邢光軍，楊重慶

（1.南京郵電大學(xué) 江蘇現(xiàn)代信息服務(wù)業(yè)決策咨詢研究基地，江蘇 南京 210003；2.南京郵電大學(xué) 管理學(xué)院，江蘇 南京 210003）

0 引言

綠色環(huán)保、可持續(xù)的閉環(huán)供應(yīng)鏈已經(jīng)成為工業(yè)界和學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)，越來越多的企業(yè)建立逆向回收渠道，在廢舊產(chǎn)品的回收再制造上進(jìn)行了探索。企業(yè)回收再制造廢舊產(chǎn)品不僅可以節(jié)約資源，減少生產(chǎn)成本，還能獲得領(lǐng)先于競爭對手的優(yōu)勢。因此，閉環(huán)供應(yīng)鏈已經(jīng)是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。實(shí)踐證明，綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈與傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的競爭逐漸激烈。

隨著人們生活質(zhì)量的提高和環(huán)保意識的加強(qiáng)，部分消費(fèi)者傾向于使用綠色產(chǎn)品，并愿意為此付出比傳統(tǒng)產(chǎn)品更高的花費(fèi)，呈現(xiàn)明顯的綠色偏好。關(guān)于消費(fèi)者綠色偏好的研究逐漸增多，劉名武等研究發(fā)現(xiàn)消費(fèi)者綠色偏好的增加可以抵消關(guān)稅帶來的部分負(fù)面影響。張煥勇等探究具有綠色偏好的綠色消費(fèi)者規(guī)模對閉環(huán)供應(yīng)鏈的影響。Zhang等關(guān)注消費(fèi)者綠色偏好對供應(yīng)鏈中訂單數(shù)量和渠道協(xié)調(diào)的影響。以上研究對象都是一個零售商和一個制造商，在此基礎(chǔ)上，部分學(xué)者進(jìn)行深入研究。李麗君等構(gòu)建傳統(tǒng)制造商、綠色制造商和傳統(tǒng)零售商，研究不同合作模式下消費(fèi)者綠色偏好的影響。Madani等研究了政府干預(yù)對具有綠色偏好的閉環(huán)供應(yīng)鏈的影響。

雖然關(guān)于消費(fèi)者綠色偏好的研究越來越多，但是多局限于單個閉環(huán)供應(yīng)鏈內(nèi)，考慮到閉環(huán)供應(yīng)鏈之間競爭狀況的研究比較少見?，F(xiàn)今，供應(yīng)鏈參與者互為獨(dú)立個體，又通過銷售與制造密切聯(lián)系，企業(yè)之間的競爭已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)楣?yīng)鏈之間的競爭。對此，不少學(xué)者展開研究。徐兵等建立了兩條閉環(huán)供應(yīng)鏈，分別對比集中、分散、集中—分散等不同模型下鏈與鏈之間的競爭，并提出協(xié)調(diào)策略。Boyaci等考慮由一個批發(fā)商一個零售商組成的兩條相互競爭的供應(yīng)鏈?zhǔn)袌觯骄渴袌龊涂蛻舴?wù)影響下的競爭狀況。孫嘉軼等研究了不同情景下競爭強(qiáng)度對供應(yīng)鏈的影響。宋敏等研究零售商之間存在價(jià)格競爭時，考慮消費(fèi)者與環(huán)境影響下的兩條競爭閉環(huán)供應(yīng)鏈的渠道結(jié)構(gòu)選擇問題。Ha等研究了具有規(guī)模不經(jīng)濟(jì)性的生產(chǎn)技術(shù)在競爭性供應(yīng)鏈中共享垂直信息的動機(jī)。孫浩等構(gòu)建兩條閉環(huán)供應(yīng)鏈的競爭模型，研究在零售商主導(dǎo)時，不同競爭強(qiáng)度下制造商回收鏈、零售商回收鏈和第三方回收鏈的渠道選擇。

上述研究均是針對市場需求和成本確定的或可以用函數(shù)表示的模型展開論述。現(xiàn)實(shí)生活中，隨著競爭加劇，產(chǎn)品生命周期縮減，供應(yīng)鏈存在著許多不確定性，如市場需求的不確定，生產(chǎn)成本的不確定，回收的不確定等。部分學(xué)者對這種模糊現(xiàn)象進(jìn)行了研究。張莉等針對易腐品的特點(diǎn)，提出需求不確定模型。De等為消除業(yè)務(wù)場景中需求率的非隨機(jī)不確定性問題，建立了具有不完備質(zhì)量項(xiàng)目的模糊經(jīng)濟(jì)訂單數(shù)量模型。王淑納等研究模糊需求影響下具有中性、悲觀和樂觀等風(fēng)險(xiǎn)偏好的零售商博弈模型。除了最普遍的模糊需求以外，部分學(xué)者也對其他模糊變量展開研究。萬鳳嬌用模糊三角數(shù)將廢舊汽車的回收決策評價(jià)指標(biāo)體系量化。許民利等基于再制造產(chǎn)品產(chǎn)出的模糊性，構(gòu)建專利保護(hù)下的競爭與合作模型。

