考慮綠色度的雙渠道農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈決策協(xié)調(diào)研究

陳 琪，姚慧麗，李曉萍

(江蘇科技大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，鎮(zhèn)江 212100)

網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來，一些制造商開始從線下零售單渠道運(yùn)營模式轉(zhuǎn)向線下和線上相結(jié)合的雙渠道運(yùn)營模式.研究表明，雙渠道供應(yīng)鏈的引入，使企業(yè)提高了市場(chǎng)占有率，增加了企業(yè)的利潤.目前，國內(nèi)外不少學(xué)者對(duì)綠色供應(yīng)鏈進(jìn)行研究，并取得一定的成果.文獻(xiàn)[1-2]通過分析影響綠色生鮮農(nóng)產(chǎn)品網(wǎng)購意愿的因素，發(fā)現(xiàn)綠色生鮮農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量、安全、新鮮度與網(wǎng)購意愿呈正相關(guān)，只有新鮮、綠色的農(nóng)產(chǎn)品，才更有可能贏得市場(chǎng).多數(shù)消費(fèi)者從綠色偏好[3-4]、環(huán)保意識(shí)[5]以及低碳角度[6]來研究.文獻(xiàn)[7]將消費(fèi)者綠色偏好反應(yīng)到產(chǎn)品估價(jià)中，討論綠色供應(yīng)鏈中生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品價(jià)格最優(yōu)決策問題.文獻(xiàn)[8]從橫向競(jìng)爭(zhēng)角度入手，分析制造商橫向競(jìng)爭(zhēng)與合作情形下的4種博弈模型，得出制造商競(jìng)爭(zhēng)與合作能夠?qū)﹄p方利潤、產(chǎn)品價(jià)格及零售商利潤造成影響.另外，制造商雙渠道的運(yùn)營模式也是非常重要的[9].目前只有較少學(xué)者進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品雙渠道運(yùn)營模式的研究.文獻(xiàn)[10]從價(jià)格和服務(wù)競(jìng)爭(zhēng)角度，以收益共享契約模型為基礎(chǔ)，通過建立以制造商領(lǐng)頭模型，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)雙渠道供應(yīng)鏈的帕累托優(yōu)化.文獻(xiàn)[11]引入兩級(jí)物流服務(wù)商，研究交叉服務(wù)水平對(duì)決策的影響，得出隨著交叉服務(wù)水平敏感性系數(shù)的增加，F(xiàn)LSP(指多功能物流服務(wù)提供商)的利潤先增加后減少.文獻(xiàn)[12]考慮消費(fèi)者可追溯性意識(shí)的三級(jí)雙渠道供應(yīng)鏈，對(duì)是否運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)研究最優(yōu)定價(jià)策略.結(jié)果表明，技術(shù)的運(yùn)用與消費(fèi)者的可追溯性意識(shí)、供應(yīng)商和制造商的生產(chǎn)成本以及使用區(qū)塊鏈技術(shù)的成本有關(guān).文獻(xiàn)[13]主要研究零售商在線上和線下兩個(gè)渠道銷售短周期產(chǎn)品時(shí)，要制定合適的價(jià)格策略來避免兩個(gè)渠道的沖突.文獻(xiàn)[14]主要研究在集成系統(tǒng)和Stackeberg博弈下，得出二級(jí)雙渠道供應(yīng)鏈的最優(yōu)價(jià)格決策.文獻(xiàn)[15]提出分層定價(jià)法，并且分析單一渠道雙渠道的績(jī)效受價(jià)格策略影響的程度和表現(xiàn).

通過對(duì)文獻(xiàn)的梳理，學(xué)者們對(duì)供應(yīng)鏈的研究已相當(dāng)充分，但多是研究單渠道供應(yīng)鏈或綠色供應(yīng)鏈，但很少有將綠色供應(yīng)鏈、雙渠道供應(yīng)鏈以及農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈結(jié)合起來研究.文中將三者結(jié)合，通過對(duì)不同決策考慮綠色度的雙渠道農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈博弈分析，并用數(shù)值分析進(jìn)一步驗(yàn)證，最后制定二部契約，對(duì)供應(yīng)鏈成員之間的合作進(jìn)行討論.

1 問題描述與研究假設(shè)

1.1 問題描述

隨著農(nóng)產(chǎn)品的發(fā)展以及當(dāng)前環(huán)境的嚴(yán)重性，說明實(shí)施綠色供應(yīng)鏈的重要性，主要考慮農(nóng)產(chǎn)品綠色程度并將其量化，對(duì)流通綠色農(nóng)產(chǎn)品雙渠道供應(yīng)鏈在不同模型中農(nóng)產(chǎn)品綠色度、銷售價(jià)格、需求量以及利潤進(jìn)行求解及分析.并對(duì)農(nóng)產(chǎn)品綠色度對(duì)價(jià)格、及利潤的影響，以及渠道市場(chǎng)份額、投入成本、兩渠道銷量敏感系數(shù)對(duì)制造商和零售商參與綠色供應(yīng)鏈意愿的影響等進(jìn)行探討.

