姚 君，陳東彥

(1.哈爾濱理工大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150080；2.黑龍江科技大學(xué) 理學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150022；3.哈爾濱理工大學(xué) 理學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150080)

0 引言

隨著上海、北京等地強(qiáng)力推動(dòng)垃圾分類立法，廢舊產(chǎn)品回收再利用的話題再度“燃爆”社會(huì)，6月住建部印發(fā)《關(guān)于在全國地級(jí)及以上城市全面開展生活垃圾分類工作的通知》，要求截止2020年底全國46個(gè)重點(diǎn)城市基本建成生活垃圾分類處理系統(tǒng)，幾乎覆蓋所有省會(huì)和大型城市。落實(shí)保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源的基本國策，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)成為加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重要著力點(diǎn)。相比生活垃圾分類回收工作，廢舊電子產(chǎn)品分類回收雖然已有一定工業(yè)基礎(chǔ)，且被證明具有廣泛經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，但是由于其資源集中度高、環(huán)境污染危害性大、回收工藝流程復(fù)雜等特點(diǎn)，使其仍需較高的技術(shù)門檻。目前來看，我國廢舊產(chǎn)品的回收與再制造技術(shù)尚未成熟，未來廢舊電子產(chǎn)品分類回收市場(chǎng)仍將具有廣闊的發(fā)展空間，探尋回收和再制造技術(shù)將成為企業(yè)長期發(fā)展的持續(xù)動(dòng)力。據(jù)統(tǒng)計(jì)，工業(yè)企業(yè)通過再制造技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)廢舊產(chǎn)品的循環(huán)再利用[1-2]，同生產(chǎn)產(chǎn)品相比，再制造品可以節(jié)約70%的原材料和60%的能源，而污染物排放可以降低80%以上，在有效節(jié)約資源的同時(shí)還可以獲取可觀的經(jīng)濟(jì)效益[3]。

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初就考慮回收再利用問題，是企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本的重要方式。例如，可口可樂公司從2019年9月起，將具有58年歷史標(biāo)志性的雪碧飲料綠瓶換成新研發(fā)的透明塑料瓶新包裝，從而顯著降低回收再制造成本；施樂公司通過對(duì)復(fù)印機(jī)進(jìn)行一種便于拆卸的設(shè)計(jì)，降低了復(fù)印機(jī)的再制造成本，使資源消耗和廢物產(chǎn)生也減少了3倍[4]；博世公司為其電動(dòng)工具和家用電器開發(fā)了一種價(jià)格低廉的芯片，以便提高從廢舊產(chǎn)品中獲取的零部件質(zhì)量，節(jié)約再制造成本。上述企業(yè)的共同點(diǎn)在于：在產(chǎn)品生產(chǎn)前，企業(yè)進(jìn)行大量的前期研發(fā)投資來降低后續(xù)再制造產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，而且再制造成本的降低程度取決于技術(shù)的研發(fā)水平，REIMANN等[5]將這種方法稱為再制造過程創(chuàng)新(Process Innovation for Remanufacturing, PIR)。

作為一種產(chǎn)品設(shè)計(jì)策略，PIR直接影響再制造品的生產(chǎn)成本，進(jìn)而影響企業(yè)的邊際利潤，因此引起很多學(xué)者的關(guān)注。REIMANN等[5]在制造商考慮PIR投入的情形下，研究了制造商或零售商進(jìn)行再制造的閉環(huán)供應(yīng)鏈最優(yōu)決策問題；WU[6]研究了再制造商的高價(jià)策略和低價(jià)策略對(duì)產(chǎn)品及再制造品的影響；LI等[7]研究了再制造設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響，進(jìn)而誘使壟斷者提供更高質(zhì)量的產(chǎn)品；夏西強(qiáng)等[8]基于原始制造商或再制造商承擔(dān)再制造設(shè)計(jì)費(fèi)用的兩種情形，分析了主動(dòng)再制造設(shè)計(jì)對(duì)廢舊產(chǎn)品回收率及產(chǎn)品銷量的影響。除此以外，文獻(xiàn)[9-11]還研究了權(quán)力結(jié)構(gòu)、再制造渠道和專利保護(hù)等對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈再制造技術(shù)創(chuàng)新策略的影響?？梢?，上述考慮PIR的研究中，并未將再制造過程和回收過程看做相互合作的整體，因此不能從全局出發(fā)有效為企業(yè)的研發(fā)方向和回收相關(guān)決策提供依據(jù)。

