杜鵬琦,景 熠
(重慶理工大學(xué) 管理學(xué)院,重慶 400054)
再制造作為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要形式,是通過表面工程等先進(jìn)技術(shù),對(duì)廢舊產(chǎn)品進(jìn)行修復(fù)、強(qiáng)化和改造等一系列技術(shù)措施和工程活動(dòng)的總稱。在環(huán)境日趨惡化、資源日趨緊張的形勢(shì)下,再制造不但可以延長(zhǎng)產(chǎn)品的生命周期,實(shí)現(xiàn)資源的高效循環(huán)利用,而且其生產(chǎn)成本僅為新產(chǎn)品的50%左右,節(jié)能60%、節(jié)材70%以上,對(duì)大氣和水資源的污染減少近80%,可以同時(shí)達(dá)到降低成本和保護(hù)環(huán)境的效果[1]。因此,再制造產(chǎn)業(yè)已經(jīng)受到政府、社會(huì)和企業(yè)的廣泛關(guān)注。
值得注意的是,我國(guó)的再制造產(chǎn)業(yè)仍處于市場(chǎng)培育階段,廢舊產(chǎn)品“回收難”和再制造產(chǎn)品“銷售難”成為制約我國(guó)再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問題。一方面,雖然再制造產(chǎn)品在質(zhì)量和性能方面均達(dá)到甚至超過原型新機(jī)的水平,但是消費(fèi)者對(duì)其認(rèn)可度和購(gòu)買意愿依然不高;另一方面,企業(yè)和消費(fèi)者往往將廢舊產(chǎn)品的回收視為一種額外負(fù)擔(dān),尤其是消費(fèi)者缺乏主動(dòng)參與回收活動(dòng)的意愿,導(dǎo)致廢舊產(chǎn)品回收不穩(wěn)定,難以形成再制造產(chǎn)業(yè)的規(guī)模效應(yīng),企業(yè)無法從再制造業(yè)務(wù)中盈利。
為了加快循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展并擴(kuò)大消費(fèi)需求,我國(guó)先后制定了《家電以舊換新實(shí)施辦法》、《汽車以舊換新實(shí)施辦法》等政策?!耙耘f換新”是指消費(fèi)者交回廢舊產(chǎn)品的同時(shí)購(gòu)買新產(chǎn)品,不僅可以獲得一定的抵減折扣,還可以直接或者間接得到政府部門撥發(fā)的“以舊換新”補(bǔ)貼?!耙耘f換新”政策出臺(tái)后,格力、海爾、一汽和吉利等企業(yè)紛紛采用“以舊換新”策略回收廢舊產(chǎn)品,并促進(jìn)新產(chǎn)品的銷售。目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)“以舊換新”策略影響下的制造/再制造定價(jià)和生產(chǎn)決策研究,取得了較為豐富的成果。馬衛(wèi)民等[2-4]探討了“以舊換新”政策對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈的影響,認(rèn)為初始消費(fèi)者的利益會(huì)受到“以舊換新”補(bǔ)貼不同程度的負(fù)面影響,應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品類型的不同設(shè)置不同程度的補(bǔ)貼;Ma等[5]研究了“以舊換新”消費(fèi)補(bǔ)貼對(duì)雙渠道閉環(huán)供應(yīng)鏈的影響,認(rèn)為制造商和傳統(tǒng)零售商都是補(bǔ)貼的受益者,而電子零售商的利益不確定;段理慧[6]從市場(chǎng)細(xì)分的角度研究了“以舊換新”的最優(yōu)補(bǔ)貼及再制造定價(jià)策略;Huang等[7]探討了“以舊換新”策略受政府補(bǔ)貼和產(chǎn)品售價(jià)限制的影響;吳鵬[8]探討了企業(yè)成本結(jié)構(gòu)、消費(fèi)者對(duì)新舊產(chǎn)品價(jià)值感知等對(duì)“以舊換新”決策的影響;汪欣等[9]探討了不同地區(qū)、不同產(chǎn)品類型以及不同人員素質(zhì)對(duì)“以舊換新”策略的影響;劉慧慧等[10]認(rèn)為“以舊換新”機(jī)制可以有效降低廢舊產(chǎn)品的回收處理成本