(中國(guó)電建集團(tuán)成都電力金具有限公司,四川 成都 610100)
回收再制造在實(shí)際生活中非常普遍,其中一個(gè)比較典型的當(dāng)屬電力金具產(chǎn)品的回收再制造市場(chǎng),比如鍛件金具、鋁件金具和馬鐵鑄造金具等?;厥赵僦圃煲环矫婵梢杂行У墓?jié)約資源,另一方面也可以為企業(yè)帶來(lái)利潤(rùn)。然而,現(xiàn)實(shí)中面臨著一個(gè)亟待解決的問(wèn)題:作為供應(yīng)鏈上游的制造商在什么情況下會(huì)選擇回收再制造?供應(yīng)鏈下游的總承包商在什么情況下會(huì)同意回收再制造?
關(guān)于回收再制造的研究,王文賓等[1]考慮一條包含制造商、零售商、回收商和消費(fèi)者的閉環(huán)供應(yīng)鏈,在制造商分擔(dān)回收商固定投資成本的情形下,分析供應(yīng)鏈成員的決策問(wèn)題。張峰和劉枚蓮[2]基于政府對(duì)電子廢棄物的回收處理活動(dòng)的補(bǔ)貼,研究補(bǔ)貼消費(fèi)者和補(bǔ)貼第三方回收企業(yè)兩種再制造模式下的利潤(rùn)分配問(wèn)題。王文賓等[3]為了探討?yīng)剳蜋C(jī)制下制造商與回收商分擔(dān)固定回收投資成本對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈決策的影響,利用博弈論建立了由制造商、回收商和消費(fèi)者構(gòu)成的閉環(huán)供應(yīng)鏈模型,通過(guò)對(duì)比分析及仿真得出各決策變量基于制造商分擔(dān)比例及獎(jiǎng)懲力度的變化。聞卉等[4]針對(duì)帶有零部件和產(chǎn)品兩級(jí)再制造的S-M閉環(huán)供應(yīng)鏈,分別考慮了制造商主導(dǎo)、供應(yīng)商主導(dǎo)和無(wú)市場(chǎng)主導(dǎo)者三種渠道權(quán)力結(jié)構(gòu)下的定價(jià)決策。夏文匯等[5]在閉環(huán)供應(yīng)鏈視角下,針對(duì)機(jī)電產(chǎn)品制造商面臨零售商逆向回收廢舊包裝物流成本的壓力,運(yùn)用Stackelberg博弈方法,通過(guò)算例分析,闡釋退貨回收物流成本變動(dòng)影響了再制品和零售商的價(jià)格波動(dòng)以及供應(yīng)鏈系統(tǒng)效益的原理?;袅及驳萚6]為刻畫(huà)閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)運(yùn)作的動(dòng)態(tài)性和復(fù)雜性特點(diǎn),運(yùn)用動(dòng)態(tài)演化博弈理論探討不同制造商之間的演化博弈關(guān)系,并針對(duì)不同回收策略下的演化路徑和均衡點(diǎn)性質(zhì)進(jìn)行研究。
為了解惑以上兩個(gè)問(wèn)題,與已有研究不同,本文考慮了由單電力金具產(chǎn)品制造商和單總承包商組成的兩級(jí)供應(yīng)鏈,針對(duì)回收再制造出的電力金具產(chǎn)品質(zhì)量受到加工努力影響的情形,構(gòu)建了電力金具產(chǎn)品回收再制造供應(yīng)鏈模型且求出了該模型下的最優(yōu)解,并與不采取回收再制造策略的情形進(jìn)行了對(duì)比分析。探討了回購(gòu)成本系數(shù)和加工努力成本系數(shù)對(duì)制造商和總承包商是否選擇回收再制造策略的影響,并給出了二者選擇回收再制造策略的條件。
考慮由單制造商(M)和單總承包商(R)組成的二級(jí)供應(yīng)鏈系統(tǒng),總承包商是制造商電力金具產(chǎn)品的唯一銷(xiāo)售渠道。由于需求的不確定性,因此總承包商可能會(huì)出現(xiàn)訂購(gòu)過(guò)量的現(xiàn)象。到工程驗(yàn)收通電后,對(duì)于總承包商訂購(gòu)過(guò)量的產(chǎn)品(此部分電力金具產(chǎn)品的需求已飽和而無(wú)法再使用出去),制造商可以選擇回購(gòu)后再加工制造成其它產(chǎn)品銷(xiāo)售,也可以選擇讓總承包商自行處理,如鍛件金具、鋁件金具和馬鐵鑄造金具等產(chǎn)品。
