差異補貼策略下考慮風(fēng)險規(guī)避的綠色供應(yīng)鏈決策研究

王永明 余 渝

(昆明理工大學(xué)管理與經(jīng)濟學(xué)院,昆明 650093)

黨的二十大報告指出:“推動經(jīng)濟社會發(fā)展綠色化、低碳化是實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?！睘轫憫?yīng)號召,制造業(yè)企業(yè)踐行新發(fā)展理念,加速產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型,綠色供應(yīng)鏈管理模式應(yīng)運而生。然而在實踐過程中發(fā)現(xiàn),我國中小型制造業(yè)企業(yè)居多,創(chuàng)新研發(fā)過程對其而言極具挑戰(zhàn)性,耗時耗財、需求不確定等特點使得風(fēng)險增大,從而導(dǎo)致其積極性受挫,影響供應(yīng)鏈運行決策[1]。政府作為利益相關(guān)者之一,會采取適當?shù)呢斦a貼策略,但由于補貼主體及補貼力度不同,其政策效果也不盡一致?；诖?考慮供應(yīng)鏈成員風(fēng)險態(tài)度、政府差異化補貼策略對綠色供應(yīng)鏈決策研究有著重要的現(xiàn)實意義。

與本文相關(guān)的研究主要集中在政府補貼的綠色供應(yīng)鏈和考慮風(fēng)險規(guī)避的供應(yīng)鏈決策兩方面。在政府補貼策略方面,Chen等采用差分博弈探討在社會福利最大化和政府效用最大化下供應(yīng)鏈的最優(yōu)決策和政府補貼率[2]。Zhang等旨在研究政府對制造商分別給予投入、產(chǎn)出補貼,以社會福利最大化為條件得到最優(yōu)補貼比例[3]。溫興琦等,馮穎等,吳成鋒等均研究了政府對制造商采取不同補貼策略時綠色供應(yīng)鏈的決策問題,比較分析各補貼機制的效果差異[4-6]。不同的是,馮穎等考慮了制造商的企業(yè)社會責(zé)任,吳成鋒等加入了零售商的公平關(guān)切行為。上述文獻中,政府補貼主體僅為制造商,較少考慮到不同主體及市場需求不確定等情況。

在參與者風(fēng)險態(tài)度方面,Choi等研究了在大規(guī)模定制供應(yīng)鏈中,參與者的風(fēng)險厭惡程度對供應(yīng)鏈定價決策的影響[7]。Li等選用CVaR方法探討零售商風(fēng)險規(guī)避對渠道訂購數(shù)量、參與者利潤的影響[8]。Hou等分析了在零售商具有促銷努力和風(fēng)險規(guī)避行為的情形下,制造商直接侵占市場對供應(yīng)鏈績效的影響[9]。熊峰等在雙渠道綠色供應(yīng)鏈中討論參與者風(fēng)險規(guī)避對決策的影響[10]。此外,也有在綠色供應(yīng)鏈中同時研究政府補貼、風(fēng)險規(guī)避的文獻。梁曉蓓等在政企博弈模型中探討了政府給予制造商補貼和成員風(fēng)險規(guī)避對綠色供應(yīng)鏈定價決策的影響[11]。

目前,圍繞綠色供應(yīng)鏈決策、政府補貼及風(fēng)險規(guī)避等問題的研究已有不少。本文在非主導(dǎo)成員零售商具有風(fēng)險規(guī)避行為的背景下,考慮政府對制造商及消費者分別給予補貼的兩種情況,研究其對綠色供應(yīng)鏈的最優(yōu)決策的影響,并進一步分析討論在補貼總額一致的前提下,兩種補貼策略的效果差異。

1 模型描述與假設(shè)

本文以單個綠色制造商m和單個風(fēng)險規(guī)避零售商r構(gòu)成的綠色供應(yīng)鏈為研究對象,由制造商作為Stackelberg博弈的主導(dǎo)者,首先決定產(chǎn)品綠色度ei和產(chǎn)品批發(fā)價格wi;零售商作為跟隨者,隨之決定產(chǎn)品零售價格pi。不同模型下的博弈過程均以逆序求解。

假設(shè)2:下游零售商接近產(chǎn)品市場,受需求不確定因素的影響具有風(fēng)險規(guī)避特性,故市場需求隨機,且受消費者對價格和綠色偏好的影響。需求函數(shù)表示為D=a-bp+βe+ε,其中a為市場潛在規(guī)模,b為價格敏感系數(shù),β為綠色度敏感系數(shù),ε為不確定性需求,是隨機變量,ε～N(0,σ2),a、b、β均大于0且a>bp。

假設(shè)3:針對零售商風(fēng)險規(guī)避的特性,采用均值-方差理論[12]描述零售商規(guī)避行為并計算零售商效用,即:U(πri)=E(πri)-λVar(πri)。其中λ代表風(fēng)險規(guī)避系數(shù),λ>0,取值越大表示對風(fēng)險越敏感。U(πmi)表示制造商效用。

