基于消費者偏好的低碳雙渠道供應鏈定價與減排策略

梁 喜，張余婷

(重慶交通大學 經濟與管理學院，重慶 400074)

0 引言

《2017年中國國內貿易發展回顧與展望》中顯示，2017年社會消費品零售總額達36.6萬億元，比上年增長10.2%。其中，線上零售額為7.18萬億元，比上年增長32.2%。上述數據表明，我國網絡零售市場成熟度越來越高，線上線下加速融合。工業綠色發展計劃(2016～2020)提出，要推動綠色制造+互聯網的發展，并鼓勵合理使用互聯網對綠色產品進行銷售，以滿足不同消費者的環保消費需求。以制造商格力集團為例，其堅持節能減排為核心競爭力，并同時開通傳統零售渠道、網上直銷渠道和網上分銷渠道，2017年線下營收910億，比上年增長26.5%，線上營收105億，比上年增長218%，增長速度遠高于線下。然而，制造商在拓寬銷售渠道的同時，還要考慮減排成本對企業利潤的影響，即低碳產品生產成本較高使得低碳產品的價格高于普通產品[1]。制造商一味追求提高減排量勢必不利于企業降低成本，而消費者的低碳偏好程度對低碳供應鏈成員利潤的影響程度如何，在單一傳統零售渠道結構的基礎上增加網上銷售渠道能否有效提高利潤，在尋求自身利潤最大化且滿足消費者的低碳需求是眾多制造商面臨的一個難題。

在低碳供應鏈研究方面，Du等[2]分析了由一個制造商和一個擁有碳排放許可的供應商組成的低碳供應鏈在受不同決策和社會福利的影響下，當供應商減少時，制造商利潤隨碳排放上限而增加。Ghosh和Shah[3]研究了單一傳統渠道下低碳供應鏈兩部定價協調問題以及成本分攤合同對供應鏈參與者的決策影響。Xu等[4]使用批發價和成本分攤合同調節機制，研究了在單一渠道下碳限額與交易監管對供應鏈生產和減排策略的影響。謝鑫鵬和趙道致[5]研究了制造商在面臨政府對碳排放進行規制時，上下游企業在不同合作情況下的減排水平和利潤變化。駱瑞玲等[6]對比分析了在有無減排技術投資的情況下，消費者碳足跡敏感系數，碳限額及碳減排成本系數對供應鏈減排水平的影響。劉名武等[7]探討了在碳交易制度的影響下，具有低碳偏好的消費者和承擔減排成本的供應商在單一傳統零售渠道中的協調問題。魏守道和周建波[8]在政府征收碳稅的背景下，通過構建博弈模型，從減排水平、供應鏈成員利潤和碳排放量三個方面分析研究了低碳供應鏈的減排策略。王一雷等[9]針對供應鏈中制造商和零售商的聯合減排機制在集中決策模型、批發價格契約模型和成本分擔契約模型進行了研究。與這些研究相比，本文的研究主要集中在低碳雙渠道中網上直銷雙渠道和網上分銷雙渠道的對比研究與協調。通過研究得出，網上直銷雙渠道和網上分銷雙渠道的最優單位減排量均高于單一傳統零售渠道。

