零售商風險厭惡下消費者低碳偏好的雙渠道供應鏈決策模型研究

沈佳欣 馮艷剛 胡 怡

(阜陽師范大學 商學院，安徽 阜陽 236037)

一、供應鏈研究概述

近年來，由于二氧化碳等溫室氣體過度排放所造成的全球氣候變暖及氣候異常現象已引起越來越多國家的重視。各國政府在出臺各種政策限制企業碳排放量的同時，還通過各種途徑對國民進行低碳教育，以增強其低碳意識。因此，越來越多的消費者更加傾向于購買低碳產品。但由于不同的消費者對低碳產品的偏好程度不同，其對供應鏈企業在產品定價、碳排放量減少程度等方面的決策會產生什么影響，這些問題引起了學術界的廣泛關注。許多學者針對這些問題進行了探討，例如，Chitra研究了消費者的環保意識對購買低碳產品行為的影響，結果顯示消費者的環保意識會促使其購買環保型產品，由此，導致此類產品價格的提高，而消費者也愿意為此買單[1]。Liu等在傳統的兩級供應鏈模型中引入碳稅和消費者低碳偏好因素，研究制造商和零售商的公平性對其生產的可持續性、低碳促銷水平和企業能力的影響[2]。章怡在研究新產品和再制造產品之間的競爭基礎上，假設消費者對于低碳產品存在購買偏好，通過建立報童模型，探討零售商最佳訂貨數量和制造商最優碳排放水平的問題[3]。熊中楷等研究了碳稅政策和消費者環保意識對不同供應鏈系統碳排放策略的影響，研究表明，隨著消費者低碳偏好程度的增加，制造商在生產產品時會更加注重降低產品的碳排放量，從而做出更大的碳減排努力[4]。

上述文獻在分析消費者低碳偏好對供應鏈系統決策的影響時，都是假定供應鏈成員為風險中性的。但市場需求的不確定性會使企業在追求利潤最大化的同時，也會考慮自身承擔風險的能力。柏慶國等構建由一個風險厭惡型制造商和一個風險厭惡型零售商組成的二級供應鏈系統，分別研究低碳減排約束下以零售商和制造商為主導者的供應鏈決策模型，分析了零售商和制造商風險厭惡系數的變化對供應鏈運營策略的影響[5]。杜建國等考慮了零售商風險厭惡特性和公平偏好心理對供應鏈運作產生的影響，發現零售商的風險厭惡程度與供應商的批發價格和綠色創新水平正相關，而供應商的綠色創新水平系數的大小可影響零售商風險厭惡程度和產品售價[6]。楊渠等構建了由一個風險厭惡制造商和一個風險厭惡零售商組成的二級綠色供應鏈系統，研究決策者的風險厭惡態度對供應鏈系統的影響[7]。Tsan-Ming 等對于大規模定制供應鏈中的最優決策進行分析，構建包括一個風險厭惡制造商和兩個相互競爭的風險厭惡零售商的供應鏈系統，并著重探討了每個供應鏈成員的風險厭惡程度對產品最優價格和消費者福利的影響。在假設制造商和零售商風險厭惡基礎上，江世英等考慮了產品綠色度、消費者偏好等因素，建立了集中決策博弈模型和制造商領導的Stackelberg博弈模型，并比較兩種博弈模型中產品綠色度、批發價格、產品價格與風險厭惡的相互影響情況[8]。

隨著電子商務和網絡零售進入快速增長期，將雙渠道銷售模式引入供應鏈決策研究已成為當前的一個研究熱點。王虹等研究了雙渠道的參與者都具有風險厭惡特性時的管理決策問題，采用均值—方差方法進行風險度量，得出在一定情況下，參與者風險厭惡反而會提高系統總收益的結論[9]。方青等研究由一個制造商和一個風險厭惡型零售商主導的雙渠道供應鏈的定價策略問題，建立了集中決策和分散決策下的均值-方差模型，并對比分析了兩種決策模式下的最優決策[10]。Xiao等構建了由兩個風險厭惡制造商和兩個風險厭惡零售商構成的雙渠道供應鏈系統，探討了零售商的風險敏感度、定價能力及購買選擇對制造商渠道結構策略和批發價的影響[11]。曹文彬研究了由一個風險中性制造商和一個風險厭惡零售商構成的二級供應鏈系統，在假設制造商為決策主導者的情形下，分別構建單渠道和雙渠道銷售模式下的供應鏈Stackelberg博弈模型，對比分析兩種情形下供應鏈均衡策略的變化[12]。