假設(shè)4:政府為激勵制造商綠色研發(fā)、促進消費者綠色消費提供了兩種不同形式的補貼:制造商補貼E(θ),表現(xiàn)為對制造商綠色技術(shù)投資成本給予補貼系數(shù)θ(0<θ<1)[4];消費者補貼E(τ),表現(xiàn)為對單位綠色產(chǎn)品的零售價格給予補貼τ(τ>0)。

假設(shè)5:角標i=0,1,2分別代表無政府補貼(模型GN)、政府對制造商補貼(模型GM)、政府對消費者補貼(模型GC)3種模型,以上參數(shù)均適用。

2 模型構(gòu)建

2.1 政府無補貼策略(模型GN)

制造商進行技術(shù)研發(fā)投資時,費用由自己承擔(dān),政府不提供任何財政補貼,制造商和零售商決策的效用函數(shù)表示為:

(1)

U(πr0)=(p-w)(a-bp+βe)-λ(p-w)2σ2

(2)

2.2 制造商研發(fā)投資補貼策略(模型GM)

為提高產(chǎn)品綠色性能,激勵制造商努力研發(fā)創(chuàng)新,政府對制造商研發(fā)投資成本給予相應(yīng)數(shù)額補貼,此時制造商和零售商效用函數(shù)表示為:

(3)

U(πr1)=(p-w)(a-bp+βe)-λ(p-w)2σ2

(4)

2.3 消費者購買補貼策略(模型GC)

為刺激綠色產(chǎn)品的市場需求,政府對消費者進行補貼,補貼后單位綠色產(chǎn)品零售價格為p-τ,此時制造商和零售商效用函數(shù)表示為:

(5)

U(πr2)=(p-w)(a-b(p-τ)+βe)-λ(p-w)2σ2

(6)

命題1:通過逆序求解,在3種模型下綠色供應(yīng)鏈存在唯一最優(yōu)均衡解,其決策見表1。

表1 政府無補貼及政府分別對制造商和消費者補貼時的最優(yōu)決策

3 均衡分析

根據(jù)推論1可知,3種模型中僅有模型GM的零售價格和零售商效用的變動受政府補貼系數(shù)的影響,而在實際中政府接近完全補貼的情況幾乎不存在,故此處未展開討論。由于零售商越來越規(guī)避風(fēng)險,其會采取低價促銷策略來降低風(fēng)險成本。為擴大需求量,無論有無政府補貼,制造商都會積極提高產(chǎn)品綠色度,相應(yīng)升高的成本轉(zhuǎn)嫁給零售商則表現(xiàn)為批發(fā)價格的提高,故制造商效用增大。隨著風(fēng)險程度提高,零售商單位利潤不斷下降,最終使得效用減小。

推論2:零售商風(fēng)險規(guī)避系數(shù)λ與政府對制造商、對消費者的補貼總額均成正相關(guān)。

根據(jù)推論2可知,隨著零售商規(guī)避風(fēng)險程度加劇,制造商將通過提高產(chǎn)品綠色度來增加銷量,故政府對制造商研發(fā)補貼總額增加。另外,由于政府對產(chǎn)品零售價格給予補貼,從價格角度刺激了消費者的需求,最終政府對消費者補貼總額也將增加。

推論3:在模型GM、模型GC情形下,政府對制造商研發(fā)成本補貼系數(shù)θ、政府對零售價格補貼τ與產(chǎn)品綠色度、批發(fā)價格、零售價格、制造商效用、零售商效用均成正相關(guān)。

根據(jù)推論3可知,由于消費者的購買需求受產(chǎn)品綠色度的影響,制造商獲得補貼后會更積極提高產(chǎn)品綠色度,批發(fā)價格隨之增加。零售商受政府補貼政策影響大于其風(fēng)險規(guī)避行為影響,故會提高零售價格增加利潤,最后二者效用均得到提升。政府對消費者補貼的情形也如此。此外,雖然零售商未得到政府的專項補貼,但效用的增大證明其有“搭便車”行為。

為具體分析推論3中政府不同補貼政策的效果差異,通過設(shè)定政府補貼金額一致來解決可比性問題,即θ和τ存在數(shù)量關(guān)系。假設(shè)提前知曉政府對制造商研發(fā)投入的補貼系數(shù)θ,令E(θ)=E(τ),可得關(guān)系式為:

(7)

式(7)中,A=4bz(b+λσ2),B=b+2λσ2。

無論政府補貼對象是制造商還是消費者,其目的之一都是增強大眾綠色意識以改善環(huán)境。供應(yīng)鏈成員均以自身利益最大化為目標。綜上,研究以產(chǎn)品綠色度、制造商效用、零售商效用3個維度作為評價依據(jù),以此比較兩種補貼方式的效果。

推論4:在政府補貼金額一致的條件下,兩種政府財政補貼策略對應(yīng)的產(chǎn)品綠色度滿足關(guān)系:e1(θ)>e2(τ(θ))>e0。

根據(jù)推論4可知,政府補貼情形下的產(chǎn)品綠色度均大于無政府補貼情形。若以產(chǎn)品綠色度為政府的評價標準,則政府選擇研發(fā)投資補貼策略。

