基于產(chǎn)品替代下低碳供應(yīng)鏈的選擇決策研究

文/崔琪晗

在低碳經(jīng)濟(jì)背景下，制造商決定對(duì)原產(chǎn)品進(jìn)行低碳化改造，進(jìn)而形成低碳產(chǎn)品。在新低碳產(chǎn)品與原產(chǎn)品具有替代競(jìng)爭(zhēng)下，針對(duì)制造商的新低碳產(chǎn)品的銷售代理權(quán)選擇問題，構(gòu)建了制造商、原零售商和新零售商參與的博弈模型，分析制造商的選擇決策，并針對(duì)目前低碳供應(yīng)鏈存在的問題提出解決策略。

0.引言

聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)的報(bào)告中指出：人類活動(dòng)產(chǎn)生的溫室氣體排放是全球氣候變暖以及極端氣候出現(xiàn)頻繁的主要原因。環(huán)境問題受到廣泛的關(guān)注，人類開始尋找低污染、可持續(xù)的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，我國(guó)的企業(yè)也面臨著巨大的減排壓力和挑戰(zhàn)。

在此背景下己有一些學(xué)者將碳排放問題引入到企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中。馬祖軍等研究了在政府碳稅政策下，雙寡頭制造商均衡的技術(shù)策略選擇。趙道致等同樣考慮產(chǎn)品價(jià)格差異和低碳水平差異產(chǎn)生的混合產(chǎn)品間的替代關(guān)系，研究了兩種減排程度不同的低碳產(chǎn)品的定價(jià)問題。王娟等重點(diǎn)考慮產(chǎn)品價(jià)格和環(huán)保水平對(duì)市場(chǎng)的影響，提出了低碳替代產(chǎn)品的供應(yīng)鏈系統(tǒng)協(xié)調(diào)機(jī)制。

本文關(guān)注新低碳產(chǎn)品的零售代理權(quán)選擇問題，考慮產(chǎn)品替代對(duì)市場(chǎng)需求的影響，構(gòu)建博弈模型，針對(duì)每個(gè)模型的最優(yōu)解進(jìn)行分析，為制造商對(duì)于新低碳產(chǎn)品的零售商代理權(quán)選擇問題提供了理論基礎(chǔ)。

1.問題描述與模型假設(shè)

對(duì)于新低碳產(chǎn)品的銷售代理零售商選擇，有2種博弈模型。模型1下制造商選擇了原來的零售商；模型2下制造商選擇了新零售商。針對(duì)該問題做如下假設(shè)。

假設(shè)1：原產(chǎn)品2的單位生產(chǎn)成本為c，制造商進(jìn)行低碳化改造，生產(chǎn)出了低碳產(chǎn)品1，其單位生產(chǎn)成本為c+h1e12，e1表示產(chǎn)品1的低碳化水平，其水平越高對(duì)消費(fèi)者的吸引越大，h1為成本系數(shù)。

假設(shè)2：原產(chǎn)品2的供應(yīng)關(guān)系已經(jīng)建立，產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格和銷售價(jià)格分別為w2和p2。對(duì)于新低碳產(chǎn)品1，無論是把銷售代理權(quán)給原零售商還是新零售商，制造商都將決策批發(fā)價(jià)格w1，得到銷售代理權(quán)的零售商將決策零售價(jià)格p1。

假設(shè)3：低碳產(chǎn)品1的需求函數(shù)為d1=a-p1+k（p2-p1）+τ（e1+ke1）+υ（z1+ze1），原產(chǎn)品 2的需求函數(shù)為 d2=a-p2+k（p1-p2）-τke1-υkz1。其中a為市場(chǎng)總?cè)萘?，本文假設(shè)當(dāng)兩類產(chǎn)品規(guī)格相同時(shí)，潛在市場(chǎng)份額相同，低碳水平以及與替代品的差的相關(guān)系數(shù)為τ。

假設(shè)4：在此博弈中，制造商具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)地位。

2.模型建立與求解

2.1 選擇原零售商

如果制造者選擇原來的零售商銷售低碳產(chǎn)品，此時(shí)的需求函數(shù)分別為：d1=a-p1+k（p2-p1）+τ（e1+ke1），d2=a-p2+k（p1-p2）-τke1

此時(shí)制造商的利潤(rùn)π1m=d1（w1-c-h1e12）+d2（w2-c），零售商的利潤(rùn)π1r=d1（p1-w1）+d2（p2-w2）。

制造商和零售商的博弈過程可用分為兩個(gè)階段，按照發(fā)生的時(shí)間順序，第一階段為制造商減排生產(chǎn)階段，制造首先決策低碳產(chǎn)品1的低碳水平e1，第二階段是銷售階段，制造商和零售商之間按照傳統(tǒng)的批發(fā)價(jià)格契約，制造商首先給出批發(fā)價(jià)格w1，隨后零售商決策訂購(gòu)數(shù)量，零售商的訂購(gòu)數(shù)量按照產(chǎn)品完全出清的情況進(jìn)行，按照需求函數(shù)反解，零售商訂購(gòu)數(shù)量決策也即是決策銷售價(jià)格p1。此時(shí)可以求得此模型的最優(yōu)解。

2.2 選擇新零售商

如果制造商選擇新的零售商銷售低碳產(chǎn)品，求解過程與2.1相同，在此情形下可求得最優(yōu)解。

3.模型對(duì)比分析

進(jìn)一步對(duì)模型的低碳水平、批發(fā)價(jià)格、銷售價(jià)格等變量的最優(yōu)解進(jìn)行比較分析后可得以下結(jié)論。

