基于政府補(bǔ)貼的雙渠道綠色供應(yīng)鏈決策研究

摘 要：文章構(gòu)建由單一制造商和零售商組成的雙渠道綠色供應(yīng)鏈，考慮政府實(shí)施綠色研發(fā)創(chuàng)新補(bǔ)貼政策，運(yùn)用博弈理論求解分散決策和集中決策兩種情形下雙渠道綠色供應(yīng)鏈的最優(yōu)決策，并分析比較不同情形下最優(yōu)決策的變化，研究了政府補(bǔ)貼系數(shù)對(duì)各項(xiàng)最優(yōu)決策的影響，并通過(guò)數(shù)值算例分析證明了結(jié)果的準(zhǔn)確性。研究表明：集中決策下雙渠道綠色供應(yīng)鏈的最優(yōu)決策均會(huì)優(yōu)于分散決策下，供應(yīng)鏈成員進(jìn)行合作更有利于雙渠道綠色供應(yīng)鏈的長(zhǎng)期發(fā)展；政府實(shí)施綠色創(chuàng)新研發(fā)補(bǔ)貼能夠提升供應(yīng)鏈的綠色度，改善供應(yīng)鏈成員的利潤(rùn)。

關(guān)鍵詞：雙渠道供應(yīng)鏈；綠色供應(yīng)鏈；政府補(bǔ)貼；綠色研發(fā)；綠色創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：F270.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-0298（2024）07（b）--05

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，全球環(huán)境形勢(shì)面臨著極大挑戰(zhàn)，保護(hù)環(huán)境已然刻不容緩。我國(guó)政府在探尋能夠應(yīng)對(duì)環(huán)境變化的綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，不斷激勵(lì)社會(huì)各界推進(jìn)綠色創(chuàng)新。為激勵(lì)市場(chǎng)活力，政府出臺(tái)了一系列綠色環(huán)保政策，2021年 “十四五”規(guī)劃《綱要》提出，要加快發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型，堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展，協(xié)同推進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)環(huán)境高水平保護(hù)。黨的二十大強(qiáng)調(diào)：必須牢固樹(shù)立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念，站在人與自然和諧共生的高度謀劃發(fā)展。現(xiàn)階段，在“雙碳”目標(biāo)影響下，消費(fèi)者的環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，越來(lái)越注重產(chǎn)品綠色表現(xiàn)，對(duì)綠色產(chǎn)品的偏好意味著這種產(chǎn)品會(huì)給消費(fèi)者帶來(lái)額外的效用。在此背景下，制造企業(yè)亟須樹(shù)立綠色低碳的環(huán)保理念，對(duì)傳統(tǒng)供應(yīng)鏈進(jìn)行綠色化改造，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造過(guò)程綠色低碳發(fā)展并贏得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。然而，企業(yè)進(jìn)行綠色創(chuàng)新研發(fā)需要投入大量的資金，經(jīng)常會(huì)面臨資金短缺的問(wèn)題，需要通過(guò)政府實(shí)施減稅、補(bǔ)貼等政策以緩解其資金壓力。此外，隨著電子商務(wù)的快速發(fā)展，極大改變了消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)習(xí)慣和企業(yè)的銷售方式，許多企業(yè)都設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)直銷渠道，以滿足消費(fèi)者的不同渠道偏好。雙渠道綠色供應(yīng)鏈通常是一個(gè)更為復(fù)雜的系統(tǒng)，同一層級(jí)的成員之間存在非合作競(jìng)爭(zhēng)，而交易則發(fā)生在不同層級(jí)之間。因此，在互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)背景下，政府如何制定補(bǔ)貼力度，供應(yīng)鏈成員如何進(jìn)行定價(jià)決策，對(duì)提高供應(yīng)鏈的運(yùn)作效率、實(shí)現(xiàn)綠色供應(yīng)鏈的可持續(xù)發(fā)展具有理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

