政府激勵政策下人造板綠色供應鏈談判-協調機制研究

陳志松

(1.南京師范大學商學院，江蘇 南京 210023；2.大亞科技股份有限公司，江蘇 鎮江 212300;3.江蘇省民營經濟決策研究基地，江蘇 南京 210023)

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政府激勵政策下人造板綠色供應鏈談判-協調機制研究

陳志松1,2,3

(1.南京師范大學商學院，江蘇 南京 210023；2.大亞科技股份有限公司，江蘇 鎮江 212300;3.江蘇省民營經濟決策研究基地，江蘇 南京 210023)

當前我國人造板產業面臨效率低下、資源浪費和環境污染等問題，上下游企業缺乏合作與協調。本文界定了人造板綠色供應鏈系統，運用契約理論和納什談判理論，分別構建了政府激勵政策下人造板綠色供應鏈集中優化決策、分散均衡決策和談判協調決策模型，從而建立了相應的收益分享-成本分擔契約談判協調機制，并基于相關行業和企業經驗數據，與傳統人造板供應鏈進行了對比數值分析。研究結果表明：(1)收益分享-成本分擔契約談判-協調機制能夠很好地實現人造板綠色供應鏈的協調運營，提高資源效率，降低環境負影響和提升運營績效。(2)人造板綠色供應鏈管理模式下供應鏈及其成員的最優利潤均高于傳統管理模式，談判協調決策情形下供應鏈及其成員的最優利潤均高于分散均衡決策情形。(3)制定有“門檻”的增值稅即征即退政策和適當的環境稅政策，自建經濟林場、選用經濟型枝椏材，強化技術研發和工藝改進，有助于提高人造板供應鏈運營績效。

政府激勵；人造板；綠色供應鏈；納什談判；協調

1 引言

在全球氣候變化大背景下，2013年中國平均霧霾天數為4.7天，較常年同期偏多2.3天，為52年來之最。導致霧霾等環境污染問題的原因很多，人造板等傳統制造業粗放型發展模式是重要成因之一。在歐美經濟疲弱、國內房地產調控以及要素成本不斷上漲等多重因素作用下，我國人造板行業遭受到嚴峻挑戰，產能擴張與虧損現象并存。國家統計局數據顯示，我國人造板產量從2005 年的5322.83 萬立方米增長至2013 年的27220.58 萬立方米，增長了4 倍；而這種高速增長的產能中，有近40%的落后產能生產線亟需更新換代[1]；2013 年，我國人造板企業虧損比例達到了7%。可見，人造板行業存在較為嚴重的效率低下、資源浪費和環境污染等問題；同時，人造板上游枝椏材供給相對不足，下游地板等加工產品需求增長較慢，上下游企業缺乏有效的合作與協調，亟需開展相關理論與實踐研究。綠色供應鏈管理是一種綜合考慮資源效率、環境影響和運作績效的供應鏈運營管理模式，對于解決人造板行業的上述問題具有很強的適用性和可行性。李克強總理在兩會政府工作報告中指出2014年重點工作之一，是要“發展清潔生產、綠色低碳技術和循環經濟，提高應對氣候變化能力”，綠色供應鏈管理將成為人造板企業應對氣候變化和實現轉型升級的必由之路。因此，本文試圖探討政府如何設定科學合理的激勵政策以引導人造板企業實施綠色供應鏈管理，并考慮在政府激勵政策下如何構建有效的人造板綠色供應鏈的談判-協調機制，以提升人造板企業的資源效率、降低環境負影響和提升供應鏈運營績效。

為提升人造板產業的核心競爭力，促進其在低碳經濟和循環經濟背景下實現轉型升級，學者們開展了人造板產業競爭力、人造板產業與低碳經濟的關系等研究，考慮了外商直接投資、森林資源和技術創新等因素的影響[2-4]，探討了產業內貿易、GDP、人造板出口量和原木進口量等因素對人造板產業競爭力的影響[5-6]，并進行了相應的評價研究[7-8]；剖析了人造板產業發展低碳經濟的固碳效應、延長碳儲存周期、生產過程能耗低和帶動植樹造林優勢[9]，分析了我國人造板產業實現低碳發展的技術途徑和管理途徑[10]，認為人造板產業必須通過加快結構升級、推進“林板一體化”發展模式及提高相關環保標準實現低碳轉型[11]。綠色供應鏈管理作為實現人造板產業低碳轉型升級的重要技術手段和管理手段，越來越為學術界和產業界所重視，而現有研究顯然缺乏對于人造板綠色供應鏈管理理論與實踐的深入研究。

