肖 旦,聶珊珊

(廣州大學(xué)管理學(xué)院,廣東廣州510006)

1 引言

受經(jīng)濟(jì)發(fā)展和資源消耗的影響,環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越受到政府與企業(yè)決策者的關(guān)注.閉環(huán)供應(yīng)鏈對(duì)促進(jìn)資源的再利用、減少環(huán)境污染有著重要意義.目前,閉環(huán)供應(yīng)鏈已得到企業(yè)界和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注[1].近年來(lái),閉環(huán)供應(yīng)鏈中產(chǎn)品回收產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,產(chǎn)生了諸如上海益明再生物資利用有限公司、深圳環(huán)球再生資源有限公司等較為大型的回收商.但是,由于廢舊產(chǎn)品回收資源的有限性,回收商之間的競(jìng)爭(zhēng)大量存在,例如樂(lè)回收、回購(gòu)網(wǎng)等不同二手手機(jī)回收平臺(tái)之間的競(jìng)爭(zhēng).此外,不同成員之間的合作也是廣泛存在的,目前,閉環(huán)供應(yīng)鏈成員間的主要合作模式有如下三種.第一,制造商與零售商的合作.例如,2019–11–11,蘇寧與三星簽署協(xié)議合作拓寬市場(chǎng),雙方借助各自渠道優(yōu)勢(shì)進(jìn)行產(chǎn)品的再制造及銷售,互利雙贏[2].第二,制造商與回收商的合作.例如,華為與深圳市換換數(shù)碼有限公司、愛(ài)回收等合作,進(jìn)行二手手機(jī)的回收再制造.第三,制造商與零售商、回收商的合作.例如,2019年12月,制造商格力與零售商國(guó)美形成合作聯(lián)盟,促進(jìn)產(chǎn)品銷售[3];與此同時(shí),格力與天津綠色再生資源有限公司、石家莊綠色再生資源有限公司的長(zhǎng)期合作,保障了產(chǎn)品的回收與再制造.因此,基于企業(yè)的運(yùn)作實(shí)踐閉環(huán)供應(yīng)鏈中成員間的不同競(jìng)合模式對(duì)成員決策及供應(yīng)鏈總利潤(rùn)等有著重要影響.

因此,與本文有關(guān)的文獻(xiàn)包括如下三個(gè)方面:第一,對(duì)于可持續(xù)閉環(huán)供應(yīng)鏈的研究.從已有文獻(xiàn)來(lái)看,可以分為如下三類:1)關(guān)于閉環(huán)供應(yīng)鏈回收網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)[4];2)基于回收渠道競(jìng)爭(zhēng)[5]或銷售渠道競(jìng)爭(zhēng)[6]的相關(guān)研究;3)閉環(huán)供應(yīng)鏈中的定價(jià)決策問(wèn)題[7-13].近年來(lái),閉環(huán)供應(yīng)鏈成員間的協(xié)調(diào)定價(jià)受到越來(lái)越多學(xué)者的廣泛關(guān)注,例如,Zheng 等[9]運(yùn)用合作博弈論的方法探討了零售商的公平關(guān)切對(duì)不同閉環(huán)供應(yīng)鏈成員協(xié)調(diào)決策的影響.易余胤等[10]在渠道沖突背景下,比較了兩種不同決策下的個(gè)體成員及系統(tǒng)整體的效益,提出了更有效的定價(jià)契約方式.Reimann 等[11]考慮了在再制造過(guò)程中不同閉環(huán)供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)下供應(yīng)鏈成員有關(guān)產(chǎn)品創(chuàng)新投資決策及定價(jià)決策問(wèn)題.Liu 等[12]在集中化模型、制造商領(lǐng)導(dǎo)的Stackelberg 模型、零售商領(lǐng)導(dǎo)的Stackelberg模型和回收商領(lǐng)導(dǎo)的Stackelberg 模型下,研究了各閉環(huán)供應(yīng)鏈成員的最優(yōu)價(jià)格決策及利潤(rùn).Ma 等[13]對(duì)比了六種不同的閉環(huán)供應(yīng)鏈成員合作決策模型,結(jié)果得出成員間的集中化決策可以實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)最高,但他們未考慮回收商之間的競(jìng)爭(zhēng).并且,以上研究中均未在同一模型中同時(shí)考慮閉環(huán)供應(yīng)鏈成員間的競(jìng)合博弈問(wèn)題,但在實(shí)際的生活中既存在閉環(huán)供應(yīng)鏈成員間的競(jìng)爭(zhēng),又存在閉環(huán)供應(yīng)鏈成員間的合作,本文將探討回收商相互競(jìng)爭(zhēng)下閉環(huán)供應(yīng)鏈成員間的競(jìng)合博弈模型.

