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公平关切下闭环供应链的决策与创新投入

2021-04-04王玉燕吕灵雪

系统管理学报 2021年2期
关键词:新旧闭环动能

王玉燕,吕灵雪,苏 梅,申 亮

(山东财经大学a.管理科学与工程学院;b.财政税务学院,济南 250014)

“新旧动能转换”是应对当前中国资源优势不再、人口红利殆尽问题的有效手段,是中国未来经济发展的新引擎。从节能减排视角来看,中国经济新发展必然需要资源的循环利用,而新旧动能转换政策支持资源的再利用,从而有效提高资源的利用率,改善环境污染问题。新旧动能转换政策的出台给闭环供应链带来了巨大的影响,主要有如下两方面:①新旧动能转换政策要求制造企业积极采用节能环保新工艺、新技术和新设备,实现绿色低碳循环发展,这要求供应链成员要在承担环境责任的基础上追求收益最大化;②闭环供应链不再是企业自发形成,而是由政府规定形成,新旧动能转换政策下的闭环供应链具有强制性,新旧动能转换政策要求企业必须承担社会环境责任,回收废旧产品,生产环境友好型产品。一般而言,企业进行新动能产品的生产和研发需要较高投入,其成本远远高于普通产品:其一是由于增加新设备需要大量的初始资本投入;其二是回收活动产生了回收成本。企业进行新旧动能转换成本很高,单依靠企业自身能力实现困难,这在很大程度上削弱了制造企业进行新旧动能转换的动力。为加快新旧动能的转换,政府设立引导资金激励企业,实施情况显示,政府奖励政策确实大大推进了新旧动能转换的步伐[1]。

近年来,国内外学者对闭环供应链中政府奖励问题进行了深入研究:温兴琦等[2]构建基于3种政府补贴策略的绿色供应链成员之间的博弈模型,发现政府补贴系数对3种策略下产品绿色度产生不同程度影响;孙迪等[3]建立政府分别补贴绿色生产者和消费者的两阶段博弈模型,并通过数值仿真分析两种补贴政策下政府补贴效果的差异,表明补贴力度较大时,对消费者进行补贴更能提高绿色产品的需求;Peng等[4]探讨了政府补贴的作用,采用实证方法分析了研发和创业公司增长之间的关系。但是国内新旧动能转换政策下政府奖励对闭环供应链的运作影响鲜少有学者研究。

新旧动能转换政策下的基金类型以产业类基金为主,大多分配给制造企业用来购买新设备、升级新工业,而零售企业不能直接获得基金奖励,产生分配不均的思想,进而无心进行废旧产品回收工作。根据Fehr等[5]的研究,在供应链中,跟从者往往更加关注自身与主导企业的收益差距,甚至不惜牺牲自身利益以寻求公平感知。尤其在新旧动能转换政策影响下,政府产业类奖励基金大量涌入制造企业,而作为跟从企业的零售企业不能从政府奖励中获利,自然会不满利润分配模式进而产生强烈的公平关切心理,甚至不参与回收工作。

关于供应链的公平关切研究在传统供应链涉及较多,主要集中在:

(1)公平关切对系统决策的影响。Ho等[6]构建由单个供应商和两个零售商组成的供应链系统,对比分析了分配公平关切和比较公平关切对供应链利润的不同影响。Liu等[7]考虑物流服务提供商的公平关切,研究物流服务供应链的订单分配问题,发现系统效率随着提供商对等公平性而增加,随着分配公平性而降低。

(2)公平关切下的定价决策。Zhang等[8]探讨由一个制造商和一个零售商组成的绿色供应链定价策略,比较零售商是否具有公平关切的情形,发现零售商关注公平会改变产品定价,同时其权力地位和关切程度决定是否从公平关切中受益;

(3)公平关切下系统的协调问题。聂腾飞等[9]引入公平参考点,设计价格补贴联合契约实现公平关切供应链的协调。Pu等[10]探究了制造商与公平敏感零售商之间的可行激励合同,发现零售商对公平性的关注极大地影响了制造商的决策,并对其利润产生了负面影响,而采用嵌入公平的利润分享合同可以实现该系统的协调。

