基于不同回收主體下閉環(huán)供應(yīng)鏈?zhǔn)找鎱f(xié)調(diào)研究

杜志平 付帥帥 王丹丹 李亭亭

中圖分類(lèi)號(hào)：F224? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

內(nèi)容摘要：本文針對(duì)廢舊電子產(chǎn)品回收問(wèn)題，建立含有單個(gè)制造商和兩個(gè)零售商的閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)，分別探討在零售商、制造商分別主導(dǎo)回收這兩種回收模式下，零售商進(jìn)行分散與集中決策時(shí)，供應(yīng)鏈上各節(jié)點(diǎn)成員與供應(yīng)鏈整體的收益協(xié)調(diào)問(wèn)題，并通過(guò)算例分析對(duì)供應(yīng)鏈內(nèi)不同主體主導(dǎo)回收模式下的收益協(xié)調(diào)問(wèn)題進(jìn)行探討。結(jié)果證明：在不同回收模式下，廢舊電子產(chǎn)品市場(chǎng)容量的高低對(duì)供應(yīng)鏈各節(jié)點(diǎn)成員的收益具有不同影響;而在零售商進(jìn)行分散決策時(shí)，供應(yīng)鏈整體的收益會(huì)隨著廢舊電子產(chǎn)品市場(chǎng)容量的增加而顯著增加。

關(guān)鍵詞：閉環(huán)供應(yīng)鏈? ?回收模式? ?收益協(xié)調(diào)? ?博弈論

隨著電子產(chǎn)品更新速度的加快，產(chǎn)生大量廢棄電子產(chǎn)品使生態(tài)治理面臨巨大挑戰(zhàn)。隨著國(guó)家對(duì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展與綠色發(fā)展以及循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求不斷提高，防止資源浪費(fèi)與改善環(huán)境等問(wèn)題變得刻不容緩，而廢舊電子產(chǎn)品作為循環(huán)回收利用材料，具有較高的資源價(jià)值，建立高效的回收體系也是我國(guó)發(fā)展生態(tài)文明的需要，為此，針對(duì)廢舊電子產(chǎn)品的閉環(huán)供應(yīng)鏈管理也成為學(xué)術(shù)界及企業(yè)界研究的熱點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者分別從不同角度對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈回收模式及收益協(xié)調(diào)方面進(jìn)行了研究，如Svaskan等提出了包括制造商、零售商、第三方回收的閉環(huán)供應(yīng)鏈模型。Hong等在Svaskan研究的基礎(chǔ)上，對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈中不同的第三方企業(yè)對(duì)廢舊電子產(chǎn)品回收與處理進(jìn)行了對(duì)比分析。Atasu等從回收成本的角度對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈的回收渠道進(jìn)行了探討。倪明等構(gòu)建了三種雙渠道閉環(huán)供應(yīng)鏈回收模式，并通過(guò)模型求解證明了這幾種回收模式下的閉環(huán)供應(yīng)鏈均有增加。在閉環(huán)供應(yīng)鏈?zhǔn)找鎱f(xié)調(diào)方面，高文軍利用博弈模型設(shè)計(jì)出閉環(huán)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)的收益共享及費(fèi)用共擔(dān)契約，并指出協(xié)調(diào)契約可保證閉環(huán)供應(yīng)鏈各方共同收益。

綜上所述，上述學(xué)者對(duì)于閉環(huán)供應(yīng)鏈的研究豐富了其優(yōu)化理論，也具有一定的借鑒意義，但其對(duì)于閉環(huán)供應(yīng)鏈都是從單一視角進(jìn)行研究，未能從系統(tǒng)分析其回收渠道與收益協(xié)調(diào)之間的關(guān)系，且研究主體主要是針對(duì)單一制造商與零售商回收的閉環(huán)供應(yīng)鏈。為此本文通過(guò)建立含單個(gè)制造商與兩個(gè)零售商的閉環(huán)供應(yīng)鏈，對(duì)供應(yīng)鏈內(nèi)不同主體主導(dǎo)回收模式，及現(xiàn)實(shí)中零售商因各種因素致使回收價(jià)格的不同，對(duì)供應(yīng)鏈各節(jié)點(diǎn)成員與供應(yīng)鏈整體的收益協(xié)調(diào)問(wèn)題進(jìn)行探討，并分析其與廢舊電子產(chǎn)品市場(chǎng)容量的關(guān)系，并利用算例對(duì)上述分析進(jìn)行證明，以期為相關(guān)參與者提供決策支持。

問(wèn)題描述及假設(shè)

