吳義生，吳順祥，白少布，朱振濤

(1.南京工程學院經(jīng)濟與管理學院，江蘇 南京 211167；2.廈門大學信息科學與技術(shù)學院，福建 廈門 361005)

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面向網(wǎng)購的低碳供應鏈超網(wǎng)絡優(yōu)化模型及其應用

吳義生1，吳順祥2，白少布1，朱振濤1

(1.南京工程學院經(jīng)濟與管理學院，江蘇 南京 211167；2.廈門大學信息科學與技術(shù)學院，福建 廈門 361005)

針對網(wǎng)購背景下低碳供應鏈網(wǎng)絡優(yōu)化問題，運用超網(wǎng)絡理論構(gòu)建了供應鏈超網(wǎng)絡模型。在此基礎上，根據(jù)變分不等式與優(yōu)化問題之間的關系，建立了基于供應鏈各成員企業(yè)的單體超網(wǎng)絡優(yōu)化模型，以及基于供應鏈所有成員企業(yè)的整體超網(wǎng)絡優(yōu)化模型。并對兩種模型進行了應用比較分析，結(jié)果表明：在供應鏈各成員企業(yè)的利潤最大化條件下，企業(yè)進行低碳運營投入，能實現(xiàn)其社會環(huán)保效益，但其經(jīng)濟效益受到影響；在供應鏈整體利潤最大化條件下，企業(yè)進行低碳運營投入，在一定程度上能同時實現(xiàn)兩種效益。

網(wǎng)購；低碳供應鏈；超網(wǎng)絡；優(yōu)化；模型

1 引言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，CO2的排放不斷增加。據(jù)統(tǒng)計[1]，全球CO2的排放在2002年是400億噸，2030年將達到580億噸。面對嚴峻的現(xiàn)實，各國政府已經(jīng)意識到，必須發(fā)展低碳經(jīng)濟，才能帶來可持續(xù)發(fā)展。作為經(jīng)濟發(fā)展的主體——供應鏈，在此背景下，也必須將低碳、節(jié)能和環(huán)保等理念逐漸滲透到業(yè)務運營之中，才能贏得發(fā)展空間，從而得到社會的認可，最終實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的雙重目標。與此同時，網(wǎng)購已發(fā)展成為消費者重要的一種購物方式。一方面，網(wǎng)購促進了低碳供應鏈的運作。首先，網(wǎng)購中的銷售方不需要建立實體店鋪，只需要電腦和網(wǎng)線設備就可以輕松實現(xiàn)商務活動，因而也就消除了實體店鋪在經(jīng)營過程中對能源尤其是電能的消耗，從而降低了碳排放。其次，網(wǎng)購中的購買方可以待在家中或辦公室里，做到足不出戶就可以完成網(wǎng)上購物活動，不需要乘車往返于商場進行購物，因此也就消除了乘坐汽車等交通工具對于石油或天然氣的消耗，因此降低了碳的排放。最后，網(wǎng)購中電子訂單的下達與處理、網(wǎng)上支付減少了碳排放，省掉了紙質(zhì)的定單和對賬單。因此，網(wǎng)購給買賣雙方帶來便捷的同時，也減少了能源的消耗，降低了碳排放。另一方面，網(wǎng)購帶來了大量包裝材料的生產(chǎn)，而這些材料并沒有得到很好的回收利用，因此，在這方面，網(wǎng)購增加了碳排放。另外，很多消費者通過網(wǎng)站了解的商品與真實的商品存在一定的差距，收貨后一旦發(fā)現(xiàn)商品與自己的需求存在很大差異后，就會退貨，這也導致了運輸和配送環(huán)節(jié)碳排放的增加。在上述背景下，低碳供應鏈和網(wǎng)購必須相互協(xié)調(diào)發(fā)展，才能實現(xiàn)低碳目標。首先，低碳供應鏈必須對網(wǎng)購的需求做出快速反應；其次，網(wǎng)購只有在低碳供應鏈的系統(tǒng)思想指導下，才能整合相關資源，實現(xiàn)超越實體購物的經(jīng)濟社會效益。同時，由于面向網(wǎng)購的低碳供應鏈包含多個節(jié)點企業(yè)，各節(jié)點企業(yè)之間通過物流、資金流和信息流進行著不同類型、不同層次的業(yè)務聯(lián)系，因此，其具有超網(wǎng)絡的多網(wǎng)絡疊加特征以及超網(wǎng)絡的多準則、多屬性、多維、多級和多層的性質(zhì)，運用超網(wǎng)絡模型能對面向網(wǎng)購的低碳供應鏈進行有效和客觀的描述。

