肖亞倩，趙 靜，李 丹

(1. 天津工業(yè)大學(xué) 理學(xué)院，天津 300387；2. 天津工業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，天津 300387)

?

零售商再制造的閉環(huán)供應(yīng)鏈回收渠道選擇

肖亞倩1，趙 靜1，李 丹2

(1. 天津工業(yè)大學(xué) 理學(xué)院，天津 300387；2. 天津工業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，天津 300387)

研究了零售商再制造的閉環(huán)供應(yīng)鏈定價(jià)與廢舊品的回收渠道選擇問(wèn)題.分別在三種不同回收模式(即零售商回收、第三方回收、零售商與第三方同時(shí)回收)下建立了零售商主導(dǎo)的Stackelberg博弈模型，對(duì)定價(jià)與回收量決策給出相應(yīng)的博弈均衡解，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了比較分析.結(jié)論表明, 雙回收渠道總是比單回收渠道對(duì)零售商，消費(fèi)者和整條供應(yīng)鏈有利，但對(duì)制造商不利；當(dāng)零售商回收價(jià)格與回收量轉(zhuǎn)換率和第三方回收成本與回收量轉(zhuǎn)換率增大時(shí)，制造商最大利潤(rùn)將會(huì)增加而零售商最大利潤(rùn)和供應(yīng)鏈總利潤(rùn)均會(huì)減少.

閉環(huán)供應(yīng)鏈；零售商再制造；定價(jià)；回收渠道選擇

在資源危機(jī)和環(huán)境污染的雙重壓力下，再制造引起了政府、企業(yè)等越來(lái)越多的關(guān)注.閉環(huán)供應(yīng)鏈?zhǔn)瞧髽I(yè)進(jìn)行再制造的實(shí)現(xiàn)方式，使資源—生產(chǎn)—消費(fèi)—廢棄的開(kāi)環(huán)過(guò)程變?yōu)橘Y源—生產(chǎn)—消費(fèi)—再生資源的閉環(huán)反饋式[1].一些制造商(如施樂(lè)，柯達(dá)等)通過(guò)實(shí)施再制造閉環(huán)供應(yīng)鏈管理，獲取了更多的利潤(rùn).在我國(guó)，建筑機(jī)械需求的不斷增大為更接近市場(chǎng)需求的零售商進(jìn)行產(chǎn)品再制造提供可能，如千里馬機(jī)械股份有限公司在銷(xiāo)售斗山系列、臨工系列、山貓系列的工程機(jī)械機(jī)時(shí)也進(jìn)行再制造銷(xiāo)售再制造產(chǎn)品千里馬系列機(jī)械機(jī).零售商再制造為閉環(huán)供應(yīng)鏈提供了新的管理運(yùn)營(yíng)模式，也為企業(yè)管理者和學(xué)者提出了新的管理問(wèn)題.

許多學(xué)者對(duì)基于制造商再制造的閉環(huán)供應(yīng)鏈管理進(jìn)行了研究，主要分析了定價(jià)決策[2-4]、回收渠道選擇[5-7]、供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)[8-9]等問(wèn)題.下面僅對(duì)與本文相關(guān)的定價(jià)與回收渠道選擇問(wèn)題進(jìn)行回顧.Savaskan等[10]在考慮制造商為Stackelberg博弈領(lǐng)導(dǎo)者時(shí)，比較分析了制造商、零售商以及第三方回收三種單一回收渠道，發(fā)現(xiàn)在其假設(shè)條件下零售商回收模式優(yōu)于制造商和第三方回收模式.Savaskan和 Wassenhove[11]將問(wèn)題擴(kuò)展到存在競(jìng)爭(zhēng)零售商時(shí)的回收渠道選擇，得出了回收模式的選擇在一定程度上受零售商之間的競(jìng)爭(zhēng)程度的影響.Giovanni等[12]通過(guò)建立不同的模型，就閉環(huán)供應(yīng)鏈中制造商選擇自己回收還是將回收業(yè)務(wù)外包的條件進(jìn)行了研究.上述文獻(xiàn)均是考慮制造商為渠道領(lǐng)導(dǎo)者時(shí)閉環(huán)供應(yīng)鏈回收渠道選擇問(wèn)題的研究.目前關(guān)于零售商為渠道領(lǐng)導(dǎo)者已有少量研究，韓小花等[13]在制造成本擾動(dòng)下，研究了由一個(gè)制造商和一個(gè)主導(dǎo)型零售商組成的閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的最優(yōu)生產(chǎn)決策與協(xié)調(diào)機(jī)制問(wèn)題.高鵬[14]利用博弈論中的相關(guān)原理,研究了由零售商主導(dǎo)的閉環(huán)供應(yīng)鏈在制造商再制造成本為不對(duì)稱(chēng)信息時(shí)的運(yùn)作及協(xié)調(diào)問(wèn)題,并與對(duì)稱(chēng)信息下的協(xié)作機(jī)制進(jìn)行了比較.高舉紅[15]構(gòu)建了單一制造商和單一零售商組成的零售商主導(dǎo)型閉環(huán)供應(yīng)鏈.研究當(dāng)產(chǎn)品綠色度和銷(xiāo)售努力度影響市場(chǎng)需求時(shí),零售商主導(dǎo)型閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價(jià)、產(chǎn)品綠色度、銷(xiāo)售努力度、回收率決策和零售商營(yíng)銷(xiāo)策略選擇問(wèn)題[6].