綜上所述，將模糊不確定的背景應(yīng)用到閉環(huán)供應(yīng)鏈中，用模糊變量刻畫市場需求和綠色產(chǎn)品生產(chǎn)成本的不確定性，在消費(fèi)者綠色偏好影響下，用博弈理論和模糊集理論對綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈和傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈在競爭中形成的不同渠道策略進(jìn)行分析，從而得到了最優(yōu)的均衡決策。

1 問題描述與基本假設(shè)

假設(shè)市場存在由一個傳統(tǒng)制造商與一個傳統(tǒng)零售商組成的傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈和一個綠色制造商與一個綠色零售商組成的綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈。其中，綠色制造商生產(chǎn)并回收綠色產(chǎn)品，傳統(tǒng)制造商生產(chǎn)并回收傳統(tǒng)產(chǎn)品。兩種產(chǎn)品分別通過零售商銷售給消費(fèi)者，并在回收環(huán)節(jié)生產(chǎn)再制造。兩種產(chǎn)品具有一定替代性，在綠色度和價(jià)格上存在競爭。主要考慮四種不同的渠道策略模型，即合作—合作，非合作—非合作，合作—非合作以及非合作—合作。以此為研究對象，利用三角模糊變量表示市場需求和綠色產(chǎn)品的生產(chǎn)成本模糊不確定的情況，具體決策模型如圖1所示。

圖1 閉環(huán)供應(yīng)鏈競爭結(jié)構(gòu)模型

模型中相關(guān)符號及相應(yīng)含義如表1所示。

表1 符號及相應(yīng)的含義

為便于分析模型，在不影響一般性的前提下，本文對模型做出如下假設(shè)：

假設(shè)1 基于環(huán)保和政策等的影響，消費(fèi)者消費(fèi)時呈現(xiàn)明顯的綠色偏好，故消費(fèi)者需求除了與自身產(chǎn)品的零售價(jià)格和競爭產(chǎn)品的零售價(jià)格有關(guān)外，還與產(chǎn)品綠色度有關(guān)。綠色與傳統(tǒng)產(chǎn)品的市場需求分別為：

假設(shè)2 綠色制造商生產(chǎn)新產(chǎn)品和再制造產(chǎn)品的單位生產(chǎn)成本為～c，為簡化模型，在不影響一般性結(jié)論前提下，令傳統(tǒng)制造商生產(chǎn)新產(chǎn)品和再制造產(chǎn)品的單位生產(chǎn)成本為零。每件廢舊產(chǎn)品存在可提取原料用于再生產(chǎn)，綠色產(chǎn)品和傳統(tǒng)產(chǎn)品原材料的單位節(jié)約成本分別為ν、ν，為保證回收積極性，ν>～c、ν>0。

假設(shè)4 綠色制造商與傳統(tǒng)制造商回收過程中全部開支稱為回收投資成本，分別設(shè)為kτ、kτ，k代表回收努力系數(shù)。

根據(jù)以上假設(shè)，可以構(gòu)造出綠色制造商、傳統(tǒng)制造商、綠色零售商和傳統(tǒng)零售商的期望函數(shù)分別為：

2 模型構(gòu)建與分析

2.1 合作—合作結(jié)構(gòu)下的均衡決策。當(dāng)綠色與傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈均為合作情形下的決策時，零售商和制造商作為一個整體進(jìn)行聯(lián)合決策，以供應(yīng)鏈的利潤最大化為目標(biāo)。決策順序如下：綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈參與者協(xié)商決定綠色產(chǎn)品的零售價(jià)p和綠色度g，同時傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈參與者協(xié)商決定傳統(tǒng)產(chǎn)品的零售價(jià)p。

證明：根據(jù)式（1）至式（4），綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈和傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的總期望函數(shù)分別為：

2.2 非合作—非合作結(jié)構(gòu)下的均衡決策。當(dāng)綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈和傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈均為非合作情形下的決策時，決策順序如下：（1）綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈的制造商決定綠色產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格w和綠色度g。同時，傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的制造商決定傳統(tǒng)產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格w；（2）綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈和傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的零售商根據(jù)制造商的決策同時決定綠色產(chǎn)品和傳統(tǒng)產(chǎn)品的零售價(jià)p和p。

