綠色消費者規模對閉環供應鏈成員定價決策的影響

一 引 言

隨著全球氣候變暖、不可再生資源短缺等資源環境問題加劇，如何維持環境的平衡、實現較佳社會以及經濟效益成為當下的焦點問題(Ding et al.,2018)[1]。另一方面，人們對生活質量的要求越來越高，傾向于追求綠色可持續的生活環境。面對這一系列問題，政府、企業以及居民也更重視回收再制造的綠色可持續模式，旨在減少對環境影響的所有增值業務的綠色供應鏈備受關注。政府制定了相應的政策，促使企業積極投入到回收再制造中(Tsao et al.,2017)[2]。正是由于回收再制造再利用具有保護環境、有效利用資源的功能，包括汽車、電信和電子工業在內的許多行業都積極實施推進。例如，20年來施樂公司通過實施再生戰略、降低制造成本獲得上億美元的收益(李曉靜等, 2016)[3]。現實生活中，除了政府和企業對回收再制造活動越來越重視，消費者偏好、需求特點以及細分消費者群體規模等因素也會直接或間接地影響企業的再制造活動。所以，隨著個體環保意識增強，綠色消費者群體規模不斷擴大，若再制造產品或者翻新產品與新產品并無本質差別，且在性能和使用效用等方面與新產品差異較小時，消費者往往會更加青睞該類再制造產品或翻新產品，甚至以新產品的價格去購買此類產品。鑒于此，國內外學者對于閉環供應鏈的研究逐漸增多。他們主要通過研究供應鏈的可持續性、碳減排以及逆向物流來解決自然環境惡化以及資源再利用的問題。本文在已有研究的基礎上，著重研究綠色消費者群體規模對閉環供應鏈系統和回收模式選擇的影響。

二 文獻綜述

關于閉環供應鏈回收渠道模式的選擇、定價決策以及不同回收模式下供應鏈協調方面，Savaskan et al.(2004)[4]研究了三種回收模式，發現最接近消費者市場的零售商作為回收代理商模式是最有效率的，制造商采取兩部定價制激勵回收代理商進行回收并最大化其利潤，降低效率損失。倪明等(2017)[5]基于市場不確定性探討雙渠道回收模式，并分析了雙回收渠道競爭對閉環供應鏈決策的影響。李曉靜等(2016)[3]通過構建兩條回收競爭供應鏈模型，研究了不同決策模式下供應鏈之間的競爭強度以及回收率對成員決策的影響，發現基于零售商或是環境效益的角度均傾向選擇制造商回收模式。汪翼等(2009)[6]研究制造商或分銷商負責廢舊產品回收的兩種回收模式，以制造商為Stackelberg領導者，發現回收模式的選擇對供應鏈系統的績效收益并沒有影響，但系統內部收益分配會受到回收可變成本的直接影響。何曉梅和李夢(2017)[7]研究兩個競爭制造商和一個零售商所構成的閉環供應鏈模型，在產品異質情況下，分析三種回收模式，發現回收模式的選擇不會對銷售價和批發價產生影響，但消費者的支付意愿會直接影響回收模式的選擇，并且回收價隨著制造商之間競爭強度的提升而提高。此外，還有一些學者針對閉環供應鏈權力結構所產生的影響，對閉環供應鏈協調進行研究。李新然等(2013)[8]構建制造商回收再制造閉環供應鏈模型，研究了權力結構對成員決策所帶來的影響，并設計三種收益共享契約機制協調供應鏈來對比得出能夠提高閉環供應鏈回收效率、成員利潤以及系統整體效率的方式。顏榮芳等(2013)[9]對零售商回收模式的閉環供應鏈進行研究，發現分散決策下由于回收補貼價格轉移到再制造產品的售價，進而影響到零售商利潤和進貨需求。Zhao和Zhu(2017)[10]不同于以往只考慮單一不確定性因素的研究，通過構建二級閉環供應鏈回收再制造模型分析同時存在隨機制造率和隨機回收率的情形，進而提出一種收益分享合同來協調供應鏈消除雙重邊際效率損失，發現無論誰處于主導地位，都可以提高成員的期望利潤并保持供應鏈獲取最優利潤。