由以上文獻(xiàn)可知，考慮零售商再制造且零售商為渠道領(lǐng)導(dǎo)者的閉環(huán)供應(yīng)鏈定價(jià)與回收渠道選擇問(wèn)題的研究還沒(méi)有出現(xiàn).本文分別在三種不同回收模式(零售商回收、第三方回收、零售商與第三方同時(shí)回收)下建立了零售商主導(dǎo)的Stackelberg博弈模型，并對(duì)最優(yōu)策略，供應(yīng)鏈成員最大利潤(rùn)和供應(yīng)鏈總利潤(rùn)進(jìn)行了比較分析，從而給出管理啟示.

1 問(wèn)題描述與假設(shè)

考慮由一個(gè)制造商，一個(gè)零售商和一個(gè)第三方組成的閉環(huán)供應(yīng)鏈，制造商以單位生產(chǎn)成本cm生產(chǎn)新產(chǎn)品，以單位批發(fā)價(jià)格w批發(fā)給零售商.零售商不僅銷(xiāo)售新產(chǎn)品，而且以單位生產(chǎn)成本cr生產(chǎn)再制造產(chǎn)品并銷(xiāo)售給消費(fèi)者.考慮新產(chǎn)品和再制造產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)差異，兩者均以單位銷(xiāo)售價(jià)格p銷(xiāo)售給消費(fèi)者.本文考慮廢舊品的三種回收模式：1)第三方回收；2)零售商回收；3)零售商和第三方同時(shí)回收.

當(dāng)零售商進(jìn)行回收時(shí)，假設(shè)消費(fèi)者承擔(dān)逆向物流成本，廢舊品的單位回收價(jià)格為：bc=b+θqR，其中:qR為廢舊品回收量，θ>0表示回收價(jià)格與回收量的轉(zhuǎn)換率.

假設(shè)產(chǎn)品需求函數(shù)為D=α-βp，其中α為市場(chǎng)潛在需求，β為價(jià)格敏感系數(shù). 令p=w+m，m為單位邊際利潤(rùn).假設(shè)零售商比制造商擁有更強(qiáng)的市場(chǎng)權(quán)力是Stackelberg博弈領(lǐng)導(dǎo)者，首先決策單位邊際利潤(rùn)m，廢舊品回收量qR和單位轉(zhuǎn)移支付價(jià)格bT；制造商是跟隨者決策批發(fā)價(jià)格w；當(dāng)?shù)谌絽⑴c回收時(shí)，制造商比第三方擁有更強(qiáng)的市場(chǎng)權(quán)力，第三方最后決策廢舊品回收量qT.

2 模型建立與求解

本節(jié)考慮零售商再制造的閉環(huán)供應(yīng)鏈，分別在三種不同回收模式下(即：零售商回收、第三方回收、零售商與第三方同時(shí)回收)建立零售商主導(dǎo)的Stackelberg博弈定價(jià)與回收量決策模型.

