基于利他偏好的綠色供應鏈動態均衡分析

李 娜,馬德青,胡勁松

(青島大學商學院,山東青島266071)

1 引言

近年來,為應對環境資源瓶頸和生態稟賦脆弱,各國紛紛出臺相關規制.中國于2015年3月提出“綠色化”的發展概念;德國出臺“循環經濟法”和“廢舊汽車法令”等.面對政府限制、國際綠色壁壘和消費者對日常生活質量的追求,各制造業紛紛進行生產戰略轉型,并逐漸專注于綠色供應鏈管理.商業實踐表明,綠色供應鏈管理相較于傳統層面上的供應鏈管理,能對企業的綠色創新、社會形象和供應鏈績效產生更顯著的積極影響,是增強企業核心競爭優勢、順應時代要求的必然所趨.例如,華為基于“循環經濟”的概念實施環境戰略,不斷提高資源和能源使用效率;海爾生產以綠色設計、綠色制造、綠色管理和綠色回收為戰略目標的產品,采用綠色核心技術,加快家電出口升級.與此同時,隨著大量學者對利他行為存在性的肯定和認可,例如Méder 在最后通牒博弈中驗證了利他偏好的存在性[1],利他行為偏好作為企業決策的內在動力進行實施引發了國內外共鳴.事實上,利他行為普遍存在于商業實踐活動中.例如,Amazon 高成本研發AWS 云服務,并將其完全對外開放,服務各類企業用戶,任何公司(包括通用電氣、花旗銀行)只要想在網上開展業務,都可以借助于AWS云服務,而不用自身承受昂貴代價建服務系統,在Amazon 連續十年不盈利的情況下,時至2018年,Amazon 的營業收入高達2 320 億美元,4 倍于阿里巴巴(530 億美元),FBA 和AWS 貢獻了大部分利潤.基于此,本文運用微分博弈理論,探討供應商和制造商的利他偏好對綠色供應鏈運作績效的影響具有非常重要的現實意義.

本文在考慮成員利他偏好的綠色供應鏈基礎上,利用最優控制理論,探討產品在生產和銷售過程中的價格以及供應鏈各成員的生態研發努力程度的最優決策問題,進而分析供應鏈成員行為決策對產品綠色度和供應鏈整體利潤的影響.以期回答以下問題:存在利他行為的綠色供應鏈決策是否優于雙方均為完全理性行為下的決策,即是否可以進行帕累托改進;雙方利他決策模式是否一定優于單方利他決策模式;在供應商和制造商均表現出利他偏好時,各成員的利他行為如何影響綠色供應鏈最優策略和系統總績效,以及它們對供應鏈的具體影響程度和影響方向是否會受對方利他程度的影響,繼而考慮應如何確定各成員的利他程度以使供應鏈績效和產品綠色度最優;產品綠色度對供應鏈整體利潤是否始終存在正向影響.

因此,為了凸顯本文的研究意義,梳理了與本文主題密切相關的兩大領域:綠色供應鏈管理;利他行為偏好.

企業意識到綠色供應鏈對于保護生態環境、提升企業形象越來越重要,與此同時,國內外學者也更加重視生態方面的研究,并對綠色供應鏈問題進行了廣泛而深刻的探討.Beamon[2]提出綠色供應鏈的重點是延伸傳統供應鏈,以便最大程度地削弱產品在整個壽命周期中對環境的侵害.其中包括綠色研發、節制資源、減少有害物質排放以及提高產品再利用率,這些活動的總體目標是改善供應鏈和整個行業的環境績效.Svensson[3]將供應鏈擴展到可持續供應鏈概念,以納入商業實踐和理論的經濟、生態(環境)和社會方面.Zhu等[4]認為綠色供應鏈管理已經“成為企業實現利潤和市場份額目標的一種重要新模式,降低了它們的環境風險和影響,同時提高了它們的生態效率”.Rao 等[5]發現綠色供應鏈可以提高成員間的合作效率、減少資源浪費和節約成本.Liu[6]等運用博弈理論研究競爭和消費者環境意識對供給產品的綠色和價格保護的影響,指出改善消費者環境對高環境友好型企業有利.白春光等[7]研究了基于環境投入的綠色供應鏈合作博弈問題,指出基于一定的前提條件,環境投入活動可以通過增加市場需求量來達到提高系統利潤的目的.士明軍等[8]深入探討了綠色供應鏈中不對稱需求預測下的信息共享問題.田一輝等[9]研究了在政府價格補貼下競爭企業間綠色供應鏈管理的擴散過程.溫興琦等[10]針對政府補貼策略對綠色供應鏈的作用效果進行了分析.然而,目前關于綠色供應鏈的研究多限于定性分析,關注點集中于綠色供應鏈的外部驅動因素以及環境規制對其的影響,關于綠色供應鏈主體行為決策影響的研究并不充分,具體到將微分博弈理論運用到綠色供應鏈主體行為決策中的研究更為缺乏.