綠色供應鏈管理是一種綜合考慮資源效率和環境影響的供應鏈管理模式，以綠色制造理論和供應鏈管理技術為基礎，使得產品從物料獲取、加工、包裝、倉儲、運輸、使用到報廢處理的全過程，環境負影響最小，資源效率最高。為積極應對氣候變化，提升資源效率，降低環境負影響，實現傳統產業的轉型和升級，國內外學者對綠色供應鏈管理的要素、評價和應用等進行了深入研究，Zhu Qinghua等[12-13]和Azevedo等[14]研究了綠色供應鏈管理的壓力驅動因素、管理實踐與績效及綠色供應鏈績效的影響因素；Zhu Qinghua等[15]、Abdallah等[16]和Mirhedayatian等[17]對綠色供應鏈管理績效進行了評價；Zhu Qinghua等[18]、Lin Rujen等[19]和Holt等[20]研究了汽車制造業實施綠色供應鏈管理的壓力、實踐和績效，實證分析了英國制造商的綠色供應鏈管理實踐，Elhedhli等[21]探討了有效的綠色供應鏈網絡設計以減少碳排放，楊光勇等[22]構建了三重底線的綠色供應鏈。同時，國內外學者對綠色供應鏈管理的相關理論、方法和模型等進行了深入研究，Sheu等[23-24]研究了政府金融干預下的競爭性綠色供應鏈談判框架及其影響，朱慶華等[25-26]建立了綠色供應鏈中政府與核心企業的博弈模型和基于知識溢出的綠色供應鏈博弈模型，考慮了產品綠色度和政府補貼因素，李瑞海等[27]比較分析了自然資源消耗和保護環境的綠色供應鏈減量化生產效率；Zhang Chengtang等[28]研究了基于產品綠色度的三層綠色供應鏈的協調機制，Cao Jian等[29]、曹柬等[30]考慮綠色產品效用異質性，探討了基于Stackelberg博弈和合作決策的綠色供應鏈協調策略，并提出了基于 Nash協商的非線性定價策略。

現有研究的主要切入點是產品綠色度、綠色產品效用異質性等，考慮了補貼政策激勵下的綠色供應鏈博弈和協調，所用的協調方法也是經典的契約理論，尚缺乏隨機需求依賴價格情形的探討，缺乏征收環境稅等負向激勵政策的影響分析，缺乏對于人造板等具體產品“綠色化”的成本收益分析，只有極少的文獻探討了人造板企業循環物流運作模式及其優勢[31]，鮮見人造板綠色供應鏈管理的研究，沒有充分考慮到政策激勵對人造板企業實施綠色供應鏈管理的引導和促進作用，缺乏對于政策激勵下人造板綠色供應鏈的談判-協調運作機制的深入探討。本研究將在隨機需求依賴價格情形下，具體考慮人造板產品及其生產過程的“綠色化”所付出的成本和所獲得收益(包括資源循環利用的收益)，從而研究在增值稅即征即退和征收環境稅的正負向雙重激勵政策下，綜合運用Stackelberg博弈、收益共享-成本分擔契約與Nash談判理論，分別構建人造板綠色供應鏈集中優化、分散均衡和談判協調決策模型，從而建立政府激勵政策下人造板綠色供應鏈的收益共享-成本分擔契約談判-協調機制，并與傳統人造板供應鏈進行對比數值分析，為人造板產業轉型升級和優化運營提供理論支撐和技術支持。