第二,對(duì)于閉環(huán)供應(yīng)鏈中成員競(jìng)合問(wèn)題的研究.市場(chǎng)中企業(yè)間的競(jìng)合關(guān)系普遍存在,對(duì)于閉環(huán)供應(yīng)鏈成員間的競(jìng)合博弈問(wèn)題學(xué)者們也進(jìn)行了廣泛研究,例如Jena 等[14]設(shè)置了三種不同的情景去探討兩制造商的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)對(duì)零售商與制造商合作回收的影響,結(jié)果顯示三個(gè)成員之間的合作是最理想的結(jié)果,可以取得最大收益.在此基礎(chǔ)上,Hosseini-Motlagh 等[15]與姚鋒敏等[16]分別考慮了合同的引進(jìn)及第三方回收的存在對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈成員的行為及閉環(huán)供應(yīng)鏈效益的影響.此外,Li 等[17]在兩個(gè)零售商競(jìng)爭(zhēng)下,考慮了再制造品的潛在需求與使用產(chǎn)品利用率對(duì)渠道總利潤(rùn)、零售價(jià)格等的影響;Hosseini-Motlagh 等[18]在經(jīng)銷商存在服務(wù)競(jìng)爭(zhēng)下,考慮了制造商及經(jīng)銷商的最佳決策問(wèn)題;Wang 等[19]探討了兩零售商的共謀問(wèn)題,結(jié)果顯示,兩零售商的共謀可以提高渠道整體利潤(rùn),但會(huì)導(dǎo)致社會(huì)和環(huán)境效益的降低.最后,鄭本榮等[20]、Yuan 等[21]在雙渠道回收競(jìng)爭(zhēng)下討論了閉環(huán)供應(yīng)鏈成員間的價(jià)格協(xié)調(diào)及聯(lián)盟選擇問(wèn)題.吳志丹等[22]、陳東彥等[23]分別考慮了制造商的企業(yè)社會(huì)責(zé)任意識(shí)及競(jìng)爭(zhēng)偏好對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈成員決策的影響.但是,以上研究探究閉環(huán)供應(yīng)鏈成員間的分散化決策或集中化決策時(shí),多集中于兩個(gè)制造商、零售商等競(jìng)爭(zhēng)下的競(jìng)合博弈.并且,以上研究對(duì)有關(guān)回收商的探討也僅局限于單個(gè)回收商,未討論回收商之間的競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題.

第三,對(duì)于存在相互競(jìng)爭(zhēng)回收商的閉環(huán)供應(yīng)鏈研究.鄭艷芳等[24]從EPR 設(shè)計(jì)的角度考慮了新產(chǎn)品生產(chǎn)和廢舊產(chǎn)品回收的競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題.Toyasaki 等[25]基于兩種不同的電子廢棄物回收計(jì)劃,研究了兩個(gè)相互競(jìng)爭(zhēng)的回收商、制造商間的兩階段序列博弈.付小勇等[26]在由兩個(gè)回收商、兩個(gè)處理商組成的兩層閉環(huán)供應(yīng)鏈下,探討了不同回收模式對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈成員的定價(jià)策略及社會(huì)效益的影響.但是,以上研究主要考慮單層或雙層閉環(huán)供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu),極少涉及三層閉環(huán)供應(yīng)鏈的探討.因此,本文考慮回收商之間既存在使用過(guò)的產(chǎn)品(used product)的回收競(jìng)爭(zhēng)又存在使用過(guò)的產(chǎn)品的售賣競(jìng)爭(zhēng)的三層閉環(huán)供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu),分析產(chǎn)品中再制造品所占的比例及回收商間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈成員競(jìng)合博弈的影響.

