【摘" 要】為了對比分析上游供應(yīng)商不同生態(tài)研發(fā)模式對于整條供應(yīng)鏈的影響效果，論文基于上游兩個供應(yīng)商不同的生態(tài)設(shè)計研發(fā)模式構(gòu)建不同的博弈模型，研究不同模式下不同主體最佳研發(fā)努力程度及最優(yōu)決策，進一步分析不同的生態(tài)設(shè)計研發(fā)模式對低碳供應(yīng)鏈的競爭、經(jīng)濟效益、環(huán)境效益以及消費者福利的影響并進行比較。研究主要發(fā)現(xiàn)：分散決策模式不利于整體供應(yīng)鏈綠色程度提高，且產(chǎn)品的綠色研發(fā)努力系數(shù)在集中決策模式下效果最佳；供應(yīng)鏈同時展開生態(tài)設(shè)計的價值創(chuàng)造要高于單獨展開生態(tài)設(shè)計時的各自收益；政府對低碳產(chǎn)品的補貼力度越大，對環(huán)境造成的影響越小。以上結(jié)論為上下游企業(yè)選擇合適的生態(tài)設(shè)計研發(fā)模式，實現(xiàn)整體經(jīng)濟環(huán)境效益最優(yōu)提供決策依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】低碳供應(yīng)鏈；綠色設(shè)計；博弈論

【中圖分類號】F273；F224.32" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "【文獻標(biāo)志碼】A" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "【文章編號】1673-1069（2024）10-0058-03

1 引言

隨著低碳環(huán)保得到社會越來越廣泛的支持和重視，低碳化運營已經(jīng)成為企業(yè)在市場競爭中建立優(yōu)勢的重要途徑。2020年3月國家發(fā)展改革委、司法部印發(fā)的《關(guān)于加快建立綠色生產(chǎn)和消費法規(guī)政策體系的意見》提出了推行綠色設(shè)計、發(fā)展工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟、推進農(nóng)業(yè)服務(wù)業(yè)綠色發(fā)展、推行綠色生活方式等多項任務(wù)[1]。為了有效實現(xiàn)降低碳排放總量的目標(biāo)，我國于2021年2月1日正式啟動全國碳市場發(fā)電行業(yè)第一個履約周期，并不斷擴大碳市場覆蓋范圍。在碳交易市場制度運營的管制下，高排放、高能耗型企業(yè)都將在規(guī)定限額的碳排放量下進行生產(chǎn)運營，對其生產(chǎn)運營模式產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響[2]。相對應(yīng)的，企業(yè)的生產(chǎn)決策變得更為復(fù)雜，其所在的供應(yīng)鏈在進行契約設(shè)計時，會面臨更大的挑戰(zhàn)。

在政府管制和消費者綠色偏好的雙重導(dǎo)向下，越來越多的生產(chǎn)商和供應(yīng)商選擇進行低碳投資以推進其生態(tài)設(shè)計研發(fā)。如首鋼在自身實行降碳措施的同時，資本投資上游企業(yè)來探索供應(yīng)鏈能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化路徑和促進整體供應(yīng)鏈綠色化、低碳化發(fā)展。然而同低碳供應(yīng)鏈上企業(yè)的其他一次性投入技術(shù)減排投資相比，生態(tài)設(shè)計研發(fā)常常由于前期投入較大，導(dǎo)致企業(yè)不僅要承擔(dān)巨額的投資費用還要承受相應(yīng)的投資風(fēng)險。例如，格力曾經(jīng)投資超過10億元資金用于空調(diào)等電器的綠色研發(fā)。因此，供應(yīng)鏈上下游企業(yè)之間難免會因為生態(tài)設(shè)計研發(fā)成本而產(chǎn)生成本分擔(dān)和利潤分配的沖突，導(dǎo)致低碳供應(yīng)鏈的上下游生產(chǎn)決策變得更為復(fù)雜，契約設(shè)計時也會面臨更大的難題。此外，由于不同企業(yè)的低碳投資認(rèn)知水平和自身綠色研發(fā)努力程度存在的差異，供應(yīng)鏈上的生態(tài)設(shè)計研發(fā)更多的是供應(yīng)商和生產(chǎn)商各自開展綠色研發(fā)，以提升整條供應(yīng)鏈的綠色程度。上下游同時開展某項生態(tài)設(shè)計研發(fā)的情形并不普遍，生產(chǎn)商和供應(yīng)商的生態(tài)設(shè)計研發(fā)模式在環(huán)境方面的協(xié)作實踐水平不高。目前對于上下游供應(yīng)鏈中的供應(yīng)商是否進行生態(tài)設(shè)計的問題，缺少對整體供應(yīng)鏈的影響和不同模式下的效益比較分析。