目前，與本文相關的研究主要體現(xiàn)在以下三個方面：

一是低碳供應鏈研究。Elhedhli和Merrick[2]提出了碳排放和車重的關系模型，模型求解結(jié)果表明碳排放明顯影響最優(yōu)結(jié)果。楊磊、鄭晨詩和紀靜娜[3]針對供應鏈碳排放量和碳價格信息的不對稱問題，根據(jù)“基準法”的碳配額分配機制，構(gòu)建了以制造商為核心企業(yè)的兩級供應鏈模型，分析了供應鏈成員的信息謊報行為及其對供應鏈績效的影響，并運用收益共享契約對對零售商的謊報行為進行協(xié)調(diào)，使供應鏈績效達到最優(yōu)。趙道致、原白云和徐春明[4]從合作減排的角度，構(gòu)建了基于制造商和供應商的兩極供應鏈微分博弈模型，得到了供應鏈的最優(yōu)均衡策略和利潤最優(yōu)函數(shù)。陳劍[5]在對供應鏈管理研究現(xiàn)狀總結(jié)的基礎上，指出不同回收模式下和考慮顧客選擇行為的低碳供應鏈的運作優(yōu)化是低碳供應鏈管理重點之一。Benjaafar S、Li Yanzhi和Daskin M[1]分析了合作減排對供應鏈碳排放和運營成本的影響，在此基礎上，提出了供應鏈成員企業(yè)的合作減排策略。Gong Xiting和Zhou[6]分析了碳排放交易對生產(chǎn)商產(chǎn)出的影響，在此基礎上，得出了考慮成本最小的碳交易與產(chǎn)出的最優(yōu)決策。Hsu等[7]從碳管理方面分析了供應商選擇應考慮的相關因素，在此基礎上，得出了影響供應商選擇的兩個重要因素。游達明、朱桂菊和岳柳青[8]針對低碳供應鏈研發(fā)、促銷與定價問題, 構(gòu)建了微分博弈模型，將產(chǎn)品低碳度和商譽作為狀態(tài)變量, 綜合分析了價格和非價格因素對市場需求的影響。

二是網(wǎng)購供應鏈研究。朱道立、胡一竑和徐最[9]認為網(wǎng)購供應鏈由消費者、快遞商、網(wǎng)店及其供應商構(gòu)成，通過電子商務實現(xiàn)網(wǎng)購的信息流和資金流，通過快遞商實現(xiàn)物流。姚建明[10]在分析網(wǎng)購供應鏈的資源整合特征基礎上，提出了資源整合的主導因素，基于網(wǎng)購供需服務能力的動態(tài)協(xié)調(diào)與均衡的視角，構(gòu)建了整合決策模型，并提出了模型求解方法。吳義生和白少布[11]針對低碳和網(wǎng)購背景，提出了考慮運營成本最小的供應鏈設計模型，并從運營和網(wǎng)絡設計等兩方面進行了應用。姚建明[12]分析了網(wǎng)購供應鏈資源整合的特征和網(wǎng)購個性化物流服務模式，提出了資源整合的主導因素，建立了整合決策的優(yōu)化數(shù)學模型。