2 人造板綠色供應鏈界定及模型假設

我們考慮一個由枝椏材供應商和人造板制造商組成的人造板供應鏈系統，枝椏材供應商收集和采購枝椏材，人造板制造商向枝椏材供應商采購枝椏材，通過剝皮切片、水洗熱磨、施膠干燥、分選鋪裝、熱壓成型、砂光切割等環保工藝將枝椏材加工成人造板產品，并將產品銷售給顧客。為激勵人造板企業實施綠色供應鏈管理改進，設定政府對人造板生產過程中的廢棄物征收適當的環境稅，對于實施綠色供應鏈管理改進、并達到相應標準的人造板企業給予增值稅即征即退的優惠政策，而對于未實施綠色供應鏈管理改進的企業仍需征收增值稅，使得人造板企業有內在壓力和外在動力實施綠色供應鏈管理改進。通過連續生產線產能提升、除塵器和廢纖維風機節能改造、ESB上料系統和過小木片輸送系統改造等綠色供應鏈改進項目，實現工藝廢渣、廢水和高溫煙氣的回收循環利用：砂光粉、過小木片等固體廢棄物被回收至熱能中心作為燃料，多余的砂光粉、過小木片出售給相關企業用于燃料和造紙原料；高溫煙氣除塵后回收熱能用于烘干設備，回收木粉塵用氣流輸送至熱能中心作燃料；熱能中心的蒸汽用于加熱，冷凝水循環至熱能中心，廢水處理后循環用于木片清洗，提升了資源能源綜合利用率。如圖1所示為人造板綠色供應鏈示意圖。

圖1 人造板綠色供應鏈

3 政府激勵政策下人造板綠色供應鏈優化、均衡與談判協調決策分析

3.1 集中優化決策分析

集中優化決策模式下，政府激勵政策下的人造板綠色供應鏈的最優化問題如下：

(1)

當隨機變量X分布滿足IGFR條件時，分別求解關于人造板單位產品售價p和人造板庫存因子z的一階條件，可得人造板綠色供應鏈的最優人造板庫存因子和人造板單位產品售價分別為：

(2)

(3)

則有最優的枝椏材訂購量為：

qc(zc,pc)=λy(pc)zc=λa(pc)-bzc

(4)

將(zc,pc)帶入人造板綠色供應鏈目標函數中，可求得人造板綠色供應鏈最優利潤為：

(5)

3.2 分散均衡決策分析

分散博弈決策模式下，政府激勵政策下的人造板制造商的最優化問題如下：

(6)

該最優化問題與前述集中優化決策模式下的人造板綠色供應鏈最優化問題有相同結構。同理，當隨機變量X的分布滿足IGFR條件時，可以求得人造板制造商的最優人造板庫存因子和人造板單位產品售價分別為：

(7)

(8)

同理，人造板制造商的最優枝椏材訂購量為：

(9)

將qd(w)帶入枝椏材供應商的利潤函數中可得：

(10)

分別求解關于枝椏材批發價w的一階條件和二階導數，可以得到均衡的枝椏材批發價為：

(11)

則有均衡的人造板庫存因子、人造板單位產品售價和枝椏材訂購量分別為：

(12)

則有人造板制造商和枝椏材供應商的均衡利潤如下：

(13)

(14)

3.3 談判協調決策分析

(1)收益分享-成本分擔契約協調決策

本文引入一種收益分享-成本分擔契約，構建政府激勵政策下的人造板綠色供應鏈協調決策機制：枝椏材供應商以低于其成本的批發價向人造板制造商供應枝椏材，人造板制造商將銷售收益、庫存持有成本及綠色供應鏈管理改進成本cimp以一定的比例1-φ分享(或分擔)給枝椏材供應商(該比例由雙方共同談判商定)，最終確保雙方的收益水平高于分散博弈決策情形，達到人造板綠色供應鏈最優績效。則有收益分享-成本分擔契約下的人造板制造商的最優化問題如下：

(15)

人造板制造商分享給枝椏材供應商的收益和改造成本為：

T(z,p,φ)=(1-φ)py(p)[z-(1+ηh)Λ(z)]-(1-φ)cimp

(16)

則收益分享-成本分擔契約枝椏材供應商的利潤函數為：

ΠS(w,z,p,φ)=(w-c)λy(p)z+T(z,p,φ)

(17)

當隨機變量X的分布滿足IGFR條件時，可求得人造板制造商的最優人造板庫存因子、人造板單位產品售價和最優枝椏材訂購量分別為：

(18)

