綠色技術(shù)創(chuàng)新下考慮政府補(bǔ)貼和權(quán)力結(jié)構(gòu)的供應(yīng)鏈決策研究

紀(jì)海倫（江蘇大學(xué) 管理學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212001）

0 引言

世界范圍內(nèi)自然資源的短缺和環(huán)境的污染使得企業(yè)界和學(xué)術(shù)界都開(kāi)始關(guān)注起了綠色供應(yīng)鏈管理[1-2]?，F(xiàn)如今在世界各國(guó)大力推進(jìn)綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大前提下，企業(yè)實(shí)施綠色供應(yīng)鏈管理顯然已經(jīng)成為了必然的趨勢(shì)，作為一種較為前沿的管理機(jī)制，其主要目的是為了減少供應(yīng)鏈中企業(yè)在材料采購(gòu)、產(chǎn)品創(chuàng)新、生產(chǎn)、回收等活動(dòng)中對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生的不良影響[3]，其對(duì)于可持續(xù)發(fā)展的重要性不言而喻。世界各國(guó)對(duì)于綠色供應(yīng)鏈的發(fā)展給予了充分的財(cái)政支持。然而，隨著對(duì)政府補(bǔ)貼研究越發(fā)深入，學(xué)者們已經(jīng)注意到政府對(duì)綠色供應(yīng)鏈的補(bǔ)貼在實(shí)施的過(guò)程中面臨著許多的挑戰(zhàn)，其中供應(yīng)鏈的渠道權(quán)力結(jié)構(gòu)對(duì)政府補(bǔ)貼的效率至關(guān)重要，在綠色供應(yīng)鏈中發(fā)揮著重要作用。因此，如何在考慮政府補(bǔ)貼的前提下對(duì)不同渠道權(quán)力結(jié)構(gòu)的綠色供應(yīng)鏈決策提供最優(yōu)的管理策略是現(xiàn)階段急需要解決的問(wèn)題。

近年來(lái)，由于綠色發(fā)展理念的普及，國(guó)內(nèi)外關(guān)于政府對(duì)綠色企業(yè)進(jìn)行補(bǔ)貼的相關(guān)研究如雨后春筍般層出不窮。其研究?jī)?nèi)容大致可分為兩類：一類考慮的是不同的政府補(bǔ)貼模式，分析不同的補(bǔ)貼模式對(duì)綠色供應(yīng)鏈中節(jié)點(diǎn)企業(yè)相關(guān)決策的影響。賀勇等[4]在綠色低碳發(fā)展的大背景下，探究了創(chuàng)新補(bǔ)貼和成本補(bǔ)貼兩種不同的政府補(bǔ)貼模式和生產(chǎn)商碳減排方式之間的影響關(guān)系。Mitra和Webster[5]以補(bǔ)貼主體的差異性為研究切入點(diǎn)，探究了單獨(dú)補(bǔ)貼再生產(chǎn)商或生產(chǎn)商以及同時(shí)補(bǔ)貼二者三種政府補(bǔ)貼模式下綠色供應(yīng)鏈的最優(yōu)定價(jià)等決策問(wèn)題。而溫興琦等[6]則在考慮消費(fèi)者綠色偏好的基礎(chǔ)上，以不同的政府補(bǔ)貼模式為研究對(duì)象，在政府補(bǔ)助費(fèi)用相同的條件下比較各種政府補(bǔ)助模式下補(bǔ)助效果的差異性。曹裕等[7-8]研究了有無(wú)政府補(bǔ)貼，不同協(xié)調(diào)策略以及供應(yīng)鏈成員的行為偏好對(duì)供應(yīng)鏈成員綠色努力行為和相關(guān)決策的影響。