在低碳雙渠道供應鏈研究方面，He等[10]研究了在傳統零售商和網上零售商組成的雙渠道供應鏈中消費者搭便車的行為，研究表明，政府對企業征稅可以減少消費者搭便車的行為，同時降低碳排放總量。Ji等[11]使用Stackelberg博弈模型對雙渠道供應鏈的減排行為進行研究，得出不同情況下各成員的渠道協調策略。Xu等[12]考慮了強制性碳排放量監管下雙渠道供應鏈的協調，闡述了碳排放能力和客戶忠誠度參數對雙渠道供應鏈決策的影響。Zhou和Ye[13]研究了由一個制造商和一個零售商組成的低碳雙渠道供應鏈，分析了集中式和分散式供應鏈中的最優均衡策略。孫嘉楠和肖忠東[14]研究了單一傳統零售渠道和網上雙渠道在政府補貼和以獎代補兩種情形下的低碳供應鏈決策模型。周熙登[15]通過構建低碳雙渠道供應鏈微分博弈模型，探討了減排成本、減排宣傳和品牌宣傳對供應鏈的影響。楊磊等[16]在碳交易機制下研究了四種不同渠道結構下企業的最優定價決策和減排策略。梁喜等[17]在以制造商占主導的低碳雙渠道供應鏈中，區分單一傳統零售渠道、網上直銷雙渠道和網上分銷雙渠道三種結構，分析了消費者渠道偏好對渠道成員最優定價與減排策略的影響。在本文中，考慮了消費者渠道偏好和低碳偏好對不同渠道結構間的影響，研究比較了各個渠道結構間的最優定價決策和減排策略，以及渠道間的協調問題。

實踐中，政府和商家通過對環境保護、節能減排的大力宣傳，提高消費者的環保敏感度，鼓勵制造商生產環保產品[18]。國內家電零售巨頭蘇寧公司從單一傳統零售渠道的基礎上開通了網上直銷渠道和網上分銷渠道，通過增強線下體驗和店面陳設突出展示節能環保產品，引導消費者進行低碳消費[19]。沃爾瑪、東芝和IBM通過低碳產品的營銷和低碳品牌的推廣等低碳行為樹立企業的節能環保形象，從而成功獲得低碳競爭優勢[20]。

綜上所述，現有低碳供應鏈研究只是基于單一傳統零售渠道進行低碳供應鏈研究，而沒有進行低碳雙渠道供應鏈研究；現有低碳雙渠道供應鏈研究是在低碳背景下考慮雙渠道供應鏈決策問題，但主要關注網上直銷雙渠道下如何提高碳排放總量，以及在政府補貼和低碳宣傳下的最優決策，而沒有關注網上分銷雙渠道供應鏈在低碳背景下的相關決策。基于以上研究和實踐背景，本文將網上直銷渠道和網上分銷渠道引入單一傳統零售渠道，在綜合考慮消費者渠道偏好、消費者低碳偏好以及減排創新投入成本參數的基礎上，構建了低碳雙渠道供應鏈分析模型，對比分析了單一傳統零售渠道、網上直銷雙渠道和網上分銷雙渠道下各成員間的定價決策與減排策略，同時設計了直銷雙渠道和分銷雙渠道的利潤分享協調契約。

1 模型描述與模型假設

1.1 模型描述

本文根據不同渠道結構的特征分別建立了單一傳統零售渠道，即制造商生產的產品只批發給傳統零售商，并通過單一傳統零售渠道進行銷售，如寶馬、奔馳等汽車行業；網上直銷雙渠道，即制造商同時開通單一傳統零售渠道和網上直銷渠道，如蘋果、海爾等企業；網上分銷雙渠道，即制造商同時開通單一傳統零售渠道和網上分銷渠道，如天貓、京東等網上零售商。在上述三種供應鏈結構模型中，制造商只生產一種產品且在生產過程中進行碳排放，零售商不進行碳排放，只有制造商付出減排創新投入成本。在以制造商為主導地位的情況下，使用Stackelberg博弈，研究制造商在單一傳統零售渠道的基礎上加入網上直銷渠道和網上分銷渠道后對供應鏈各成員的定價決策和減排策略產生的影響，其渠道結構如圖1所示：