在閉環(huán)供應(yīng)鏈中考慮銷售努力和回收努力的研究已經(jīng)取得豐碩成果，一部分學(xué)者分析了銷售努力對(duì)供應(yīng)鏈成員企業(yè)定價(jià)和績效的影響。高舉紅等[12]從零售商負(fù)責(zé)銷售努力出發(fā)，研究了閉環(huán)供應(yīng)鏈的最優(yōu)定價(jià)決策問題，表明低價(jià)促銷策略優(yōu)于綠色營銷策略，還探討了不同渠道領(lǐng)導(dǎo)力量下考慮銷售努力的閉環(huán)供應(yīng)鏈定價(jià)決策問題[13]；李新然等[14]以零售商負(fù)責(zé)銷售努力為前提，構(gòu)建了考慮政府補(bǔ)貼和銷售努力的閉環(huán)供應(yīng)鏈決策模型，表明政府補(bǔ)貼與銷售努力相結(jié)合可以增強(qiáng)再制造的銷售效果；MA等[15]研究零售商負(fù)責(zé)銷售努力時(shí)3種不同回收渠道結(jié)構(gòu)下閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價(jià)決策問題，并探討了零售商的公平關(guān)切行為對(duì)銷售努力的影響；SANE等[16]研究零售商負(fù)責(zé)銷售努力時(shí)，從提高廢舊產(chǎn)品回收和增加消費(fèi)者福利的角度得出制造商主導(dǎo)的閉環(huán)供應(yīng)鏈效率最高，同時(shí)研究了制造商和零售商同時(shí)進(jìn)行銷售努力時(shí)的閉環(huán)供應(yīng)鏈定價(jià)決策問題[17]。一部分學(xué)者分析了回收努力行為對(duì)供應(yīng)鏈成員企業(yè)定價(jià)和績效的影響，張漢江等[18]研究了回收價(jià)格與回收努力水平共同影響閉環(huán)供應(yīng)鏈最優(yōu)決策及協(xié)調(diào)的問題，并探討了政府的補(bǔ)貼政策能有效提高再制造品的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),有效降低廢舊產(chǎn)品掩埋等處理成本,有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境[19]；馮章偉等[20]研究了回收努力下第三方主導(dǎo)型閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價(jià)和回收選擇問題；LIU等[21]研究了回收努力下閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價(jià)決策和逆向渠道選擇問題。上述文獻(xiàn)研究或者單獨(dú)考慮銷售努力，或者僅考慮回收努力，鮮有研究銷售努力與回收努力共同影響下的閉環(huán)供應(yīng)鏈最優(yōu)決策和協(xié)調(diào)問題。在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)背景下，制造商和零售商只有建立合作伙伴關(guān)系，才能實(shí)現(xiàn)雙贏，同時(shí)銷售努力、回收努力會(huì)間接影響PIR，使企業(yè)進(jìn)入良性發(fā)展，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

鑒于此，本文首先構(gòu)建了同時(shí)考慮市場(chǎng)努力(包括銷售努力和回收努力)與PIR投入閉環(huán)供應(yīng)鏈的利潤決策模型；然后運(yùn)用博弈論的研究方法得出集中式與分散式下閉環(huán)供應(yīng)鏈決策的均衡結(jié)果，同時(shí)分析了零售商的銷售努力行為、制造商的回收努力行為、消費(fèi)者的環(huán)保意識(shí)和PIR投入對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈中各成員企業(yè)的均衡結(jié)果及系統(tǒng)績效的影響；最后，采用兩部定價(jià)和“收益共享—成本共擔(dān)”協(xié)調(diào)機(jī)制實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)供應(yīng)鏈整體的最優(yōu)化。

1 模型構(gòu)建與求解

1.1 問題描述與簡(jiǎn)化假設(shè)