在考慮回收再制造中消費者存在的各種偏好方面，Xu和Wang(2017)[11]研究了兩階段閉環供應鏈中的碳減排再制造問題，將消費者的低碳偏好加入分析框架中，為了避免雙重邊際化發生，采取不同以往的成本分擔機制，以產品銷售后消費者的滿意度為目標函數，建立新利潤分配機制進行對供應鏈的協調分配。陸瑤和李艷冰(2015)[12]基于消費者效用發現不同環保偏好強度下，均存在一個最優再制造率，且消費者的環保偏好越強，再制造率越高，并采用Nash討價還價模型建立補貼機制，以激勵制造商提高再制造率、擴大環保偏好。王道平等(2017)[13]基于回收量隨機，對碳交易機制下減排策略以及成員決策進行研究，考慮了消費者的低碳認知度并發現消費者低碳價值認可度的提高有利于碳交易機制的實施。郭軍華等(2012)[14]依據消費者對不同產品的支付意愿不同，引入產品替代性，解出不同決策模式下成員最優定價決策。舒彤等(2017)[15]考慮消費者支付意愿的異質性，分析政府補貼對閉環供應鏈的影響。并基于消費者剩余效用、制造商效益以及社會總福利等多角度研究了政府補貼的利弊，發現促進回收再制造的根本是加強消費者環保意識。趙曉敏和黃盈(2016)[16]考慮消費者對新產品和再制造產品認可度不同，從成員決策、社會福利等不同維度探討雙渠道供貨系統下的最優情形。再制造產品認可度的提高對制造商以及回收商的收益均有促進作用。

以上研究大多分析了閉環供應鏈回收模式的選擇、供應鏈市場權力結構以及協調、基于消費者不同偏好(如消費者支付意愿、消費者環保偏好、低碳認知度以及再制造產品認可度等)分析不同情形下閉環供應鏈最優定價決策，較少研究細分消費者群體并考慮綠色消費者規模對閉環供應鏈回收模式選擇和成員定價決策的影響。區別于前人同類問題研究，本文將消費者群體細分為一般消費者和綠色消費者，嘗試探究綠色消費者規模對回收模式選擇以及閉環供應鏈成員定價決策的影響。

綜上所述，將消費者偏好或者不同消費群體規模納入綠色環保偏好閉環供應鏈中展開研究，尚有待深入。本文在已有文獻的基礎上，考慮市場中綠色消費者群體規模大小以及消費者支付意愿因素，主要分析以下問題：(1)細分消費者群體條件下，綠色消費者規模的擴大對閉環供應鏈回收模式選擇會產生什么樣的影響？(2)綠色消費者規模的擴大如何影響成員的定價決策？

三 問題描述和研究假設

本文針對制造商和零售商分別負責回收廢舊產品的情形，基于消費者的綠色偏好和產品的支付意愿對閉環供應鏈決策進行分析。假設市場上存在一般消費者和綠色消費者兩類，且兩類消費者均能自主有效地識別新產品和再制造產品。一般消費者認為再制造產品是由廢舊品加工而來，產品功能效用等方面均與新產品存在一定差距，因此對再制造產品的支付意愿會低于新產品；綠色消費者具有較強的環保意識和綠色觀念，認為再制造產品雖然由廢舊產品加工以及新舊零件組合加工而來，但產品質量和功能與新產品并無較大差異，因此對兩種產品的支付意愿無差別，有時甚至高于新產品。在此基礎上，假設市場潛在需求為a,市場上一般消費者的份額比重為1-β，綠色消費者的份額比重為β。參考高鵬等(2014)[17]的研究，一般消費者對新產品的支付意愿為θ，并且均勻分布在[0,a]上。所以，在這里a也被解釋為消費者對產品的最高支付意愿。由于在實際情形中，非綠色消費者對再制造產品偏好和支付意愿通常低于綠色消費者，則用αθ表示，α為一般消費者對再制造產品的接受程度，其范圍為(0, 1)。在本文設定的模型中，制造商先決定各產品的批發價，分別為wn和wr；然后零售商決定以零售價pn和pr在市場上銷售。當零售商負責回收時，零售商首先以一定的回收價從消費者手中獲得可回收再利用的廢舊產品并由制造商回購進行再制造活動；制造商負責回收時，直接以相應的價格從消費者手中回收。進一步可以得到一般消費者購買各產品相應的效用函數，即un=θ-pn和ur=αθ-pr。這里，當un≥ur時，一般消費者會選擇購買新產品；當un≤ur時，一般消費者會選擇購買再制造產品。而綠色消費者由于其對新產品和再制造產品的支付意愿相同，故兩種產品的效用函數分別為：un=θ-pn和ur=θ-pr。傾向購買程度類似于一般消費者。根據Ferrer和Swaminathan(2006)[18]的研究，一般消費者對各產品的需求為：