從已有的相關研究來看，學者們在研究雙渠道供應鏈決策模型時往往只考慮決策者具有風險厭惡態度或者消費者具有低碳偏好等單一情形。在企業面臨的決策環境日益復雜的今天，將消費者的低碳偏好特性和決策者的風險厭惡態度同時引入到對雙渠道供應鏈決策模型的研究，其研究內容更符合現實情況?；诖?，本文構建零售商風險厭惡時考慮消費者具有低碳偏好特性的雙渠道供應鏈決策模型，分析制造商和零售商的最優決策，研究決策者的風險厭惡態度及消費者的低碳偏好特性對供應鏈決策的影響。

二、 模型假設與分析

考慮由一個風險中性制造商和一個風險厭惡零售商組成的二級供應鏈系統，制造商生產某種產品并以某一批發價將其銷售給零售商，零售商再將產品銷售給消費者。制造商在生產過程中單位產品會排放出一定量的二氧化碳氣體。由于消費者存在低碳偏好，為吸引更多消費者購買產品以擴大其市場占有量，制造商會努力減少單位產品的碳排放量，而單位產品碳排放減少量與制造商的碳減排努力程度有關。在銷售渠道的選擇上，制造商可以選擇通過零售商單一渠道對產品進行銷售，也可選擇零售商渠道與網絡直銷渠道結合的雙渠道銷售模式對產品進行銷售，具體如圖1、圖2所示。

圖1 單渠道銷售模式

圖2 雙渠道銷售模式

1.單渠道銷售模式

制造商的利潤函數為：

假設制造商和零售商之間進行的是Stackelberg博弈，其中制造商在博弈過程中處于主導地位。

證明：由前面的假設可得零售商的期望利潤和效用函數分別為：

制造商的效用函數為：

對(5)式關于和分別求導可得：

同時可求得Um的海賽矩陣為

此時零售商和制造商的效用為：

推論1：在單渠道銷售模式下，隨著零售商風險厭惡系數的增大，制造商的批發價、碳減排努力程度也會增大；當碳減排成本系數滿足 時，零售商的最優零售價格會隨其風險厭惡程度的增大而減小；當碳減排成本系數滿足時，零售商的最優零售價格會隨著其風險厭惡程度的增大而增大。

推論2：隨著消費者的低碳偏好程度增大，制造商的批發價格、碳減排努力程度和零售商的銷售價格均會隨之增大。

證明：對w*、s*、p*分別求關于θ的偏導得：

2.雙渠道銷售模式

假設在雙渠道模式下市場的最大需求量與單渠道模式相同，用 表示制造商網絡直銷渠道需求占總需求的比例，則1- 表示零售商渠道占總需求的比例。假設制造商的網絡直銷價格為p1，零售商的零售價格為p2，制造商的單位產品成本為c，制造商給零售商的批發價格是w，用下標d來表示雙渠道模式，則在雙渠道模式下制造商和零售商的需求函數分別為：

則制造商的利潤函數為：

零售商的利潤函數為：

證明：由于零售商為風險厭惡決策者，故其期望效用為：

制造商的期望效用為：

可求得Umd的海賽矩陣為：

此時零售商和制造商的效用為：

證明：對wd*、sd*、p1*、p2*分別求關于η的偏導得：

推論4：在雙渠道銷售模式下，當直銷渠道的市場份額不斷增大時，制造商的直銷價格和其碳減排努力程度也會提高，但制造商的批發價和零售商的零售價會降低。

證明：對wd*、sd*、p1*、p2*分別求關于ρ的偏導得：

對于推論4可以這樣理解：隨著直銷渠道市場份額的增大，更多的消費者會選擇通過直銷渠道來購買產品，制造商受此激勵會提高其碳減排努力程度，而其由于提高碳減排努力程度而增加的成本則需要通過提高產品的直銷價格來彌補。對于零售商渠道，由于其市場份額的減小，零售商希望通過降低零售價來吸引更多消費者購買產品，而制造商為給零售商保留一定的利潤空間以保持同零售商的合作關系，也會降低其產品的批發價格。

推論5：在雙渠道銷售模式下，隨著消費者低碳偏好程度的增加，制造商的批發價、直銷價、碳減排努力程度和零售商的零售價都會增大。

證明：對wd*、sd*、p1*、p2*分別求關于θ的偏導，并結合命題2的結論，可得：

所以wd*、sd*、p1*、p2*都隨著的增大而增大，推論5得證。

對于推論5可以這樣理解：隨著消費者低碳偏好程度的增大，制造商要想提高產品的銷量就必須降低產品的碳排放量，從而使碳減排努力程度增大；而不斷增大的碳減排努力程度會帶來更多碳減排成本，由此導致產品的批發價、直銷價和零售價都會增加。

