考慮零售商CSR行為的閉環供應鏈差別定價及協調

趙清俊 馮維杰

摘 要：針對零售商進行CSR投入的情形，考慮渠道權利與新產品和再造品的價格差異，分別構建集中與分散決策下的三種閉環供應鏈博弈模型，分析了零售商的CSR投入及渠道權利對供應鏈均衡策略及利潤的影響，并設計了契約以實現帕累托優化。研究發現，零售商的CSR投入行為會使新產品和再造品的批發價格以及零售價格提高、市場需求量增加；零售商的CSR投入對制造商有著正向影響，而零售商的利潤與消費者對CSR投入的敏感度有關；增強新產品與再造品的替代度有利于提高閉環供應鏈的運作效率，但也會加劇閉環供應鏈系統的“雙重邊際”效應。

關鍵詞：閉環供應鏈；企業社會責任；差別定價；渠道權利；帕累托優化

中圖分類號：F274文獻標志碼：ADOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2024.10.029

Abstract： In view of the CSR input of retailers， three closed-loop supply chain game models were constructed under centralized and decentralized decision-making， taking into account the channel rights and the differential pricing of new products and remanufactured products. The effects of the retailer's CSR input and channel rights on supply chain equilibrium strategy and profit were analyzed， and contracts were designed to achieve Pareto optimization. It is found that the CSR input behavior of retailers will increase the wholesale price and retail price of new products and remanufactured products， and increase the market demand. Retailers' CSR input always has a positive impact on manufacturers， and retailers' profits are related to consumers' sensitivity to CSR input. Enhancing the substitution degree of new products and remanufactured products is conducive to improving the operational efficiency of closed-loop supply chain， but it will also aggravate the "double marginal effect" of closed-loop supply chain system.

Key words： closed-loop supply chain；corporate social responsibility；differential pricing；channel rights；Pareto optimization

0? ? 引? ? 言

經濟的高速增長對社會和環境造成的問題越來越多，企業不僅要對贏利負責，還要對環境負責，并承擔相應的社會責任，企業社會責任（Corporate Social Responsibility，以下簡稱CSR）在全球范圍內備受關注[1-2]。企業履行社會責任不僅對環境、消費者、社會有益，而且企業本身也有利可圖，企業的CSR行為能夠提高其聲譽、品牌知名度和信任度，對企業績效的提升有著積極的影響[3-5]。

經過40多年的迅速發展，再制造形成了巨大的產業，已經成為循環經濟和綠色制造業的重要組成部分。近年來，我國提出碳中和、碳達峰兩階段碳減排目標，再制造對廢舊產品附加價值的充分利用不僅有助于碳減排、保護環境，還可以為企業創造價值[6]。不少公司將再制造視為一項重要的戰略舉措，國外佳能、施樂、惠普等企業通過對廢舊產品回收再制造，減少了對自然環境資源的依賴，同時也節約了成本[7]；我國華為、聯想等公司也通過線上、線下以及與第三方回收結合的方式回收舊手機、舊電腦等電子產品，進行再制造，在推動生態文明建設的同時也為自身創造了企業價值[8]。

基于以上背景，本文選擇了由一個制造商和一個零售商組成的閉環供應鏈，將其作為研究對象，同時考慮消費者對新產品和再造品的購買意愿，探討不同渠道權利結構下，零售商CSR投入對閉環供應鏈各方決策有何影響，并針對制造商主導渠道權利的情形，設計了“價格-固定補償”契約以實現閉環供應鏈的協調。

1? ? 文獻綜述

目前，國內外對閉環供應鏈的運作與協調的研究已取得豐碩的成果，Savaskan等[9]對比3種回收模式，發現零售商回收舊產品時更具效率。Hammond等[10]研究了歐盟WEEE指令對閉環供應鏈運作的影響。Choi等[11]對比不同渠道權利結構的閉環供應鏈，發現零售商領導時供應鏈更具效率。林杰等[12]探討了雙銷售渠道和雙回收渠道條件下，閉環供應鏈的定價問題。馬為民等[13]研究了4種不同模式下，政府以舊換新補貼對閉環供應鏈的影響。Jena等[14]探究了一個零售商和兩個相互競爭的供應商組成的閉環供應鏈的定價問題。上述研究多集中在定價決策、渠道權利、政府政策、回收策略等對閉環供應鏈的影響上，均假設企業是理性的經濟人，并未將企業對社會的貢獻納入到研究之中。

