混合回收下風險規避閉環供應鏈定價與融資決策

摘 要：在市場需求不確定且制造商和零售商同時回收廢舊品的背景下，針對零售商資金短缺問題，考慮零售商和制造商的風險規避行為，分別構建銀行貸款、延遲支付和兩者組合融資決策下的Stackelberg決策模型。從理論上分析了不同情形下零售商和制造商的最優定價決策和最優融資選擇，并通過算例分析進行了驗證。研究表明：制造商和零售商應根據融資利率和彼此的風險規避程度調整正向供應鏈中的產品定價，且零售商的定價還應考慮融資決策選擇的影響，而對于廢舊品的回收定價應根據剩余再制品的處理價格進行定價，且零售商還要同時考慮回收競爭強度的影響。在融資方面，延遲支付總是制造商和零售商的最優選擇。

關鍵詞：風險規避；資金約束；定價決策；融資決策；閉環供應鏈

中圖分類號：F274 文獻標志碼：A DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2024.14.029

文章編號：1002-3100（2024）14-0151-06

Pricing and Financing Decisions in a Closed-Loop Supply Chain for Risk Aversion Under Hybrid Recycling

（College of Economics amp; Management， Southwest University of Science and Technology， Mianyang 621010， China）

Abstract： Within the context of uncertain market demand and simultaneous recycling of scrap by manufacturers and retailers， addressing retailers' shortage of funds， considering the risk-averse behavior of retailers and manufacturers， the paper constructs respectively Stackelberg decision models under bank loan， deferred payment， and combination of the two financing decisions. The optimal pricing and financing choices of retailers and manufacturers under varied scenarios are analyzed theoretically and verified by case studies. Research has shown that manufacturers and retailers should adjust product pricing in the positive supply chain based on financing rates and mutual risk aversion.Moreover， the retailer's pricing should also consider the impact of financing decision choices. While recycling pricing for used goods should be based on the price of disposal of the remaining recycled products， and retailers should also consider the impact of the intensity of competition for recycling. For financing， deferred payment is always the optimal choice for manufacturers and retailers.

Key words： risk aversion; financial constraint; pricing decisions; financing decisions; closed-loop supply chain

0 引 言

在廢舊品逐年攀升的當下，閉環供應鏈的構建既能降低廢舊品的數量，還能帶來經濟價值[1]。為此，制造商通常會選擇混合回收模式回收廢舊品，以提高廢舊品的回收率和降低產品的生產成本。其中混合回收模式主要分為以下四類：制造商和零售商混合回收，制造商和第三方混合回收，零售商和第三方混合回收，以及制造商、零售商和第三方混合回收，本文主要研究制造商和零售商混合回收模式。與此同時，廢舊品的回收也需要投入大量的資金，如回收體系的建設、人力的投入等。然而在現實中，零售商為了應對產品市場需求的不確定性，需要持有大量資金，因此零售商必會面臨資金約束的問題。目前，零售商常見的融資方式主要為延遲支付、銀行貸款，以及延遲支付和銀行貸款的組合融資。然而面對市場需求的不確定性，制造商和零售商往往會表現出風險規避態度，因此，為使自身效用最大化，零售商會選擇何種融資策略？當零售商融資選擇涉及延遲支付時，作為風險規避決策者，對風險的規避程度是否會影響制造商和零售商的定價決策和融資決策？融資利率變化是否影響制造商和零售商的定價和融資決策？

與本文相關的文獻主要包括資金約束下融資選擇的供應鏈研究、混合回收閉環供應鏈定價研究。針對資金約束融資選擇的研究，目前大多以正向供應鏈為研究對象，如沈建男等[2]在市場需求不確定下，通過構建雙邊資金約束的供應鏈，探討付款方式對定價和付款方式決策的影響。但其沒有考慮到決策的行為因素，因此，Kang等[3]通過分析不同融資方式下風險厭惡系數對均衡價格的影響，得出了最優融資方式的臨界條件。Zhuo等[4]在零售商資金約束的情況下，發現最優貸款決策受到損失厭惡程度和資金可用性的影響。王文隆等[5]在考慮風險規避的情況下，發現決策者的最優定價和融資決策受到損失厭惡態度的影響。此外，尤天慧等[6]基于不同市場權力結構對供應鏈的定價和融資決策進行了探討。Xia等[7]通過建立資本受限的制造商和規避風險授權制造商組成的閉環供應鏈，探討了閉環供應鏈的最優生產和融資決策問題。

