吳成鋒 林帥成 徐春鳳

(1.青島科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，山東 青島 266061；2.青島大學(xué)商學(xué)院，山東 青島 266061)

一、引言與文獻(xiàn)綜述

隨著全球環(huán)境形勢變得越來越嚴(yán)峻，我國政府也在探尋能夠應(yīng)對的綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，供應(yīng)鏈的成員在決策時更多地考慮消費(fèi)者綠色偏好所帶來的影響。因此，研究企業(yè)是否需要生產(chǎn)綠色產(chǎn)品以及企業(yè)對于產(chǎn)品綠色度的側(cè)重具有一定的必要性。Srivastava(2007)[1]和Fahimnia等(2015)[2]對綠色供應(yīng)鏈研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，并強(qiáng)調(diào)該領(lǐng)域的研究機(jī)遇；Zhu和He(2015)[3]討論了產(chǎn)品綠色度對供應(yīng)鏈決策的影響。另外，隨著電子商務(wù)的快速發(fā)展和物流配送能力的升級，很大程度上改變了傳統(tǒng)的銷售模式，更多企業(yè)在線下零售渠道之外開通了線上電子零售渠道，形成了雙渠道供應(yīng)鏈體系。零售商在銷售綠色產(chǎn)品時，可能會出現(xiàn)因貯存不當(dāng)、價格過高導(dǎo)致消費(fèi)者不買賬的現(xiàn)象，在一些大型綠色產(chǎn)品的供應(yīng)鏈中，居于主導(dǎo)地位的供應(yīng)商往往僅負(fù)責(zé)產(chǎn)品的生產(chǎn)和供應(yīng)，而位于下游的零售商則面臨很多劣勢，如在保存和銷售綠色產(chǎn)品時需投入額外的綠色保護(hù)成本，這會使零售商的正常利潤面臨削減的風(fēng)險，從而產(chǎn)生不公平感即公平關(guān)切行為。零售商具有公平關(guān)切行為會導(dǎo)致產(chǎn)品的綠色度下降，由于達(dá)不到消費(fèi)者的綠色偏好需求，供應(yīng)鏈的收益也隨之下降。因此，在綠色供應(yīng)鏈的背景下，設(shè)計合理的契約實現(xiàn)具有公平關(guān)切行為的零售商在線上和線下渠道與制造商之間的協(xié)調(diào)，具有非常重要的實踐意義。

有關(guān)雙渠道供應(yīng)鏈，在宏觀方面，Chiang和Hess(2003)[4]總結(jié)討論了雙渠道供應(yīng)鏈中直銷與零售渠道的直接與間接利潤的關(guān)系，并對此做戰(zhàn)略分析；Jamali和Rasti(2018)[5]在中心化和去中心化兩種情況下研究了制造商生產(chǎn)綠色產(chǎn)品與非綠色產(chǎn)品對供應(yīng)鏈的影響；Kittaka(2021)等[6]通過一個產(chǎn)品壟斷的供應(yīng)商來分析實體與電子零售商之間的競爭。政府號召綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展的低碳供應(yīng)鏈背景下，楊仕輝和余敏(2017)[7]基于碳配額與碳交易政策，得出了最優(yōu)減排率及最優(yōu)定價；葉欣和周艷菊(2021)[8]、王文隆等(2021)[9]研究了雙渠道低碳供應(yīng)鏈的最優(yōu)決策及如何進(jìn)行協(xié)調(diào)。在過去，學(xué)者們對由直銷渠道和零售渠道組成的渠道供應(yīng)鏈進(jìn)行了大量的研究，而當(dāng)下，由于線上渠道和傳統(tǒng)渠道市場的并行存在，本文對由線上和線下渠道組成的雙渠道供應(yīng)鏈的研究顯得更具現(xiàn)實意義。

