陳 琪，姚慧麗，李曉萍

(江蘇科技大學 經(jīng)濟管理學院，鎮(zhèn)江 212100)

網(wǎng)絡時代的到來，一些制造商開始從線下零售單渠道運營模式轉(zhuǎn)向線下和線上相結(jié)合的雙渠道運營模式.研究表明，雙渠道供應鏈的引入，使企業(yè)提高了市場占有率，增加了企業(yè)的利潤.目前，國內(nèi)外不少學者對綠色供應鏈進行研究，并取得一定的成果.文獻[1-2]通過分析影響綠色生鮮農(nóng)產(chǎn)品網(wǎng)購意愿的因素，發(fā)現(xiàn)綠色生鮮農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量、安全、新鮮度與網(wǎng)購意愿呈正相關，只有新鮮、綠色的農(nóng)產(chǎn)品，才更有可能贏得市場.多數(shù)消費者從綠色偏好[3-4]、環(huán)保意識[5]以及低碳角度[6]來研究.文獻[7]將消費者綠色偏好反應到產(chǎn)品估價中，討論綠色供應鏈中生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品價格最優(yōu)決策問題.文獻[8]從橫向競爭角度入手，分析制造商橫向競爭與合作情形下的4種博弈模型，得出制造商競爭與合作能夠?qū)﹄p方利潤、產(chǎn)品價格及零售商利潤造成影響.另外，制造商雙渠道的運營模式也是非常重要的[9].目前只有較少學者進行農(nóng)產(chǎn)品雙渠道運營模式的研究.文獻[10]從價格和服務競爭角度，以收益共享契約模型為基礎，通過建立以制造商領頭模型，實現(xiàn)閉環(huán)雙渠道供應鏈的帕累托優(yōu)化.文獻[11]引入兩級物流服務商，研究交叉服務水平對決策的影響，得出隨著交叉服務水平敏感性系數(shù)的增加，F(xiàn)LSP(指多功能物流服務提供商)的利潤先增加后減少.文獻[12]考慮消費者可追溯性意識的三級雙渠道供應鏈，對是否運用區(qū)塊鏈技術研究最優(yōu)定價策略.結(jié)果表明，技術的運用與消費者的可追溯性意識、供應商和制造商的生產(chǎn)成本以及使用區(qū)塊鏈技術的成本有關.文獻[13]主要研究零售商在線上和線下兩個渠道銷售短周期產(chǎn)品時，要制定合適的價格策略來避免兩個渠道的沖突.文獻[14]主要研究在集成系統(tǒng)和Stackeberg博弈下，得出二級雙渠道供應鏈的最優(yōu)價格決策.文獻[15]提出分層定價法，并且分析單一渠道雙渠道的績效受價格策略影響的程度和表現(xiàn).

通過對文獻的梳理，學者們對供應鏈的研究已相當充分，但多是研究單渠道供應鏈或綠色供應鏈，但很少有將綠色供應鏈、雙渠道供應鏈以及農(nóng)產(chǎn)品供應鏈結(jié)合起來研究.文中將三者結(jié)合，通過對不同決策考慮綠色度的雙渠道農(nóng)產(chǎn)品供應鏈博弈分析，并用數(shù)值分析進一步驗證，最后制定二部契約，對供應鏈成員之間的合作進行討論.

1 問題描述與研究假設

1.1 問題描述

隨著農(nóng)產(chǎn)品的發(fā)展以及當前環(huán)境的嚴重性，說明實施綠色供應鏈的重要性，主要考慮農(nóng)產(chǎn)品綠色程度并將其量化，對流通綠色農(nóng)產(chǎn)品雙渠道供應鏈在不同模型中農(nóng)產(chǎn)品綠色度、銷售價格、需求量以及利潤進行求解及分析.并對農(nóng)產(chǎn)品綠色度對價格、及利潤的影響，以及渠道市場份額、投入成本、兩渠道銷量敏感系數(shù)對制造商和零售商參與綠色供應鏈意愿的影響等進行探討.

表1 變量說明

1.2 符號說明

1.3 模型相關假設

考慮分析的簡便性，現(xiàn)做以下假設：

(1) 制造商和零售商均為理性人，均先考慮自身利益的最大化.