針對混合回收閉環供應鏈定價研究，Hong等[8]通過建立一個兩級閉環供應鏈模型，研究了不同逆向渠道結構下的最優定價決策。基于此，Giri等[9]在不同渠道權力結構下，進一步研究了閉環供應鏈的最優決策和績效問題。基于互聯網技術的發展，蔣瓊等[10]構建傳統和新興智能回收并存的雙渠道回收模型下，研究了回收渠道對制造商轉移定價決策的影響。面對動力電池報廢潮的到來，Zhao等[11]探討了在不同回收模式下政府補貼對動力電池最優決策的影響。

通過對上述文獻的梳理，發現現有文獻存在不足之處，如關于資金約束的供應鏈研究，大多以正向供應鏈為研究對象，較少文獻研究閉環供應鏈中的資金約束問題，僅有尤天慧等[6]、Xia等[7]，但僅考慮了單渠道回收，并沒有在混合回收下對資金約束問題進行研究。又如在混合回收閉環供應鏈中，大多文獻沒有將不確定性或決策者的行為特征考慮到閉環供應鏈中，然而在現實中，市場需求往往是不確定的，且決策者的最優決策受到其行為因素的影響。

基于此，本文在考慮成員風險規避程度的背景下，構建制造商和資金約束的零售商組成的雙混合回收閉環供應鏈模型，利用均值——方差法來描述決策者的風險規避特性。首先，分析決策者風險規避程度、各融資參數對定價決策的影響；其次，利用數值分析驗證零售商和制造商的定價決策變動情況和最優融資決策；最后，基于理論和算例得出結果與啟示。

1 問題描述和基本假設

1.1 問題描述

在市場不確定且考慮決策者風險規避的背景下，構建由制造商、資金約束的零售商、消費者組成的雙混合回收閉環供應鏈決策模型。由于零售商受到資金約束的影響，其可以選擇銀行貸款、延遲支付和銀行貸款與延遲支付的組合融資。其中，作為領導者的制造商主要負責利用新材料和廢舊品生產新產品和再制品，并以不同的價格批發給零售商，同時制造商還承擔廢舊品的回收責任，作為跟隨者的零售商主要承擔銷售和回收責任。本文閉環供應鏈結構模型圖和符號分別如圖1和表1所示。

1.2 基本假設

假設1：假設市場需求具有不確定性，且新產品和再制品處于同一個市場，則市場的需求函數為，考慮到與新產品相比，再制品的需求波動更為顯著。因此本文假設消費者會首先購買新產品，當其售罄時，消費者會自動購買再制品。因此市場需求函數的不確定性主要由新產品的不確定構成。需求函數的表達式變為。在實際中，由于消費者認知偏差的存在，對新產品產品和再制品的接受程度不同，即支付意愿的不同（willing to pay， WTP）。因此本文假設新產品和再制品的銷售價格分別為、，消費者的支付意愿分別為1、，假設新產品和再制品需求數量的表達式分為，，且滿足，其中 εr 表示市場需求不確定因素的隨機變量，。

假設2：新產品的生產成本為，再制品的生產成本為，且，為生產再制品時的節約成本。

假設3：由于兩個回收方同時回收廢舊品，因此，回收方之間必然存在競爭關系，則制造商和零售商的回收量分別為：，，其中。

假設4：本文考慮產品是單周期產品，即若本期銷售季節結束，制造商將未售出的再制造產品將以的價格賣給處理商。

假設5：由于市場需求存在不確定性，閉環供應鏈成員對待風險的態度會影響決策，本文采用均值——方差模型來衡量閉環供應鏈中各成員的期望效用。期望效用的目標函數為。其中，，表示風險規避程度，，其值越小表示決策者的風險規避程度越小，反之則大。記和分別為隨機收益對應的期望收益和方差。