三是供應鏈超網(wǎng)絡研究。超網(wǎng)絡概念是由Sheffi[13]最先提出并應用，Sheffi認為超網(wǎng)絡是超于現(xiàn)存網(wǎng)絡的網(wǎng)絡，是“網(wǎng)絡中的網(wǎng)絡”。Nagurney建立了世界上第一個超網(wǎng)絡研究中心，并與Dong合作出版了第一本超網(wǎng)絡專著[14]。馬秋卓、宋海清和陳功玉[15]針對多供應商、 多制造商和多市場的三級供應鏈決策問題，以碳交易子網(wǎng)和供應鏈子網(wǎng)為基礎構(gòu)建了一個超網(wǎng)絡模型，分析了產(chǎn)品最優(yōu)定價及產(chǎn)量的均衡決策條件。田俊峰、楊梅和岳勁峰[16]根據(jù)供應鏈的多層特征，提出了考慮道路交通網(wǎng)絡規(guī)劃的供應鏈超網(wǎng)絡設計模型。甘蜜、閆英和陳思[17]綜合考慮了物流需求和交通網(wǎng)絡，提出了供應鏈超網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了其優(yōu)化模型。Masoumi、Yu Min和Nagurney[18]提出了考慮電子商務、多目標決策和時間約束的供應鏈超網(wǎng)絡模型。馬軍、董瓊和楊德禮[19]針對三層供應鏈超網(wǎng)絡，運用風險發(fā)生概率及其損失函數(shù)描述了供應鏈成員企業(yè)的運營中斷風險，在此基礎上，構(gòu)建了供應鏈超網(wǎng)絡均衡模型。王治瑩和李春發(fā)[20]提出了生態(tài)工業(yè)鏈超網(wǎng)絡模型，并運用變分不等式描述了各層企業(yè)的運營，得出了模型的均衡條件。王莎莎和王志平[21]建立了動態(tài)環(huán)境下基于移動通信的閉環(huán)供應鏈超網(wǎng)絡模型．在該模型中，各層決策者可以通過線上和線下兩種手段進行交易。模型以各層決策者尋求利益和風險的均衡點作為優(yōu)化目標，并通過變分不等式理論對該模型進行求解。

綜上所述，對低碳供應鏈的研究主要集中于碳排放的來源和量化、碳排放的影響因素、低碳供應鏈結(jié)構(gòu)及其優(yōu)化或協(xié)調(diào)模型、降低碳排放的策略和不同決策下的博弈分析。從網(wǎng)購的角度對供應鏈的研究主要是圍繞網(wǎng)購供應鏈的概念、特點、結(jié)構(gòu)、優(yōu)化模型與求解和決策展開的。對供應鏈超網(wǎng)絡的研究主要集中于從庫存、運輸網(wǎng)絡、物流需求、電子商務、風險等單個角度構(gòu)建了供應鏈超網(wǎng)絡模型，有的研究是結(jié)合某個行業(yè)構(gòu)建了供應鏈超網(wǎng)絡優(yōu)化模型，有的研究基于網(wǎng)購的最新發(fā)展——線上和線下雙渠道聯(lián)動而構(gòu)建了供應鏈超網(wǎng)絡優(yōu)化模型。有的文獻從低碳的角度構(gòu)建了供應鏈超網(wǎng)絡模型，個別文獻同時從低碳和網(wǎng)購的角度對供應鏈的網(wǎng)絡設計進行了研究。尚未發(fā)現(xiàn)同時從低碳和網(wǎng)購的角度對供應鏈進行超網(wǎng)絡建模的研究，也沒有發(fā)現(xiàn)從以上兩個角度對供應鏈網(wǎng)絡進行優(yōu)化的研究。

鑒于上述分析，本文以網(wǎng)購為背景，在低碳環(huán)保理念指導下，建立低碳供應鏈超網(wǎng)絡模型，并對其進行優(yōu)化，以期為新形勢下的供應鏈管理者提供決策參考。