綜上所述,目前有關(guān)存在競(jìng)爭(zhēng)行為的閉環(huán)供應(yīng)鏈決策問(wèn)題,大多考慮制造商或零售商之間的競(jìng)爭(zhēng),較少考慮回收商之間的競(jìng)爭(zhēng),且回收商之間的競(jìng)爭(zhēng)多集中于單層或兩層閉環(huán)供應(yīng)鏈中,極少考慮三層閉環(huán)供應(yīng)鏈的研究.在制造商主導(dǎo)的三層閉環(huán)供應(yīng)鏈中,當(dāng)存在兩個(gè)相互競(jìng)爭(zhēng)的回收商回收使用過(guò)的產(chǎn)品時(shí),在不同合作模式中,回收商之間的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈成員的定價(jià)策略、回收策略等有怎樣的影響?哪種合作模式可以最大化產(chǎn)品回收數(shù)量、增加供應(yīng)鏈的總利潤(rùn)?產(chǎn)品中再制造品所占的比例對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈成員決策及閉環(huán)供應(yīng)鏈有怎樣的影響?這些都是本文擬解決的重要問(wèn)題.

本文考慮由一個(gè)零售商、一個(gè)制造商和兩個(gè)相互競(jìng)爭(zhēng)的回收商組成的三層閉環(huán)供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu),構(gòu)建了分散化決策、制造商與零售商合作決策、制造商與單個(gè)回收商合作決策、制造商與兩個(gè)回收商合作決策和集中化決策,分析了博弈各方的不同合作策略對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈的影響,探討了產(chǎn)品中再制造品所占的比例、回收商間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈成員的定價(jià)策略、使用過(guò)的產(chǎn)品的回收數(shù)量等的影響,并比較了不同合作模式下閉環(huán)供應(yīng)鏈成員決策及供應(yīng)鏈利潤(rùn)的大小.

2 回收商競(jìng)爭(zhēng)下閉環(huán)供應(yīng)鏈成員的競(jìng)合模型

2.1 模型描述與假設(shè)

探討由兩個(gè)相互競(jìng)爭(zhēng)的回收商、一個(gè)制造商和一個(gè)零售商組成的三層閉環(huán)供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu).在此閉環(huán)供應(yīng)鏈中,消費(fèi)者首先將使用過(guò)的產(chǎn)品出售給回收商;然后,回收商將其回收的使用過(guò)的產(chǎn)品賣給制造商,制造商把加工好的產(chǎn)品批發(fā)給零售商;最后,零售商將產(chǎn)品銷售給消費(fèi)者,如圖1所示,因此制造商是閉環(huán)供應(yīng)鏈中的核心成員和領(lǐng)導(dǎo)者.此外,在閉環(huán)供應(yīng)鏈中制造商可以與閉環(huán)供應(yīng)鏈中的其他成員進(jìn)行合作,形成不同的合作關(guān)系:制造商可以和零售商合作,如圖2所示;制造商可以和任一回收商合作,如圖3所示;制造商可以和兩個(gè)回收商合作,如圖4所示;制造商也可以和零售商、兩個(gè)回收商形成大聯(lián)盟,如圖5所示.本文所用到的符號(hào)及變量如表1所示.

圖1 分散化決策模型(M1)Fig.1 Decentralized decision-making model(M1)

圖2 制造商與零售商的合作決策模型(M2)Fig.2 Manufacturer-retailer cooperative decision-making model(M2)

圖3 制造商與單個(gè)回收商的合作決策模型(M3)Fig.3 Manufacturer-one-recycler cooperative decision-making model(M3)

圖4 制造商與兩個(gè)回收商的合作決策模型(M4)Fig.4 Manufacturer-two-recyclers cooperative decision-making model(M4)

圖5 集中化決策模型(M5)Fig.5 Centralized decision-making model(M5)

表1 符號(hào)與定義Table 1 Symbols and definitions

結(jié)合實(shí)際情況及相關(guān)文獻(xiàn)的設(shè)置,作出以下假設(shè):

1)閉環(huán)供應(yīng)鏈中成員是完全理性的,以利潤(rùn)最大化為目標(biāo).

2)制造商在閉環(huán)供應(yīng)鏈中處于不可取代的核心地位,所以回收商不能直接與零售商合作而沒(méi)有制造商的參與[9].

3)消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的市場(chǎng)需求為DR=v-apR,v是零售商的市場(chǎng)規(guī)模,v ＞0;a是需求受價(jià)格影響的靈敏度系數(shù),a ＞0[25].