本文的所有符號(hào)含義見(jiàn)表1。
表1 本文所有符號(hào)含義
為了便于對(duì)模型進(jìn)行分析,假設(shè)如下:
假設(shè)1:某電力金具產(chǎn)品的隨機(jī)市場(chǎng)需求D的累積分布函數(shù)和概率密度函數(shù)分別為F(x)和f(x)。
假設(shè)2:c<v<b<w<p。
本文主要探討以下兩種情形:總承包商自行處理庫(kù)存;制造商回收再制造。接下來(lái)對(duì)兩種情形下的決策行為進(jìn)行分析。
pmin(D,q)表示總承包商銷(xiāo)售收益,v(q-D)+表示總承包商的殘值收益,wq表示總承包商的采購(gòu)成本。
從等式(2)可以得到:
將qN*分別代入式(1)和(2),則制造商和總承包商的最優(yōu)期望利潤(rùn)分別為:
若制造商對(duì)于總承包商未使用完的產(chǎn)品以每單位b的價(jià)格進(jìn)行回收,v<b<w,同時(shí)投入的加工努力為e進(jìn)行再制造,然后將制造出的新產(chǎn)品銷(xiāo)售給二級(jí)市場(chǎng)。假設(shè)新產(chǎn)品的價(jià)格p′與加工努力正相關(guān),這是由于產(chǎn)品的質(zhì)量與加工努力正相關(guān)。不失一般性,設(shè)p′=(1+e)v,即當(dāng)制造商的加工努力為0時(shí),產(chǎn)品的價(jià)格依然等于殘值v,這是符合客觀事實(shí)的。加工努力成本為C(e)=ke2,k為加工努力成本系數(shù),k值越大表示單位努力成本越大。此時(shí),用分別表示制造商和總承包商的期望利潤(rùn):
式(6)中,wq表示制造商的產(chǎn)品銷(xiāo)售收益,cq為制造商的生產(chǎn)成本,b(q-D)+為回購(gòu)成本,ke2為加工努力成本,(1+e)v(q-D)+為再制造產(chǎn)品的銷(xiāo)售收益。
關(guān)于q的一階偏導(dǎo)數(shù)為:
將式(9)代入式(6),則制造商的決策問(wèn)題為:
將eB*分別代入式(6)和式(7),則制造商和總承包商的最優(yōu)期望利潤(rùn)分別為:
上文分析了總承包商自行處理庫(kù)存和制造商回收再制造兩種情形,接下來(lái)對(duì)兩種情形下制造商和總承包商獲得期望利潤(rùn)進(jìn)行對(duì)比分析。
命題2 當(dāng)加工努力成本系數(shù)k滿足式(15)時(shí),相對(duì)于總承包商自行處理庫(kù)存而言,制造商回收再制造對(duì)其自身更獲益,即,否則總承包商自行處理庫(kù)存對(duì)制造商更獲益,即。
本文考慮了回收再制造電力金具產(chǎn)品供應(yīng)鏈中回收再制造的電力金具產(chǎn)品質(zhì)量受到加工努力影響的情形。為了研究企業(yè)是否愿意采取回收再制造策略的問(wèn)題,構(gòu)建了由單制造商和單總承包商組成的兩級(jí)電力金具產(chǎn)品回收再制造供應(yīng)鏈模型,并求出了回收再制造供應(yīng)鏈模型及無(wú)回收再制造供應(yīng)鏈模型下的最優(yōu)解。最后對(duì)回收再制造策略和無(wú)回收再制造策略下的最優(yōu)獲益進(jìn)行了對(duì)比分析。研究表明:當(dāng)回購(gòu)價(jià)格b滿足式(14)時(shí),相對(duì)于總承包商自行處理庫(kù)存而言,制造商回收再制造對(duì)總承包商更獲益,否則總承包商自行處理庫(kù)存對(duì)其自身更獲益;當(dāng)加工努力成本系數(shù)k滿足式(15)時(shí),相對(duì)于總承包商自行處理庫(kù)存而言,制造商回收再制造對(duì)其自身更獲益,否則總承包商自行處理庫(kù)存對(duì)制造商更獲益。