不同政策下考慮轉(zhuǎn)移價(jià)格的閉環(huán)供應(yīng)鏈決策研究

肖 敏,王叢叢

(上海海事大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,上海 201306)

隨著經(jīng)濟(jì)和科技的日益發(fā)展,以及人們對市場需求的多變性,導(dǎo)致產(chǎn)品生命周期變短,更新?lián)Q代速度加快,市場上積累的廢舊產(chǎn)品越來越多。以廢舊電子產(chǎn)品為例,歐盟每年產(chǎn)生的電子垃圾高達(dá)(600～800)×104t;我國作為電器電子產(chǎn)品需求大國,2013年廢棄電子產(chǎn)品總量[1]約400×104t。歐盟于2002年頒布了《廢棄電器電子產(chǎn)品指令》和《關(guān)于電器電子產(chǎn)品中禁止使用某些有害物質(zhì)指令》,為企業(yè)設(shè)定最低的回收率[2],促使企業(yè)回收廢舊電子產(chǎn)品;我國在2011年和2012年相繼頒布了《廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理管理?xiàng)l例》和《廢棄電器電子產(chǎn)品處理基金征收使用管理辦法》,大大提高了廢舊電子產(chǎn)品的回收率和利用率[1]。另外,伴隨著廢舊產(chǎn)品的增加,二氧化碳等溫室氣體的排放問題也不容忽視。根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)的預(yù)測,到21世紀(jì)末,全球氣溫將上升1.1～6.4 ℃。為減緩全球氣溫上升速度,歐盟于2005年建立了全球最大的碳排放交易市場,現(xiàn)在已經(jīng)成為最有效的減排措施之一[3],我國于2017年頒布《全國碳排放權(quán)交易市場建設(shè)方案(發(fā)電行業(yè))》,全面啟動(dòng)碳交易市場的建立。可見,隨著國家對環(huán)境污染問題的關(guān)注,企業(yè)受到國家環(huán)保政策的管制,企業(yè)在政府制定的碳排放和回收政策約束下,作為供應(yīng)鏈系統(tǒng)的參與成員如何優(yōu)化自己的決策,引起了一些學(xué)者的關(guān)注。

關(guān)于碳排放政策對供應(yīng)鏈成員決策的影響研究，文獻(xiàn)[3]在碳限額交易機(jī)制下分析了兩級(jí)可持續(xù)供應(yīng)鏈的決策行為和協(xié)調(diào)機(jī)制,揭示了單位碳交易價(jià)格對集中系統(tǒng)和分散系統(tǒng)最優(yōu)決策的影響;文獻(xiàn)[4]研究了碳排放約束下零售商負(fù)責(zé)回收的閉環(huán)供應(yīng)鏈,并比較分析有無碳排放約束2種情況下的回收比例、成員利潤和碳排放總量;文獻(xiàn)[5]研究了碳交易市場下企業(yè)低碳產(chǎn)品的最優(yōu)定價(jià)及碳排放策略問題,基于分配的碳排放限額確定最優(yōu)的碳排放量和產(chǎn)品價(jià)格使自身利潤最大化;文獻(xiàn)[6]考慮了企業(yè)經(jīng)營與政府政策之間的相互關(guān)系,采用分散供應(yīng)鏈和集中供應(yīng)鏈博弈模型研究了政府碳排放稅政策;文獻(xiàn)[7]針對制造商和零售商組成的供應(yīng)鏈,考慮投資減排與否2種情形,構(gòu)建了集中式?jīng)Q策、分散式?jīng)Q策和協(xié)同決策博弈模型;文獻(xiàn)[8]研究了碳排放限制下供應(yīng)商-制造商兩級(jí)回收閉環(huán)供應(yīng)鏈,比較分析了有無碳排放限制2種情況下的最優(yōu)決策;文獻(xiàn)[9]在碳限額交易機(jī)制下建立了由制造商和零售商組成的集中式和分散式供應(yīng)鏈決策模型,發(fā)現(xiàn)政策約束能有效降低碳排放量,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境完美協(xié)調(diào);文獻(xiàn)[10]在碳排放約束下建立了地方政府和企業(yè)群體行為的演化博弈模型,分析了碳配額和碳交易價(jià)格等因素對演化穩(wěn)定策略的影響。

