推論1

推論1說(shuō)明，當(dāng)產(chǎn)品碳系數(shù)較低時(shí)，零售商單、雙渠道模式均會(huì)出現(xiàn)分散決策下產(chǎn)品銷(xiāo)售價(jià)格高于集中決策，即產(chǎn)生“雙重邊際效益”。這是因?yàn)榈吞籍a(chǎn)品的市場(chǎng)份額與低碳產(chǎn)品的售價(jià)與產(chǎn)品的碳減排量有關(guān)。當(dāng)產(chǎn)品碳系數(shù)較低時(shí)，低碳市場(chǎng)份額較小，購(gòu)買(mǎi)低碳產(chǎn)品的消費(fèi)者較少，導(dǎo)致低碳供應(yīng)鏈的博弈結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)供應(yīng)鏈相似；當(dāng)產(chǎn)品碳系數(shù)提高時(shí)，能消除此“雙重邊際效益”。

推論2 零售商開(kāi)設(shè)雙渠道有利于提高制造商在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的碳減排水平。

證明

推論2說(shuō)明，零售商開(kāi)設(shè)雙渠道后其產(chǎn)品將面向更多的消費(fèi)者，有助于激發(fā)制造商生產(chǎn)低碳產(chǎn)品的積極性，并推動(dòng)制造商加大產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的減排技術(shù)投入。而制造商的減排量與消費(fèi)者的低碳意識(shí)呈正相關(guān)，與減排技術(shù)成本呈負(fù)相關(guān)，反映了消費(fèi)者的低碳偏好進(jìn)一步擴(kuò)大了低碳市場(chǎng)，低碳市場(chǎng)的擴(kuò)張又有助于幫助制造商度過(guò)環(huán)保成本高的難關(guān)。

推論3說(shuō)明，當(dāng)制造商考慮利潤(rùn)分配公平時(shí)，其采取的批發(fā)價(jià)格策略與零售商是否開(kāi)設(shè)雙渠道及產(chǎn)品碳系數(shù)相關(guān)。當(dāng)零售商開(kāi)設(shè)雙渠道后市場(chǎng)占有率上升，消費(fèi)者的高低碳偏好將促使消費(fèi)者依據(jù)產(chǎn)品“碳足跡”購(gòu)買(mǎi)生產(chǎn)過(guò)程中碳排放量低的產(chǎn)品，低碳產(chǎn)品需求增加，此時(shí)零售商利潤(rùn)上升，制造商將采取提高批發(fā)價(jià)格的手段以追求更公平的利潤(rùn)分配。

推論4 在零售商開(kāi)通雙渠道模式下：1) 制造商制定的批發(fā)價(jià)格與產(chǎn)品碳系數(shù)呈正相關(guān)；2) 零售商制定的線下傳統(tǒng)零售價(jià)格及線上網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)銷(xiāo)售價(jià)格均與產(chǎn)品碳系數(shù)呈正相關(guān)。

證明

推論5 在零售商開(kāi)通雙渠道模式下：1) 制造商采取的減排決策及批發(fā)價(jià)格決策與制造商公平關(guān)切系數(shù)呈正相關(guān)；2) 制造商采取的線下傳統(tǒng)零售價(jià)格決策及線上網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)銷(xiāo)售價(jià)格決策與制造商公平關(guān)切系數(shù)呈正相關(guān)。

證明

推論5說(shuō)明，制造商注重利潤(rùn)分配公平時(shí)：1) 制造商的批發(fā)價(jià)格隨公平關(guān)切系數(shù)的增加而增加，而減排量隨公平關(guān)切系數(shù)的增加而減少。這是因?yàn)楫?dāng)制造商考慮渠道利潤(rùn)分配是否公平時(shí)，其采取的策略是使得自身滿(mǎn)意度(效用)最大化，因此制造商越注重分配是否公平，其決策越保守。2) 零售商線下傳統(tǒng)零售價(jià)格及線上網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)銷(xiāo)售價(jià)格隨制造商公平關(guān)切系數(shù)的增加而增加。這是因?yàn)橹圃焐瘫Ｊ氐膬r(jià)格及減排決策損害了零售商的效益，零售商唯有提高產(chǎn)品銷(xiāo)售價(jià)格才能獲利。