圖1 制造商主導下的三種不同的渠道結構

1.2 模型假設

(1)本文不考慮碳配額購買和出售的實際價格，即碳交易金額不影響企業利潤[21]；

(2)供應鏈只銷售單一低碳產品，且只考慮制造商生產環節的碳排放[17]；

(3)需求函數不受碳排放影響，即供應鏈最終產品的生產邊際成本不變[6]；

1.3 模型參數及符號說明

(1)假設a表示產品在市場上的潛在需求量；

(2)h表示消費者對網上銷售渠道的偏好，0

(4)e表示單位減排量；

(5)η表示消費者低碳偏好系數；

(7)k表示碳減排成本系數；

(8)為簡化分析過程，本文假設制造商生產成本為0；

(9)Wri和Wd3分別表示制造商提供給傳統零售商和網上零售商的批發價格,i=1,2,3。

(10)Pri；Pd2；Pd3分別表示傳統零售商、網上直銷渠道、網上零售商的零售價格,i=1,2,3。

(11)Dri和Ddj分別表示傳統零售渠道和網上零售渠道的渠道需求，i=1,2,3,;j=2,3。

(12)Πri；Πd3；Πmi；Πi分別表示傳統零售商、網上零售商、制造商和供應鏈整體的利潤。

2 模型的建立與分析

2.1 單一傳統零售渠道

參考Liu[28]和周艷菊[1]等相關文獻，假設在單一傳統零售渠道中，所有產品都通過該渠道進行銷售，傳統零售商的需求函數如下:

Dr1=a-Pr1+ηe

(1)

占主導的制造商首先決策批發價和減排量，然后傳統零售商再決策零售價格，此時相關利潤函數如下:

Πr1=(Pr1-Wr1)Dr1

(2)

(3)

(4)

表1 單一傳統零售渠道結構中各項均衡解

2.2 網上直銷雙渠道

在該結構中，制造商同時通過傳統零售渠道和網上直銷渠道進行銷售，此時相關需求函數如下：

Dr2=a(1-h)-Pr2+γPd2+ηe

(5)

Dd2=ah-Pd2+γPr2+ηe

(6)

制造商優先決策傳統零售渠道的批發價格Wr2和網上直銷渠道的零售價格Pd2，以尋求利潤Πm2最大化。零售商根據制造商提供的Wr2和Pd2對零售價格Pr2進行決策，以尋求利潤Πr2最大化，此時傳統零售商、制造商和供應鏈的利潤函數如下:

Πr2=(Pr2-Wr2)Dr2

(7)

(8)

(9)

采用逆向歸納法求解。將(5)式代入(7)式，并對Pr2求偏導：

將其帶入(8)式中，并對Wr2和Pd2求偏導：

得到Πm2關于Wr2和Dd2的Hessian矩陣：

可以判斷H(Πm2)為負定矩陣，得到關于Wr2和Pd2的凹函數，將Wr2和Pd2代入上述各式可得表2。

表2 網上直銷雙渠道結構中各項均衡解

2.3 網上分銷雙渠道

在網上分銷雙渠道中，制造商同時通過傳統零售渠道和網上分銷渠道進行銷售，相關需求函數如下:

Dr3=a(1-h)-Pr3+γPd3+ηe

(10)

Dd3=ah-Pd3+γPr3+ηe

(11)

在此渠道結構中，制造商以批發價格Wr3和Wd3分別給傳統零售商和網上零售商，以尋求利潤Πm3最大化；傳統零售商根據Wr3再決策傳統渠道零售價格Pr3；最后，網上零售商根據批發價格Wd3決策網上渠道零售價格Pd3，此時傳統零售商、網上零售商、制造商和供應鏈的利潤函數如下:

Πr3=(Pr3-Wr3)Dr3

(12)

Πd3=(Pd3-Wd3)Dd3

(13)

(14)

(15)

采用逆向歸納法求解。網上零售商決策網上渠道零售價格，將(11)式代入(13)式，并對Pd3求偏導:

將其代入(12)式中，并對Pr3求偏導：

將最優解Pr3帶入最優解Pd3中得：

再將最優解Pr3和Pd3帶入(14)式中，并對Wr3和Wd3求偏導：

得到Πm3關于Wr3和Wd3的Hessian矩陣

表3 網上分銷雙渠道結構中各項均衡解

命題6表明，減排成本系數k存在kcm

2.4 渠道結構比較分析

命題7表明，在三種渠道結構中，制造商節能減排和消費者低碳偏好既會提高最優批發價、最優零售價、最優需求量，同時也會增加傳統零售商和網上零售商的利潤。當消費者低碳偏好程度越高，對制造商和零售商都有利，整個供應鏈的利潤也會更高。因此，政府和社會企業應該提高環保宣傳力度，增強消費者的環保意識，從而提高消費者的低碳偏好系數。制造商引入網上渠道后，隨著消費者對網上銷售渠道的偏好增加，更有利于網上渠道的銷售，傳統零售商的利潤受到威脅。

命題10表明，網上直銷雙渠道的網上零售價格相對網上分銷雙渠道更具有價格優勢。

命題11當k>kdm時，存在edm>ecm>esm。

命題11表明，存在kdm，當k>kdm時，制造商最優單位減排量有網上直銷雙渠道>網上分銷雙渠道>單一傳統零售渠道，說明制造商開通網上渠道后，有利于其提高單位減排量，且網上直銷雙渠道的最優單位減排量最大。

命題12表明，傳統零售商的利潤有如下關系：單一傳統零售渠道>網上直銷雙渠道>網上分銷雙渠道，說明網上直銷渠道和網上分銷渠道的出現對傳統零售商的利潤造成了威脅，使其利潤下降。

其中:

命題13表明，隨著消費者對網上渠道偏好的變化，制造商的利潤也隨之變化。當消費者渠道偏好小于某一閾值時，因為雙渠道中增加了新的結構成員，制造商的需求增加，所以網上直銷雙渠道和網上分銷雙渠道中制造商占有優勢；當消費者渠道偏好處于中間范圍內，由于網上直銷雙渠道和網上分銷雙渠道中存在渠道競爭，此時單一傳統零售渠道更具有優勢；當消費者對網上渠道的偏好大于某一閾值時，網上直銷雙渠道和網上分銷雙渠道具有更為明顯的優勢。

3 優化協調

從上述命題結果可知，單一傳統零售渠道、網上直銷雙渠道和網上分銷雙渠道中傳統零售商的利潤和制造商的利潤隨著消費者對網上銷售渠道偏好的變化而變化。制造商開通網上直銷渠道和網上分銷渠道后，傳統零售商的利潤隨著消費者對網上銷售渠道的偏好而減小，而制造商由于渠道間的競爭，利潤并不總是增加，為了緩解這種現象，本文提出一個協調供應鏈成員的機制。根據Yan等[29]的研究，利潤分享機制可以有效協調渠道間各個成員的沖突以實現制造商和傳統零售商的Pareto改進。本文采用Yan等[29]的研究建立利潤分享機制，分別討論在單一傳統渠道的基礎上增加網上直銷渠道和網上分銷渠道兩種情形。由于篇幅有限，根據命題13的結論，本文只討論當消費者渠道偏好0

3.1 單一傳統零售渠道和網上直銷雙渠道之間的協調

(16)

(17)

根據供應鏈協調的要求，還需滿足下面的條件:

(18)

(19)

該模型對β進行求導，可推得：

當β*≤β<1時，制造商和零售商能夠同時對增加的利潤進行分配。

3.2 單一傳統零售渠道和網上分銷雙渠道之間的協調

(20)

(21)

根據供應鏈協調的要求，還需滿足下面的條件：

(22)

(23)

該模型對λ進行求導，可推得:

當λ*≤λ<1時，制造商和零售商能夠同時對增加的利潤進行分配。

4 算例分析

在滿足上述均衡解和命題的條件下，參考熊中楷等[30]文獻，將相應的參數設定如下：a=50，h=0.7，γ=0.1，η=1。將上述數據分別代入文中網上直銷雙渠道和網上分銷雙渠道模型，進一步驗證本文的結論。