4)兩個(gè)回收商在回收市場(chǎng)中進(jìn)行Bertrand 競(jìng)爭(zhēng),回收商i的回收數(shù)量可表達(dá)為ri=e+bui-du3－i,i=1,2,其中e是回收價(jià)格為0 時(shí)消費(fèi)者自愿返還的使用過(guò)的產(chǎn)品數(shù)量,e ＞0;b為消費(fèi)者對(duì)回收價(jià)格的敏感系數(shù);d為回收商之間的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度,d越大表示回收商間的競(jìng)爭(zhēng)越激烈.此外,不妨設(shè)0＜d ＜b ＜1,即回收商自身提供的使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格相比其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的價(jià)格對(duì)其產(chǎn)品回收數(shù)量的影響更大[26].

5)由于回收資源的有限性,制造商在再制造全部所回收的使用過(guò)的產(chǎn)品的基礎(chǔ)上生產(chǎn)新產(chǎn)品以滿足市場(chǎng)需求,使用過(guò)的產(chǎn)品的再制造成本為cRM,新產(chǎn)品的制造成本為cN,且滿足cRM＜cN.其中產(chǎn)品中再制造品所占的比例為t,新產(chǎn)品所占的比例為1-t,0＜t ＜1.參考文獻(xiàn)[27],考慮再制造品和新產(chǎn)品的質(zhì)量相同,統(tǒng)稱為產(chǎn)品,制造商向零售商提供產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格及產(chǎn)品的零售價(jià)格相同.

6)wCi ＞ui,i=1,2,即制造商從回收商那里回收使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格要高于回收商從消費(fèi)者那里回收使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格,否則回收商則無(wú)利可圖.同理,對(duì)于零售商滿足pR＞cR+wR,即產(chǎn)品的零售價(jià)格要高于制造商向零售商提供產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格與零售商的邊際成本之和,否則零售商無(wú)利潤(rùn)可言.

2.2 分散化決策模型(M1)

在分散化決策模型中(如圖1所示),首先,制造商確定向兩個(gè)相互競(jìng)爭(zhēng)的回收商回收使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格,回收商確定向消費(fèi)者回收使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格;然后,制造商確定向零售商提供產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格;最后,零售商確定產(chǎn)品的零售價(jià)格并滿足市場(chǎng)需求(決策順序如圖6所示).

圖6 模型M1 中閉環(huán)供應(yīng)鏈成員的決策順序Fig.6 Decision sequence of closed-loop supply chain members in M1

在模型M1 中,所有成員以各自利潤(rùn)最大化為目標(biāo).決策問(wèn)題可等價(jià)于解決如下最大化問(wèn)題

其中式(1)～式(3)的利潤(rùn)函數(shù)分別表示零售商、制造商、兩個(gè)回收商的利潤(rùn).閉環(huán)供應(yīng)鏈成員之間是Stackelberg 博弈,采用逆推法分析,可得如下結(jié)論.

命題1在分散化決策模型中,閉環(huán)供應(yīng)鏈成員的運(yùn)作策略及利潤(rùn)分別為

2.3 制造商與零售商的合作決策模型(M2)

在模型M2 中(如圖2所示),制造商與零售商形成合作聯(lián)盟,以最大化聯(lián)盟總利潤(rùn)為目標(biāo),共同進(jìn)行決策.在此模型中,首先,制造商和零售商聯(lián)盟確定向相互競(jìng)爭(zhēng)的回收商回收使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格;其次,回收商確定向消費(fèi)者回收使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格;最后,制造商和零售商聯(lián)盟確定產(chǎn)品的零售價(jià)格(決策順序如圖7所示).

圖7 模型M2 中閉環(huán)供應(yīng)鏈成員的決策順序Fig.7 Decision sequence of closed-loop supply chain members in M2

在模型M2 中,零售商與制造商結(jié)成聯(lián)盟,最大化聯(lián)盟總利潤(rùn).與前一小節(jié)類似,決策問(wèn)題可等價(jià)于解決如下最大化問(wèn)題

其中式(4)和式(5)的利潤(rùn)函數(shù)分別表示制造商與零售商聯(lián)盟、兩個(gè)回收商的利潤(rùn).

同理可得下列結(jié)論.