近年來，不少學者考慮到企業的CSR行為對閉環供應鏈運作的影響，將CSR引入到閉環供應鏈的研究中。Yan等[15]構建了4種不同模型，考慮零售商CSR行為和制造商的CSR投資對閉環供應鏈的影響。鄭本榮等[16]考慮了閉環供應鏈中4種不同的CSR投入模式，研究了供應鏈成員的CSR投入行為對閉環供應鏈決策的影響。姚鋒敏等[17]探討了3種不同回收渠道結構下，制造商的CSR行為對新產品定價及廢舊產品回收的影響。Wang等[18]分別設計了集中式與分散式決策下考慮公平關切的閉環供應鏈模型，探討了政府補貼、企業社會責任以及公平關切對供應鏈各方決策的影響。Wang等[19]考慮渠道權利結構，針對信息對稱與否設計了3種閉環供應鏈模型，研究了企業責任水平對閉環供應鏈各方的影響。上述研究雖然考慮到供應鏈成員企業社會責任行為對閉環供應鏈決策的影響，但多數研究假設新產品與再造品是同質的，沒有考慮新舊產品的質量差異以及消費者對新舊產品的購買意愿。然而現實生活中，新產品和再造品在制造成本、產品質量等方面存在一定的差異，故而消費者對新產品和再造品具有不同的購買意愿，因此理應考慮新產品和再造品的價格差異。

針對閉環供應鏈新產品和再造品的差別定價問題，學者們從不同角度進行了探討。Ferrer等[20]考慮新產品與再制造產品的差異，分析在兩期、多期和無限期壟斷背景下，企業最優化再制造和定價策略。顏容芳等[21]研究了回收補貼對新產品和再造品定價策略的影響。李欣然等[22]針對以舊換再補貼政策，探討了補貼政策對4種模式閉環供應鏈新舊產品的定價問題。王道平等[23]基于政府對制造商的碳排放獎懲政策，探討了新舊產品差別定價的閉環供應鏈決策問題。 Gan等[24]探討了新產品和再造品具有單獨銷售渠道下，閉環供應鏈新產品與再造品的定價策略。曹曉剛等[25]研究了供應鏈成員具有公平中性和公平關切情形下閉環供應鏈差別定價問題及協調策略。上述研究雖然考慮到新再產品的價格差異，但現有研究較少探討閉環供應鏈成員具有CSR行為時，閉環供應鏈差別定價問題。

基于以上背景，考慮零售商的CSR投入以及新產品與再造品的價格差異對消費者購買意愿的影響，本文通過構建集中決策以及分散決策下制造商主導和零售商主導3種情形下的閉環供應鏈，分析零售商CSR投入對新產品和再造品價格、制造商和零售商的利潤以及供應鏈系統利潤的影響。同時針對分散決策下制造商主導渠道權利情形，設計了一個“價格-固定補償”契約以協調閉環供應鏈系統。最終通過仿真驗證所得命題的正確性并分析消費者對零售商CSR投入的敏感系數，以及再造品對新產品的替代強度對閉環供應鏈各方及整體的影響。

2? ? 問題描述與假設

本文考慮一個由單個制造商以及單個零售商組成的兩級供應鏈，兩者之間的市場信息完全對稱且透明。在正向供應鏈中，新產品和再制造產品的生產由制造商負責，并將其以一定批發價格出售給零售商；在逆向供應鏈中，制造商通過回收廢舊產品將其作為再造品的原料，進而進行再制造；閉環供應鏈系統結構如圖1所示。

假設一：考慮消費者對新產品和再造品的不同購買意愿、新再產品的質量差異，新產品與再造品之間存在價格競爭。 同時零售商的CSR行為會提升其聲譽以及品牌知名度，從而提高產品的市場需求[26]。假設消費者對新產品和再造品的CSR敏感系數無差異，新產品的需求函數為；類似地，假設再造品的需求函數為。其中、分別為新產品和再造品的市場容量，，消費者對新產品和再造品價格的敏感系數為1[22]，μ為兩類產品的替代系數（0＜μ≤1），θ為消費者對零售商CSR投入的敏感系數，d為零售商的CSR投入水平。