假設(shè)本文研究的閉環(huán)供應(yīng)鏈成員企業(yè)包括一個(gè)制造商和一個(gè)零售商，制造商屬于渠道領(lǐng)導(dǎo)者，并與下游零售企業(yè)之間的信息完全對(duì)稱，且制造商和零售商存在Stackelberg博弈關(guān)系。在正向供應(yīng)鏈中，生產(chǎn)產(chǎn)品的制造商有機(jī)會(huì)通過技術(shù)創(chuàng)新(如拆卸設(shè)計(jì))降低再制造的可變成本；零售商向制造商訂購產(chǎn)品，并將其銷售給最終客戶，為了擴(kuò)大產(chǎn)品銷量，零售商會(huì)投入一定銷售努力成本。在逆向供應(yīng)鏈中，為了便于制造商評(píng)估回收廢舊產(chǎn)品的質(zhì)量并能夠盡快投入再制造過程，本文假設(shè)由制造商負(fù)責(zé)回收的渠道結(jié)構(gòu)最有效[5]，而且為了加強(qiáng)廢舊產(chǎn)品的回收量，制造商在回收過程中會(huì)投入一定回收努力成本。假設(shè)回收產(chǎn)品都能進(jìn)行再制造生產(chǎn)，且新產(chǎn)品與再制造產(chǎn)品無差異，即消費(fèi)者對(duì)兩種產(chǎn)品的認(rèn)可程度一致[22-23]。

基于以上假設(shè)，參照文獻(xiàn)[12]的研究，假設(shè)零售商具有銷售努力行為時(shí)的閉環(huán)供應(yīng)鏈需求函數(shù)為

D(p,er)=a-β1p+λ1er。

(1)

其中為了保證零售商的市場(chǎng)需求量符合實(shí)際情況，需滿足0≤a-β1p+λ1er≤a。

參照文獻(xiàn)[21，24]的研究，假設(shè)制造商具有回收努力行為時(shí)的閉環(huán)供應(yīng)鏈回收數(shù)量函數(shù)為

G(m,em)=μ(a-β1p+λ1er)+β2m+λ2em。

(2)

文中用到的符號(hào)描述及假設(shè)如表1所示。

表1 符號(hào)描述及假設(shè)

續(xù)表1

需要說明的是，文中上標(biāo)C表示集中式?jīng)Q策模型下的各種表達(dá)式及均衡結(jié)果，D表示分散式?jīng)Q策模型下的各種表達(dá)式及均衡結(jié)果，TP和RC分別表示兩部定價(jià)契約和“收益共享—成本共擔(dān)”契約下決策模型D的各種表達(dá)式和均衡結(jié)果。

根據(jù)以上問題描述和基本假設(shè)，作為理性決策者的制造商和零售商在追求自身收益最大化時(shí)的利潤函數(shù)分別為：

πm(w,g,m,em)=(w-cm)(a-β1p+λ1er)+

(cm-cr-m)[μ(a-β1p+λ1er)+

(3)

(4)

1.2 基于市場(chǎng)努力與PIR投入的閉環(huán)供應(yīng)鏈最優(yōu) 決策模型

(1)集中式?jīng)Q策模型(C模型)

在集中式?jīng)Q策下，所有成員企業(yè)以整個(gè)閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的總利潤最大化為決策準(zhǔn)則，共同確定產(chǎn)品的零售價(jià)格p、銷售努力水平er、廢舊產(chǎn)品的回收價(jià)格m、回收努力水平em和PIR投入水平g。此時(shí)，整個(gè)閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的總利潤函數(shù)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

根據(jù)式(1)和式(2)，求得產(chǎn)品的最大市場(chǎng)需求量和廢舊產(chǎn)品的最大回收量分別為：

(11)

(12)

最后，將式(6)～式(10)分別代入式(5)，可得系統(tǒng)整體的最大利潤為

(13)

因?yàn)榛厥諆r(jià)格滿足mC*>0，再制造單位成本滿足cr=cm-rgC>0，產(chǎn)品市場(chǎng)需求量與廢舊產(chǎn)品回收量滿足DC*>GC*，且海塞矩陣負(fù)定，所以得到定理1。定理1保證了集中式?jīng)Q策下系統(tǒng)整體總利潤函數(shù)的凹性，即閉環(huán)供應(yīng)鏈存在最優(yōu)解，同時(shí)滿足了分散式?jīng)Q策下存在唯一最優(yōu)解的條件。

(2)分散式?jīng)Q策模型(D模型)

在分散式?jīng)Q策下，閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)中的所有成員均以實(shí)現(xiàn)自身利潤最大化為決策目標(biāo)，此時(shí)各成員企業(yè)的決策順序?yàn)椋褐圃焐淌紫刃籍a(chǎn)品的批發(fā)價(jià)w、PIR投入水平g、廢舊產(chǎn)品回收價(jià)m和回收努力水平em，然后零售商根據(jù)制造商的決策變量確定產(chǎn)品的零售價(jià)p和銷售努力水平er。