2 模型的建立與分析

2.1 銀行貸款決策模型

資金約束的零售商選擇銀行貸款的方式進行融資，且融資金額為產品的訂購成本，即零售商的自有資金僅能滿足廢舊品的回收（下同）。零售商在銷售期初根據制造商的定價決定訂貨量并向銀行貸款，在期末零售商歸還銀行本息，本文不考慮破產成本。制造商和零售商的利潤函數如下。

在銀行貸款決策模型下，基于均值—方差理論，制造商和零售商的期望效用如下。

對（3）式和（4）式求二階導數可知海塞矩陣負定，故存在唯一的最優解，通過聯立一階導數可得最優解。

定理1在零售商向銀行貸款時，制造商和零售商的最優定價決策如下：

；；；；；。

2.2 延遲支付決策模型

資金約束的零售商除了向銀行貸款解決資金短缺問題，還能選擇內部融資方式，即制造商以的利率提供延遲支付，零售在銷售期末向制造商歸還本息，且一般情況下。制造商和零售商的利潤函數如下。

在銀行貸款決策模型下，基于均值—方差理論，聯盟制造商和零售商的期望效用如下。

對（7）式和（8）式求二階導數可知海塞矩陣負定，故存在唯一的最優解，通過聯立一階導數可得最優解。

定理2在零售商向銀行貸款時，混合回收的制造商和零售商的最優定價決策如下：

；；；；；。

2.3 組合融資決策模型

面對需要融資的訂購成本，資金約束的零售商選擇銀行貸款和延遲支付的組合融資策略，即零售商部分選擇延遲支付，而部分選擇向銀行借款，并在銷售期末按延遲支付利率，銀行貸款利率分別向制造商和銀行歸還本息，制造商和零售商的利潤函數如下。

在組合融資決策模型下，基于均值—方差理論，聯盟制造商和零售商的期望效用如下。

對（11）式和（12）式求二階導數可知海塞矩陣負定，故存在唯一的最優解，通過聯立一階導數可得最優解。

定理3在組合融資下，混合回收的制造商和零售商的最優定價決策如下：

；；；；；。

其中，。

3 算例分析

由于參數較多，僅從理論上分析較為復雜，因此為了更為直觀地研究三種模型下多種參數對制造商和資金約束零售商的最優決策和融資決策選擇的影響，本節將通過算例進行分析。參照文獻[6]，本文參數設置如表2所示。且當參數為自變量時，不再服從表2的參數設計。例如，當閉環供應鏈中成員的風險規避程度為自變量時，，其中；當消費者WTP為自變量時，；當回收競爭系數為自變量時，。

通過圖2的（a）和（b）可知，在三種融資模式下，制造商風險規避程度增加會提高制造商決策的保守性，相反，零售商風險規避程度的增加會提高制造商的攻擊性。

通過圖2的（c）和（d）可知，制造商和零售商任何一方風險規避程度的增加，都會降低零售商的銷售價格。一方面，當零售商風險規避程度增加時，其決策就越為謹慎，即主動降低新產品的銷售價格，即通過降低銷售價格刺激消費者購買產品，從而獲得更多的利潤。另一方面，作為跟隨者的零售商會根據制造商的決策制定自身的定價決策。

圖2 風險規避程度對價格的影響

圖3 利率對價格的影響

通過圖3的（a）和（b）可知，在銀行貸款和融資組合決策下，銀行貸款利率對產品的批發價格和銷售價格的影響不同。產品的批發價格隨銀行貸款利率的增加而降低，其原因在于，作為閉環供應鏈的領導者，當銀行貸款利率增加時，制造商為使閉環供應鏈協調運行，會讓利于零售商，且在銀行貸款決策下表現得更為明顯。當零售商融資成本增加時，零售商為了彌補融資成本的所造成的損失，其會抬高銷售價格。

