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篇1

[關(guān)鍵詞] 逆向物流博弈論供應(yīng)鏈管理

一、引言

地球資源的不斷耗竭,人類生活環(huán)境不斷地被污染和惡化,引起了人類對(duì)可持續(xù)發(fā)展的重視。逆向供應(yīng)鏈?zhǔn)腔谶@樣的背景下,為了環(huán)保、資源再生、資源重復(fù)利用等目的而產(chǎn)生的。傳統(tǒng)供應(yīng)鏈?zhǔn)侵腹?yīng)商按照客戶和市場(chǎng)的要求,將產(chǎn)品從供應(yīng)地向需要地進(jìn)行轉(zhuǎn)移,包括購(gòu)買(mǎi)原料、生產(chǎn)產(chǎn)品,并把產(chǎn)品銷(xiāo)售給最終消費(fèi)者的過(guò)程。逆向供應(yīng)鏈指的是,制造商對(duì)消費(fèi)者手中的廢舊產(chǎn)品進(jìn)行回收、加工、再利用并最終銷(xiāo)售給消費(fèi)者的一系列過(guò)程。逆向供應(yīng)鏈的產(chǎn)生,有助減少環(huán)境污染,有助于減少資源浪費(fèi),降低了企業(yè)成本,提高了企業(yè)的績(jī)效。

許多學(xué)者對(duì)逆向供應(yīng)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)和層次進(jìn)行了研究,Feng Du(2006)對(duì)售后服務(wù)中的產(chǎn)品回收網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析,提出的決策目標(biāo)是最小化總體的費(fèi)用和最小化總的回收時(shí)間,并構(gòu)建了解決雙目標(biāo)的最優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。針對(duì)解決多層次的對(duì)象,許多學(xué)者提出來(lái)各種算法來(lái)解決最優(yōu)化的目標(biāo)設(shè)置,Hokey Min,Hyun Jeung Ko,Chang Seong Ko等(2006)提出一個(gè)非線性混合整數(shù)模型和遺傳算法來(lái)解決包含產(chǎn)品回收的逆向物流。在許多文獻(xiàn)中,僅討論了二級(jí)逆向供應(yīng)鏈系統(tǒng)雙方中一對(duì)一的情況,沒(méi)有涉及了一對(duì)多或是多對(duì)多的情況,如李婷(2007)討論了一個(gè)制造商與一個(gè)零售商之間組成的逆向物流系統(tǒng)中雙方定價(jià)策略博弈。侯云章,戴更新,劉天亮,鄭艷艷等(2004)討論了單周期產(chǎn)品的二級(jí)供應(yīng)鏈系統(tǒng)中一個(gè)供應(yīng)商和一個(gè)零售商的訂貨及定價(jià)策略,制造商為了提高自己盈利,也對(duì)零售商采取退貨策略。薛順利,徐渝,宋悅林,胡信布(2006)討論了在電子商務(wù)環(huán)境下定價(jià)與退貨策略,模型仍然是基于一對(duì)一的情況,即一個(gè)零售商(Retailer)和一個(gè)顧客(Customer)組成的基本供應(yīng)鏈系統(tǒng)。孫國(guó)華等人(2006)提出由一個(gè)制造商和2個(gè)零售商組成的雙層再制造/制造集成物流網(wǎng)絡(luò)模型,研究了制造商如何協(xié)調(diào)正向與逆向物流,以便最大化自身利潤(rùn)。劉長(zhǎng)霞(2008)等運(yùn)用需求博弈模型證明在當(dāng)今以顧客價(jià)值導(dǎo)向的電子商務(wù)市場(chǎng)中實(shí)施逆向物流的必要性,利用利潤(rùn)最大化模型,研究了電子商務(wù)逆向物流退貨政策中的最優(yōu)價(jià)格制定策略。滕春賢等人運(yùn)用Stackelberg博弈和啟發(fā)式算法解決二層規(guī)劃模型的供應(yīng)鏈,給出了定價(jià)機(jī)制。顧巧論等人也對(duì)逆向供應(yīng)鏈中的單一制造商和單一零售商的定價(jià)策略進(jìn)行了研究,提出了均衡解。等等。

本文應(yīng)用博弈論的理論知識(shí),討論基于一個(gè)制造商和多個(gè)零售商構(gòu)成的二級(jí)供應(yīng)鏈系統(tǒng),研究該逆向供應(yīng)鏈中產(chǎn)品回收的定價(jià)策略。以下各節(jié)即是關(guān)于其的stackelberg博弈(主從博弈)和合作博弈下的定價(jià)策略。

二、模型的提出與假設(shè)

1.問(wèn)題提出

制造商將生產(chǎn)的產(chǎn)品銷(xiāo)售給消費(fèi)者,消費(fèi)者使用中將會(huì)損耗產(chǎn)品,導(dǎo)致產(chǎn)品無(wú)法再繼續(xù)使用,制造商可以通過(guò)零售商或是特定的回收中心等形式回收廢棄產(chǎn)品,對(duì)廢棄產(chǎn)品進(jìn)行分析、拆解和重新加工,生產(chǎn)新的產(chǎn)品。