2.1 R模型——零售商回收

在零售商回收模式下，零售商首先決策單位邊際利潤(rùn)m，廢舊品的回收量qR；然后制造商決策批發(fā)價(jià)格w.根據(jù)模型假設(shè)，零售商和制造商的利潤(rùn)函數(shù)表示如下：

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

2.2 T模型——第三方回收

在第三方回收模式下，零售商首先決策單位邊際利潤(rùn)m和單位轉(zhuǎn)移支付價(jià)格bT；然后制造商決策批發(fā)價(jià)格w，最后第三方?jīng)Q策廢品回收量qT.根據(jù)模型假設(shè)，零售商、制造商和第三方的利潤(rùn)函數(shù)表示如下：

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

2.3 RT模型—零售商和第三方同時(shí)回收

在零售商和第三方同時(shí)回收模式下，零售商首先決策單位邊際利潤(rùn)m，廢舊品回收量qR和單位轉(zhuǎn)移支付價(jià)格bT；然后制造商決策批發(fā)價(jià)格w，最后第三方?jīng)Q策廢舊品回收量qT.根據(jù)模型假設(shè)，零售商、制造商和第三方的利潤(rùn)函數(shù)表示如下：

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

wRT*=

(19)

(20)

3 比較與分析

本節(jié)首先對(duì)三種不同回收模式下最優(yōu)定價(jià)和廢舊品最優(yōu)回收量進(jìn)行比較，得到結(jié)論1.

由結(jié)論1可知：1)在三種不同回收模式下，零售商的最優(yōu)單位邊際利潤(rùn)都相等.在RT模型中，零售商給第三方的最優(yōu)單位轉(zhuǎn)移支付價(jià)格和最優(yōu)批發(fā)價(jià)格都是最低的，廢舊品總回收量最大，從而最優(yōu)銷(xiāo)售價(jià)格最低，對(duì)消費(fèi)者最有利.2)兩種單回收模式相比較：當(dāng)零售商回收價(jià)格與回收量的轉(zhuǎn)換率θ大于兩倍的第三方回收成本與回收量的轉(zhuǎn)換率k時(shí)，在T模型中，廢舊品最優(yōu)回收量更大，最優(yōu)批發(fā)價(jià)格更低，從而最優(yōu)銷(xiāo)售價(jià)格更低，對(duì)消費(fèi)者更有利；當(dāng)零售商回收價(jià)格與回收量的轉(zhuǎn)換率θ小于兩倍的第三方回收成本與回收量的轉(zhuǎn)換率k時(shí)，在R模型中，廢舊品最優(yōu)回收量更大，最優(yōu)批發(fā)價(jià)格更低，從而最優(yōu)銷(xiāo)售價(jià)格更低，對(duì)消費(fèi)者更有利.

由于本文所得到的供應(yīng)鏈成員最大利潤(rùn)和供應(yīng)鏈總利潤(rùn)形式比較復(fù)雜，無(wú)法直接進(jìn)行比較，所以下面我們通過(guò)數(shù)值分析分別對(duì)三種不同回收模式下的制造商最大利潤(rùn)，零售商最大利潤(rùn)和供應(yīng)鏈總利潤(rùn)進(jìn)行比較，并得到了參數(shù)和對(duì)最大利潤(rùn)的影響.參數(shù)取值如下:α=80，β=0.2，cm=25，cr=10，b=5.

圖1～3分別給出了k=0.5，θ∈(0,2)時(shí)在三種不同回收模式下制造商最大利潤(rùn)，零售商最大利潤(rùn)和供應(yīng)鏈總利潤(rùn)隨參數(shù)θ的變化趨勢(shì)；圖4～6分別給出了θ=0.5，k∈(0,2)時(shí)制造商最大利潤(rùn)，零售商最大利潤(rùn)和供應(yīng)鏈總利潤(rùn)隨參數(shù)k的變化趨勢(shì).

圖1 參數(shù)θ對(duì)制造商最大利潤(rùn)的影響

圖2 參數(shù)θ對(duì)零售商最大利潤(rùn)的影響

圖3 參數(shù)θ對(duì)供應(yīng)鏈總利潤(rùn)的影響

圖4 參數(shù)k對(duì)制造商最大利潤(rùn)的影響

圖5 參數(shù)k對(duì)零售商最大利潤(rùn)的影響

圖6 參數(shù)k對(duì)供應(yīng)鏈總利潤(rùn)的影響

分析圖1～6可得下面的結(jié)論2～3.

