黃曉慧 何 娟

(西南交通大學(xué)交通運輸與物流學(xué)院, 成都 611756)

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,環(huán)境污染成為全球性威脅,數(shù)據(jù)表明,碳排放增長與工業(yè)化進程趨于同步,生產(chǎn)制造是碳排放的重要來源[1].政府通過行政手段要求企業(yè)承擔(dān)環(huán)保責(zé)任,消費者的購買偏好向環(huán)保產(chǎn)品傾斜[2-3],越來越多的利益相關(guān)者要求企業(yè)注重環(huán)保問題.因此,碳減排和企業(yè)經(jīng)營決策變得密不可分.

實踐中,2個供應(yīng)商服務(wù)于同一零售商的競爭結(jié)構(gòu)并不陌生,但減排要求下,企業(yè)競爭環(huán)境將面臨新的挑戰(zhàn).首先,消費者不再局限于對價格敏感,還會關(guān)注碳排放信息,即市場需求受價格和碳減排雙重影響.其次,面對碳減排的初步探索,企業(yè)生產(chǎn)或減排效率參差不齊,競爭優(yōu)勢改變.再者,企業(yè)的減排行動會增加成本,對資金水平提出更高要求.JDI和LG均為蘋果手機屏幕供應(yīng)商,但由于資金短缺,JDI未能快速完成向更節(jié)能的OLED顯示屏轉(zhuǎn)型,虧損嚴重,LG則以技術(shù)和成本優(yōu)勢獲得了蘋果認可.因此,考慮以運營能力和資金環(huán)境差異的非均衡競爭供應(yīng)鏈為背景,分析企業(yè)的最優(yōu)減排策略,探究非均衡競爭帶來的連鎖反應(yīng)以及各參與主體的戰(zhàn)略選擇,具有一定的實踐和理論價值.

近年來,學(xué)術(shù)界在競爭供應(yīng)鏈決策研究中已取得長足進步,涉及上游制造商競爭[4]、下游零售商競爭[5]以及供應(yīng)鏈競爭[6]等多種競爭結(jié)構(gòu),但文獻多以企業(yè)均衡競爭為背景展開.然而,企業(yè)發(fā)展普遍存在異質(zhì)性,包括成本[7-8]、發(fā)展能力[9]、分銷渠道[10]及金融[11-12]等多方面.研究表明,企業(yè)對競爭對手異質(zhì)性特征的戰(zhàn)略反應(yīng)會產(chǎn)生連鎖效應(yīng),并向整個市場傳遞[13].Ma等[14]考察了新產(chǎn)品與再制造產(chǎn)品的競爭問題,Wu等[15]則研究了傳統(tǒng)供應(yīng)鏈和綠色供應(yīng)鏈之間的競爭,但他們強調(diào)的是生產(chǎn)路徑的選擇差異,而企業(yè)運營能力和資金水平差異下的橫向非均衡競爭對各參與方的影響機理仍顯模糊.

低碳要求下,減排決策是低碳供應(yīng)鏈管理中重點探究的問題,包括成本分擔(dān)[16]、碳減排政策[17]、企業(yè)時間偏好[18]等因素對減排決策的影響.本文將研究進一步拓展至資金約束背景,考察融資行為的影響.另有學(xué)者將低碳供應(yīng)鏈和競爭供應(yīng)鏈結(jié)合,探究競爭環(huán)境下的減排決策問題.但無論是Zhang等[19]討論碳限額與交易機制對競爭制造商產(chǎn)品設(shè)計和定價決策的影響,還是Meng等[20]在權(quán)力結(jié)構(gòu)差異和碳稅政策下對競爭企業(yè)產(chǎn)品選擇的研究,均是以僅有2個競爭制造商的市場為基礎(chǔ),未將研究從制造層面延伸至整個供應(yīng)鏈層面.

因此,本文在1個零售商和2個供應(yīng)商組成的供應(yīng)鏈系統(tǒng)中,考慮碳減排和資金約束背景,構(gòu)建價格和碳減排雙敏感需求的Stackelberg博弈模型,討論生產(chǎn)成本、碳減排效率和資金水平差異下的非均衡競爭對企業(yè)決策和經(jīng)濟效益的作用機理,并考察零售商對異質(zhì)性供應(yīng)商的定價策略和合作模式的選擇.

