基于政府補貼的雙渠道綠色供應鏈決策研究

摘 要：文章構建由單一制造商和零售商組成的雙渠道綠色供應鏈，考慮政府實施綠色研發創新補貼政策，運用博弈理論求解分散決策和集中決策兩種情形下雙渠道綠色供應鏈的最優決策，并分析比較不同情形下最優決策的變化，研究了政府補貼系數對各項最優決策的影響，并通過數值算例分析證明了結果的準確性。研究表明：集中決策下雙渠道綠色供應鏈的最優決策均會優于分散決策下，供應鏈成員進行合作更有利于雙渠道綠色供應鏈的長期發展；政府實施綠色創新研發補貼能夠提升供應鏈的綠色度，改善供應鏈成員的利潤。

關鍵詞：雙渠道供應鏈；綠色供應鏈；政府補貼；綠色研發；綠色創新

中圖分類號：F270.5 文獻標識碼：A 文章編號：2096-0298（2024）07（b）--05

1 引言

隨著經濟的高速發展，全球環境形勢面臨著極大挑戰，保護環境已然刻不容緩。我國政府在探尋能夠應對環境變化的綠色經濟發展模式，不斷激勵社會各界推進綠色創新。為激勵市場活力，政府出臺了一系列綠色環保政策，2021年 “十四五”規劃《綱要》提出，要加快發展方式綠色轉型，堅持生態優先、綠色發展，協同推進經濟高質量發展和生態環境高水平保護。黨的二十大強調：必須牢固樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念，站在人與自然和諧共生的高度謀劃發展。現階段，在“雙碳”目標影響下，消費者的環保意識不斷增強，越來越注重產品綠色表現，對綠色產品的偏好意味著這種產品會給消費者帶來額外的效用。在此背景下，制造企業亟須樹立綠色低碳的環保理念，對傳統供應鏈進行綠色化改造，實現生產制造過程綠色低碳發展并贏得競爭優勢。然而，企業進行綠色創新研發需要投入大量的資金，經常會面臨資金短缺的問題，需要通過政府實施減稅、補貼等政策以緩解其資金壓力。此外，隨著電子商務的快速發展，極大改變了消費者的購買習慣和企業的銷售方式，許多企業都設計了網絡直銷渠道，以滿足消費者的不同渠道偏好。雙渠道綠色供應鏈通常是一個更為復雜的系統，同一層級的成員之間存在非合作競爭，而交易則發生在不同層級之間。因此，在互聯網經濟背景下，政府如何制定補貼力度，供應鏈成員如何進行定價決策，對提高供應鏈的運作效率、實現綠色供應鏈的可持續發展具有理論價值和現實意義。

近年來，綠色低碳已成為各行各業的熱點話題，世界各國的學者和政府都在關注綠色減排問題，較多學者針對單渠道綠色供應鏈的定價決策進行了研究，Roh等（2022）[1]運用結構方程模型技術，研究了綠色管理創新和知識產權對供應鏈管理和環境績效的影響。Chen等（2022）[2]以三級供應鏈為研究對象，考慮碳減排成本收益和內外部因素變化，運用微分博弈和和動態分析，研究了供應鏈的最優減排決策問題。劉麗等（2022）[3]構建了轉售模式和平臺模式下的微分博弈模型，研究了綠色供應鏈的經營模式和營銷策略問題。徐浩鑫等（2023）[4]考慮制造商具有失望規避行為，對比分析了不同權利結構下低碳供應鏈的碳減排水平，結果表明產品的碳減排水平和制造商效用的上升會減少失望規避程度。Nie等（2012）[5]提出了一種將數量折扣合同與固定費用相結合的協調機制來對供應鏈進行協調，促進供應鏈成員進行綠色減排。Yao等（2022）[6]通過雙人動態博弈模型研究了消費者環境偏好對供應鏈戰略的影響，分析了分享參數、行業污染標準和消費者環境偏好對結果的影響。

