再制造供應(yīng)鏈中縱向持股策略研究

摘 "要：針對一個由第三方科技企業(yè)、制造商和零售商組成的三級供應(yīng)鏈，為使第三方科技企業(yè)有從回收的廢舊紡織服裝中研發(fā)生產(chǎn)新科技材料的積極性和資金保障，探討分析了制造商對第三方科技企業(yè)的投資持股策略。以供應(yīng)鏈成員各自利潤最大化為目標，建立了Stackelberg博弈決策模型，給出了各成員利潤和價格的均衡解。研究結(jié)果表明當制造商對第三方科技企業(yè)投資和投資持股時，第三方科技企業(yè)提供的原材料具有的附加值的高低對第三方科技企業(yè)和制造商的利潤分配有積極影響，且持股比例亦可較好地調(diào)節(jié)和控制利潤在供應(yīng)鏈成員間的分配，以保證供應(yīng)鏈整體的可持續(xù)運作。相關(guān)成果對解決當前廢舊紡織服裝回收再制造投入資金不足，廢舊紡織服裝供應(yīng)鏈整體可持續(xù)運營管理具有重要的指導(dǎo)意義。

"關(guān)鍵詞：再制造供應(yīng)鏈；紡織服裝；縱向持股；Stackelberg博弈；均衡解

"中圖分類號：F274 " "文獻標志碼：A " "DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2024.09.035

Abstract： Aiming at a three-tier supply chain network composed of third-party technology enterprises， manufacturers and retailers， the third-party technology enterprises are responsible for deep processing of recycled waste clothing to produce high-value technology production raw materials. In order to make the third-party science and technology enterprises have the enthusiasm and fund guarantee to research and produce new science and technology materials from the recycled waste textile and clothing， this paper discusses and analyzes the investment and shareholding strategy of the manufacturers in the third-party science and technology enterprises. The Stackelberg game decision model was established to maximize the profit of each member in the supply chain， and the equilibrium decision result of each member's profit and price was given. Relevant research results show that when a third-party technology enterprise has no third-party funding， its own profit determines its production sustainability. When the manufacturer invests and invests in it， the raw materials provided by the third-party technology enterprise have certain high added value. The level of its added value has a positive impact on the profit distribution of the third-party technology enterprises and manufacturers， and the shareholding ratio can better regulate and control the profit distribution among the members of the supply chain to ensure the sustainable operation of the whole supply chain. The relevant research results have important guiding significance for solving the insufficient investment in recycling and remanufacturing of waste textile and garment and prospering the overall sustainable operation management of waste textile and garment supply chain.

Key words： remanufacturing supply chain; textile and garment; vertical shareholding; Stackelberg game; equilibrium solution

0 "引 "言

紡織服裝產(chǎn)業(yè)一方面是繁榮的消費市場，另一方面卻是隨之而來的龐大數(shù)量廢舊紡織服裝的回收處理。現(xiàn)有的廢舊紡織服裝的處理方式包括掩埋、焚燒、回收再利用等[1]，其中回收再利用是最有效的，也是對環(huán)境影響最低的處理方法，其不僅可以有效緩解紡織服裝領(lǐng)域纖維原材料嚴重短缺的現(xiàn)狀，而且還可以提煉大量高價值先進科技原材料[2-3]。但這些高價值原材料的研發(fā)和提煉往往需要第三方科技企業(yè)投入大量的資金，且短期較難實現(xiàn)經(jīng)濟回報。因此，廢舊紡織服裝回收再制造供應(yīng)鏈中，研究如何實現(xiàn)第三方科技企業(yè)研發(fā)資金的投入，進而實現(xiàn)整個再制造供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的可持續(xù)運營具有重要的理論價值和社會經(jīng)濟價值。

20世紀90年代美國造紙公司開辟了用廢舊紡織品生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的造幣用紙的新技術(shù)[4]。Wang Z等[2]以廢棉布為原料制備纖維素納米晶體，證實廢棉布制備的碳納米管具有較高的結(jié)晶度，熱穩(wěn)定性高于脫脂棉。李珍珍等[3]將廢舊棉花溶解在氫氧化鈉水溶液體系中得到棉纖維素氣凝膠，其表現(xiàn)出更好的壓縮力學性能和具有良好的隔熱性能。趙明宇等[6]以經(jīng)過致密化處理的廢舊滌棉軍裝為原料，發(fā)現(xiàn)再生的棉織物性能不亞于原生棉織物且生產(chǎn)成本極大降低。李麗等[6]以廢舊滌棉軍裝為原料，采用稀酸法分離廢舊滌棉混紡織物中的滌綸和棉纖維，發(fā)現(xiàn)棉纖維經(jīng)鹽酸處理后形成的棉渣粉末較原生材料其結(jié)晶度有所提高。此外，廢舊紡織服裝材料每替代一公斤原棉可節(jié)約約65千瓦時電力資源，與購買由原始材料制成的新衣服相比，廢舊紡織服裝材料的再利用和再循環(huán)減少了環(huán)境負擔[7]。

