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        閉環(huán)供應(yīng)鏈分級定價回收策略研究

        2010-05-22 08:06:48
        統(tǒng)計與決策 2010年5期
        關(guān)鍵詞:閉環(huán)零售商制造商

        王 巍

        (義烏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工商管理系,浙江 義烏322000)

        0 引言

        由于地球上不可再生資源日益枯竭,再加上傳統(tǒng)經(jīng)濟發(fā)展模式向循環(huán)經(jīng)濟模式的轉(zhuǎn)變趨勢,以及人們環(huán)保意識的不斷增強,促進了正向供應(yīng)鏈與逆向供應(yīng)鏈的整合,催生出新的管理理念―閉環(huán)供應(yīng)鏈管理。

        近年來,閉環(huán)供應(yīng)鏈逐漸成為學(xué)者與業(yè)界關(guān)注的焦點。國內(nèi)外學(xué)者們對閉環(huán)供應(yīng)鏈的研究主要集中在重新利用[1,2],結(jié)構(gòu)設(shè)計[3],運作[4],契約協(xié)調(diào)[5],不確定性[6,7]等方面。 但關(guān)于閉環(huán)供應(yīng)鏈的核心問題――回收定價策略的研究卻相對不足。張克勇[8](2008)利用博弈理論,研究了閉環(huán)供應(yīng)鏈中新產(chǎn)品與再造產(chǎn)品的差別定價如何協(xié)調(diào)的問題,得到了整條供應(yīng)鏈系統(tǒng)的最優(yōu)定價策略和最終利潤,并得出結(jié)論認(rèn)為分散式?jīng)Q策會導(dǎo)致整個系統(tǒng)損失25%的利潤。葛靜燕[9](2008)同樣以博弈論為基礎(chǔ),研究得出分散決策下系統(tǒng)利潤低于集中決策下系統(tǒng)利潤的結(jié)論,并提出基于銷售收入和回收費用分享的協(xié)調(diào)機制。王玉燕[10](2008)構(gòu)建了第三方回收模式的閉環(huán)供應(yīng)鏈定價模型,論證了制造商分別與零售商、第三方回收商構(gòu)成斯坦博格(Stackelberg)均衡關(guān)系。

        縱觀已有的文獻,其研究均將舊品視為同一規(guī)格的產(chǎn)品,并以此來確定統(tǒng)一的回收價格。這一假設(shè)與舊品的實際特性明顯不符。鑒于此,本文在前人研究的基礎(chǔ)上閉環(huán)供應(yīng)鏈的分級定價回收策略進行建模分析,尋求分級定價回收的最優(yōu)策略。研究成果將對我國企業(yè)構(gòu)建閉環(huán)供應(yīng)鏈的戰(zhàn)略發(fā)展起到指導(dǎo)作用。

        1 問題的描述

        1.1 閉環(huán)供應(yīng)鏈模式的選擇

        根據(jù)回收方的不同,Savaskan R.C.[11]等人將閉環(huán)供應(yīng)鏈分成 3 種模式:(1)零售商回收模式(MRCRM);(2)制造商回收模式(MRCM);(3)第三方回收模式(MRCTM)。

        鑒于目前國內(nèi)的閉環(huán)供應(yīng)鏈多為制造商委托零售商從市場回收廢舊產(chǎn)品,再以一定價格從零售商處回購,即MRCRM型閉環(huán)供應(yīng)鏈。本文選擇MRCRM型閉環(huán)供應(yīng)鏈為研究對象。假設(shè)不同零售商的回收模式與成本結(jié)構(gòu)相同,我們可簡化為只考慮單個零售商的情況。

        1.2 舊品回收的分級

        零售商所回收的舊品依據(jù)重新利用方式的不同,主要可以分為直接再利用、修理再利用和再生再制造三類[12]。直接再利用是指回收舊品不經(jīng)過任何修理可直接再用;修理再利用是指通過修理和翻新將已損壞的舊品恢復(fù)到原工作狀態(tài);再生再制造是指經(jīng)過物料資源的循環(huán)再利用才可成生供重新流通的產(chǎn)品。基于上述特性,以下在研究回收定價策略時,將分級區(qū)別對待。