1 問題描述與假設(shè)

此外,本文還存在如下潛在假設(shè)：

1) 市場為完全競爭,無風(fēng)險利率為零.

2) 企業(yè)面向下游的銷售利潤不可為負,即pi≥w≥ci(1+r).

3) 隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,供應(yīng)鏈數(shù)字化水平和信息整合能力快速提升,一定程度上實現(xiàn)了信息透明化,并借鑒文獻[4,14]中的信息對稱背景,假設(shè)市場需求、生產(chǎn)成本、碳減排效率等均為共享信息.

2 模型求解與分析

2.1 2個供應(yīng)商均存在資金約束

考慮供應(yīng)商1和供應(yīng)商2分別擁有自有資金B(yǎng)1和B2,且均存在資金約束,需向銀行申請貸款融資,此時,2個供應(yīng)商和零售商的最優(yōu)化問題可表述為

(1)

(2)

通過逆向求解法,可以得到供應(yīng)鏈成員的均衡決策.

引理12個供應(yīng)商均存在資金約束時,供應(yīng)鏈成員的最優(yōu)決策分別為

由引理1可得,產(chǎn)品i的市場需求量為

供應(yīng)鏈成員利潤分別為

由引理1可知,供應(yīng)商自有資金不足的負面影響將通過融資成本在供應(yīng)鏈中傳遞,均衡決策與融資利率r高度相關(guān),r越大,供應(yīng)商的減排力度越低.另外,供應(yīng)商和零售商協(xié)商的批發(fā)價格的增加意味著供應(yīng)商可實現(xiàn)盈利的空間加大,故供應(yīng)商會選擇提高減排力度進行市場拓展,在獲得更多市場需求的同時實現(xiàn)利潤提升,而下游零售商同樣會選擇提高零售價格以保證利潤.當(dāng)然,企業(yè)最優(yōu)決策和經(jīng)濟效益會受到自身運營能力的影響.

為考察生產(chǎn)成本的影響,假設(shè)供應(yīng)商1的生產(chǎn)成本低于供應(yīng)商2的生產(chǎn)成本,碳減排效率和自有資金水平無差異,即c1

命題1當(dāng)2個供應(yīng)商均存在資金約束時,低生產(chǎn)成本的供應(yīng)商會投入更多的減排力度,獲得更高的零售價格、更多的市場份額和經(jīng)濟效益.

證明根據(jù)引理1可得

命題1表明,在競爭環(huán)境下,高生產(chǎn)成本并不意味著高零售價格,因為生產(chǎn)成本提升會降低供應(yīng)商利用碳減排行動來拓展市場的積極性,而零售商會對產(chǎn)品2設(shè)定一個較低的銷售價格來吸引消費者.然而,相比產(chǎn)品1,即使產(chǎn)品2零售價格更低,其市場需求量依然處于劣勢地位.可見,相比銷售價格,碳排放水平對消費者購買行動的影響更為明顯,低碳環(huán)保產(chǎn)品將獲得更大的市場份額.盡管供應(yīng)商1付出了更多的碳減排投資,但市場份額增加的正面效應(yīng)可覆蓋減排成本增量,得到比供應(yīng)商2更高的經(jīng)濟效益.這說明,在碳排放敏感需求下,供應(yīng)商依然可以通過降低生產(chǎn)成本來增加企業(yè)利潤,這與不考慮低碳制造的供應(yīng)鏈相似.

為考察碳減排效率的影響,假設(shè)供應(yīng)商1的碳減排效率高于供應(yīng)商2的碳減排效率(供應(yīng)商1碳減排成本系數(shù)更低),生產(chǎn)成本無差異,即c1=c2=c且η1<η2.對比可得到如下結(jié)論.

命題2當(dāng)2個供應(yīng)商均存在資金約束時,高減排效率的供應(yīng)商會制定更高的減排力度實現(xiàn)市場拓展,占據(jù)競爭優(yōu)勢.

命題2證明方法類似于命題1.命題2 表明,供應(yīng)商1減排效率優(yōu)勢會通過更高的減排力度傳遞至消費市場,協(xié)助其進行市場拓展,獲得比供應(yīng)商2更高的經(jīng)濟效益.