另一類則是在單一的政府補(bǔ)貼模式下，探究政府補(bǔ)貼系數(shù)的變化對(duì)綠色供應(yīng)鏈成員決策的影響。如朱慶華和竇一杰[9]率先在綠色供應(yīng)鏈決策研究中以產(chǎn)品綠色度和補(bǔ)貼系數(shù)為研究的主體，探究了政府補(bǔ)貼比例的變化對(duì)供應(yīng)商及其下游生產(chǎn)商最優(yōu)決策的影響。魏守道和孫銘[10]在兩條綠色低碳供應(yīng)鏈中，探究了政府對(duì)消費(fèi)者補(bǔ)貼情形下各個(gè)供應(yīng)鏈成員的碳減排策略與其競(jìng)合關(guān)系抉擇的問(wèn)題。

當(dāng)然，綠色供應(yīng)鏈的發(fā)展不僅需要國(guó)家財(cái)政的支持，更需要核心企業(yè)在供應(yīng)鏈中對(duì)上下游企業(yè)起到引領(lǐng)和促進(jìn)的作用。因此，有眾多的學(xué)者將供應(yīng)鏈渠道權(quán)力結(jié)構(gòu)納入到了綠色供應(yīng)鏈管理的研究中。如陳克兵等[11]在消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)的背景下，根據(jù)供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)之間不同的渠道權(quán)力結(jié)構(gòu)建立了相應(yīng)的主從博弈模型。劉名武等[12]在跨境電商的背景下考慮了關(guān)稅，消費(fèi)者綠色偏好等因素對(duì)供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)最優(yōu)決策的影響，并橫向比較了兩種供應(yīng)鏈權(quán)力結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。唐書(shū)傳等[13]在“碳達(dá)峰、碳中和”的大背景下，以不同權(quán)力結(jié)構(gòu)的綠色供應(yīng)鏈為研究對(duì)象，以零售商的社會(huì)責(zé)任為研究切入點(diǎn)并明確指出了消費(fèi)者綠色偏好以及權(quán)力結(jié)構(gòu)不同對(duì)生產(chǎn)商和零售商利潤(rùn)具有重要的影響。

鑒于以上考慮，本文在一個(gè)生產(chǎn)商和一個(gè)零售商構(gòu)成的兩級(jí)綠色供應(yīng)鏈中，同時(shí)考慮了政府對(duì)生產(chǎn)商綠色技術(shù)創(chuàng)新成本補(bǔ)貼和供應(yīng)鏈渠道權(quán)力結(jié)構(gòu)的差異性對(duì)綠色供應(yīng)鏈企業(yè)最優(yōu)決策及綠色供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)的影響。通過(guò)數(shù)值仿真的方法探究政府補(bǔ)貼系數(shù)和權(quán)力結(jié)構(gòu)的差異性對(duì)產(chǎn)品綠色度、產(chǎn)品零售價(jià)等最優(yōu)決策的影響機(jī)理，以期為政府及綠色供應(yīng)鏈成員的決策提供更豐富的理論參考。

1 問(wèn)題描述及模型假設(shè)

1.1 問(wèn)題描述

本文以政府對(duì)生產(chǎn)商綠色技術(shù)創(chuàng)新成本進(jìn)行補(bǔ)貼為背景，在三種不同權(quán)力結(jié)構(gòu)下，研究由一個(gè)生產(chǎn)商和一個(gè)零售商組成的兩級(jí)綠色供應(yīng)鏈決策問(wèn)題：第一種權(quán)力結(jié)構(gòu)是生產(chǎn)商在綠色供應(yīng)鏈中占據(jù)主導(dǎo)地位；第二種權(quán)力結(jié)構(gòu)是零售商在綠色供應(yīng)鏈中占據(jù)主導(dǎo)地位；第三種權(quán)力結(jié)構(gòu)是生產(chǎn)商和零售商在綠色供應(yīng)鏈中地位平等。其中生產(chǎn)商確定其生產(chǎn)產(chǎn)品的綠色度e 并以批發(fā)價(jià)w (w>c)把產(chǎn)品批發(fā)給零售商，零售商以零售價(jià)p (p>w)把產(chǎn)品銷售給消費(fèi)者。

1.2 模型假設(shè)

出于研究需要，本文做如下假設(shè):