以往供應(yīng)鏈的相關(guān)研究大都未考慮決策者的風(fēng)險態(tài)度，Ho和Zhang(2008)[10]通過不同的實驗進(jìn)行探索，表明了人們在現(xiàn)實中進(jìn)行決策時并非完全理性的態(tài)度，而是伴隨某種行為偏好，這也進(jìn)一步證實了在供應(yīng)鏈中公平關(guān)切行為的普遍存在。國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于公平關(guān)切的研究方法大體分為兩種，一種是Nash討價還價公平關(guān)切，以自身利潤與集中理想決策下的利潤為參考；另一種則是以雙方利潤之差為作為依據(jù)來描述效用函數(shù)。在Nash討價還價的這種公平關(guān)切行為下，張旭和張慶(2017)[11]研究零售商存在公平關(guān)切行為的生鮮供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)機(jī)制，Sharma等(2019)[12]研究了具有期權(quán)合約的供應(yīng)鏈中的最優(yōu)決策。在引入?yún)⒖键c(diǎn)來表達(dá)公平關(guān)切行為下，Caliskan等(2010)[13]在制造商和零售商都存在公平關(guān)切下研究了非線性需求下的渠道協(xié)調(diào)，黃輝等(2018)[14]分析了公平偏好對綠色供應(yīng)鏈最優(yōu)策略的影響；張沖等(2020)[15]討論了FS和BO模型對延期支付以及訂貨周期的影響，李重蓮等(2021)[16]研究了制造商、渠道商以及零售商存在雙向公平關(guān)切的線上線下融合設(shè)計。本文在雙渠道綠色供應(yīng)鏈中，利用引入?yún)⒖键c(diǎn)構(gòu)建存在公平關(guān)切行為零售商的效用函數(shù)并進(jìn)行討論。

由于雙渠道供應(yīng)鏈之間的渠道沖突、上下游存在公平的關(guān)切行為以及生產(chǎn)綠色產(chǎn)品所需要的成本等的原因都會使供應(yīng)鏈的收益達(dá)不到最優(yōu)，因此，有關(guān)供應(yīng)鏈的契約協(xié)調(diào)是必要的。常見的契約協(xié)調(diào)方法如收益共享、成本共擔(dān)和價格折扣契約等，杜少甫等(2010)[17]則是在公平關(guān)切下討論批發(fā)價契約、收益共享契約和回購契約三種契約協(xié)調(diào)對供應(yīng)鏈績效的影響，Jaber等(2013)[18]是通過供應(yīng)商和買方的協(xié)調(diào)機(jī)制來分析不同方案的影響；周艷菊等(2017)[19]通過共擔(dān)一定的廣告與減排成本的協(xié)調(diào)契約來分析對供應(yīng)鏈的影響。另外，也有一些少見的契約協(xié)調(diào)方法同樣適用，Taylor(2002)[20]通過零售商的渠道返利的協(xié)調(diào)契約討論對供應(yīng)鏈的影響，Basiri和Heydari(2017)[21]研究一種可替代的綠色產(chǎn)品代替非綠色的傳統(tǒng)產(chǎn)品的協(xié)調(diào)模型。本文則是通過綠色成本共擔(dān)+兩部定價契約的協(xié)調(diào)方式進(jìn)行相關(guān)的研究，為供應(yīng)鏈各成員給出最優(yōu)決策，使得雙方以及供應(yīng)鏈總體達(dá)到最大收益，同時為各企業(yè)進(jìn)行相關(guān)生產(chǎn)提供一定的理論指導(dǎo)，這也是本文理論價值的所在。

無論是制造商、零售商還是消費(fèi)者對產(chǎn)品的綠色度都較為關(guān)注，產(chǎn)品綠色度的高低從不同方面影響供應(yīng)鏈各成員的收益，故以產(chǎn)品的綠色度為切入點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)研究。零售商的公平關(guān)切行為同樣影響著供應(yīng)鏈雙方的收益，供應(yīng)鏈雙方因公平關(guān)切、分散決策下的邊際效應(yīng)等因素使得雙方收益不能達(dá)到最優(yōu)，需通過協(xié)調(diào)使得雙方達(dá)到集中決策下的收益。綜上，本文在雙渠道綠色供應(yīng)鏈中考慮零售商具有公平關(guān)切行為，假設(shè)在博弈過程中制造商處于主導(dǎo)地位，討論集中決策、分散決策下有無公平關(guān)切的三種情況的最優(yōu)定價策略，并通過綠色成本共擔(dān)+兩部定價契約進(jìn)行協(xié)調(diào)，使供應(yīng)鏈雙方的收益達(dá)到最優(yōu)。

