考慮消費者異質性偏好的閉環供應鏈定價與協調

徐桂紅 陳荔

摘 ?要：考慮消費者對再制品再制造程度存在異質性偏好的需求市場，研究了再制造與制造競爭優勢比變化對閉環供應鏈最優定價的影響。建立并求解了制造商和零售商集中式、分散式決策下的博弈模型，并通過收益共享契約進行決策協調。研究表明：新品需求和再制品價格與單位材料節約成本Δ、再制造程度最高心理預期負相關，與低“再”偏好消費者的市場占比α、低“再”偏好程度k正相關;再制品需求反之。新品價格不受再制造活動影響，但隨著再制造與制造競爭優勢比加大，新品需求下降，再制品需求和價格升高，閉環供應鏈總利潤上升。

關鍵詞：異質性偏好;閉環供應鏈;Stackelberg博弈;收益共享契約

中圖分類號：F273.7 ? ?文獻標識碼：A

Abstract： The influence of remanufacturing and manufacturing competitive advantage ratio on the optimal pricing of closed-loop supply chain was studied in a demand market consisting of consumers with heterogeneity preferences for remanufacturing rate. The game models of centralized and decentralized decisions between manufacturer and retailer were established and solved， and the decision coordination was carried out through revenue sharing contract. The results show that the demand of new products and the price of remanufactured products are negatively correlated with the cost-saving of unit recycled materials and the psychological expectation of the highest rate of remanufacturing， and positively correlated with the market share of consumers with low“re”preference and the degree of low“re”preference; the demand of remanufactured products is the opposite. The price of new products is not affected by remanufacturing activities. However， with the increase of remanufacturing and manufacturing competitive advantage ratio， the demand of new products decreases， the demand and price of remanufactured products increase， and the total profit of the closed-loop supply chain increases.

Key words： heterogeneity preference; closed-loop supply chain; Stackelberg game; revenue sharing contract

0 ?引 ?言

為有效緩解有限資源過度消耗問題，最大限度利用廢舊產品的剩余價值，再制造因以最小的資源投入就能獲得最大的經濟、社會和環境效益而受到廣泛的推崇。然而再制造在中國的普及率并不高，實證研究表明再制造發展的最大阻礙來源于消費者對再制品較低的認可度[1]。不同消費者在價格敏感、質量信任、產品屬性關注度等方面存在顯著的差異，直接影響了再制品和新品的市場需求變化，如何從異質性需求出發優化決策已成為閉環供應鏈決策者所面臨的重要課題[2]。

目前已有很多文獻從消費者偏好角度研究閉環供應鏈決策。部分學者不細分消費者市場，Ferrer等[3]假定消費者只對再制造商生產的再制品存在偏見，由此建立制造與再制造的兩期定價模型;孟麗君等[4]假設消費者對再制造商的再制品歧視度高于制造商，探討了新品及兩種再制品的最優差別定價問題;陳曉紅等[5]和Zhao等[6]同時考慮消費者偏好和政府補貼策略，研究了閉環供應鏈定價決策問題。部分學者將消費者結構進行細分，李春發等[7]和Gan等[8]基于高端和低端消費者對再制品不同的價值感知，研究了直銷和分銷雙渠道閉環供應鏈的定價決策;肖敏等[9]假定市場中包含只購買新品或再制品的兩類消費者，分析比較了有無獎懲補貼機制四種情況下企業的定價策略;高鵬等[10]將市場細分為綠色消費者和普通消費者，探討了三種模式下閉環供應鏈成員的價格博弈;丁雪峰等[11]假定市場中存在奢侈、環保偏好以及價格敏感三類消費者，研究了異質性需求對企業再制造決策的影響。

區別于以往的文獻，考慮到消費者對再制品的再制造程度的異質性偏好，本文將需求市場細分為偏好低再制造程度的消費者和普通消費者。同時由于消費者偏好導致新品和再制品之間存在競爭優勢的比較，本文研究了再制造與制造競爭優勢比變化對閉環供應鏈產品定價、需求以及利潤的影響，并研究了集中式和分散式兩種決策方式對決策結果的影響，設計收益共享契約協調制造商和零售商的決策問題。