假設二：假設市場回收的產能能全部轉移給制造商，且制造商能將其全部用于再制造。

假設三：參考姚鋒敏等[27]的研究，假設再造品的數量與市場的需求量一致，市場上新產品和再造品的訂貨量即為市場需求量。新產品的批發價格和銷售價格均高于再造品，即ωn≥ωr，pn≥pr。

假設四：由于再造品在制造過程中使用了廢舊產品的某些部件，因而能夠降低制造商的制造成本。假設制造商支付給零售商的每單位回收價格小于對單位廢舊品進行回收再制造的利潤，即滿足cn-cr＞b。

符號及定義見表1。

3? ? 模型構建及求解

3.1? ? 集中決策（模型C）

在集中決策下，閉環供應鏈成員以整體利潤最大化為目標，制造商和零售商共同決策，對新產品和再造品進行差別定價，兩者共同確定零售價格，同時二者作為閉環供應鏈整體共同承擔CSR，此時閉環供應鏈的利潤函數如下。

（1）

在此利潤函數中，VC在和處的海塞矩陣是負定的，因此，VC是關于和的嚴格聯合凹函數，故存在唯一最優解。相關均衡結果如表2第2列所示。

3.2? ? 制造商主導下零售商承擔CSR的決策模型（模型M）

在此供應鏈系統中，制造商作為Stackelberg博弈的領導者，享有供應鏈的領導權，占據主導地位，率先決定新產品和舊產品的單位批發價格，零售商作為跟隨者，根據制造商的定價決策，確定新產品和舊產品的單位零售價格以及自身的CSR投入水平。此時，制造商的利潤函數為：

。 （2）

零售商的利潤函數為：

。 （3）

閉環供應鏈系統總利潤為：

。 （4）

采用逆向歸納法求解，在此零售商的利潤函數中，在和處的海塞矩陣是負定的，因此，是關于和的嚴格聯合凹函數，故存在唯一最優解，因此可以求出和。

（5）? ? ? ? ? ? ? （6）

將式（5）（6）帶入制造商的利潤函數式（2），此時制造商的利潤函數在和處的海塞矩陣是負定的，因此，是關于和的嚴格聯合凹函數，故存在唯一最優解，因此可以求出和的最優解。

（7） ? ? （8）

將和帶入式（5）（6）即可求得均衡狀態下零售商最優定價決策。

（9） ? ? ? ? （10）

將、、、帶入式（2）（3）（4）即可求得均衡狀態下制造商、零售商的利潤以及閉環供應鏈系統的總利潤。具體結果見表2第3列。

3.3? ? 零售商主導下零售商承擔CSR的決策模型（模型R）

此時，零售商成為Stackelberg博弈的領導者，制造商為跟隨者。零售商率先決定單位新產品和單位舊產品的零售價格以及自身的CSR投入水平，制造商作為跟隨者，根據零售商制定的零售價格，確定新產品和舊產品的批發價格。此時，零售商的利潤函數為：。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （11）

制造商的利潤函數為：。 （12）

閉環供應鏈系統總利潤為：。? ? ? ? （13）

在制造商的利潤函數中，令，，類似地，采用逆向歸納法求解，即可求得制造商主導渠道權利時的均衡解。具體結果見表2第4列。

4? ? 均衡結果分析

性質1 。

當集中決策時：；。

當時，，

當時，。

性質1表明，集中決策情況下，零售商的CSR投入水平對新產品和再造品的價格、市場需求量具有一致性影響。隨著制造商CSR投入水平的提高，新產品和再造品的零售價格均會隨之提高；受到零售商企業CSR行為影響的消費者，不會因新產品和再造品的價格提高而減少對產品的購買，甚至會加大對新產品和再造品的購買力度，因而導致新產品和再造品的市場需求量不減反增。而供應鏈系統的總利潤不一定隨著零售商CSR投入水平的增加而增加，而是取決于消費者對零售商CSR投入的敏感程度。

當時，零售商的CSR投入水平提高會導致供應鏈系統的總利潤減少。

當時，供應鏈系統的總利潤隨著零售商CSR投入的增加而增加。這是由于當消費者對CSR投入的敏感性較低時，零售商CSR投入帶來的產品市場需求量的增加所得到的利潤，不足以彌補其自身的CSR投入。