由結(jié)論2可知，1)由假設(shè)可知，當(dāng)零售商回收價(jià)格與回收量的轉(zhuǎn)換率θ增大時(shí)，制造商最大利潤(rùn)增大，零售商最大利潤(rùn)和供應(yīng)鏈總利潤(rùn)減小.也就是說(shuō)θ增大對(duì)制造商有利，但對(duì)零售商和整條供應(yīng)鏈不利.2)由假設(shè)可知，當(dāng)?shù)谌交厥粘膳c回收量的轉(zhuǎn)換率k增大時(shí)，制造商最大利潤(rùn)增大，零售商最大利潤(rùn)和供應(yīng)鏈總利潤(rùn)減小.也就是說(shuō)k增大對(duì)制造商有利，但對(duì)零售商和整條供應(yīng)鏈不利.

由結(jié)論3可知，1)考慮零售商再制造的閉環(huán)供應(yīng)鏈，零售商通過(guò)雙回收渠道回收廢舊品對(duì)零售商和整條供應(yīng)鏈均是最有利的，對(duì)制造商是最不利的.2)兩種單回收模式相比較：當(dāng)零售商回收價(jià)格與回收量的轉(zhuǎn)換率θ大于兩倍的第三方回收成本與回收量的轉(zhuǎn)換率時(shí)，零售商通過(guò)第三方回收廢舊品對(duì)零售商有利，但對(duì)制造商不利.此時(shí)零售商會(huì)選擇通過(guò)第三方回收；當(dāng)零售商回收價(jià)格與回收量的轉(zhuǎn)換率θ小于兩倍的第三方回收成本與回收量的轉(zhuǎn)換率時(shí)，零售商通過(guò)自己回收廢舊品對(duì)零售商有利，但對(duì)制造商是不利.此時(shí)零售商會(huì)選擇通過(guò)自己回收.3)當(dāng)零售商回收價(jià)格與回收量的轉(zhuǎn)換率θ大于第三方回收成本與回收量的轉(zhuǎn)換率時(shí)，零售商通過(guò)第三方回收對(duì)整條供應(yīng)鏈更有利；零售商回收價(jià)格與回收量的轉(zhuǎn)換率小于第三方回收成本與回收量的轉(zhuǎn)換率時(shí)，零售商通過(guò)自己回收廢舊品對(duì)整條供應(yīng)鏈更有利.

4 結(jié) 語(yǔ)

隨著零售行業(yè)的不斷發(fā)展，本文研究零售商再制造時(shí)定價(jià)和回收量決策與回收渠道選擇問(wèn)題.分別在三種不同回收模式下(零售商回收、第三方回收、零售商與第三方同時(shí)回收)建立了零售商主導(dǎo)的Stackelberg博弈模型，對(duì)定價(jià)與回收量決策給出相應(yīng)的博弈均衡解并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了比較分析，得出零售商的回收渠道選擇策略.

本文研究結(jié)果表明：1)零售商進(jìn)行再制造時(shí)，零售商選擇雙回收渠道回收廢舊品總是比單回收渠道回收對(duì)零售商、消費(fèi)者和整條供應(yīng)鏈有利，但對(duì)制造商不利.2)兩條單回收渠道相比較：當(dāng)θ≥k時(shí)，零售商會(huì)選則通過(guò)第三方回收廢舊產(chǎn)品；當(dāng)θ<2k時(shí)，零售商會(huì)選擇通過(guò)自己回收廢舊品.3)制造商的最大利潤(rùn)均隨參數(shù)θ和k的增加而增加；零售商的最大利潤(rùn)和供應(yīng)鏈總利潤(rùn)均隨參數(shù)θ和k的增加而減小.

[1] 王玉燕, 李幫義, 申 亮. 基于博弈論的閉環(huán)供應(yīng)鏈定價(jià)模型分析[J]. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào), 2008, 40(2): 275-278.

[2] 葛靜燕, 黃培清. 基于博弈論的閉環(huán)供應(yīng)鏈定價(jià)策略分析[J]. 系統(tǒng)工程學(xué)報(bào), 2008, 23(1): 111-115.

[3] 魏 杰, 趙 靜, 李勇建. 模糊環(huán)境下基于再制造閉環(huán)供應(yīng)鏈的博弈問(wèn)題研究[J]. 系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué), 2011, 31(11): 1564-1577.