二、問題描述與參數(shù)界定

圖1 雙渠道綠色供應(yīng)鏈模型結(jié)構(gòu)圖

表1 雙渠道綠色供應(yīng)鏈模型符號說明

三、模型構(gòu)建及其求解

在雙渠道綠色供應(yīng)鏈中研究集中決策與分散決策的定價策略，之后考慮分散決策下零售商具有公平關(guān)切的行為的最優(yōu)決策并進(jìn)行對比。此時，供應(yīng)鏈線上和線下渠道需求函數(shù)分別如下:

d1=sa-p1+αθ

(1)

d2=(1-s)a-p2+αθ

(2)

制造商、零售商和總體供應(yīng)鏈的利潤分別為:

(3)

πr=(p1-w)d1+(p2-w)d2

(4)

(5)

(一)集中決策(無公平關(guān)切)

進(jìn)一步，根據(jù)命題1求得需求函數(shù)與雙渠道綠色供應(yīng)鏈總利潤如下：

(6)

(7)

(8)

(二)雙渠道供應(yīng)鏈分散決策(無公平關(guān)切)

進(jìn)一步，根據(jù)命題2求得線上和線下的需求函數(shù)以及各方利潤為：

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

命題3：各決策變量、需求和利潤與綠色偏好度α的敏感性為：

通過命題3看出，消費(fèi)者對產(chǎn)品的綠色偏好度越大，產(chǎn)品對應(yīng)的綠色度、批發(fā)價以及零售價都會增高，雖然產(chǎn)品價格不斷上升，但消費(fèi)者更喜歡購買綠色度更高的產(chǎn)品，因此線上及線下的需求隨之上升，進(jìn)而使得供應(yīng)鏈雙方的利潤提高。

命題4：供應(yīng)鏈集中與分散決策下的各決策變量、需求以及供應(yīng)鏈總利潤的關(guān)系為：

分散決策時，產(chǎn)品的綠色度低于集中決策，且消費(fèi)者需求隨之減少，最終導(dǎo)致供應(yīng)鏈的總利潤也降低。由于分散決策下制造商和零售商作為供應(yīng)鏈中獨(dú)立的兩個成員，在決策時僅考慮自身利益，而集中決策時供應(yīng)鏈成員作為整體追求最高利潤，所以產(chǎn)生這種現(xiàn)象。

(三)雙渠道供應(yīng)鏈分散決策(有公平關(guān)切)

基于理性假設(shè)基礎(chǔ)上的雙渠道綠色供應(yīng)鏈的決策結(jié)果會與決策者實際行為之間出現(xiàn)偏差，且現(xiàn)實中人們也會關(guān)注供應(yīng)鏈中對方與自身的收益差距進(jìn)行決策，即公平關(guān)切行為。因此在雙渠道綠色供應(yīng)鏈中進(jìn)一步考慮零售商具有公平關(guān)切行為時的決策情況，給出零售商在公平關(guān)切下的效用函數(shù)如下：

(14)

該效用函數(shù)包括兩部分，其中，πr為零售商的利潤函數(shù)，λ(μπm-πr)為公平關(guān)切效用，另外，當(dāng)λ=0時表明零售商無公平關(guān)切行為，隨著λ的增大，意味著零售商的公平關(guān)切程度越高。此時，零售商以其效用函數(shù)Ur最大化來進(jìn)行求解，零售商的利潤也隨其效用的變化而改變。

命題5：分散決策零售商公平關(guān)切下最優(yōu)解如下：

進(jìn)一步，根據(jù)命題5求得需求函數(shù)及各主體收益：

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

命題6：分散決策下，有無公平關(guān)切下的各決策變量、需求以及制造商利潤的變化如下：

第一，零售商公平關(guān)切下產(chǎn)品的綠色度、批發(fā)價和零售價均小于無公平關(guān)切情形。

第二，零售商公平關(guān)切下產(chǎn)品的線上線下需求量小于無公平關(guān)切情形，隨著零售商公平關(guān)切行為的產(chǎn)生，制造商利潤下降而零售商的收益得到提高。

