需求不確定環境下閉環供應鏈回收渠道決策研究

成爭榮

摘 要：本文主要研究了市場需求的不確定性對閉環供應鏈回收渠道決策的影響。利用魯棒優化的方法研究了在市場需求不確定的情況下三種回收渠道的魯棒優化問題，并對三種回收渠道下模型進行了比較分析。

關鍵詞：閉環供應鏈 回收渠道 魯棒優化 不確定性

中圖分類號：F224 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（b）-0211-02

近年來，隨著經濟的快速發展，資源緊缺和環境污染已經成為制約人類社會發展的主要問題。閉環供應鏈因其具有節約資源消耗和減少環境污染的特點，引起社會各界的普遍關注。

閉環供應鏈是指在產品整個生命周期中，同時考慮正向供應鏈以及回收再利用的逆向供應鏈活動所設計和管理的供應鏈[1]。近年來，針對閉環供應鏈管理，國內外的許多學者進行了研究。文獻[2]中對不同回收渠道下閉環供應鏈的成員進行了博弈分析。在文獻[3]中，Savaskan等研究了雙邊壟斷的閉環供應鏈回收渠道決策問題。文獻[4]中，邱若臻和黃小原研究了制造商和供應商同時從事廢舊品回收的閉環供應鏈Stackelberg主從對策模型。但這些研究大部分都是在確定環境下進行的，很少考慮不確定性對閉環供應鏈的影響。

本文主要研究市場需求不確定環境下閉環供應鏈回收渠道的決策問題，并對不同回收模式進行比較分析。

1 問題的描述

本文考慮由一個制造商和一個零售商組成的閉環供應鏈系統。閉環供應鏈的回收渠道分為三類：制造商負責回收（M模式）；零售商負責回收（R模式）；第三方負責產品回收（T模式）

1.1 符號意義

本文中符號的意義如下。

為新產品的生產成本；為再制造成本；為批發價；為銷售價格；為市場需求；為零售商的訂購量；為制造商獲得單位回收產品時給予回收方的價格補償；（）：回收率；I為回收方對廢舊品回收的固定投資，由文獻[5]，有，為規模參數；為單位產品殘值收益；為單位產品缺貨損失；（，）：模式下的期望利潤函數。

1.2 模型假設

本文模型中用到如下假設：

（1）假設新產品與再制造產品的質量并無差異，銷售價格也一樣。

（2），使用新材料的制造成本大于使用廢舊品再制造的成本。令，

且。

（3）要想回收全部的舊產品幾乎是不可能的，所以在現實中回收率一般是<1的。

（4）市場需求是不確定的，其分布屬于具有均值和方差的某一類分布。

2 三中回收模式下的回收模型

2.1 制造商直接回收—M模式

在該回收渠道中制造商負責制造產品和回收廢舊品，零售商負責銷售產品。制造商和零售商的期望利潤函數如下：

（1）

（2）

由于，

此時。式（2）可轉化為：

（3）

這里考慮一種魯棒決策，即尋求最壞分布下的利潤達到最大。

（4）

（5）

對零售商的魯棒問題進行求解，式（5）等價于求解如下問題：

（6）

由式（6）可以得出零售商的魯棒訂貨決策

（7）

此時，制造商最大期望利潤為：

2.2 零售商回收模式—R模式

在該模式中，零售商不僅銷售新產品，還負責回收廢舊產品。制造商負責制造新產品。該模式下制造商和零售商的期望利潤函數為：

（8）

（9）

尋求最壞分布下的利潤達到最大

（10）

（11）

式（11）等價于求解如下問題：

可得：

2.3 第三方回收模式—T模式

該模式下第三方負責回收廢舊產品，制造商負責生產新產品，零售商負責銷售新產品。該模式下制造商、零售商和第三方的期望利潤函數為

（12）

（13）

（14）

尋求最壞分布下的利潤達到最大。

（15）

（16）

（17）

式（17）等價于如下問題：

可得：

3 三種回收模式的比較分析

對三種回收渠道下模型進行比較分析，可以得出以下結論。

（1）與M模式和T模式不同的是，R模式下訂貨量除了與銷售價格、批發價格、單位產品殘值收益以及單位產品缺貨損失有關外，還與制造商獲得單位回收產品時給予回收方的價格補償和回收率有關。

（2）在所有參數相同時，制造商在M模式下獲得的利潤最大，制造商會選擇直接回收。

（3）在M模式和T模式下，當時，，零售商將訂購比期望需求更多的產品；當時，，零售商將訂購與期望需求相等的產品；當時，，零售商訂購量要比期望需求小。在R模式下，當時，，零售商將訂購比期望需求更多的產品；當時，；當時，。這有利于調節零售商訂購產品過多或過少的問題。

4 結語

本文用魯棒優化的方法研究了在市場需求不確定的情況下閉環供應鏈的決策問題。并對三種回收渠道下的模型進行了比較分析。為管理者在回收渠道的決策方面提供了理論依據。

參考文獻

[1] 費威.再制造閉環供應鏈研究綜述[J].管理學研究，2009，7（5）：99-104.

[2] 熊文，周石鵬.閉環供應鏈回收渠道的選擇[J].物流科技，2008（6）：105-107.

[3] Savaskan R C，Van Wasssenhove L N. Reverse channel design：the case of competing retailers[J].Management Science，2006，52（1）：1-14.

[4] 邱若臻，黃小原.具有產品回收的閉環供應鏈協調模型[J].東北大學學報：自然科學版，2007，28（6）：883-886.

[5] Zhao Z.Raising awareness and signaling quality to uninformed consumers： A price advertising model[J].Marketing Science，2000，19（4）：390-396.