2 超網(wǎng)絡模型

面向網(wǎng)購的低碳供應鏈是由供應商、網(wǎng)店運營商、快遞運營商、回收商和顧客構(gòu)成，并將綠色、低碳、環(huán)保的理念和技術(shù)融入到供應、銷售和配送等環(huán)節(jié)之中，且在各個環(huán)節(jié)充分考慮CO2排放效應，降低CO2排放量，使其達到最小值，從而降低對環(huán)境負面影響的供應鏈[22]。其中，供應商通過第三方物流企業(yè)向網(wǎng)店供貨，網(wǎng)店接受客戶訂單后，通過快遞商向客戶配送商品；或者，供應商通過網(wǎng)店轉(zhuǎn)來的客戶訂單，直接通過快遞商向客戶配送商品。回收商負責紙箱和塑料袋等包裝材料的回收再利用；快遞運營商既負責網(wǎng)購商品的正向配送，又負責包裝材料或退貨的反向配送。

根據(jù)上述分析，面向網(wǎng)購的低碳供應鏈超網(wǎng)絡模型如圖1所示。其中，供應商和網(wǎng)店之間既可以通過線下，也可以通過線上方式進行交易；網(wǎng)店、快遞商和客戶之間主要通過線上方式進行交易；回收商和客戶之間主要通過線下方式進行交易。另外，供應鏈各成員企業(yè)之間涉及到物流、信息流、商流和資金流等多網(wǎng)絡流的疊加。因此，面向網(wǎng)購的低碳供應鏈具有超網(wǎng)絡的多層級、多節(jié)點和多流量的特點，屬于超網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。在圖1中，供應商表示為i，i∈{1,2,…,I}，I為供應商總數(shù)；網(wǎng)店表示為j，j∈{1,2,…,J}，J為網(wǎng)店總數(shù)；快遞商表示為k，k∈{1,2,…,K}，K為快遞商總數(shù)；客戶表示m，m∈{1,2,…,M}，M為客戶總數(shù)；回收商表示為n，n∈{1,2,…,N}，N為回收商總數(shù)。

圖1 面向網(wǎng)購的低碳供應鏈超網(wǎng)絡模型

3 超網(wǎng)絡優(yōu)化模型的構(gòu)建

為了模型的有效性，本文作以下假設：(1)消費者網(wǎng)購時，主要考慮網(wǎng)購平臺的品牌認知度和商品的價格；(2)快遞商只考慮運輸過程中產(chǎn)生的碳排放，其它過程的碳排放不考慮；(3)回收商主要從事回收包裝材料，不考慮網(wǎng)購中的退貨或返修；(4)供應商和網(wǎng)店的單位低碳采購成本和單位低碳交付成本相等。

3.1建模依據(jù)

變分不等式理論是由Fichera最先提出，Stampacchia將其應用于偏微分方程，并首次證明了變分不等式解的存在性和唯一性。之后，變分不等式理論被廣泛應用于超網(wǎng)絡的均衡解問題，如運輸網(wǎng)絡[23]、供應鏈網(wǎng)絡[24]和互聯(lián)網(wǎng)[25]等。變分不等式的主要原理如下[14]：有限維的變分不等式問題VI(F,K)，就是求解一個向量X*∈K滿足〈F(X*),X-X*〉≥0，?X∈K，其中，K是閉凸集，F(xiàn)(X):K→Rn是連續(xù)函數(shù)，〈·,·〉表示定義在Rn上的內(nèi)積。假設存在一點X*∈K，滿足：MinF(X)，則X*是變分不等式X*∈K:〈F(X*),X-X*〉≥0的解。其中，F(xiàn)(X*)表示F對X各個分量的梯度。有約束最優(yōu)化問題

其中，F(xiàn)i:RniR是一個可微凸函數(shù)是由第j個約束條件的相關系數(shù)組成的向量，X={X1,X2,…,Xm}。

(1)