上述研究显示,供应链成员考虑公平关切这种有限理性行为对供应链运营效率和供应链成员的利润都有或多或少的损害,但之前关于公平关切的研究成果不能有效应用于新旧动能转换政策下的闭环供应链中,原因在于新旧动能转换活动中制造企业需要考虑新动能的创新投入,这意味着大量研发成本的支出。同时,零售商控制着废旧产品的回收活动,大大削弱了制造商的主导地位。

在此基础上,本文考虑将新动能创新投入纳入模型中,扩宽了闭环供应链的研究领域。但目前关于创新投入的研究过于分散,在供应链中的研究主要集中在绿色供应链中的创新投入:石平等[11]研究制造商进行绿色化投入大量研发成本而更加关注分配公平的问题,讨论公平关切对绿色化效率、定价等的影响;姜明君等[12]建立供应商和制造商绿色创新增加的收益分配模型,引入政府补贴分析绿色创新投入水平。本文在新旧动能转换政策下,研究公平关切对闭环供应链的运作影响,探讨如下问题:新旧动能转换政策下,考虑零售商公平关切的闭环供应链的最优决策是怎样的?零售商公平关切程度对闭环供应链决策产生怎样的影响? 新旧动能转换政策下,如何实现对闭环供应链两种分散决策的协调?

在此基础上考虑新动能创新的影响,构建了3种决策模型。本文的创新点主要体现在:在传统闭环供应链的基础上考虑新旧动能转换政策的影响,更贴合当下企业的实际运营情况;分析零售商关切程度对批发价格、新动能投入、零售价格、回收率以及成员利润的影响,为企业新动能创新投入提供理论参考;设计“收益共享联合固定费用-成本共担”契约实现分散决策的协调。

1 模型描述与说明

新动能创新投入,政府会对闭环供应链的回收再造活动和新动能创新投入实施一定的奖励机制,形成“动能转换越快、成效越大,得实惠越多”的激励机制。闭环供应链的模型结构如图1所示。

图1 新动能创新投入后的闭环供应链运行模式

图1中,实体箭头表示物流方向,虚线箭头表示政府对进行新旧动能转换的制造商的奖励,虚线表示制造商新动能创新投入。在该模型中,政府为了促进制造商加快新旧动能转换,提高转换成效,给予制造商一定奖励(R),然后制造商确定新动能创新投入力度(g),并按照批发价(ω)向零售商销售新产品和再造品,接着零售商按零售价(p)将产品销售给消费者,之后从消费者手中回收废旧品(回收率为τ),并将回收的废旧产品以转移价格(b)转移给制造商进行再制造,形成闭环供应链。本文只考虑单周期的闭环供应链,假设新产品和再造品在功能和价值上无差异,可以以相同的价格在同一市场上一起销售。模型假设与符号说明:

(1)闭环供应链中产品市场需求主要由产品的销售价格和制造商新旧动能创新投入决定,根据参考文献[13-15]中的假设,零售商的市场需求函数为

q=α-βp+γg,α,β,γ>0

其中:p为产品销售价格;g为新动能创新投入;α表示市场规模;β是销售价格弹性系数;γ表示新动能创新投入力度对市场需求的影响,这主要反映消费者对企业新动能创新投入的认可,以及新动能创新投入对企业的名誉影响,且假设0<γ<β。这说明,消费者对产品价格的敏感程度大于对新动能创新的敏感程度。

(2)制造商进行新动能创新投入的固定成本为:Im=mg2/2,其中,m为正常量,表示制造商进行新动能创新投入的成本系数[12]。

(3)假设τ为使用废旧品加工的新产品的比率,τ∈[0,1]。τ=1表示制造商在生产中只使用回收的组件,τ=0 表示制造商在生产中只使用新部件。根据文献[16-17],假设回收成本Ir=kτ2/2,k(k>0)是废旧产品回收的难度系数,k越大,回收同样的废旧产品零售商付出成本越多。