命題2在制造商與零售商的合作決策模型中,閉環(huán)供應(yīng)鏈成員的運(yùn)作策略及利潤(rùn)分別為

2.4 制造商與單個(gè)回收商的合作決策模型(M3)

這里假設(shè)制造商與回收商1 形成合作聯(lián)盟(如圖3所示),以最大化聯(lián)盟總利潤(rùn)為目標(biāo),共同進(jìn)行決策.在此模型中,首先,制造商和回收商1 聯(lián)盟確定向回收商2 回收使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格;其次,該聯(lián)盟和回收商2 同時(shí)確定向消費(fèi)者回收使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格;然后,制造商和回收商1聯(lián)盟確定向零售商提供產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格;最后,零售商確定產(chǎn)品的零售價(jià)格(決策順序如圖8所示).

圖8 模型M3 中閉環(huán)供應(yīng)鏈成員的決策順序Fig.8 Decision sequence of closed-loop supply chain members in M3

在模型M3 中,制造商與回收商1 結(jié)成聯(lián)盟,最大化聯(lián)盟總利潤(rùn).該決策問(wèn)題可等價(jià)于解決如下最大化問(wèn)題

其中式(6)～式(8)的利潤(rùn)函數(shù)分別表示零售商、制造商與回收商1 聯(lián)盟、回收商2 的利潤(rùn).

同理可得下列結(jié)論.

命題3在制造商與單個(gè)回收商的合作決策模型中,閉環(huán)供應(yīng)鏈成員的運(yùn)作策略及利潤(rùn)分別為

其中H=2ed(2b+d)-eb(at2+6b)-bt(b-d)[a(c+cR)-v],L=2b(b-d)3b+at2+2d[d2-b(2b-d)].

2.5 制造商與兩個(gè)回收商的合作決策模型(M4)

在模型M4中(如圖4所示),制造商與兩個(gè)相互競(jìng)爭(zhēng)的回收商形成聯(lián)盟,并進(jìn)行聯(lián)合決策.在此模型中,首先,制造商與兩個(gè)相互競(jìng)爭(zhēng)的回收商的聯(lián)盟以聯(lián)盟利潤(rùn)最大化為目標(biāo)確定向消費(fèi)者回收使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格;其次,該聯(lián)盟確定向零售商提供產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格;最后,零售商確定產(chǎn)品的零售價(jià)格并滿足市場(chǎng)需求(決策順序如圖9所示).

圖9 模型M4 中閉環(huán)供應(yīng)鏈成員的決策順序Fig.9 Decision sequence of closed-loop supply chain members in M4

在模型M4 中,制造商與兩個(gè)回收商結(jié)成聯(lián)盟,最大化聯(lián)盟總利潤(rùn).決策問(wèn)題可等價(jià)于解決如下最大化問(wèn)題

其中式(9)和式(10)的利潤(rùn)函數(shù)分別表示零售商、制造商與兩個(gè)回收商聯(lián)盟的利潤(rùn).

同理可得下列結(jié)論.

命題4在制造商與兩個(gè)回收商的合作決策模型中,閉環(huán)供應(yīng)鏈成員的運(yùn)作策略及利潤(rùn)分別為

其中V=(b-d)[(vt-8e)/(at)-cR-c]/t-e ＞0,W=8(b-d)2/(at2)+2(b-d).

2.6 集中化決策模型(M5)

在模型M5 中(如圖5所示),零售商、制造商和兩個(gè)相互競(jìng)爭(zhēng)的回收商組成一個(gè)大聯(lián)盟,以最大化聯(lián)盟整體利潤(rùn)為目標(biāo),所有成員共同做出最優(yōu)決策(決策順序如圖10所示).

圖10 模型M5 中閉環(huán)供應(yīng)鏈成員的決策順序Fig.10 Decision sequence of closed-loop supply chain members in M5

在模型M5 中,所有成員結(jié)成大聯(lián)盟,最大化聯(lián)盟總利潤(rùn).決策問(wèn)題可分別等價(jià)于解決如下最大化問(wèn)題

其中式(5)的利潤(rùn)函數(shù)表示大聯(lián)盟的利潤(rùn).

有下列結(jié)論.

命題5在集中化決策模型中,閉環(huán)供應(yīng)鏈成員的運(yùn)作策略及利潤(rùn)分別為

其中X=(b-d)[(vt-4e)/(at)-cR-c]/t-e ＞0,Y=4(b-d)2/(at2)+2(b-d).