2.2 僅有一個供應(yīng)商存在資金約束

2個競爭供應(yīng)商的資金狀況存在較大差異的情形也較為常見,當(dāng)競爭者變?yōu)橘Y金充足者時,二者的成本結(jié)構(gòu)不同,供應(yīng)鏈成員如何制定最優(yōu)決策是本節(jié)探究的主要問題.假設(shè)供應(yīng)商1存在資金約束,供應(yīng)商2資金充足,供應(yīng)鏈成員均以利潤最大化為決策目標(biāo),則最優(yōu)化問題可表述為

(3)

(4)

(5)

通過逆向求解法,可得到如下結(jié)論.

引理2當(dāng)供應(yīng)商2變?yōu)橘Y金充足者時,供應(yīng)鏈成員的最優(yōu)決策分別為

由引理2可得,2種產(chǎn)品的市場需求為

供應(yīng)鏈成員的利潤分別為

通過引理2可知,供應(yīng)商2變?yōu)橘Y金充足者時,不再需要付出額外的融資成本,其減排決策也不再受利率r的影響,但供應(yīng)商1的減排決策仍受自身資金約束的影響,與r成負相關(guān),即二者決策不再等同.在碳減排敏感下,二者的市場份額也會發(fā)生偏移.

推論1當(dāng)2個供應(yīng)商資金水平高度不均衡時,其自身生產(chǎn)成本的提升或碳減排效率的降低依然會導(dǎo)致較低的減排力度、零售價格和市場需求.

證明根據(jù)上述分析,易得

即無論供應(yīng)商是否存在資金約束,減排力度均隨其生產(chǎn)成本和碳減排成本系數(shù)的增加而遞減.同理,亦得產(chǎn)品零售價格和市場需求與供應(yīng)商的生產(chǎn)成本和碳減排效率的關(guān)系.證畢.

推論1表明,供應(yīng)商最優(yōu)決策會受其自身條件影響,具體來說,生產(chǎn)成本增加,供應(yīng)商利用碳減排行動來拓展市場的動力降低.同時,較低的碳減排效率(碳減排成本系數(shù)較大)也會消耗供應(yīng)商的減排動力.高排放會使市場需求受到影響,零售商需制定更低的零售價格以吸引消費者,但價格戰(zhàn)并不能彌補高碳排量造成的需求損失.

2個供應(yīng)商的資金水平高度不均衡帶來的成本結(jié)構(gòu)差異必然導(dǎo)致企業(yè)運營決策和經(jīng)濟效益的不同.為考察各參與主體在其中一個競爭者資金環(huán)境改善前后的差異,將2種情形進行比較.

命題3供應(yīng)商2變?yōu)橘Y金充足者時會加大其減排力度,市場需求增加,在原資金水平高度約束時實現(xiàn)利潤增長.

命題3表明,供應(yīng)商2由資金約束狀態(tài)轉(zhuǎn)為資金充足者時,會選擇加大減排投資以拓展市場,雖然市場份額增加,但資金環(huán)境改善能否帶來更高的利潤還受到其原資金水平的限制.供應(yīng)商2的原資金水平高度約束時,由于資金環(huán)境改善大量釋放的融資成本可覆蓋加大減排力度帶來的成本增量,利潤提升,否則,融資成本減少量無法彌補減排成本增量,利潤受損.另外,供應(yīng)商2資金環(huán)境改變不僅會影響其自身的運營決策,對供應(yīng)鏈中的其他利益相關(guān)者也會造成影響.

命題4供應(yīng)商2變?yōu)橘Y金充足者時,供應(yīng)商1即使不改變減排力度,其市場份額和利潤也會被侵蝕,零售商利潤得到增長.

證明供應(yīng)商1的減排力度、市場需求和利潤變化為

零售商利潤的變化為

[(2w-2c2-c2r)g1η1+2η2(w-c1-c1r)g1]+

由命題3和命題4可知,單一供應(yīng)商資金環(huán)境改善對2個競爭者的影響不同,討論2個供應(yīng)商資金水平高度不均衡時的差距,得到如下結(jié)論.