這說明，在線上和線下競爭的雙渠道綠色供應(yīng)鏈下，零售商在決策時越來越關(guān)注制造商的收益，加劇了分散決策下的邊際效應(yīng)，使得產(chǎn)品的綠色度、批發(fā)價和零售價降低，使得受消費(fèi)者綠色偏好影響的市場需求也降低，導(dǎo)致制造商甚至整個供應(yīng)鏈?zhǔn)找娴慕档?，形成惡性循環(huán)。

命題7：零售商的公平關(guān)切行為對供應(yīng)鏈決策、需求以及利潤的影響如下：

第一，零售商公平關(guān)切分散決策下產(chǎn)品的綠色度、批發(fā)價、線上線下零售價與公平關(guān)切系數(shù)和利潤尺度系數(shù)成反比。

第二，零售商公平關(guān)切分散決策下產(chǎn)品的線上與線下需求量、制造商的利潤與公平關(guān)切系數(shù)和利潤尺度系數(shù)成反比，而零售商的收益與公平關(guān)切系數(shù)和利潤尺度系數(shù)成正比。

由此看出，隨著公平關(guān)切程度越高，零售商會越關(guān)注對方的利潤并針對其利潤大小決策，使零售商利潤越來越高；而產(chǎn)品的批發(fā)價、線上及線下渠道的需求量隨公平關(guān)切程度的增加而減少，導(dǎo)致制造商利潤隨之減少。總的來說，λ和μ越大，零售商越關(guān)注制造商的利潤且會加大對制造商討價還價，而制造商也不會輕易讓步，使得供應(yīng)鏈雙方的合作關(guān)系惡化，同時導(dǎo)致了供應(yīng)鏈的總利潤的降低，建立合適的契約使供應(yīng)鏈雙方均獲益才能形成“雙贏”的局面。

四、雙渠道綠色供應(yīng)鏈的契約協(xié)調(diào)方案設(shè)計

雖然渠道競爭給供應(yīng)鏈帶來邊際效應(yīng)，但線下渠道為消費(fèi)者提供信息度更為透明的產(chǎn)品，線上渠道則可為消費(fèi)者提供更為實惠的產(chǎn)品，將雙渠道結(jié)合也有益于提升供應(yīng)鏈的銷量，命題7表明分散決策中，供應(yīng)鏈的雙方因為零售商的公平關(guān)切因素使得雙方收益受到影響，因此，為了使得供應(yīng)鏈的雙方形成共贏發(fā)展的趨勢，進(jìn)一步討論零售商公平關(guān)切下雙渠道綠色供應(yīng)鏈的契約協(xié)調(diào)，使供應(yīng)鏈雙方利潤最大化并達(dá)到集中決策。首先引入綠色成本分擔(dān)契約—由于制造商生產(chǎn)綠色產(chǎn)品需要支付所有的綠色成本，而零售商同樣享受到綠色產(chǎn)品帶來的更高收益，存在一定的“搭便車”行為，因此零售商理應(yīng)承擔(dān)一定比例φ的綠色成本。由此，在這種契約協(xié)調(diào)下，制造商利潤函數(shù)、零售商的利潤與效用函數(shù)表達(dá)式如下：

(20)

(21)

(22)

分析綠色成本分擔(dān)契約協(xié)調(diào)下雙渠道供應(yīng)鏈各主體收益及總收益隨契約比例φ的變化趨勢，可得：

(23)

(24)

(25)

至此，存在零售商公平關(guān)切的雙渠道綠色供應(yīng)鏈在綠色成本共擔(dān)+兩部定價契約下完成協(xié)調(diào)。

五、數(shù)值分析

(一)三種雙渠道供應(yīng)鏈決策模型的對比分析

為了進(jìn)一步驗證命題的準(zhǔn)確性，并分析綠色成本共擔(dān)+兩部定價契約對具有關(guān)切行為的雙渠道綠色供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)的合理有效性，本節(jié)通過數(shù)值模擬進(jìn)行論述。假設(shè)a=100，s=0.4，c=5，k=55，α=5，λ=0.8，μ=0.5。將上述參數(shù)分別代入無契約協(xié)調(diào)的集中與兩種分散決策下的各決策變量、需求、利潤以及效用值如表2所示。