表1 變量說明

1.2 符號(hào)說明

1.3 模型相關(guān)假設(shè)

考慮分析的簡(jiǎn)便性，現(xiàn)做以下假設(shè)：

(1) 制造商和零售商均為理性人，均先考慮自身利益的最大化.

(2) 制造商和零售商的需求量即為銷量.

(3) 線下零售和線上直銷的綠色農(nóng)產(chǎn)品是無差異的，并且兩者的銷售價(jià)格是一樣的，其中：銷售價(jià)格是零售商制定，批發(fā)價(jià)格是制造商制定.

(4) 根據(jù)微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)理論，將需求的價(jià)格彈性系數(shù)為b，并且呈線性關(guān)系.

(5) 隨著物流配送服務(wù)水平的提高，線上銷售數(shù)量增加，線下銷售數(shù)量減少，物流配送對(duì)線上、線下需求量影響分別為um、ur，且um>ur，物流成本Cz與物流服務(wù)水平z為二次方關(guān)系：Cz=X+βz2.

要使模型成立，則需要線下零售量、線上直銷量以及制造商和零售商的利潤為正，即需滿足：

由以上假設(shè)可知，在雙渠道供應(yīng)鏈中，線下零售渠道和線上直銷渠道的銷量分別為：

Dr=Qs-bp-urz+σrg+rrm

(1)

Dm=Q(1-s)-bp+umz+σmg+rmm

(2)

2 最優(yōu)決策模型構(gòu)建與分析

2.1 分散決策博弈模型

農(nóng)產(chǎn)品的綠色度和批發(fā)價(jià)格是制造商決定的，而零售商則根據(jù)制造商的決定來決定銷售價(jià)格以實(shí)現(xiàn)自身利益的最大化.在分散決策模型中，零售商的利潤函數(shù)為：

(p-w)(Qs-bp-urz+σrg+rrm)-

(3)

(4)

在分散決策模式下，作為領(lǐng)導(dǎo)者的制造商的利潤函數(shù)為：

(p-c)(Q(1-s)-bp+umz+σmg+

rmm)+(w-c)(Qs-bp-urz+σrg+

(5)

將式(4)代入式(5)，可得制造商關(guān)于農(nóng)產(chǎn)品綠色度、批發(fā)價(jià)格的利潤函數(shù)，并對(duì)綠色度和批發(fā)價(jià)格求偏導(dǎo)得：

(6)

(7)

(8)

(9)

其中:

(10)

(11)

(12)

分散決策模式下，雙渠道供應(yīng)鏈上的總的銷售量為：

(13)

將式(8～12)帶入式(3、5)中，可得線下零售商和制造商的利潤分別為：

(14)

(15)

雙渠道供應(yīng)鏈上整體最大利潤為：

(16)

2.2 集中決策博弈模型

集中決策時(shí)，雙渠道供應(yīng)鏈總利潤函數(shù)表達(dá)式為：

(17)

由式(17)分別對(duì)銷售價(jià)格以及綠色度求偏導(dǎo)得：

4bp+(σr+σm)g

(18)

(19)

由于供應(yīng)鏈總利潤海塞矩陣一階主子式-4b<0，當(dāng)二階主子式4bv-(σr+σm)2>0時(shí)，海塞矩陣為負(fù)定，利潤函數(shù)是p、g的凹函數(shù)，所以存在p、g最優(yōu)解，使得利潤達(dá)到最大值.

(20)

(21)

將式(20、21)代入式(1、2)，可得集中決策模式下線下渠道和線上渠道的銷量分別為：

(22)

(23)

集中決策模式下，雙渠道供應(yīng)鏈農(nóng)產(chǎn)品的總銷量為：

(24)

將式(20～23)代入集中決策模式利潤函數(shù)式(17)中，得：

(25)

2.3 分散決策和集中決策模型比較分析

通過對(duì)比分散決策模式和集中決策模式下農(nóng)產(chǎn)品最優(yōu)綠色度、最優(yōu)兩渠道銷量以及最優(yōu)供應(yīng)鏈的總利潤，可得命題：

證明過程見附錄.由命題1可知，在集中決策模式下，農(nóng)產(chǎn)品綠色度更高，銷售價(jià)格更低，兩渠道銷售數(shù)量更多，總利潤更大.在分散決策模式下，零售商主要是通過提高價(jià)格獲得更高利潤，而制造商主要是通過提高批發(fā)價(jià)格獲得更高利潤.然而對(duì)于消費(fèi)者而言，面對(duì)更高的價(jià)格而不能得到綠色度更高的農(nóng)產(chǎn)品，因此會(huì)降低消費(fèi)者購買的欲望，最終導(dǎo)致整條供應(yīng)鏈上的總利潤降低.

命題2表明：在分散模式下，隨著線下零售的市場(chǎng)份額的增加，制造商的利潤減少，無法拿出更多的成本投入到綠色研發(fā)中，制造商參與農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的意愿降低，因此綠色度和批發(fā)價(jià)格均降低.

由命題3可知，兩種決策模式變量的變化趨勢(shì)一樣，隨著綠色研發(fā)的困難增加，農(nóng)產(chǎn)品的綠色度、最優(yōu)價(jià)格、銷售數(shù)量以及整體供應(yīng)鏈上的利潤均下降.