推論2若不考慮生產(chǎn)成本和減排效率差異,當(dāng)供應(yīng)商2資金充足時,供應(yīng)商2的減排力度、產(chǎn)品零售價格和市場需求均會高于供應(yīng)商1,但能否獲得利潤優(yōu)勢取決于供應(yīng)商1的資金約束程度.

證明當(dāng)c1=c1=c,η1=η2=η時,供應(yīng)商1和供應(yīng)商2的減排力度、產(chǎn)品零售價格、市場需求及利潤的差值分別為

只有當(dāng)B1≤c(a-b1w+b2w)時,供應(yīng)商2才可獲得高于供應(yīng)商1的經(jīng)濟效益.證畢.

命題4和推論2顯示,對資金約束的供應(yīng)商1而言,競爭對手變?yōu)橘Y金充足者會對其造成一定的負面影響.但相比供應(yīng)商1,資金優(yōu)勢并不一定會使供應(yīng)商2獲得更高利潤.從零售商視角,供應(yīng)商資金環(huán)境改善可助其實現(xiàn)利潤增長.因此,實踐中零售商選擇合作伙伴時更偏好于資金充足的供應(yīng)商.

3 模型拓展

上述基準(zhǔn)模型假設(shè)零售商對2個非均衡競爭的供應(yīng)商實行差異化定價策略,通過面向消費市場的零售價格差異來直接傳遞信息.為證明結(jié)果的可行性,本節(jié)將零售商以相同價格對2個供應(yīng)商的產(chǎn)品進行銷售以及零售商只與其中的優(yōu)勢供應(yīng)商合作的2種情形作為拓展,以驗證零售商定價及合作模式的選擇.

3.1 零售商定價策略的選擇

通過逆向求解法可得,2個供應(yīng)商均存在資金約束時,供應(yīng)鏈成員最優(yōu)決策為

僅有一個供應(yīng)商存在資金約束時,供應(yīng)鏈成員最優(yōu)決策為

將最優(yōu)決策代入至更改后的式(1)～(5)中便可得到供應(yīng)鏈成員利潤,對比可得如下命題.

命題5零售商總會選擇差異化定價策略以獲得更高利潤,同時避免供應(yīng)商向兩極分化發(fā)展.

證明基于利潤視角,對于供應(yīng)商均為資金約束的情況,當(dāng)c1

當(dāng)c1=c2=c且η1<η2時,有

當(dāng)僅有一個供應(yīng)商存在資金約束時,令c1=c2=c,η1=η2=η,企業(yè)利潤的變化為

證畢.

命題5表明,零售商根據(jù)供應(yīng)商的生產(chǎn)成本、碳減排效率和資金水平的不同來制定差異化的銷售價格可得到更高的利潤.對于競爭的供應(yīng)商而言,同等定價會使生產(chǎn)成本、碳減排效率或資金水平更優(yōu)的供應(yīng)商獲得更高的收益,劣勢供應(yīng)商利潤更低.這是因為無差異的零售價格會降低消費者對弱勢供應(yīng)商的產(chǎn)品體驗,從而傾向于更環(huán)保的產(chǎn)品,加快了優(yōu)勢供應(yīng)商的發(fā)展,使弱勢供應(yīng)商受到抑制.差異化定價策略可通過價格差異直接向消費者傳遞產(chǎn)品信息,滿足不同偏好的消費者對產(chǎn)品的需求.

3.2 零售商只選擇單一供應(yīng)商的情形

為驗證零售商對于非均衡競爭供應(yīng)商的選擇,本節(jié)將討論零售商只選擇單一供應(yīng)商的情形.當(dāng)零售商終止與生產(chǎn)成本較高或者碳減排效率較低的供應(yīng)商2的合作,市場中不再存在競爭,優(yōu)勢供應(yīng)商1將占據(jù)全部市場份額,需求量為D=2a-b1p+g1Δe.此時,供應(yīng)鏈成員的最優(yōu)化問題可表述為

πS=w(2a-b1p+g1Δe)-[c1(2a-b1p+

(6)

πR=(p-w)(2a-b1p+g1Δe)

(7)