為了解決企業(yè)由于資金約束而無法進行科技研發(fā)的困境，以縱向持股為代表之一的股權(quán)戰(zhàn)略聯(lián)盟在現(xiàn)代供應(yīng)鏈管理中十分重要。在企業(yè)間單向持股的情形下，王旭坪等[8]針對農(nóng)業(yè)數(shù)字化技術(shù)的高成本破解難題及供應(yīng)鏈企業(yè)魯棒性較弱的現(xiàn)象，在現(xiàn)代供應(yīng)鏈中引入了縱向持股策略，構(gòu)建多種博弈模型研究縱向持股策略在農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈優(yōu)化中的作用。樊文平等[9-10]研究制造商對節(jié)能服務(wù)公司在一定比例范圍內(nèi)進行持股，可使供應(yīng)鏈企業(yè)的最優(yōu)決策和最優(yōu)利潤都得到優(yōu)化，同時制造商持股比例對供應(yīng)鏈最優(yōu)決策及利潤有一定影響。Roy C等[11]提出了一種聯(lián)合Copula-Entropy方法來驗證縱向持股為供應(yīng)鏈帶來的效率優(yōu)化。Fu等[12]研究一個分散的供應(yīng)鏈，其中上游公司將產(chǎn)品銷售給下游公司，后者面臨隨機需求，證明垂直交叉持股能夠優(yōu)化和協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈效率。Wu等[13]發(fā)現(xiàn)縱向持股策略的實施會讓零售商訂購更多的產(chǎn)品，從而可以實現(xiàn)供應(yīng)商和零售商的雙贏。Ren D等[14]通過觀察平臺零售中的實際縱向持股現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)當兩個參與者的持股比例都足夠低時，交叉持股可以達到聯(lián)合最優(yōu)。

"綜上可見，廢舊紡織服裝的回收處理和再制造蘊藏著巨大的社會經(jīng)濟價值，同時縱向投資持股策略是解決供應(yīng)鏈中部分成員運營資金不足、實現(xiàn)供應(yīng)鏈成員個體雙贏和供應(yīng)鏈整體可持續(xù)運作的重要有效策略之一。因此本文研究縱向投資持股策略在紡織服裝回收再制造供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中的決策管理，利用Stackelberg博弈模型，分別建立各成員利潤Stackelberg博弈模型，分析各成員主體的利潤及產(chǎn)品價格決策均衡解，通過數(shù)值方法分析說明利潤和價格均衡解與產(chǎn)品潛在需求量，高價值材料，持股比例的影響變化關(guān)系，相關(guān)研究成果對紡織服裝回收再制造供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計及供應(yīng)鏈整體可持續(xù)運營具有一定的參考和指導(dǎo)價值。

1 "廢舊紡織服裝再制造供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)

"此結(jié)論表明在制造商對第三方科技企業(yè)投資的情況下，制造商的利潤不超過第三方科技企業(yè)的利潤。從利潤增值的角度而言，這是一個積極的利潤激勵機制，其不僅保證了第三方科技企業(yè)的利潤增值，同時也有助于第三方科技企業(yè)有充足的資金去研發(fā)新科技材料，對制造商而言又能夠保證其科技新材料供應(yīng)的穩(wěn)定性。制造商的最優(yōu)利潤雖然不高于第三方科技企業(yè)的利潤，但其依靠于其高科技產(chǎn)品又可同時從實際市場需求中賺得一部分利潤。因此，從供應(yīng)鏈整體管理運作的角度來說，該結(jié)論也是有積極意義的。

"當制造商對第三方科技企業(yè)投資不持股時，其利潤的增加只能由新材料附加價值的增加而引起的新科技產(chǎn)品的銷售利潤決定，同時制造商還要對第三方科技企業(yè)進行投資。這對于制造商而言，不利于穩(wěn)定和吸引其投資積極性。下面給出制造商對第三方科技企業(yè)投資且持股時的相關(guān)決策結(jié)果。根據(jù)制造商持股時利潤模型公式（4）至公式（6）的定義，可得下面結(jié)論。