[4] WANG W, ZHANGY, ZHANG K,etal. Reward-penalty mechanism for closed-loop supply chains under responsibility-sharing and different power structures [J]. International Journal of Production Economics, 2015, 170: 178-190.

[5] HONG I H, YEH J S. Modeling closed-loop supply chains in the electronics industry: A retailer collection application [J]. Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, 2012, 48(4): 817-829.

[6] MILLET D. Designing a sustainable reverse logistics channel: the 18 generic structures framework [J]. Journal of Cleaner Production, 2011, 19(6): 588-597.

[7] 樊 松, 張敏洪. 閉環(huán)供應(yīng)鏈中回收價(jià)格變化的回收渠道選擇問(wèn)題[J]. 中國(guó)科學(xué)院研究生院學(xué)報(bào), 2008, 25(2): 151-160.

[8] 郭軍華, 李幫義, 倪 明. WTP 差異下再制造閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價(jià)策略與協(xié)調(diào)機(jī)制[J]. 系統(tǒng)管理學(xué)報(bào), 2012, 21(5): 617-624.

[9] AYDIN R, KWONG C K, JI P. Coordination of the closed-loop supply chain for product line design with consideration of remanufactured products [J]. Journal of Cleaner Production, 2015, 114: 286-298.

[10] SAVASKAN R C, BHATTACHARYA S, WASSENHOVE L N V. Closed-loop supply chain models with product remanufacturing [J]. Management science, 2004, 50(2): 239-252.

[11] SAVASKAN R C, VAN WASSENHOVE L N. Reverse channel design: the case of competing retailers [J]. Management Science, 2006, 52(1): 1-14.

[12] DE GIOVANNI P, ZACCOUR G. A two-period game of a closed-loop supply chain [J]. European Journal of Operational Research, 2014, 232(1): 22-40.

[13] 韓小花, 楊倩霞, 后 銳. 成本擾動(dòng)下零售商主導(dǎo)型閉環(huán)供應(yīng)鏈生產(chǎn)與協(xié)調(diào)決策[J]. 工業(yè)工程與管理, 2015, 20(1): 100-107.

[14] 高 鵬, 謝忠秋, 謝印成. 不對(duì)稱(chēng)信息下零售商主導(dǎo)的閉環(huán)供應(yīng)鏈協(xié)作機(jī)制[J]. 工業(yè)工程, 2013(1): 79-85.

[15] 高舉紅, 韓紅帥, 侯麗婷, 等. 考慮產(chǎn)品綠色度和銷(xiāo)售努力的零售商主導(dǎo)型閉環(huán)供應(yīng)鏈決策研究[J]. 管理評(píng)論, 2015, 27(4): 187-196.

[16] 錢(qián)洪杰，吳會(huì)詠，杜 欣.基于Copula函數(shù)的供應(yīng)鏈上企業(yè)收益率相依性度量[J].哈爾濱師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)，2014，30(3)：73-76.

Recycling channel selection of closed-loop supply chain with retailer remanufacturing

XIAO Ya-qian1, ZHAO Jing1, LI Dan2

(1. School of Science, Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300387, China; 2. School of Mechanical Engineering, Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300387, China)

The pricing and recycling channel selection of used products problem in a closed-loop supply chain with retailer remanufacturing were studied in this paper. Established three retailer Stackelberg game models considering three different recycling ways (i.e., retailer recycling, third-party recycling, both retailer and third-party recycling). The corresponding equilibrium solutions of pricing and recovery were given, compared and analyzed. The results showed that for the retailer, the customer and the whole supply chain, the double recycling channel was always better than the single recycling channel, but not for the manufacturer. When the conversion ratio between the reverse logistics cost and the collection quantities and the conversion ratio between the buy-back price and the collection quantities increased, manufacturer’s maximum profit increased, and the retailer’s maximum profit and the total profit of the supply chain both decreased.

closed-loop supply chain; retailer remanufacturing; pricing; recycling channel selection

2016-05-12.

國(guó)家自然科學(xué)基金(71301116)

肖亞倩(1991-)，女，碩士，研究方向：供應(yīng)鏈管理.

F274

A

1672-0946(2016)06-0686-06