政府補(bǔ)貼和消費(fèi)者綠色偏好供應(yīng)鏈策略及協(xié)調(diào)

戴道明， 劉 磊

(安徽財(cái)經(jīng)大學(xué) 管理科學(xué)與工程學(xué)院， 安徽 蚌埠 233000)

0 引 言

近年來(lái)，氣候惡化、資源短缺等問(wèn)題受到全球廣泛關(guān)注，特別是面對(duì)新冠肺炎疫情給全球經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的沖擊，如何平衡經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境保護(hù)、可持續(xù)發(fā)展之間的關(guān)系成為各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。在這種背景下，各國(guó)政府紛紛推進(jìn)綠色經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇計(jì)劃。2020年中國(guó)政府積極推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型，加大對(duì)電動(dòng)汽車等新能源行業(yè)的補(bǔ)貼，使新能源產(chǎn)業(yè)在疫情期間仍實(shí)現(xiàn)了逆勢(shì)增長(zhǎng)。政府的相關(guān)綠色經(jīng)濟(jì)政策有力推進(jìn)了綠色經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。因此，探討政府補(bǔ)貼如何有效地影響綠色供應(yīng)鏈的作用機(jī)理是很有趣的研究問(wèn)題。

關(guān)于政府補(bǔ)貼對(duì)綠色供應(yīng)鏈的影響，國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要從制造商、零售商及消費(fèi)者3個(gè)維度分析了不同補(bǔ)貼政策對(duì)供應(yīng)鏈成員最優(yōu)決策和利潤(rùn)的影響，但更多的是在單一渠道中分析政府補(bǔ)貼的效果。比如賀勇等[1]研究了政府分別對(duì)制造商進(jìn)行減排研發(fā)補(bǔ)貼和減排量補(bǔ)貼時(shí)，制造商減排策略的選擇；Ma等[2]考慮了政府補(bǔ)貼零售商的情形，發(fā)現(xiàn)制造商和零售商均能從補(bǔ)貼中獲益；COHEN等[3]探討消費(fèi)者補(bǔ)貼對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)及定價(jià)的影響；曹裕等[4]則綜合考慮了無(wú)政府補(bǔ)貼、政府補(bǔ)貼綠色制造商和綠色消費(fèi)者3種情況，分析政府補(bǔ)貼對(duì)供應(yīng)鏈成員綠色努力及定價(jià)決策的影響。以上研究都是將政府補(bǔ)貼因素作為外生變量，為了深入分析政府的行為，一些學(xué)者開(kāi)始將政府作為供應(yīng)鏈博弈參與方研究政府的最優(yōu)補(bǔ)貼，如Huang等[5]在生產(chǎn)成本不同、相互競(jìng)爭(zhēng)的兩家制造企業(yè)中研究政府對(duì)節(jié)能產(chǎn)品的最佳補(bǔ)貼水平；江世英等[6]根據(jù)社會(huì)福利函數(shù)，在政府、制造商及零售商的三階段博弈中確定了最優(yōu)補(bǔ)貼系數(shù)。

另一方面，隨著電子商務(wù)的發(fā)展，越來(lái)越多制造商通過(guò)網(wǎng)絡(luò)渠道直接銷售產(chǎn)品。在雙渠道結(jié)構(gòu)下研究供應(yīng)鏈最優(yōu)決策問(wèn)題更具有現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)于雙渠道供應(yīng)鏈的研究，主要集中在兩個(gè)方面，一是固定渠道結(jié)構(gòu)下供應(yīng)鏈研究，包含供應(yīng)鏈成員的決策研究以及雙渠道的協(xié)調(diào)機(jī)制，如孫自來(lái)等[7]在不同權(quán)力結(jié)構(gòu)下討論雙渠道供應(yīng)鏈中產(chǎn)品定價(jià)、需求及收益；RANJAN等[8]則在定價(jià)決策中考慮了產(chǎn)品綠色水平和零售商銷售努力的影響；侯艷輝等[9]在雙渠道逆向供應(yīng)鏈中研究政府補(bǔ)貼及宣傳投入對(duì)供應(yīng)鏈定價(jià)及利潤(rùn)的影響；黃紅偉等[10]發(fā)現(xiàn)兩部定價(jià)契約可以降低零售商銷售努力和平臺(tái)扣點(diǎn)費(fèi)率帶來(lái)的負(fù)面影響，從而提高供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)。二是不同渠道結(jié)構(gòu)的選擇，如Li等[11]通過(guò)比較單雙渠道下的決策結(jié)果得出是否采用雙渠道結(jié)構(gòu)取決于產(chǎn)品綠化成本及消費(fèi)者渠道忠誠(chéng)度；Yang等[12]在Li等的基礎(chǔ)上又考慮了不同渠道采用不同定價(jià)策略的情況；葉欣等[13]則從長(zhǎng)期博弈的角度分析了制造商開(kāi)通網(wǎng)絡(luò)渠道的條件。