3 數(shù)值模擬

比較命題1～命題5 的相關(guān)均衡結(jié)果(零售價(jià)格pR、市場(chǎng)需求DR、回收價(jià)格u、回收數(shù)量r和供應(yīng)鏈總利潤(rùn)π),不難發(fā)現(xiàn)上述均衡結(jié)果與回收商間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度d及產(chǎn)品中再制造品所占比例t相關(guān).由于結(jié)果比較復(fù)雜,難以進(jìn)行直接比較,所以本研究將運(yùn)用MATLAB 軟件進(jìn)行算例仿真分析,并得到相應(yīng)的管理學(xué)啟示.圖中下標(biāo)1～5 依次表示模型M1～M5,下標(biāo)31,32 分別表示模型M3 中的回收商1、回收商2.

1)在滿足模型假設(shè)的基礎(chǔ)上對(duì)變量初始值進(jìn)行賦值如下:零售商的市場(chǎng)需求v為1 000,零售商的邊際成本cR為1.5,消費(fèi)需求受價(jià)格影響的靈敏度系數(shù)a取值40;對(duì)于制造商,使用過(guò)的產(chǎn)品的再制造成本cRM為1.6,新產(chǎn)品的制造成本cN為1.8;對(duì)于每個(gè)回收商,回收價(jià)格為0 時(shí)的消費(fèi)者自愿返還的使用過(guò)的產(chǎn)品的數(shù)量e都為2;為便于數(shù)據(jù)處理,消費(fèi)者對(duì)回收價(jià)格的敏感系數(shù)b取值為1.

2)對(duì)模型中待驗(yàn)證的可變參數(shù)進(jìn)行賦值,采用控制變量的方式,在滿足模型約束條件及假設(shè)條件的前提下,設(shè)置產(chǎn)品中再制造品所占比例為0＜t ＜1,控制回收商間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度d=0.6,驗(yàn)證產(chǎn)品中再制造品所占的比例大小對(duì)產(chǎn)品定價(jià)及供應(yīng)鏈總利潤(rùn)等的影響規(guī)律,并比較在當(dāng)前條件下相應(yīng)均衡結(jié)果的大小.

3)設(shè)置回收商之間的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度為0＜d ＜1,控制產(chǎn)品中再制造品所占的比例為t=0.6,驗(yàn)證回收商間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度對(duì)均衡結(jié)果的影響機(jī)理.表2(見(jiàn)附錄)列出了產(chǎn)品中再制造品所占比例和競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度參數(shù)同時(shí)變化時(shí)對(duì)不同模型的零售價(jià)格、市場(chǎng)需求、回收價(jià)格、回收數(shù)量以及供應(yīng)鏈總利潤(rùn)的影響數(shù)據(jù).

圖11～圖14所示為在不同產(chǎn)品中再制造品所占比例及回收商間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度下,產(chǎn)品零售價(jià)格、市場(chǎng)需求的演變情形.由圖11～圖14可知,產(chǎn)品中再制造品所占比例、回收商間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度分別對(duì)產(chǎn)品零售價(jià)格、市場(chǎng)需求的影響是同向的.具體來(lái)說(shuō),隨著產(chǎn)品中再制造品所占比例的增大或回收商間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度的增強(qiáng),各決策模型的產(chǎn)品零售價(jià)格一致升高、消費(fèi)者的需求一致降低.以模型M1 為例,由得:當(dāng)使用過(guò)的產(chǎn)品的回收數(shù)量一定,在產(chǎn)品中再制造品所占的比例較小時(shí),產(chǎn)品的零售價(jià)格低、市場(chǎng)需求高;隨著產(chǎn)品中再制造品所占的比例增大,市場(chǎng)需求不斷降低、產(chǎn)品零售價(jià)格不斷升高.同理,隨著回收商間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度的增強(qiáng),制造商會(huì)降低使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格,則制造商提供給零售商的產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格升高,產(chǎn)品零售價(jià)格升高,市場(chǎng)需求降低.

整體來(lái)說(shuō),由圖11～圖14 可得,無(wú)論產(chǎn)品中再制造品所占的比例大小及回收商間的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度如何,相較于其他四種模式,集中化決策下的產(chǎn)品零售價(jià)格最低、消費(fèi)者的產(chǎn)品需求最高.