(14)

(15)

(16)

(17)

將式(14)～式(17)分別代入p和er，可得零售商的最優(yōu)零售價(jià)格和最優(yōu)銷售努力水平分別為：

(18)

(19)

根據(jù)式(1)和式(2)，可得分散式?jīng)Q策下產(chǎn)品的最大市場(chǎng)需求量和廢舊產(chǎn)品的最大回收量分別為：

(20)

(21)

將式(14)～式(19)分別代入式(3)和式(4)，可得主導(dǎo)制造商和零售商的最大利潤分別為：

(22)

(23)

2 模型均衡結(jié)果的分析與比較

結(jié)論1表明，隨著銷售努力效應(yīng)的增大，零售商的零售價(jià)格和銷售努力水平，制造商的回收價(jià)格、回收努力水平和PIR投入水平，以及產(chǎn)品市場(chǎng)需求量與廢舊產(chǎn)品回收量均增大，制造商、零售商及系統(tǒng)整體的利潤也隨之增加。

該結(jié)論揭示，閉環(huán)供應(yīng)鏈中的各成員企業(yè)均通過增加銷售努力效應(yīng)獲得了更大利潤。首先對(duì)于零售商，由于其銷售努力行為加大了投資成本，為了避免自身利益受損，零售商將通過提高產(chǎn)品價(jià)格來增加收益；其次，增加銷售努力效應(yīng)有利于提高產(chǎn)品市場(chǎng)需求量，從而擴(kuò)大產(chǎn)品的市場(chǎng)占有份額，這將激勵(lì)制造商通過提高廢舊產(chǎn)品回收價(jià)格的策略獲得更大的廢舊品回收量，同時(shí)促進(jìn)制造商加強(qiáng)自身的PIR投入水平，從而節(jié)約更多的再制造成本，最終增大供應(yīng)鏈中各成員企業(yè)及系統(tǒng)整體的利潤。該研究結(jié)果與高舉紅等[12]研究考慮產(chǎn)品綠色度和銷售努力的閉環(huán)供應(yīng)鏈決策所得到的結(jié)論一致。

結(jié)論2表明，隨著回收努力效應(yīng)的增大，零售商的零售價(jià)降低，但其銷售努力水平、制造商的回收價(jià)格、回收努力水平與PIR投入水平，以及產(chǎn)品市場(chǎng)需求量與廢舊產(chǎn)品回收量均增大，制造商、零售商及系統(tǒng)整體的利潤也隨之增加。

該結(jié)論進(jìn)一步揭示，增加回收努力效應(yīng)有利于增大閉環(huán)供應(yīng)鏈中各成員企業(yè)及系統(tǒng)整體利潤。對(duì)于具有回收努力行為的制造商，增加回收努力效應(yīng)有利于提高廢舊產(chǎn)品回收量，從而增加主導(dǎo)制造商在產(chǎn)品再制造過程中的收益，進(jìn)而增加制造商PIR投入水平，形成良性循環(huán)。同時(shí)作為渠道領(lǐng)導(dǎo)者，為了讓利于供應(yīng)鏈中的其他成員，制造商會(huì)采取降低自身批發(fā)價(jià)的策略，間接導(dǎo)致零售商的零售價(jià)隨之降低，從而提高產(chǎn)品的市場(chǎng)需求量，使供應(yīng)鏈中的所有成員企業(yè)及系統(tǒng)整體利潤得到提高。該研究結(jié)果同馮章偉等[20]研究第三方主導(dǎo)的兩級(jí)再制造閉環(huán)供應(yīng)鏈中得到的結(jié)論一致。

結(jié)論3表明，隨著PIR投入效應(yīng)的增加，產(chǎn)品的再制造成本、批發(fā)價(jià)和零售價(jià)均降低，而制造商的PIR投入水平以及產(chǎn)品市場(chǎng)需求量與廢舊產(chǎn)品回收量均增大，制造商、零售商和系統(tǒng)整體的利潤也隨之增加。原因是，投入PIR有利于降低廢舊產(chǎn)品的再制造成本，使制造商在再制造過程中獲取更大收益；另外，再制造成本的降低直接影響了生產(chǎn)產(chǎn)品的總成本，從而有利于供應(yīng)鏈成員企業(yè)的定價(jià)決策。閉環(huán)供應(yīng)鏈的決策者應(yīng)該有長遠(yuǎn)的決策目標(biāo)，短期內(nèi)投入PIR能夠使收益更加持久。

