考慮客戶期望的設(shè)備供應商綠色設(shè)計決策研究

摘 要： 在供應鏈節(jié)能減排方面，除了原材料零部件的綠色化，設(shè)備的綠色升級也能極大地實現(xiàn)這一目標，但在企業(yè)綠色實踐中，存在設(shè)備供應商不愿主動與下游客戶溝通綠色需求的情況。主要原因是設(shè)備供應商擔心下游客戶提出過高的綠色需求，自身無法滿足這種客戶期望，會影響將來的議價能力。研究模型引入了一個懲罰函數(shù)以及相應的邊界條件，結(jié)果表明懲罰對設(shè)備供應商綠色設(shè)計水平有3種作用——促進、阻礙、無影響，并提出相應的管理建議。

關(guān)鍵詞： 信息共享；設(shè)備供應商；綠色設(shè)計；客戶期望

中圖分類號： F 27

文獻標志碼： A

Research on Green Design Decisions of Equipment Suppliers Considering Customer Expectations

Abstract： In the supply chain energy saving and emission reduction， in addition to the greening of raw materials and parts， the green upgrade of equipment can also greatly achieve this goal. However， in corporate green practices， there are situations in which equipment suppliers are unwilling to actively communicate green demands with downstream customers. The main reason is that equipment suppliers are worried that downstream customers will put forward excessive green demand， and cannot meet such customer expectations by themselves， which will affect their future bargaining power. The research model introduces a penalty function， and the results show that the penalty has three effects on the equipment supplier′s green design level： promotion， hindrance， no impact， and corresponding boundary conditions， and proposes corresponding management suggestions.

Key words： information sharing; equipment suppliers; green design; customer expectations

0 引言

在參與某企業(yè)制定行業(yè)內(nèi)綠色成型機評價標準的過程中，發(fā)現(xiàn)企業(yè)并不愿與下游輪胎企業(yè)主動溝通綠色成型機的功能需求，原因是擔心輪胎企業(yè)會提出很多自身無法滿足的功能要求，降低客戶對新研發(fā)的綠色成型機的評價，所以選擇不與下游客戶進行產(chǎn)品功能需求信息的共享。這與現(xiàn)有的研究成果相矛盾，許多學者已經(jīng)從各個角度論證了信息共享能提高供應鏈的效率。如Lee等（2000）研究了由一個制造商和一個銷售商構(gòu)成的兩層供應鏈系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)只共享市場需求信息，就可以大幅減少制造商的平均庫存和運營成本，降低牛鞭效應。Chen等（2000）證明了共享需求信息可以有效地減少牛鞭效應。Iyer等（2000）研究發(fā)現(xiàn)共享促銷信息可以提升制造商利潤。Xu等（2001）比較了制造商與銷售商在無信息共享和有信息共享情況下雙方訂單的波動與安全庫存的變化，解析分析和數(shù)值仿真都說明了信息共享是有價值的。Kwon等（2004）發(fā)現(xiàn)供應鏈伙伴間信息共享可以減少不確定性行為。葉飛等（2009）將供應鏈信息共享劃分為3個維度：作業(yè)信息、財務信息與策略信息。作業(yè)信息主要指供應鏈伙伴間分享訂單處理信息、庫存數(shù)量、生產(chǎn)排產(chǎn)、生產(chǎn)能力規(guī)劃與訂單預測等方面的信息;財務信息主要指供應鏈伙伴間共享銷售成本與利潤等方面信息;策略信息主要是指供應鏈伙伴間分享公司較高層級的管理或市場信息， 如產(chǎn)品計劃、供需計劃、促銷計劃等信息。但是在企業(yè)管理實踐中，卻出現(xiàn)了對信息共享不積極的現(xiàn)象。通過分析發(fā)現(xiàn)，之前的研究中，信息共享大多是庫存、市場需求、促銷等，對產(chǎn)品功能的信息共享幾乎沒有研究；企業(yè)在實踐中的不積極，是因為產(chǎn)品功能的信息共享，會使下游客戶對產(chǎn)品形成客戶期望，未能滿足的客戶期望會降低客戶的評價，影響產(chǎn)品的議價能力。