本模型討論了基于單一制造商和多個(gè)零售商構(gòu)成的正向供應(yīng)鏈和逆向供應(yīng)鏈系統(tǒng),制造商將產(chǎn)品銷(xiāo)售給零售商,零售商將該產(chǎn)品出售給最終消費(fèi)者。消費(fèi)者使用中將會(huì)損耗產(chǎn)品,導(dǎo)致產(chǎn)品無(wú)法再繼續(xù)使用,制造商可以通過(guò)委托零售商或是特定的回收中心等形式回收廢棄產(chǎn)品,并以一定的價(jià)格從零售商回收該產(chǎn)品,對(duì)廢棄產(chǎn)品進(jìn)行分析、拆解和重新加工,生產(chǎn)新的產(chǎn)品。

制造商制定回收計(jì)劃,在回收計(jì)劃實(shí)施之前確定回收價(jià)格,以最大化利潤(rùn);零售商也需要確定自己的回收價(jià)格,以爭(zhēng)取更多的客戶,獲取更多的利潤(rùn)。零售商之間在銷(xiāo)售新產(chǎn)品存在激烈的競(jìng)爭(zhēng),回收廢棄產(chǎn)品也是同樣,為了獲取更多的利潤(rùn),也存在激烈的競(jìng)爭(zhēng),這樣導(dǎo)致了零售商之間的價(jià)格存在著差異。

2.模型中的假設(shè)條件

(1)假設(shè)不同的零售商回收廢棄產(chǎn)品的邊際運(yùn)營(yíng)成本相同;

(2)制造商對(duì)不同的零售商采用同一價(jià)格回收,不區(qū)分廢棄產(chǎn)品的質(zhì)量或損壞程度;

(3)廢棄產(chǎn)品的市場(chǎng)供應(yīng)為回收價(jià)格的增函數(shù);

(4)制造商從零售商處取走所有的廢棄產(chǎn)品;

(5)制造商與零售商的決策目標(biāo)為各自的利潤(rùn)最大化。

符號(hào)說(shuō)明

m:代表制造商(Manufacturer);

i:代表第i個(gè)零售商(Retailer),假設(shè)共有n個(gè),而且零售商是同質(zhì)的,有相同的屬性;

P0:制造商回收廢棄產(chǎn)品經(jīng)過(guò)加工的再生產(chǎn)品的單位銷(xiāo)售價(jià)格,其為固定的常量;

Cm:制造商加工廢棄產(chǎn)品的單位邊際成本,是公共知識(shí);

Pm:制造商制定的給零售商的單位回收價(jià)格,制造商經(jīng)過(guò)回收市場(chǎng)分析和計(jì)劃進(jìn)行制定,是制造商的決策變量;

Cr:零售商回收廢棄產(chǎn)品的單位邊際成本,是公共知識(shí);

Pi:第i個(gè)零售商提供給消費(fèi)者的回收價(jià)格,Pi之間不完全相同,是每個(gè)零售商的決策變量;

Q:在Pm、Pi給定的情況下,-市場(chǎng)中產(chǎn)生的廢棄物品總回收量,我們假定回收的市場(chǎng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于市場(chǎng)中該產(chǎn)品的總量;

qi:當(dāng)?shù)趇個(gè)零售商提出的回收價(jià)格為Pi時(shí),第i個(gè)零售商所能夠得到的回收量,根據(jù)回收量與回收價(jià)格的關(guān)系,我們假設(shè)qi滿足qi=α+β*Pi,α,β是經(jīng)過(guò)市場(chǎng)分析得到的參考系數(shù);

πm:制造商通過(guò)回收廢舊產(chǎn)品,經(jīng)過(guò)加工和銷(xiāo)售所獲得的利潤(rùn);

πi:第i個(gè)零售商回收廢舊產(chǎn)品,并提供給制造商所獲得的利潤(rùn);

π:逆向物流系統(tǒng)的總利潤(rùn),包括制造商和零售商的總體利潤(rùn),;

對(duì)于給定的Pm,Pi,制造商所得利潤(rùn):四、合作博弈

合作博弈指的是制造商與所有的零售商簽定契約,實(shí)現(xiàn)聯(lián)合定價(jià)的策略,以達(dá)到最大化逆向供應(yīng)鏈系統(tǒng)的整體利潤(rùn)。本問(wèn)題的建模為多元規(guī)劃問(wèn)題如下五、定價(jià)策略分析

針對(duì)制造商和零售商的兩個(gè)不同博弈過(guò)程,我們從決策變量的變化和利潤(rùn)值的變化進(jìn)行分析和比較。

從制造商占主導(dǎo)地位的非合作博弈到合作博弈,進(jìn)行比較可知:

1.我們從(5)式和(13)式比較可知,零售商的價(jià)格下降了,從(9)式和(17)式可知,零售商的利潤(rùn)下降了,變成了0;