(2) 制造商和零售商的需求量即為銷量.

(3) 線下零售和線上直銷的綠色農(nóng)產(chǎn)品是無差異的，并且兩者的銷售價格是一樣的，其中：銷售價格是零售商制定，批發(fā)價格是制造商制定.

(4) 根據(jù)微觀經(jīng)濟學理論，將需求的價格彈性系數(shù)為b，并且呈線性關系.

(5) 隨著物流配送服務水平的提高，線上銷售數(shù)量增加，線下銷售數(shù)量減少，物流配送對線上、線下需求量影響分別為um、ur，且um>ur，物流成本Cz與物流服務水平z為二次方關系：Cz=X+βz2.

要使模型成立，則需要線下零售量、線上直銷量以及制造商和零售商的利潤為正，即需滿足：

由以上假設可知，在雙渠道供應鏈中，線下零售渠道和線上直銷渠道的銷量分別為：

Dr=Qs-bp-urz+σrg+rrm

(1)

Dm=Q(1-s)-bp+umz+σmg+rmm

(2)

2 最優(yōu)決策模型構(gòu)建與分析

2.1 分散決策博弈模型

農(nóng)產(chǎn)品的綠色度和批發(fā)價格是制造商決定的，而零售商則根據(jù)制造商的決定來決定銷售價格以實現(xiàn)自身利益的最大化.在分散決策模型中，零售商的利潤函數(shù)為：

(p-w)(Qs-bp-urz+σrg+rrm)-

(3)

(4)

在分散決策模式下，作為領導者的制造商的利潤函數(shù)為：

(p-c)(Q(1-s)-bp+umz+σmg+

rmm)+(w-c)(Qs-bp-urz+σrg+

(5)

將式(4)代入式(5)，可得制造商關于農(nóng)產(chǎn)品綠色度、批發(fā)價格的利潤函數(shù)，并對綠色度和批發(fā)價格求偏導得：

(6)

(7)

(8)

(9)

其中:

(10)

(11)

(12)

分散決策模式下，雙渠道供應鏈上的總的銷售量為：

(13)

將式(8～12)帶入式(3、5)中，可得線下零售商和制造商的利潤分別為：

(14)

(15)

雙渠道供應鏈上整體最大利潤為：

(16)

2.2 集中決策博弈模型

集中決策時，雙渠道供應鏈總利潤函數(shù)表達式為：

(17)

由式(17)分別對銷售價格以及綠色度求偏導得：

4bp+(σr+σm)g

(18)

(19)

由于供應鏈總利潤海塞矩陣一階主子式-4b<0，當二階主子式4bv-(σr+σm)2>0時，海塞矩陣為負定，利潤函數(shù)是p、g的凹函數(shù)，所以存在p、g最優(yōu)解，使得利潤達到最大值.

(20)

(21)

將式(20、21)代入式(1、2)，可得集中決策模式下線下渠道和線上渠道的銷量分別為：

(22)

(23)

集中決策模式下，雙渠道供應鏈農(nóng)產(chǎn)品的總銷量為：

(24)

將式(20～23)代入集中決策模式利潤函數(shù)式(17)中，得：

(25)

2.3 分散決策和集中決策模型比較分析

通過對比分散決策模式和集中決策模式下農(nóng)產(chǎn)品最優(yōu)綠色度、最優(yōu)兩渠道銷量以及最優(yōu)供應鏈的總利潤，可得命題：

證明過程見附錄.由命題1可知，在集中決策模式下，農(nóng)產(chǎn)品綠色度更高，銷售價格更低，兩渠道銷售數(shù)量更多，總利潤更大.在分散決策模式下，零售商主要是通過提高價格獲得更高利潤，而制造商主要是通過提高批發(fā)價格獲得更高利潤.然而對于消費者而言，面對更高的價格而不能得到綠色度更高的農(nóng)產(chǎn)品，因此會降低消費者購買的欲望，最終導致整條供應鏈上的總利潤降低.

命題2表明：在分散模式下，隨著線下零售的市場份額的增加，制造商的利潤減少，無法拿出更多的成本投入到綠色研發(fā)中，制造商參與農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的意愿降低，因此綠色度和批發(fā)價格均降低.