(4)假设Δ=cn-cu[18]表示再制造的成本优势(假设Δ≥b),其中:cn为制造商使用新动能创新投入后新材料的生产成本;cu为使用废旧产品部件的生产成本。由于政府对新动能创新投入的激励主要侧重对企业粗放式生产模式下的固定投资,例如对陈旧生产设备的更新,对环保设备的更新投资等,故在模型中也主要考虑这类政府激励的新动能创新投入,而这类投入对产品的可变成本影响较小,在模型中假定生产成本和回收成本为固定的参变量。

(5)假设政府对进行新旧动能转换的企业给予r0的基本奖励,对创新投入力度超过政府制定的目标力度g0的企业额外给予r的奖励,即政府促进制造商新旧动能转换的总奖励为:R=r0+r(gg0)。由于政府财政支出的限制,政府对企业的激励也会考虑成本的问题,尽可能地减少财政支出,故在现实中,很多地方政府并不给予企业基本奖励。因此,在模型中假设r0=0,即政府的奖励为:R=r(g-g0)。

其他变量及参数符号说明:

ω——新产品的批发价格

b——制造商支付给零售商的单位废旧产品的回购价格

πm——制造商的利润

πr——零售商的利润

π——闭环供应链系统总体利润(π=πm+πr)

根据上述描述,新旧动能转换政策下制造商和零售商的利润分别为:

2 3种决策模式

对零售商公平中性的分散决策、公平关切的分散决策和集中决策模型进行分析。为保证所求解为正数,研究问题具有现实意义,假设参数满足:

2.1 零售商公平中性的分散决策

当零售商不考虑公平关切时,闭环供应链成员在决策时是理性的,在分散决策下,他们均以实现自身利润最大化为目标进行决策。制造商和零售商构成制造商为主、零售商为从的Stackelberg 博弈关系,因此,在决策时,制造商率先确定新动能创新投入g和批发价ω,零售商然后确定零售价p和回收率为τ。制造商新旧动能转换水平达到政府基准时才能得到政府奖励,否则成本更高,故只需考虑新动能创新投入高于政府基准情形即可。

制造商和零售商的决策函数分别为:

式中(下同),

根据逆向归纳法(求解过程见附录A)求解,可得最优决策为:

命题1ωD*、gD*、pD*、qD*、τD*和均随政府奖励强度r的增加而变大;当时,随着政府奖励强度的增强而变大。

证明见附录B。

由命题1可以看出,在制造商实际新动能创新投入高于政府规定的基准时,制造商的批发价格和新动能创新投入以及零售商的零售价格和回收率都与政府奖励正相关。这与一些文章中政府奖励越高、消费者剩余越大的结论是不同的[19-20]。造成这种情形的原因是:在新旧动能转换政策背景下,制造商的新动能创新投入水平会随着奖励强度的增加而增加,这增加了制造商的生产成本,此时制造商会提高批发价格将增加的成本转移给下游零售商。接着,零售商出于自身利润最大化考虑提高产品销售价格,但是由于消费者对新动能产品的青睐,销量没有减少反而增加。这说明,新旧动能转换政策下,政府奖励使得产品创新对市场需求的扩张效应抵消了销售价格提高对市场需求的负向作用,进一步说明政府奖励对新旧动能转换起到明显的推进作用。

命题2ωD*、gD*、pD*、qD*、τD*、均随新动能创新投入成本系数m的增加而减小。

证明思路同命题1。

命题2表明,产品批发价格和销售价格、新动能创新投入水平、产品销量、回收率以及制造商和零售商的利润都随着新动能创新投入成本的增加而降低,与传统观点“投入越高售价越高”不同[21]。这是因为随着创新投入成本系数的提高,企业进行新旧动能转换的决心受到打击,就会选择降低新动能投入水平。而产品市场需求由销售价格和新动能创新投入水平共同决定,因此,消费者对新动能产品的偏好导致创新水平的降低会大幅度缩减市场需求,进一步,制造商和零售商通过降低价格减缓销量的降低,故而批发价格和零售价格都会降低;同时,零售商回收废旧产品量也减少,双方利润也因销量减少而降低。