3.2單體優(yōu)化模型的構(gòu)建

3.2.1 供應商運營優(yōu)化模型

(3) 供應商運營優(yōu)化模型。供應商的利潤等于銷售收入減去其運營成本，因此，供應商s的利潤最大目標函數(shù)MaxPS，其中:

(2)

(3)

3.2.2 網(wǎng)店運營優(yōu)化模型

(3) 網(wǎng)店運營優(yōu)化模型。網(wǎng)店的利潤等于其銷售收入減去其運營成本，因此，網(wǎng)店的利潤最大目標函數(shù)MaxPO，且:

(4)

(5)

3.2.3快遞商運營優(yōu)化模型

(3)快遞商運營優(yōu)化模型?？爝f商的利潤等于其服務收入減去其運營成本，其利潤最大目標函數(shù)MaxPE，且:

(6)

設快遞商的所有成本函數(shù)和收入函數(shù)都是連續(xù)可積的凸函數(shù)，則快遞商的最優(yōu)化運營可以描述如下：

(7)

3.2.4 消費者行為優(yōu)化模型

消費者既是商品的需求方，又是包裝材料的供應方。同時，消費者網(wǎng)購商品是為獲取該商品的使用權(quán)，而供應鏈上其它成員企業(yè)的運營是為了盈利。另外，包裝材料的銷售與一般商品的銷售也不盡相同，因此，消費者行為優(yōu)化與其它供應鏈成員企業(yè)的運營優(yōu)化是有顯著區(qū)別的。鑒于上述分析，本文分別從消費者的網(wǎng)購行為和回收行為等兩個方面進行分析。

(8)

(9)

其中，qmn為回收量。當qmn>0，表明消費者成功響應回收；當qmn=0，表明消費者未響應回收。公式(9)表明消費者從回收價格和回收便捷性兩方面考慮是否響應回收包裝材料。

(3)優(yōu)化模型。綜合上述分析，消費者行為優(yōu)化模型可以描述為如下變分不等式：

(10)

3.2.5 回收商運營優(yōu)化模型

單位銷毀處理費。因此，總的回收成本:

(3)回收商運營優(yōu)化模型?；厥丈痰睦麧欁畲竽繕撕瘮?shù)MaxPR，且:

(11)

設回收商的成本函數(shù)和收入函數(shù)都是連續(xù)可積的凸函數(shù)，則回收商的最優(yōu)化運營可以描述如下：

滿足如下條件時qmn的最優(yōu)解(qmn)*。

(12)

3.3整體優(yōu)化模型

3.3.1 整體優(yōu)化模型的構(gòu)建

當面向網(wǎng)購的低碳供應鏈各成員企業(yè)之間的物流、信息流和資金流同時滿足公式(3)、公式(5)、公式(7)、公式(10)和公式(12)時，整體優(yōu)化模型就被建立起來了。為此，整體優(yōu)化模型可以描述如下：

求解向量X*∈K，滿足:

〈F(X*),X-X*〉≥0，?X∈K

(13)

3.3.2 優(yōu)化模型的求解

4 模型應用

本部分結(jié)合應用實例，運用Matlab7.10 R2010a軟件對上述兩類模型的euler求解算法進行求解，設置euler算法的收斂精度ε=0.01。在此基礎上，對兩類模型進行比較分析。

4.1單體優(yōu)化模型應用

求解結(jié)果見表1。其中，表1中的PS、PO、PE和PR的單位為萬元。

4.2整體優(yōu)化模型應用

4.3單體優(yōu)化和整體優(yōu)化的比較分析

綜合上述兩種優(yōu)化仿真結(jié)果，可以得出以下結(jié)論：

結(jié)論1：就供應鏈核心企業(yè)——網(wǎng)店而言，在單體優(yōu)化模型中，隨著網(wǎng)店單位低碳計劃成本的增加，網(wǎng)店的銷售量是不斷增加的，但網(wǎng)店的利潤是不斷下降的。在整體優(yōu)化模型中，隨著網(wǎng)店單位低碳計劃成本的增加，網(wǎng)店的利潤不僅沒有下降，反而有所增加。這說明，實施低碳供應鏈管理，客戶的低碳意識比未實施低碳供應鏈管理時強，從而導致銷售量提升所帶來利潤的增加幅度大于低碳運營成本的增加幅度。

