模糊條件下綠色閉環供應鏈的渠道策略選擇

邢光軍，楊重慶

（1.南京郵電大學 江蘇現代信息服務業決策咨詢研究基地，江蘇 南京 210003；2.南京郵電大學 管理學院，江蘇 南京 210003）

0 引言

綠色環保、可持續的閉環供應鏈已經成為工業界和學術界關注的熱點，越來越多的企業建立逆向回收渠道，在廢舊產品的回收再制造上進行了探索。企業回收再制造廢舊產品不僅可以節約資源，減少生產成本，還能獲得領先于競爭對手的優勢。因此，閉環供應鏈已經是不可逆轉的發展趨勢。實踐證明，綠色閉環供應鏈與傳統閉環供應鏈的競爭逐漸激烈。

隨著人們生活質量的提高和環保意識的加強，部分消費者傾向于使用綠色產品，并愿意為此付出比傳統產品更高的花費，呈現明顯的綠色偏好。關于消費者綠色偏好的研究逐漸增多，劉名武等研究發現消費者綠色偏好的增加可以抵消關稅帶來的部分負面影響。張煥勇等探究具有綠色偏好的綠色消費者規模對閉環供應鏈的影響。Zhang等關注消費者綠色偏好對供應鏈中訂單數量和渠道協調的影響。以上研究對象都是一個零售商和一個制造商，在此基礎上，部分學者進行深入研究。李麗君等構建傳統制造商、綠色制造商和傳統零售商，研究不同合作模式下消費者綠色偏好的影響。Madani等研究了政府干預對具有綠色偏好的閉環供應鏈的影響。

雖然關于消費者綠色偏好的研究越來越多，但是多局限于單個閉環供應鏈內，考慮到閉環供應鏈之間競爭狀況的研究比較少見。現今，供應鏈參與者互為獨立個體，又通過銷售與制造密切聯系，企業之間的競爭已經轉變為供應鏈之間的競爭。對此，不少學者展開研究。徐兵等建立了兩條閉環供應鏈，分別對比集中、分散、集中—分散等不同模型下鏈與鏈之間的競爭，并提出協調策略。Boyaci等考慮由一個批發商一個零售商組成的兩條相互競爭的供應鏈市場，探究市場和客戶服務影響下的競爭狀況。孫嘉軼等研究了不同情景下競爭強度對供應鏈的影響。宋敏等研究零售商之間存在價格競爭時，考慮消費者與環境影響下的兩條競爭閉環供應鏈的渠道結構選擇問題。Ha等研究了具有規模不經濟性的生產技術在競爭性供應鏈中共享垂直信息的動機。孫浩等構建兩條閉環供應鏈的競爭模型，研究在零售商主導時，不同競爭強度下制造商回收鏈、零售商回收鏈和第三方回收鏈的渠道選擇。

上述研究均是針對市場需求和成本確定的或可以用函數表示的模型展開論述。現實生活中，隨著競爭加劇，產品生命周期縮減，供應鏈存在著許多不確定性，如市場需求的不確定，生產成本的不確定，回收的不確定等。部分學者對這種模糊現象進行了研究。張莉等針對易腐品的特點，提出需求不確定模型。De等為消除業務場景中需求率的非隨機不確定性問題，建立了具有不完備質量項目的模糊經濟訂單數量模型。王淑納等研究模糊需求影響下具有中性、悲觀和樂觀等風險偏好的零售商博弈模型。除了最普遍的模糊需求以外，部分學者也對其他模糊變量展開研究。萬鳳嬌用模糊三角數將廢舊汽車的回收決策評價指標體系量化。許民利等基于再制造產品產出的模糊性，構建專利保護下的競爭與合作模型。

綜上所述，將模糊不確定的背景應用到閉環供應鏈中，用模糊變量刻畫市場需求和綠色產品生產成本的不確定性，在消費者綠色偏好影響下，用博弈理論和模糊集理論對綠色閉環供應鏈和傳統閉環供應鏈在競爭中形成的不同渠道策略進行分析，從而得到了最優的均衡決策。

1 問題描述與基本假設

假設市場存在由一個傳統制造商與一個傳統零售商組成的傳統閉環供應鏈和一個綠色制造商與一個綠色零售商組成的綠色閉環供應鏈。其中，綠色制造商生產并回收綠色產品，傳統制造商生產并回收傳統產品。兩種產品分別通過零售商銷售給消費者，并在回收環節生產再制造。兩種產品具有一定替代性，在綠色度和價格上存在競爭。主要考慮四種不同的渠道策略模型，即合作—合作，非合作—非合作，合作—非合作以及非合作—合作。以此為研究對象，利用三角模糊變量表示市場需求和綠色產品的生產成本模糊不確定的情況，具體決策模型如圖1所示。