結(jié)論4表明，隨著消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)和零售價(jià)降低，零售商銷售努力水平、制造商回收努力水平以及產(chǎn)品市場(chǎng)需求量與廢舊產(chǎn)品回收量均提高，制造商、零售商和系統(tǒng)整體利潤也隨之增加。

該結(jié)論揭示，消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈的最優(yōu)定價(jià)決策、各成員企業(yè)及系統(tǒng)整體利潤最大化均有利，無論從政府倡導(dǎo)環(huán)境保護(hù)、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，還是從企業(yè)獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益角度出發(fā)，都應(yīng)該大力提高消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)，意識(shí)決定行為，提高人們環(huán)保意識(shí)才是成功的關(guān)鍵。

結(jié)論5表明，主導(dǎo)者制造商總是獲得比零售商更多的渠道利潤。原因是，作為供應(yīng)鏈中的渠道領(lǐng)導(dǎo)者，制造商擁有更高的地位和更大的話語權(quán)，通?？梢垣@得較其他成員更大的利潤；其次，制造商在閉環(huán)供應(yīng)鏈中不僅負(fù)責(zé)產(chǎn)品生產(chǎn)和廢舊產(chǎn)品的再制造工作，還承擔(dān)了廢舊產(chǎn)品的回收工作，有利于其對(duì)回收的廢舊產(chǎn)品進(jìn)行PIR投入研究，從而有效降低再制造成本?？梢?，制造商在整個(gè)供應(yīng)鏈中發(fā)揮著重要的作用，其收益來源比零售商更加豐富。

結(jié)論6表明，相比于分散式?jīng)Q策，集中決策下的零售價(jià)格更低，廢舊產(chǎn)品的回收價(jià)格，以及閉環(huán)供應(yīng)鏈中的銷售努力水平、回收努力水平和PIR投入水平均更高，產(chǎn)品的市場(chǎng)需求量和廢舊產(chǎn)品回收量也更大，而且集中式?jīng)Q策下閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)總利潤也總是高于分散式?jīng)Q策下的總利潤。該結(jié)論表明，從擴(kuò)大產(chǎn)品需求量和增強(qiáng)廢舊產(chǎn)品回收效果的角度，采用集中式?jīng)Q策的閉環(huán)供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)總是最優(yōu)的。

3 閉環(huán)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)策略研究

分散式?jīng)Q策會(huì)導(dǎo)致閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)產(chǎn)生雙重邊際效應(yīng)，從而無法使各成員企業(yè)的決策達(dá)到最優(yōu)。為此本章通過兩部定價(jià)契約和“收益共享—成本共擔(dān)”契約對(duì)制造商與零售商之間的收益進(jìn)行合理分配，以消除雙重邊際效應(yīng)對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)造成的損失。

3.1 兩部定價(jià)契約(TP模型)

兩部定價(jià)契約的協(xié)調(diào)過程如下：首先，為了使產(chǎn)品的零售價(jià)格能夠達(dá)到集中式?jīng)Q策的水平，主導(dǎo)制造商會(huì)向零售商提供一個(gè)較低的批發(fā)價(jià)格w，使零售商的零售價(jià)達(dá)到pC*；其次，為了彌補(bǔ)主導(dǎo)制造商為實(shí)現(xiàn)閉環(huán)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)而犧牲的部分利潤，零售商將會(huì)向制造商支付一筆固定費(fèi)用FTP。在該契約下，制造商與零售商的利潤函數(shù)分別為：

(24)

s.t.