2.3 合作—非合作結(jié)構(gòu)下的均衡決策。當(dāng)綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈和傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈為合作—非合作模型時，決策順序如下：（1）傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的制造商決定傳統(tǒng)產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格w。（2）傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的零售商決定傳統(tǒng)產(chǎn)品的零售價(jià)格p；同時，綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈的制造商和零售商協(xié)商決定綠色產(chǎn)品的零售價(jià)p和綠色度g。

2.4 非合作—合作結(jié)構(gòu)下的均衡決策。當(dāng)綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈和傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈為非合作—合作模型時，決策順序如下：（1）綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈的制造商決定綠色產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格w、g。（2）綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈的零售商決定綠色產(chǎn)品的零售價(jià)格p；同時，傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的制造商和零售商協(xié)商決定決定傳統(tǒng)產(chǎn)品的零售價(jià)p。

3 模型分析

由引理1可知，合作—合作結(jié)構(gòu)下綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈的期望利潤不小于非合作—合作結(jié)構(gòu)下綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈的期望利潤。合作—合作結(jié)構(gòu)下傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的期望利潤不小于合作—非合作結(jié)構(gòu)下傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的期望利潤。當(dāng)傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈選擇合作決策時，綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈也會選擇合作決策；當(dāng)綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈選擇合作決策時，傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈也會選擇合作決策。也就是說，合作—合作結(jié)構(gòu)是一個納什均衡。

由引理2可知，非合作—非合作結(jié)構(gòu)下傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的期望利潤小于非合作—合作結(jié)構(gòu)下傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的期望利潤，非合作—非合作結(jié)構(gòu)下綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈的期望利潤小于合作—非合作結(jié)構(gòu)下綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈的期望利潤，當(dāng)消費(fèi)者綠色偏好比較大時，如果傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈選擇非合作決策，那么綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈傾向于選擇合作決策；如果綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈選擇非合作決策，那么傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈傾向于選擇合作決策。也就是說，如果一方選擇非合作決策，另一方合作決策時的結(jié)構(gòu)也是均衡決策。綜合引理1、引理2，無論對方選擇什么決策，另一方都傾向于選擇合作決策。

4 數(shù)值算例

首先進(jìn)行最優(yōu)決策和最優(yōu)期望利潤對比，根據(jù)已知結(jié)論，可以得到表2和表3：

表2 四川渠道結(jié)構(gòu)下綠色與傳統(tǒng)制造商、綠色與傳統(tǒng)零售商最優(yōu)決策

表3 四種渠道結(jié)構(gòu)下綠色與傳統(tǒng)制造商、綠色與傳統(tǒng)零售商、綠色與傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)整體最優(yōu)期望利潤

根據(jù)表2、表3可知：（1）四種渠道結(jié)構(gòu)下，制造商的利潤都高于零售商的利潤，這是由于制造商作為主導(dǎo)者，在決策中占優(yōu)勢，擁有優(yōu)先決策的權(quán)力。綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈采取合作決策時，綠色產(chǎn)品的綠色度高于非合作決策時的產(chǎn)品綠色度，這說明從環(huán)保角度出發(fā)，政府和社會會促進(jìn)綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈采取合作決策。非合作—非合作模型下綠色與傳統(tǒng)產(chǎn)品的零售價(jià)最高，此時綠色與傳統(tǒng)產(chǎn)品零售商的期望利潤最高。（2）如果傳統(tǒng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈選擇合作模型進(jìn)行決策，那么綠色產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈也會選擇合作模型進(jìn)行決策，此時該系列產(chǎn)品的市場整體占有率最高，綠色與傳統(tǒng)產(chǎn)品的零售價(jià)格最低，雖然達(dá)到納什均衡，但沒有達(dá)到帕累托最優(yōu)，形成了囚徒困境。如果傳統(tǒng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈選擇非合作模型進(jìn)行決策，那么綠色產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈會選擇合作模型進(jìn)行決策，此時，綠色產(chǎn)品的綠色度達(dá)到最高。也就是說不管傳統(tǒng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈選擇哪個模型進(jìn)行決策，綠色產(chǎn)品供應(yīng)鏈都傾向于選擇合作模型進(jìn)行應(yīng)對。