關(guān)于回收政策約束對閉環(huán)供應(yīng)鏈成員決策的影響，文獻(xiàn)[11]在回收獎(jiǎng)懲機(jī)制下,研究了回收再制造閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價(jià)與回收決策;文獻(xiàn)[12]研究了基于回收率與回收量獎(jiǎng)懲機(jī)制下的集中式和分散式閉環(huán)供應(yīng)鏈的決策,發(fā)現(xiàn)基于回收率的獎(jiǎng)懲機(jī)制能有效提高回收率;文獻(xiàn)[13]在政府的獎(jiǎng)懲機(jī)制下探討了供應(yīng)鏈成員在綠色供應(yīng)鏈管理中的行為,發(fā)現(xiàn)獎(jiǎng)懲機(jī)制可以提高企業(yè)的收益率和綠色努力度;文獻(xiàn)[14]通過建立Stackelberg博弈模型,研究了獎(jiǎng)懲機(jī)制下回收廢舊電動(dòng)汽車對社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響,并對比了無政策約束、補(bǔ)貼機(jī)制和獎(jiǎng)懲機(jī)制3種情形下的最優(yōu)決策;文獻(xiàn)[15]研究了獎(jiǎng)懲機(jī)制下零售商主導(dǎo)的閉環(huán)供應(yīng)鏈模型,對比分析了無再制造、有再制造無獎(jiǎng)懲機(jī)制和有獎(jiǎng)懲機(jī)制3種情形的最優(yōu)決策;文獻(xiàn)[16]研究了獎(jiǎng)懲機(jī)制下的雙周期閉環(huán)供應(yīng)鏈,比較有無獎(jiǎng)懲機(jī)制下的最優(yōu)決策;文獻(xiàn)[17]建立了無獎(jiǎng)懲機(jī)制的分散決策和獎(jiǎng)懲機(jī)制下考慮制造商競爭的閉環(huán)供應(yīng)鏈模型,對比了不同模型下的最優(yōu)決策,發(fā)現(xiàn)獎(jiǎng)懲機(jī)制有利于產(chǎn)品價(jià)格下降、回收率和成員利潤的增加;文獻(xiàn)[18]針對由制造商和零售商組成的閉環(huán)供應(yīng)鏈,探討政府制定的獎(jiǎng)懲力度和最低回收率對各模型最優(yōu)決策的影響。

從以上文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),多數(shù)文獻(xiàn)研究碳排放政策或回收政策即單個(gè)政策對供應(yīng)鏈成員決策的影響,并比較分析有無政策約束的最優(yōu)決策,而碳排放和回收雙重政策下的研究較少。文獻(xiàn)[19]雖然研究了這種雙重政策下的閉環(huán)供應(yīng)鏈模型,但沒有對比回收政策和雙重政策下的最優(yōu)決策,也沒有把轉(zhuǎn)移價(jià)格看作決策變量。另外,上述文獻(xiàn)中大多零售商回收廢舊產(chǎn)品之后再由制造商回購,而制造商也可同時(shí)將回收業(yè)務(wù)外包給第三方以開辟更多的回收渠道,比如現(xiàn)實(shí)中格林美公司通過零售商和第三方回收廢舊電池,ReCellular公司也由零售商和第三方進(jìn)行回收。文獻(xiàn)[20-21]對此回收模式進(jìn)行了研究,但把制造商向不同回收商支付的轉(zhuǎn)移價(jià)格定義為相同,同時(shí)也沒有考慮轉(zhuǎn)移價(jià)格為決策變量的情況。文獻(xiàn)[22]研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移價(jià)格相同或不同會(huì)對定價(jià)等最優(yōu)決策產(chǎn)生重要影響。綜上所述,本文建立了由制造商、零售商和第三方組成的閉環(huán)供應(yīng)鏈模型,分制造商在碳排放政策、回收獎(jiǎng)懲政策和雙重政策3種情形研究,并在每種情形下分析轉(zhuǎn)移價(jià)格制定策略對最優(yōu)定價(jià)和回收以及碳排放決策的影響,最后通過數(shù)值算例對比分析雙重政策與單個(gè)政策約束模型,探討雙重政策對供應(yīng)鏈成員最優(yōu)決策的影響。

1 模型描述與基本假設(shè)

1.1 模型描述

本文考慮了由制造商、零售商和第三方組成的閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)。制造商可加工新原材料生產(chǎn)產(chǎn)品,也可加工從廢舊產(chǎn)品中獲得的原材料生產(chǎn)產(chǎn)品,經(jīng)零售商最終銷售到消費(fèi)者。零售商和第三方從消費(fèi)者手中回收廢舊產(chǎn)品,制造商通過支付轉(zhuǎn)移價(jià)格從回收商手中獲得廢舊產(chǎn)品,且制造商可制定相同或不同的轉(zhuǎn)移價(jià)格策略,具體流程如圖1所示。

圖1 零售商和第三方負(fù)責(zé)回收的閉環(huán)供應(yīng)鏈模型

為了減少企業(yè)對環(huán)境的污染,政府可對制造商實(shí)施碳排放政策或回收獎(jiǎng)懲政策。在碳排放政策約束下,政府設(shè)定制造商的碳排放上限,當(dāng)碳排放量超過上限時(shí),制造商可從碳交易市場購買額外的碳排放權(quán);當(dāng)碳排放量沒有達(dá)到上限時(shí),制造商可在碳交易市場上出售多余的碳排放權(quán)而獲利。在回收獎(jiǎng)懲政策下,政府設(shè)定制造商的最低回收率,若實(shí)際回收率超過最低回收率,政府獎(jiǎng)勵(lì)制造商;若實(shí)際回收率小于最低回收率,政府懲罰制造商。