結(jié)論2：就回收商和消費市場而言，無論在單體優(yōu)化模型中，還是在整體優(yōu)化模型中，隨著回收便捷度的增加，回收量和回收商利潤都隨著增加，回收價格有所下降，且后者利潤增加的幅度和回收價格下降的幅度大于前者。這說明，一方面，隨著回收便捷度的增加，消費者可以接受較低的回收價；另一方面，實施供應鏈管理給供應鏈各成員企業(yè)帶來了共贏的效果。

結(jié)論3：就供應商和快遞商而言，在單體優(yōu)化模型中，隨著供應商單位低碳采購成本的增加或隨著快遞商單位低碳運輸成本的增加，供應商的利潤或快遞商的利潤是不斷減少的；在整體優(yōu)化模型中，隨著供應商單位低碳采購成本的增加或隨著快遞商單位低碳運輸成本的增加，供應商的利潤或快遞商的利潤不僅沒有下降，反而有所上升。這說明，實施低碳供應鏈管理，盡管供應商增加了低碳運營成本，但由于網(wǎng)店商品需求量的增加，導致供應商供應量增加所帶來利潤的增加幅度大于其低碳運營成本增加的幅度；同樣，盡管快遞商增加了低碳運營成本，但由于網(wǎng)店商品需求量的增加，導致快遞業(yè)務量增加所帶來利潤增加的幅度大于其低碳運營成本增加的幅度。因此，供應鏈管理能帶來供應鏈所有成員企業(yè)的整體利益最大化。如果供應商或快遞商不作為某一供應鏈成員，接受該供應鏈核心企業(yè)的統(tǒng)一管理，只考慮本企業(yè)的利潤最大化，盡管作了低碳努力，但并不能實現(xiàn)企業(yè)的長遠經(jīng)營效益。

5 結(jié)語

通過上述研究表明，本文的供應鏈各成員企業(yè)如果只考慮自身的利益最大化，供應商和快遞商增加低碳運營成本，利潤就會減少；網(wǎng)店增加低碳運營成本，雖然其銷售量有所上升，但網(wǎng)店的利潤是下降的；回收商通過提升回收便捷度而增加低碳運營成本，其回收量和利潤都增加，且回收價格有所下降。如果供應鏈各成員企業(yè)考慮供應鏈整體利益的最大化，供應商、網(wǎng)店和快遞商增加低碳運營成本，它們的利潤不僅沒有下降，反而有所增加。另外，回收商無論是考慮自身利益最大化，還是整體利益最大化，如果回收商增加回收便捷度，雖然導致了低碳運營成本的增加，但其回收量和利潤都隨著增加，且后者利潤的增加幅度和回收價格下降的幅度都大于前者。

根據(jù)上述結(jié)論，網(wǎng)購背景下低碳供應鏈進行運營決策時應加強和重視以下策略：

(1)在控制碳排放的基礎上建立碳交易市場。政府應充分考慮當前我國網(wǎng)購發(fā)展狀況和運營規(guī)律，制定適合網(wǎng)購行業(yè)發(fā)展的政策法規(guī)和行業(yè)標準，嚴格限制碳排放，積極推進企業(yè)低碳化運營。考慮到企業(yè)的成本壓力，可以給予低碳運營的企業(yè)適量的財政補貼或稅收優(yōu)惠，鼓勵企業(yè)實施低碳管理模式和低碳運營技術(shù)等。在此基礎上，建立與我國國情相適應的碳排放交易市場。一旦碳變成一種可交易的商品，減排的碳可以通過交易獲得一定的收入，這樣會大幅增強企業(yè)低碳運營的積極性。