命题3(上标ND*表示无政府奖励时最优决策)。

命题3表示政府对新旧动能转换企业进行奖励前后,制造商利润的增加值大于零售商利润的增加值,说明制造商借助在闭环供应链中的主导地位,从政府奖励中受益明显,而作为跟从企业的零售商受益甚微。因此,零售商认为政府奖励分配不均,不配合、甚至抵制政府推行的新旧动能转换政策,在决策时采取措施寻求公平感知。

为了更直接地体现命题3,下面通过数值算例说明。借鉴Pu 等[22]的取值,假设α=30,β=1,γ=0.8,k=50,m=30,b=2.5,Δ=3.5,cn=8,g0=0.1。将政府奖励r作为自变量,取r∈[10,70],绘出政府奖励前后制造商和零售商利润差比较图,如图2所示。

图2 有无政府奖励制造商和零售商利润差比较图

图2诠释了命题3的结论,在新旧动能转换政策下,制造商直接从政府奖励中获利,且获利幅度远远大于间接受益的零售商。因此,零售商感到政府奖励分配不均,不配合政府新旧动能转换政策的有效实施,产生公平关切心理。

2.2 零售商公平关切下的分散决策

在一般的线下供应链中,制造商往往掌握着渠道话语权。制造商不仅规定自己的批发价格,而且还会对零售商售价加以指导,大大制约了零售商的独立运营。如通用汽车公司(GM)和宝洁(P&G)这类大型制造商会在商品上贴上“零售指导价”,这会引起零售商的不满,甚至引起零售企业的不合作。因此,零售企业在决策时会考虑公平关切。在新旧动能转换政策背景下,供应链中的零售商因感到政府奖励分配不均,这种公平关切的心理更为强烈,而且零售商会将这种心理体现在决策中,从而形成公平关切决策。

参考文献[23-24]中公平关切的研究思路,本文考虑闭环供应链中从属企业零售商公平关切行为。根据文献[25-26],零售商公平关切时的效用函数为:Ur=πr-θ(πm-πr),其中:Ur为零售商的效用;θ(θ≥0)是零售商公平关切系数,θ=0表示零售商是公平中性的;θ越大,表示零售商越关注自身与制造商之间的收益差距。

化简可得零售商的决策函数为

由逆向归纳法可求得最优决策(求解思路同2.1节):

其中:

易证θ=0时,本节结果可转化为2.1节决策结果。

命题4ωF*与θ负相关,gF*与θ负相关,pF*与θ正相关,τF*与θ负相关,qF*与θ负相关,和πF*都与θ负相关。证明思路同命题1。

通过命题4可以看出,在闭环供应链中,尽管制造商占据主导地位,但其决策还是会受到从属企业的公平关切行为的影响。随着零售商公平关切程度的增强,零售商销售价格提升,而制造商批发价格下降。这是因为零售商借助高销售价格获取更多的利润,同时增加了自身讨价还价能力,迫使制造商降低批发价格。此时,制造商为避免利润进一步受损,必然降低新动能创新投入,以达到减少成本的目的。

在售价提高和新动能创新投入下降的双重作用下,产品市场需求急速下降,而且市场需求下降造成的收益损失远远高于售价提高增加的收益,这就造成零售商利润、制造商利润和系统整体利润的下降。这说明,零售商的公平关切行为会损害合作双方以及供应链系统的利润,也会导致消费者剩余减少,社会福利减少,甚至使得合作关系断裂。

上述分析说明,从属企业零售商越关注与主导企业间的收益差距越得不偿失,不仅损害自身收益还有损合作企业利润。因此,零售商在实际运作中要有系统观,与制造商积极合作,共同获得更高的利润,实现企业共赢。

2.3 集中决策模型

若制造商和零售商之间密切合作,共同以实现闭环供应链系统的整体利润最大化为目标进行决策,则构成集中决策。在集中决策下,决策函数为

计算可得集中决策下的最优解(求解过程见附录C):