推論5:在政府補貼金額一致的條件下,兩種政府財政補貼策略對應(yīng)的零售商效用應(yīng)滿足關(guān)系:當0<θ<1/2時,Uπr1(θ)>Uπr2(τ(θ))>Uπr0;當1/2<θ<1時,Uπr2(τ(θ))>Uπr1(θ)>Uπr0。

根據(jù)推論5可知,政府兩種補貼情形下的零售商效用均大于無政府補貼情形。若以零售商效用為零售商的評價標準,當θ<1/2時,研發(fā)投資補貼策略優(yōu)于消費者購買補貼策略,反之成立。

4 算例分析

本節(jié)進行數(shù)值仿真分析。結(jié)合相關(guān)文獻參數(shù)取值,設(shè)定為:a=10,b=1,c=3,z=4,β=0.5。

4.1 風(fēng)險規(guī)避系數(shù)變化的影響

為直觀分析零售商風(fēng)險規(guī)避系數(shù)變動對決策變量、零售商效用、制造商效用的影響,特以模型GM為例,假設(shè)已知θ=0.9,σ=2。

由表2可知,當制造商獲政府高額研發(fā)補貼(θ=0.9)時,各指標數(shù)值變化與推論1、推論2相符。零售價格與批發(fā)價格之差逐漸縮小,產(chǎn)品綠色度持續(xù)提高,市場需求受雙重影響得到增長,即制造商效用、政府補貼數(shù)額提高,而零售商效用降低。

4.2 政府補貼系數(shù)變化的影響

為了滿足模型GM中參數(shù)之間關(guān)系,設(shè)λ=σ=2,θ[0.1,0.7],以步長0.1進行變化,補貼系數(shù)對應(yīng)取值見表3。由表3可知,對應(yīng)數(shù)值在政府對不同主體采取等額補貼機制下,其產(chǎn)品綠色度、批發(fā)價格、零售價格、制造商效用和零售商效用的變化見圖1、圖2和圖3。

圖2 政府補貼策略對產(chǎn)品零售、批發(fā)價格的影響

圖3 政府補貼策略對零售商效用及制造商效用的影響

表3 政府補貼總額一致時補貼系數(shù)對應(yīng)取值

圖1展示了隨著政府對制造商研發(fā)創(chuàng)新補貼的比例增大,兩種政府補貼策略下的產(chǎn)品綠色度均得到了提高,高于無政府補貼的情形。以政府補貼總額一致為條件,制造商研發(fā)創(chuàng)新補貼策略下的產(chǎn)品綠色度增速更快,與推論3、推論4相符,故政府對制造商進行直接補貼的效果會更好。

圖2展示了隨著政府對制造商研發(fā)投資補貼比例的增加,兩種政府補貼策略下的零售價格、批發(fā)價格均得到提高,高于無政府補貼的情形。圖2中曲線增長趨勢較為一致,在政府補貼總額一致的情況下,當θ<0.5時,制造商獲得補貼時的批發(fā)價格、零售價格增速更快;超過臨界值則消費者補貼下的增速更快。

圖3展示了隨著政府對制造商研發(fā)創(chuàng)新補貼比例的增大,兩種政府補貼策略下的零售商效用、制造商效用均優(yōu)于無政府補貼的情形。對零售商效用而言,在政府補貼總額一致的前提下,其變化趨勢與推論5相符。當θ<0.5時,政府對制造商補貼使得零售商獲益最大,反之成立。對制造商效用而言,政府對消費者補貼的曲線上升最為陡峭,這是由于消費者更愿意以較低價格購買綠色產(chǎn)品,對價格高低的敏感程度大于產(chǎn)品綠色度的高低,雖然此時制造商也投入了綠色研發(fā)成本但數(shù)額相對較少,因而制造商獲益最大,研發(fā)創(chuàng)新補貼策略表現(xiàn)稍弱。

5 結(jié) 論

通過研究發(fā)現(xiàn),3種模型下,零售商的風(fēng)險規(guī)避行為均會提高產(chǎn)品綠色度,使得批發(fā)價格升高,制造商效用增大。政府對制造商研發(fā)投資補貼系數(shù)取值在合理范圍之內(nèi),零售價格及零售商效用均會降低。隨著零售商愈發(fā)規(guī)避風(fēng)險,政府補貼力度加大,對綠色供應(yīng)鏈均產(chǎn)生了正向影響,決策變量、制造商效用、零售商效用都得到增長,并優(yōu)于無政府補貼模型決策。當政府財政補貼總額一致時,各評價維度數(shù)值排序均不受零售商風(fēng)險規(guī)避系數(shù)變化的影響。而政府補貼系數(shù)的變化對供應(yīng)鏈成員效用、批發(fā)價格、零售價格的排序產(chǎn)生影響,產(chǎn)品綠色度除外。政府以改善生態(tài)環(huán)境為目標之一,如果采用產(chǎn)品綠色度為評價標準,那么制造商研發(fā)投資補貼策略是最優(yōu)選擇;于制造商、零售商而言,前者傾向于消費者購買補貼策略,后者的策略選擇與政府補貼系數(shù)有關(guān)。