(2)加強供應鏈成員企業(yè)之間的低碳運營協(xié)作。通過上文的仿真結(jié)論可知，供應鏈各成員企業(yè)加強協(xié)作，各成員企業(yè)的收益都要大于個體運作的收益。作為本文供應鏈的重要成員——供應商、網(wǎng)店和快遞公司在倉儲、包裝、運輸和回收上應加強低碳運營協(xié)作。在倉儲方面，應共享倉儲資源，不在同一區(qū)域重復配置倉庫，新建倉庫應有利于業(yè)務的共同拓展。在包裝方面，從供應商開始，就應該統(tǒng)一使用環(huán)保、可回收利用的包裝材料，這樣的材料可能價格高，一次投入大，但可以多次使用，從而最終會降低包裝成本。在運輸上，共享運輸資源，各自的運輸工具和人員可以統(tǒng)一調(diào)配。在回收方面，回收商在設置回收點時，應充分考慮消費者的分布，方便消費者提交回收物。另外，回收商還要適當考慮消費者對回收價格的接受度。

(3)增強消費者低碳消費意識?？梢酝ㄟ^媒體宣傳，如發(fā)揮名人效應，由名人宣傳產(chǎn)品的低碳特性；也可以在社區(qū)介紹低碳產(chǎn)品的節(jié)能環(huán)保效果；還可以借助微信和微博等互聯(lián)網(wǎng)平臺介紹低碳消費體驗。讓消費者明白，購買低碳產(chǎn)品不僅有利于環(huán)境友好、資源節(jié)約，也有利于個人及家庭的身心健康，從而引導消費者購買低碳產(chǎn)品。一旦消費者具有低碳消費意識，就會愿意支付較高價格的低碳產(chǎn)品，從而可以在一定程度上補償廠商進行低碳運營而額外付出的成本。因此，企業(yè)生產(chǎn)和銷售低碳產(chǎn)品的積極性就會增強。

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The Supernetwork Optimization Model for the Low-carbon Supply Chain and Its Application Based on Online Shopping

WUYi-sheng1,WUShun-xiang2,BAIShao-bu1,ZHUZhen-tao1

(1.School of Economics & Management, Nanjing Institute of Technology, Nanjing 211167, China; 2.School of Information Science and Engineering, Xiamen University, Xiamen 3610052, China)

A new task for the optimization of supply chain network is put forward with the continuous enhancement of people's environmental awareness, the implementation of more stringent environmental regulations, more and more consumers choose the way of online shopping. How to construct the model of supply chain super network? How to build the operational optimization model for each member of the supply chain? How to build the overall optimization model of supply chain? And what kind of optimization model is more conducive to achieve the overall goal of the supply chain? All these are an urgent problem to be solved.

With regard to above issues, the super network theory is used to model the low-carbon supply chain based on online shopping. Then the independent super network optimization model is constructed based on the supply chain’s single member, and the integrated super network optimization model is also constructed based on all the supply chain members according to the relation between the variation inequality and optimization problems. And the solving algorithm of the models is proposed. Further more, the two models are compared by simulation application.

Finally, it is concluded that the supply chain member can gain environmental protection benefit if they invest on the low carbon operation, but its economic benefit is decreased on condition that the supply chain’s single member profit is maximized, and the supply chain can gain both environmental protection benefit and economic benefit if they invest on the low carbon operation on condition that the supply chain’s profit is maximized. The application data is mainly collected through surveys of the online shops and their suppliers, express companies, consumers and the relevant literatures. This paper provides a new perspective for supply chain modeling, a new way of thinking for the optimization of supply chain network.

online shopping; low-carbon supply chain; super network; optimization; model

1003-207(2017)06-0111-10

10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2017.06.012

2015-07-07；

：2016-05-04

國家社會科學基金資助項目(15BGL080)

吳義生(1973-)，男(漢族)，安徽安慶人，南京工程學院經(jīng)濟與管理學院，博士，副教授，研究方向：物流與供應鏈管理,E-mail:wyslqh@163.com.

F273

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