1.2 符號(hào)介紹

1.3 基本假設(shè)

為了簡化模型,本文作以下假設(shè):

(1) 制造商因?yàn)榫哂歇?dú)特的技術(shù)或?qū)＠?，所以閉環(huán)供應(yīng)鏈的領(lǐng)導(dǎo)者、零售商和第三方為跟隨者。

(2) 制造商用新原材料生產(chǎn)產(chǎn)品的單位成本大于用回收材料生產(chǎn)產(chǎn)品的單位成本,即cm>cr。

(3) 新產(chǎn)品和再制造產(chǎn)品在質(zhì)量功能上無差異,且零售價(jià)相同。

(4) 市場需求函數(shù)為D(p)=α-βp。其中:α為市場最大的可能需求量;β>0為消費(fèi)者的價(jià)格敏感系數(shù);若D>0,則α>β(cm+e0pe+kτ0)[22]。

(6) 零售商和第三方從消費(fèi)者手中回收廢舊產(chǎn)品的單位價(jià)格為常數(shù)且不影響結(jié)果,為外生變量,因此在本文中忽略[4,20]。

2 模型建立

模型的建立有以下3種情形。

2.1 碳排放政策下的閉環(huán)供應(yīng)鏈模型

制造商受政府碳排放政策的約束,根據(jù)以上假設(shè),制造商、零售商和第三方的利潤表達(dá)式分別為：

πm=[w-cm+(Δ-br)τr+(Δ-bt)τt]×

(α-βp)+pe[Q-e0(1-τ+λτ)(α-βp)],

又根據(jù)轉(zhuǎn)移價(jià)格的制定策略,有以下2種模型:① 模型NE,制造商區(qū)別制定轉(zhuǎn)移價(jià)格(br≠bt);② 模型YE,制造商統(tǒng)一制定轉(zhuǎn)移價(jià)格(br=bt)。

2.2 回收獎(jiǎng)懲政策下的閉環(huán)供應(yīng)鏈模型

制造商受政府回收獎(jiǎng)懲政策的約束,制造商、零售商和第三方的利潤表達(dá)式分別為:

πm=[w-cm+(Δ-br)τr+(Δ-bt)τt]×

(α-βp)+k(τ-τ0)(α-βp),

根據(jù)轉(zhuǎn)移價(jià)格制定策略,有以下模型:① 模型NR,制造商區(qū)別制定轉(zhuǎn)移價(jià)格(br≠bt);② 模型YR,統(tǒng)一制定轉(zhuǎn)移價(jià)格(br=bt)。

2.3 碳排放和回收獎(jiǎng)懲政策下閉環(huán)供應(yīng)鏈模型

隨著國家對環(huán)境污染問題的關(guān)注,政府要求企業(yè)既要回收廢舊產(chǎn)品又要降低碳排放量,從而對制造企業(yè)實(shí)行雙重政策。根據(jù)假設(shè),制造商和零售商以及第三方的利潤表達(dá)式分別為:

πm=[w-cm+(Δ-br)τr+(Δ-bt)τt]×

(α-βp)+k(τ-τ0)(α-βp)+

pe[Q-e0(1-τ+λτ)(α-βp)],

根據(jù)轉(zhuǎn)移價(jià)格制定策略,有以下模型:① 模型NER,區(qū)別轉(zhuǎn)移價(jià)格(br≠bt);② 模型YER,統(tǒng)一轉(zhuǎn)移價(jià)格(br=bt)。

根據(jù)假設(shè),制造商為閉環(huán)供應(yīng)鏈的領(lǐng)導(dǎo)者,零售商和第三方為跟隨者,制造商和零售商以及第三方之間會(huì)形成一個(gè)兩階段博弈情形。上述3種情形博弈順序?yàn)?① 制造商確定使自身利潤最大化的批發(fā)價(jià)和轉(zhuǎn)移價(jià)格;② 零售商和第三方根據(jù)制造商的決策確定零售價(jià)和各自的回收率。運(yùn)用逆向歸納法求其均衡解,解得制造商、零售商和第三方的最優(yōu)定價(jià)和回收決策,見表1所列。

表1 各模型的最優(yōu)決策

從最優(yōu)決策發(fā)現(xiàn),零售商的轉(zhuǎn)移價(jià)格高于第三方的轉(zhuǎn)移價(jià)格,零售商的回收率大于第三方的回收率,表明制造商支付轉(zhuǎn)移價(jià)格的提高能夠促進(jìn)下游回收商進(jìn)行回收,從而提高制造商總的回收量。另外,零售商和第三方的轉(zhuǎn)移價(jià)格與碳交易價(jià)格和回收獎(jiǎng)懲系數(shù)成正比,表明當(dāng)政府規(guī)定的碳交易價(jià)格和獎(jiǎng)懲系數(shù)較大時(shí),制造商會(huì)通過提高轉(zhuǎn)移價(jià)格以獲得更大的回收量,進(jìn)而降低總的碳排放量。