隨著政府低碳政策的不斷推廣，越來越多的學者開始探討不同政策對于企業運營決策的影響。Madani等（2017）[7]的研究表明，相較于碳稅政策，給予更高額的政府補貼更利于提升產品綠色度，進而改善社會效益。Sinayi等（2018）[8]考慮政府對產品的最終價格進行征稅或補貼，從經濟、社會和環境三個維度研究了不同的政府政策對于綠色供應鏈成員利潤和社會福利的影響。Lu等（2022）[9]考慮制造商和零售商分別面臨碳交易和碳稅政策，設計了一個由國外單一制造商和國內單一零售商組成的全球供應鏈系統。曹裕等（2019）[10]研究了在考慮制造商和零售商均做出綠色努力的情況下，政府無補貼情形、制造商補貼情形和消費者補貼情形對供應鏈決策產生的影響。韓同銀等[11]考慮零售商的公平關切行為，研究了政府補貼和政府不補貼兩種情況下雙渠道綠色供應鏈的最優綠色度和最優定價策略。

通過以上對綠色供應鏈和政府補貼政策下綠色供應鏈相關文獻的梳理可以發現，現有國內外文獻證明了綠色供應鏈的合理性與可持續性，相關領域的現有研究非常豐富，但還存在一些有待完善的地方。在綠色供應鏈運營管理的研究中，以單渠道綠色供應鏈為研究對象的文獻較多，較少學者考慮雙渠道的綠色供應鏈。因此，本文考慮政府實施綠色創新研發成本補貼政策，由零售商和進行綠色創新研發的制造商組成的雙渠道綠色供應鏈，探討了兩種決策模式下雙渠道綠色供應鏈的定價策略，對比分析了政府補貼系數對供應鏈定價策略的影響。最后，通過數值模擬仿真，研究政府補貼系數對雙渠道綠色供應鏈的影響，給出雙渠道供應鏈運營管理的對策建議。

2 研究框架與基本假設

2.1 問題描述與研究假設

考慮由零售商和進行綠色研發創新的制造商組成的雙渠道綠色供應鏈，制造商通過傳統渠道銷售和網絡渠道直銷兩種方式銷售產品，政府實施綠色研發創新成本補貼政策，最終消費者根據自己的消費渠道偏好購買綠色產品。本文參照江世英等（2019）的研究，設政府以補貼比率η對綠色創新的制造商進行補貼[12]。假設制造商以c為單位成本生產綠色產品，并以傳統銷售渠道和網絡直銷兩種銷售渠道向消費者銷售綠色產品。在傳統銷售渠道下，制造商以批發價格w將綠色產品提供給零售商，隨后零售商再以零售價格pr將產品銷售至市場，在網絡直銷渠道下，制造商將采取直接銷售策略，以零售價格pd向消費者提供產品。本文的模型具有如下假設：

假設1：制造商的綠色創新成果直接沖擊市場需求并影響產品銷量；

假設2：根據參考文獻[13]，制造商的綠色研發創新成本可表示為：

其中，u為綠色研發創新成本系數，g為產品的綠色度。

假設3：根據參考文獻[14-15]，消費者在進行決策時，會將傳統銷售渠道和網絡直銷渠道下產品的售價和自身所在渠道下產品的價格作為參照，且消費者的自身價格彈性系數比交叉價格彈性系數大，這表明在雙渠道供應鏈中，消費者所在渠道的價格變化帶來的影響要大于另一渠道，即b>γ>0。

2.2 符號說明

本文所用符號如表1所示。

3 模型構建與求解

3.1 分散決策下雙渠道綠色供應鏈決策模型（模型D）

在分散決策情形下，零售商和制造商分別以自身利潤最大化為目標，通過Stackelberg博弈方法來進行分析，決策模型如下：

采用逆向歸納法求解，對式（1）求關于pr的二階偏導數，可得：，二階導小于零，故當時，存在唯一的最優傳統銷售渠道零售價。將式pDr代入πDm求關于pd和w的海瑟矩陣。根據假設條件b>γ>0，可得一階順序主子式-b<0，二階順序主子式2（b2-γ2）>0，海瑟矩陣負定，存在最優批發價和最優零售價，令，，并將求解結果帶入式中，可得分散決策情形下各項最優決策：

命題1表明，政府實施綠色研發創新成本補貼政策時，政府的補貼系數與產品的綠色度呈正相關關系，制造商會投入更多資金對產品進行綠色研發創新，產品的綠色度得到了提高，此時制造商為了保證自身的利潤，會提高產品的批發價格和網絡渠道零售價格，此時零售商為防止自身利潤的下降，會提高產品傳統渠道的零售價格。對于有綠色偏好的消費者而言，產品綠色度提高所帶來的效用更大，因此會更傾向于購買綠色產品，增加了產品的市場需求量，進而增加了零售商和制造商的利潤。因此，在雙渠道綠色供應鏈中，政府給予一定的財政補貼，可以刺激制造商進行綠色研發創新，加強對消費者需求偏好的關注。