則有收益分享-成本分擔契約下人造板制造商和枝椏材供應商的協調利潤分別為：

(19)

(20)

(2)收益分享-成本分擔契約談判協調決策

(21)

根據Nash談判解定理[39]，對于任意τ∈(0,1)，(Ω,d)∈Σ，且g是可微的，di≥0(i=S,M)，則非對稱Nash談判解是滿足如下等式：

(22)

顯然，我們可以得到收益-成本保留比率的Nash談判解為：

(23)

則收益分享-成本分擔比率的Nash談判解為1-φNB。

因此，收益分享-成本分擔契約談判協調機制下的談判協調批發價、人造板制造商和枝椏材供應商的談判協調利潤分別為：

(24)

(25)

3.4 政府激勵政策下傳統人造板供應鏈優化、均衡與談判協調決策分析

(1)集中優化決策分析

傳統人造板供應鏈的最優人造板庫存因子和人造板單位產品售價分別為：

(26)

(27)

最優的枝椏材訂購量為：

qc(zc,pc)=λy(pc)zc=λa(pc)-bzc

(28)

傳統人造板供應鏈最優利潤為：

(29)

(2)分散均衡決策分析

傳統人造板供應鏈的均衡枝椏材批發價、人造板庫存因子、人造板單位產品售價和枝椏材訂購量分別為：

(30)

傳統人造板供應鏈的人造板制造商和枝椏材供應商的均衡利潤如下：

(31)

(32)

(3)談判協調決策分析

傳統人造板供應鏈收益保留比率的Nash談判解為：

(33)

因此，收益分享-成本分擔契約談判協調機制下的談判協調批發價、人造板制造商和枝椏材供應商的談判協調利潤分別為：

(34)

(35)

(36)

綜合上述模型分析，研究結果表明：(1)無論是傳統供應鏈視角還是綠色供應鏈視角，無論是分散均衡決策還是談判協調決策，單位人造板的木材消耗量越大，單位枝椏材成本、人造板產品單位加工成本及單位人造板產品環境稅越大，人造板供應鏈及其成員的最優利潤越小。(2)綠色供應鏈視角下，無論是分散均衡決策還是談判協調決策，綠色供應鏈管理改進減少的人造板單位產品加工成本、單位枝椏材的綠色供應鏈管理改進效益越大，人造板供應鏈及其成員的最優利潤越大。(3)綠色供應鏈視角下，談判協調決策下的人造板綠色供應鏈管理改進的成本越大，人造板供應鏈及其成員的最優利潤越小；分散均衡決策下的人造板綠色供應鏈管理改進的成本越大，人造板供應鏈和人造板制造商的最優利潤越小，枝椏材供應商的最優利潤越大。

4 數值分析

數值分析的研究結果表明：(1)無論是傳統供應鏈視角還是綠色供應鏈視角，談判協調決策下的人造板供應鏈及其成員的最優利潤均高于分散均衡決策情形；談判協調決策下的人造板供應鏈批發價和零售價均低于分散均衡決策情形，談判協調決策下的人造板供應鏈的枝椏材訂購量高于分散均衡決策情形。(2)無論是談判協調決策還是分散均衡決策情形，綠色供應鏈視角下的人造板供應鏈及其成員最優利潤均高于傳統人造板供應鏈視角；綠色供應鏈視角下的人造板供應鏈批發價和零售價均低于傳統人造板供應鏈視角，綠色供應鏈視角下的枝椏材訂購量高于傳統人造板供應鏈視角。(3)無論是傳統供應鏈視角還是綠色供應鏈視角，談判協調決策下的枝椏材供應商的談判能力越強，人造板制造商的收益保留-成本保留比率越小(即收益分享-成本分擔比率越大)，枝椏材批發價越大，枝椏材供應商最優利潤越大，人造板制造商最優利潤越小。