3 比較分析

本節(jié)將上述模型的最優(yōu)決策進(jìn)行對比,分析制造商制定轉(zhuǎn)移價(jià)格的策略對最優(yōu)定價(jià)決策和回收決策的影響。

命題1與轉(zhuǎn)移價(jià)格相同時(shí)的零售價(jià)相比:① 0<λ<1/2條件下,轉(zhuǎn)移價(jià)格不同的零售價(jià)較小;1/2<λ<1條件下,Δ>Δ1時(shí),轉(zhuǎn)移價(jià)格不同的零售價(jià)較小,而0<Δ<Δ1時(shí),轉(zhuǎn)移價(jià)格不同的零售價(jià)較大。②在0<Δ<Δ2條件下,0<λ<λ1或λ2<λ<1時(shí),轉(zhuǎn)移價(jià)格不同的零售價(jià)較小;λ1<λ<λ2時(shí),轉(zhuǎn)移價(jià)格不同的零售價(jià)較大。其中

命題2 與轉(zhuǎn)移價(jià)格相同時(shí)的批發(fā)價(jià)相比:① 0<λ<1/6條件下,轉(zhuǎn)移價(jià)格不同的批發(fā)價(jià)較小;1/6<λ<1條件下,Δ>Δ3時(shí),轉(zhuǎn)移價(jià)格不同的批發(fā)價(jià)較小,而0<Δ<Δ3時(shí),轉(zhuǎn)移價(jià)格不同的批發(fā)價(jià)較大。② 在0<Δ<Δ4條件下,0<λ<λ3或λ4<λ<1時(shí),轉(zhuǎn)移價(jià)格不同的批發(fā)價(jià)較小,而λ3<λ<λ4時(shí),轉(zhuǎn)移價(jià)格不同的批發(fā)價(jià)較大。其中

命題1和命題2對比了制造商在碳排放政策下轉(zhuǎn)移價(jià)格相同和不同時(shí)的零售價(jià)和批發(fā)價(jià),發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移價(jià)格對零售價(jià)和批發(fā)價(jià)的影響與再制造產(chǎn)品單位節(jié)約成本Δ和再制造產(chǎn)品與新產(chǎn)品單位碳排放量的比例系數(shù)λ有關(guān)。

(1) 對于制造商來說,滿足下列條件之一時(shí):① 再制造活動(dòng)創(chuàng)造的環(huán)境效益較大(λ較小);② 再制造活動(dòng)創(chuàng)造的環(huán)境效益較小(λ較大)且再制造活動(dòng)創(chuàng)造的成本效益較高(Δ較大);③ 再制造活動(dòng)創(chuàng)造的成本效益較低(Δ較小),再制造活動(dòng)創(chuàng)造的環(huán)境效益過小(λ越大)或過大(λ越小)。制造商可制定統(tǒng)一的轉(zhuǎn)移價(jià)格來提高批發(fā)價(jià)和零售價(jià),區(qū)別制定轉(zhuǎn)移價(jià)格以降低批發(fā)價(jià)和零售價(jià)。當(dāng)再制造帶來的成本效益和環(huán)境效益較大時(shí),制造商無須達(dá)到較高的回收率也能免于政府的懲罰,因此可區(qū)別制定轉(zhuǎn)移價(jià)格使第三方的轉(zhuǎn)移價(jià)格減少,使制造商成本減少,進(jìn)而降低批發(fā)價(jià)可促使零售商降低零售價(jià),最后市場需求量上升為利潤增加帶來機(jī)會(huì)。

(2) 滿足以下條件之一時(shí):① 當(dāng)再制造活動(dòng)創(chuàng)造的環(huán)境效益較小(λ較大)且再制造活動(dòng)創(chuàng)造的成本效益較小(Δ較小);② 當(dāng)再制造活動(dòng)創(chuàng)造的成本效益較低(Δ較小),再制造活動(dòng)創(chuàng)造的環(huán)境效益適中(λ1<λ<λ2或λ3<λ<λ4)。制造商可制定統(tǒng)一的轉(zhuǎn)移價(jià)格來降低批發(fā)價(jià)和零售價(jià),區(qū)別制定轉(zhuǎn)移價(jià)格以提高批發(fā)價(jià)和零售價(jià)。當(dāng)再制造產(chǎn)生的成本效益和環(huán)境效益較小時(shí),制造商需提高轉(zhuǎn)移價(jià)格使回收率上升,因此采取相同轉(zhuǎn)移價(jià)格策略以增加第三方轉(zhuǎn)移價(jià)格,刺激第三方回收,使制造商成本增加,為獲取更多的利潤需降低批發(fā)價(jià)和零售價(jià)使市場需求量增大。

