考慮產品綠色度的閉環供應鏈聯盟決策

張遠芳 時倩倩

文章編號：1002-3100（2024）03-0134-07

摘? 要：在閉環供應鏈中，選擇合適的聯盟可以幫助制造商更好地從事綠色產品制造活動。針對考慮產品綠色度的供應鏈聯盟問題，文章利用博弈分析技術，分析集中決策（C模型）、分散決策（D模型）、制造商與零售商聯盟（MR模型）和制造商與第三方回收商聯盟（MC模型）等4種模型下的閉環供應鏈的最優決策問題，并比較分析不同模型下的最優解。最后，通過算例仿真分析了綠色偏好系數和研發成本投入系數對決策中的最優解的影響。結果發現，集中決策模型下的聯盟最優，而制造商與零售商聯盟優于與第三方回收商聯盟。

關鍵詞：綠色度；研發成本投入；閉環供應鏈；聯盟決策

中圖分類號：F273.7? ? 文獻標志碼：A? ? DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2024.03.032

Abstract： In a closed-loop supply chain， choosing the right alliance can help manufacturers better engage in the manufacturing of green products. For the problem of supply chain alliance considering product greenness， this paper uses game analysis technology to analyze centralized decision（C model）， decentralized decision（D model）， manufacturer and retailer alliance（MR model）and manufacturer and third party recycling. The optimal decision-making problem of the closed-loop supply chain under the four models of the business alliance（MC model）， and comparative analysis of the optimal solution under different models. Finally， the influence of green preference coefficient and R&D cost input coefficient on the optimal solution in decision-making is analyzed by numerical simulation. The results show that the alliance under the centralized decision model is optimal， and the alliance between manufacturers and retailers is better than the alliance with third-party recyclers.

Key words： greenness; R&D cost input; closed-loop supply chain; alliance decision

0? 引? 言

目前，生產環境無害且資源利用率高的綠色產品成為實現環境可持續發展的主要途徑。但綠色產品具有較高的生產成本，制造商很難在生產綠色度高的產品和增加利潤間實現均衡。因此，制造商希望通過與供應鏈成員聯盟，減少綠色技術研發投入造成的損失^[1-2]。

在對閉環供應鏈回收模式的選擇上，Han等從盈利能力和穩健性的角度研究制造商回收渠道的選擇問題^[3]。對閉環供應鏈定價進行研究時，Gan等研究結果表明，客戶在線下渠道購買再制造產品和客戶通過直接渠道購買再制造產品的偏好影響供應鏈成員的定價決策和利潤^[4]。在考慮消費者偏好時，Zheng & Wu基于消費者對新產品和再制造產品偏好的不同，討論不同成員的最優決策問題^[5]。在比較供應鏈聯盟決策的優越性方面，Zhang等研究制造商和弱勢零售商不聯盟和聯盟情況下的決策，分析主導零售商能否從制造商和弱勢零售商之間的聯盟中受益^[6]。在存在競爭的聯盟方面，Ma等發現如果回收聯盟之間沒有競爭，對制造商的表現更好取決于他們的份額^[7]。學者Taleizadeh和Bodo研究了不同的驅動因素對聯盟戰略決策的影響^[8-9]。

本文通過考慮供應鏈成員間的合作關系，分析不同聯盟決策下的閉環供應鏈決策，為制造商尋找最優的聯盟類型。同時引入消費者的綠色偏好，符合環境可持續發展的要求^[10-11]，將產品綠色度引入到聯盟中。最后借用博弈理論的方法，分析消費者綠色偏好及研發成本投入系數對聯盟的影響。

1? 考慮產品綠色度的閉環供應鏈聯盟決策

綠色度是衡量產品環保程度的量，如在生產工藝、生產過程中投入的環保力度大小及所使用的原材料的環保性能等^[12]。產品越環保則綠色度越大。本章節通過建立不同的供應鏈聯盟，分析不同的模型（C模型，D模型，MR模型以及MC模型）對閉環供應鏈最優決策和利潤的影響。

1.1? 模型假設與符號說明

在構建供應鏈決策基本模型之前，需要給出以下基本假設和符號說明。

假設1：存在一個由制造商、零售商和第三方回收商構成的閉環供應鏈。在該供應鏈中，制造商是Stackelberg博弈的主導者，且供應鏈成員均為風險中性，以利潤最大化為目標。

假設3：制造商將新產品和再制造產品以同一批發價ω批發給零售商，然后零售商以價格p賣給消費者。第三方回收商以價格A從消費者手中回收廢舊產品，然后以價格b轉移給制造商用于再制造。為保證制造商和回收商有利可圖，需滿足Δ>b>A。