(w-cm)D+(cm-cr-m)G-δg2-

在上述約束條件下求解兩部定價(jià)契約下的決策模型，可得契約協(xié)調(diào)后制造商的批發(fā)價(jià)

(25)

進(jìn)一步求得制造商、零售商和系統(tǒng)整體的利潤分別為：

(26)

(27)

(28)

3.2 “收益共享—成本共擔(dān)”契約(RC模型)

“收益共享—成本共擔(dān)”契約的協(xié)調(diào)過程如下：首先，根據(jù)收益共享思想，假設(shè)零售商將銷售利潤以一定比例分享給制造商，零售商獲得的銷售利潤比例為x，則制造商獲得的銷售利潤比例為1-x，x∈(0,1)；根據(jù)成本共擔(dān)思想，假設(shè)制造商為零售商分擔(dān)一定比例的銷售努力投入成本，零售商自身承擔(dān)的銷售努力投入成本比例為y，則制造商為零售商分擔(dān)的銷售努力投入成本比例為1-y，y∈(0,1)。在該契約下，制造商和零售商的利潤函數(shù)分別為：

(1-x)(p-w)D+(cm-cr-m)G-

(29)

s.t.

(w-cm)D+(cm-cr-m)G+(1-x)

在上述約束條件下求解“收益共享—成本共擔(dān)”契約下的決策模型，可得契約協(xié)調(diào)后制造商的批發(fā)價(jià)

(30)

進(jìn)一步可得制造商、零售商和系統(tǒng)整體的利潤分別為：

(31)

(32)

(33)

可見，在兩部定價(jià)契約和“收益共享—成本共擔(dān)”契約的改進(jìn)下，產(chǎn)品的最優(yōu)批發(fā)價(jià)、零售價(jià)均降低，零售商的銷售努力水平、制造商的回收努力水平和PIR投入水平均提高，進(jìn)而增加了產(chǎn)品市場(chǎng)需求量和廢舊產(chǎn)品的最大回收量；另外，在上述兩種契約協(xié)調(diào)下，制造商和零售商的利潤均增加，使閉環(huán)供應(yīng)鏈所有成員企業(yè)實(shí)現(xiàn)了共贏，同時(shí)使系統(tǒng)整體總利潤達(dá)到集中式?jīng)Q策的水平，整個(gè)閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)達(dá)到最佳狀態(tài)。

結(jié)論7表明，在兩部定價(jià)契約和“收益共享—成本共擔(dān)”契約的改進(jìn)下，產(chǎn)品的最優(yōu)批發(fā)價(jià)、零售價(jià)均降低，零售商的銷售努力水平、制造商的回收努力水平和PIR投入水平均提高，進(jìn)而增加了產(chǎn)品的市場(chǎng)需求量和廢舊產(chǎn)品的最大回收量，有效改善了制造商和零售商的利潤，使閉環(huán)供應(yīng)鏈所有成員企業(yè)實(shí)現(xiàn)了共贏，同時(shí)系統(tǒng)整體總利潤達(dá)到集中式?jīng)Q策的水平，整個(gè)閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)達(dá)到最佳狀態(tài)。值得一提的是，在上述兩種契約協(xié)調(diào)下，制造商重新制定的批發(fā)價(jià)相同(即wTP*=wRC*)，該結(jié)論表明，為了有效協(xié)調(diào)閉環(huán)供應(yīng)鏈，制造商在兩種協(xié)調(diào)機(jī)制下需要付出的成本相當(dāng)。

4 數(shù)值仿真分析

本章將通過數(shù)值仿真對(duì)上述主要結(jié)論進(jìn)行分析和驗(yàn)證，具體如下：①從企業(yè)的角度分析了供應(yīng)鏈成員的市場(chǎng)努力行為，以及PIR投入對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈均衡結(jié)果和成員利潤的影響；②從消費(fèi)者的角度分析了消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈成員的定價(jià)決策和利潤的影響；③驗(yàn)證了兩部定價(jià)契約和“收益共享—成本共擔(dān)”契約對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)的有效性。

參數(shù)設(shè)定應(yīng)滿足理論模型中的假設(shè)條件，假設(shè)a=400，cm=50，cr=30，δ=100，θ=80，η=60，β1=6，β2=5。當(dāng)分析銷售努力效應(yīng)λ1和回收努力效應(yīng)λ2時(shí)，設(shè)消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)μ=0.4，PIR投入效應(yīng)r=8；當(dāng)分析PIR投入效應(yīng)r和消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)μ時(shí)，設(shè)λ1=5，λ2=4。仿真結(jié)果如圖1～圖4以及表2、表3所示。

表2 參數(shù)r對(duì)不同決策模型下閉環(huán)供應(yīng)鏈均衡 結(jié)果和成員利潤的影響

4.1 各參數(shù)對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈均衡結(jié)果和成員利潤的 影響

(1)參數(shù)λ1，λ2對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈均衡結(jié)果和成員利潤的影響