近年來(lái)，綠色低碳已成為各行各業(yè)的熱點(diǎn)話題，世界各國(guó)的學(xué)者和政府都在關(guān)注綠色減排問(wèn)題，較多學(xué)者針對(duì)單渠道綠色供應(yīng)鏈的定價(jià)決策進(jìn)行了研究，Roh等（2022）[1]運(yùn)用結(jié)構(gòu)方程模型技術(shù)，研究了綠色管理創(chuàng)新和知識(shí)產(chǎn)權(quán)對(duì)供應(yīng)鏈管理和環(huán)境績(jī)效的影響。Chen等（2022）[2]以三級(jí)供應(yīng)鏈為研究對(duì)象，考慮碳減排成本收益和內(nèi)外部因素變化，運(yùn)用微分博弈和和動(dòng)態(tài)分析，研究了供應(yīng)鏈的最優(yōu)減排決策問(wèn)題。劉麗等（2022）[3]構(gòu)建了轉(zhuǎn)售模式和平臺(tái)模式下的微分博弈模型，研究了綠色供應(yīng)鏈的經(jīng)營(yíng)模式和營(yíng)銷策略問(wèn)題。徐浩鑫等（2023）[4]考慮制造商具有失望規(guī)避行為，對(duì)比分析了不同權(quán)利結(jié)構(gòu)下低碳供應(yīng)鏈的碳減排水平，結(jié)果表明產(chǎn)品的碳減排水平和制造商效用的上升會(huì)減少失望規(guī)避程度。Nie等（2012）[5]提出了一種將數(shù)量折扣合同與固定費(fèi)用相結(jié)合的協(xié)調(diào)機(jī)制來(lái)對(duì)供應(yīng)鏈進(jìn)行協(xié)調(diào)，促進(jìn)供應(yīng)鏈成員進(jìn)行綠色減排。Yao等（2022）[6]通過(guò)雙人動(dòng)態(tài)博弈模型研究了消費(fèi)者環(huán)境偏好對(duì)供應(yīng)鏈戰(zhàn)略的影響，分析了分享參數(shù)、行業(yè)污染標(biāo)準(zhǔn)和消費(fèi)者環(huán)境偏好對(duì)結(jié)果的影響。

隨著政府低碳政策的不斷推廣，越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始探討不同政策對(duì)于企業(yè)運(yùn)營(yíng)決策的影響。Madani等（2017）[7]的研究表明，相較于碳稅政策，給予更高額的政府補(bǔ)貼更利于提升產(chǎn)品綠色度，進(jìn)而改善社會(huì)效益。Sinayi等（2018）[8]考慮政府對(duì)產(chǎn)品的最終價(jià)格進(jìn)行征稅或補(bǔ)貼，從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境三個(gè)維度研究了不同的政府政策對(duì)于綠色供應(yīng)鏈成員利潤(rùn)和社會(huì)福利的影響。Lu等（2022）[9]考慮制造商和零售商分別面臨碳交易和碳稅政策，設(shè)計(jì)了一個(gè)由國(guó)外單一制造商和國(guó)內(nèi)單一零售商組成的全球供應(yīng)鏈系統(tǒng)。曹裕等（2019）[10]研究了在考慮制造商和零售商均做出綠色努力的情況下，政府無(wú)補(bǔ)貼情形、制造商補(bǔ)貼情形和消費(fèi)者補(bǔ)貼情形對(duì)供應(yīng)鏈決策產(chǎn)生的影響。韓同銀等[11]考慮零售商的公平關(guān)切行為，研究了政府補(bǔ)貼和政府不補(bǔ)貼兩種情況下雙渠道綠色供應(yīng)鏈的最優(yōu)綠色度和最優(yōu)定價(jià)策略。