綠色消費者對各產品的需求為：

進一步得到新產品和再制造產品的總需求為：

為進一步解釋模型，作如下假設：

假設1 新產品和再制造產品生產的單位成本分別為cn、cr，并且再制造存在成本節約優勢，有cn>cr>0；Δ=cn-cr。

假設2 廢舊產品的回收率為τ，并且0<τ<1。假定回收的所有廢舊品均能成功用于再制造活動并銷售給消費者，并且足以滿足再制造產品的需求。故回收量表示為：S=τ(Qn+Qr)。

假設4 制造商在渠道中占主導地位，零售商為跟隨者；并且制造商和零售商均為風險中性且完全信息，均追求利潤最大化。

其他相關變量說明，如表1所示。

表1 相關變量說明

四 模型建構

(一)制造商負責回收(M模式)

(1)

將其代入到制造商的利潤函數式(2)中：

(2)

則各產品的最優零售價為：

進一步得到制造商和零售商相應的最優利潤，由于公式相對復雜，故在算例中仿真模擬。

將最優零售價代入，得到M模式下各產品的需求為：

此時，各產品需求均大于0，滿足假設3，且符合實際。

(二)零售商負責回收(R模式)

該模式下零售商負責回收并對回收的廢舊產品具有所有權。負責回收的零售商以價格A從消費者手中獲得廢舊產品，轉而制造商以轉移費b從零售商處回購其獲得的廢舊產品進行再制造活動和再銷售。為了保證零售商從事回收活動有利可圖，有b>A。其中制造商占主導，零售商處于跟隨地位，故采用逆向求解方法，零售商利潤函數為：

(3)

進一步可以得到：

零售商回收模式下，制造商的利潤函數為：

(4)

從而可以得到零售商關于各產品零售價的最優決策為：

由于各成員的利潤公式相對復雜，故在算例中仿真模擬。

將最優零售價代入，得到R模式下各產品的需求為：

此時，各產品的需求均大于0，滿足假設3，且符合實際。

五 模型分析

根據上述模型求解出不同回收模式下，制造商與零售商對新產品和再制造產品的最優批發價和最優零售價，并對相應決策變量即需求作比較，得到以下命題。

命題1 不受回收模式策略的影響，各產品的批發價和零售價會隨著綠色消費者規模比例β的增大而提高。

證明見附錄1。

命題1說明，綠色消費者份額對新產品和再制造產品的價格具有正向作用，并且不受回收模式的影響。這主要是由于隨著消費者規模的擴大，市場中有更多傾向再制造產品的綠色消費者，甚至會以更高的價格購買再制造產品；此時新產品保持產品優勢，一定程度上會提高價格，以獲取更多的利潤。當β=1時，即市場上的消費者均為綠色消費者時，消費者均會選擇再制造產品。

