模糊條件下綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈的渠道策略選擇

邢光軍，楊重慶

（1.南京郵電大學(xué) 江蘇現(xiàn)代信息服務(wù)業(yè)決策咨詢研究基地，江蘇 南京 210003；2.南京郵電大學(xué) 管理學(xué)院，江蘇 南京 210003）

0 引言

綠色環(huán)保、可持續(xù)的閉環(huán)供應(yīng)鏈已經(jīng)成為工業(yè)界和學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)，越來越多的企業(yè)建立逆向回收渠道，在廢舊產(chǎn)品的回收再制造上進(jìn)行了探索。企業(yè)回收再制造廢舊產(chǎn)品不僅可以節(jié)約資源，減少生產(chǎn)成本，還能獲得領(lǐng)先于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的優(yōu)勢(shì)。因此，閉環(huán)供應(yīng)鏈已經(jīng)是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。實(shí)踐證明，綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈與傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的競(jìng)爭(zhēng)逐漸激烈。

隨著人們生活質(zhì)量的提高和環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，部分消費(fèi)者傾向于使用綠色產(chǎn)品，并愿意為此付出比傳統(tǒng)產(chǎn)品更高的花費(fèi)，呈現(xiàn)明顯的綠色偏好。關(guān)于消費(fèi)者綠色偏好的研究逐漸增多，劉名武等研究發(fā)現(xiàn)消費(fèi)者綠色偏好的增加可以抵消關(guān)稅帶來的部分負(fù)面影響。張煥勇等探究具有綠色偏好的綠色消費(fèi)者規(guī)模對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈的影響。Zhang等關(guān)注消費(fèi)者綠色偏好對(duì)供應(yīng)鏈中訂單數(shù)量和渠道協(xié)調(diào)的影響。以上研究對(duì)象都是一個(gè)零售商和一個(gè)制造商，在此基礎(chǔ)上，部分學(xué)者進(jìn)行深入研究。李麗君等構(gòu)建傳統(tǒng)制造商、綠色制造商和傳統(tǒng)零售商，研究不同合作模式下消費(fèi)者綠色偏好的影響。Madani等研究了政府干預(yù)對(duì)具有綠色偏好的閉環(huán)供應(yīng)鏈的影響。

雖然關(guān)于消費(fèi)者綠色偏好的研究越來越多，但是多局限于單個(gè)閉環(huán)供應(yīng)鏈內(nèi)，考慮到閉環(huán)供應(yīng)鏈之間競(jìng)爭(zhēng)狀況的研究比較少見?，F(xiàn)今，供應(yīng)鏈參與者互為獨(dú)立個(gè)體，又通過銷售與制造密切聯(lián)系，企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)楣?yīng)鏈之間的競(jìng)爭(zhēng)。對(duì)此，不少學(xué)者展開研究。徐兵等建立了兩條閉環(huán)供應(yīng)鏈，分別對(duì)比集中、分散、集中—分散等不同模型下鏈與鏈之間的競(jìng)爭(zhēng)，并提出協(xié)調(diào)策略。Boyaci等考慮由一個(gè)批發(fā)商一個(gè)零售商組成的兩條相互競(jìng)爭(zhēng)的供應(yīng)鏈?zhǔn)袌?chǎng)，探究市場(chǎng)和客戶服務(wù)影響下的競(jìng)爭(zhēng)狀況。孫嘉軼等研究了不同情景下競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度對(duì)供應(yīng)鏈的影響。宋敏等研究零售商之間存在價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，考慮消費(fèi)者與環(huán)境影響下的兩條競(jìng)爭(zhēng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的渠道結(jié)構(gòu)選擇問題。Ha等研究了具有規(guī)模不經(jīng)濟(jì)性的生產(chǎn)技術(shù)在競(jìng)爭(zhēng)性供應(yīng)鏈中共享垂直信息的動(dòng)機(jī)。孫浩等構(gòu)建兩條閉環(huán)供應(yīng)鏈的競(jìng)爭(zhēng)模型，研究在零售商主導(dǎo)時(shí)，不同競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度下制造商回收鏈、零售商回收鏈和第三方回收鏈的渠道選擇。