2.而制造商的價(jià)格從(7)式和(15)式可知,制造商的回收價(jià)格并沒(méi)有變化,但是兩個(gè)不同的博弈過(guò)程,即制造商和零售商之間是否進(jìn)行合作導(dǎo)致了利潤(rùn)發(fā)生了變化。從(8)式和(16)式可得,制造商的利潤(rùn)增加了一倍,增加的利潤(rùn)為;

3.從(10)式和(18)式可知,逆向物流系統(tǒng)的整體利潤(rùn)增加了,增加的利潤(rùn)部分為

從以上比較我們知道,制造商是非常愿意自己的利潤(rùn)獲得了一倍的增加,但是零售商肯定是不會(huì)同意這樣的合作,這就需要進(jìn)行利潤(rùn)的再分配。唯一的限制條件就是利潤(rùn)的再分配須超過(guò)未合作前的利潤(rùn)。超過(guò)多少,就需要看雙方的談判能力。零售商的談判能力強(qiáng),就能獲得更多的利潤(rùn),相反,則獲得較少的利潤(rùn),但須滿足大于未合作前的利潤(rùn)。

因此,應(yīng)設(shè)置一個(gè)便于實(shí)際操作的利潤(rùn)分享機(jī)制,使得制造商與零售商共同分享系統(tǒng)增加利潤(rùn)。假設(shè)制造商接受的系統(tǒng)增益比例為λ(0≤λ≤1),零售商接受剩余的(1-λ)/n, 則制造商的利潤(rùn)與零售商的利潤(rùn)如下表示雙方討價(jià)還價(jià)能力的量化值。即λ=1時(shí),表示制造商在此次交易中處于絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)地位,他將得到通過(guò)合作所得的系統(tǒng)增加的全部利潤(rùn)。λ=0時(shí)則表示完全相反的情形。顯然,λ值的大小依賴于雙方的談判能力。通過(guò)設(shè)置適當(dāng)?shù)睦麧?rùn)分享機(jī)制,在采取聯(lián)合定價(jià)策略時(shí),制造商、零售商均可獲得比非合作博弈時(shí)更多的利潤(rùn)。這樣,合作才能繼續(xù)下去,系統(tǒng)也獲得了更多的利潤(rùn)。

六、算例分析

假設(shè)某可回收產(chǎn)品,供應(yīng)鏈系統(tǒng)為單個(gè)制造商和20個(gè)產(chǎn)品的銷(xiāo)售商,基本參數(shù)如下表,并根據(jù)表達(dá)式(7)、(8)、(9)、(10)以及表達(dá)式(15)、(16)、(17)、(18)得出以下表格中的結(jié)果(見(jiàn)表):

通過(guò)比較非合作博弈和合作博弈的結(jié)果,我們可以看到合作博弈可以得到供應(yīng)鏈系統(tǒng)更多的利潤(rùn)。在滿足非合作博弈雙方得到相應(yīng)利潤(rùn)的情況下,對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的更多的利潤(rùn)進(jìn)行合理的分配,使我們研究的制造商和零售商雙方得到更多的利潤(rùn)。當(dāng)然,雙方得到的利潤(rùn)比例基于雙方的談判能力。

七、結(jié)束語(yǔ)

本文應(yīng)用博弈論的知識(shí)針對(duì)一個(gè)制造商和多個(gè)零售商的逆向供應(yīng)鏈系統(tǒng)情形,進(jìn)行了分析。在分析過(guò)程中探討了非合作博弈和合作博弈下,研究了制造商和眾多零售商之間的定價(jià)策略和利潤(rùn)變化情況。通過(guò)合作博弈,制造商的利潤(rùn)有所增加,但是零售商的利潤(rùn)減少了,這就需要進(jìn)行雙方協(xié)調(diào),進(jìn)行新的決策。通過(guò)利潤(rùn)的再分配,使制造商和所有零售商的利潤(rùn)都增加了,使兩個(gè)環(huán)節(jié)的企業(yè)都得到了更多了利潤(rùn),真正達(dá)到了合作的目的。

未來(lái)我們可以考慮市場(chǎng)因素對(duì)需求的影響以及談判能力對(duì)利潤(rùn)分配的影響,以使我們的分析結(jié)果更加貼近實(shí)際市場(chǎng)。如通過(guò)研究?jī)r(jià)格彈性問(wèn)題對(duì)需求的影響情況,尋找更符合的市場(chǎng)規(guī)律;可以通過(guò)研究談判能力對(duì)利潤(rùn)分配的影響,以使占據(jù)主導(dǎo)地位的企業(yè)獲取更多的談判優(yōu)勢(shì)和利潤(rùn)。

今后的研究中,筆者將繼續(xù)討論存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的零售商與制造商之間的博弈,以及多個(gè)存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系與非競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系制造商與多個(gè)零售商之間的博弈,研究各類關(guān)系中如何實(shí)現(xiàn)逆向供應(yīng)鏈的利潤(rùn)最大化,并對(duì)利潤(rùn)分享機(jī)制進(jìn)行更深入地探討。

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