,有助于提高企業(yè)對(duì)廢舊產(chǎn)品的回收處理能力;顏波等[11]探討了關(guān)于制造商通過雙銷售渠道自主推行“以舊換新”策略的決策問題;繆朝煒等[12]從經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益兩個(gè)角度出發(fā),比較分析了3種不同回收策略下“以舊換新”閉環(huán)供應(yīng)鏈決策;Miao等[13]基于碳稅政策和交易限制,研究了制造商“以舊換新”策略下的最優(yōu)定價(jià)和生產(chǎn)決策,結(jié)果表明雖然碳稅政策的可以增加再制造產(chǎn)品的銷售,但是會(huì)減少新產(chǎn)品的銷售,而且會(huì)減少制造商的利潤(rùn),通過設(shè)計(jì)相應(yīng)的政府補(bǔ)貼制度,制造商的利潤(rùn)會(huì)增加;李春發(fā)等[14]在生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度約束下,研究了企業(yè)“以舊換新”回收產(chǎn)品最優(yōu)定價(jià)決策;劉靚晨等[15]考慮存在策略型消費(fèi)者,研究了企業(yè)“以舊換新”策略與最優(yōu)產(chǎn)品換代、最優(yōu)定價(jià)策略之間的影響。然而,“以舊換新”策略雖然可以有效刺激消費(fèi)者參與回收活動(dòng)的意愿,但并沒有涉及廢舊產(chǎn)品回收后的再處理問題。
因此,2013年我國(guó)又制定了《再制造產(chǎn)品“以舊換再”試點(diǎn)實(shí)施方案》,以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱為試點(diǎn)領(lǐng)域,對(duì)購(gòu)買再制造產(chǎn)品并交回廢舊產(chǎn)品的消費(fèi)者給予置換折扣和政府補(bǔ)貼?!耙耘f換再”政策的出臺(tái)不僅進(jìn)一步擴(kuò)大了廢舊產(chǎn)品的回收渠道,還能夠促進(jìn)再制造產(chǎn)品的銷售,提升消費(fèi)者對(duì)再制造產(chǎn)品的接受程度和認(rèn)可程度。目前,“以舊換再”制造/再制造決策的研究還處于起步階段,相關(guān)理論成果并不多見。李新然等[16-17]探討了政府“以舊換再”補(bǔ)貼對(duì)單階段閉環(huán)供應(yīng)鏈決策的影響,認(rèn)為政府“以舊換再”補(bǔ)貼會(huì)對(duì)“以舊換再”消費(fèi)群體與制造商利益產(chǎn)生了積極的促進(jìn)作用,且政府“以舊換再”補(bǔ)貼的合理設(shè)置,可以使經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益最大化;楊倩霞[18]針對(duì)單階段“以舊換再”閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng),研究了不同市場(chǎng)結(jié)構(gòu)下的“以舊換再”決策;王玉燕等[19]以汽車供應(yīng)鏈為研究對(duì)象,建立了單階段“以舊換再”供應(yīng)鏈模型,對(duì)有無政府“以舊換再”補(bǔ)貼下的最優(yōu)決策進(jìn)行了對(duì)比分析;韓小花等[20]研究了兩階段“以舊換再”閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng),對(duì)實(shí)行“以舊換再”政策的條件進(jìn)行了探討,對(duì)比分析了集中、分散決策下的產(chǎn)品定價(jià)和制造商利潤(rùn)。
通過對(duì)上述文獻(xiàn)的梳理可以看出:一方面,現(xiàn)有研究并沒有同時(shí)考慮“以舊換再”和“以舊換新”策略對(duì)制造/再制造產(chǎn)品定價(jià)和生產(chǎn)決策的影響,但在現(xiàn)實(shí)中,東風(fēng)康明斯等“以舊換再”試點(diǎn)企業(yè)也會(huì)同時(shí)開展“以舊換新”業(yè)務(wù);另一方面,對(duì)兩階段“以舊換再”決策問題研究較少,還需要進(jìn)一步深入探索。因此,本文在已有研究的基礎(chǔ)上,以“以舊換再”和“以舊換新”策略的并行實(shí)施為研究背景,從收益最大化的角度出發(fā),針對(duì)第一階段只有新產(chǎn)品需求,第二階段同時(shí)存在“以舊換新”式購(gòu)買需求、“以舊換再”式購(gòu)買需求、直接購(gòu)買再制造產(chǎn)品需求的市場(chǎng)情形,建立單一壟斷制造商進(jìn)行回收再制造的兩階段差異定價(jià)模型,研究置換回收價(jià)格、“以舊換再”補(bǔ)貼、廢舊產(chǎn)品殘值和再制造能力對(duì)產(chǎn)品定價(jià)、生產(chǎn)決策以及制造商利潤(rùn)的影響。