（1）生產(chǎn)商對(duì)綠色技術(shù)的創(chuàng)新進(jìn)行投資來(lái)生產(chǎn)綠色產(chǎn)品，綠色產(chǎn)品的成本可分為單位生產(chǎn)成本c 和綠色技術(shù)創(chuàng)新的投資成本Cd。

（2）生產(chǎn)商和零售商在決策過(guò)程中完全理性且均為風(fēng)險(xiǎn)中性，不考慮零售商的固定及銷售成本。

（3）為了鼓勵(lì)生產(chǎn)商增加綠色投入，政府對(duì)生產(chǎn)商的綠色技術(shù)創(chuàng)新成本進(jìn)行一定比例的s∈[0,1]財(cái)政補(bǔ)貼[11]；綠色技術(shù)創(chuàng)新成本為；假設(shè)產(chǎn)品需求函數(shù)是關(guān)于產(chǎn)品綠色度和價(jià)格的線性函數(shù)，為：Q=a-bp+ne。相關(guān)參數(shù)及符號(hào)解釋如表1所示：

表1 相關(guān)參數(shù)及符號(hào)解釋

2 不同權(quán)力結(jié)構(gòu)下的綠色供應(yīng)鏈決策

下面建立并求解生產(chǎn)商主導(dǎo)、零售商主導(dǎo)和兩者權(quán)力平等的綠色供應(yīng)鏈決策模型（分別用上標(biāo)M、R 和N 表示）。不同權(quán)力結(jié)構(gòu)下的生產(chǎn)商與零售商博弈順序不同將導(dǎo)致綠色供應(yīng)鏈企業(yè)的最優(yōu)決策存在顯著差異。

2.1 生產(chǎn)商主導(dǎo)的Stackberg 博弈模型

當(dāng)生產(chǎn)商占主導(dǎo)地位時(shí),綠色供應(yīng)鏈決策的參與主體包括一個(gè)生產(chǎn)商和一個(gè)零售商，二者進(jìn)行的是生產(chǎn)商主導(dǎo)的Stackelberg 博弈。生產(chǎn)商在該供應(yīng)鏈中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，兩者都以自身利益的最大化為決策目標(biāo)，此時(shí)的博弈順序?yàn)椋旱谝浑A段：生產(chǎn)商確定產(chǎn)品批發(fā)價(jià)w 和綠色度e；第二階段：零售商根據(jù)生產(chǎn)商給出的產(chǎn)品批發(fā)價(jià)w 和綠色度e 再確定產(chǎn)品零售價(jià)p。此時(shí)生產(chǎn)商、零售商以及供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)函數(shù)如下：

再將最優(yōu)決策wM*和eM*代入到表達(dá)式（4）中，可得到最優(yōu)零售價(jià)pM*的決策表達(dá)式（8）：

最后同時(shí)將wM*,eM*,pM*的表達(dá)式分別代入到式（1）和式（2）中，即得到生產(chǎn)商和零售商的最優(yōu)利潤(rùn)函數(shù)表達(dá)式（9）和式（10），式（9）與式（10）相加即得最優(yōu)供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)，之后的供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)計(jì)算方式相同：

定理1 證畢。

2.2 零售商主導(dǎo)的Stackelberg 博弈模型

當(dāng)零售商在綠色供應(yīng)鏈中占主導(dǎo)地位時(shí)，綠色供應(yīng)鏈決策的參與主體包括一個(gè)生產(chǎn)商和一個(gè)零售商，二者進(jìn)行零售商主導(dǎo)的Stackelberg 博弈，兩者都以自身利益的最大化為決策目標(biāo)，此時(shí)的博弈順序與2.1 相反，決策內(nèi)容相同。為便于求解，令p=w+m，其中m 為零售商單位產(chǎn)品的邊際利潤(rùn)[11]，此時(shí)生產(chǎn)商、零售商以及供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)函數(shù)如下：