通過圖1和圖2可以驗(yàn)證前文得到的結(jié)論：①無論在集中式還是分散式?jīng)Q策下，市場(chǎng)努力投入(包括銷售努力和回收努力)對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈的最優(yōu)定價(jià)決策，以及各成員企業(yè)和系統(tǒng)整體利潤的最大化均有利；②集中式?jīng)Q策下的定價(jià)決策和系統(tǒng)整體利潤總是優(yōu)于分散式?jīng)Q策下的情形；③當(dāng)采用分散式?jīng)Q策時(shí)，主導(dǎo)者制造商的利潤始終高于零售商。因此驗(yàn)證了結(jié)論1、結(jié)論2、結(jié)論5和結(jié)論6。

由圖1可見，增加銷售努力效應(yīng)或回收努力效應(yīng)均有助于提高產(chǎn)品的市場(chǎng)需求量和廢舊產(chǎn)品回收量(相比市場(chǎng)需求，回收努力的投入對(duì)廢舊產(chǎn)品回收量的影響更為明顯)，有效增加產(chǎn)品的正向銷售與廢舊產(chǎn)品逆向回收兩部分收益，使閉環(huán)供應(yīng)鏈成員和系統(tǒng)整體利潤最大化。因此，閉環(huán)供應(yīng)鏈的決策者應(yīng)該加強(qiáng)市場(chǎng)努力的投入效率，降低相應(yīng)的投入成本，為供應(yīng)鏈成員創(chuàng)造更大的利潤。

(2)參數(shù)r對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈均衡結(jié)果和成員利潤的影響

由表2可見，相比集中式?jīng)Q策，分散式?jīng)Q策下廢舊產(chǎn)品的再制造成本和產(chǎn)品的零售價(jià)更高，而PIR投入水平、產(chǎn)品市場(chǎng)需求量、廢舊產(chǎn)品回收量和系統(tǒng)整體利潤均更低。原因是，分散式?jīng)Q策下的閉環(huán)供應(yīng)鏈具有運(yùn)營效率低下、投資成本過高的特點(diǎn)，比整合的閉環(huán)供應(yīng)鏈更適合進(jìn)行再制造資金投入。本文結(jié)果也進(jìn)一步表明，制造商的PIR投入有利于降低廢舊產(chǎn)品的再制造成本，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)需求量和廢舊產(chǎn)品回收量，使閉環(huán)供應(yīng)鏈在再制造過程中獲得更大的收益。因此，對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈而言，PIR投入是一個(gè)節(jié)約成本、提供全面可持續(xù)性利益的機(jī)會(huì)，供應(yīng)鏈決策者應(yīng)該有長遠(yuǎn)的決策目標(biāo)，加強(qiáng)PIR的投入水平和效率，以短期投資換取更加持久的收益，從而提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。該結(jié)論進(jìn)一步驗(yàn)證了結(jié)論3。

(3)參數(shù)μ對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈均衡結(jié)果和成員利潤的影響

由圖3和圖4可見，消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈最優(yōu)決策的影響如下：隨著消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，產(chǎn)品零售價(jià)降低，產(chǎn)品市場(chǎng)需求和廢舊產(chǎn)品回收量提高，有效實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)供應(yīng)鏈成員和系統(tǒng)整體利潤最大化，因此要大力加強(qiáng)消費(fèi)者的環(huán)保意識(shí)。該結(jié)論進(jìn)一步驗(yàn)證了結(jié)論4。

若要增強(qiáng)人們的環(huán)保意識(shí)，可以從以下幾點(diǎn)出發(fā)：①加強(qiáng)環(huán)保宣傳力度，積極營造環(huán)保輿論氛圍，逐步建立以教育部門為主導(dǎo)、環(huán)境部門積極配合的教育體制，從根本上提高全民環(huán)保意識(shí)；②在日常生活中加強(qiáng)理論與實(shí)踐的結(jié)合，利用多種媒體途徑系統(tǒng)闡述人與自然關(guān)系，對(duì)比分析環(huán)境保護(hù)成果與環(huán)境污染現(xiàn)狀，使人們切實(shí)感覺到環(huán)境問題就在身邊；③建立健全各項(xiàng)環(huán)保規(guī)章制度和立法工作，加強(qiáng)環(huán)境問題執(zhí)法，構(gòu)建全民約束的環(huán)保體制，將環(huán)保提到法制日程上來。