本文在“以舊換再”和“以舊換新”策略的并行實(shí)施情景下,研究了單一壟斷制造商進(jìn)行回收再制造的兩階段定價(jià)問題:第一階段,制造商使用原材料生產(chǎn)新產(chǎn)品;第二階段,制造商不僅繼續(xù)生產(chǎn)新產(chǎn)品,還會(huì)通過置換方式回收廢舊產(chǎn)品,進(jìn)行再制造產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售。
對(duì)于消費(fèi)者而言,第一階段僅需要根據(jù)自身對(duì)新產(chǎn)品的效用評(píng)價(jià)決定是否進(jìn)行購(gòu)買。而在第二階段,已購(gòu)買過第一階段新產(chǎn)品的消費(fèi)者將面臨三種選擇:①將廢舊產(chǎn)品交還給制造商,并購(gòu)買新產(chǎn)品,即“以舊換新”;②將廢舊產(chǎn)品交還給制造商,并購(gòu)買再制造產(chǎn)品,即“以舊換再”;③繼續(xù)使用原有產(chǎn)品。與此同時(shí),由于再制造產(chǎn)品開始市場(chǎng)投放,第二階段還會(huì)吸引一批新的消費(fèi)者進(jìn)入市場(chǎng),直接進(jìn)行再制造產(chǎn)品的購(gòu)買。
為了聚焦研究重點(diǎn),在不影響模型推導(dǎo)的前提下,作出如下假設(shè):
假設(shè)1制造商生產(chǎn)新產(chǎn)品的單位成本為c,再制造修復(fù)的單位成本為c-Δ>0,其中Δ表示制造商的再制造能力,Δ越強(qiáng)說明再制造成本越低。
假設(shè)2第一階段新產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)銷售價(jià)格為p1n,第二階段新產(chǎn)品和再制造產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)銷售價(jià)格分別為p2n和p2r,且由于成本差異,存在p2n>p2r。廢舊產(chǎn)品的置換回收價(jià)格為A,為保證回收再制造活動(dòng)的經(jīng)濟(jì)性,存在A≤Δ。因此,“以舊換新”的實(shí)際銷售價(jià)格為p2n-A,“以舊換再”的實(shí)際銷售價(jià)格為p2r-A。
假設(shè)3第一階段,新產(chǎn)品的銷售量為q1n;第二階段,“以舊換新”銷售的新產(chǎn)品數(shù)量為q2n,“以舊換再”銷售的再制造產(chǎn)品數(shù)量為q2r,直接銷售的再制造產(chǎn)品數(shù)量為q2fr。
假設(shè)4新產(chǎn)品和再制造產(chǎn)品的生產(chǎn)原料和加工過程存在較大差異,因此消費(fèi)者對(duì)兩者具有不同的支付意愿。參考文獻(xiàn)[21]和文獻(xiàn)[22]的研究思路,假設(shè)消費(fèi)者對(duì)新產(chǎn)品的支付意愿為θ,且服從[0,Q]均勻分布,其中Q為消費(fèi)者對(duì)新產(chǎn)品的最大支付意愿,需要企業(yè)通過市場(chǎng)調(diào)研后才能夠確定;對(duì)再制造產(chǎn)品的支付意愿為αθ,其中α(0<α<1)為再制造價(jià)值折扣系數(shù)。
假設(shè)5政府對(duì)“以舊換新”和“以舊換再”均出臺(tái)了一些補(bǔ)貼政策,以汽車產(chǎn)業(yè)為例,“以舊換新”補(bǔ)貼僅面向廢舊整車,而“以舊換再”補(bǔ)貼面向發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等關(guān)鍵零部件,兩者的補(bǔ)貼范圍并不一致。因此,結(jié)合本文研究重點(diǎn),考慮政府會(huì)通過制造商給予“以舊換再”的消費(fèi)者一定的額外補(bǔ)貼s。
