考慮公平關切的綠色供應鏈決策研究

楊浩雄，關曉琳

(北京工商大學 商學院，北京 100048)

內容提要：制造商在其主導的綠色供應鏈中投入研發生產成本，零售商也付出一定的銷售努力。在考慮延期支付和無風險利率的前提下，本文分析零售商、制造商公平關切行為對綠色供應鏈的定價策略、銷售投入以及產品綠色程度決策的影響。結果表明公平中性時分散決策下的最優結果總是小于集中決策，且無風險利率越大，兩者差距也越明顯；以納什談判的解作為公平參考點，公平關切程度與產品的綠色化效率、銷售回報率三者間相互作用規律會對產品的綠色程度、銷售努力、價格決策產生不同影響；雖然公平關切行為總是通過損害對方收益來實現效用公平，但在制造商公平關切行為下，相比零售商關注公平的情形，供應鏈的整體效用將在一定程度上實現增長。

一、 引言

隨著市場和政府壓力的增加，越來越多的企業有意識地通過綠色創新投資(如減排努力、節能努力、創新技術等)提升產品的環保性，在保證競爭優勢的同時減少環境污染[1]；同時，生活中環保、綠色觀念的宣傳以及意識的提升有利于促使更多的消費者購買較為綠色、環保的產品，即使可能會面臨較高的成本[2]。目前，綠色供應鏈的相關研究主要集中于對綠色供應鏈的渠道協調及均衡決策方面的分析探討，包括考慮不同的契約、不同的渠道結構以及考慮消費者的綠色偏好等方面因素。基于采用較為常見的收益共享契約，從不同的渠道權利結構出發，江世英和李隨成[3]對比分析了不同模式下產品綠色水平、定價策略間的區別；白世貞等[4]考慮了市場需求受到制造商生產產品綠色度和零售商銷售努力的共同影響，并對相關因素進行了敏感分析。與此不同的是，在分析渠道結構對產品綠色度、定價和收益影響的基礎上，Ghosh和Shah[5]分析了消費者的綠色偏好，并采用二部定價契約進行協調供應鏈。在Li等[6]的研究中沿用了二部定價契約，從制造商研發、生產綠色產品的成本出發，探討了供應鏈中制造商開通雙渠道的限制條件。另外，少數學者增加考慮了更具復雜性的供應鏈結構以及政府補貼因素在綠色供應鏈發展中的作用，以探究渠道競爭對供應鏈成員關于生產普通產品和綠色產品的決策影響，以及政府補貼對不同模式下渠道成員收益的作用變化[7-8]。

上述研究主要是基于供應鏈決策者“完全理性”這一經濟學假設，然而現實生活中的供應鏈節點企業往往會因為權力不對等，收益差距大而感到不公平，由此做出非完全理性的決策，反而會影響供應鏈的運營效率[9]。這一現象在行為經濟學中被稱為“公平關切”心理或行為，也引發了許多學者在探討供應鏈運作策略時增加了這一因素的考慮。供應鏈的節點企業在不同的業務模式下往往會有縱向、橫向關系的區分，姜林等[10]通過構造由同級的兩制造商和非同級的單零售商組成的二級供應鏈模型，對比分析了其中一個制造商的橫向、縱向公平關切對供應鏈定價策略的影響。熊峰等[11]建立由單個合作社和單個核心企業組成的二級生鮮農產品供應鏈，分別考慮合作社和核心企業具有公平關切行為時，供應鏈合作中合作社質量投入水平及核心企業定價的變化。在市場需求為線性的條件下，Bisheng等[12]通過對比在單個成員公平中性和公平關切兩種情形下供應鏈節點企業的收益差別，表明了關注公平能夠促進成員間的協調發展，優化節點企業的創新投入。Li 等[13]發現在考慮制造商擁有直銷、零售兩種渠道模式下， 雖然制造商與零售商共同承擔廣告費用，但無論制造商是否有公平考慮，渠道協調都是不可能實現的。