綜上所述，在政府補(bǔ)貼及雙渠道供應(yīng)鏈的研究中，已有的文獻(xiàn)很少討論政府補(bǔ)貼對(duì)供應(yīng)鏈渠道結(jié)構(gòu)的影響，而本文考慮了消費(fèi)者綠色偏好和政府補(bǔ)貼制造商的情形，在不同渠道結(jié)構(gòu)中分析供應(yīng)鏈成員的決策及社會(huì)福利。主要解決以下問(wèn)題：政府補(bǔ)貼是否能增加制造商開(kāi)通在線渠道的動(dòng)機(jī)；在政府補(bǔ)貼和消費(fèi)者綠色偏好綜合影響下，不同渠道結(jié)構(gòu)中供應(yīng)鏈成員最優(yōu)決策及社會(huì)福利的變化；在渠道間存在競(jìng)爭(zhēng)的情形下，分析多種因素對(duì)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)機(jī)制的影響。

1 問(wèn)題描述與基本假設(shè)

以一個(gè)制造商和一個(gè)零售商構(gòu)成的供應(yīng)鏈為研究對(duì)象，其中制造商生產(chǎn)綠色產(chǎn)品并考慮以下兩種渠道策略之一將產(chǎn)品出售給最終消費(fèi)者：傳統(tǒng)渠道或雙渠道(傳統(tǒng)渠道和在線渠道)，政府作為市場(chǎng)的調(diào)控者，會(huì)通過(guò)補(bǔ)貼政策來(lái)激勵(lì)制造商進(jìn)行綠色產(chǎn)品生產(chǎn)。在考慮消費(fèi)者綠色偏好的情況下，首先分析政府補(bǔ)貼對(duì)制造商渠道選擇的影響；然后，探討開(kāi)通在線渠道后供應(yīng)鏈成員最優(yōu)決策的變化；最后，設(shè)計(jì)雙渠道模式下供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)機(jī)制。此外，引用社會(huì)福利函數(shù)來(lái)分析政府、制造商以及零售商的行為對(duì)社會(huì)的影響。所使用的符號(hào)說(shuō)明見(jiàn)表1，上標(biāo)l描述不同決策模型下的情形，l∈{S,D,I,SC}。

表1 符號(hào)說(shuō)明

為方便模型的構(gòu)建，給出假設(shè)：

(1) 單位產(chǎn)品的邊際制造成本是關(guān)于產(chǎn)品綠色度g的線性函數(shù)，用C(g)=cg表示，0

(2) 制造商通過(guò)產(chǎn)品研發(fā)來(lái)提高產(chǎn)品綠色度，研發(fā)成本I是關(guān)于產(chǎn)品綠色度的凸函數(shù)，I=ηg2/2，η>0。

(3) 政府根據(jù)產(chǎn)品的綠色度對(duì)制造商進(jìn)行補(bǔ)貼，單位產(chǎn)品補(bǔ)貼額s=tg，0

(4) 根據(jù)Krass等[14]的研究，假設(shè)社會(huì)福利SW由供應(yīng)鏈總利潤(rùn)、消費(fèi)者剩余CS、環(huán)境改善程度EI以及政府補(bǔ)貼支出構(gòu)成，CS=(p0-p)q/2，EI=gq，p0是需求為0時(shí)的產(chǎn)品價(jià)格。

(5) 假設(shè)市場(chǎng)規(guī)模為1，則單渠道下的需求函數(shù)為q=1-pr+kg，雙渠道下的需求函數(shù)為qi=1-pi+kg+d(pj-pi)，i,j∈{r,d}且i≠j。

2 模型求解與分析

2.1 單渠道供應(yīng)鏈分散決策模型

在單一渠道下，制造商通過(guò)零售商銷售產(chǎn)品，制造商首先確定產(chǎn)品綠色度g及批發(fā)價(jià)格w，零售商跟隨制造商的決策確定產(chǎn)品零售價(jià)pr，供應(yīng)商和零售商的決策模型如下：

(1)

(2)

定理1 單渠道下，制造商和零售商的最優(yōu)決策為

此時(shí)制造商和零售商最優(yōu)利潤(rùn)及最優(yōu)社會(huì)福利分別為

SWS*=

2.2 雙渠道供應(yīng)鏈分散決策模型

該情形下，制造商首先確定產(chǎn)品綠色度g，批發(fā)價(jià)格w以及直銷價(jià)格pd，最后零售商確定傳統(tǒng)渠道的產(chǎn)品價(jià)格pr，則供應(yīng)商和零售商的決策模型如下：

(3)

(4)

