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(duì)市場(chǎng)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(chǎng)上積累的廢舊產(chǎn)品越來(lái)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(guó)作為電器電子產(chǎn)品需求大國(guó),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(guó)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(wèn)題也不容忽視。根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)的預(yù)測(cè),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(chǎng),現(xiàn)在已經(jīng)成為最有效的減排措施之一[3],我國(guó)于2017年頒布《全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)建設(shè)方案(發(fā)電行業(yè))》,全面啟動(dòng)碳交易市場(chǎng)的建立?？梢?jiàn),隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題的關(guān)注,企業(yè)受到國(guó)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(duì)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(duì)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(wú)碳排放約束2種情況下的回收比例、成員利潤(rùn)和碳排放總量;文獻(xiàn)[5]研究了碳交易市場(chǎng)下企業(yè)低碳產(chǎn)品的最優(yōu)定價(jià)及碳排放策略問(wèn)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(rùn)最大化;文獻(xiàn)[6]考慮了企業(yè)經(jīng)營(yíng)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(duì)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(wú)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(duì)演化穩(wěn)定策略的影響。

關(guān)于回收政策約束對(duì)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(guò)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(chē)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響,并對(duì)比了無(wú)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(duì)比分析了無(wú)再制造、有再制造無(wú)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(wú)獎(jiǎng)懲機(jī)制下的最優(yōu)決策;文獻(xiàn)[17]建立了無(wú)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(jìng)爭(zhēng)的閉環(huán)供應(yīng)鏈模型,對(duì)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(rùn)的增加;文獻(xiàn)[18]針對(duì)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(duì)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(duì)供應(yīng)鏈成員決策的影響,并比較分析有無(wú)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(méi)有對(duì)比回收政策和雙重政策下的最優(yōu)決策,也沒(méi)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(gòu),而制造商也可同時(shí)將回收業(yè)務(wù)外包給第三方以開(kāi)辟更多的回收渠道,比如現(xiàn)實(shí)中格林美公司通過(guò)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(duì)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(méi)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(duì)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(duì)最優(yōu)定價(jià)和回收以及碳排放決策的影響,最后通過(guò)數(shù)值算例對(duì)比分析雙重政策與單個(gè)政策約束模型,探討雙重政策對(duì)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(xiāo)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(guò)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(duì)環(huán)境的污染,政府可對(duì)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(guò)上限時(shí),制造商可從碳交易市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)額外的碳排放權(quán);當(dāng)碳排放量沒(méi)有達(dá)到上限時(shí),制造商可在碳交易市場(chǎng)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(guò)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(jiǎn)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(wú)差異,且零售價(jià)相同。

(4) 市場(chǎng)需求函數(shù)為D(p)=α-βp。其中:α為市場(chǎng)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(rùn)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(rùn)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(guó)家對(duì)環(huán)境污染問(wèn)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(duì)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(rùn)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(rùn)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(jiàn)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(guò)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(duì)比,分析制造商制定轉(zhuǎn)移價(jià)格的策略對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)于制造商來(lái)說(shuō),滿(mǎn)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(guò)小(λ越大)或過(guò)大(λ越小)。制造商可制定統(tǒng)一的轉(zhuǎn)移價(jià)格來(lái)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(lái)的成本效益和環(huán)境效益較大時(shí),制造商無(wú)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(chǎng)需求量上升為利潤(rùn)增加帶來(lái)機(jī)會(huì)。

(2) 滿(mǎn)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(lái)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(rùn)需降低批發(fā)價(jià)和零售價(jià)使市場(chǎng)需求量增大。

通過(guò)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(lái)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(chǎng)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(duì)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(duì)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(rùn)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(wú)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(duì)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(duì)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(duì)批發(fā)價(jià)和零售價(jià)的影響。對(duì)于制造商來(lái)說(shuō):

(1)當(dāng)滿(mǎn)足下列條件時(shí),再制造帶來(lái)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(chǎng)需求量,最終獲得更高的利潤(rùn)。

(2)當(dāng)滿(mǎn)足下列條件之一時(shí):① 再制造帶來(lái)的環(huán)境效益較高(λ<1/6);② 再制造帶來(lái)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(mǎn)足下列條件之一時(shí):① 再制造帶來(lái)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(lái)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(duì)零售價(jià)和批發(fā)價(jià)的影響與再制造帶來(lái)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(chǎng)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(wú)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(duì)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(guò)具體的數(shù)值算例分析各政策約束對(duì)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(rùn)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(lái)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(duì)情形1和情形3批發(fā)價(jià)的影響

圖3 k和pe對(duì)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(lái)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(rùn),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(rùn)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(chǎng)需求以獲得更高的利潤(rùn),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(lái)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(shuō)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(duì)情形1和情形3零售價(jià)的影響

圖5 k和pe對(duì)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(wèn)題應(yīng)達(dá)到更高的回收率。

圖6 k和pe對(duì)情形1和情形3制造商回收率的影響

圖7 k和pe對(duì)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(lái)了更高的環(huán)境效益。

圖8 k和pe對(duì)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(rùn)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(rùn)上升。制造商利潤(rùn)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(lái)的收益,此時(shí)獎(jiǎng)懲系數(shù)與利潤(rùn)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(gòu)買(mǎi)碳排放權(quán),則利潤(rùn)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(rùn)增加,因此利潤(rùn)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(rùn)總是大于單政策下的利潤(rùn)。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(duì)情形1和情形3制造商利潤(rùn)的影響

圖10 k和pe對(duì)情形2和情形3制造商利潤(rùn)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(rùn)值大于轉(zhuǎn)移價(jià)格相同時(shí)的值。零售商利潤(rùn)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(guò)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(rùn)大于碳排放政策下的利潤(rùn),而小于回收獎(jiǎng)懲政策下的利潤(rùn)。這說(shuō)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(rùn)減少,回收獎(jiǎng)懲政策下投入的成本較小,利潤(rùn)增加。進(jìn)一步說(shuō)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(duì)情形1和情形3零售商利潤(rùn)的影響

圖12 k和pe對(duì)情形2和情形3零售商利潤(rùn)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(rùn)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(rùn)呈向上趨勢(shì)。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(rùn)增加。

圖13 k和pe對(duì)情形1和情形3第三方利潤(rùn)的影響

圖14 k和pe對(duì)情形2和情形3第三方利潤(rùn)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(duì)定價(jià)決策和回收決策以及供應(yīng)鏈各成員利潤(rùn)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(duì)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(duì)批發(fā)價(jià)和零售價(jià)的影響與再制造活動(dòng)帶來(lái)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(duì)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(rùn)增加,而第三方利潤(rùn)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(rùn)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(rùn)值小于回收獎(jiǎng)懲政策下的利潤(rùn)值,但大于碳排放政策下的利潤(rùn)值。