圖11 產(chǎn)品中再制造品所占比例對(duì)銷售價(jià)格的影響Fig.11 The effect of the proportion of remanufactured goods in products on selling price

圖12 回收商間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度對(duì)銷售價(jià)格的影響Fig.12 The effect of competition intensity on selling price

圖13 產(chǎn)品中再制造品所占比例對(duì)市場(chǎng)需求的影響Fig.13 The effect of the proportion of remanufactured goods in products on market demand

圖14 回收商間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度對(duì)市場(chǎng)需求的影響Fig.14 The effect of competition intensity on market demand

性質(zhì)1隨著產(chǎn)品中再制造品所占比例提高,或回收商間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度增強(qiáng),使產(chǎn)品的零售價(jià)格不斷升高,而消費(fèi)者的需求不斷降低.

性質(zhì)2相比較于分散化決策,其他四種模式降低了產(chǎn)品零售價(jià)格,提高了產(chǎn)品消費(fèi)需求.

圖15～圖18所示為在不同產(chǎn)品中再制造品所占比例及競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度下,使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格、回收數(shù)量的演變情形.由圖15～圖18 可知,產(chǎn)品中再制造品所占比例及競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度對(duì)使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格及回收數(shù)量的關(guān)聯(lián)度類似,且不存在單調(diào)的一致關(guān)系;競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度對(duì)回收數(shù)量的影響呈顯著負(fù)向關(guān)系.即隨著產(chǎn)品中再制造品所占比例的增大,使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格及回收數(shù)量都先升高后降低;而隨著回收商間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度的增強(qiáng),使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格先升高后降低,回收數(shù)量不斷降低.以模型M1 為例,由r1+r2=tDR得:當(dāng)產(chǎn)品消費(fèi)需求一定時(shí),在產(chǎn)品中再制造品所占的比例較小時(shí),即使用過(guò)的產(chǎn)品的回收數(shù)量少,此時(shí)制造商向回收商回收的使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格高,制造商分配給上游的利潤(rùn)少,則使用過(guò)的產(chǎn)品的單位回收價(jià)格高;隨著產(chǎn)品中再制造品所占比例不斷增大,使用過(guò)的產(chǎn)品的回收數(shù)量不斷增加,回收價(jià)格也不斷升高.當(dāng)產(chǎn)品中再制造品所占比例增大到一定程度,即使用過(guò)的產(chǎn)品的回收數(shù)量足夠多時(shí),形成一定的規(guī)模經(jīng)濟(jì),此時(shí)制造商提供給回收商的使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格降低,則使用過(guò)的產(chǎn)品的單位回收價(jià)格降低.

圖15 產(chǎn)品中再制造品所占比例對(duì)回收價(jià)格的影響Fig.15 The effect of the proportion of remanufactured goods in products on the recycling price

圖16 回收商間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度對(duì)回收價(jià)格的影響Fig.16 The effect of competition intensity on the recycling price

圖17 產(chǎn)品中再制造品所占比例對(duì)回收數(shù)量的影響Fig.17 The effect of the proportion of remanufactured goods in products on the recycling quantity

圖18 回收商間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度對(duì)回收數(shù)量的影響Fig.18 The effect of competition intensity on the recycling quantity

同理,當(dāng)回收商間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度較弱時(shí),制造商提供給回收商的使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格高,即制造商分配給上游的利潤(rùn)少,則使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格高,使用過(guò)的產(chǎn)品的回收數(shù)量高;隨著回收商間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度不斷增強(qiáng),制造商提供給回收商的使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格不斷升高,即制造商分配給上游的利潤(rùn)降低,使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格不斷升高,回收數(shù)量不斷降低.隨著使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格不斷增大,制造商的利潤(rùn)不斷降低,則制造商將會(huì)把使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格降低以抵消利潤(rùn)的損失,即制造商分配給上游的利潤(rùn)增多,使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格降低,由ri=e+bui-du3－i,i=1,2,得,使用過(guò)的產(chǎn)品的回收數(shù)量降低.

性質(zhì)3一定條件下,產(chǎn)品中再制造品所占比例的提高使使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格、回收數(shù)量都先升高后降低;而回收商間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度的增強(qiáng)使回收價(jià)格先升高后降低,回收數(shù)量不斷減少.

性質(zhì)4相較于其他四種模式,集中化決策提高了產(chǎn)品的回收價(jià)格、增加了使用產(chǎn)品的回收數(shù)量.