2.3 生產(chǎn)商和零售商地位平等的Nash 博弈模型

當(dāng)生產(chǎn)商和零售商兩者在綠色供應(yīng)鏈中地位平等時(shí)，綠色供應(yīng)鏈決策的參與主體包括一個(gè)生產(chǎn)商和一個(gè)零售商，二者進(jìn)行Nash 博弈，在整個(gè)博弈過(guò)程中無(wú)主從之分，兩者同時(shí)以實(shí)現(xiàn)各自利益的最大化為決策目標(biāo)，在生產(chǎn)商決策產(chǎn)品的綠色度e 和批發(fā)價(jià)w 的同時(shí)零售商決策產(chǎn)品零售價(jià)格p。

3 三種權(quán)力結(jié)構(gòu)下綠色供應(yīng)鏈決策的比較

下面將對(duì)三種權(quán)力結(jié)構(gòu)下綠色供應(yīng)鏈主體的最優(yōu)決策進(jìn)行比較分析，探究渠道權(quán)力結(jié)構(gòu)的差異性對(duì)綠色供應(yīng)鏈決策的影響機(jī)理。將三種不同權(quán)力結(jié)構(gòu)下的綠色供應(yīng)鏈企業(yè)最優(yōu)決策進(jìn)行比較分析，可得如下命題。

命題3、4、5 的證明過(guò)程與命題1、2 證明過(guò)程類似，不再一一贅述。

4 數(shù)值仿真分析

上述數(shù)學(xué)模型主要分析了政府對(duì)生產(chǎn)商進(jìn)行創(chuàng)新成本補(bǔ)貼時(shí)三種渠道權(quán)力結(jié)構(gòu)下的綠色供應(yīng)鏈最優(yōu)決策，下面結(jié)合實(shí)際情況對(duì)模型內(nèi)的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行賦值，進(jìn)一步觀察分析政府對(duì)綠色技術(shù)創(chuàng)新成本的補(bǔ)貼比例以及權(quán)力結(jié)構(gòu)的不同對(duì)綠色供應(yīng)鏈決策的影響并驗(yàn)證相關(guān)的結(jié)論。令a=200,b=10,n=4,k=16,c=10，s 在[0,0.7]內(nèi)變化[12]，設(shè)置的參數(shù)滿足關(guān)于參數(shù)間關(guān)系的假設(shè)。

4.1 政府補(bǔ)貼對(duì)綠色供應(yīng)鏈決策的影響分析

從政府補(bǔ)貼比例對(duì)批發(fā)價(jià)、零售價(jià)及產(chǎn)品綠色度的影響角度來(lái)看，由圖1 至圖3 可知，無(wú)論在哪種權(quán)力結(jié)構(gòu)下，政府對(duì)生產(chǎn)商綠色技術(shù)創(chuàng)新成本補(bǔ)貼比例總是對(duì)綠色產(chǎn)品批發(fā)價(jià)、零售價(jià)及綠色度有著正向的影響。

圖1 政府補(bǔ)貼比例對(duì)產(chǎn)品批發(fā)價(jià)影響圖

圖2 政府補(bǔ)貼比例對(duì)產(chǎn)品零售價(jià)影響圖

圖3 政府補(bǔ)貼比例對(duì)產(chǎn)品綠色度影響圖

因?yàn)楫?dāng)生產(chǎn)商獲得的補(bǔ)貼力度不斷增大時(shí)，相當(dāng)于生產(chǎn)商提升相同單位的產(chǎn)品綠色度和市場(chǎng)需求時(shí)所花費(fèi)成本不斷減少，因此其利潤(rùn)不斷提高。在這種情形下，生產(chǎn)商會(huì)更積極的提高自己產(chǎn)品的綠色度從而提高綠色產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格使得自身的利潤(rùn)持續(xù)提高。因?yàn)樯a(chǎn)商產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)的不斷提高，下游零售商要想獲得批發(fā)價(jià)提高之前的相同利益就必須要提高綠色產(chǎn)品的銷售價(jià)格。

