零售商促銷努力下的供應鏈減排與定價策略研究

薛 梅

(淮北師范大學 經(jīng)濟與管理學院,安徽 淮北 235000)

0 引 言

全球變暖已成為制約人類經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的 重要障礙,為了應對這一變化,許多國家開始發(fā)展低碳經(jīng)濟。[1]據(jù)調(diào)查,全球許多國家在大力推行電動汽車,德國表示將在2030年禁止內(nèi)燃機汽車上路行駛,荷蘭從2025年禁售燃油車。[2]隨著人們教育程度和生活水平的提高,越來越多的消費者愿意為環(huán)保型產(chǎn)品支付更高的價格。[3]面對來自政府和市場的雙重壓力,制造商開始投入碳減排技術(shù)和鼓勵下游零售商低碳促銷。在低碳政策下制造商付出多少減排努力,零售商付出多少促銷努力,消費者的低碳偏好和促銷敏感度對經(jīng)營者的運營決策以及供應鏈的績效產(chǎn)生何種影響,成為值得研究的問題。

目前,許多學者研究不同碳政策對供應鏈的影響。Ghosh等[4]研究政府提供補貼或收取環(huán)保稅下的供應鏈決策,發(fā)現(xiàn)這些政策可以提高產(chǎn)品低碳度,降低價格。Toptal等[5]對比碳限額、碳稅和碳限額-交易政策對庫存和減排策略的影響,發(fā)現(xiàn)給定的碳限額或碳稅政策不能減少成本和減排量,而碳限額-交易政策有可能減少成本和減排量。王一雷等[6]發(fā)現(xiàn)基于企業(yè)碳減排歷史數(shù)據(jù)的碳交易政策能夠促進企業(yè)減排水平。黃帝等[7]研究不同權(quán)力結(jié)構(gòu)下的供應鏈最優(yōu)減排與定價策略,分析碳稅率、批發(fā)價對決策的影響。他們深入研究了不同碳政策對供應鏈績效的影響,給政府制定碳政策提供夯實的理論基礎(chǔ),但沒有進一步分析零售商低碳促銷行為對需求和利潤的作用。

零售商在消費者市場中扮演著重要作用,其可以通過各種促銷行為刺激市場需求,增加銷量?；艏t等[8]考慮零售商的促銷努力和零售價格對供應鏈決策的影響,設(shè)計收益共享契約、成本共擔契約和批發(fā)價折扣組合契約實現(xiàn)供應鏈協(xié)調(diào)。盧超等[9]考慮公平關(guān)切和零售商促銷努力下的兩級供應鏈決策和協(xié)調(diào)問題,發(fā)現(xiàn)成本共擔、收益共享均不能實現(xiàn)供應鏈協(xié)調(diào),只有兩部定價契約可以實現(xiàn)協(xié)調(diào)。Tu等[10]研究由農(nóng)產(chǎn)品電商平臺和第三方物流企業(yè)組成的供應鏈協(xié)調(diào)問題,其中電商平臺有促銷行為,第三方物流有服務促銷行為,分析固定價格契約、收益共享契約和成本共擔契約對供應鏈均衡結(jié)果的影響。這些文獻考慮了零售商促銷行為,但沒有進一步研究低碳環(huán)境給零售商帶來的影響。另外,文獻[8-10]采用常見的成本共擔、收益共享契約協(xié)調(diào)供應鏈,他們的研究集中在市場、收入或成本方面的分享機制上,致力于發(fā)現(xiàn)最優(yōu)的分享比例。而兩部制收費契約不需要確定分享比例,只需確定一個固定的收費額。這種合作模式可以改變博弈雙方的均衡點,值得進一步研究。

綜上,碳稅政策因其操作的便捷性和簡單性深受政府青睞,具有很強的實踐意義,因此本文的研究以碳稅政策為主。在政府碳稅政策下,研究制造商具有減排行為和零售商具有低碳促銷行為的企業(yè)定價和供應鏈協(xié)調(diào),為制造商和零售商的經(jīng)營決策提供理論基礎(chǔ),為低碳供應鏈理論的發(fā)展做出貢獻。