綠色設(shè)計也稱生態(tài)設(shè)計，是指在產(chǎn)品全生命周期（原材料零部件生產(chǎn)、運輸、使用、廢棄后處理）中考慮對環(huán)境的影響，深入分析各個階段的資源消耗、生態(tài)環(huán)境、人體健康因素。Zhu等（2005年）提出了企業(yè)開展綠色供應鏈管理的五類實踐，即綠色采購、生態(tài)設(shè)計、內(nèi)部環(huán)境管理、與客戶的環(huán)境合作、末端處理。朱慶華等（2004年）在《工業(yè)生態(tài)設(shè)計》一書中指出，產(chǎn)品是否好用，80%取決于設(shè)計階段。綠色設(shè)計作為綠色供應鏈的重要一環(huán)，要考慮產(chǎn)品全生命周期，更需要企業(yè)與上游供應商以及下游客戶溝通與合作。

1 設(shè)備供應商與下游制造商綠色設(shè)計博弈模型

本文建立了一個上游設(shè)備供應商和一個下游制造商的博弈模型。設(shè)備供應商對自身設(shè)備發(fā)起綠色設(shè)計，決策變量為綠色設(shè)計水平，可以選擇是否與下游制造商進行產(chǎn)品功能的信息共享。如果選擇進行信息共享，則可以擴大綠色設(shè)計水平的可行域，但是會產(chǎn)生相應的客戶期望，未滿足的期望有懲罰成本；如果選擇不進行信息共享，則綠色設(shè)計水平的可行域縮小，但不會產(chǎn)生客戶期望。下游制造商購買上游的設(shè)備用來生產(chǎn)自身產(chǎn)品，直接面對終端消費市場，決策變量為終端產(chǎn)品的銷售價格。

假設(shè)1：設(shè)備供應商進行綠色設(shè)計后，可以幫助下游制造商節(jié)能減排。

假設(shè)2：設(shè)備供應商進行綠色設(shè)計后，單位設(shè)備的生產(chǎn)效率不變。

假設(shè)3：下游制造商掌握設(shè)備的所有綠色設(shè)計信息。

假設(shè)4：下游制造商先決策產(chǎn)品價格，上游設(shè)備供應商再決策綠色研發(fā)水平。

研究使用的模型符號如表1：

1.1 NI模式：設(shè)備供應商不與下游制造商進行信息共享

上游設(shè)備供應商與下游制造商的利潤函數(shù)分別為：

本文的決策順序為：下游制造商先決策產(chǎn)品價格pNI，上游設(shè)備供應商再決策綠色設(shè)計水平vNI。采用逆序求解法。

代入式（2）得

則πNIM關(guān)于pNI是凹函數(shù)。

當vNI0≤v1時，v*NI=vNI0

代入式（2），

1.2 IP模式：設(shè)備供應商與下游制造商進行信息共享，且未滿足客戶期望有懲罰成本

本文的決策順序為：下游制造商先決策產(chǎn)品價格pIP，上游設(shè)備供應商再決策綠色設(shè)計水平vIP。采用逆序求解法。

代入式（4）得

1.3 I模式：設(shè)備供應商與下游制造商進行信息共享，且未滿足客戶期望無懲罰成本

求解過程和結(jié)論與2.1類似，

1.4 模型分析

結(jié)論1 vNI1<vIP1。

證明：

結(jié)論2 當vNI0∈［0，vNI1］，vI0∈［0，vNI1］時，如果Max πIPS<Max πNIS，則設(shè)備供應商不會選擇IP模式，且I模式的綠色設(shè)計水平高于NI模式；如果Max πNIS<Max πIPS，則設(shè)備供應商會選擇IP模式，且IP模式和I模式的綠色設(shè)計水平相同，均高于NI模式。