上述研究均是針對(duì)市場(chǎng)需求和成本確定的或可以用函數(shù)表示的模型展開論述。現(xiàn)實(shí)生活中，隨著競(jìng)爭(zhēng)加劇，產(chǎn)品生命周期縮減，供應(yīng)鏈存在著許多不確定性，如市場(chǎng)需求的不確定，生產(chǎn)成本的不確定，回收的不確定等。部分學(xué)者對(duì)這種模糊現(xiàn)象進(jìn)行了研究。張莉等針對(duì)易腐品的特點(diǎn)，提出需求不確定模型。De等為消除業(yè)務(wù)場(chǎng)景中需求率的非隨機(jī)不確定性問題，建立了具有不完備質(zhì)量項(xiàng)目的模糊經(jīng)濟(jì)訂單數(shù)量模型。王淑納等研究模糊需求影響下具有中性、悲觀和樂觀等風(fēng)險(xiǎn)偏好的零售商博弈模型。除了最普遍的模糊需求以外，部分學(xué)者也對(duì)其他模糊變量展開研究。萬鳳嬌用模糊三角數(shù)將廢舊汽車的回收決策評(píng)價(jià)指標(biāo)體系量化。許民利等基于再制造產(chǎn)品產(chǎn)出的模糊性，構(gòu)建專利保護(hù)下的競(jìng)爭(zhēng)與合作模型。

綜上所述，將模糊不確定的背景應(yīng)用到閉環(huán)供應(yīng)鏈中，用模糊變量刻畫市場(chǎng)需求和綠色產(chǎn)品生產(chǎn)成本的不確定性，在消費(fèi)者綠色偏好影響下，用博弈理論和模糊集理論對(duì)綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈和傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈在競(jìng)爭(zhēng)中形成的不同渠道策略進(jìn)行分析，從而得到了最優(yōu)的均衡決策。

1 問題描述與基本假設(shè)

假設(shè)市場(chǎng)存在由一個(gè)傳統(tǒng)制造商與一個(gè)傳統(tǒng)零售商組成的傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈和一個(gè)綠色制造商與一個(gè)綠色零售商組成的綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈。其中，綠色制造商生產(chǎn)并回收綠色產(chǎn)品，傳統(tǒng)制造商生產(chǎn)并回收傳統(tǒng)產(chǎn)品。兩種產(chǎn)品分別通過零售商銷售給消費(fèi)者，并在回收環(huán)節(jié)生產(chǎn)再制造。兩種產(chǎn)品具有一定替代性，在綠色度和價(jià)格上存在競(jìng)爭(zhēng)。主要考慮四種不同的渠道策略模型，即合作—合作，非合作—非合作，合作—非合作以及非合作—合作。以此為研究對(duì)象，利用三角模糊變量表示市場(chǎng)需求和綠色產(chǎn)品的生產(chǎn)成本模糊不確定的情況，具體決策模型如圖1所示。

圖1 閉環(huán)供應(yīng)鏈競(jìng)爭(zhēng)結(jié)構(gòu)模型

模型中相關(guān)符號(hào)及相應(yīng)含義如表1所示。

表1 符號(hào)及相應(yīng)的含義

為便于分析模型，在不影響一般性的前提下，本文對(duì)模型做出如下假設(shè)：

假設(shè)1 基于環(huán)保和政策等的影響，消費(fèi)者消費(fèi)時(shí)呈現(xiàn)明顯的綠色偏好，故消費(fèi)者需求除了與自身產(chǎn)品的零售價(jià)格和競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品的零售價(jià)格有關(guān)外，還與產(chǎn)品綠色度有關(guān)。綠色與傳統(tǒng)產(chǎn)品的市場(chǎng)需求分別為：