傳統經濟學認為人們總是過度重視個人利益和競爭,并且認為人是完全自私的.事實上,自古典經濟學創建伊始,諸如帕累托、斯密等經濟學大家的著作中就蘊含了利他主義思想,并且得益于經濟學帝國主義和行為經濟學的后期發展使其逐漸成為經濟學前沿理論.近十年來大量的心理學和行為經濟學研究也證實了政策制定者并不完全理性地利己,也會考慮其他成員的利益.此外,學術界也逐漸認識到,從外部激勵角度來充分解釋企業的實際行為是不可能的,必須將行為偏好作為企業決策的內在動力進行研究.其中,公平和互惠行為在已有的研究中較早得到討論[11],且主要集中于研究公平偏好的影響,并取得了豐碩的研究成果,例如,王文斌等[12]研究了第三方回收商公平關切行為對閉環供應鏈各成員效用的影響.近年來,許多學者越來越青睞于研究利他偏好對企業及社會的影響.倪得兵等[13]表明廠商的黃金規則均衡中納入利他主義思想可使其達到集體帕累托效率.Rotemberg[14]研究了企業間的利他行為,將工人自身利益和同事利益進行加權求和并使其作為工人效用,繼而證明了利他行為偏好對企業和工人都有利.Urda 等[15]發現利他偏好既影響決策效用函數,又影響人們的情感和行為.Kulakowskid 等[16]發現個人聲譽和利他偏好均能加強參與方的合作意愿.陳哲等[17]研究了利他偏好對建設項目參與方綠色創新努力的影響.少數學者考慮利他偏好對供應鏈決策問題開展研究,探討供應鏈成員的利他行為對系統運作效率的影響.Ge 等[18]的研究肯定了利他行為偏好模式對供應鏈整體效率的影響.Loch 等[19]發現了地位和互惠行為均對供應鏈運營效果產生影響,供應鏈成員互惠合作會提高價格契約效率,而過多關注地位則會使其效率降低.劉永勝等[20]考慮制造商利他偏好,研究了閉環供應鏈的最優價格決策.事實上,鮮有研究涉及利他偏好是基于綠色供應鏈決策,大多數現有文獻的關注點較集中于傳統供應鏈中的利他行為,且多局限于靜態領域.因此,基于動態視角,將成員利他偏好納入到綠色供應鏈中進行研究可以對既有理論形成補充.

本文從動態視角出發,系統研究綠色供應鏈成員具有利他偏好時其行為決策對供應鏈利潤以及產品綠色度的影響.首先,在考慮消費者綠色偏好的前提下,納入供應鏈成員的利他行為,構建供應鏈動態效用模型,并進行供應商和制造商間的Stackelberg 主從博弈分析,利用貝爾曼連續型動態規劃理論,得出產品價格、各成員生態研發努力程度的系統均衡解;其次,通過進行關鍵參數的比較靜態分析、模型及最優決策的對比分析,并由數值算例驗證結論的有效性和正確性;最后得出結論和相關管理學啟示.綜上研究不僅更全面地考察了利他偏好對綠色供應鏈成員行為決策的影響,且拓展了對綠色供應鏈的研究視角,使得對利他行為效用的分析更具有解釋力也更為貼近現實.