2 問題描述和模型假設(shè)

2.1 問題描述

本文考慮了由一個進行碳減排的制造商和一個進行低碳促銷的零售商組成的二級供應鏈,其中制造商是斯塔伯格博弈領(lǐng)導者,零售商是跟隨者。制造商生產(chǎn)單一低碳產(chǎn)品并通過零售商進行銷售。制造商的減排行動和零售商的低碳宣傳行動都能影響最終產(chǎn)品的市場需求d。博弈雙方的決策順序如下:在政府碳稅政策下(單位產(chǎn)品減排稅率τ,0<τ<1),制造商首先決定碳減排水平g和批發(fā)價w;在觀察到制造商的行動后,零售商再決定其低碳促銷努力水平e和零售價格p。圖1展示了上述的博弈順序。

圖1 碳稅政策下供應鏈成員決策順序

2.2 模型假設(shè)

假設(shè)1在文獻[9][10]的基礎(chǔ)上,本研究假設(shè)產(chǎn)品的市場需求受產(chǎn)品減排水平、低碳宣傳和零售價格的影響,則產(chǎn)品的市場需求函數(shù)可表示為:

d=1-p+μg+λe

(1)

其中μ>0表示消費者低碳偏好水平,λ>0表示消費者低碳促銷敏感度。

假設(shè)2借鑒文獻[3][10],假設(shè)制造商的減排成本和零售商的促銷成本分別為碳減排水平和促銷努力水平的二次函數(shù),即kg2和he2。其中k>0,h>0分別表示碳減排成本系數(shù)和低碳促銷成本系數(shù)。并且根據(jù)文獻[3],假設(shè)k>μ2,h>λ2。

假設(shè)3本文假設(shè)碳稅政策僅作用于制造商,這與實際情況相符,且制造商初始碳減排水平設(shè)為g0。文章注重分析制造商和零售商之間的交互行為,根據(jù)文獻[8][9],本研究假設(shè)制造商單位生產(chǎn)成本為零,這不會影響利潤函數(shù)的屬性,不會改變本文提出的模型的定性結(jié)論。

假設(shè)4為了避免無意義的討論,確保函數(shù)有唯一的最大值,根據(jù)文獻[4],假設(shè)k(4h-λ2)>h(μ+τ)2,μ>τ。

3 模型建立及求解

針對上述問題描述與模型假設(shè),本節(jié)首先分析分散決策模式下制造商和零售商的最優(yōu)策略;進一步地,探討集中決策模式下供應鏈的最優(yōu)策略;最后,比較并分析兩種模式下最優(yōu)值的大小。

3.1 分散決策模式

在分散決策模式下,供應鏈上下游企業(yè)將獨立進行決策,且分別以自身收益最大化為決策目標,用上標d表示。本小節(jié)主要研究分散決策模式下制造商和零售商的均衡策略以及消費者低碳偏好和促銷敏感度對決策的影響。

(2)

(3)

式(2)中等式右邊第一項表示零售商銷售產(chǎn)品獲得的收益,第二項表示零售商投入的促銷成本。式(3)中等式后邊第一項表示制造商銷售產(chǎn)品獲得的收入,第二項表示制造商投入的減排技術(shù)成本,第三項表示制造商進行減排后需向政府繳納的碳稅總額。

引理1分散式供應鏈均衡結(jié)果為:

3.2 集中決策模式

集中決策模式意味著制造商和零售商作為一個整體,以供應鏈整體收益最大化為決策目標,用上標c表示。本小節(jié)研究集中式供應鏈的均衡策略及消費者低碳偏好和促銷敏感度對供應鏈的影響。集中決策模式下供應鏈的收益函數(shù)表示為:

(4)