證明：此時v*I=vI0，v*IP=vI0，v*NI=vNI0，所以v*NI≤v*I=v*IP，I模式和IP模式下的綠色設(shè)計水平相同，都高于NI模式。如果Max πIPS<Max πNIS，設(shè)備供應商不會選擇IP模式；如果Max πNIS<Max πIPS，雖然IP模式有懲罰成本，但是信息溝通會使設(shè)備供應商的利潤增加，所以設(shè)備供應商會選擇IP模式。

結(jié)論3 當vNI0∈［0，vNI1］，vI0∈［vNI1，vIP1］時，如果Max πIPS<Max πNIS，則設(shè)備供應商不會選擇IP模式，且I模式的綠色設(shè)計水平高于NI模式；如果Max πNIS<Max πIPS，則設(shè)備供應商會選擇IP模式，且IP模式的綠色設(shè)計水平高于I模式。

證明：此時v*I=vNI1，v*IP=vI0，v*NI=vNI0，所以v*NI<v*I<v*IP，在綠色設(shè)計水平上，IP模式最高，其次I模式和NI模式。如果Max πIPS<Max πNIS，設(shè)備供應商不會選擇IP模式；如果Max πNIS<Max πIPS，設(shè)備供應商會選擇IP模式。

結(jié)論4 當vNI0∈［0，vNI1］，vI0∈［vIP1，+∞］時，結(jié)論同結(jié)論3。

證明：此時v*I=vNI1，v*IP=vIP1，v*NI=vNI0，所以v*NI<v*I<v*IP。其他同結(jié)論3中證明。

結(jié)論5 當vNI0∈［vNI1，vIP1］，vI0∈［vNI1，vIP1］時，設(shè)備供應商不會選擇IP模式，且I模式的綠色設(shè)計水平高于NI模式。

證明：此時v*I=vNI1，v*IP=vI0，v*NI=vNI1，所以v*NI=v*I<v*IP，在綠色設(shè)計水平上，IP模式最高，I模式和NI模式相同。但是，Max πIPS<Max πNIS=Max πIS，設(shè)備供應商不會選擇IP模式。

結(jié)論6 當vNI0∈［vNI1，vIP1］，vI0∈［vIP1，+∞］時，結(jié)論同結(jié)論4。

證明：此時v*I=vNI1，v*IP=vIP1，v*NI=vNI1，所以v*NI=v*I<v*IP。其他同結(jié)論4中證明。

結(jié)論7 當vNI0∈［vIP1，+∞］，vI0∈［vIP1，+∞］時，結(jié)論同結(jié)論4

證明：此時v*I=vNI1，v*IP=vI0，v*NI=vNI1，所以v*NI=v*I<v*IP。其他同結(jié)論4中證明。

結(jié)論匯總見表2。

參考文獻：

［1］ LEE H L， PADMANABHAN P， WHANG S. Information distortion in a supply chain： the bullwhip effect［J］. Management Science，1997， 43（4）：546-558.

［2］ LEE H L， PADMANABHAN P， WHANG S. Bullwhip effect in a supply chain［J］. Sloan Management Review ， 1997， 38（3）：93-102.

［3］ 王迎軍， 郭亞軍.供應鏈中的信息流［J］. 工業(yè)工程與管理， 2000， 5（3）：37-40.

［4］ CACHON G P， FISHER M. Supply chain inventory management and the value of shared information［J］. Management Science ， 2000 ，46（8）：1032-1048.

［5］ KEFENG X， YAN D， EVERS P T. Towards better coordination of the supply chain［J］. Transportation Research Part E， 2001（ 37）：35-54.

［6］ 馬新安， 張列平， 田澎.供應鏈中的信息共享激勵：動態(tài)模型［J］. 中國管理科學， 2001， 9（1）：19-23.

［7］ LARIVIERE M， PORTEUS E. Selling to the newsvendors： an analysis of price-only contracts［J］. M anufacturing and Service Operations Management， 2001， 3（4）：293-305.

［8］ CACHON G P， LARIVIERE M A. Contracting to assure supply： how to share demand forecasts in a supply chain［J］. Management Science， 2001， 47（5）：629-646.

［9］ 張維迎.博弈論與信息經(jīng)濟學［M］. 上海：上海三聯(lián)書店， 1996 .