圖1 閉環供應鏈競爭結構模型

模型中相關符號及相應含義如表1所示。

表1 符號及相應的含義

為便于分析模型，在不影響一般性的前提下，本文對模型做出如下假設：

假設1 基于環保和政策等的影響，消費者消費時呈現明顯的綠色偏好，故消費者需求除了與自身產品的零售價格和競爭產品的零售價格有關外，還與產品綠色度有關。綠色與傳統產品的市場需求分別為：

假設2 綠色制造商生產新產品和再制造產品的單位生產成本為～c，為簡化模型，在不影響一般性結論前提下，令傳統制造商生產新產品和再制造產品的單位生產成本為零。每件廢舊產品存在可提取原料用于再生產，綠色產品和傳統產品原材料的單位節約成本分別為ν、ν，為保證回收積極性，ν>～c、ν>0。

假設4 綠色制造商與傳統制造商回收過程中全部開支稱為回收投資成本，分別設為kτ、kτ，k代表回收努力系數。

根據以上假設，可以構造出綠色制造商、傳統制造商、綠色零售商和傳統零售商的期望函數分別為：

2 模型構建與分析

2.1 合作—合作結構下的均衡決策。當綠色與傳統閉環供應鏈均為合作情形下的決策時，零售商和制造商作為一個整體進行聯合決策，以供應鏈的利潤最大化為目標。決策順序如下：綠色閉環供應鏈參與者協商決定綠色產品的零售價p和綠色度g，同時傳統閉環供應鏈參與者協商決定傳統產品的零售價p。

證明：根據式（1）至式（4），綠色閉環供應鏈和傳統閉環供應鏈的總期望函數分別為：

2.2 非合作—非合作結構下的均衡決策。當綠色閉環供應鏈和傳統閉環供應鏈均為非合作情形下的決策時，決策順序如下：（1）綠色閉環供應鏈的制造商決定綠色產品的批發價格w和綠色度g。同時，傳統閉環供應鏈的制造商決定傳統產品的批發價格w；（2）綠色閉環供應鏈和傳統閉環供應鏈的零售商根據制造商的決策同時決定綠色產品和傳統產品的零售價p和p。

2.3 合作—非合作結構下的均衡決策。當綠色閉環供應鏈和傳統閉環供應鏈為合作—非合作模型時，決策順序如下：（1）傳統閉環供應鏈的制造商決定傳統產品的批發價格w。（2）傳統閉環供應鏈的零售商決定傳統產品的零售價格p；同時，綠色閉環供應鏈的制造商和零售商協商決定綠色產品的零售價p和綠色度g。

2.4 非合作—合作結構下的均衡決策。當綠色閉環供應鏈和傳統閉環供應鏈為非合作—合作模型時，決策順序如下：（1）綠色閉環供應鏈的制造商決定綠色產品的批發價格w、g。（2）綠色閉環供應鏈的零售商決定綠色產品的零售價格p；同時，傳統閉環供應鏈的制造商和零售商協商決定決定傳統產品的零售價p。

3 模型分析

由引理1可知，合作—合作結構下綠色閉環供應鏈的期望利潤不小于非合作—合作結構下綠色閉環供應鏈的期望利潤。合作—合作結構下傳統閉環供應鏈的期望利潤不小于合作—非合作結構下傳統閉環供應鏈的期望利潤。當傳統閉環供應鏈選擇合作決策時，綠色閉環供應鏈也會選擇合作決策；當綠色閉環供應鏈選擇合作決策時，傳統閉環供應鏈也會選擇合作決策。也就是說，合作—合作結構是一個納什均衡。

由引理2可知，非合作—非合作結構下傳統閉環供應鏈的期望利潤小于非合作—合作結構下傳統閉環供應鏈的期望利潤，非合作—非合作結構下綠色閉環供應鏈的期望利潤小于合作—非合作結構下綠色閉環供應鏈的期望利潤，當消費者綠色偏好比較大時，如果傳統閉環供應鏈選擇非合作決策，那么綠色閉環供應鏈傾向于選擇合作決策；如果綠色閉環供應鏈選擇非合作決策，那么傳統閉環供應鏈傾向于選擇合作決策。也就是說，如果一方選擇非合作決策，另一方合作決策時的結構也是均衡決策。綜合引理1、引理2，無論對方選擇什么決策，另一方都傾向于選擇合作決策。