三、 數值分析

為更直觀地比較兩種渠道模式，利用數值仿真來進行對比分析。假設參數分析時，單渠道與雙渠道模式之間的價格比價，并且分別假設 時雙渠道模式的價格變化。

圖3 k=5時，風險厭惡系數和直銷渠道市場份額對零售價格和直銷價格的影響

圖4 k=7時，風險厭惡系數和直銷渠道市場份額對零售價格和直銷價格的影響

由圖3和圖4可以看出，單渠道下零售價格最高，雙渠道下直銷價格最低。這是因為制造商有著資源優勢，會以較低的價格通過直銷渠道銷售產品，而此時與其橫向競爭的零售商會為應對競爭而降低其零售價格。在單渠道下，產品的零售價都隨著零售商的風險厭惡程度的增大而降低；而在雙渠道下，直銷價格與風險厭惡系數成正相關，當時，零售價格隨著風險厭惡系數的增加而增加，當時，零售價格隨風險厭惡系數的增加而降低，直銷價格隨之增大；隨著直銷渠道市場份額的增大，直銷價格逐漸增大而零售價格逐漸降低。

圖5 風險厭惡系數和直銷渠道市場份額對批發價格的影響

由圖5可以看出，在單渠道和雙渠道兩種情形下，制造商開辟雙渠道會使其批發價格降低，并且隨著直銷渠道市場份額的增大而減小。這是由于制造商開辟了直銷渠道，就會使通過零售渠道銷售產品的需求量減少，而為提高零售渠道的需求量，制造商會降低零售渠道的批發價，從而提高其的競爭力；隨著直銷渠道比例的不斷增大，批發價格就會不斷減小。

圖6 消費者低碳偏好系數對單渠道模式各價格的影響

圖7 消費者低碳偏好系數對雙渠道模式各價格的影響

由圖6和圖7可以發現，不論是單渠道模式還是雙渠道模式下，隨著消費者的低碳偏好程度的增大，零售價、直銷價、批發價和制造商的碳減排努力程度都會增大。

圖8 風險厭惡系數和直銷渠道市場份額對零售商效用的影響

由圖8可以發現，無論是單渠道還是雙渠道模式下，零售商的效用都隨其風險厭惡系數的增大而減小。制造商開辟的直銷渠道會對零售商渠道銷售產品一直產生負面影響，并且直銷渠道市場份額越大零售商的效用就會越低。零售商效用的降低會使零售商采取降低零售價格的方式來與直銷渠道進行對抗，從而可能會是兩種渠道展開價格的競爭。如果制造商不采取有效措施來彌補零售商因開辟直銷渠道而減少的效用，零售商可能會聯合抵制制造商，從而導致兩敗俱傷。

圖9 風險厭惡系數和直銷渠道市場份額對制造商效用的影響

由圖9可以發現，不論是單渠道還是雙渠道，制造商的效用都隨零售商的風險厭惡系數的增大而增大。對制造商而言，只有當直銷渠道的市場份額較大時，如在此算例分析中直銷渠道市場份額時，制造商獲得的效用在雙渠道模式下大于單渠道模式，則此時制造商會選擇開辟直銷渠道來獲得更多的利潤，并隨著直銷渠道市場份額的增加制造商的效用也隨之增大。

四、結論

本文在考慮零售商風險厭惡及消費者低碳偏好情形下構建了雙渠道供應鏈的決策模型，綜合考查零售商風險厭惡、直銷渠道的市場份額和消費者低碳偏好程度對供應鏈運作的影響，通過對比分析單渠道銷售模式和雙渠道銷售模式下的最優決策，得到如下結論：一是在兩種渠道下，零售商的效用隨其風險厭惡系數的增大而減小，而制造商的效用隨零售商的風險厭惡系數的增大而增大；二是隨著消費者低碳偏好程度的增大，兩種渠道的批發價、零售價、直銷價和制造商碳減排努力程度都會提高；三是單渠道模式下的批發價、零售價、零售商效用均高于雙渠道模式；四是在直銷渠道的市場份額較大時，雙渠道模式下的制造商效用高于單渠道，制造商才會選擇開辟直銷渠道。但本文僅考慮了制造商的直銷和零售兩種模式，而在現實的市場下，零售商也可能通過多渠道等其他模式進行產品銷售。因此，如何將更多種的銷售模式之間合理地進行分析對比是未來的一個研究方向。