此處探究消費(fèi)者綠色偏好對閉環(huán)供應(yīng)鏈各參與者以及系統(tǒng)整體利潤的影響。（1）根據(jù)圖2、圖3可知，當(dāng)消費(fèi)者綠色偏好γ不斷增大時，綠色制造商和綠色零售商的期望利潤在非合作—非合作、非合作—合作模型下是不斷增加的，當(dāng)γ最大為1時，綠色制造商與綠色零售商的期望利潤達(dá)到最大。在非合作—非合作模型下綠色制造商與綠色零售商的期望利潤變動幅度大于非合作—合作模型下綠色制造商與綠色零售商期望的利潤變動幅度。這表明消費(fèi)者綠色偏好對制造商期望利潤的影響力大于對零售商期望利潤的影響力。（2）根據(jù)圖4、圖5可知，當(dāng)消費(fèi)者綠色偏好γ不斷增大時，傳統(tǒng)制造商的期望利潤在非合作—非合作模型下是不斷增大的；在合作—非合作模型下是在漸進(jìn)線左側(cè)不斷減少，在漸進(jìn)線右側(cè)先減少后增加；傳統(tǒng)零售商的期望利潤在非合作—非合作、合作—非合作模型下是不斷增加的，當(dāng)γ最大為1時，傳統(tǒng)零售商的期望利潤達(dá)到最大。圖5表明，在交點(diǎn)左側(cè)，非合作—非合作模型下傳統(tǒng)零售商的期望利潤大于合作—非合作模型下的期望利潤，在交點(diǎn)右側(cè)，情況相反。（3）根據(jù)圖6、圖7可知，當(dāng)消費(fèi)者綠色偏好γ不斷增大時，合作—合作、非合作—非合作、非合作—合作模型下綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈和傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的期望利潤是不斷增加的，當(dāng)γ最大為1時，綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈和傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的期望利潤達(dá)到最大。當(dāng)消費(fèi)者綠色偏好γ不斷增大時，合作—非合作模型下綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈的期望利潤在漸進(jìn)線左側(cè)不斷增加，在漸進(jìn)線右側(cè)不斷減少；傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈的期望利潤在漸進(jìn)線左側(cè)不斷減少，在漸進(jìn)線右側(cè)先減少后增加。綜上所述，消費(fèi)者綠色偏好對不同渠道結(jié)構(gòu)下的模型影響基本是積極的，且隨著消費(fèi)者綠色偏好的增大，影響幅度也在逐漸增加。

圖2 不同渠道結(jié)構(gòu)下隨γ變化的綠色制造商期望利潤

圖3 不同渠道結(jié)構(gòu)下隨γ變化的綠色零售商期望利潤

圖4 不同渠道結(jié)構(gòu)下隨γ變化的傳統(tǒng)制造商期望利潤

圖5 不同渠道結(jié)構(gòu)下隨γ變化的傳統(tǒng)零售商期望利潤

圖6 不同渠道結(jié)構(gòu)下隨γ變化的綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈期望利潤

圖7 不同渠道結(jié)構(gòu)下隨γ變化的傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈期望利潤

5 結(jié) 論

本文在模糊環(huán)境下對由一個綠色制造商、一個綠色零售商組成的綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈和一個傳統(tǒng)制造商、一個傳統(tǒng)零售商組成的傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈之間的渠道決策進(jìn)行研究。通過三角模糊數(shù)表示綠色產(chǎn)品生產(chǎn)成本以及市場需求，同時在研究中考慮了消費(fèi)者綠色偏好的影響，在合作—合作、非合作—非合作、合作—非合作以及非合作—合作四種不同結(jié)構(gòu)下對閉環(huán)供應(yīng)鏈模型進(jìn)行分析，得到了綠色與傳統(tǒng)制造商、零售商的最優(yōu)決策。同時，通過數(shù)值算例對研究結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，并分析了消費(fèi)者綠色偏好對綠色制造商、綠色零售商、傳統(tǒng)制造商、傳統(tǒng)零售商、綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)、傳統(tǒng)閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的期望利潤的影響。研究結(jié)果表明：合作—合作決策是一種納什均衡決策；在消費(fèi)者綠色偏好較大時，非合作—合作決策、合作—非合作決策也是一種納什均衡決策；消費(fèi)者綠色偏好的增加有助于給絕大多數(shù)供應(yīng)鏈系統(tǒng)及其參與者帶來利潤的增加；合作—非合作決策可以最高限度的提高產(chǎn)品綠色度的增加。在此基礎(chǔ)上，可以考慮對多個制造商或零售商組成的供應(yīng)鏈之間的競爭進(jìn)行研究，也可以考慮對更多模糊變量下的供應(yīng)鏈之間的競爭進(jìn)行研究。