2 綠色供應鏈成員利他模型

2.1 問題描述與假設

假設綠色供應鏈由一個處于領導地位的供應商S 和一個被動跟隨的制造商M 組成,并將成員的利他行為納入效用函數的構建中.供應鏈成員通過采購新設備、改造生產流程、引進新技術等手段進行生態研發,降低產品全壽命周期中的能源消耗以及碳排放量,其中供應商負責供給綠色原材料,制造商負責加工生產并向消費者銷售綠色產品,原材料的批發價格和產品零售價格以及各成員生態研發努力程度作為系統的決策變量.假設供應鏈成員間的成本、市場需求分布函數等信息是共享的,且雙方均為理性決策者.

為了使研究更具有現實針對性,此處不考慮供應商和制造商的生產成本,并且各成員分別進行生態研發,各自承擔研發費用.設t時刻供應鏈雙方的生態研發成本分別為各自研發努力的凸函數CS(t)=,此成本函數與研發努力正相關并呈現邊際報酬遞減規律.供應鏈各成員的生態研發努力共同正向作用于產品綠色度,即改善產品在研發生產、使用直至報廢的全壽命周期中產品對人和自然的友好程度、減少有害物質和能量消耗以及提高產品可回收程度.然而,時間的推移會導致設備老化和技術落后,進而會使產品綠色度具有一定程度的自然衰減[21],借鑒EI Ouardighi[22]的修正版商譽模型[23]來描述產品綠色度的時間變化.由此,產品綠色度變化表示為

其中E0＞0 為初始時刻產品綠色度.

消費者對綠色產品的需求不僅與產品的價格有關,還受到產品綠色度的影響.產品綠色度越高,意味著能更好的契合消費者綠色偏好,進而增強產品核心競爭優勢,增加其市場占有率.引鑒Petruzzi 等[24]和楊亞等[25]的普遍作法,其綠色產品的市場需求可以刻畫為D(t)=θE(t)(a-bp(t)),其中θ ＞0,b ＞0,a ＞0,a-bp(t)＞0,否則該式沒有意義.

考慮供應鏈各成員的利他偏好,并根據Locu 等[19]對于利他偏好的刻畫,將各成員效用函數表示為

其中i,j ∈{S,M},φi是成員i利他意識的體現,滿足φi ∈[0,1].當φi=1 時,表示該成員完全以對方利益為主,φi=0 則意味著該成員完全以實現自我利益為目標,然而在商業博弈過程中,完全利他的情況并不常見,往往表現為利己與利他的結合,即φi ∈(0,1),此時供應鏈成員不再單純的只追求自身利潤也會關心對方利潤并為此付出利他努力,以增加自身效用,但其關心程度不會超過自身.

便于描述,對模型涉及的參數進行說明,如表1所示.

表1 供應鏈決策模型中的符號注釋表Table 1 The notations in the supply chain decision models

2.2 模型分析

基于上節的問題描述和決策假設,下面考慮集中決策(C)、分散決策(N)和雙方利他決策(FA)模式,包括利他決策模式的兩種特殊情形,即供應商利他(FS)和制造商利他(FM),并對三種決策模式的最優策略進行分析.為表達方便,統一用上標區分供應鏈運作模式,用下標表示供應商和制造商,且在不引起歧義的情況下,下文模型推導過程中省略時間符號t.

2.2.1 集中決策模式

在集中決策模式下,供應鏈雙方統一制定最優策略,追求系統總利潤最大化.此時,供應鏈系統可衡量績效均達到最佳狀態.雖然這種決策模式在企業實際運作過程中很難實現,但可以作為基準模型以比較利他行為對供應鏈績效的影響.集中決策模式下的最優控制問題為

命題1 集中決策(C)模式下,供應鏈系統的最優定價策略、生態研發努力程度、產品綠色度以及系統最優利潤分別為

為了分析環境參數的變化對各成員最優生態研發努力、最優產品綠色度以及最優產品價格的影響,基于命題1,對集中決策模式下的最優策略進行了關鍵參數的比較靜態分析,概括如下表.