假設4：設市場需求同時受價格和產品綠色度的影響。參考文獻^[13]，需求函數可以描述為D=a-αp+βg，其中：a表示基本市場需求，α， β分別表示為市場需求對產品價格的敏感度和消費者的綠色偏好系數。g表示產品的綠色度。α， β>0。

假設7：假設該閉環供應鏈的決策周期為單期，不考慮上一周期對本期決策的影響。

1.2? 集中決策下的閉環供應鏈最優決策（C模型）

集中決策下，由制造商和零售商、第三方回收商組成的閉環供應鏈整體組成聯盟，以系統利潤最大化為目標，共同決定產品的零售價p、產品綠色度g和回收率τ。系統利潤函數可表示為：

1.3? 分散決策下的閉環供應鏈最優決策（D模型）

D模型下，各供應鏈決策者均以自身利益最大化為目標。決策順序為，制造商作為主導者首先決定批發價格ω，轉移價格b和產品綠色度g，然后零售商決定零售價格p，第三方回收商決定回收率τ。D模型下，各主體的利潤函數為：

1.4? 制造商和零售商聯盟下的閉環供應鏈最優決策（MR模型）

MR模型下，制造商和零售商進行聯盟，共同決定產品的定價p，轉移價格b和產品綠色度g，然后第三方回收商再決定回收率τ。則目標函數及約束條件分別為：

1.5? 制造商和第三方回收商聯盟下的閉環供應鏈最優決策（MC模型）

MC模型下，制造商和第三方回收商進行合作組成聯盟，首先決定產品批發價格ω、綠色度g、回收率τ，然后零售商再決定零售價格p。則有：

由引理1可得，當消費者的綠色偏好系數增加或者綠色技術的研發成本投入系數減少時，產品的零售價格、綠色度、回收率和系統利潤均會增加。此時第三方回收商應積極參與到回收活動中，促使回收率提高，這有利于供應鏈中各主體和系統的利潤提高。

由引理2可知，回收難度較大時，（1）若消費者綠色偏好增加，說明消費者傾向于購買綠色度較高的產品，制造商和零售商會提高產品綠色度和零售價格；且回收難度增加使得回收商會提高轉移價格，增加回收率。從而系統利潤增加。（2）研發成本投入系數增大時，綠色產品的研發成本較大，此時制造商會降低產品的綠色度，導致零售價格降低。由于制造商再制造積極性減少，回收率下降導致系統利潤降低?；厥针y度較少時的分析同上。

2? 不同聯盟下的最優解比較分析

通過表1和表2的對比，可以發現以下性質：

性質2說明，當制造商選擇與零售商合作時，會使得產品的綠色度和回收率均比制造商與第三方合作時要大，并且系統利潤也較大。由性質1可知，特別是當市場消費者對產品綠色度較敏感或者綠色技術研發投入成本較低時，市場零售價格也較高，制造商與零售商聯盟的優勢明顯大于與第三方回收商聯盟。

性質3說明制造商與零售商（第三方回收商）聯盟時的總利潤大于分散決策時制造商和零售商（第三方回收商）分別決策時的利潤，可以發現整個供應鏈進行聯盟時的系統利潤最大，不聯盟時系統利潤最小，并且制造商與零售商聯盟時的系統利潤大于制造商與第三方回收商聯盟。

3? 算例仿真分析

3.1? 參數β的變化對各主體的影響

從圖1看出，當滿足上述條件時，供應鏈中聯盟的成員越多，產品的零售價格越低，而產品的綠色度、回收率及系統的總利潤越高。另外制造商與零售商進行聯盟比制造商與第三方回收商形成聯盟時的綠色度、回收率和系統利潤增長的速度均較快，與定理6結論相符。

3.2? 參數c的變化對各主體的影響

由圖2看出，滿足上述條件時，產品的零售價、綠色度、回收率和供應鏈系統的利潤均隨研發成本投入系數的增大而減小。集中決策（C模型）和制造商與零售商聯盟（MR模型）下的各最優解隨研發成本投入系數的增大而減小的幅度較大。綜合圖1、圖2發現，集中決策下產品的綠色度、回收率及供應鏈系統的利潤均為最優，而制造商與零售商聯盟下的產品的綠色度、回收率及供應鏈系統的利潤優于制造商與第三方聯盟時，分散決策時最差。

4? 結? 論

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收稿日期：2023-03-23

作者簡介：張遠芳（1993—），女，湖南長沙人，江南大學商學院碩士研究生，研究方向：決策科學與方法、供應鏈管理。

引文格式：張遠芳，時倩倩. 考慮產品綠色度的閉環供應鏈聯盟決策[J]. 物流科技，2024，47（3）：134-140.