1 ?問題描述及模型假設

考慮由一個制造商和一個零售商構成的信息對稱的供方市場，制造商為領導者，零售商為追隨者，以及消費者因對回收再利用材料質量存疑，從而更青睞低再制造程度再制品的需方市場。制造商一方面采用全新材料生產新品，另一方面將回收再利用材料與全新材料以一定比例結合生產再制品，并且將新品和再制品分別以w、w的批發價格批發給零售商，零售商再以p、p的零售價格銷售給消費者。

為便于分析問題，在不改變研究問題本質的情況下，進行如下假設：

假設1：再制品中回收材料占比為θ，即再制造程度。無論θ如何取值，再制品和新品在質量、功能以及外形上基本相同。再制品有標識，且公開再制造程度。

假設2：借鑒俞超等[12]的研究，首先閉環供應鏈進行再制造程度的決策（戰術層決策），然后根據最優再制造程度確定新品和再制品的價格（作業層決策）。

假設3：產品所需總材料為1，單位原材料成本為c，Δ為單位回收材料節省成本。故新品單位生產成本為c，再制品單位生產成本為c=c-θΔ。

假設4：市場上存在兩類消費者：一是偏好低再制造程度的消費者（稱為低“再”偏好消費者），市場占比為α0<α<1，這類消費者對再制造程度存在最高心理預期值，對超過預期θ>的再制品購買意愿呈指數型下降。二是普通消費者，與前者不同的是，這類消費者不關注再制品的再制造程度。

假設5：出于制造商逐利性的考慮，再制品的再制造程度高于低“再”偏好消費者最高心理預期值。消費者購買新品的效用為v-p;普通和低“再”偏好消費者購買再制品的效用分別為ρv-p和ρν-kθ--p。其中，ν為消費者對新品的支付意愿，服從0，1上的均勻分布;ρ為消費者對再制品的認可度0<ρ<1，k為低“再”偏好程度0

本文將稱為再制造與制造競爭優勢比，該值越高表明再制造成本優勢較新品口碑優勢越大，再制造活動越有利。

2 ?模型構建與求解

2.1 ?集中式閉環供應鏈決策模型

集中式決策下，制造商和零售商作為一個整體，以閉環供應鏈利潤的最大化為目標進行決策。首先由制造商和零售商共同進行最優再制造程度的戰術層決策，然后共同決定新品和再制品的銷售價格。制造商和零售商集中式決策的最優利潤函數為：

命題1表明，當再制造程度θ不超過一定閾值時θ值越高、回收材料單位節省成本越大或低“再”偏好消費者對再制造程度的最高心理預期值越高等情況下，再制造成本優勢越顯著，使得企業有更大的空間降低再制品價格，吸引更多消費者轉而購買再制品。當低“再”偏好消費者的市場占比或低“再”偏好程度越高，低“再”偏好消費者對再制品的支付意愿大幅下降，企業越不能從再制造活動中受益，新品的口碑優勢越顯著。在此情形下，再制品價格只會提高，新品需求量增加，再制品需求量下降。而新品的價格只與單位新材料成本有關，也就是說，對新品而言，再制造活動只會影響其市場需求。

只有當再制造程度在一定范圍內，提高再制造程度才對制造商和零售商有利，再制造程度的生產決策至關重要，可通過制定合理的θ值使閉環供應鏈利益最大化。提高回收再利用材料單位節省成本和低“再”偏好消費者對再制造程度的最高心理預期值，降低低“再”偏好消費者的市場占比和低“再”偏好程度均對再制造活動有利，制造商和零售商可以通過再制品銷售利潤的提升而獲利。企業應該努力提高再制造技術，做好再制造活動的科普以及正面宣傳工作，逐漸消除公眾對再制品的偏見。