結果表明,當消費者綠色偏好因子和市場規模增大時,會激勵供應商和制造商加大生態研發投入,有利于產品綠色度的提升;而當生態研發成本系數、價格敏感系數或者綠色衰退率增大時則會打擊供應商和制造商的積極性,主動削弱生態研發力度,致使產品綠色度降低.此外,產品綠色度的最優演進軌跡隨時間呈單調性變化,值得指出的是,無論產品綠色度初值如何,產品綠色度最后都會趨近于一個穩態值.擴大市場規模亦或者降低價格敏感系數均會提高產品價格,且集中決策模式下產品價格并不會隨著時間變化.

在此給出的管理學建議是,供應商和制造商應充分考慮產品價格和產品綠色度對市場需求的雙重影響,合理配置資源.例如,通過制定高標準的產品綠色度維護策略,削弱產品綠色度自然衰減屬性帶來的負面影響;更重要的是,各成員應考慮生態研發努力對提高產品綠色度的積極影響,加大生態研發成本投入,加快綠色技術進步,提高產品的環境友好度,以順應消費者的綠色偏好并提升企業形象,從而增強市場核心競爭優勢,激發未開發的市場潛力.此外,由于集中模式下的最優定價只與市場規模和價格敏感系數有關,不是本文關注的重點,因此不予以討論.

2.2.2 分散決策模式

此決策模式作為本文的第二個基準模型進行討論.其中,供應商處于綠色供應鏈的核心地位,在決策博弈過程中是領導者,首先根據自身對市場信息的了解,并以自身利潤最大化作為決策準則制定最優生態研發努力程度和綠色原材料批發價格,制造商隨之對上游供應商給定的最優策略做出反應,從實現自身利益的角度出發,確定最優產品定價和生態研發努力程度.供應鏈成員制定決策的過程可視為Stackelberg 動態博弈過程,其控制模型為

表3 N 決策模式下關鍵參數的敏感度分析Table 3 Sensitivity analysis of key parameters in N decision mode

分散決策模式下關鍵參數的比較靜態分析結論與命題1 中的結論基本一致,即相關參數對供應鏈長期動態均衡策略、產品綠色度最優軌跡以及供應鏈總利潤的影響與集中決策相類似,不再贅述.需要另外指出的是,分散模式下綠色原材料的批發價和零售價也只與市場規模和消費者綠色偏好有關.

這意味著,在分散決策模式N 的情形下,產品綠色度對供應鏈績效依然十分重要,是保障制造商和供應商運營,提高市場核心競爭力的關鍵因素.鑒于產品綠色度對市場需求的正向促進作用,如何提高產品綠色度以及減緩產品綠色度的衰減速度依然是供應鏈成員所關心的重點問題.

2.2.3 供應商和制造商利他決策模式

現實生活中的供應商和制造商往往并不是完全理性的,通常會考慮到另一方的收益,本節在分散決策N基準模式基礎上,納入成員雙方的利他行為,即雙方不僅考慮自身利潤,也在一定程度上考慮對方的利潤,幫助對方增加利潤的同時而使得自身效用增加.供應鏈系統的博弈模型為

本節著重分析供應鏈成員利他系數對各成員最優生態研發努力程度、最優產品價格以及最優產品綠色度的影響.基于命題3,對FA 決策模式下的最優策略進行了關鍵參數的比較靜態分析,概括如下表.