4 數(shù)值分析

本節(jié)對(duì)算例中的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行賦值分析，用數(shù)值分析方法研究上述模型的最優(yōu)解及相關(guān)結(jié)論的有效性。為使分析結(jié)果更直觀，故借鑒并結(jié)合文獻(xiàn)[20]和[21]的相關(guān)參數(shù)設(shè)置，本文算例的參數(shù)取值見(jiàn)表2。

表2 基準(zhǔn)參數(shù)值Table 2 Benchmark Parameter Values

4.1 公平關(guān)切系數(shù)對(duì)制造商利潤(rùn)的影響

由圖2、圖3可知，產(chǎn)品碳系數(shù)較低時(shí)，零售商雙渠道時(shí)制造商的利潤(rùn)一直低于零售商不開(kāi)設(shè)雙渠道所獲得的利潤(rùn)，零售商單、雙渠道兩種模式下制造商利潤(rùn)隨著公平關(guān)切系數(shù)的增加而遞減，但兩者差距一直保持穩(wěn)定；產(chǎn)品碳系數(shù)較高時(shí)，制造商注重利潤(rùn)分配的程度不同，零售商不同渠道模式下制造商利潤(rùn)的大小也有所不同。當(dāng)制造商對(duì)利潤(rùn)分配公平的關(guān)切程度較低時(shí)，零售商開(kāi)設(shè)雙渠道反而有助于制造商獲得更多的利潤(rùn)。

圖2 當(dāng) =0.1時(shí) ， λ 對(duì) πm的影響Figure2Impact ofequityconcerncoefficient(λ) on manufacturer'sprofits(π m)under=0.1

圖3 當(dāng) =0.7時(shí) ， λ 對(duì) πm的影響Figure 3 Impact of Equity Concern Coefficient (λ ) on Manufacturer's Profits (π m) under =0.7

4.2 公平關(guān)切系數(shù)對(duì)零售商利潤(rùn)的影響

由圖4、圖5可知，產(chǎn)品碳系數(shù)較低時(shí)，零售商未開(kāi)設(shè)線上渠道時(shí)其利潤(rùn)一直高于開(kāi)設(shè)雙渠道時(shí)所獲得的利潤(rùn)，雖然在兩種渠道模式下零售商利潤(rùn)隨著公平關(guān)切系數(shù)的增加而遞減，但兩者差距逐漸縮??；產(chǎn)品碳系數(shù)較高時(shí)，不論制造商對(duì)公平的關(guān)切程度如何，零售商開(kāi)設(shè)雙渠道所獲得的利潤(rùn)均高于單渠道模式。此外，當(dāng)制造商對(duì)利潤(rùn)分配公平的關(guān)注程度較低時(shí)，零售商開(kāi)設(shè)雙渠道獲得的利潤(rùn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單渠道模式。這說(shuō)明，零售商開(kāi)設(shè)雙渠道不一定能獲得更多的利潤(rùn)，其是否開(kāi)通雙渠道受制造商公平關(guān)切程度、產(chǎn)品碳系數(shù)等因素的綜合影響。

圖4 當(dāng) =0.1時(shí) ， λ 對(duì) πr的影響Figure 4 Impact of Equity Concern Coefficient (λ ) on Retailer Profits (π r) under =0.1

圖5 =0.7時(shí) ， λ 對(duì) πr的影響Figure 5 The Influence of Fairness Concern Coefficient on Retailer's Profit under =0.7

4.3 公平關(guān)切對(duì)利潤(rùn)的影響

由圖6可知，制造商對(duì)供應(yīng)鏈利潤(rùn)分配公平的注重程度不僅降低了雙方的利潤(rùn)，而且對(duì)供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)具有負(fù)面影響。制造商越注重分配公平，越不利于零售商獲取利潤(rùn)，供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)也遭受極大的損失，而制造商利潤(rùn)僅稍稍下降了些，占整個(gè)供應(yīng)鏈利潤(rùn)的比重逐漸增加，實(shí)現(xiàn)了制造商追求利潤(rùn)分配公平的目的。這表明考慮利潤(rùn)分配公平的一方寧愿犧牲自身的利潤(rùn)去懲罰對(duì)方以實(shí)現(xiàn)自身目的。