式(4)等式右邊第一項表示供應鏈銷售收入,第二項和第三項分別表示投入的減排技術(shù)成本和低碳促銷成本,第四項表示減排后需向政府繳納的碳稅。

引理2集中式供應鏈的均衡結(jié)果為

pc*=

其中B=4kh-kλ2-h(τ+μ)2。

推論2批發(fā)價契約無法協(xié)調(diào)供應鏈。

推論3

4 供應鏈協(xié)調(diào):兩部制收費契約模型

兩部制收費契約在供應鏈協(xié)調(diào)管理中十分普遍。兩部制收費契約指制造商會向零售商收取兩部分費用,一部分是批發(fā)價w,另一部分是固定費用T,用上標ct表示兩部制收費契約模型。博弈過程如下:在政府碳稅政策下,制造商首先決定碳減排水平g、批發(fā)價w和固定費用T;在觀察到制造商的行動后,零售商再決定e和p。

兩部制收費契約下,零售商和制造商的收益函數(shù)分別表示為:

(5)

(6)

式(5)、(6)與前面式(2)、(3)類似,不再說明。

制造商提出的兩部制收費契約至少不能損害零售商的利潤,即零售商在兩部制收費契約下獲得的最大利潤不能少于分散決策時的最大利潤。此情形下,制造商的決策問題可以表達為:

maxΠm(w,g,T)=wd-kg2-τ(g0-g)d+T

(7)

(8)

式(7)表示制造商的決策目標,即最大化自身收益。式(8)表示制造商決策時面臨的約束條件,即需要滿足零售商的個人理性約束條件。

引理3兩部制收費契約模型下的均衡結(jié)果為:

推論5(1)ect*=ec*>ed*,pct*=pc*gd*,dct*=dc*>dd*,wct*=wc*

推論5表明與分散決策的結(jié)果相比,兩部制收費契約提高了制造商碳減排水平,增加了零售商低碳促銷力度。同時因為更低的批發(fā)價和零售價,從而增加了市場需求;制造商從兩部制收費契約中獲得的利潤大于分散決策中的利潤,這是因為制造商通過收取固定費用攫取了供應鏈額外增加的利潤,因此制造商會從兩部制收費契約中獲益。零售商在兩部制收費契約中獲得的利潤等于分散決策中的利潤,其利潤并未減少,因此零售商會接受兩部制收費契約。但在現(xiàn)實中,制造商為了激發(fā)零售商的合作積極性會令T小于Tct*。

推論6兩部制收費契約可以協(xié)調(diào)供應鏈。

推論6表明了兩部制收費契約下的最優(yōu)批發(fā)價等于令批發(fā)價協(xié)調(diào)供應鏈時的最優(yōu)值,如果使用單一的批發(fā)價契約協(xié)調(diào)供應鏈,則會導致制造商利潤為負。為了滿足制造商的個人理性約束,制造商需要向零售商收取額外的轉(zhuǎn)移支付費用,這樣,額外的轉(zhuǎn)移支付費用正好增加了制造商的利潤,使得供應鏈實現(xiàn)協(xié)調(diào)。零售商在兩部制收費契約和批發(fā)價契約下的最大利潤是相同的,這說明兩部制收費契約增加的供應鏈利潤全部由制造商獲取。

5 數(shù)值模擬

為驗證前面模型的分析,根據(jù)前文的假設(shè)條件,結(jié)合實際并借鑒文獻[2][10]的相關(guān)數(shù)據(jù),參數(shù)取值設(shè)置為:k=1.5,h=1.2,τ=0.4,μ=0.8,λ=0.6,g0=2。由此可以得出三種模型下的各參數(shù)最優(yōu)值,如表1所示。