3 模型的比较分析

比较上节得出的各最优决策,可以推导出如下结论(结论1、2的证明见附录D)。

结论1ωD*≥ωF*,gC*≥gD*≥gF*,pC*≤pD*≤pF*,τC*≥τD*≥τF*。

由结论1可以看出,集中决策下的新动能创新投入和回收率都高于分散决策,且零售商销售价格低于分散决策下的销售价格,这与文献[27]中的结论一致,即在线下供应链中集中决策效率最高。这是因为在集中决策下,制造商和零售商以系统利益最大化为目标进行决策,两者相互协调、相互信任。在分散决策下,作为主导企业的制造商为实现自身收益最大化,在成本方面减少研发投入,选择一个较低的新动能创新投入水平;在收益方面,提高批发价格,导致零售商增加售价,说明分散决策下“双重边际”效应明显。而集中决策可以消除这种双重边际效应,集中决策下消费者剩余最高,环境效益最大。因此,集中决策对闭环供应链参与者和消费者而言都是最有利的。

在分散决策下,相较于零售商公平中性情形,零售商公平关切行为下的批发价格、新动能创新水平和废旧产品回收率较低,销售价格较高。这是因为具有公平关切行为的零售商更多地考虑自身与制造商之间的利润差距,通过提高销售价格来增加收益,同时采取行动迫使制造商降低批发价格,也降低了回收产品的积极性。制造商被迫降价后为保证利润,降低新动能创新投入研发成本,故而零售商的公平关切行为是不理智的,不仅损害制造商收益,降低消费者剩余,还造成资源的浪费。在实际运作中,零售商与制造商之间应充分合作,达到合理的利润分配机制,尽量避免零售商收益和成本不匹配的现象。

结论2,πC*≥πD*≥πF*。

由结论2可以看出,集中决策下供应链整体利润最高,进一步说明集中决策系统效率最高。在分散决策下,零售商公平关切下制造商利润、零售商利润和系统整体收益都低于无公平关切情形。这说明,零售商的公平关切行为损人不利己,既损害制造商利润又损害自身利润,导致系统利润也低于无公平关切情形。与命题3结论相同,零售商公平关切行为不仅没有增加自身利润,反而使得利润比公平中性时更低,这进一步说明零售商关注收益差距的行为对系统成员都是不利的。

结合结论1、2可知,在制造商和零售商组成的二级闭环供应链中,集中决策效率最高,尽管此时制造商研发成本和零售商回收成本均提高,但是由于销售价格降低和新动能创新水平的提高增加了销量,使得获得的收益远远高于成本的增加。因此,集中决策下供应链系统收益最高,但这种决策方式必须借助一定的协调机制才能实现。

4 协调机制与数值仿真

通过上节的比较分析可以看出,集中决策效率最高,为提高闭环供应链系统效率,实现制造商和零售商效益的帕累托最优,本节设计协调机制实现闭环供应链的协调。

4.1 协调机制的设计

采用“收益共享联合固定费用-成本共担”契约改善分散决策情形,该契约设计思路如下:制造商分担零售商一部分回收成本并给予零售商一个固定费用以提高零售商的回收意愿,同时零售商作为回报分享一部分收益给制造商。制造商/零售商分享收益的比例为φ/(1-φ),承担回收成本的比例为(1-ε)/ε,其中φ和ε满足:φ∈[0,1],ε∈[0,1],固定费用为f。

在此协调机制下,制造商和零售商的决策函数变为:

(1)零售商公平中性时的协调。

结论3收益共享联合固定费用-成本共担契约中,若(φ,ε)满足:,则该契约可以实现无公平关切时供应链的协调。证明见附录E。

零售商公平中性时,制造商和零售商接受收益共享联合固定费用-成本共担契约的约束是协调之后的利润不低于协调前的利润,即有:,可以推出,≤fD≤(M1-)。其中,

推论1成本共担系数ε与制造商支付的单位回购价格b正相关,与制造商再制造节省的单位成本Δ负相关。

证明思路同命题1。

推论1说明,在收益共享联合固定费用-成本共担契约中,废旧产品单位回收价格越小,制造商进行再制造节省的成本越多,则成本共担系数越小。这说明,回收再造活动对制造商越有利,制造商越有动力承担更多的回收成本;反之,零售商承担较多回收成本。由此可见,在回收再制造活动中受益越多,就需要承担越多的回收成本。

(2)零售商公平关切时的协调。

结论4零售商公平关切时,在收益共享联合固定费用-成本共担契约中,若

则该契约可以实现供应链的协调。

证明思路同结论3。

零售商考虑公平关切时,收益共享联合固定费用-成本共担契约能实现供应链协调的约束条件是协调之后的制造商和零售商利润不低于协调前利润,且协调后零售商效用不低于协调前的效用,即必须保证:,可以推出,固定费用f的区间为

其中:

推论2随着新动能创新投入成本系数m的增加,收益共享系数φ、成本共担系数ε增大,固定费用fF的范围缩减。

证明思路同命题1。

由推论2可以看出,随着新动能创新投入成本系数越来越高,即新旧动能转换成本越来越高时,制造商分享零售商收益的比例增加,而承担零售商回收成本的比例降低。这是由于当制造商新动能投入成本高时,制造商的利润空间缩减,只有分享更多收益同时承担更少成本制造商才愿意维持供应链的稳定运行。此时,具有公平感知的零售商做出相应反应,导致双方谈判空间缩减。

4.2 协调模型的数值仿真

参考Pu 等[20]的取值,假设α=30,β=1,γ=0.8,k=50,m=30,b=2.5,Δ=3.5,cn=8,g0=0.1。分析收益共享联合固定费用-成本共担契约协调情形下,零售商公平关切程度对协调范围和供应链成员效益的影响。

(1)零售商公平关切程度对协调契约中收益共享比例和成本共担比例的影响(见表1)。分析表1可以发现:在零售商公平关切行为下,随着公平关切程度θ的增加,制造商和零售商收益都降低,与命题3结论一致;且制造商收益共享比例和成本共担比例都减少,但收益共享比例下降的幅度远远大于成本共担比例下降的幅度。这说明,零售商的关切行为虽然使得自身实际收益减少,但占据系统利润的比例增加。

表1 零售商公平关切程度对供应链成员效益的影响

图3 固定费用随政府奖励强度变化图

图4 固定费用随公平关切程度变化图

观察图3 可以发现,随着政府奖励强度的增加,协调机制中固定费用的可行区间变大。这说明,政府对新动能创新投入的奖励可以促进协调契约的达成。并且,由图3可见,在此奖励强度范围内,固定费用下限低于0,即此时不支付固定费用也能吸引零售商参与接受协调契约。观察图4可见,随着零售商公平关切程度的增大,固定费用可行区间逐渐缩减,说明零售商的公平关切行为不利于协调机制的实现。

在上述分析的基础上,添加θ=0.1和r=50,计算出协调前3种模式的最优决策(见表2)。

由表2可见,契约中固定费用的取值区间为:38.764≤fD≤84.885,0≤fF≤75.181。下面将f作为自变量,分析协调前后制造商、零售商以及系统利润的比较,如图5、6所示。

观察图5、6可以看出,当协调契约中固定费用在描述区间内时,协调后的供应链成员利润和零售商效用都高于相对应的分散决策情形。因此,收益共享联合固定费用-成本共担契约可以实现供应链的协调,且系统利润与固定费用无关,而协调后的制造商和零售商利润与之相关。这说明,协调契约中固定费用的作用是实现系统利润的再分配,f越大,零售商分得的利润越多,制造商利润越小,反之亦然。

表2 协调前最优决策(i=D,F,C)