4 數值算例

首先進行最優決策和最優期望利潤對比，根據已知結論，可以得到表2和表3：

表2 四川渠道結構下綠色與傳統制造商、綠色與傳統零售商最優決策

表3 四種渠道結構下綠色與傳統制造商、綠色與傳統零售商、綠色與傳統閉環供應鏈系統整體最優期望利潤

根據表2、表3可知：（1）四種渠道結構下，制造商的利潤都高于零售商的利潤，這是由于制造商作為主導者，在決策中占優勢，擁有優先決策的權力。綠色閉環供應鏈采取合作決策時，綠色產品的綠色度高于非合作決策時的產品綠色度，這說明從環保角度出發，政府和社會會促進綠色閉環供應鏈采取合作決策。非合作—非合作模型下綠色與傳統產品的零售價最高，此時綠色與傳統產品零售商的期望利潤最高。（2）如果傳統產品閉環供應鏈選擇合作模型進行決策，那么綠色產品閉環供應鏈也會選擇合作模型進行決策，此時該系列產品的市場整體占有率最高，綠色與傳統產品的零售價格最低，雖然達到納什均衡，但沒有達到帕累托最優，形成了囚徒困境。如果傳統產品閉環供應鏈選擇非合作模型進行決策，那么綠色產品閉環供應鏈會選擇合作模型進行決策，此時，綠色產品的綠色度達到最高。也就是說不管傳統產品供應鏈選擇哪個模型進行決策，綠色產品供應鏈都傾向于選擇合作模型進行應對。

此處探究消費者綠色偏好對閉環供應鏈各參與者以及系統整體利潤的影響。（1）根據圖2、圖3可知，當消費者綠色偏好γ不斷增大時，綠色制造商和綠色零售商的期望利潤在非合作—非合作、非合作—合作模型下是不斷增加的，當γ最大為1時，綠色制造商與綠色零售商的期望利潤達到最大。在非合作—非合作模型下綠色制造商與綠色零售商的期望利潤變動幅度大于非合作—合作模型下綠色制造商與綠色零售商期望的利潤變動幅度。這表明消費者綠色偏好對制造商期望利潤的影響力大于對零售商期望利潤的影響力。（2）根據圖4、圖5可知，當消費者綠色偏好γ不斷增大時，傳統制造商的期望利潤在非合作—非合作模型下是不斷增大的；在合作—非合作模型下是在漸進線左側不斷減少，在漸進線右側先減少后增加；傳統零售商的期望利潤在非合作—非合作、合作—非合作模型下是不斷增加的，當γ最大為1時，傳統零售商的期望利潤達到最大。圖5表明，在交點左側，非合作—非合作模型下傳統零售商的期望利潤大于合作—非合作模型下的期望利潤，在交點右側，情況相反。（3）根據圖6、圖7可知，當消費者綠色偏好γ不斷增大時，合作—合作、非合作—非合作、非合作—合作模型下綠色閉環供應鏈和傳統閉環供應鏈的期望利潤是不斷增加的，當γ最大為1時，綠色閉環供應鏈和傳統閉環供應鏈的期望利潤達到最大。當消費者綠色偏好γ不斷增大時，合作—非合作模型下綠色閉環供應鏈的期望利潤在漸進線左側不斷增加，在漸進線右側不斷減少；傳統閉環供應鏈的期望利潤在漸進線左側不斷減少，在漸進線右側先減少后增加。綜上所述，消費者綠色偏好對不同渠道結構下的模型影響基本是積極的，且隨著消費者綠色偏好的增大，影響幅度也在逐漸增加。

圖2 不同渠道結構下隨γ變化的綠色制造商期望利潤

圖3 不同渠道結構下隨γ變化的綠色零售商期望利潤

圖4 不同渠道結構下隨γ變化的傳統制造商期望利潤

圖5 不同渠道結構下隨γ變化的傳統零售商期望利潤

圖6 不同渠道結構下隨γ變化的綠色閉環供應鏈期望利潤

圖7 不同渠道結構下隨γ變化的傳統閉環供應鏈期望利潤

5 結 論

本文在模糊環境下對由一個綠色制造商、一個綠色零售商組成的綠色閉環供應鏈和一個傳統制造商、一個傳統零售商組成的傳統閉環供應鏈之間的渠道決策進行研究。通過三角模糊數表示綠色產品生產成本以及市場需求，同時在研究中考慮了消費者綠色偏好的影響，在合作—合作、非合作—非合作、合作—非合作以及非合作—合作四種不同結構下對閉環供應鏈模型進行分析，得到了綠色與傳統制造商、零售商的最優決策。同時，通過數值算例對研究結果進行驗證，并分析了消費者綠色偏好對綠色制造商、綠色零售商、傳統制造商、傳統零售商、綠色閉環供應鏈系統、傳統閉環供應鏈系統的期望利潤的影響。研究結果表明：合作—合作決策是一種納什均衡決策；在消費者綠色偏好較大時，非合作—合作決策、合作—非合作決策也是一種納什均衡決策；消費者綠色偏好的增加有助于給絕大多數供應鏈系統及其參與者帶來利潤的增加；合作—非合作決策可以最高限度的提高產品綠色度的增加。在此基礎上，可以考慮對多個制造商或零售商組成的供應鏈之間的競爭進行研究，也可以考慮對更多模糊變量下的供應鏈之間的競爭進行研究。