表2 集中、分散以及零售商公平關(guān)切分散決策下雙渠道綠色供應(yīng)鏈的各數(shù)值

由表2可以看出，與集中決策進(jìn)行對比，分散決策下供應(yīng)鏈的雙方為了獲得更高的收益而增加了線上以及線下的零售價，當(dāng)商品零售價增加時，價格敏感的消費(fèi)者對商品的需求隨之減少，導(dǎo)致制造商利潤降低，也導(dǎo)致雙方的總收益相較于集中決策時降低。

在零售商公平關(guān)切影響下，供應(yīng)鏈中的批發(fā)價、線上線下零售價以及線上線下需求相對于分散決策下均減少。對于制造商而言，由于批發(fā)價和銷量的降低，所以制造商收益降低；但對于零售商而言，因商品批發(fā)價降低的幅度較大，使得零售獲取了更高的利潤差，因此零售商的收益越來越高。通過表2也發(fā)現(xiàn)，雖然零售商收益上升，但制造商利潤降低的幅度更大，使得供應(yīng)鏈的總利潤也降低。

(二)綠色偏好度對供應(yīng)鏈的影響分析

下面研究雙渠道綠色供應(yīng)鏈中的綠色偏好度α與各個決策變量以及需求量和各主體收益的變化關(guān)系，采用控制變量法，以α為變量，其余值與前文假設(shè)保持一致。為此，運(yùn)用MATLAB軟件對上述模型進(jìn)行仿真分析，以分散決策(無公平關(guān)切)情況為例進(jìn)行討論(見圖2)。通過圖2(a)(b)看出，產(chǎn)品綠色度、批發(fā)價、線上及線下零售價均與綠色偏好度成正比，且隨著綠色偏好度的增大，各決策變量的變量率也不斷增加，既有利于產(chǎn)品綠色度的提高，又提高了批發(fā)價及零售價，供應(yīng)鏈雙方獲利。通過圖2(c)(d)可見，隨著綠色偏好度的增大，需求量、主體利潤以及供應(yīng)鏈總利潤都增大。綠色偏好度的提高使得上下游的批發(fā)價和零售價上升，消費(fèi)者需求卻沒因價格的上升而減少，所以使得雙方的收益都有所提升?？偟膩碚f，雙方需要互相激勵加大對產(chǎn)品的綠色投入從而獲取更高的收益。

(a)綠色度的變化趨勢

(三)零售商公平關(guān)切行為對供應(yīng)鏈的影響分析

研究供應(yīng)鏈中零售商的公平關(guān)切系數(shù)λ以及利潤尺度系數(shù)μ與決策變量以及各主體收益的關(guān)系，以μ和λ為變量，其余值與前文假設(shè)保持一致，以分散決策(有公平關(guān)切)情況為例討論(見圖3)。

由圖3(a)(b)看出，產(chǎn)品綠色度、批發(fā)價、線上線下零售價與零售商公平關(guān)切系數(shù)和利潤尺度系數(shù)成反比，且變化較為明顯，零售商的公平關(guān)切行為在一定程度上影響了產(chǎn)品的綠色度以及產(chǎn)品的各方面價格。通過圖3(c)看出，隨著λ和μ的增加，線上及線下的需求量在逐步降低，可見，零售商的公平關(guān)切行為在一定程度上影響消費(fèi)者從而降低了雙渠道供應(yīng)鏈的需求量。結(jié)合圖3(d)，明顯看出，隨著λ和μ即零售商公平關(guān)切行為程度的增加，制造商的利潤不斷降低，而零售商的利潤不斷上升?？傮w來說，λ和μ對各決策變量整體的變化趨勢大體相同，而對供應(yīng)鏈的雙方影響大不相同，這種單邊收益的行為從一定程度上影響供應(yīng)鏈的總收益，因此需要進(jìn)行協(xié)調(diào)使得供應(yīng)鏈整體得到優(yōu)化。