隨著供應鏈金融的興起，基于商貿信用的貸款成為當今商業實踐中最受歡迎的融資機制之一，例如海爾集團基于商業信用開展了針對下游經銷商的“貨押模式”與“信用模式”兩種金融服務，而在供應鏈運作研究中考慮商業信貸亦日益成為學術界的關注熱點。如通過構建由單個資金充足的供應商與兩個資本受限的零售商構成的兩級供應鏈模型，Yang 等[14]探究比較了貿易信貸與外部融資對運營最優決策和供應鏈績效的影響。Chen[15]基于銀行信貸與貿易信貸對資金約束下的供應鏈各方利益的影響對比，表明后者有利于供應鏈成員獲益。與之不同的是，張義剛和唐小我[16]發現資金約束的零售商能夠在制造商提供貸款擔保的條件下，通過銀行借款融資能夠實現供應鏈最優決策。

綜上所述，以往諸多學者大多基于供應鏈成員“完全理性”假設，更多地關注綠色供應鏈的渠道模式、協調契約的研究，然而現實是供應鏈成員會在決策過程中受公平關切因素的影響而做出非理性的行為，雖然已有少數學者在綠色供應鏈的研究中引入公平關切因素，但未考慮到綠色供應鏈運作時延期付款和無風險利率存在的實際。因此，本文設計允許零售商在商業信用存在時延期付款，同時制造商無法忽視自身生產的無風險利率，在該前提下，假設市場需求同時受價格、綠色水平及銷售努力的影響，分別考慮了零售商、制造商關平關切行為對彼此決策的影響，并在此基礎上進行了對比與靈敏度分析。

二、研究模型的設定

(一)模型描述

本文考慮了某種綠色供應鏈，由單一綠色產品制造商和單一零售商組成，市場需求受產品綠色度影響外還受銷售努力的影響。為了緩解資金緊張情況，制造商同意零售商延期至銷售期末后一次性付清貨款，并支付一定的貨款利息，期間制造商也需考慮自身生產的無風險利率。

參數設置：c為制造商生產成本，w為單位綠色產品的批發價格，τ為產品綠色度水平，α為市場需求關于產品綠色度的敏感系數，β為綠色產品的成本系數，e為零售商的銷售努力水平，m為市場需求關于產品銷售努力的敏感系數，n為零售商銷售努力的成本系數，D為綠色產品的市場需求量，A為基本的市場規模，b為市場需求關于產品價格的敏感系數，p為單位綠色產品的零售價格，γ為延期付款利率，γf為制造商自身生產制造的無風險利率。

假設條件：(1)決策過程基于stackelberg博弈，某綠色產品的制造商為主導方，零售商跟隨方；(2)只考慮零售商和制造商分別具有公平關切行為的情形，同時具有公平偏好行為則達不成合作；(3)為保證模型具有現實意義，且簡化計算過程，假設參數滿足的條件b=1，p>w(1+γ)>c(1+γf)，2n-m2>0，A-c(1+γf)>0；(4)為擴大該種綠色產品的市場需求，制造商投入一定的研發成本1/2βτ2，零售商會投入一定的銷售努力成本1/2ne2。

(二)基本模型建立

市場需求函數：

D=A-p+ατ+me

制造商利潤：

零售商利潤：

綠色供應鏈整體利潤：

設定制造商的單位毛利潤為km=w(1+γ)-c(1+γf)，零售商的單位毛利潤為kr=p-w(1+γ)，產品的綠色化效率α2/β，產品的銷售回報率m2/n。

三、模型分析

(一)公平中性，集中決策下

命題1 不考慮公平關切行為，集中決策機制下，綠色供應鏈的最優零售價格、綠色水平以及銷售努力程度滿足：

由推論1可知產品制造過程中的無風險利率越高，輸出的產品綠色度越低，零售商的銷售積極性也越小，不利于市場規模擴張，供應鏈的整體收入也因此越小。較高的產品產出風險影響產品的研發投入，打擊制造商對較高的產品綠色水平的追求。當產品綠色化效率與銷售回報率之和都較低時，不利于打開該種綠色產品的市場，零售商也只能通過高價來確保供應鏈整體收益；當兩者配合程度較好時有利于產品市場需求的擴張，此時零售商能夠通過制定較低的零售價格，實現薄利多銷，以保證供應鏈的整體收益。