通過圖3的（c）和（d）可知，制造商會因延遲支付利率的增加而降低產品的批發價格，而零售商并不會因延遲支付利率的增加而改變產品的銷售價格。其主要原因在于，延遲支付利率的增加會提高制造商的利潤，此時，其愿意降低批發價格以促進銷售；面對此情境，零售商也愿意適當降低銷售價格，從而形成“薄利多銷”的銷售模式。

圖4表明，正向供應鏈的融資決策不會影響逆向供應鏈的定價決策，且制造商的回收價格不受回收競爭程度的影響，而零售商的回收價格隨競爭程度的增加而提高。

通過圖5可知，自身風險規避程度的增加總是不利于自身的效用，而制造商和零售商可以利用其他成員的風險規避程度而獲利，且在三種融資決策下，制造商和零售商的效用均在延遲支付決策下最高。其主要是因為，當零售商風險規避程度增加時，制造商對風險的承受能力降低，其為了維持自身的利潤，會降低批發價格以刺激零售商的訂購量，此時制造商單位銷售利潤和零售商單位訂貨成本降低。通過圖2可知，當零售商風險規避程度增加時，零售商單位訂貨成本增加，單位銷售收入會下降，因此零售商自身風險規避程度的增加會損害自身的效用，但有利于提高制造商的效用。

圖5 風險規避系數對制造商和零售商效用的影響

通過圖6（a）和圖6（d）可知，延遲支付利率一定時，銀行貸款融資決策和組合融資決策下零售商和制造商效用均隨銀行貸款利率的增加而降低，且在銀行貸款融資決策時零售商和制造商的效用最低，而零售商和制造商在延遲支付決策下效用最高。

通過圖6（b）和圖6（e）可以發現，在銀行貸款利率一定時，融資組合決策下零售商和制造商的效用均隨延遲支付利率的增加而增加。

通過圖6（c）和圖6（f）可知，銀行貸款利率和延遲支付利率一定時，融資組合決策下，零售商和制造商的效用隨融資組合比例的增加而增加，但始終低于延遲支付決策。

4 結 論

在市場需求不確定且考慮成員風險規避的情況下，以制造商和資金約束零售商組成的雙混合回收閉環供應鏈為研究對象，利用均值——方差法構建制造商和零售商的效用函數，研究零售商銀行貸款、延遲支付和組合融資決策下制造商和零售商的最優定價以及融資選擇。研究結果表明：首先，閉環供應鏈成員在自身風險規避程度增加時都會更為保守；制造商在面臨對方風險規避程度增加時會更為激進，零售商則相反；其次，當零售商融資成本增加時，制造商應降低產品的批發價格，而零售商的定價決策與融資決策有關。零售商選擇銀行貸款時應提高銷售價格以彌補融資成本；零售商選擇延期支付融資決策時應穩定銷售價格；而零售商選擇組合融資決策時應降低產品的銷售價格；再次，制造商和零售商的回收價格不受融資決策的影響，且制造商回收價格應根據剩余再制品處理價格進行調整，而零售商應同時考慮回收市場競爭程度的影響；最后，無論融資參數、決策者風險規避程度如何，零售商在面臨資金約束時，零售商都應采取供應鏈內部融資，即延期支付。與此同時，制造商也應積極與零售商合作，向零售商提供延遲支付融資。

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收稿日期：2023-11-24

作者簡介：胡翠紅（1972—），女，河北保定人，西南科技大學經濟管理學院，副研究員，博士，碩士生導師，研究方向：物流與供應鏈管理；吳中碧（1999—），本文通信作者，女，四川遂寧人，西南科技大學經濟管理學院碩士研究生，研究方向：供應鏈管理。

引文格式：胡翠紅，吳中碧．混合回收下風險規避閉環供應鏈定價與融資決策[J]．物流科技，2024，47（14）：151-156.