通過上述分析,碳排放政策下制造商可根據(jù)再制造活動(dòng)帶來的成本效益和環(huán)境效益的大小關(guān)系選擇適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)移價(jià)格制定策略,調(diào)控市場上批發(fā)價(jià)和零售價(jià)的大小,從而協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

命題3 當(dāng)B>H2時(shí),制造商在轉(zhuǎn)移價(jià)格相同時(shí)的回收率大于轉(zhuǎn)移價(jià)格不同的回收率,相反;H1

H1=βA4/16;H2=β(3A1+A2)/8。

命題3表明,碳排放政策下,制造商總回收率的大小與轉(zhuǎn)移價(jià)格制定策略的關(guān)系受回收規(guī)模參數(shù)B的影響。當(dāng)零售商和第三方的回收難度較大時(shí),制造商采取制定相同的轉(zhuǎn)移價(jià)格策略可增加自身的回收率,采取不同的轉(zhuǎn)移價(jià)格策略使回收率降低。這是因?yàn)橄嗤霓D(zhuǎn)移價(jià)格策略下第三方的轉(zhuǎn)移價(jià)格較大,從而對回收難度較大的第三方產(chǎn)生刺激作用以增加其回收率,最終增加制造商回收率。而零售商和第三方的回收難度較小時(shí),制造商選擇制定不同的轉(zhuǎn)移價(jià)格可增加其回收率,選擇相同的轉(zhuǎn)移價(jià)格使回收率降低。這是因?yàn)楫?dāng)回收難度較小時(shí),轉(zhuǎn)移價(jià)格對第三方回收的刺激作用較小,較小的轉(zhuǎn)移價(jià)格反而使第三方為獲得更高的利潤而加大回收力度。

命題4制造商的轉(zhuǎn)移價(jià)格制定策略與零售商轉(zhuǎn)移價(jià)格無關(guān),但與第三方轉(zhuǎn)移價(jià)格有關(guān),即統(tǒng)一轉(zhuǎn)移價(jià)格策略下的第三方轉(zhuǎn)移價(jià)格較大;另外,制造商在雙重政策下的零售商與第三方的轉(zhuǎn)移價(jià)格大于單個(gè)政策約束時(shí)的轉(zhuǎn)移價(jià)格,這表明制造商在雙重政策下更要提高轉(zhuǎn)移價(jià)格以增加其回收率。

命題5 ① 制造商在回收獎(jiǎng)懲政策下對零售商和第三方選擇制定不同的轉(zhuǎn)移價(jià)格策略可以降低批發(fā)價(jià)和零售價(jià),選擇相同的轉(zhuǎn)移價(jià)格策略可以提高批發(fā)價(jià)和零售價(jià)。② 當(dāng)B>H4時(shí),轉(zhuǎn)移價(jià)格相同時(shí)的回收率大于轉(zhuǎn)移價(jià)格不同時(shí)的回收率,H3

H3=5β(k+Δ)2/16；H4=β(k+Δ)2/2。

命題5表明,回收獎(jiǎng)懲政策下,不同的轉(zhuǎn)移價(jià)格策略使批發(fā)價(jià)和零售價(jià)降低,這是因?yàn)榇藭r(shí)第三方的轉(zhuǎn)移價(jià)格較小,節(jié)省了制造商的成本使批發(fā)價(jià)降低,進(jìn)而零售價(jià)降低。零售商和第三方為獲得一定回收量而投入較小的成本,即回收難度小時(shí),制造商可選擇相同的轉(zhuǎn)移價(jià)格策略以激勵(lì)第三方回收,從而達(dá)到更高的回收率;而在零售商和第三方為獲得一定回收量投入的成本較大,即回收難度大時(shí),制造商若要達(dá)到更高的回收率應(yīng)選擇相同的轉(zhuǎn)移價(jià)格策略。原因同命題3。

命題6若制造商對零售商和第三方統(tǒng)一制定轉(zhuǎn)移價(jià)格，則有：① 0<λ<1/6條件下,批發(fā)價(jià)和零售價(jià)大于區(qū)別制定轉(zhuǎn)移價(jià)格的批發(fā)價(jià)和零售價(jià)。② 在1/6<λ<1/2條件下,零售價(jià)大于不同轉(zhuǎn)移價(jià)格下的零售價(jià);0e02或pe>pe2時(shí),批發(fā)價(jià)小于不同轉(zhuǎn)移價(jià)格下的批發(fā)價(jià)。③ 在1/2<λ<1條件下,0e01或pe>pe1時(shí),批發(fā)價(jià)和零售價(jià)的值小于不同轉(zhuǎn)移價(jià)格下的值。其中