(二)公平中性，分散決策下

命題2 雙方均未有公平關切行為時，在分散決策機制下，綠色供應鏈的最優批發價、綠色水平以及零售價、銷售努力程度滿足：

與推論1類似，在分散決策情況下，隨著制造商無風險利率的增加，產品的綠色度、銷售努力程度會降低，不同之處在于產品的批發價會因此而提高。這表明考慮到綠色產品的風險存在且可能較高的情況，制造商傾向于增大批發價格以確保自身的利潤。整體而言，無風險利率的存在使得制造商與零售商不得忽視該種綠色產品存在的風險，由此兩者各自考量自身收益，做出相對保守的決策，促使綠色度和銷售努力都較低。這也反映出當某一種綠色產品的研發生產有著較高的資金風險時，相應的制造商、零售商可能會面臨較低的收益，他們考慮到自身投入產出比的問題，積極性都不是很高從而使得綠色供應鏈較難進行推廣。如此循環導致市場需求不振，供應鏈整體收益不佳。

(三)零售商公平關切情形

maxμrbμm1-b

代入μm=πm，目標函數對πr求導后一階導數等于0，得到：

命題3 在考慮零售商對公平關注的背景下，綠色供應鏈的最優批發價、綠色水平以及零售價、銷售努力滿足：

根據推論3，零售商的公平關切程度越大越不利于產品的綠色度、批發價、零售價以及銷售努力的提升，間接地也會導致市場需求縮小，無法達到各自在公平中性時的水平；同時，零售商的收益并不總是與其自身注重公平的程度成正比，必須在特定的閾值條件下才能獲得滿意地增長，而此時制造商和供應鏈整體的利潤也會因此遭受損失。由此可知零售商不顧條件一味地追求公平的行為在一定程度上導致綠色產品市場需求萎靡，影響合作方的生產制造積極性，損害雙方的收益，從而對供應鏈的合作造成不良影響。

(四)制造商公平關切情形

命題4 在考慮制造商注重公平的背景下，綠色供應鏈的最優批發價、綠色度以及零售價、銷售努力滿足：

根據推論4，制造商越是注重公平行為則越是能夠為其自身帶來單位毛利潤的增加；同時，零售商銷售產品的單位毛利在不斷較少。制造商這一行為意味著將減少對綠色產品的研發投入，導致產品綠色度下降，還將對零售商對綠色產品的推廣銷售的熱情產生負面影響。當產品的綠色化效率與銷售回報率兩者配合程度較高時，合作雙方會以低于在公平中性時的批發價和市場價來迅速打開綠色產品的市場，雖然此時零售商利潤依然會受損，但長遠來看，合作雙方能夠達成薄利多銷的一致目標。反之，綠色化效率與銷售回報率兩者配合程度較低，制造商公平關切行為進一步加劇合作雙方對各自眼前利益的追求，導致產品批發價和售價都會較公平中性時高。

四、數值分析

為了進一步解釋相關問題，本文采用數值實驗來分析和討論雙方公平關切的問題。

(一)零售商公平關切情形

表1 零售商公平關切情形下各參數取值

設置零售商公平關切系數θ可行區間為(0,5)。

圖1 不同θ下w,τ,p,e的變化

圖2 不同θ下利潤的變化

圖1顯示無論α2/β+m2/n大于1還是小于1，零售商公平關切行為都會導致產品的批發價格、綠色水平、零售價格以及銷售努力的降低。圖2-圖3反映了隨著零售商注重公平的程度加深，制造商和供應鏈整體的利潤和效用都會不斷下降。當α2/β+m2/n>1時，零售商能夠通過自己注重公平在一定程度上獲得利潤和效用的增長，隨著零售商過分注重公平，會誘導其不惜犧牲自身利益去獲得更高的渠道利益的占比，長此以往必然會嚴重破壞合作過程；當α2/β+m2/n<1時，零售商能夠通過注重公平獲得利潤和效用的不斷增長。由此說明，在相對惡劣的合作模式下，零售商注重公平能夠更好地維護自身利益。

圖3 不同θ下零售商與供應鏈整體效用的變化

圖4 不同談判權利b下的零售商利潤

圖5 b與θ同時變化時零售商的利潤

通過設置制造商公平關切系數θ可行區間為(0,5)，談判能力系數b的取值范圍為 (0,0.5)，觀察兩者共同作用的結果。圖4顯示當α2/β+m2/n>1時，零售商表現出不同的公平關切程度時，其利潤的變化趨勢并不完全相同。在較低的公平關切程度下(θ=0.1,θ=0.5)，零售商通過增強自身的談判能力總能使得自身獲得相應的越來越高的收益。但是，情況并不總是樂觀，如零售商在較高的公平關切下(θ=3)，其獲得利潤隨著談判能力的增加呈現先增長后下下降的趨勢，這是因為零售商談判能力的增長意味著其耗費相應的談判資源，但在過分關注公平的情形下，談判能力的增長也不能促使更多利潤的增加，反而可能導致零售商做出過激行為，即使損害自身利潤也要實現效用上的公平感。圖5、圖6則進一步通過三維圖形來呈現公平關切系數與談判能力共同作用于利潤和效用的變化趨勢。易知，無論是在α2/β+m2/n>1還是α2/β+m2/n<1時，零售商效用都能通過提高公平關切程度而獲得增長，雖然實際利潤在高配合度下會先增后減，在低配合度下不斷下降。