圖1中的模型包含單個(gè)制造商及兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)性的零售商，當(dāng)零售商作為回收主體時(shí)，其負(fù)責(zé)新產(chǎn)品的銷(xiāo)售工作及廢舊電子產(chǎn)品的全部回收工作，以一定的價(jià)格批發(fā)給制造商;而制造商作為回收主體時(shí)，其負(fù)責(zé)新產(chǎn)品的生產(chǎn)再加工銷(xiāo)售工作、廢舊電子產(chǎn)品的再處理工作，以及全權(quán)負(fù)責(zé)廢舊電子產(chǎn)品的回收工作。其中M代表制造商，RA和RB代表鏈上的兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)性零售商，∏M代表制造商的收益函數(shù)，∏A和∏B分別代表零售商A和零售商B的收益函數(shù)，閉環(huán)供應(yīng)鏈的總收益為：Π=ΠM+ΠRA+ΠRB。cm表示制造商生產(chǎn)初次新產(chǎn)品的單位生產(chǎn)成本，cr代表制造商生產(chǎn)再造品的單位生產(chǎn)成本，則θ=cm-cr，θ表示制造商因回收廢舊電子產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)再造品而節(jié)約的單位生產(chǎn)成本。新產(chǎn)品市場(chǎng)需求的函數(shù)是：Di=Di（P1，Pj）=Q-αPi+βPj，i≠j且i，j=1，2。Q表示市場(chǎng)總需求量，α、β分別表示消費(fèi)者對(duì)零售商A和B的市場(chǎng)價(jià)格P1和P2的市場(chǎng)敏感系數(shù)，且根據(jù)市場(chǎng)規(guī)律可知α>β>0。令Di=Di（Pi，Pj）=N+Pi-εPj，i≠j且i，j=3，4，代表廢舊電子產(chǎn)品的回收量，當(dāng)N越大時(shí)則消費(fèi)者的社會(huì)環(huán)保意識(shí)越強(qiáng)。、ε均為常量，表示消費(fèi)者對(duì)零售商A與零售商B的兩種廢舊電子產(chǎn)品的回收價(jià)格P3與P4的敏感系數(shù)，且由市場(chǎng)規(guī)律知：ε>>0。

模型假設(shè)為：制造商的初次新產(chǎn)品和回收再造品是同質(zhì)的，再造品對(duì)消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)偏好影響不大，所有節(jié)點(diǎn)成員的決策過(guò)程為完全理性。兩種不同回收模式下，制造商M與零售商A、B之間信息始終完全對(duì)稱(chēng)，而零售商分散決策時(shí)彼此信息不對(duì)稱(chēng)，集中決策時(shí)信息完全對(duì)稱(chēng)，此時(shí)零售商A、B通過(guò)聯(lián)盟得到最佳收益，并進(jìn)行平均分配。各節(jié)點(diǎn)企業(yè)全部為風(fēng)險(xiǎn)中性，但決策時(shí)堅(jiān)持個(gè)體理性，即節(jié)點(diǎn)企業(yè)在決策時(shí)出發(fā)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)自身收益的最大化。

不同回收主體下的決策模型分析

（一）零售商主導(dǎo)回收模式

零售商分散決策。當(dāng)零售商作為回收主體時(shí)，零售商A、B各自決定其銷(xiāo)售價(jià)格以及所負(fù)責(zé)回收的廢舊電子產(chǎn)品的市場(chǎng)回收價(jià)格。制造商給零售商A、B的批發(fā)價(jià)格為W，零售商A、B批發(fā)產(chǎn)品的市場(chǎng)售價(jià)分別為P1、P2，零售商A、B的固定回收成本分別為C1、C2。零售商A、B的市場(chǎng)回收價(jià)格分別為P3、P4;制造商M從零售商A與零售商B處回收的廢舊電子產(chǎn)品的回收價(jià)格為W0。當(dāng)零售商采取分散決策時(shí)：制造商M、零售商A、B的收益函數(shù)可分別為：