2 模型建立

2.1 問題描述

本文考慮由生產(chǎn)同一個零部件產(chǎn)品的兩個供應(yīng)商和一個生產(chǎn)商構(gòu)成的供應(yīng)鏈系統(tǒng)，根據(jù)兩個供應(yīng)商是否進行產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計，是否在產(chǎn)品供應(yīng)生產(chǎn)初期考慮產(chǎn)品的環(huán)境保護進行綠色研發(fā)的情況來分析其對于整個供應(yīng)鏈系統(tǒng)的影響。根據(jù)企業(yè)調(diào)研，目前存在供應(yīng)鏈生態(tài)設(shè)計模式基本為：一是零部件供應(yīng)商1和零部件供應(yīng)商2都跳過產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計環(huán)節(jié)，只生產(chǎn)普通的零部件產(chǎn)品出售給生產(chǎn)商，然后生產(chǎn)商對應(yīng)生產(chǎn)出普通產(chǎn)品在消費市場上售賣給消費者；二是兩個零部件供應(yīng)商互不商量各自決策，都選擇獨自進行零部件產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計，生產(chǎn)商對兩種零部件產(chǎn)品進行選擇生產(chǎn)，消費者接著根據(jù)其偏好進行購買選擇；三是零部件供應(yīng)商和生產(chǎn)商集中決策，合作決定上下游產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計環(huán)節(jié)?；诖吮尘埃瑸榱藢Ρ炔煌G色生態(tài)設(shè)計模式對于單件零部件售價、需求量、收益等的影響，本文以上述3種產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計研發(fā)模式為基礎(chǔ)，構(gòu)建供應(yīng)商不進行產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計、同時進行產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計和集中決策下進行產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計的博弈模型，該模型由兩個零部件供應(yīng)商和一個生產(chǎn)商組成。通過對比分析，確定進行產(chǎn)品綠色研發(fā)設(shè)計的最優(yōu)模式，并分析供應(yīng)商產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計水平對于供應(yīng)鏈競爭的影響。

2.2 模型符號

本文用到的模型符號及其說明，具體見表1。

2.3 需求函數(shù)

這里參考供應(yīng)鏈管理研究中一個經(jīng)典常見的市場需求模型，具體可見文獻[3]的描述，市場需求函數(shù)如下：

qi=Q-pi+gτiw+gτiM=Q-pi+g（τiw+τiM）

其中i∈{N，Y}，表示消費者對于產(chǎn)品價格的敏感程度；g表示消費者的環(huán)保接受程度，g越大說明消費者的環(huán)保意識越高。其中，ggt;0表示消費者的環(huán)保接受程度對于生態(tài)設(shè)計研發(fā)產(chǎn)品的需求具有正向影響，且結(jié)合實際情況發(fā)現(xiàn)，消費者對于單位產(chǎn)品的價格敏感系數(shù)要大于單位產(chǎn)品環(huán)保程度的接受系數(shù)，即？琢gt;ggt;0。

2.4 模型建立

零部件供應(yīng)商都不進行產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計：

πNw1=（wN1-c1）（Q-pN）

πNw2=（wN2-c2）（Q-pN）

πNM=（pN-wN1-wN2）（Q-pN）

零部件供應(yīng)商進行產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計：

πYw1=（wY1-c1）（Q-pY）-

πYw2=（wY2-c2）（Q-pY）

πYM=（pY-wY1-wY2+τY）（Q-pY）

集中決策時：

πC=（pC-c1-c2+τC）（Q-pC）-

3 模型分析

結(jié)論1 ，不同產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計的情形對單位零部件價格的影響：wN1lt;wY1，wN2lt;wY2。

結(jié)論1說明，在零部件供應(yīng)商進行零部件產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計和堅持綠色研發(fā)的過程中，會將零部件產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計產(chǎn)生的綠色成本轉(zhuǎn)移到零部件產(chǎn)品的定價上——零部件供應(yīng)商會通過提高產(chǎn)品售價來想方設(shè)法均攤綠色研發(fā)成本，提高收益。當(dāng)零部件供應(yīng)商進行產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計時，雖然會增強其在產(chǎn)品市場中的市場競爭力，贏得有綠色環(huán)保偏好的顧客青睞，從而使銷售量不斷提高。但是正是由于生態(tài)設(shè)計的過程會增加成本才導(dǎo)致綠色設(shè)計的單位零部件產(chǎn)品價格一定會高于不進行綠色設(shè)計的單位零部件產(chǎn)品價格。