通過(guò)以上對(duì)綠色供應(yīng)鏈和政府補(bǔ)貼政策下綠色供應(yīng)鏈相關(guān)文獻(xiàn)的梳理可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)證明了綠色供應(yīng)鏈的合理性與可持續(xù)性，相關(guān)領(lǐng)域的現(xiàn)有研究非常豐富，但還存在一些有待完善的地方。在綠色供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)管理的研究中，以單渠道綠色供應(yīng)鏈為研究對(duì)象的文獻(xiàn)較多，較少學(xué)者考慮雙渠道的綠色供應(yīng)鏈。因此，本文考慮政府實(shí)施綠色創(chuàng)新研發(fā)成本補(bǔ)貼政策，由零售商和進(jìn)行綠色創(chuàng)新研發(fā)的制造商組成的雙渠道綠色供應(yīng)鏈，探討了兩種決策模式下雙渠道綠色供應(yīng)鏈的定價(jià)策略，對(duì)比分析了政府補(bǔ)貼系數(shù)對(duì)供應(yīng)鏈定價(jià)策略的影響。最后，通過(guò)數(shù)值模擬仿真，研究政府補(bǔ)貼系數(shù)對(duì)雙渠道綠色供應(yīng)鏈的影響，給出雙渠道供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)管理的對(duì)策建議。

2 研究框架與基本假設(shè)

2.1 問(wèn)題描述與研究假設(shè)

考慮由零售商和進(jìn)行綠色研發(fā)創(chuàng)新的制造商組成的雙渠道綠色供應(yīng)鏈，制造商通過(guò)傳統(tǒng)渠道銷售和網(wǎng)絡(luò)渠道直銷兩種方式銷售產(chǎn)品，政府實(shí)施綠色研發(fā)創(chuàng)新成本補(bǔ)貼政策，最終消費(fèi)者根據(jù)自己的消費(fèi)渠道偏好購(gòu)買(mǎi)綠色產(chǎn)品。本文參照江世英等（2019）的研究，設(shè)政府以補(bǔ)貼比率η對(duì)綠色創(chuàng)新的制造商進(jìn)行補(bǔ)貼[12]。假設(shè)制造商以c為單位成本生產(chǎn)綠色產(chǎn)品，并以傳統(tǒng)銷售渠道和網(wǎng)絡(luò)直銷兩種銷售渠道向消費(fèi)者銷售綠色產(chǎn)品。在傳統(tǒng)銷售渠道下，制造商以批發(fā)價(jià)格w將綠色產(chǎn)品提供給零售商，隨后零售商再以零售價(jià)格pr將產(chǎn)品銷售至市場(chǎng)，在網(wǎng)絡(luò)直銷渠道下，制造商將采取直接銷售策略，以零售價(jià)格pd向消費(fèi)者提供產(chǎn)品。本文的模型具有如下假設(shè)：

假設(shè)1：制造商的綠色創(chuàng)新成果直接沖擊市場(chǎng)需求并影響產(chǎn)品銷量；

假設(shè)2：根據(jù)參考文獻(xiàn)[13]，制造商的綠色研發(fā)創(chuàng)新成本可表示為：

其中，u為綠色研發(fā)創(chuàng)新成本系數(shù)，g為產(chǎn)品的綠色度。

假設(shè)3：根據(jù)參考文獻(xiàn)[14-15]，消費(fèi)者在進(jìn)行決策時(shí)，會(huì)將傳統(tǒng)銷售渠道和網(wǎng)絡(luò)直銷渠道下產(chǎn)品的售價(jià)和自身所在渠道下產(chǎn)品的價(jià)格作為參照，且消費(fèi)者的自身價(jià)格彈性系數(shù)比交叉價(jià)格彈性系數(shù)大，這表明在雙渠道供應(yīng)鏈中，消費(fèi)者所在渠道的價(jià)格變化帶來(lái)的影響要大于另一渠道，即b>γ>0。

2.2 符號(hào)說(shuō)明

本文所用符號(hào)如表1所示。

3 模型構(gòu)建與求解

3.1 分散決策下雙渠道綠色供應(yīng)鏈決策模型（模型D）

在分散決策情形下，零售商和制造商分別以自身利潤(rùn)最大化為目標(biāo)，通過(guò)Stackelberg博弈方法來(lái)進(jìn)行分析，決策模型如下：