4.2 權(quán)力結(jié)構(gòu)對(duì)綠色供應(yīng)鏈決策的影響分析

圖4 政府補(bǔ)貼比例對(duì)零售商利潤(rùn)影響圖

圖5 政府補(bǔ)貼比例對(duì)生產(chǎn)商利潤(rùn)影響圖

圖6 政府補(bǔ)貼比例對(duì)供應(yīng)鏈利潤(rùn)影響圖

5 結(jié)論

本文通過(guò)數(shù)學(xué)模型計(jì)算和仿真模擬在三種不同權(quán)力結(jié)構(gòu)和不同的政府補(bǔ)貼比例下的綠色供應(yīng)鏈決策情形，分析不同情景下綠色供應(yīng)鏈決策的變化趨勢(shì)，得到如下結(jié)論：

（1）三種權(quán)力結(jié)構(gòu)下零售商和生產(chǎn)商的產(chǎn)品定價(jià)、產(chǎn)品綠色度以及兩者的最優(yōu)利潤(rùn)都會(huì)隨著政府對(duì)生產(chǎn)商綠色技術(shù)創(chuàng)新成本補(bǔ)貼的比例增大而增大；生產(chǎn)商主導(dǎo)綠色供應(yīng)鏈時(shí)最不利于產(chǎn)品綠色度的提高，兩者權(quán)力平等時(shí)可以讓產(chǎn)品的綠色度達(dá)到最大。

（2）綠色產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)隨著生產(chǎn)商本身在綠色供應(yīng)鏈中博弈主導(dǎo)地位的提升而提高。而零售商的產(chǎn)品銷售價(jià)格卻是在生產(chǎn)商主導(dǎo)時(shí)最高，在自身主導(dǎo)時(shí)次之，在兩者地位平等時(shí)最低。

（3）綠色供應(yīng)鏈權(quán)力結(jié)構(gòu)的差異性對(duì)與供應(yīng)鏈中節(jié)點(diǎn)企業(yè)的利潤(rùn)有著顯著的影響，即生產(chǎn)商和零售商的利潤(rùn)都會(huì)隨著其本身在綠色供應(yīng)鏈中博弈主導(dǎo)地位的提升而提高。

（4）兩者權(quán)利平等的綠色供應(yīng)鏈權(quán)力結(jié)構(gòu)可以使整個(gè)供應(yīng)鏈總利潤(rùn)達(dá)到最大，生產(chǎn)商主導(dǎo)的權(quán)力結(jié)構(gòu)下不僅綠色供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)始終最小，而且也最不利于產(chǎn)品綠色度的提高。因此從供應(yīng)鏈系統(tǒng)利潤(rùn)或產(chǎn)品綠色度方面來(lái)看，兩者地位平等或零售商主導(dǎo)的權(quán)力結(jié)構(gòu)是優(yōu)于生產(chǎn)商主導(dǎo)的權(quán)力結(jié)構(gòu)的。

本文的管理啟示在于：（1）從政府角度來(lái)看，為了更好地提升市場(chǎng)中產(chǎn)品的綠色度，政府不僅要加大對(duì)生產(chǎn)商綠色技術(shù)創(chuàng)新補(bǔ)貼力度，同時(shí)也要考慮企業(yè)間的市場(chǎng)地位關(guān)系。因?yàn)樵谙嗤恼a(bǔ)貼比例下，生產(chǎn)商主導(dǎo)的供應(yīng)鏈權(quán)力結(jié)構(gòu)最不利于產(chǎn)品綠色度的提高，兩者權(quán)力平等的供應(yīng)鏈權(quán)力結(jié)構(gòu)最有利于產(chǎn)品綠色度的提高。（2）從生產(chǎn)商的角度來(lái)看，其應(yīng)該在獲取政府補(bǔ)貼的同時(shí)，增強(qiáng)自身在市場(chǎng)中的主導(dǎo)地位確保自身的利潤(rùn)，但在產(chǎn)品綠色度較低時(shí)，應(yīng)適當(dāng)讓零售商提高自身的市場(chǎng)地位，在不損害自身利益的前提下共同提升產(chǎn)品綠色度。（3）從零售商角度來(lái)看，其應(yīng)該努力提升自身的實(shí)力，提高自己在綠色供應(yīng)鏈中的權(quán)力地位，這不僅有利于自身利潤(rùn)和綠色供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)的提高，同時(shí)也有利于產(chǎn)品綠色度的提高。