命題2 不受回收模式策略的影響，新產品與再制造產品的批發價和零售價均隨著回收率的提高而提高，并且批發價隨回收率變化的幅度是零售價變化幅度的2倍。

證明見附錄2。

命題2說明，回收率的提高對產品的批發價和零售價有促進作用，并且相較于零售價，批發價格對回收率的變化更為敏感，是零售價變化程度的2倍。主要是因為回收率的提高代表消費者的環保意識增強，消費者更偏好綠色環保的再制造產品，愿意以高價去購買。在再制造產品提價的同時，新產品保有產品優勢也提高價格進一步獲取利潤。

命題3 不受回收模式策略的影響，再制造產品需求與綠色消費者規模β存在正向關系，新產品需求變化則相反。

證明見附錄3。

結合命題1和命題2，命題3說明無論哪種回收模式下，隨著綠色消費者群體規模不斷增大，具有環保意識和綠色觀念的消費者增多，進而促進了再制造產品的需求。再制造產品需求的增大致使新產品市場受到擠壓，此時新產品和再制造產品的價格也隨綠色消費者規模增大而提高，消費者可以購買到價格相對較低且更為環保的再制造產品，所以此時再制造產品需求增大，新產品需求降低。

證明見附錄4。

根據以上命題可以總結出，當零售商負責回收時，新產品和再制造產品的價格更低，并且相較于制造商回收模式，再制造產品需求更高。所以從消費者角度來看更傾向于零售商負責回收，并且整體的環境效益也較高。

六 算例分析

為進一步驗證本文模型的有效性，以使研究結果更貼近實際管理活動，下面以具體數值算例進行分析。由于本文主要分析不同回收模式下綠色消費者規模變化對成員決策所帶來的影響，即分析綠色消費者群體比例β的變化對最優決策的影響。所以主要參數設為：市場容量a=50，支付意愿差異系數α=0.7，各產品的生產成本cn=20、cr=10，廢舊產品回收價格和轉移價格分別為A=3、b=5，廢舊產品的回收率τ=0.8，參數均滿足假設。分別設定綠色消費者群體比例β=0.3、0.5、0.8，相關最優解如表2所示。

表2 綠色消費者群體規模比例β固定時不同回收主體模式下最優決策情形

由表2可得到，R模式下各產品的零售價均低于M模式下，且各產品的市場需求也更高；零售商負責回收模式時系統總體利潤高于制造商回收模式，由此可以得出，不管從消費者角度還是供應鏈系統整體來看，均傾向于讓零售商來負責回收活動。此外，當零售商負責回收時，其利潤低于制造商回收模式，而制造商負責回收的情形也相同。這說明供應鏈成員均有動機讓對方來承擔回收，這樣自身才能獲得更大的利潤。

下面具體分析綠色消費者規模比例參數β的變化對不同回收主體模式下產品價格、需求以及利潤的影響。基于現實的觀察，市場中會存在一定的綠色消費者，但綠色消費者并沒有占據所有的市場，故選取β在區間[0.3, 0.8]內變化，計算兩種模式下產品定價及利潤的變化規律。

圖1不同回收主體下綠色消費者群體比例β對新產品零售價格影響

圖2不同回收主體下綠色消費者群體比例β對再制造產品零售價影響

圖3不同回收主體下綠色消費者群體比例β對新產品批發價影響

圖4不同回收主體下綠色消費者群體比例β對再制造產品批發價格影響

從圖1-圖4可以看出，不受回收模式轉變的影響，各產品的零售價和批發價均隨著綠色消費者規模比例β的增大而提高。且相較于制造商回收模式，零售商回收模式下各產品的最優零售價更低，批發價更高，與表2反映的結果相同，供應鏈成員傾向讓對方來負責回收以獲取更多的利潤。這也驗證了命題1和命題4。

根據圖5，再制造產品的市場需求會隨著綠色消費者群體規模比例提高而增大，而新產品的市場需求則相反，回收模式的選擇并不會對其產生影響；且制造商回收模式下，再制造產品的需求會高于零售商回收模式下再制造產品的需求。主要是由于綠色消費者群體規模比例的提高，促進了再制造產品需求的上漲，同時也會逐步擠壓新產品的需求，并且在零售商回收模式下，再制造產品需求增長更高，更能促進回收再制造活動的進行。