(四)綠色成本共擔(dān)+兩部定價契約協(xié)調(diào)分析

以雙渠道綠色供應(yīng)鏈的契約協(xié)調(diào)方案設(shè)計為例討論，各變量與前文假設(shè)一致，代入數(shù)值將協(xié)調(diào)后總收益與集中決策的利潤進(jìn)行比較(見表3)，進(jìn)一步驗證綠色成本共擔(dān)+兩部定價的協(xié)調(diào)機(jī)制能否使得供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)。

(a)綠色度的變化趨勢

表3 T變化時供應(yīng)鏈各主體利潤的情況

由表3可知, 綠色成本共擔(dān)+兩部定價契約下供應(yīng)鏈各成員收益均高于分散決策時各成員的收益，協(xié)調(diào)后的供應(yīng)鏈實現(xiàn)了帕累托最優(yōu)，協(xié)調(diào)后供應(yīng)鏈的整體利潤等于集中決策情況，故綠色成本共擔(dān)+兩部定價契約可以完全協(xié)調(diào)存在零售商公平關(guān)切行為的雙渠道綠色供應(yīng)鏈。

六、結(jié)論

本文基于消費(fèi)者綠色偏好，研究了零售商存在公平關(guān)切行為的線上線下雙渠道供應(yīng)鏈的定價及協(xié)調(diào)策略，基于博弈論構(gòu)建集中決策以及有或無公平關(guān)切分散決策下定價決策，在此基礎(chǔ)上分析消費(fèi)者綠色偏好程度以及公平關(guān)切因素對供應(yīng)鏈上各主體進(jìn)行決策的影響。為解決零售商公平關(guān)切行為給供應(yīng)鏈雙方帶來的收益不均衡問題，使得供應(yīng)鏈中雙方的利潤最大化并達(dá)到集中決策，設(shè)計綠色成本共擔(dān)+兩部定價契約來協(xié)調(diào)雙方之間的收益，最終借助MATLAB軟件進(jìn)行數(shù)值模擬，進(jìn)一步得出契約協(xié)調(diào)的最優(yōu)區(qū)間。得出如下結(jié)論。

第一，與集中決策相比，分散決策下產(chǎn)品的零售價更高但綠色度變低，且產(chǎn)品的銷量和供應(yīng)鏈總利潤降低。分散決策下，制造商和零售商是追求自身利益最大化的獨(dú)立主體，且零售商的公平關(guān)切行為會進(jìn)一步加劇供應(yīng)鏈的邊際效應(yīng)，而集中決策則作為一種理想化的最優(yōu)決策，是實際情況進(jìn)行比較的基準(zhǔn)。

第二，隨著消費(fèi)者綠色偏好的增加，制造商和零售商應(yīng)加大對綠色產(chǎn)品的投入和努力程度，這樣不僅會刺激對綠色產(chǎn)品偏好的消費(fèi)者的需求，而且也會提高制造商、零售商的收益從而使得整個供應(yīng)鏈總收益提升。

第三，對于制造商而言，其批發(fā)價、線上及線下需求量與λ和μ成反比，因此制造商利潤也隨著零售商公平關(guān)切程度的增加而減少，這說明零售商的公平關(guān)切行為使得上下游之間的合作關(guān)系起到一定的影響且難以協(xié)調(diào)，最終導(dǎo)致企業(yè)上游利潤的損失。

第四，對于零售商而言，一定的公平關(guān)切行為雖然會增加自身的效用，但隨著公平關(guān)切系數(shù)的增加，整個供應(yīng)鏈的銷量將減少，使得供應(yīng)鏈總利潤降低。當(dāng)供應(yīng)鏈進(jìn)行綠色成本分擔(dān)時，雙渠道綠色供應(yīng)鏈不能達(dá)到協(xié)調(diào)狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上采取兩部定價契約，這樣不僅制造商和零售商的收益較分散決策無協(xié)調(diào)的情下有所提升，而且雙渠道綠色供應(yīng)鏈達(dá)到完全協(xié)調(diào)，從而使得雙方在線上線下渠道供應(yīng)鏈形成了互補(bǔ)合作的良好局面。