        2 模型構(gòu)建

        2.1 模型描述

        結(jié)合圖1對閉環(huán)供應(yīng)鏈分級定價回收模型的構(gòu)建思路進行簡單描述;并對相關(guān)參數(shù)的設(shè)置進行解釋。

        如圖所示,制造商生產(chǎn)完成后銷售給零售商,定價為P,零售商再將產(chǎn)品分銷給消費者,將此定義為產(chǎn)品的銷售通道;消費者使用完后的舊品經(jīng)由零售商再回銷給制造商,將此過程定義為舊品的回收通道。

        參考舊品的回收分級方法,用α、β和γ分別對應(yīng)表示直接再利用、修理再利用和再生再制造三類舊品占總回收舊品的比例,因此,三參數(shù)之和始終滿足條件:α+β+γ=1。

        該三類舊品的數(shù)量可定義為單位舊品的回收價格的函數(shù),即當(dāng)直接再利用舊品的單位回收價格為Pαr時,回收到的直接再利用舊品的數(shù)量為:

        類似地,當(dāng)修理再利用和再生再制造舊品的單位回收價格分別為Pβr和Pγr時,回收到的舊品數(shù)量相應(yīng)地為:

        式(1)、(2)和(3)中,λ1,λ2,λ3均為價格彈性參數(shù) λ1,λ2,λ3∈[0,1];b表示換算常數(shù);Q:廢舊產(chǎn)品的市場擁有量,用φ表示相關(guān)環(huán)境保護法規(guī)定的舊品回收比例,則Xα+Xβ+Xγ≥φQ。

        可采用同樣的方法描述舊品由零售商回銷給制造商的過程,其中涉及到的參數(shù)包括:Pβm、Pαm、Pγm:制造商對直接再利用、修理類及再生類舊品的回收價格;πm、πr、π:制造商的利潤、零售商的利潤、閉環(huán)供應(yīng)鏈的系統(tǒng)利潤;Cm:制造商加工廢舊產(chǎn)品的單位邊際再生成本;Cr:零售商的單位邊際運營成本。

        以下進行模型構(gòu)建時采用的參數(shù)及其含義均同此節(jié)一致。

        2.2 基本假設(shè)

        建立的分級定價回收模型基于以下假設(shè):

        假設(shè)1:單位再造成本小于單位新品成本,也就是說,Pm≤P-Cm,否則制造商無利潤可賺;

        假設(shè)2:閉環(huán)供應(yīng)鏈的決策是單期的;

        假設(shè)3:閉環(huán)供應(yīng)鏈中成員的決策方式為完全信息下非合作二階段斯坦博格博弈[13]。

        2.3 閉環(huán)供應(yīng)鏈分級定價回收模型的構(gòu)建

        本節(jié)根據(jù)閉環(huán)模式、參數(shù)及基本假設(shè),建立閉環(huán)供應(yīng)鏈分級定價回收模型。從舊品的回收過程,不難看出:制造商的收益πm與零售商的收益πr應(yīng)分別為:

        閉環(huán)供應(yīng)鏈的系統(tǒng)收益π,為制造商收益和零售商收益之和:

        式6即為基于分級定價的MRCRM型閉環(huán)供應(yīng)鏈回收模型,以下將通過數(shù)值方法來解析如何實現(xiàn)分散決策和聯(lián)合定價決策條件下,閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的利潤最優(yōu)化問題。

        3 模型解析

        3.1 分散決策

        分散決策時,制造商為領(lǐng)導(dǎo)者,零售商為追隨者,即制造商首先向零售商提供銷售和回收定價:P、Pαm、Pβm、Pγm,然后零售商再據(jù)此來確定自己的價格策略 Pαr、Pβr、Pγr。 因此,依據(jù)斯坦博格博,對(4)、(5)式進行兩階段求解,即可獲得