假設(shè)6消費(fèi)者購(gòu)買某種產(chǎn)品,是通過獲得該產(chǎn)品的使用價(jià)值而使自身需求得到滿足,在經(jīng)濟(jì)學(xué)中用效用來度量消費(fèi)者所獲滿足程度的大小。在第一階段,消費(fèi)者購(gòu)買新產(chǎn)品的效用為U1n=θ-p1n;在第二階段,消費(fèi)者“以舊換新”式購(gòu)買新產(chǎn)品的效用為U2n=θ-p2n+A,“以舊換再”式購(gòu)買再制造產(chǎn)品的效用為U2r=αθ-p2r+A+s,直接購(gòu)買再制造產(chǎn)品的效用為U2fr=αθ-p2r,消費(fèi)者繼續(xù)使用原有產(chǎn)品的效用為U2u=βθ,其中β為廢舊產(chǎn)品殘值系數(shù),且β<α。
在市場(chǎng)上,消費(fèi)者會(huì)通過對(duì)產(chǎn)品價(jià)值效用的判斷,決定采取何種消費(fèi)行為。
第一階段,制造商只銷售新產(chǎn)品,當(dāng)U1n>0,即p1n<θ 綜合上述分析,可以得到各個(gè)階段不同消費(fèi)行為的需求函數(shù): 第一階段新產(chǎn)品需求函數(shù)可表示為 (1) 第二階段“以舊換新”式購(gòu)買新產(chǎn)品的需求函數(shù)可表示為 (2) 第二階段“以舊換再”式購(gòu)買再制造產(chǎn)品的需求函數(shù)可表示為 (3) 第二階段新進(jìn)入消費(fèi)者直接購(gòu)買再制造產(chǎn)品的需求函數(shù)可表示為 (4) 針對(duì)第一階段只有新產(chǎn)品需求,而第二階段同時(shí)存在“以舊換新”式購(gòu)買新產(chǎn)品需求、“以舊換再”式購(gòu)買再制造產(chǎn)品需求、新進(jìn)入消費(fèi)者直接購(gòu)買再制造產(chǎn)品需求的市場(chǎng)情形,構(gòu)建兩階段動(dòng)態(tài)差異定價(jià)模型,可以表示為: ΠM=(P1n-c)q1n+(p2n-A-c)q2n+ [p2r-A-(c-Δ)]q2r+[p2r-(c-Δ)]q2fr; s.t. q2n≥q2fr q1n>q2n+q2r q2n>0,q2r>0,q2fr>0。 (5) 其中:目標(biāo)函數(shù)第一項(xiàng)表示第一階段新產(chǎn)品利潤(rùn);第二項(xiàng)表示“以舊換新”利潤(rùn);第三項(xiàng)表示“以舊換再”利潤(rùn);第四項(xiàng)表示直接銷售再制造產(chǎn)品的利潤(rùn)。約束條件第一項(xiàng)的完整表達(dá)形式為q2n+q2r≥q2fr+q2r,即再制造產(chǎn)品總量不能大于廢舊產(chǎn)品置換回收數(shù)量;第二項(xiàng)表示廢舊產(chǎn)品置換回收數(shù)量應(yīng)小于第一階段新產(chǎn)品銷售數(shù)量;第三項(xiàng)表示各種市場(chǎng)需求都應(yīng)大于零。 將式(1)~式(4)代入式(5),并構(gòu)建制造商目標(biāo)函數(shù)的Hessian矩陣,可以得到 (6) 進(jìn)一步,構(gòu)建式(5)的拉格朗日函數(shù)為: L(p1n,p2n,p2r)=(p1n-c)(Q-p1n)+ (7) 該函數(shù)的Kuhn-Tucker條件可以等價(jià)表示為 (8) (9) (10) (11) 聯(lián)立式(8)~式(11),可以得到: (1)當(dāng)最大支付意愿0 (12) (13) (14) 將式(12)~式(14)帶入式(1)~式(4),可以得到最優(yōu)銷售量分別為: (15) (16) (17) (18) 將式(12)~式(14)、式(15)~式(18)帶入制造商利潤(rùn)函數(shù)ΠM,可以得到其最優(yōu)值為: (19) 其中:H1=(α-β)[2Qα(1-α)(Q+Qα+Δ-3c)+αs2];H2=(1-α)[2α(A+s)(Qβ-2A)-2cα(s+4Δ)+2AαβQ]+Qα2(1-α)[Q(2-β)+2(Δ-3c)];H3=α[(1-β)(2Δs-cα)+4(c2+Δ2)-α(2αc2+Δ2)];H4=sα2(1-β)(2Δ+s)-2c(1-α)(sα2+Δβ2)+(c2+Δ2)(α3-β2)。3 兩階段動(dòng)態(tài)差異定價(jià)模型