采用逆向歸納法求解，對(duì)式（1）求關(guān)于pr的二階偏導(dǎo)數(shù)，可得：，二階導(dǎo)小于零，故當(dāng)時(shí)，存在唯一的最優(yōu)傳統(tǒng)銷售渠道零售價(jià)。將式pDr代入πDm求關(guān)于pd和w的海瑟矩陣。根據(jù)假設(shè)條件b>γ>0，可得一階順序主子式-b<0，二階順序主子式2（b2-γ2）>0，海瑟矩陣負(fù)定，存在最優(yōu)批發(fā)價(jià)和最優(yōu)零售價(jià)，令，，并將求解結(jié)果帶入式中，可得分散決策情形下各項(xiàng)最優(yōu)決策：

命題1表明，政府實(shí)施綠色研發(fā)創(chuàng)新成本補(bǔ)貼政策時(shí)，政府的補(bǔ)貼系數(shù)與產(chǎn)品的綠色度呈正相關(guān)關(guān)系，制造商會(huì)投入更多資金對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行綠色研發(fā)創(chuàng)新，產(chǎn)品的綠色度得到了提高，此時(shí)制造商為了保證自身的利潤(rùn)，會(huì)提高產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格和網(wǎng)絡(luò)渠道零售價(jià)格，此時(shí)零售商為防止自身利潤(rùn)的下降，會(huì)提高產(chǎn)品傳統(tǒng)渠道的零售價(jià)格。對(duì)于有綠色偏好的消費(fèi)者而言，產(chǎn)品綠色度提高所帶來(lái)的效用更大，因此會(huì)更傾向于購(gòu)買(mǎi)綠色產(chǎn)品，增加了產(chǎn)品的市場(chǎng)需求量，進(jìn)而增加了零售商和制造商的利潤(rùn)。因此，在雙渠道綠色供應(yīng)鏈中，政府給予一定的財(cái)政補(bǔ)貼，可以刺激制造商進(jìn)行綠色研發(fā)創(chuàng)新，加強(qiáng)對(duì)消費(fèi)者需求偏好的關(guān)注。

3.2 集中決策下雙渠道綠色供應(yīng)鏈決策模型（模型C）

在集中決策情形下，零售商和制造商均以供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)最大化為目的進(jìn)行決策，決策模型如下：

求解方式同分散決策情形，最終解得集中決策下各項(xiàng)最優(yōu)決策：

命題2 集中決策模式下，，，，，。

命題2表明，隨著政府補(bǔ)貼系數(shù)η的增大，制造商會(huì)加大對(duì)產(chǎn)品的綠色創(chuàng)新研發(fā)力度來(lái)提高產(chǎn)品的綠色度，導(dǎo)致產(chǎn)品的生產(chǎn)成本上漲，制造商為減少綠色創(chuàng)新所帶來(lái)的損失會(huì)以較高的批發(fā)價(jià)格和零售價(jià)格提供產(chǎn)品，此時(shí)較高的產(chǎn)品綠色度會(huì)吸引有綠色偏好的消費(fèi)者進(jìn)行購(gòu)買(mǎi)，進(jìn)而增加了產(chǎn)品的市場(chǎng)需求量和消費(fèi)者剩余，最終使得供應(yīng)鏈的整體利潤(rùn)增加，表明政府綠色研發(fā)創(chuàng)新成本政策會(huì)對(duì)供應(yīng)鏈的整體利潤(rùn)產(chǎn)生積極影響。

命題3 對(duì)于政府進(jìn)行補(bǔ)貼的雙渠道綠色供應(yīng)鏈，分散決策和集中決策情形中的最優(yōu)解存在以下關(guān)系：gc*>gD*，，，，當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，。

命題3表明，在兩種決策模型均有最優(yōu)解的情況下，集中決策下產(chǎn)品的綠色度要優(yōu)于分散決策情形，且產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)直銷渠道零售價(jià)格、市場(chǎng)需求量、消費(fèi)者剩余以及供應(yīng)鏈的整體利潤(rùn)更高，當(dāng)補(bǔ)貼系數(shù)滿足一定條件時(shí)，產(chǎn)品的傳統(tǒng)銷售渠道零售價(jià)格也會(huì)更高。由此可知，在分散決策的情形下，由于雙渠道綠色供應(yīng)鏈中零售商和制造商均以自身利益的最大化為目的，而未考慮供應(yīng)鏈中其他成員的收益，使得分散決策下的最優(yōu)產(chǎn)品綠色度、市場(chǎng)需求量、消費(fèi)者剩余和供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)均低于集中決策。