圖5不同回收主體下綠色消費者群體比例β對新產品和再制造產品需求的影響

圖6不同回收主體下綠色消費者群體比例β對零售商和制造商利潤的影響

從圖6中可以看出，無論哪種回收模式，制造商和零售商的利潤均會隨著β的增加而增加，說明綠色消費者群體規模比例增大，會刺激再制造產品的需求，進一步促進再制造活動的進行，提高成員利潤。同時可以清晰地看出，制造商利潤在零售商負責回收模式下更高，而零售商也相同。這說明在綠色消費者規模的影響下，讓對方負責回收時自身能夠獲得更高的利潤，所以從供應鏈成員各自角度來看均有動機促使對方承擔回收。

進一步考慮系統總利潤，從圖7中看出，系統整體利潤與綠色消費者群體規模成正向關系，均隨著規模比例的增大而不斷提高；此外系統總利潤在零售商回收模式下更高。這說明，綠色消費者群體規模比例越大，零售商作為回收主體效率越高，整體利潤及效益更高，產品價格更低，并且會促進系統回收再制造活動的進行，從整個供應鏈角度來看會傾向于選擇零售商回收模式。

圖7 不同回收主體下綠色消費者群體比例β對系統總利潤的影響

從以上分析可知，隨著綠色消費者群體規模比例β的增加，不同回收模式下產品的定價、制造商和零售商的利潤以及系統總利潤都會出現增長；進一步研究發現，零售商模式下，新產品和再制造產品的定價更低，需求更高，系統整體利潤也更高。所以不管是從供應鏈整體來看還是從消費者角度來看均傾向于讓零售商負責回收。而基于供應鏈成員個體時，在對方負責回收時其利潤均較高，所以供應鏈成員均有動機讓對方來承擔回收活動以保證自身利潤更高。對于管理者來說，應鼓勵零售商主動負責回收，采取有效措施協調好供應鏈成員內部的利益分配。并且加大對再制造產品多方面宣傳的力度，提高市場中消費者對再制造產品的認知，通過提高消費者環保意識從而將一般消費者轉化為綠色消費者，提高綠色消費者群體的比例。

七 結 論

本文在細分消費者群體的基礎上，研究了綠色消費者群體規模大小對回收模式選擇和閉環供應鏈定價決策的影響，得到不同模式下的最優定價以及相應需求，并對兩種模式進行對比分析。結果顯示：(1)不受回收模式轉變的影響，各產品的定價、供應鏈成員利潤以及系統總利潤均會隨著綠色消費者群體規模的增大而提高；(2)在綠色消費者群體規模的影響下，零售商負責回收時產品的定價更低，需求更高，供應鏈系統整體利潤也更高，說明零售商回收模式效率更高；(3)供應鏈成員主體均有動機讓對方來承擔回收，以獲得更多的利潤。

基于以上結論得到相應的管理啟示。首先，管理者應加大對再制造產品的宣傳力度，提升市場中消費者對再制造產品的認知和相應的環保意識，從而吸引他們購買綠色環保的再制造產品，以擴大綠色消費者群體規模，促進市場需求的增加。其次，管理者應鼓勵讓最接近消費者的零售商負責回收，通過更直接有效的模式快速了解市場需求并及時響應，進一步改善環境效益。第三，管理者應實時關注供應鏈中成員的利潤分配，在必要階段采取一定的措施及政策協調成員利潤以保證成員和系統效益的最大化。

本文存在局限，例如僅考慮了單一制造商和零售商。而在現實情況中，會存在多個制造商和零售商，需考慮他們之間的競爭關系及強度所造成的影響。此外，供應鏈成員在做決策時會存在一定的行為偏好。所以在接下來的研究中，可進一步綜合考慮這些因素對供應鏈成員定價決策的影響，對供應鏈管理提出更符合實際的參考。