∏M=（W-cm）（D1+D2）+（θ-W0）（D3+D4），∏RA=（P1-W）D1+（W0-P3）D3-C1，∏RB=（P2-W）D2+（W0-P4）D4-C2

利用逆向歸納法，求得制造商M、零售商A、B的最佳收益分別為：

綜合可得到整條供應(yīng)鏈的收益：

零售商集中決策。零售商A、B集中決策時(shí)，雙方共同決定市場(chǎng)零售價(jià)格P及電子產(chǎn)品回收價(jià)格P0，并共同承擔(dān)廢舊電子產(chǎn)品回收固定成本C，令C1>C/2，C2>C/2。此時(shí)制造商M會(huì)根據(jù)零售商制定的市場(chǎng)零售價(jià)P來(lái)確定產(chǎn)品的市場(chǎng)批發(fā)價(jià)W以及廢舊品回收價(jià)W0，新產(chǎn)品市場(chǎng)需求函數(shù)為：D（P）=Q-αP+βP，廢舊電子產(chǎn)品的市場(chǎng)回收總量為：D0=（P0）=N+γP0-εP0。零售商A、B集中決策時(shí)，則∏R=∏RA+∏RB=2（P-W）（ Q-αP+βP）+2（W0-P0）（ N+γP0-εP0）-C，制造商收益函數(shù)為：

∏M=（W-cm）D（P）+（θ-W0）D0（P0）=（W-cm）（Q-αP+βP）+（θ-W0）（N+γP0-εP0）

同理得制造商M和零售商A、B的收益分別為：

結(jié)果分析。對(duì)制造商M在零售商分散決策和集中決策下的收益進(jìn)行求差運(yùn)算得：

對(duì)零售商A、B在其集中決策與分散決策下的最佳收益進(jìn)行求差，即：

由上述結(jié)果知：在零售商主導(dǎo)回收時(shí)，制造商M在零售商集中決策時(shí)的收益小于零售商分散決策時(shí)的收益，表明零售商進(jìn)行聯(lián)盟決策時(shí)會(huì)減少制造商的最終收益。當(dāng)零售商集中決策得到的收益大于其分散決策時(shí)的收益時(shí)，證明在零售商進(jìn)行主導(dǎo)回收模式下，各零售商可通過(guò)共同實(shí)施聯(lián)盟決策，以獲得更大收益。

（二）制造商主導(dǎo)回收模式

在制造商進(jìn)行主導(dǎo)回收模式下，設(shè)定制造商承擔(dān)回收的固定成本為C，廢舊產(chǎn)品的回收價(jià)為P0，其余相關(guān)變量均與上述相同。

零售商分散決策。零售商A、B進(jìn)行分散決策時(shí)，可視為非完全信息對(duì)稱(chēng)，此時(shí)各零售商賣(mài)出的電子產(chǎn)品市場(chǎng)售價(jià)分別為P1和P2，此時(shí)制造商、零售商A、B的需求函數(shù)分別為D0=N+ξW0、D1=Q-αP1+βP2、D2= Q-αP2+βP1。此時(shí)三者的收益函數(shù)分別為∏M=（W-cm）（D1+D2）+ （θ-W0）D0-C、∏RA=（P1-W）D1、∏RB=（P2-W）D2。

同理求得制造商與零售商A、B的最佳收益分別為：

閉環(huán)供應(yīng)鏈的整體收益為：

零售商集中決策。零售商A、B進(jìn)行集中決策時(shí)，雙方需求函數(shù)及收益相同，即零售商先共同決定二者聯(lián)盟時(shí)的市場(chǎng)售價(jià)P，且共同承擔(dān)回收時(shí)的固定成本C。制造商會(huì)根據(jù)零售商聯(lián)盟決定的市場(chǎng)售價(jià)P動(dòng)態(tài)調(diào)整給零售商的市場(chǎng)批發(fā)價(jià)W及廢舊電子產(chǎn)品的回收價(jià)格W0。此時(shí)制造商、零售商的需求函數(shù)分別為D0=N+ξW0、D（P）=Q-αP+βP。制造商、零售商的收益函數(shù)分別為：

∏M=（W-cm）D（P）+ （θ-W0）D0（W0）-C，∏RA=∏RB=（P-W）D（P）

求得制造商與零售商A、B的最佳收益分別為：

此時(shí)閉環(huán)供應(yīng)鏈的整體收益為：

結(jié)果分析。對(duì)制造商M在零售商分散決策和集中決策下的收益進(jìn)行求差運(yùn)算得：

結(jié)果表明，當(dāng)制造商主導(dǎo)回收廢舊電子產(chǎn)品時(shí)，制造商M在零售商分散決策下所得的收益大于零售商集中決策下的收益，說(shuō)明零售商進(jìn)行聯(lián)盟決策會(huì)影響制造商的最終收益。

對(duì)零售商A、B在其集中決策與分散決策下的最佳收益進(jìn)行求差，即：

由求差結(jié)果知，當(dāng)制造商主導(dǎo)回收廢舊電子產(chǎn)品時(shí)，零售商A、B在集中決策下的收益大于其在分散決策下的收益。結(jié)合上述分析結(jié)果可知：不論在制造商主導(dǎo)回收，還是在零售商主導(dǎo)回收廢舊電子產(chǎn)品，零售商進(jìn)行集中決策可使自身利益最大化。