表1 政府激勵政策下傳統人造板供應鏈優化、均衡與協調決策數值分析

表2 政府激勵政策下人造板綠色供應鏈優化、均衡與協調決策數值分析

5 結語

由于投資決策中忽視了工藝技術先進性、生產運營中忽視了資源效率與環境影響、供應鏈運營中缺乏有效的合作與協調，當前我國人造板產業面臨效率低下、資源浪費和環境污染等問題。本文結合我國人造板產業實際，界定了人造板綠色供應鏈系統，分別構建了增值稅即征即退和環境稅等政府激勵政策下人造板綠色供應鏈集中優化決策、分散均衡決策和談判協調決策模型，并建立了政府激勵政策下人造板綠色供應鏈的收益分享-成本分擔契約談判協調機制，并與傳統人造板供應鏈進行了對比數值分析。主要研究結論和管理啟示包括：(1)無論是傳統人造板供應鏈視角還是人造板綠色供應鏈視角，談判協調決策下的人造板供應鏈及其成員的最優利潤均高于各自為政的分散均衡決策情形，收益分享-成本分擔契約談判-協調機制能夠很好地實現人造板綠色供應鏈的高效合作與協調運營，提高資源效率，降低環境負影響和提升運營績效，有著高效協同和帕累托改進的優勢。(2)政府激勵政策下人造板綠色供應鏈談判協調機制具體如下：枝椏材供應商提供一種收益分享-成本分擔的契約機制，并和人造板制造商談判確定一個最優的收益分享-成本分擔比率1-φ(枝椏材供應商的談判能力τ越強，供應商獲得的收益分享-成本分擔比率1-φ越大)，進而，枝椏材供應商以低于其成本的批發價(該批發價是關于φ的函數)向人造板供應商供應枝椏材，人造板供應商在此基礎上制定人造板綠色供應鏈的最優零售定價和枝椏材訂購量決策，并將1-φ比例的運營收益、庫存持有成本和綠色供應鏈管理改進成本分享(分擔)給枝椏材供應商。(3)人造板綠色供應鏈視角下的人造板供應鏈及其成員最優利潤均高于傳統人造板供應鏈視角，人造板綠色供應鏈管理模式具有資源循環利用、綠色環保和綜合效益高的優勢；在增值稅即征即退和征收環境稅等激勵政策下，人造板產業有經濟動因開展綠色供應鏈管理改進活動，推進產業的轉型和升級。(4)降低人造板的木材消耗量，降低枝椏材成本和人造板加工成本，降低人造板綠色供應鏈管理改進成本，提高綠色供應鏈管理改進減少的人造板加工成本和綠色供應鏈管理改進效益，有助于提升人造板綠色供應鏈及其成員的運營績效。自建經濟林場、選用經濟型枝椏材和小徑材等措施可以有效保障枝椏材供應，降低單位枝椏材成本。通過工藝技術改進，促進資源能源回收和循環利用，有助于減少單位人造板的木材消耗量、降低人造板產品單位加工成本。強化技術研發和創新，可以有效降低人造板綠色供應鏈管理改進成本、提高單位枝椏材的綠色供應鏈管理改進效益。(5)現有的增值稅即征即退政策“門檻”較低，宜適當提高政策補貼的“門檻”，必須達到清潔生產和循環經濟等相關行業標準才可享受政策優惠。對于積極開展技術攻關和研發來實施綠色供應鏈管理改進的、且通過相關專業評估后確認其改進活動成本較高的人造板企業，政府可以考慮給予一定的補貼。顯然，構建有“門檻”的增值稅即征即退政策，制定與資源效率和環境負影響掛鉤的環境稅征收標準，能夠促使人造板產業積極開展綠色供應鏈管理改進，提高資源能源利用率以抵消環境稅的成本，從而降低環境負影響，提升供應鏈運營績效。

本文所構建的收益分享-成本分擔契約談判-協調機制，對于經典的契約協調方法和模型進行了一定的改進，加入了談判機制來決定相應的補償系數，考慮了激勵政策的影響，是一種比較公平和高效的綠色供應鏈協調運作機制。本文的研究方法適用于政策激勵和引導下，隨機需求依賴價格情形、且需要通過談判確定補償方式和系數的供應鏈協調問題。所構建的協調機制能夠很好地實現人造板等傳統制造企業綠色供應鏈的高效合作與協調運營，對于其他類型的供應鏈協調運營問題的研究也具有一定的參考價值。