定理2 雙渠道分散決策下，制造商和零售商的最優(yōu)決策為

雙渠道分散決策下，制造商和零售商的最優(yōu)利潤(rùn)及最優(yōu)社會(huì)福利分別為

SWD*=

推論1 在分散式單渠道和雙渠道結(jié)構(gòu)下，有：

(1) 政府補(bǔ)貼對(duì)供應(yīng)鏈各均衡結(jié)果的影響為?gl*/?t>0，?ql*/?t>0，?πMl*/?t>0，?πRl*/?t>0，?SWl*/?t>0；

(2) 政府補(bǔ)貼對(duì)于制造商渠道決策的影響為?(πMD*-πMI*)/?t>0。

推論1(1)無(wú)論在哪種渠道策略下，政府提高對(duì)制造商的補(bǔ)貼，都能夠提升產(chǎn)品綠色水平，鼓勵(lì)制造商生產(chǎn)更多的綠色產(chǎn)品，并且能提高供應(yīng)鏈整體的利潤(rùn)及社會(huì)福利。推理1(2)隨著政府補(bǔ)貼的提高，制造商更傾向于引入在線渠道。

推論2 在分散式單渠道和雙渠道下，各均衡結(jié)果關(guān)系如下：

推論2(1)描述了消費(fèi)者綠色偏好及政府補(bǔ)貼對(duì)單雙渠道下零售商定價(jià)策略的影響，將在后面的算例中分析k和t對(duì)定價(jià)的具體影響。推論2(2)說(shuō)明制造商引入在線渠道不僅能提升產(chǎn)品綠色度、增加生產(chǎn)量、提高自身的利潤(rùn)，還能提高消費(fèi)者剩余和社會(huì)福利。與傳統(tǒng)單一渠道相比，由于存在渠道競(jìng)爭(zhēng)，消費(fèi)者能夠以較低的價(jià)格從在線渠道中購(gòu)買產(chǎn)品，從而獲得更多盈余，并且隨著綠色產(chǎn)品市場(chǎng)份額增加和綠色度的提升，環(huán)境也會(huì)得到改善，進(jìn)而提高社會(huì)福利。推論2(3)描述了制造商采用雙渠道策略后對(duì)零售商利潤(rùn)的影響，可以看出，只有當(dāng)消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品綠色偏好較高時(shí)(k較大)，零售商雙渠道的利潤(rùn)才高于單渠道的利潤(rùn)，否則單一渠道更有利于零售商獲取較高利潤(rùn)，因此在雙渠道下，零售商可以通過(guò)綠色營(yíng)銷等手段來(lái)提高消費(fèi)者的綠色偏好，從而提高自身的利潤(rùn)。

2.3 雙渠道供應(yīng)鏈集中決策模型

在集中決策下，雙渠道供應(yīng)鏈各成員以供應(yīng)鏈總體利潤(rùn)最大化來(lái)進(jìn)行決策，決策模型如下：

(5)

定理3 雙渠道集中決策下，供應(yīng)鏈最優(yōu)決策為

推論3 雙渠道集中決策和分散決策下各均衡結(jié)果關(guān)系如下：

推論3(1)說(shuō)明政府補(bǔ)貼較低(t較小)時(shí)，制造商只能通過(guò)較低的價(jià)格來(lái)吸引消費(fèi)者從在線渠道購(gòu)買產(chǎn)品，但政府給予制造商較高補(bǔ)貼(t較大)時(shí)，能夠提高制造商的議價(jià)能力，此時(shí)制造商能夠提高在線產(chǎn)品的零售價(jià)格以增加邊際利潤(rùn)。從推論3(2)可以看出，集中決策下產(chǎn)品綠色度、市場(chǎng)份額、社會(huì)福利水平及供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)均大于分散決策,因此供應(yīng)鏈成員應(yīng)該對(duì)分散決策下的雙渠道供應(yīng)鏈進(jìn)行協(xié)調(diào)以達(dá)到理想狀態(tài)。

3 雙渠道協(xié)調(diào)分析

通過(guò)一個(gè)價(jià)格折扣——成本分擔(dān)契約{wSC,λ,F}研究制造商引入在線渠道后供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)問(wèn)題。在該契約下，制造商給予零售商一個(gè)較低的批發(fā)價(jià)格wSC并收取零售商一筆固定費(fèi)用F，而零售商承擔(dān)制造商一定比例(λ)的綠色研發(fā)成本，0≤λ≤1，決策模型如下：

(6)

(7)

(8)