性質2。

分散決策時，在制造商領導下，，? ；

在零售商領導下，，。

性質2表明，不論何種渠道權利結構，新產品和再造品的零售價格、批發價格均會隨零售商CSR投入水平d的增強而提高，但由于零售商是更靠近消費者的一方，新產品和再造品的零售價格相較于批發價格有著更大的變化幅度。在不同的渠道權利結構下，新產品和再造品的市場需求量均會隨零售商CSR投入水平的提高而增加，這與集中決策中的情形類似。

綜合性質1和性質2，零售商CSR行為的增強會提高新產品和再造品的價格，同時消費者考慮到零售商的CSR投入行為，也會使得新產品和再造品的市場需求量增加，即消費者對零售商CSR投入行為比價格有著更強的敏感性。

性質3。

當零售商承擔CSR投入時，，，。

性質3表明，無論何種渠道權利結構，制造商的利潤水平總是與零售商的CSR投入水平成正比。分散決策下，零售商CSR投入變化對零售商的利潤和供應鏈總體利潤具有相同的影響。

當時，，即零售商的CSR投入水平提高會降低其自身利潤水平。

當時，>0，即零售商的利潤隨其CSR投入的增加而增加。這是由于當消費者對零售商的CSR投入敏感系數較低時，CSR投入所帶來的利潤不足以抵消其自身的CSR投入成本。

綜合以上3條性質，制造商總是能享受由零售商CSR投入所帶來的收益，而不需要承擔相應的成本，因此其利潤總是隨零售商CSR投入的增大而增大。對于零售商和閉環供應鏈整體而言，消費者對CSR投入的敏感度與其利潤有著緊密的聯系，敏感度較高時，企業績效才會隨其CSR行為投入的增加而增加。因此，企業在積極履行社會責任的同時應適當宣傳自己，提升消費者對企業的認知，達到消費者與企業雙贏的局面。

命題1。

在3種不同閉環供應鏈決策模式下，，，，，，。

命題1表明，分散決策下，新產品和再造品的零售價格、市場需求量不隨渠道權利的改變而變化，這與王文賓等[28]的研究具有相似的結論；分散決策下相較于集中決策新產品和再造品具有更高的價格，需求量更低。分散決策情形下，和零售商主導時相比，制造商主導時的新產品和再造品的批發價格更高。這是因為當制造商占據渠道主導權利時，零售商的CSR投入行為會使新產品和再造品市場需求量增加，為了追求自身利益的最大化，零售商會提高新產品和再造品的批發價格以獲取更多利潤。

命題2。

在3種不同模式的閉環供應鏈模式下，，，，，，。

命題2表明在分散決策情形下，無論渠道權利如何，供應鏈系統總利潤總小于集中決策情形下的利潤；制造商主導渠道權利時制造商的利潤大于零售商主導時制造商的利潤，同樣，零售商主導時零售商的利潤大于制造商主導時零售商的利潤，顯然這是由于渠道權利所帶來的利潤。

5? ? 協調模型

由于分散決策會導致閉環供應鏈系統產生“雙重邊際”效應，因此本文通過設計“價格-固定補償”契約來實現系統協調。與零售商主導模式相比，制造商主導時新產品和再造品的批發價格更高，零售商一方面要承擔CSR投入的成本，另一方面面臨著更高的批發價格，因此該決策模式下閉環供應鏈績效改進的空間更大。因此，本文考慮分散決策下制造商主導渠道權利的情形，設計實現差別定價閉環供應鏈協調的“價格-固定補償”契約，該契約的基本思想為：零售商先將新產品和再造品的價格提升至集中決策的水平，制造商隨后確定新產品和再造品的批發價格，最后零售商為制造商提供一筆固定費用以彌補制造商虧損的利潤。制造商和零售商的利潤函數如下所示。

對上述最優化問題求解，可得到契約下的協調策略，契約中的參數滿足：

，

，

，

，

。

不難發現，協調后新產品與再造品的零售價格與協調前一致，而制造商將新產品與再造品的批發價格降至其制造成本，零售商因此獲取較低的批發價格，從而彌補零售商CSR投入的成本。同時零售商將自己的一部分利潤返還給制造商，且返還的利潤不小于協調前制造商的利潤，兩方的利益均得到增加，因而能夠實現“帕累托”優化。

6? ? 數值算例

為了驗證前文理論，正確反映重要參數對供應鏈成員定價決策及利潤的影響，本文采用Matlab仿真軟件進行數值分析。參考王文賓等[28]的假定，=200，=100， =30，=10，b=15，=0.5，g=10。