圖6 b與θ同時變化時零售商的效用

(二)制造商公平關切情形

各參數取值如表2所示，設置制造商公平關切系數λ可行區間為(0,5)。圖7反映出在α2/β+m2/n>1條件下，產品的批發價格隨著λ增加而緩慢增長，而綠色度及銷售努力則會隨λ增加而逐漸下降；而當α2/β+m2/n<1時，λ的增加會促使w和p增大，但τ和e會隨之減少。圖8說明無論α2/β+m2/n大于1還是小于1，制造商公平關切行為雖總會獲得自身利潤的增加，但不足以彌補零售商利潤的減少幅度，故供應鏈整體利潤也在不斷下降。當兩者配合程度較低的情況下，零售商試圖通過提高產品的零售價格來避免自身收益過度受到制造商行為的影響，同配合度高時零售商收益下降趨勢相比，配合度低時零售商收益下降的趨勢相對較緩。通過圖9可以得知，當α2/β+m2/n>1時，制造商公平關切行為會促使供應鏈的整體效用先下降后提升；反之，整體效用則會呈現不斷增長走勢。

表2 制造商公平關切下各參數取值

圖7 不同λ下w,τ,p,e的變化

圖8 不同λ下供應鏈各方的利潤

圖9 不同λ下供應鏈各方的效用

五、結語

基于以制造商為主導的二級綠色供應鏈，在考慮制造商研發生產的無風險利率以及零售商延期支付情形下，本文分情況探討了綠色供應鏈的決策，并將納什議價均衡所得的解作為公平參照點，分別予以考慮制造商、零售商兩者注重公平行為對決策以及供應鏈系統效用的影響，通過研究分析得到：

(1)雙方完全理性的情形下，集中決策機制下的產品綠色度、銷售努力以及利潤總是高于分散決策機制，由此說明供應鏈各節點企業充分地合作有利于整體發展。隨著無風險利率的增加，不同決策機制下得到結果的差距將會拉大。在本文兩種決策機制下，零售商的延期支付利率與其自身收益以及制造商、整體收益并無直接的關系，而與制造商無風險利率呈反作用關系。

(2)將通過Nash談判得到的解作為公平參照點時，處于弱勢的零售商收益和效用并不總是隨著公平關切系數的增加而增加。當產品綠色化效率和銷售回報率配合度較低時，零售商的公平關切行為誘導其通過不斷損害自身收益達成效用上的滿足。在效率和回報率配合度較高時，零售商在談判過程中越強勢，自身收益越接近參考點，但供應鏈的整體效用因此而下降的越明顯。

(3)當產品綠色化效率和銷售回報率組合程度較高時，主導方制造商注重公平促使產品的批發價格上升，零售商試圖通過降低零售價格來刺激市場需求，以較低毛利實現產品的快速周轉來維持自己收益，此時制造商的公平效用先降低后升高；反之，組合程度較低時，零售商只能采取提高零售價格以增大產品的邊際收益來應對制造商公平關切行為對自身收益的損害，此時制造商的公平效用卻在不斷增長。無論是哪種情形，零售商、供應鏈整體的利潤都在不斷下降。與弱勢的零售商注重公平不同的是，強勢的制造商關注公平有助于實現供應鏈整體效用的滿足。

實際上綠色供應鏈運營過程中會有多種行為因素的共同影響，未來的研究可以考慮多種經營渠道，以及一對多、多對一，多對多等的交叉作用。本文僅考慮了零售延期付款模式，可以進一步優化供應鏈的融資模式，考慮公平關切程度是否會影響到延遲支付的時間長短。最后，本文假設綠色產品的市場需求是線性的，可以豐富市場需求假設條件，如考慮非線性需求或者隨機需求情形下，這些將在未來的研究工作中繼續探索。