算例分析

以某電子生產(chǎn)制造加工廠為例，消費(fèi)者對(duì)新產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格的敏感系數(shù)為：α=50，β=2，對(duì)市場(chǎng)回收再造品的市場(chǎng)價(jià)格的敏感系數(shù)為：ξ=100，ε=10，=1，制造商利用初次新材料的加工成本cm=30，利用回收的廢舊電子品零部件的成本為：cr=10，那么θ=cm-cr=20。假設(shè)廢舊電子產(chǎn)品總市場(chǎng)容量N=100時(shí)其市場(chǎng)回收價(jià)為0;當(dāng)零售商分散決策時(shí)，零售商A、B的固定回收成本是：C1=80，C2=70，當(dāng)零售商集中決策時(shí)，零售商A、B的固定回收成本都為C=30。

（一）制造商收益隨市場(chǎng)容量的變化情況

由圖2可知，無(wú)論零售商如何決策，制造商收益∏M在兩種回收模式下都隨廢舊電子產(chǎn)品市場(chǎng)容量Q的增加而不斷增加，當(dāng)Q大于4000后，制造商的收益隨Q的增加而顯著增加?？芍糁圃焐桃@得更多收益，在不考慮其他固定成本的情況下，可選擇零售商A、B集中決策，同時(shí)由其主導(dǎo)回收廢舊電子產(chǎn)品。

（二）零售商收益隨市場(chǎng)容量的變化情況

由圖3可知，無(wú)論零售商如何決策，其收益∏Ri在兩種回收模式下都隨著市場(chǎng)容量Q的增加而不斷增加，當(dāng)Q大于2000時(shí)，零售商收益在制造商主導(dǎo)回收且零售商進(jìn)行集中決策時(shí)，增加的幅度較其他三種方式更大。因此零售商若要獲得較大的市場(chǎng)收益，可以選擇制造商主導(dǎo)回收廢舊電子產(chǎn)品模式，且進(jìn)行集中決策，這也證明供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)進(jìn)行合作的重要性。

（三）供應(yīng)鏈整體收益隨市場(chǎng)容量的變化情況

由圖4可知，供應(yīng)鏈總體市場(chǎng)收益∏在以上四種回收方式下均隨著市場(chǎng)容量Q的增加而增加，且其在制造商負(fù)責(zé)回收，零售商進(jìn)行集中決策時(shí)收益增加的更為顯著。因此若追求供應(yīng)鏈總體收益最大化，可選擇由制造商主導(dǎo)回收，零售商集中決策的回收模式。

由上述分析可知：當(dāng)市場(chǎng)容量一定時(shí)，制造商收益在零售商分散決策下取得較大值，且當(dāng)制造商負(fù)責(zé)回收時(shí)可取得最大收益。零售商收益在集中決策時(shí)可取得較大值，說(shuō)明合作博弈對(duì)零售商最終收益具有積極影響，同時(shí)零售商作為回收主體時(shí)比制造商作為回收主體的收益更加顯著，隨著市場(chǎng)容量Q增加，優(yōu)勢(shì)更加突出。供應(yīng)鏈整體收益與廢舊產(chǎn)品市場(chǎng)容量Q直接相關(guān)，在零售商主導(dǎo)回收模式下，Q小于某一定值時(shí)，供應(yīng)鏈整體選擇零售商集中決策時(shí)可取得較大收益;當(dāng)市場(chǎng)容量小于該定值時(shí)，整體收益在零售商分散決策時(shí)取得較大值。而當(dāng)制造商主導(dǎo)回收時(shí)，供應(yīng)鏈整體收益在零售商兩種不同決策行為下的優(yōu)劣情況極為相似。同時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)整理分析發(fā)現(xiàn)：供應(yīng)鏈整體收益在兩種不同的回收模式下，零售商進(jìn)行分散決策時(shí)，收益值會(huì)隨著市場(chǎng)容量的增加而顯著增加。

參考文獻(xiàn)：

1.倪明，張族華，郭軍華，楊善林.不確定需求條件下雙渠道回收閉環(huán)供應(yīng)鏈回收模式比較[J].系統(tǒng)工程，2017，35（2）

2.高文軍.雙因素影響回收下的閉環(huán)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)契約設(shè)計(jì)[J].中國(guó)流通經(jīng)濟(jì)，2014（3）