通過逆向求解法,可得供應(yīng)鏈成員的最優(yōu)決策為

市場需求量為

供應(yīng)商和零售商利潤分別為

4 數(shù)值分析

上述模型分析了在資金約束和碳減排雙重壓力下的競爭供應(yīng)鏈決策模型,研究了供應(yīng)商運營能力(生產(chǎn)成本和碳減排效率)和資金水平的影響.本節(jié)擬通過數(shù)值仿真來分析：① 供應(yīng)商生產(chǎn)成本和碳減排效率的作用機理；② 資金環(huán)境改善帶來的成本結(jié)構(gòu)變動對各參與主體的影響；③ 零售商定價策略的選擇；④ 零售商對供應(yīng)商合作方案的選擇.根據(jù)本文研究內(nèi)容,設(shè)定參數(shù)如下：a=400,e=20,b1=15,b2=9,g1=15,g2=8,w=20,B1=500,r=0.2.

4.1 生產(chǎn)成本和減排效率的作用機理

生產(chǎn)成本和碳減排效率直接影響企業(yè)的減排和定價決策,進一步在市場需求和利潤中得到體現(xiàn).表1展示了2個供應(yīng)商均存在資金約束時生產(chǎn)成本和減排效率的影響.

由表1第2～4行可以發(fā)現(xiàn),供應(yīng)商1生產(chǎn)成本遞減會激勵其加大減排力度,利潤也有所增長.第5～7行顯示,隨著供應(yīng)商1碳減排效率提升(減排成本系數(shù)遞減),供應(yīng)商1利潤雖沒有變化,但其減排力度和市場占有率遞增,供應(yīng)商2市場占有率和利潤降低.這說明,供應(yīng)商提升減排效率的動力并非直接實現(xiàn)利潤提升,而是通過更優(yōu)的減排投入拓展市場,獲得更高的市場占有率,進而抑制競爭者(供應(yīng)商2)的發(fā)展,以此占據(jù)競爭優(yōu)勢.另外,結(jié)合表1第2～9列的變動趨勢來看,即使在零售價格有所增加的情況下,更高的減排力度也可為供應(yīng)商爭取更高的市場份額.這說明碳減排敏感需求下,供應(yīng)商主要通過碳減排行動重新瓜分市場,而非依靠傳統(tǒng)的價格戰(zhàn)爭奪市場,因此低碳環(huán)境下的供應(yīng)商要將減排行為作為新的競爭要素.如果技術(shù)條件允許,應(yīng)盡力提升生產(chǎn)效率和碳減排效率以制定更優(yōu)的減排策略,在實現(xiàn)市場拓展的同時避免市場份額和更多利潤被競爭對手獲取.

表1 2個供應(yīng)商均存在資金約束下生產(chǎn)成本和減排效率的影響

4.2 資金環(huán)境改善的影響

資金環(huán)境改善會通過直接和間接影響改變供應(yīng)商的利潤：直接影響體現(xiàn)在資金環(huán)境改善會降低供應(yīng)商的融資成本,間接影響是指供應(yīng)商資金量提升通過減排決策變動影響收益.資金環(huán)境改善對企業(yè)的最終作用取決于直接影響和間接影響的相對強弱.

表2展示了供應(yīng)商2資金環(huán)境改善對各參與主體的影響.取c1=c2=8、η1=η2=10,并結(jié)合上述參數(shù)設(shè)定可得，B2=1 700為供應(yīng)商2資金充足的臨界值.存在資金約束的供應(yīng)商2資金量小幅提升并不會改變各參與主體的運營決策,融資成本降低可使其利潤呈上升趨勢.隨著資金水平不斷改善,供應(yīng)商2不再存在資金約束時,其利潤變動與原資金約束程度有關(guān).資金高度約束的供應(yīng)商2變?yōu)橘Y金充足者時融資成本降低的正面效應(yīng)覆蓋了減排成本增量,直接影響占據(jù)主導(dǎo)地位,利潤增加；資金約束程度較低的供應(yīng)商2變?yōu)橘Y金充足者時融資成本降低量不能彌補減排成本增量,間接影響占主導(dǎo),利潤不增反降.但供應(yīng)商2成為資金充足者時帶來的成本結(jié)構(gòu)變動會侵蝕供應(yīng)商1的市場份額和利潤,使自身獲得競爭優(yōu)勢,搶占更高的市場份額.因此,處于成長期的供應(yīng)商可通過自身優(yōu)勢吸引更多的資金注入,快速實現(xiàn)市場拓展,搶占先機.