圖19 和圖20所示為在不同產(chǎn)品中再制造品所占比例及競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度下,供應(yīng)鏈總利潤(rùn)的演變情形.

由圖19 和圖20 可知,產(chǎn)品中再制造品所占比例、回收商間的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度對(duì)供應(yīng)鏈總利潤(rùn)的影響都呈負(fù)向關(guān)系,即產(chǎn)品中再制造品所占比例越高,回收商間競(jìng)爭(zhēng)越激烈,供應(yīng)鏈總利潤(rùn)越低.總體而言,集中化決策(M5)消除了雙重邊際效應(yīng)，系統(tǒng)總利潤(rùn)最高,而分散化決策(M1)的最低.制造商與其他成員聯(lián)盟模式下的供應(yīng)鏈總利潤(rùn)的大小隨著產(chǎn)品中再制造品所占比例及回收商間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度的變化而不斷變化.

圖19 產(chǎn)品中再制造品所占比例t 對(duì)供應(yīng)鏈總利潤(rùn)的影響Fig.19 The effect of the proportion of remanufactured goods in products on the total supply chain profits

圖20 回收商間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度d 對(duì)供應(yīng)鏈利潤(rùn)π 的影響Fig.20 The effect of competition intensity on the total supply chain profits

性質(zhì)5一定條件下,產(chǎn)品中再制造品所占的比例越高,回收商間競(jìng)爭(zhēng)越激烈,供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)越低.

性質(zhì)6相較于其他四種決策模式,集中化決策的整體盈利水平最高,分散化決策的系統(tǒng)整體利潤(rùn)最低.

性質(zhì)1、性質(zhì)2 與性質(zhì)4 表明上下游企業(yè)之間的合作可以降低產(chǎn)品的零售價(jià)格,提高使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格,給消費(fèi)者帶來(lái)更大效益.同時(shí),性質(zhì)5 和性質(zhì)6 也表明上下游企業(yè)之間的合作可以減少雙方由于信息不對(duì)稱導(dǎo)致的邊際成本增加的問(wèn)題,可以帶來(lái)供應(yīng)鏈成員的利潤(rùn)總和最高.因此,企業(yè)管理者應(yīng)增強(qiáng)與上下游企業(yè)之間的合作,達(dá)到1+1＞2 的情形.

性質(zhì)3 表明把產(chǎn)品中再制造品所占的比控制在一定范圍內(nèi)可以更大化使用過(guò)的產(chǎn)品的回收價(jià)格及使用過(guò)的產(chǎn)品的回收數(shù)量,達(dá)到對(duì)消費(fèi)者及環(huán)境都有利的情形.

4 結(jié)束語(yǔ)

本文考慮由一個(gè)零售商、一個(gè)制造商和兩個(gè)相互競(jìng)爭(zhēng)的回收商組成的三層閉環(huán)供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)下的競(jìng)合博弈,根據(jù)制造商與其他閉環(huán)供應(yīng)鏈成員的不同合作策略,構(gòu)建了以下五種不同決策模型:分散化決策模型(M1)、制造商與零售商合作決策模型(M2)、制造商與單個(gè)回收商合作決策模型(M3)、制造商與兩個(gè)回收商合作決策模型(M4)、集中化決策模型(M5),探討了閉環(huán)供應(yīng)鏈成員在不同模型下的最優(yōu)策略,通過(guò)數(shù)值例子對(duì)比分析了不同模型下產(chǎn)品價(jià)格、回收數(shù)量、供應(yīng)鏈利潤(rùn)等的大小及產(chǎn)品中再制造品所占的比例、回收商間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度對(duì)最優(yōu)策略的影響.結(jié)果表明:集中化決策對(duì)環(huán)境及供應(yīng)鏈總效益最有利.供應(yīng)鏈成員決策受競(jìng)合模式的影響.本文的研究未考慮庫(kù)存成本,未來(lái)可考慮庫(kù)存短缺的情況;再則,本文中閉環(huán)供應(yīng)鏈成員間是完全信息共享的,未來(lái)可延伸到信息不對(duì)稱下閉環(huán)供應(yīng)鏈成員間的博弈.

附錄 命題的證明和表2

表2 不同競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度與不同產(chǎn)品中再制造品所占比例參數(shù)下的系統(tǒng)演變Table 2 System evolution under different competition intensity and different proportion of remanufactured goods parameters

續(xù)表2Table 2 Continues