图5 公平中性时协调前后利润的比较

图6 公平关切时协调前后利润的比较

5 结论

本文研究了由单一制造商、单一零售商和具有新动能偏好的消费者组成的闭环供应链系统,讨论在新旧动能转换政策下,考虑政府奖励对闭环供应链运营的影响。比较分析了集中决策和零售商是否考虑公平关切的两种分散决策情形下的最优定价、新动能创新投入水平以及回收率的策略选择问题,设计了“收益共享联合固定费用-成本共担”契约,从而实现闭环供应链的协调。研究表明:

当政府设置的创新投入水平低于阈值时,政府奖励对新旧动能转换有明显的推动作用,此时产品创新对市场需求的扩张效应能够抵消售价提高对市场需求的负向作用。此外,随着创新成本的增加,新旧动能转换效率降低,且会缩减制造商和零售商的谈判空间,但是批发价格和销售价格降低,这与传统“投入越高售价越高”的观点不同。

在零售商公平关切决策下,制造商和零售商利润以及供应链系统利润都与公平关切程度负相关,制造商创新投入水平、批发价格以及零售商回收率也与公平关切程度负相关,零售价格与之正相关。说明新旧动能转换政策下,零售商的公平关切对自身及上游企业而言都是不利的,直接损害供应链成员及系统利润,但能增加自身利润占比。

集中决策下系统效率最高,新动能创新投入水平、回收率及系统利润都高于分散决策,销售价格低于分散决策,可以通过收益共享联合固定费用-成本共担契约实现。在该机制下,在回收再制造活动中受益越多,就需要承担越多的回收成本。

通过研究得到如下管理启示:

在消费者创新偏好日趋明显的当下,产品新动能创新投入成为吸引消费者、影响产品价格的重要因素。因此,制造商要致力于提高新动能创新投入,满足消费者多样化的需求,才能在市场上占据有利地位。

零售商的公平关切导致系统利润损失,零售价格也较高,对供应链系统及消费者都是不利的。零售商的公平关切是作为从属企业不满政府奖励分配不均导致的,因此,作为主导企业的制造商获得奖励时要关注下属企业的付出,与零售商建立合作共赢的关系,维持供应链的长久运行。此外,政府部门进行奖励时要考虑零售商承担回收责任的付出,可以给予零售商一定的补贴。

本文假设再制品与全新产品在市场上无区别销售,但现实中,消费者对这两种产品的估值是不同的[28]。因此,具体区分再造品和新产品不同的市场需求是下一步的研究方向。

附录A

2.1 节决策模型的求解:

证明由逆向归纳法,根据零售商利润函数式(2)可知:,联立方程,可得零售价格和回收率的反应函数为:

将式(A3)、(A4)代回式(A1)、(A2),可得零售商的最优零售价格和最优回收率。进而可得最优销售量、制造商的最优利润、零售商的最优利润以及系统总体利润。

附录B

命题1的证明:

附录C

2.3 节决策模型的求解:

求集中决策模型中决策函数零售价p、回收率τ和制造商新动能创新投入g的海塞矩阵为

由于

故π(p,τ,g)的海塞矩阵H是负定矩阵,π(p,τ,g)存在极大值。联立方程:,可以得到集中决策下的最优决策。

附录D

结论1和结论2的证明:

当θ=0时,2.2节中最优决策与2.1节中决策一致,在此基础上结合命题3可知:ωD*≥ωF*,gD*≥gF*,pD*≤pF*,τD*≥τF*,qD*≥qF*,,πD*≥πF*。

此外,

因此可得3种情形下最优决策的大小关系为:ωD*≥ωF*,gC*≥gD*≥gF*,pC*≤pD*≤pF*,qC*≥qD*≥qF*,τC*≥τD*≥τF*,,πC*≥πD*≥πF*。

附录E

结论3的证明:

证明参考附录A 证明过程,。联立方程,可得协调机制下零售价格和回收率的反应函数为:

将上述函数代回制造商利润函数,令∂πm/∂ω=0,可得制造商批发价格的表达式:

将式(A5)代回零售价格和回收率的反应函数,在协调契约下,由p=pC*,τ=τC*,联立可得:

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