假設(shè)2 綠色制造商生產(chǎn)新產(chǎn)品和再制造產(chǎn)品的單位生產(chǎn)成本為～c，為簡(jiǎn)化模型，在不影響一般性結(jié)論前提下，令傳統(tǒng)制造商生產(chǎn)新產(chǎn)品和再制造產(chǎn)品的單位生產(chǎn)成本為零。每件廢舊產(chǎn)品存在可提取原料用于再生產(chǎn)，綠色產(chǎn)品和傳統(tǒng)產(chǎn)品原材料的單位節(jié)約成本分別為ν、ν，為保證回收積極性，ν>～c、ν>0。

假設(shè)4 綠色制造商與傳統(tǒng)制造商回收過程中全部開支稱為回收投資成本，分別設(shè)為kτ、kτ，k代表回收努力系數(shù)。

根據(jù)以上假設(shè)，可以構(gòu)造出綠色制造商、傳統(tǒng)制造商、綠色零售商和傳統(tǒng)零售商的期望函數(shù)分別為：

2 模型構(gòu)建與分析

2.1 合作—合作結(jié)構(gòu)下的均衡決策。當(dāng)綠色與傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈均為合作情形下的決策時(shí)，零售商和制造商作為一個(gè)整體進(jìn)行聯(lián)合決策，以供應(yīng)鏈的利潤(rùn)最大化為目標(biāo)。決策順序如下：綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈參與者協(xié)商決定綠色產(chǎn)品的零售價(jià)p和綠色度g，同時(shí)傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈參與者協(xié)商決定傳統(tǒng)產(chǎn)品的零售價(jià)p。

證明：根據(jù)式（1）至式（4），綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈和傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的總期望函數(shù)分別為：

2.2 非合作—非合作結(jié)構(gòu)下的均衡決策。當(dāng)綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈和傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈均為非合作情形下的決策時(shí)，決策順序如下：（1）綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈的制造商決定綠色產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格w和綠色度g。同時(shí)，傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的制造商決定傳統(tǒng)產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格w；（2）綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈和傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的零售商根據(jù)制造商的決策同時(shí)決定綠色產(chǎn)品和傳統(tǒng)產(chǎn)品的零售價(jià)p和p。

2.3 合作—非合作結(jié)構(gòu)下的均衡決策。當(dāng)綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈和傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈為合作—非合作模型時(shí)，決策順序如下：（1）傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的制造商決定傳統(tǒng)產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格w。（2）傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的零售商決定傳統(tǒng)產(chǎn)品的零售價(jià)格p；同時(shí)，綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈的制造商和零售商協(xié)商決定綠色產(chǎn)品的零售價(jià)p和綠色度g。

2.4 非合作—合作結(jié)構(gòu)下的均衡決策。當(dāng)綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈和傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈為非合作—合作模型時(shí)，決策順序如下：（1）綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈的制造商決定綠色產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格w、g。（2）綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈的零售商決定綠色產(chǎn)品的零售價(jià)格p；同時(shí)，傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的制造商和零售商協(xié)商決定決定傳統(tǒng)產(chǎn)品的零售價(jià)p。

3 模型分析

由引理1可知，合作—合作結(jié)構(gòu)下綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈的期望利潤(rùn)不小于非合作—合作結(jié)構(gòu)下綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈的期望利潤(rùn)。合作—合作結(jié)構(gòu)下傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的期望利潤(rùn)不小于合作—非合作結(jié)構(gòu)下傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的期望利潤(rùn)。當(dāng)傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈選擇合作決策時(shí)，綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈也會(huì)選擇合作決策；當(dāng)綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈選擇合作決策時(shí)，傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈也會(huì)選擇合作決策。也就是說，合作—合作結(jié)構(gòu)是一個(gè)納什均衡。