(3) 協(xié)調(diào)后制造商和零售商的最優(yōu)利潤(rùn)及最優(yōu)社會(huì)福利分別為

其中,

推論4 在價(jià)格折扣-成本分擔(dān)契約下，零售商的研發(fā)成本分?jǐn)偮孰S著政府補(bǔ)貼的增加而減小。

4 實(shí)例分析與應(yīng)用

將通過(guò)數(shù)值分析進(jìn)一步展示政府補(bǔ)貼(t)和消費(fèi)者綠色偏好(k)對(duì)單雙渠道下制造商和零售商決策結(jié)果的影響以及供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)后的效果。令η=10，c=0.4，d=0.5。

從圖1可以看出無(wú)論制造商是否引入在線渠道，政府補(bǔ)貼和消費(fèi)者綠色偏好提高(t和k增大)都會(huì)提升產(chǎn)品綠色度。而且，在雙渠道下，隨著政府補(bǔ)貼和消費(fèi)者綠色偏好的提高，產(chǎn)品綠色度的提升效果會(huì)更加明顯。圖2(a)描述了單、雙渠道結(jié)構(gòu)下零售商定價(jià)的差異，圖2(b)比較了雙渠道協(xié)調(diào)前后的產(chǎn)品零售價(jià)，可以看出當(dāng)政府補(bǔ)貼和消費(fèi)者綠色偏好較小(t和k較小)時(shí)，雙渠道中產(chǎn)品的零售價(jià)小于單渠道，并且在協(xié)調(diào)后零售商更有可能采取一個(gè)較低的定價(jià)。

圖1 單雙渠道下產(chǎn)品綠色度的比較

(a) 單雙渠道下的定價(jià)

圖3(a)表明:制造商在雙渠道下利潤(rùn)總是大于單渠道下的利潤(rùn)。圖3(b)表明:對(duì)于零售商而言，總體上雙渠道不利于零售商獲取較高的利潤(rùn)，只有政府補(bǔ)貼和消費(fèi)者綠色偏好都較高(t和k都較大)時(shí)，零售商雙渠道下的利潤(rùn)才大于單渠道下的利潤(rùn)。圖4可以看出，雙渠道下的社會(huì)福利總是大于單渠道，且隨著政府補(bǔ)貼和消費(fèi)者綠色偏好的提高(t和k越大)，社會(huì)福利的改善效果(△SWDS*=SWD*-SWS*)更明顯。

(a) 制造商利潤(rùn)

圖4 單雙渠道下社會(huì)福利改進(jìn)

從圖5可以看出，協(xié)調(diào)過(guò)后供應(yīng)鏈總體利潤(rùn)和社會(huì)福利的改善效果(△πSC*=πSC*-πD*,△SWSC*=SWSC*-SWD*)都隨著政府補(bǔ)貼和消費(fèi)者綠色偏好的提高而提高，因此在政府補(bǔ)貼和消費(fèi)者綠色偏好都較高(t和k都較大)的情況下，制造商和零售商更有進(jìn)行合作的意向。

圖5 協(xié)調(diào)后總利潤(rùn)和社會(huì)福利改進(jìn)

5 結(jié) 論

以制造商和零售商構(gòu)成的二級(jí)綠色供應(yīng)鏈為研究對(duì)象，在政府補(bǔ)貼和消費(fèi)者綠色偏好的影響下，構(gòu)建單、雙渠道策略下制造商及零售商的博弈模型，分析制造商開(kāi)通在線渠道后對(duì)供應(yīng)鏈主體最優(yōu)決策的影響，并考慮制造商和零售商博弈過(guò)程中的社會(huì)福利問(wèn)題，最后通過(guò)設(shè)計(jì)價(jià)格折扣-成本分擔(dān)契約來(lái)實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)，研究表明：

無(wú)論在哪種渠道策略下，政府補(bǔ)貼和消費(fèi)者的綠色偏好均具有正外部性，即隨著政府補(bǔ)貼力度和消費(fèi)者綠色偏好的提高，不僅能夠提升產(chǎn)品綠色水平，增加綠色產(chǎn)品市場(chǎng)份額及供應(yīng)鏈整體的利潤(rùn)，還能提高社會(huì)福利，并且隨著補(bǔ)貼額的增加，雙渠道下制造商的利潤(rùn)及社會(huì)福利的改善效果更明顯。

制造商采取雙渠道策略能夠明顯提高自己的利潤(rùn)，但與單渠道相比，雙渠道下的零售商需要積極采取綠色營(yíng)銷等方式來(lái)提高消費(fèi)者綠色偏好才能使自己獲利。

價(jià)格折扣-成本分擔(dān)契約能夠使供應(yīng)鏈達(dá)到完全協(xié)調(diào)，且隨著政府補(bǔ)貼和消費(fèi)者綠色偏好的提高，協(xié)調(diào)過(guò)后供應(yīng)鏈總體利潤(rùn)和社會(huì)福利的改善效果更明顯，此時(shí)更易促成制造商和零售商的合作。