由圖2中曲線結(jié)果可知：三者的利潤和價格均隨著Q0的增加而呈現(xiàn)遞增趨勢，第三方科技企業(yè)的利潤增幅最快但其價格增幅最慢，零售商的利潤增幅雖較慢但其價格增幅最快，究其原因是因為此時產(chǎn)品僅為再制造的普通商品，未含有科技高價值，其潛在市場需求量的增加最直接影響零售商的利潤和產(chǎn)品定價。同時根據(jù)供應(yīng)鏈中成員企業(yè)的關(guān)系，要保證當前供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中的生產(chǎn)原材料來源穩(wěn)定，需滿足第三方科技企業(yè)的利潤隨Q0增加而增加最快，其價格隨Q0增加而增加最慢。要保證產(chǎn)品的市場需求增加，零售商要減緩其利潤增加和提高其產(chǎn)品價格?？偠灾?，此時通過零售商來穩(wěn)定和擴大市場，要使得較多的利潤分配于第三方科技企業(yè)，以保證產(chǎn)品原材料的穩(wěn)定供應(yīng)，進而實現(xiàn)供應(yīng)鏈的可持續(xù)穩(wěn)定運作。

3.2 "制造商對第三方科技企業(yè)投資但不持股決策結(jié)果

"圖3左圖中分別給出了成員企業(yè)的均衡利潤及價格隨產(chǎn)品市場潛在需求量Q0的變化關(guān)系，其中Q0取值范圍為0，100。由圖中曲線關(guān)系可知：制造商隨Q0增加其利潤增加最快，尤其是當Q0≥60時，其利潤增加最快有利于其投資的積極性，間接保證了第三方科技企業(yè)有較穩(wěn)定的投資用于新科技材料的研發(fā)和生產(chǎn)。第三方科技企業(yè)的利潤增速則相對較慢，因為零售商本身還要從其自身獲得的利潤中支付一部分用于新科技材料的研發(fā)與生產(chǎn)。零售商負責高價值新產(chǎn)品的市場銷售，其利潤增幅此時介于制造商和第三方科技企業(yè)之間，有利于零售商去積極的拓展銷售渠道，提升新產(chǎn)品的市場銷售量和影響力，穩(wěn)定和擴大市場需求量。三者的產(chǎn)品均衡價格隨需求量Q0的變化關(guān)系如圖3右圖中所示，均隨著Q0的增加而增加，且零售商價格高于制造商價格高于第三方科技企業(yè)價格，這符合產(chǎn)品在供應(yīng)鏈中價格匹配規(guī)律，也潛在的說明了本文所給出的均衡價格是合理有效的。

圖4中分別給出了新材料附加值的變化對供應(yīng)鏈成員利潤和相應(yīng)產(chǎn)品價格的影響關(guān)系曲線。制造商對第三方科技企業(yè)投資時，v≥v0。圖中v的取值范圍是0.8，10，Q0=8，由圖中曲線關(guān)系可知：制造商和零售商的利潤均隨著v值的增加而增加，其面對的是消費者市場需求，產(chǎn)品的附加值越高，越會受到消費者的喜愛，進而會直接和間接增加零售商和制造商的收入。但是由于高附加值產(chǎn)品的生產(chǎn)，通常需要高價值的科技原材料，這需要第三方科技企業(yè)投資更多的資金去研發(fā)生產(chǎn)，所以當v

∈0.8，4時，第三方科技企業(yè)的利潤隨著v值的增加而增加，當v≥4時，第三方科技企業(yè)的利潤則呈現(xiàn)下降趨勢，因為此時第三方科技企業(yè)要投入更多的資金用于新科技材料的研發(fā)和生產(chǎn)。同時也注意到，當v≤6時，制造商的利潤是負值，是因為此時制造商投資第三方科技企業(yè)而得到的新科技材料所生產(chǎn)的新科技產(chǎn)品帶來的價值增值低于其投資給第三方科技企業(yè)的投資額。所以在當制造商對第三方科技企業(yè)進行投資時，為保證其利潤的增值，第三方科技企業(yè)所供應(yīng)的科技原材料應(yīng)具有較高的附加值，且制造商基于這種原材料生產(chǎn)產(chǎn)品帶來的利潤增值要高于制造商對第三方科技企業(yè)的投資額。圖4右圖中的價格趨勢變化關(guān)系表明新材料附加值的增加，更加有利于新產(chǎn)品價格的提升，從而為供應(yīng)鏈整體帶來更多的利潤，這對于穩(wěn)定產(chǎn)品市場和供應(yīng)鏈的可持續(xù)運作，指導(dǎo)第三方科技企業(yè)的投融資具有重要的指導(dǎo)意義。