由引理2可知，非合作—非合作結(jié)構(gòu)下傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的期望利潤(rùn)小于非合作—合作結(jié)構(gòu)下傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的期望利潤(rùn)，非合作—非合作結(jié)構(gòu)下綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈的期望利潤(rùn)小于合作—非合作結(jié)構(gòu)下綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈的期望利潤(rùn)，當(dāng)消費(fèi)者綠色偏好比較大時(shí)，如果傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈選擇非合作決策，那么綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈傾向于選擇合作決策；如果綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈選擇非合作決策，那么傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈傾向于選擇合作決策。也就是說，如果一方選擇非合作決策，另一方合作決策時(shí)的結(jié)構(gòu)也是均衡決策。綜合引理1、引理2，無論對(duì)方選擇什么決策，另一方都傾向于選擇合作決策。

4 數(shù)值算例

首先進(jìn)行最優(yōu)決策和最優(yōu)期望利潤(rùn)對(duì)比，根據(jù)已知結(jié)論，可以得到表2和表3：

表2 四川渠道結(jié)構(gòu)下綠色與傳統(tǒng)制造商、綠色與傳統(tǒng)零售商最優(yōu)決策

表3 四種渠道結(jié)構(gòu)下綠色與傳統(tǒng)制造商、綠色與傳統(tǒng)零售商、綠色與傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)整體最優(yōu)期望利潤(rùn)

根據(jù)表2、表3可知：（1）四種渠道結(jié)構(gòu)下，制造商的利潤(rùn)都高于零售商的利潤(rùn)，這是由于制造商作為主導(dǎo)者，在決策中占優(yōu)勢(shì)，擁有優(yōu)先決策的權(quán)力。綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈采取合作決策時(shí)，綠色產(chǎn)品的綠色度高于非合作決策時(shí)的產(chǎn)品綠色度，這說明從環(huán)保角度出發(fā)，政府和社會(huì)會(huì)促進(jìn)綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈采取合作決策。非合作—非合作模型下綠色與傳統(tǒng)產(chǎn)品的零售價(jià)最高，此時(shí)綠色與傳統(tǒng)產(chǎn)品零售商的期望利潤(rùn)最高。（2）如果傳統(tǒng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈選擇合作模型進(jìn)行決策，那么綠色產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈也會(huì)選擇合作模型進(jìn)行決策，此時(shí)該系列產(chǎn)品的市場(chǎng)整體占有率最高，綠色與傳統(tǒng)產(chǎn)品的零售價(jià)格最低，雖然達(dá)到納什均衡，但沒有達(dá)到帕累托最優(yōu)，形成了囚徒困境。如果傳統(tǒng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈選擇非合作模型進(jìn)行決策，那么綠色產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈會(huì)選擇合作模型進(jìn)行決策，此時(shí)，綠色產(chǎn)品的綠色度達(dá)到最高。也就是說不管傳統(tǒng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈選擇哪個(gè)模型進(jìn)行決策，綠色產(chǎn)品供應(yīng)鏈都傾向于選擇合作模型進(jìn)行應(yīng)對(duì)。