表2 供應(yīng)商資金環(huán)境改善的影響

4.3 零售商定價策略的選擇

對于運營能力不同的2個供應(yīng)商提供的產(chǎn)品,零售商可制定相同或不同的零售價格,而定價策略會影響企業(yè)利潤.圖1和圖2分別展示了2個供應(yīng)商生產(chǎn)成本和碳減排效率差異下零售商定價策略變動對各參與者利潤的影響.圖1顯示,隨著供應(yīng)商2生產(chǎn)成本的增加,供應(yīng)商1的成本優(yōu)勢越發(fā)明顯,同等定價策略增加了供應(yīng)商1的利潤,但抑制了供應(yīng)商2的發(fā)展,2個供應(yīng)商向兩極分化發(fā)展.相比差異化定價策略,零售商在同等定價策略下利潤總是更低,且隨著供應(yīng)商生產(chǎn)成本差距的增加,同等定價策略的劣勢越發(fā)明顯.類似地,圖2中,相比差異化定價策略,同等定價策略同樣降低了零售商利潤,使減排效率更優(yōu)的供應(yīng)商1受益更多,供應(yīng)商2更難盈利.因此,面對2個非均衡競爭的供應(yīng)商,零售商應(yīng)該制定差異化定價策略,通過不同的零售價格向消費市場傳遞信息,以滿足不同偏好的消費者需求.

圖1 生產(chǎn)成本差異下零售商定價策略的影響

圖2 減排效率差異下零售商定價策略的影響

4.4 零售商對供應(yīng)商的選擇

利潤的高低是零售商與供應(yīng)商合作方案選擇的關(guān)鍵.當(dāng)c1=8時,由圖3可知,供應(yīng)商2的生產(chǎn)成本高于供應(yīng)商1,相比只與具有成本優(yōu)勢的供應(yīng)商1合作的情形,只要2個供應(yīng)商的生產(chǎn)成本差距不會過于懸殊,供應(yīng)商的競爭行為可為零售商帶來更高的利潤.類似地,根據(jù)圖4可知,當(dāng)η1=6時,供應(yīng)商2的碳減排效率比供應(yīng)商1更低(碳減排成本系數(shù)更高),但零售商應(yīng)該選擇與2個供應(yīng)商同時合作,而不是僅與碳減排效率相對較優(yōu)的供應(yīng)商1合作.這說明,一定條件下,供應(yīng)商的競爭行為可以為零售商帶來更高的利潤.但不難發(fā)現(xiàn),2個競爭供應(yīng)商之間的差距越小,零售商的利潤就越高.因此,面對非均衡的供應(yīng)商,零售商應(yīng)該保持供應(yīng)商之間的競爭關(guān)系,同時要避免2個供應(yīng)商的差距過大,即相近水平的供應(yīng)商競爭是零售商的最優(yōu)選擇.

圖3 生產(chǎn)成本差異下零售商合作策略的影響

圖4 減排效率差異下零售商合作策略的影響

5 結(jié)論

1) 供應(yīng)商較低的生產(chǎn)成本可激勵其加大減排力度,獲得更高的市場份額和利潤.

2) 碳減排效率的提升不會直接為供應(yīng)商帶來利潤增長,但可通過高減排力度實現(xiàn)市場拓展并削弱競爭對手的實力,以此占據(jù)競爭優(yōu)勢.

3) 資金約束的供應(yīng)商應(yīng)考慮資金環(huán)境改善的直接和間接影響.資金約束程度較高時,資金環(huán)境改善的直接影響占主導(dǎo),供應(yīng)商利潤增加；資金約束程度較低時,間接影響占主導(dǎo),供應(yīng)商利潤降低.

4) 對于上游供應(yīng)商的非均衡競爭,零售商應(yīng)保持市場的競爭關(guān)系,選擇與2個水平相近的供應(yīng)商同時合作,并制定差異化定價策略以滿足不同消費者的需求偏好,這也有利于供應(yīng)商市場的健康發(fā)展.