命題2表明，再制品的再制造程度在兩種決策方式下相同。此外，相比分散式決策，集中式決策下產品的銷售價格下降，產品需求量和供應鏈總利潤升高。這個結果說明，分散式決策產生了雙重邊際效應，降低了制造商和零售商的決策效率。因此，制造商和零售商需要通過協調合作，使得自身利益最大化。

5 ?數值仿真

本節將通過相關數值算例研究再制造與制造競爭優勢比的變化對再制造閉環供應鏈產品價格、需求以及總利潤等方面的影響。為更好地描述，令x=，在滿足模型可行性條件的基礎上，計算求得x∈0.4256，0.6490，參數設定如下：α=0.9，k=0.5，=0.3，c=0.4，Δ=0.2。

（1）如圖1所示，新品的價格不受再制造與制造競爭優勢比x的影響，無論再制造成本優勢如何，新品價格都維持在較高的水平上，但新品的需求會隨著x的增加而下降;再制品的價格和需求則均隨x的增加而增加。這是因為再制造與制造競爭優勢比的不斷升高意味著新品口碑優勢的不斷削弱，越來越多的消費者放棄新品轉而購買再制品，使得再制品的需求上升，價格也隨著升高。可見，盡管再制造活動不影響新品的定價，但是新品的銷量會由于再制品的擠兌效應而受到影響。

（2）如圖2所示，閉環供應鏈總利潤總是隨再制造與制造競爭優勢比x的增加而增加，由圖1可知，隨著x的不斷升高，新品利潤降低，而再制品利潤上升。但是從總利潤角度看，再制造與制造競爭優勢比升高所帶來的再制品利潤的增長遠大于新品利潤下降導致的損失。因此，再制造活動對閉環供應鏈有益，企業有絕對的動力提高再制造成本優勢。如加大再制造技術投入，降低再制造成本，同時還可以通過科普、免費試用等活動逐漸扭轉低“再”偏好消費者對再制品的消極評價。

6 ?結束語

本文基于消費者對再制品的低“再”偏好，運用Stackelberg博弈分別構建了閉環供應鏈分散式和集中式決策模型，通過收益共享契約協調制造商和零售商的決策問題，分析比較了集中式和分散式決策之間的決策結果，并通過數值仿真研究了再制造與制造競爭優勢比變化對閉環供應鏈產品定價、需求以及供應鏈總利潤的影響。主要結論有：

（1）再制造程度作為外生變量較小時，新品需求和再制品價格與其負相關，再制品需求與其正相關;再制造程度較大時，反之。新品需求和再制品價格與單位材料節約成本Δ、再制造程度最高心理預期負相關，與低“再”偏好消費者的市場占比α、低“再”偏好程度k正相關;再制品需求反之。新品價格與再制造活動無關。

（2）再制造程度作為外生變量較小時，無論制造商還是零售商均受益;再制造程度較大時，反之。制造商和零售商利潤與單位材料節約成本Δ、再制造程度最高心理預期正相關，與低“再”偏好消費者的市場占比α、低“再”偏好程度k負相關。

（3）相比分散式決策，集中式決策下產品價格下降，需求和供應鏈總利潤上升。制造商和零售商可以通過收益共享契約協調決策，降低雙重邊際效應。通過建立收益共享契約機制，推導出制造商和零售商愿意合作的收益共享比例范圍，為企業的合作提供了參考。

（4）隨著再制造與制造競爭優勢比的增強，新品需求下降，再制品價格和需求升高，無論制造商還是零售商均受益。再制造活動對閉環供應鏈有益，企業有絕對的動力提高再制造成本優勢。

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收稿日期：2020-12-10

作者簡介：徐桂紅（1996-），女，江西上饒人，上海理工大學管理學院管理科學與工程碩士研究生，研究方向：閉環供應鏈;

陳 ?荔（1967-），女，遼寧大連人，上海理工大學管理學院，副教授，博士，研究方向：企業供需網。