當然，本文還有可以進一步深入研究和探討的地方，第一，可以將資源效率和環境影響進一步量化，制定與資源效率和環境影響相掛鉤的環境稅機制，從而考慮人造板企業對資源效率和環境影響的相關變量進行決策的問題；第二，可以將政府對綠色供應鏈管理改進的補貼因素也納入模型分析。

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A Bargaining-Coordination Mechanism for Green Supply Chain of Wood-based Panel under the Government’s Incentive Policy

CHEN Zhi-song1,2,3

(1.Business School, Nanjing Normal University, Nanjing 210023, China;2.Dare Technology Co.,Ltd., Zhenjiang 212300, China;3.Jiangsu Private Economic Decision Research Base,Nanjing 210023,China)

Currently, China's wood based panel (WBP) industry is faced with problems of waste of resources, environmental pollution, and lack of efficient cooperation and coordination. Considering the practice of WBP industry, WBP green supply chain system is defined. Further, based on optimality theory and Stackelberg game theory, a centralized optimization decision model and a decentralized equilibrium decision model of WBP green supply chain under the government’s incentive policy of value-added tax refund and environmental tax collection are respectively built. On this basis, combining contract theory and Nash bargaining theory, setting the decentralized equilibrium profit of branch-wood supplier and WBP manufacturer as the disagreement point, a bargaining-coordination model of WBP green supply chain under the government’s incentive policy of value-added tax refund and environmental tax collection is built: the branch-wood supplier provides a revenue-cost sharing contract in which the branch-wood supplier charges a lower wholesale price to WBP manufacturer, if the WBP manufacturer accepts this contract, he will share a proportion of his revenue and cost to the supplier. Then, they need to bargain over the revenue-cost sharing rate, which depends on the bargaining power of both sides. After this rate is set, WBP manufacturer will decide the end-price and order quantity, the supplier will produce and deliver branch-wood at a lower wholesale price to WBP manufacturer. Afterwards, WBP manufacturer will share a fraction 1-φ of his revenue and cost to the supplier, where φ is the revenue-cost keeping fraction of the manufacturer, and φ∈[0,1]. And then, the corresponding bargaining-coordination mechanism of revenue-cost sharing contract for WBP green supply chain under the government’s incentive is built. Finally, based on the empirical data from industry and enterprise, the numerical analysis is carried out by comparing with the results of traditional WBP supply chain. The results show that: (i) The bargaining-coordination mechanism of revenue-cost sharing contract can effectively achieve coordinated operations, improve resources efficiency, reduce the negative environmental impact and improve the operations performance of WBP green supply chain. (ii) The optimal profits of WBP supply chain and its members under the WBP green supply chain management mode are higher than that under the traditional WBP supply chain management mode; the optimal profits of WBP supply chain and its members under bargaining-coordination decision situations are higher than that under decentralized equilibrium decision situations. (iii) Making policy of value-added tax refund with threshold and suitable environmental tax collection, self-construction of the economic forest farm, choosing the economical branch-wood and enhancing technology R&D and process improvement, are beneficial for improving the operations performance of WBP green supply chain. The bargaining-coordination mechanism of revenue-cost sharing contract built in this paper, providing a more equitable and efficient coordination mechanism for green supply chain operations of traditional manufacturing enterprises, which is a good improvement for the classical method of supply chain contract coordination in the theory, and also a good application reference for other types of green supply chain coordination in the practice.

government’s incentive; wood-based panel; green supply chain; Nash bargaining; coordination

1003-207(2016)02-0115-10

10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2016.02.015

2013-10-12；

2014-07-09

中國博士后科學基金面上資助項目(2014M551623)；江蘇省博士后科研資助計劃項目(1301077C)；江蘇省高校哲學社會科學研究基金資助項目(2014SJB094)；江蘇省高校自然科學研究基金面上項目(15KJB110012)；南京師范大學人文社會科學青年科研人才培育基金資助項目(1409006)

簡介：陳志松(1983-)，男(漢族)，江蘇鹽城人，南京師范大學商學院副教授，博士，大亞科技股份有限公司博士后，研究方向：供應鏈管理與資源能源管理，E-mail:chenzhisong836@163.com.

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