由命題3可知，兩種決策模式變量的變化趨勢一樣，隨著綠色研發(fā)的困難增加，農(nóng)產(chǎn)品的綠色度、最優(yōu)價格、銷售數(shù)量以及整體供應鏈上的利潤均下降.

2.4 數(shù)值仿真及分析

為了進一步驗證模型的可行性，對變量進行賦值：Q=200；b=2；c=2；X=100；ur=0.1；um=1；σr=1.5；σm=1.2；rr=1；rm=0.8；v=5；z=5；α=5；β=3；b=2

2.4.1 線下零售市場份額對結(jié)果的影響

當s在0.25～0.65時，對比圖1可知，集中決策模式下，隨著市場份額的增加，最優(yōu)綠色度和最優(yōu)價格的值不變，而分散決策模式下，隨著市場份額的增加而降低.對比圖2可知，在集中決策模式下的供應鏈上的總利潤和兩個渠道的銷量均高于分散決策模式下.表2、3將數(shù)據(jù)帶入模型中，做進一步驗證，同時命題1、2也得以論證.

圖1 最優(yōu)綠色度和價格隨市場份額的變化趨勢

圖2 雙渠道利潤和銷售數(shù)量隨市場份額變化的趨勢

表2 集中決策模式下隨s值變化變量最優(yōu)值的變化

表3 分散決策模式下隨s值變化變量最優(yōu)值的變化

2.4.2 研發(fā)影響因子對結(jié)果的影響

當市場份額確定時，研究研發(fā)影響因子對結(jié)果的影響，賦值市場份額s=0.5，v取值(1,9).由圖3、4可知，在兩種決策模式下，最優(yōu)綠色度、最優(yōu)價格、銷量以及成員利潤均隨著研發(fā)因子的增加而下降.

圖3 最優(yōu)綠色度和價格隨研發(fā)影響因子的變化趨勢

從圖中可知，當研發(fā)困難加大時，利潤若低于普通的農(nóng)產(chǎn)品時，制造商將會放棄生產(chǎn)綠色農(nóng)產(chǎn)品，因此制造商要研發(fā)新技術來降低困難，另外，政府也可以進行補貼給制造商，來激勵制造商生產(chǎn)綠色農(nóng)產(chǎn)品.表4、5也進一步驗證以上結(jié)論，同時命題3也得以驗證.

圖4 雙渠道銷售數(shù)量和利潤隨研發(fā)影響因子的變化趨勢

表4 集中決策模式下隨v值變化變量最優(yōu)值的變化

表5 分散決策模式下隨v值變化變量最優(yōu)值的變化

3 協(xié)調(diào)策略

(26)

(27)

由式(4)可得契約批發(fā)價w′為:

(28)

(29)

X-βz2+F

(30)

(31)

(32)

F的大小，取決于供應鏈雙方成員的議價能力.當F值較大時，對制造商有利；當F值較小時，對零售商有利，要減少制造商和零售商的利潤沖突，只有當F在(F1，F(xiàn)2)時，供應鏈雙方成員對利潤分配才能達成一致，實現(xiàn)雙贏.

4 結(jié)論

(1) 線上、線下所占市場份額的合理性是雙渠道供應鏈存在的必要條件.在集中決策模式下，市場份額的變化不會影響各個變量的最優(yōu)值，分散決策模式下，線下零售市場份額的增加，零售商參與綠色供應鏈的意愿加強，而制造商的意愿減弱.

(2) 集中決策模式下的最優(yōu)綠色度、最優(yōu)價格、銷售量以及利潤都要高于分散決策模式下.

(3) 為了促進供應鏈成員的合作，制定二階段簡單的契約機制來減少制造商和零售商的利潤沖突，只有當F=(F1，F(xiàn)2)時，供應鏈雙方成員對利潤分配才能達成一致，實現(xiàn)雙贏.

文中只是根據(jù)具體的情況而設計二部契約機制來促進成員之間的合作，模型是基于一定的假設之上：只是考慮一個制造商和一個零售商，現(xiàn)實中可能含有多個制造商和多個零售商；為了簡化計算，只是將銷售量等于生產(chǎn)量，但現(xiàn)實中可能還有庫存或者缺失量，這將是以后的研究方向.