命題6分析了制造商在雙重政策下轉(zhuǎn)移價(jià)格制定策略對批發(fā)價(jià)和零售價(jià)的影響。對于制造商來說:

(1)當(dāng)滿足下列條件時(shí),再制造帶來的環(huán)境效益較小(λ>1/2),且產(chǎn)品原始單位碳排放量較大(e0>e01)或碳交易價(jià)格較大(pe>pe1)。統(tǒng)一制定轉(zhuǎn)移價(jià)格使批發(fā)價(jià)和零售價(jià)降低,區(qū)別定價(jià)使批發(fā)價(jià)和零售價(jià)增加。這是因?yàn)榻y(tǒng)一制定轉(zhuǎn)移價(jià)格可刺激第三方回收,提高回收率,從而降低了政府的懲罰或提高了政府的獎(jiǎng)勵(lì),制造商可降低批發(fā)價(jià)進(jìn)而帶動(dòng)零售價(jià)的下降以增加市場需求量,最終獲得更高的利潤。

(2)當(dāng)滿足下列條件之一時(shí):① 再制造帶來的環(huán)境效益較高(λ<1/6);② 再制造帶來的環(huán)境效益較小(λ>1/6),且產(chǎn)品原始單位碳排放量較小(0

(3)當(dāng)滿足下列條件之一時(shí):① 再制造帶來的環(huán)境效益適中(1/6<λ<1/2),且產(chǎn)品原始單位碳排放量較大(e0>e02)或碳交易價(jià)格較小(pe>pe2);② 再制造帶來的環(huán)境效益較小(λ>1/2),且原始單位碳排放量適中(e02

命題6表明，雙重政策下轉(zhuǎn)移價(jià)格制定策略對零售價(jià)和批發(fā)價(jià)的影響與再制造帶來的環(huán)境效益和產(chǎn)品原始單位碳排放量以及碳交易價(jià)格的大小有關(guān)。因此,雙重政策約束下的制造商可根據(jù)再制造活動(dòng)產(chǎn)生的環(huán)境效益和產(chǎn)品原始單位碳排放量的大小以及政府規(guī)定的碳交易價(jià)格,選擇適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)移價(jià)格制定策略,以此調(diào)控市場上批發(fā)價(jià)和零售價(jià)的大小。

命題7當(dāng)B>H6時(shí),制造商在轉(zhuǎn)移價(jià)格相同時(shí)的回收率大于轉(zhuǎn)移價(jià)格不同時(shí)的回收率,而當(dāng)H5

H5=βB4/16；

H6=β(3B1+B2)/8。

結(jié)合命題3、命題5②和命題7可知,無論制造商在碳排放政策或回收獎(jiǎng)懲政策以及雙重政策下,轉(zhuǎn)移價(jià)格制定策略對制造商回收率的大小與零售商和第三方的回收難易程度有關(guān),在回收難度較大時(shí),相同的轉(zhuǎn)移價(jià)格策略使回收率增加,在回收難度較小時(shí)與之相反。原因同命題3。

4 數(shù)值算例

本節(jié)通過具體的數(shù)值算例分析各政策約束對最優(yōu)定價(jià)決策和回收決策以及供應(yīng)鏈成員最優(yōu)利潤的影響。設(shè)有關(guān)參數(shù)為:α=500,β=0.5,cm=60,cr=30,Δ=30,λ=0.3,τ0=0.45,e0=20,B=10 000,Q=1 000。由于τ∈(0,1),經(jīng)計(jì)算碳排放政策下0

由圖2、圖3可知,隨著碳交易價(jià)格和回收獎(jiǎng)懲系數(shù)的增加,3種情形下的批發(fā)價(jià)都增加。這是因?yàn)殡S著碳交易價(jià)格和回收獎(jiǎng)懲系數(shù)的增加,制造商若要免于懲罰需提高回收率,需制定較高的轉(zhuǎn)移價(jià)格以激勵(lì)零售商和第三方回收。當(dāng)制造商獲得的獎(jiǎng)勵(lì)(回收率較高時(shí)所得)難以彌補(bǔ)為獲得較高回收率而付出的成本時(shí)(轉(zhuǎn)移價(jià)格的提高),制造商會(huì)提高批發(fā)價(jià)來彌補(bǔ)這部分的損失。另外,雙重政策下的批發(fā)價(jià)大于單個(gè)政策下的批發(fā)價(jià),這是因?yàn)殡p重政策下制造商要想不受懲罰更需加大轉(zhuǎn)移價(jià)格使回收率提高,此時(shí)的批發(fā)價(jià)較大。