圖2 h對傳統零售商利潤影響

圖3 h對制造商利潤的影響

圖4 h對網上直銷雙渠道可協調利潤的影響

圖5 h對網上分銷雙渠道可協調利潤的影響

圖6 制造商利潤大小的比較

圖7 制造商單位減排量大小的比較

圖6表明，在三種渠道結構中，制造商利潤隨單位減排量e先增大后減小，同時也受減排成本系數k的影響，當滿足減排成本系數k的范圍，存在最優單位減排量e可以使制造商利潤達到最大值。圖7表明，在三種渠道結構中，制造商單位減排量隨η和h的增大而增大，網上直銷雙渠道中制造商單位減排量較大，而單一傳統零售渠道中制造商單位減排量較小，且網上直銷渠道的單位減排量受h的影響明顯大于另外兩個渠道結構，η對單位減排量的影響大于h對單位減排量的影響。

5 結論

本文在綜合考慮消費者渠道偏好、低碳偏好以及減排創新投入成本的基礎上，構建了制造商主導下的Stackelberg博弈模型，研究了單一傳統零售渠道、網上直銷雙渠道和網上分銷雙渠道中各成員的最優定價決策與減排策略，以及兩種雙渠道的利潤分享協調策略。本文研究了以制造商為主導的三種不同結構的供應鏈，根據結構特征劃分為單一傳統零售渠道、網上直銷雙渠道和網上分銷雙渠道三種形式，在上述渠道結構中共同引入消費者低碳偏好系數、交叉價格彈性系數、單位減排量和減排成本系數，在網上直銷渠道和網上分銷渠道中引入消費者對網上銷售渠道的偏好，分析上述參數對制造商渠道定價和減排策略產生的影響，旨在為制造商渠道選擇和協調提供參考。結果表明：在考慮減排創新投入成本的前提下，當碳減排成本系數大于某一閾值時，制造商開通網上渠道后能夠促使單位減排量增加；在傳統零售商利潤方面，網上銷售渠道的出現，使得傳統零售商利潤隨著消費者對網上銷售渠道的偏好增加而降低，網上直銷雙渠道和網上分銷雙渠道中傳統零售商的利潤始終低于單一傳統零售渠道中傳統零售商的利潤；在制造商利潤方面，三種渠道結構中開通網上銷售渠道的制造商利潤總是隨著消費者對網上銷售渠道偏好的變化而變化。由于雙渠道中制造商開通網上銷售渠道后，傳統零售商的利潤減少，本文通過設計利潤分享契約機制以緩解制造商和傳統零售商利益沖突問題，結果表明當滿足一定條件時可以實現低碳雙渠道供應鏈的Pareto改進。

上述研究結論對我國低碳環境下雙渠道供應鏈的定價決策和減排策略具有如下管理啟示：

第一，傳統零售商在制造商開通網上雙渠道后，利潤隨著消費者對網上銷售渠道偏好的增大而減小，所以傳統零售商應努力采取相關措施提高利潤，如提高服務質量、增強消費者體驗、提供上門服務等。第二，當制造商從單一傳統零售渠道拓展成為擁有網上銷售渠道的雙渠道后，應該與傳統零售商使用利潤分享機制，可以實現Pareto改進。第三，制造商開通網上渠道后，最優減排量有所提高，在一定條件下，利潤也會增長。在實務中，網上直銷和網上分銷的混合雙渠道模式也是制造商常用模式，同時也會采用一些促銷模式吸引消費者通過網上渠道進行購買，如蘋果公司免費刻字服務只能通過在官方商城購買產品才能享受，小米手機公司對某些特定產品只在直營網站進行預售活動等。

本文重點研究了在考慮減排成本的情形下，三種不同渠道結構中制造商的最優定價決策與減排策略，今后的研究中可以考慮制造商與零售商在碳限額和碳交易約束下聯合減排等方面的拓展。