4 算例分析

本文運(yùn)用MATLAB進(jìn)行算例分析，分析比較了模型中的相關(guān)參數(shù)對(duì)供應(yīng)鏈利潤(rùn)的影響，進(jìn)一步驗(yàn)證前文所述結(jié)論的準(zhǔn)確性。借鑒以往文獻(xiàn)[11，16]，并結(jié)合綠色供應(yīng)鏈相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析，對(duì)前文構(gòu)建的分散式?jīng)Q策模型和集中式?jīng)Q策模型中的參數(shù)賦值如下：a=100，b=1，μ=0.6，γ=0.5，c=5，k=0.6，u=2，η=0.3，初始值滿足本文的參數(shù)條件。結(jié)合以上參數(shù)，本文擬針對(duì)政府補(bǔ)貼系數(shù)進(jìn)行靈敏度分析，探討相關(guān)參數(shù)對(duì)雙渠道綠色供應(yīng)鏈的影響，并驗(yàn)證前文所描述模型的有效性，結(jié)合仿真結(jié)果給出針對(duì)性的對(duì)策建議。

固定其他參數(shù)，取政府補(bǔ)貼系數(shù)。此時(shí)，政府補(bǔ)貼系數(shù)對(duì)產(chǎn)品綠色度、市場(chǎng)需求量、零售商和制造商利潤(rùn)以及供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)的影響如圖1所示。由圖1可知，在分散決策和集中決策情形下，產(chǎn)品的綠色度、市場(chǎng)需求量、供應(yīng)鏈成員利潤(rùn)和整體利潤(rùn)隨政府補(bǔ)貼系數(shù)的增加而增加。此外，集中決策下產(chǎn)品的綠色度、市場(chǎng)需求量和供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)均高于分散決策情況下，且增長(zhǎng)速率更快。

5 結(jié)語(yǔ)

本文考慮政府實(shí)施綠色研發(fā)創(chuàng)新成本補(bǔ)貼政策，以單一制造商和零售商構(gòu)成的雙渠道綠色供應(yīng)鏈為研究對(duì)象，求解并分析了政府補(bǔ)貼系數(shù)對(duì)供應(yīng)鏈最優(yōu)決策及利潤(rùn)的影響，并通過(guò)算例分析驗(yàn)證結(jié)果，分析比較相關(guān)系數(shù)對(duì)供應(yīng)鏈定價(jià)策略及利潤(rùn)以及契約取值范圍的影響。結(jié)果表明：（1）集中決策下產(chǎn)品的綠色度、市場(chǎng)需求量、零售商和制造商的利潤(rùn)、供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)均會(huì)優(yōu)于分散決策情況下。因此，建議政府制定合理的補(bǔ)貼額度，促使零售商和制造商達(dá)成合作，提升產(chǎn)品的綠色度，改善供應(yīng)鏈的收益。（2）本文通過(guò)分析政府補(bǔ)貼系數(shù)對(duì)雙渠道綠色供應(yīng)鏈的影響發(fā)現(xiàn)，隨著政府補(bǔ)貼系數(shù)的增加可以改善產(chǎn)品的綠色度及供應(yīng)鏈利潤(rùn)，表明當(dāng)政府對(duì)實(shí)施綠色研發(fā)創(chuàng)新成本補(bǔ)貼時(shí)，能夠刺激制造商進(jìn)行綠色產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)，并改善供應(yīng)鏈的利潤(rùn)。因此，本文建議政府對(duì)進(jìn)行綠色研發(fā)創(chuàng)新的企業(yè)給予適當(dāng)補(bǔ)貼，刺激制造企業(yè)進(jìn)行綠色產(chǎn)品研發(fā)。

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