圖2 k和pe對情形1和情形3批發(fā)價(jià)的影響

圖3 k和pe對情形2和情形3批發(fā)價(jià)的影響

由圖4、圖5可知,零售價(jià)在3種情形下均隨碳交易價(jià)格和獎(jiǎng)懲系數(shù)的增加先上升后下降。這表明回收獎(jiǎng)懲政策下的零售商較碳排放政策下的零售商更容易獲利。結(jié)合圖1、圖2可知,碳交易價(jià)格和獎(jiǎng)懲系數(shù)的增加使批發(fā)價(jià)和轉(zhuǎn)移價(jià)格增加,批發(fā)價(jià)上升使零售商成本增加,轉(zhuǎn)移價(jià)格上升為零售商帶來收益。當(dāng)收益大于成本的增加時(shí)零售商獲利,從而降低零售價(jià)格提高需求量以獲得更大的利潤,即零售價(jià)隨獎(jiǎng)懲系數(shù)的增加而減少;當(dāng)收益小于成本的增加時(shí)零售商利潤受損,從而增加零售價(jià)彌補(bǔ)損失,碳交易價(jià)格繼續(xù)增加使轉(zhuǎn)移價(jià)格變大,收益大于成本的增加時(shí)零售商獲利,則可降低零售價(jià),提高市場需求以獲得更高的利潤,即碳交易價(jià)格的增加使零售價(jià)先增大后減小。另外,雙重政策下的零售價(jià)小于碳排放政策下的零售價(jià)。雙重政策和回收獎(jiǎng)懲政策的零售價(jià)大小關(guān)系與碳交易價(jià)格和獎(jiǎng)懲系數(shù)的大小有關(guān),碳交易價(jià)格和獎(jiǎng)懲系數(shù)較小時(shí),雙重政策下的零售價(jià)較大,碳交易價(jià)格和獎(jiǎng)懲系數(shù)較大時(shí),雙重政策下的零售價(jià)較小。這是因?yàn)樘冀灰變r(jià)格和獎(jiǎng)懲系數(shù)較小(大)時(shí),零售商的轉(zhuǎn)移價(jià)格較小(大),回收投入的成本大于(小于)回收帶來的收益。最后,雙重政策和單個(gè)政策零售價(jià)的比較進(jìn)一步說明了回收獎(jiǎng)懲政策下的零售商比碳排放政策下的零售商更容易獲利。

圖4 k和pe對情形1和情形3零售價(jià)的影響

圖5 k和pe對情形2和情形3零售價(jià)的影響

由圖6、圖7可知,制造商回收率隨碳交易價(jià)格和獎(jiǎng)懲系數(shù)的增加而增加。這是因?yàn)樘冀灰變r(jià)格和獎(jiǎng)懲系數(shù)增加會(huì)使轉(zhuǎn)移價(jià)格變大,進(jìn)而激勵(lì)零售商和第三方回收廢舊產(chǎn)品,最終制造商回收率增加。另外,雙重政策下的總回收率大于單個(gè)政策下的總回收率,這表明制造商若同時(shí)考慮資源消耗和碳排放問題應(yīng)達(dá)到更高的回收率。

圖6 k和pe對情形1和情形3制造商回收率的影響

圖7 k和pe對情形2和情形3制造商回收率的影響

由圖8可知,碳交易價(jià)格和獎(jiǎng)懲系數(shù)的增加使碳排放量減少,且雙重政策下的碳排放量小于單個(gè)政策下的碳排放量。再結(jié)合圖6和圖7,與單個(gè)政策相比,雙重政策下制造商的回收率更高,碳排放量更小,帶來了更高的環(huán)境效益。

圖8 k和pe對情形1和情形3碳排放量的影響

由圖9、圖10可知,轉(zhuǎn)移價(jià)格不同時(shí)制造商的利潤值大于轉(zhuǎn)移價(jià)格相同時(shí)的值,這是因?yàn)閰^(qū)別制定轉(zhuǎn)移價(jià)格策略下的第三方轉(zhuǎn)移價(jià)格較小,即成本減小使利潤上升。制造商利潤在獎(jiǎng)懲政策下隨獎(jiǎng)懲系數(shù)的增大而增大,碳排放政策下隨碳交易價(jià)格的增大先減小后增大,雙重政策下隨獎(jiǎng)懲系數(shù)和碳交易價(jià)格限額增大先減小后增大。這表明制造商在回收獎(jiǎng)懲政策下較碳排放政策下更容易獲利。這是因?yàn)?獎(jiǎng)懲政策下制造商為回收投入的成本小于回收帶來的收益,此時(shí)獎(jiǎng)懲系數(shù)與利潤成正比;碳排放政策下碳交易價(jià)格較小時(shí),雖然轉(zhuǎn)移價(jià)格減小,但由圖8可知碳排放量較大,此時(shí)制造商會(huì)付出額外的成本購買碳排放權(quán),則利潤減小,而碳交易價(jià)格較大時(shí)碳排放量較小,制造商可出售多余的碳排放權(quán)使利潤增加,因此利潤隨碳交易價(jià)格的增加先減小后增大。另外,雙重政策下制造商利潤總是大于單政策下的利潤。再結(jié)合圖6、圖7和圖8,發(fā)現(xiàn)雙重政策下制造商能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益與環(huán)境效益的共贏。