4.2 不同協(xié)調(diào)策略下的有效性分析

本節(jié)主要對(duì)前文提出的兩部定價(jià)契約和“收益共享—成本共擔(dān)”契約的協(xié)調(diào)有效性進(jìn)行分析驗(yàn)證。仍然采用上述參數(shù)設(shè)定，為了保證閉環(huán)供應(yīng)鏈實(shí)現(xiàn)有效協(xié)調(diào)，需要滿足下列條件：

(1)當(dāng)采用兩部定價(jià)契約時(shí)，制造商制定產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)wTP*=47.36，且FTP∈[307.96,450.66]，在此基礎(chǔ)上假設(shè)零售商對(duì)制造商的轉(zhuǎn)移支付FTP=400。

上述分散式、集中式及兩種契約協(xié)調(diào)后的均衡結(jié)果如表3所示。可見，通過設(shè)計(jì)兩部定價(jià)和“收益共享—成本共擔(dān)”契約協(xié)調(diào)，產(chǎn)品的最優(yōu)批發(fā)價(jià)、零售價(jià)均降低，市場(chǎng)努力水平、PIR投入水平、產(chǎn)品市場(chǎng)需求量和廢舊產(chǎn)品的最優(yōu)回收量均提高；閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)中所有成員企業(yè)的利潤均得到改善，系統(tǒng)整體總利潤達(dá)到集中式?jīng)Q策下的水平。因此，兩部定價(jià)契約和“收益共享—成本共擔(dān)”契約均可達(dá)到協(xié)調(diào)閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)和實(shí)現(xiàn)成員企業(yè)共贏的目的。

表3 不同決策類型下的閉環(huán)供應(yīng)鏈均衡結(jié)果

5 結(jié)束語

本文針對(duì)由單個(gè)制造商和單個(gè)零售商構(gòu)成的兩階段閉環(huán)供應(yīng)鏈，在廢舊產(chǎn)品回收量同時(shí)受市場(chǎng)需求、回收價(jià)格和回收努力水平影響的情況下，采用博弈論研究了集中式與分散式模型下的最優(yōu)決策，分析了供應(yīng)鏈成員的市場(chǎng)努力與PIR投入行為，以及消費(fèi)者的環(huán)保意識(shí)對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈最優(yōu)決策的影響，并以集中式?jīng)Q策下的水平為目標(biāo)，建立了基于兩部定價(jià)和“收益共享—成本共擔(dān)”的協(xié)調(diào)機(jī)制，主要結(jié)論如下：

(1)相比分散式?jīng)Q策，集中決策下的零售價(jià)更低，廢舊產(chǎn)品的回收價(jià)、供應(yīng)鏈成員的銷售努力水平、回收努力水平和PIR投入水平均更高，產(chǎn)品的市場(chǎng)需求量、廢舊產(chǎn)品的回收量和閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)總利潤均更大。

(2)供應(yīng)鏈成員的市場(chǎng)努力水平、PIR投入水平和消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)的提高，對(duì)各成員企業(yè)的最優(yōu)定價(jià)決策、產(chǎn)品的市場(chǎng)需求、廢舊產(chǎn)品的回收和系統(tǒng)整體績效均有利。

(3)分散式?jīng)Q策下的主導(dǎo)制造商總能獲得較其他成員更多的渠道利潤。

(4)在制造商和零售商愿意接受的契約參數(shù)范圍內(nèi)，兩部定價(jià)契約與“收益共享—成本共擔(dān)”契約均可有效實(shí)現(xiàn)閉環(huán)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)，使其達(dá)到集中式?jīng)Q策的水平，而且兩種協(xié)調(diào)機(jī)制下制造商重新制定的批發(fā)價(jià)相當(dāng)。

有別于已有文獻(xiàn)，本文研究了同時(shí)考慮市場(chǎng)努力與PIR投入的閉環(huán)供應(yīng)鏈定價(jià)決策和協(xié)調(diào)問題，為閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價(jià)決策和協(xié)調(diào)提供了一定理論參考，但還有許多問題值得進(jìn)一步探究，例如考慮成員企業(yè)間的信息不對(duì)稱情形、市場(chǎng)需求的不確定情形以及同層成員企業(yè)存在競(jìng)爭(zhēng)行為的情形，這些問題將是未來的研究方向。