3.3 "制造商對第三方科技企業(yè)投資且持股決策結(jié)果

圖5中首先給出了當持股比例γ=0.15時，供應(yīng)鏈中成員企業(yè)的均衡利潤和產(chǎn)品價格隨Q0的變化關(guān)系。圖5中結(jié)果與圖3中結(jié)果類似，持股條件下制造商的利潤增幅將更快，因為其利潤不僅來源于產(chǎn)品的銷售，還來源于第三方科技企業(yè)利潤的部分分紅，所以圖5中第三方科技企業(yè)的利潤增幅較圖3中則更為緩慢，相關(guān)結(jié)果也符合實際情況。為了分析材料附加值的變化對成員利潤和產(chǎn)品價格的影響，選取Q0=8，相關(guān)結(jié)果如圖6所示。圖6中結(jié)果與圖4中結(jié)果類似，唯一不同的是第三方科技企業(yè)的利潤單調(diào)不減，此時第三方科技企業(yè)的利潤還有一部分被制造商因持股而分紅，為了確保第三方科技企業(yè)的利潤和研發(fā)積極性，第三方科技企業(yè)的利潤不能減少，需呈現(xiàn)遞增趨勢，圖6中曲線結(jié)果亦反映實際要求。

為了進一步分析持股比例的變換對供應(yīng)鏈成員利潤和價格變化趨勢的影響，相關(guān)結(jié)果如圖7中所示，此時Q0=8。圖7中結(jié)果表明：當制造商持股比例γ=0.16時，此時制造商的利潤最高，第三方科技企業(yè)的利潤最低，此時第三方科技企業(yè)的利潤被制造商分得的最多。為了保證第三方科技企業(yè)的研發(fā)生產(chǎn)積極性，此時需要加大制造商對第三方科技企業(yè)的投資額度，或降低制造商對第三方科技企業(yè)的持股比例，從而減少第三方科技企業(yè)因制造商持股分紅而損失的利潤。而當持股比例γ≤0.12時，三者的利潤基本一致，此種條件下，也不利于供應(yīng)鏈整體的可持續(xù)運營，因為利潤分配要體現(xiàn)差異化原則，這樣才能吸引或調(diào)動某些環(huán)節(jié)的供應(yīng)鏈成員企業(yè)去積極的研發(fā)生產(chǎn)或銷售，以實現(xiàn)供應(yīng)鏈整體的可持續(xù)運作。當持股比例高于0.16時，圖7右圖中所展現(xiàn)的三者的產(chǎn)品價格都是負值，因為此時在定理3相關(guān)結(jié)論推導(dǎo)過程中，前提條件81-γbk-μ2lt;0，違背了定理的前提條件，所以此情況是不符合實際情況的。當持股比例不高于0.16時，圖中結(jié)果符合價格實際分布關(guān)系特征。

4 "結(jié)束語

"基于投融資策略，針對一個由第三方科技企業(yè)，制造商和零售商組成的三級供應(yīng)鏈，以各自利潤最大化為目標，建立Stackelberg博弈決策模型。為了確保第三方科技企業(yè)有從回收的廢舊紡織服裝中研發(fā)生產(chǎn)新科技材料的積極性和資金保障，探討分析了制造商對第三方科技企業(yè)進行一定的投資和持股時的博弈決策結(jié)果。研究結(jié)果表明：（1）未有投資行為發(fā)生時，第三方科技企業(yè)生產(chǎn)提供的原材料具有較低的附加值，為確保第三方科技企業(yè)的生產(chǎn)原材料的可持續(xù)供應(yīng)，此時供應(yīng)鏈中第三方科技企業(yè)的利潤最高，零售商最低。（2）制造商對第三方科技企業(yè)投資不持股時，供應(yīng)鏈中制造商的利潤最大，第三方科技企業(yè)利潤最小。在投資資助下，第三方科技企業(yè)提供的原材料具有一定的高附加值，當附加值較低時，第三方科技企業(yè)的利潤要高于制造商的利潤，當附加值高于某一閾值時，制造商的利潤要遠高于第三方科技企業(yè)的利潤。（3）制造商對第三方科技企業(yè)投資持股時，持股比例可較好地調(diào)節(jié)和控制利潤在供應(yīng)鏈成員間的分配，以確保供應(yīng)鏈整體的可持續(xù)運作。相關(guān)研究成果對于解決當前廢舊紡織服裝回收再制造資金不足，供應(yīng)鏈整體可持續(xù)運作管理具有重要的指導(dǎo)價值。

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收稿日期：2023-05-09

基金項目：2021年度浙江省教育廳一般科研項目（Y202148252）；廣州市科學技術(shù)局2020年科技創(chuàng)新發(fā)展專項資金項目（202002030119）；中國國家留學基金項目（202208330246）

作者簡介：郭傳好（1980—），男，安徽滁州人，浙江理工大學經(jīng)濟管理學院，副教授，研究方向：供應(yīng)鏈管理與優(yōu)化。

引文格式：郭傳好，左亞婷. 再制造供應(yīng)鏈中縱向持股策略研究——以廢舊紡織服裝為例[J]. 物流科技，2024，47（9）：148-155.