圖9 k和pe對情形1和情形3制造商利潤的影響

圖10 k和pe對情形2和情形3制造商利潤的影響

由圖11、圖12可知,轉(zhuǎn)移價(jià)格不同時(shí)的零售商利潤值大于轉(zhuǎn)移價(jià)格相同時(shí)的值。零售商利潤在回收獎(jiǎng)懲政策下隨獎(jiǎng)懲系數(shù)的增加而增加,碳排放政策下隨碳交易價(jià)格的增加而減少,雙重約束下隨獎(jiǎng)懲系數(shù)和碳交易價(jià)格的增加而減少。這表明回收獎(jiǎng)懲政策下零售商通過回收獲得的收益大于為回收投入的成本,而在碳排放政策約束下相反。雙重政策下零售商的利潤大于碳排放政策下的利潤,而小于回收獎(jiǎng)懲政策下的利潤。這說明,制造商為免于政府的懲罰,碳排放政策下要達(dá)到的回收率大于回收獎(jiǎng)懲政策下的回收率,因此碳排放政策下零售商投入的成本較大,利潤減少,回收獎(jiǎng)懲政策下投入的成本較小,利潤增加。進(jìn)一步說明了與碳排放政策約束相比,回收獎(jiǎng)懲政策下的零售商更容易獲利。

圖11 k和pe對情形1和情形3零售商利潤的影響

圖12 k和pe對情形2和情形3零售商利潤的影響

由圖13、圖14可知,轉(zhuǎn)移價(jià)格不同時(shí)的第三方利潤值小于轉(zhuǎn)移價(jià)格相同時(shí)的值，并且隨著碳交易價(jià)格和獎(jiǎng)懲系數(shù)的增加,第三方利潤呈向上趨勢。這是因?yàn)樘冀灰變r(jià)格和獎(jiǎng)懲系數(shù)的增加使轉(zhuǎn)移價(jià)格和回收率增加,第三方可從制造商處獲得較多的收益使自身利潤增加。

圖13 k和pe對情形1和情形3第三方利潤的影響

圖14 k和pe對情形2和情形3第三方利潤的影響

5 結(jié) 論

本文研究了碳排放政策和回收獎(jiǎng)懲政策約束下由零售商和第三方負(fù)責(zé)回收的閉環(huán)供應(yīng)鏈模型,討論了碳排放政策約束和回收獎(jiǎng)懲政策約束以及雙重政策約束3種情形,并在每種情形下考慮相同或不同的轉(zhuǎn)移價(jià)格制定策略,分析了轉(zhuǎn)移價(jià)格制定策略對定價(jià)決策和回收決策以及供應(yīng)鏈各成員利潤的影響,并將雙重政策下的供應(yīng)鏈模型與單個(gè)政策下的供應(yīng)鏈模型進(jìn)行了比較分析。結(jié)果表明:

(1) 碳排放政策下,轉(zhuǎn)移價(jià)格制定策略對批發(fā)價(jià)和零售價(jià)的影響與再制造活動(dòng)產(chǎn)生的成本效益和環(huán)境效益有關(guān);回收獎(jiǎng)懲政策下,制造商統(tǒng)一制定轉(zhuǎn)移價(jià)格使批發(fā)價(jià)和零售價(jià)提高,區(qū)別制定轉(zhuǎn)移價(jià)格使批發(fā)價(jià)和零售價(jià)降低;雙重政策約束下,轉(zhuǎn)移價(jià)格制定策略對批發(fā)價(jià)和零售價(jià)的影響與再制造活動(dòng)帶來的環(huán)境效益和產(chǎn)品原始單位碳排放量以及碳交易價(jià)格有關(guān)。

(2) 3種情形下轉(zhuǎn)移價(jià)格制定策略對總回收率的影響均與回收商的回收難度大小有關(guān)。

(3) 區(qū)別制定轉(zhuǎn)移價(jià)格使制造商和零售商利潤增加,而第三方利潤減少。

(4) 與碳排放政策約束相比,制造商和零售商在回收獎(jiǎng)懲政策下更容易獲利。

(5) 雙重政策約束的零售價(jià)高于碳排放政策的零售價(jià),而其與回收獎(jiǎng)懲政策零售價(jià)的大小關(guān)系受獎(jiǎng)懲系數(shù)和碳交易價(jià)格的影響。

(6) 與單個(gè)政策約束相比,雙重政策下總回收率較高,碳排放量較低,批發(fā)價(jià)較大,制造商和第三方的利潤較大,此時(shí)制造商實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的完美協(xié)調(diào),而零售商在雙重約束下的利潤值小于回收獎(jiǎng)懲政策下的利潤值,但大于碳排放政策下的利潤值。