表1 不同模型下的最優(yōu)結(jié)果

從表1中可以看出,分散決策下的最優(yōu)零售價格最高,而產(chǎn)品減排水平和促銷水平最低,這就導致產(chǎn)品的市場需求較低,從而影響供應鏈成員的利潤,降低供應鏈整體利潤。這說明分散決策下供應鏈效率會下降,不利于綠色供應鏈的發(fā)展。通過對比集中決策和兩部制收費契約模型的結(jié)果,兩部制收費契約可以降低零售價格,提高產(chǎn)品綠色水平和促銷力度,從而增加市場需求,提高利潤。雖然零售商的最大利潤沒有變化,但供應鏈整體利潤達到系統(tǒng)最優(yōu)水平,這說明兩部制收費契約可以提高供應鏈效率。如果制造商降低固定費用,則零售商利潤會增加,更有利于雙方的合作。進一步分析μ和λ對利潤的影響,如圖2～圖7所示。

圖2 μ對的影響

圖3 μ對的影響

圖4 μ對的影響

圖5 λ對的影響

圖6 λ對的影響

圖7 λ對的影響

圖2～圖4表明零售商、制造商和供應鏈的最大利潤與μ是正相關(guān)關(guān)系,圖5～圖7表明零售商、制造商和供應鏈的最大利潤與λ是正相關(guān)。制造商應及時洞察市場低碳偏好情況,當市場低碳偏好水平較高時,制造商應加大綠色技術(shù)投入,了解消費者對低碳產(chǎn)品的需求,以生產(chǎn)出消費者滿意的低碳產(chǎn)品。此外,零售商應洞察消費者的低碳促銷敏感度,當?shù)吞即黉N敏感度較高時,零售商需加大促銷投入,增加廣告預算,吸引消費者購買綠色產(chǎn)品。另外,兩部制收費契約模型下各方的最大利潤均不劣于分散決策模型的最大利潤,這表明兩部制收費契約有效提高供應鏈效率,增加各方的利潤,制造商可以考慮采用兩部制收費契約進行合作。

6 結(jié) 論

在考慮政府碳稅政策的基礎(chǔ)上,本研究建立了分散決策模型、集中決策模型和兩部制收費契約模型,并分別求解各模型的最優(yōu)決策。通過對比不同模型中的決策變量最優(yōu)值及企業(yè)的利潤大小,分析消費者低碳偏好與低碳促銷敏感度對企業(yè)、供應鏈的決策及和利潤產(chǎn)生的影響作用,主要結(jié)論和建議如下:

(1)分散決策模式下,單一的批發(fā)價契約無法協(xié)調(diào)供應鏈,且最優(yōu)值均劣于集中決策模式下的最優(yōu)值。兩部制收費契約可以實現(xiàn)供應鏈協(xié)調(diào),提高減排水平。制造商和零售商的決策最優(yōu)值及利潤均與消費者低碳偏好和促銷敏感度呈正相關(guān)關(guān)系。當制造商和零售商在觀察到低碳偏好或促銷敏感度增加時,應及時提高減排和促銷水平,從而獲得更多的市場份額和利潤。

(2)兩部制收費契約下,除最優(yōu)批發(fā)價與消費者低碳偏好和促銷敏感度呈負相關(guān)關(guān)系外,其余的最優(yōu)值均呈正相關(guān)關(guān)系。當消費者低碳偏好或促銷敏感度增加時,雖然批發(fā)價會降低,但固定費用、零售價格、市場需求和企業(yè)利潤均會隨之增加,因此兩部制收費契約并不會削減市場需求或企業(yè)利潤。而且因兩部制收費契約的簡單和易操作性,建議制造商可以采用兩部制收費契約進行合作。

本文求解了碳稅政策下不同模型的決策最優(yōu)值,并進一步探討了兩部制收費契約的協(xié)調(diào)效果以及消費者低碳偏好和低碳促銷敏感度對決策的影響作用。模型以碳稅政策為主,今后可以考慮碳標簽、碳價格等政策對供應鏈的影響;此外本文假設(shè)制造商僅通過零售商銷售產(chǎn)品,實際生活中,制造商也擁有自營渠道,今后可以進一步研究雙渠道模式下低碳供應鏈決策和協(xié)調(diào)問題。