2.4 數(shù)值仿真及分析

為了進(jìn)一步驗(yàn)證模型的可行性，對(duì)變量進(jìn)行賦值：Q=200；b=2；c=2；X=100；ur=0.1；um=1；σr=1.5；σm=1.2；rr=1；rm=0.8；v=5；z=5；α=5；β=3；b=2

2.4.1 線下零售市場(chǎng)份額對(duì)結(jié)果的影響

當(dāng)s在0.25～0.65時(shí)，對(duì)比圖1可知，集中決策模式下，隨著市場(chǎng)份額的增加，最優(yōu)綠色度和最優(yōu)價(jià)格的值不變，而分散決策模式下，隨著市場(chǎng)份額的增加而降低.對(duì)比圖2可知，在集中決策模式下的供應(yīng)鏈上的總利潤和兩個(gè)渠道的銷量均高于分散決策模式下.表2、3將數(shù)據(jù)帶入模型中，做進(jìn)一步驗(yàn)證，同時(shí)命題1、2也得以論證.

圖1 最優(yōu)綠色度和價(jià)格隨市場(chǎng)份額的變化趨勢(shì)

圖2 雙渠道利潤和銷售數(shù)量隨市場(chǎng)份額變化的趨勢(shì)

表2 集中決策模式下隨s值變化變量最優(yōu)值的變化

表3 分散決策模式下隨s值變化變量最優(yōu)值的變化

2.4.2 研發(fā)影響因子對(duì)結(jié)果的影響

當(dāng)市場(chǎng)份額確定時(shí)，研究研發(fā)影響因子對(duì)結(jié)果的影響，賦值市場(chǎng)份額s=0.5，v取值(1,9).由圖3、4可知，在兩種決策模式下，最優(yōu)綠色度、最優(yōu)價(jià)格、銷量以及成員利潤均隨著研發(fā)因子的增加而下降.

圖3 最優(yōu)綠色度和價(jià)格隨研發(fā)影響因子的變化趨勢(shì)

從圖中可知，當(dāng)研發(fā)困難加大時(shí)，利潤若低于普通的農(nóng)產(chǎn)品時(shí)，制造商將會(huì)放棄生產(chǎn)綠色農(nóng)產(chǎn)品，因此制造商要研發(fā)新技術(shù)來降低困難，另外，政府也可以進(jìn)行補(bǔ)貼給制造商，來激勵(lì)制造商生產(chǎn)綠色農(nóng)產(chǎn)品.表4、5也進(jìn)一步驗(yàn)證以上結(jié)論，同時(shí)命題3也得以驗(yàn)證.

圖4 雙渠道銷售數(shù)量和利潤隨研發(fā)影響因子的變化趨勢(shì)

表4 集中決策模式下隨v值變化變量最優(yōu)值的變化

表5 分散決策模式下隨v值變化變量最優(yōu)值的變化

3 協(xié)調(diào)策略

(26)

(27)

由式(4)可得契約批發(fā)價(jià)w′為:

(28)

(29)

X-βz2+F

(30)

(31)

(32)

F的大小，取決于供應(yīng)鏈雙方成員的議價(jià)能力.當(dāng)F值較大時(shí)，對(duì)制造商有利；當(dāng)F值較小時(shí)，對(duì)零售商有利，要減少制造商和零售商的利潤沖突，只有當(dāng)F在(F1，F(xiàn)2)時(shí)，供應(yīng)鏈雙方成員對(duì)利潤分配才能達(dá)成一致，實(shí)現(xiàn)雙贏.

4 結(jié)論

(1) 線上、線下所占市場(chǎng)份額的合理性是雙渠道供應(yīng)鏈存在的必要條件.在集中決策模式下，市場(chǎng)份額的變化不會(huì)影響各個(gè)變量的最優(yōu)值，分散決策模式下，線下零售市場(chǎng)份額的增加，零售商參與綠色供應(yīng)鏈的意愿加強(qiáng)，而制造商的意愿減弱.

(2) 集中決策模式下的最優(yōu)綠色度、最優(yōu)價(jià)格、銷售量以及利潤都要高于分散決策模式下.

(3) 為了促進(jìn)供應(yīng)鏈成員的合作，制定二階段簡(jiǎn)單的契約機(jī)制來減少制造商和零售商的利潤沖突，只有當(dāng)F=(F1，F(xiàn)2)時(shí)，供應(yīng)鏈雙方成員對(duì)利潤分配才能達(dá)成一致，實(shí)現(xiàn)雙贏.

文中只是根據(jù)具體的情況而設(shè)計(jì)二部契約機(jī)制來促進(jìn)成員之間的合作，模型是基于一定的假設(shè)之上：只是考慮一個(gè)制造商和一個(gè)零售商，現(xiàn)實(shí)中可能含有多個(gè)制造商和多個(gè)零售商；為了簡(jiǎn)化計(jì)算，只是將銷售量等于生產(chǎn)量，但現(xiàn)實(shí)中可能還有庫存或者缺失量，這將是以后的研究方向.