        注意,由于相關(guān)環(huán)境保護法規(guī)定的舊品回收比例,即Xα+Xβ+Xγ≥φQ, 所以 Xγ≥φQ-Xα-Xβ。 而 Xα、Xβ和 Xγ是由Pαr、Pβr和 Pγr決定的,由此邊界條件可以求得:

        最后將式(7)、(8)、(10)和(11)代入式(6),則可求出分散決策時,閉環(huán)供應(yīng)鏈的系統(tǒng)收益π*為:

        3.2 聯(lián)合定價決策

        聯(lián)合定價策略是指,閉環(huán)供應(yīng)鏈上制造商與零售商通過協(xié)商合作, 共同確定回收舊品的價格, 即 Pαr=rPαm,Pβr=rPβm,Pγr=rPγm,r∈(0,1)。 在此條件下,系統(tǒng)利潤則變?yōu)椋?/p>

        最后將式(13)、(14)和(15)代入(12)式,則可求出聯(lián)合定價決策時,閉環(huán)供應(yīng)鏈的系統(tǒng)收益為:

        表1 分散決策和聯(lián)合定價策略的最優(yōu)解及其比較

        對分散決策和聯(lián)合定價策略下,閉環(huán)供應(yīng)鏈的系統(tǒng)利益比較,易證:

        綜上所述,企業(yè)通過構(gòu)建閉環(huán)供應(yīng)鏈,可以獲得不錯的收益,特別是采取聯(lián)合定價策略時,整個閉環(huán)供應(yīng)鏈將獲得更高的經(jīng)濟收益。

        4 算例分析

        我國電子行業(yè)本著國內(nèi)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的倡導(dǎo),正逐步構(gòu)建兼顧經(jīng)濟收益和社會效益的閉環(huán)供應(yīng)鏈。本文依托惠??萍加邢挢?zé)任公司委托的“次新電子設(shè)備回收再利用的可行性研究”項目,對電子設(shè)備回收定價問題進行算分析。

        目前國內(nèi)電腦市場上某電子產(chǎn)品價格P~N(800,60)。其他統(tǒng)計描述 Cm=146,Cr=29,b=1.34,λ1=0.82,λ2=0.67,λ3=0.51,r=0.75。由于當(dāng)前國內(nèi)尚未頒布相關(guān)環(huán)保法令,因此φ=0。計算結(jié)果見表1。

        從表1的比較結(jié)果來看,采取聯(lián)合定價策略時,閉環(huán)供應(yīng)鏈的系統(tǒng)收益明顯高于分散決策時的系統(tǒng)收益,而且制造商和零售商各自的利潤都有所提高,該算例驗證了上節(jié)推導(dǎo)的結(jié)論。此外,聯(lián)合定價策略下,無論是制造商還是零售商設(shè)定的各級最優(yōu)回收價格都要高于分散決策。也就是說,各級舊品回收的總量會因為閉環(huán)供應(yīng)鏈采取聯(lián)合定價策略而增加。舊品回收比例的增加,一方面提高了消費者的經(jīng)濟利益,另一方面具有節(jié)能環(huán)保等社會效益。

        5 結(jié)論與展望

        本文基于博弈論的思想,運用數(shù)學(xué)建模的方法,建立了閉環(huán)供應(yīng)鏈分級定價回收模型;對閉環(huán)供應(yīng)鏈中的各個主體,在分散決策與聯(lián)合定價策略時,求解了各自的最優(yōu)定價策略,得出了以下主要結(jié)論:

        (1)無論是制造商還是零售商,各級最優(yōu)回收價格都會因為采取聯(lián)合定價策略而有所提高;

        (2)采取聯(lián)合定價策略時,閉環(huán)供應(yīng)鏈的系統(tǒng)收益明顯高于分散定價時的系統(tǒng)收益;

        (3)聯(lián)合定價策略下,由于各級最優(yōu)回收價格的提高,會導(dǎo)致舊品回收數(shù)量的增加,進而帶來更好的節(jié)能環(huán)保等社會效益。

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