3.2 集中決策下雙渠道綠色供應鏈決策模型（模型C）

在集中決策情形下，零售商和制造商均以供應鏈整體利潤最大化為目的進行決策，決策模型如下：

求解方式同分散決策情形，最終解得集中決策下各項最優決策：

命題2 集中決策模式下，，，，，。

命題2表明，隨著政府補貼系數η的增大，制造商會加大對產品的綠色創新研發力度來提高產品的綠色度，導致產品的生產成本上漲，制造商為減少綠色創新所帶來的損失會以較高的批發價格和零售價格提供產品，此時較高的產品綠色度會吸引有綠色偏好的消費者進行購買，進而增加了產品的市場需求量和消費者剩余，最終使得供應鏈的整體利潤增加，表明政府綠色研發創新成本政策會對供應鏈的整體利潤產生積極影響。

命題3 對于政府進行補貼的雙渠道綠色供應鏈，分散決策和集中決策情形中的最優解存在以下關系：gc*>gD*，，，，當時，；當時，。

命題3表明，在兩種決策模型均有最優解的情況下，集中決策下產品的綠色度要優于分散決策情形，且產品的網絡直銷渠道零售價格、市場需求量、消費者剩余以及供應鏈的整體利潤更高，當補貼系數滿足一定條件時，產品的傳統銷售渠道零售價格也會更高。由此可知，在分散決策的情形下，由于雙渠道綠色供應鏈中零售商和制造商均以自身利益的最大化為目的，而未考慮供應鏈中其他成員的收益，使得分散決策下的最優產品綠色度、市場需求量、消費者剩余和供應鏈整體利潤均低于集中決策。

4 算例分析

本文運用MATLAB進行算例分析，分析比較了模型中的相關參數對供應鏈利潤的影響，進一步驗證前文所述結論的準確性。借鑒以往文獻[11，16]，并結合綠色供應鏈相關文獻進行分析，對前文構建的分散式決策模型和集中式決策模型中的參數賦值如下：a=100，b=1，μ=0.6，γ=0.5，c=5，k=0.6，u=2，η=0.3，初始值滿足本文的參數條件。結合以上參數，本文擬針對政府補貼系數進行靈敏度分析，探討相關參數對雙渠道綠色供應鏈的影響，并驗證前文所描述模型的有效性，結合仿真結果給出針對性的對策建議。

固定其他參數，取政府補貼系數。此時，政府補貼系數對產品綠色度、市場需求量、零售商和制造商利潤以及供應鏈整體利潤的影響如圖1所示。由圖1可知，在分散決策和集中決策情形下，產品的綠色度、市場需求量、供應鏈成員利潤和整體利潤隨政府補貼系數的增加而增加。此外，集中決策下產品的綠色度、市場需求量和供應鏈整體利潤均高于分散決策情況下，且增長速率更快。

5 結語

本文考慮政府實施綠色研發創新成本補貼政策，以單一制造商和零售商構成的雙渠道綠色供應鏈為研究對象，求解并分析了政府補貼系數對供應鏈最優決策及利潤的影響，并通過算例分析驗證結果，分析比較相關系數對供應鏈定價策略及利潤以及契約取值范圍的影響。結果表明：（1）集中決策下產品的綠色度、市場需求量、零售商和制造商的利潤、供應鏈整體利潤均會優于分散決策情況下。因此，建議政府制定合理的補貼額度，促使零售商和制造商達成合作，提升產品的綠色度，改善供應鏈的收益。（2）本文通過分析政府補貼系數對雙渠道綠色供應鏈的影響發現，隨著政府補貼系數的增加可以改善產品的綠色度及供應鏈利潤，表明當政府對實施綠色研發創新成本補貼時，能夠刺激制造商進行綠色產品的研發與生產，并改善供應鏈的利潤。因此，本文建議政府對進行綠色研發創新的企業給予適當補貼，刺激制造企業進行綠色產品研發。

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