6.1? ? 參數對不同情形閉環供應鏈最優決策的影響（d=10）

從表3可以看出，在3種不同的閉環供應鏈情形下，隨著消費者對零售商CSR投入的敏感度增強，新產品和再造品的零售價格、批發價格、市場需求量均在提高，制造商、零售商和供應鏈系統的利潤均在提高，但是無論消費者對CSR投入的敏感度如何變化，掌握渠道權利的一方相較于另一方總是能夠獲取更多的利潤。

6.2? ? 零售商CSR投入d對閉環供應鏈的影響

θ=0.5時，零售商CSR投入d對不同模式下供應鏈成員和閉環供應鏈整體的影響如圖2、3所示。由圖2可知，當消費者對零售商的CSR投入敏感度較低時，不論渠道權利如何變化，零售商的利潤總是隨著d的增加而減少，而制造商的利潤卻隨著d的增加而增加。由圖3可知，閉環供應鏈系統的總利潤隨著零售商的CSR投入水平提高而減少。

θ=5時，零售商CSR投入d對不同模式下供應鏈成員和閉環供應鏈整體的影響如圖4、5所示，由圖4可知，當消費者對零售商的CSR投入敏感度較高時，不論渠道權利如何變化，零售商和制造商的利潤均隨著d的增加而增加。由圖5可知，不論是集中決策還是分散決策，供應鏈系統總利潤總是隨著零售商的CSR投入水平增加而增加。

不難發現，消費者對零售商CSR投入的敏感度對閉環供應鏈有著顯著的影響，當θ較大時，增強零售商的CSR行為有利于提高閉環供應鏈的運作效率；反之，在消費者的敏感度較低的情況下，零售商的CSR投入帶來的收益不足以彌補其成本，會使得零售商的CSR行為入不敷出。

6.3? ? 新產品和再造品的替代系數μ對閉環供應鏈系統的影響

由圖6可知，分散決策時，制造商和零售商的利潤與再造品對新產品的替代系數成正比；同時，由圖7可知，無論是集中決策還是分散決策，再造品對新產品的替代系數增加，供應鏈系統的總利潤不斷增大；即新產品與再造品的替代關系越強，閉環供應鏈系統的利潤越大。但是，增強再造品對新產品的替代性會加大供應鏈系統集中決策與分散決策的利潤差距，加劇“雙重邊際效應”。

7? ? 結論與展望

本文考慮一個由單個制造商以及單個零售商組成的兩階段閉環供應鏈，針對零售商的CSR行為，分別構建了集中式決策、分散式決策下的制造商和零售商主導渠道權利的3個博弈模型，研究新再產品存在價格差異下閉環供應鏈最優定價決策，并設計了一個改進的價格契約實現帕累托優化。主要結論如下：第一，不論渠道權利如何變化，零售商的CSR投入行為會帶來新產品和再造品的批發價格以及零售價格的提高、市場需求量的增加。3種決策模式下，零售商的CSR投入行為對新產品和再造品在批發價格、零售價格和市場需求量上具有一致性的影響；第二，分散決策情形下，零售商的CSR行為對制造商的利潤總有著正向影響；而零售商的利潤與消費者對CSR投入的敏感度θ有關，當θ較小時，零售商的CSR投入對自身的利潤有負向影響；當θ較大時，零售商的CSR投入對自身的利潤有著正向影響；第三，制造商主導渠道權利時制造商的利潤大于零售商主導時制造商的利潤，同樣，零售商主導時零售商的利潤大于制造商主導時零售商的利潤，即掌握渠道權利的一方將獲得更多的利潤；第四，增強新產品與再造品的替代度有利于提高閉環供應鏈系統的運作效率，但同時也會加劇閉環供應鏈系統的“雙重邊際”效應。

本文存在的不足：第一，本文假設再造品的市場需求量等于舊產品的回收量，而現實生活中市場需求量和舊產品回收量的關系不確定。未來的研究中，可以考慮再造品的市場需求量小于舊產品的回收量的情況；第二，本文僅考慮了零售商的CSR行為對閉環供應鏈系統的影響，事實上制造商也有可能具有CSR行為，未來的研究可針對兩者都具有CSR行為時，探討閉環供應鏈系統的運作與協調問題。

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