圖6 當(dāng)=0.7 時(shí)，λ 對(duì)π的影響Figure 6 Impact of FairnessConcern(λ)onProfits (π ) under=0.7

4.4 公平關(guān)切及碳系數(shù)對(duì)制造商最優(yōu)決策的影響

圖7中，在碳系數(shù)越高、公平關(guān)切偏好越低的條件下，制造商的減排量最為顯著，而碳系數(shù)較低時(shí)，制造商的公平偏好對(duì)減排量影響不大。圖8中，在碳系數(shù)越高、公平偏好越低的條件下，批發(fā)價(jià)格越高；碳系數(shù)較高情況下，公平關(guān)切偏好對(duì)批發(fā)價(jià)格的影響顯著，隨著公平關(guān)切偏好上升而下降，與低碳系數(shù)情況下正好相反。

圖7 公平偏好、碳系數(shù)對(duì)減排量的影響Figure 7 Effect of Fair Preference and Carbon Coefficient on Emission Reduction

圖8 公平偏好、碳系數(shù)對(duì)批發(fā)價(jià)的影響Figure 8 Influence of Fair Preference and Carbon Coefficient on Wholesale Price

5 結(jié)論

隨著環(huán)境問(wèn)題的突出，國(guó)家政府開(kāi)始號(hào)召各類(lèi)企業(yè)進(jìn)行節(jié)能減排以此減少環(huán)境污染。為此，企業(yè)也應(yīng)主動(dòng)參與保護(hù)環(huán)境的大行動(dòng)中，加大技術(shù)研發(fā)投入以此降低產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的廢氣物。在低碳經(jīng)濟(jì)背景下，作為低碳供應(yīng)鏈上游制造商，更應(yīng)該在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行環(huán)保投入，減少碳排放，向客戶(hù)提供低碳、綠色產(chǎn)品。研究結(jié)論如下。

1) 產(chǎn)品碳系數(shù)較低時(shí)，零售商單渠道模式下制造商能獲得更多的利潤(rùn)，當(dāng)產(chǎn)品碳系數(shù)提高且制造商對(duì)利潤(rùn)分配公平的關(guān)切度較低時(shí)，零售商開(kāi)設(shè)雙渠道有助于制造商獲取利潤(rùn)。此外，產(chǎn)品碳系數(shù)的增加有利于制造商獲得較高的利潤(rùn)，因此，制造商可通過(guò)提高技術(shù)水平，減少產(chǎn)品費(fèi)用以增加產(chǎn)品碳系數(shù)的手段來(lái)增長(zhǎng)效益。

2) 零售商的利潤(rùn)隨著公平關(guān)切程度的增加而減少，當(dāng)產(chǎn)品碳系數(shù)較低時(shí)，零售商僅依靠傳統(tǒng)零售店銷(xiāo)售產(chǎn)品能獲得更多的利潤(rùn)，但兩種渠道模式所獲得的利潤(rùn)差距不大；當(dāng)產(chǎn)品碳系數(shù)較高時(shí)，零售商開(kāi)通雙渠道所獲得的利潤(rùn)遠(yuǎn)高于單一的傳統(tǒng)渠道，但隨著制造商公平關(guān)切程度的增加，兩者差距逐漸縮小。

3) 制造商的公平關(guān)切程度對(duì)零售商利潤(rùn)的損害最為嚴(yán)重，隨著公平關(guān)切程度的增加，零售商利潤(rùn)下降速度加快，而制造商利潤(rùn)下降速度較為緩慢，最終制造商的利潤(rùn)占整個(gè)供應(yīng)鏈總利潤(rùn)的比重逐漸上升，達(dá)到制造商追求利潤(rùn)分配公平的目的。