此處探究消費(fèi)者綠色偏好對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈各參與者以及系統(tǒng)整體利潤(rùn)的影響。（1）根據(jù)圖2、圖3可知，當(dāng)消費(fèi)者綠色偏好γ不斷增大時(shí)，綠色制造商和綠色零售商的期望利潤(rùn)在非合作—非合作、非合作—合作模型下是不斷增加的，當(dāng)γ最大為1時(shí)，綠色制造商與綠色零售商的期望利潤(rùn)達(dá)到最大。在非合作—非合作模型下綠色制造商與綠色零售商的期望利潤(rùn)變動(dòng)幅度大于非合作—合作模型下綠色制造商與綠色零售商期望的利潤(rùn)變動(dòng)幅度。這表明消費(fèi)者綠色偏好對(duì)制造商期望利潤(rùn)的影響力大于對(duì)零售商期望利潤(rùn)的影響力。（2）根據(jù)圖4、圖5可知，當(dāng)消費(fèi)者綠色偏好γ不斷增大時(shí)，傳統(tǒng)制造商的期望利潤(rùn)在非合作—非合作模型下是不斷增大的；在合作—非合作模型下是在漸進(jìn)線左側(cè)不斷減少，在漸進(jìn)線右側(cè)先減少后增加；傳統(tǒng)零售商的期望利潤(rùn)在非合作—非合作、合作—非合作模型下是不斷增加的，當(dāng)γ最大為1時(shí)，傳統(tǒng)零售商的期望利潤(rùn)達(dá)到最大。圖5表明，在交點(diǎn)左側(cè)，非合作—非合作模型下傳統(tǒng)零售商的期望利潤(rùn)大于合作—非合作模型下的期望利潤(rùn)，在交點(diǎn)右側(cè)，情況相反。（3）根據(jù)圖6、圖7可知，當(dāng)消費(fèi)者綠色偏好γ不斷增大時(shí)，合作—合作、非合作—非合作、非合作—合作模型下綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈和傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的期望利潤(rùn)是不斷增加的，當(dāng)γ最大為1時(shí)，綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈和傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的期望利潤(rùn)達(dá)到最大。當(dāng)消費(fèi)者綠色偏好γ不斷增大時(shí)，合作—非合作模型下綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈的期望利潤(rùn)在漸進(jìn)線左側(cè)不斷增加，在漸進(jìn)線右側(cè)不斷減少；傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的期望利潤(rùn)在漸進(jìn)線左側(cè)不斷減少，在漸進(jìn)線右側(cè)先減少后增加。綜上所述，消費(fèi)者綠色偏好對(duì)不同渠道結(jié)構(gòu)下的模型影響基本是積極的，且隨著消費(fèi)者綠色偏好的增大，影響幅度也在逐漸增加。

圖2 不同渠道結(jié)構(gòu)下隨γ變化的綠色制造商期望利潤(rùn)

圖3 不同渠道結(jié)構(gòu)下隨γ變化的綠色零售商期望利潤(rùn)

圖4 不同渠道結(jié)構(gòu)下隨γ變化的傳統(tǒng)制造商期望利潤(rùn)

圖5 不同渠道結(jié)構(gòu)下隨γ變化的傳統(tǒng)零售商期望利潤(rùn)

圖6 不同渠道結(jié)構(gòu)下隨γ變化的綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈期望利潤(rùn)

圖7 不同渠道結(jié)構(gòu)下隨γ變化的傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈期望利潤(rùn)

5 結(jié) 論

本文在模糊環(huán)境下對(duì)由一個(gè)綠色制造商、一個(gè)綠色零售商組成的綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈和一個(gè)傳統(tǒng)制造商、一個(gè)傳統(tǒng)零售商組成的傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈之間的渠道決策進(jìn)行研究。通過三角模糊數(shù)表示綠色產(chǎn)品生產(chǎn)成本以及市場(chǎng)需求，同時(shí)在研究中考慮了消費(fèi)者綠色偏好的影響，在合作—合作、非合作—非合作、合作—非合作以及非合作—合作四種不同結(jié)構(gòu)下對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈模型進(jìn)行分析，得到了綠色與傳統(tǒng)制造商、零售商的最優(yōu)決策。同時(shí)，通過數(shù)值算例對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，并分析了消費(fèi)者綠色偏好對(duì)綠色制造商、綠色零售商、傳統(tǒng)制造商、傳統(tǒng)零售商、綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)、傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的期望利潤(rùn)的影響。研究結(jié)果表明：合作—合作決策是一種納什均衡決策；在消費(fèi)者綠色偏好較大時(shí)，非合作—合作決策、合作—非合作決策也是一種納什均衡決策；消費(fèi)者綠色偏好的增加有助于給絕大多數(shù)供應(yīng)鏈系統(tǒng)及其參與者帶來利潤(rùn)的增加；合作—非合作決策可以最高限度的提高產(chǎn)品綠色度的增加。在此基礎(chǔ)上，可以考慮對(duì)多個(gè)制造商或零售商組成的供應(yīng)鏈之間的競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)行研究，也可以考慮對(duì)更多模糊變量下的供應(yīng)鏈之間的競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)行研究。