零部件產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的綠色研發(fā)成本系數(shù)不僅會對其單位產(chǎn)品價格產(chǎn)生影響，而且會影響零部件供應(yīng)商和生產(chǎn)商的綠色設(shè)計積極性?？紤]到生態(tài)設(shè)計過程中的成本問題，一旦生態(tài)設(shè)計的成本系數(shù)過大使得綠色成本超過經(jīng)濟收益，那么生態(tài)設(shè)計帶來的經(jīng)濟效果就會呈現(xiàn)邊際遞減的趨勢，打擊零部件供應(yīng)商的綠色環(huán)保積極性。與此同時綠色研發(fā)成本系數(shù)過高會影響生產(chǎn)商在產(chǎn)品制造過程對產(chǎn)品是否采用綠色制造方式的偏好產(chǎn)生影響，相對降低生產(chǎn)商的產(chǎn)品綠色環(huán)保努力程度。

結(jié)論2，不同產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計的情形對于產(chǎn)品市場需求量的影響：qNlt;qY。

結(jié)論2說明，在當(dāng)代越來越重視綠色低碳環(huán)保的社會理念影響下，不進行生態(tài)設(shè)計的零部件供應(yīng)商的銷量會低于進行生態(tài)設(shè)計的供應(yīng)商。越來越多的消費者的綠色觀念在不斷提升，甚至有相當(dāng)一部分消費者愿意為低碳產(chǎn)品買單，這種綠色消費理念正在潛移默化影響生產(chǎn)商和供應(yīng)商考慮自己的生產(chǎn)環(huán)節(jié)是否對環(huán)境有益。顧客的環(huán)保偏好和綠色低碳的行為選擇會影響零部件供應(yīng)商和生產(chǎn)商的供應(yīng)鏈運作優(yōu)化，也是零部件供應(yīng)商企業(yè)橫向競爭的關(guān)鍵因素之一。

零部件產(chǎn)品的市場需求量會受到單位零部件產(chǎn)品的綠色設(shè)計努力程度的影響，零部件市場需求量與其單位綠色設(shè)計努力程度基本成正比關(guān)系。消費者在購買過程中會持續(xù)關(guān)注產(chǎn)品的綠色程度，產(chǎn)品的綠色程度高低很大一部分取決于零部件供應(yīng)商和生產(chǎn)商在生產(chǎn)過程中的綠色設(shè)計努力程度。綠色設(shè)計努力程度越大，最終產(chǎn)品的綠色度就會越高。隨著消費者對產(chǎn)品綠色敏感度不斷提升，產(chǎn)品的綠色度越高，其市場需求量勢必會隨之增加。在綠色低碳消費理念和環(huán)保消費行為的驅(qū)使下，零部件供應(yīng)商對零部件產(chǎn)品進行產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計會促進產(chǎn)品的銷量增加。

結(jié)論3 ，不同產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計的情形對于收益的影響：①當(dāng)kgt;時，πNw1lt;πYw1；當(dāng)kgt;時，πNw2lt;πYw2。②πClt;πN，πClt;πY。

πN=πNw1+πNw2=

πY=πYw1+πYw2=

結(jié)論3說明，當(dāng)零部件供應(yīng)商對于單位零部件產(chǎn)品的綠色設(shè)計成本系數(shù)達到某一閾值的時候，零部件供應(yīng)商對于零部件產(chǎn)品進行產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計時的效益要大于不進行產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計的效益。并且綜合結(jié)論2、結(jié)論3，在產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計的情境下，雖然零部件供應(yīng)商的綠色設(shè)計努力成本更高和生產(chǎn)商支付的零部件費用更高，但是單位綠色低碳零部件產(chǎn)品制造出的最終產(chǎn)品綠色度越高，更受消費者偏愛。產(chǎn)品的綠色低碳性賦予產(chǎn)品更強的市場競爭力，提高產(chǎn)品的最終銷量，導(dǎo)致其最終受益也要大于非生態(tài)設(shè)計產(chǎn)品。因此，進行產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計的零部件供應(yīng)商是具有長期可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)品優(yōu)勢的。

結(jié)論4：①當(dāng)kgt;時，零部件供應(yīng)商1愿意進行零部件產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計，否則，零部件供應(yīng)商1就會拒絕進行零部件產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計；②當(dāng)kgt;時，零部件供應(yīng)商2愿意進行零部件產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計，否則，零部件供應(yīng)商2就會拒絕進行零部件產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計。

結(jié)論4說明，從零部件供應(yīng)商自身收益最大化的角度出發(fā)，當(dāng)供應(yīng)商在單位零部件產(chǎn)品的綠色設(shè)計成本系數(shù)滿足kgt;時，零部件供應(yīng)商1從事零部件產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計所帶來的利潤收益就會大于其不從事產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計時的利潤收益，那么這時零部件供應(yīng)商參與綠色研發(fā)的意向就會超過其不參加綠色研發(fā)的意向。同理，對于供應(yīng)商2來說當(dāng)kgt;時，其參與產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計所能帶來的收益會超過不參與產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計時的收益，這時零部件供應(yīng)商2自然愿意參加產(chǎn)品的綠色研發(fā)，否則，零部件供應(yīng)商2就會拒絕參與產(chǎn)品的綠色研發(fā)。零部件供應(yīng)商參加產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計的意向取決于產(chǎn)品綠色設(shè)計成本系數(shù)的大小情況，因此為了控制零部件產(chǎn)品的綠色設(shè)計成本系數(shù)，零部件供應(yīng)商應(yīng)該針對不同的狀況合理結(jié)合自身綠色低碳技術(shù)采取相應(yīng)的可行措施，選擇開展單位零部件產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計的強度和低碳形式。