結(jié)論1：制造商新生產(chǎn)的低碳產(chǎn)品的低碳化水平不變。

此結(jié)論說明，低碳產(chǎn)品的低碳化水平不變。但是低碳水平對(duì)需求影響的替代系數(shù)越大，制造商決策的低碳水平越大。說明同樣的低碳水平差異下，產(chǎn)品低碳水平對(duì)需求影響的替代系數(shù)越大，會(huì)使得低碳產(chǎn)品的需求越多，因此為了獲得更多的低碳產(chǎn)品市場(chǎng)需求，制造商會(huì)隨著低碳水平需求影響的替代系數(shù)增加，而增加產(chǎn)品的低碳性。

結(jié)論2：當(dāng)原零售商銷售新低碳產(chǎn)品時(shí)的，產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格更小。

這是因?yàn)楫a(chǎn)品間的替代效應(yīng)對(duì)制造商利潤(rùn)的影響，當(dāng)制造商選擇把兩種產(chǎn)品的銷售代理權(quán)給一個(gè)零售商時(shí)，由于低碳產(chǎn)品的成本高于原產(chǎn)品，站在制造商在利潤(rùn)最大化的角度，原產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格不變，產(chǎn)品間產(chǎn)生擠兌效應(yīng)，這種擠兌效應(yīng)使得低碳產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格略有降低。另外，在選擇新零售商時(shí)，產(chǎn)品間的替代效應(yīng)最弱，新零售商處于弱勢(shì)地位，只能接受較高的進(jìn)價(jià)。對(duì)于制造商而言，將新產(chǎn)品銷售給新零售商可以有較高的批發(fā)價(jià)格，進(jìn)而可以獲得更多利潤(rùn)，有利于達(dá)到制造商的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)帕累托改進(jìn)。

結(jié)論3：低碳產(chǎn)品的銷售價(jià)格在選擇原零售商時(shí)最大，在選擇新零售商時(shí)最小。

結(jié)合實(shí)際，由于產(chǎn)品間的替代效應(yīng)會(huì)影響產(chǎn)品的價(jià)格，并且低碳產(chǎn)品會(huì)產(chǎn)生額外的碳減排成本，當(dāng)制造商把兩種產(chǎn)品提供給一個(gè)零售商時(shí)，只需要簽訂一個(gè)批發(fā)價(jià)格契約，零售商以自身利潤(rùn)最大化為目標(biāo)進(jìn)行定價(jià)；當(dāng)制造商把兩種產(chǎn)品分別提供給兩個(gè)零售商時(shí)，則需要分別與兩個(gè)零售商形成批發(fā)價(jià)格契約，此時(shí)兩個(gè)契約相互約束，使得新零售商的定價(jià)不高。因此選擇原零售商時(shí)的銷售價(jià)格一定高于選擇新零售商的銷售價(jià)格。

結(jié)論4：當(dāng)制造商生產(chǎn)出新低碳產(chǎn)品時(shí)，選擇新零售商銷售低碳產(chǎn)品可得到最大利潤(rùn)。

4.總結(jié)與展望

本文探討了由一個(gè)制造商和兩個(gè)零售商之間組成的二級(jí)供應(yīng)鏈決策問題，供應(yīng)鏈中存在兩種產(chǎn)品（新低碳產(chǎn)品與原產(chǎn)品）且產(chǎn)品間具有替代競(jìng)爭(zhēng)，針對(duì)新低碳產(chǎn)品的銷售代理權(quán)授權(quán)給原有零售商還是新零售商的問題，運(yùn)用博弈論求解模型中決策變量的最優(yōu)解，確定最優(yōu)產(chǎn)品環(huán)保水平，低碳產(chǎn)品批發(fā)價(jià)格和銷售價(jià)格，然后對(duì)最優(yōu)解進(jìn)行比較，得到供應(yīng)鏈成員最優(yōu)選擇決策。

研究表明，當(dāng)制造商選擇新的零售商來銷售新低碳產(chǎn)品時(shí)可得到最優(yōu)結(jié)果，此時(shí)將供應(yīng)鏈管理的環(huán)境目標(biāo)和經(jīng)濟(jì)目標(biāo)兼顧，實(shí)現(xiàn)兩種產(chǎn)品同時(shí)存在的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)并保證渠道各方實(shí)現(xiàn)Pareto改善。比較其他決策變量可得制造商選擇新零售商銷售低碳產(chǎn)品總是可以獲得更高的批發(fā)價(jià)格；制造商選擇新零售商總是使得低碳產(chǎn)品的銷售價(jià)格更小，對(duì)消費(fèi)者有利，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈管理的環(huán)境目標(biāo)，因?yàn)榇藭r(shí)低碳產(chǎn)品的需求最大，原產(chǎn)品的需求最小，有利于降低產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的碳排放，對(duì)環(huán)境更加友好，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈企業(yè)的社會(huì)責(zé)任。對(duì)模型進(jìn)行分析，得到產(chǎn)品間基本替代系數(shù)的增加有利于對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，可以達(dá)到供應(yīng)鏈管理的雙重目標(biāo)。結(jié)合實(shí)際，可以通過政府出臺(tái)相關(guān)政策，消費(fèi)者提升環(huán)保意識(shí)，制造商努力減少產(chǎn)品的差異化等措施來增加產(chǎn)品間的替代性。

進(jìn)一步研究可以考慮信息不對(duì)稱的情況下低碳供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)問題，制造商不確定零售商的成本參數(shù)，零售商也不清楚產(chǎn)品的碳排放水平。另外，根據(jù)現(xiàn)實(shí)的復(fù)雜性往往存在多個(gè)制造商和多個(gè)零售商，此類問題也是今后研究的方向。

引用出處

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