結(jié)論5 ，不同產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計的情形下政府政策對產(chǎn)品的環(huán)保程度和環(huán)境的影響：當(dāng)生產(chǎn)商選擇使用生態(tài)設(shè)計的零部件生產(chǎn)環(huán)保產(chǎn)品時，生產(chǎn)環(huán)節(jié)給環(huán)境帶來的影響程度與政府采取補貼政策的實行力度有關(guān)，即政府對低碳產(chǎn)品的補貼力度越大，對環(huán)境造成的影響越小。主要原因是當(dāng)政府采取補貼政策時，無論是普通產(chǎn)品還是低碳產(chǎn)品其單位零售價格會降低。由于政府補貼的存在，消費者的購買成本也隨之降低，這樣會激發(fā)消費者對進行過生態(tài)設(shè)計產(chǎn)品的偏好程度和購買積極性，進而增加該產(chǎn)品銷售量，在某種程度上低碳產(chǎn)品對環(huán)境的影響程度加深。但是，減少普通產(chǎn)品銷售量，間接減少普通產(chǎn)品對環(huán)境造成的影響，且低碳產(chǎn)品增加量小于普通產(chǎn)品減少量，最終使環(huán)境影響變小。

4 結(jié)語

①零部件供應(yīng)商為了贏得環(huán)保偏好消費者的滿意，盡可能提高自己零部件產(chǎn)品的銷售量，應(yīng)努力降低進行零部件產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計過程中的綠色研發(fā)成本系數(shù)。零部件供應(yīng)商之間，供應(yīng)商與生產(chǎn)商之間最好進行信息和綠色環(huán)保技術(shù)方面的合作來取得顯著的綠色環(huán)保效益，提升各方的綠色產(chǎn)品設(shè)計的積極性。

②考慮到生態(tài)設(shè)計過程中的成本問題，一旦生態(tài)設(shè)計的成本系數(shù)過大使得綠色成本超過經(jīng)濟收益，那么生態(tài)設(shè)計帶來的經(jīng)濟效果就會呈現(xiàn)邊際遞減的趨勢，打擊零部件供應(yīng)商的綠色環(huán)保積極性。

③比起零部件供應(yīng)商之間分散決策是否進行單位零部件產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計，集中決策時的最終產(chǎn)品收益是最大的——集中決策時的收益會大于不進行產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計和分散決策進行產(chǎn)品綠色研發(fā)情形下的最終收益。比起各個環(huán)節(jié)負(fù)責(zé)商的分散決策，更加提倡建立合理的收益共享契約，促進供應(yīng)鏈各個部分的整體效應(yīng)，引進科學(xué)的集體決策機制減少不必要的分散收益損失。

④不同產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計的情形下政府政策會影響零部件供應(yīng)商和生產(chǎn)商的綠色設(shè)計成本系數(shù)，而綠色生產(chǎn)成本會負(fù)向影響生態(tài)環(huán)境、碳排放程度和綠色環(huán)保產(chǎn)品的產(chǎn)量和未來發(fā)展規(guī)模。

本文的主要管理啟示包括：一是為了保證綠色環(huán)保效益和上下游的綠色環(huán)保積極性，零部件供應(yīng)商最好與同行業(yè)競爭者、下游生產(chǎn)商在綠色生態(tài)設(shè)計的環(huán)節(jié)達成合作契約，以此來降低綠色研發(fā)成本系數(shù)；二是鑒于單位產(chǎn)品綠色設(shè)計努力程度對于銷量的積極影響，應(yīng)該激勵零部件供應(yīng)商和生產(chǎn)商的綠色研發(fā)行為，最好促進各方進行集中決策合作，使得環(huán)保效益最大化；三是政府部門應(yīng)通過多種渠道宣傳綠色環(huán)保概念，普及全民低碳消費意識，提升消費者對低碳產(chǎn)品的購買意愿。

【參考文獻】

【1】國家將加快建立綠色生產(chǎn)和消費法規(guī)政策體系[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2020，56（09）：2.

【2】R. C S， Shantanu B， Luk N V W. Closed-Loop Supply Chain Models with Product Remanufacturing[J]. Management Science，2004，50（2）.

【3】徐春秋，趙道致，原白云，等.上下游聯(lián)合減排與低碳宣傳的微分博弈模型[J].管理科學(xué)學(xué)報，2016，19（02）：53-65.