表4 FA 決策模式下關鍵參數的敏感度分析Table 4 Sensitivity analysis of key parameters in FA decision mode

此決策模式下,環境參數與供應鏈成員的利他系數共同影響著供應鏈績效.其中,環境參數對供應鏈績效的影響與命題1、命題2 所得結論基本一致,各成員的利他偏好對供應鏈績效的影響是本節討論的重點.具體來講,供應商具有利他偏好時,會考慮對方的利益,在加大自身生態研發力度的同時主動降低原材料批發價,以此激勵制造商加大生態研發力度,提升產品綠色度,并主動降低產品零售價;制造商利他則意味著制造商會主動關心供應商的利潤,因而會自愿接受較高的批發價,使受惠的供應商加大生態研發力度.同時制造商也會考慮到自身成本的增加,為了維持基本利潤,會選擇抬高產品銷售價格并降低自身的生態研發力度.由此可見,制造商利他系數的增加反而不利于降低供應鏈的雙重邊際效應.另外,由于制造商利他系數對供應鏈產品綠色度的影響很難得出解析解,由后面的數值算例給出結論.

基于此,給出的管理學建議是:在雙方利他情況下,供應商應在一定程度上積極提高其利他系數,而制造商則應將利他系數控制在較低水平,由此激發各市場主體的潛力,實現企業間的互利共贏;此外,供應鏈成員也應該重視產品的生態研發,提升產品綠色度,進一步提高綠色產品的核心競爭力,擴大市場占有份額,以期獲得更多收益.以上表明供應鏈成員的利他行為在一定程度上有其必要性和適度性.

推論1當供應商利他系數0＜φS＜1,制造商利他系數φM=0 時,成員雙方利他決策模式簡化為供應商利他決策FS 模式.在FS 決策模式下,供應鏈雙方的最優定價策略、生態研發努力程度、產品綠色度、制造商利潤以及供應商最優效用分別為

3 對比分析

為進一步分析供應鏈成員的利他行為對系統總績效的影響,本節對比3 種決策模式及推論,其結果可得以下命題.

命題4利他性制造商愿意與自私型供應商合作時,制造商的利他系數一般較小.

命題4 說明,對于供應商而言,制造商利他系數越大,就意味著其可以以較高的批發價向制造商提供原材料,有更多的資金用來生態研發,而制造商利他行為偏好本質上又是通過壓縮自身利潤空間轉移部分收益給供應商,所以若制造商的利他系數過大,勢必會讓制造商盈利大幅度減少甚至發生虧損,此時利他型制造商為了維持自身基本利潤,會將其利他系數控制在合理的較低水平.這表明制造商不可一味的采取利他行為,要根據市場情況實時反饋調整利他策略.

命題5～命題8 說明,1)與完全理性分散模式下的最優決策相比,當供應鏈成員存在利他偏好時,雙方成員的行為決策均會促使供應商生態研發努力程度的提高,并由此帶來產品綠色度的提升;反觀制造商的生態研發努力程度僅僅受到供應商利他行為的促進作用;2)就批發價和零售價來說,供應商利他比制造商利他更能夠有效的減緩供應鏈的雙重邊際效用,帶來更大的社會福利;3)相比于其他四種決策模式,集中決策模式下的產品綠色度、生態研發努力程度、零售價格以及系統總利潤均是最優的;4)利他模式下的產品綠色度和系統總利潤受供應商利他系數和制造商利他系數的雙重影響,所以雙方利他和單方利他之間沒有絕對的優劣之分,和各成員利他系數有關,所以如何確定各成員的利他系數使系統總績效得到最大程度的提高是我們關注的重點問題;當系統納入利他機制后雖不能對供應鏈完全協調但和分散決策模式下相比,在一定程度上實現了帕累托改進;5)三種利他模式間的供應鏈總利潤的對比分析很難得出解析解,所以用后文算例得出.

以上的管理學啟示是,在分散決策模式下,供應鏈成員均只考慮自身利潤,沒有考慮供應鏈整體效用,導致供應鏈績效最小,盡管集中模式下的產品綠色度、生態研發努力程度、產品價格以及系統總利潤均達到最佳狀態,但這種情況在現實生活中一般是不存在的,所以供應鏈各成員應該充分考慮利他行為,選擇互惠合作之路,盡可能的改善供應鏈績效;容易看出,供應商利他偏好對供應鏈績效的正向影響更為顯著;值得指出的是,制造商利他偏好并沒有降低供應鏈的雙重邊際效應,但提高了產品綠色度和系統總利潤,鑒于此,企業應該采取積極措施提高供應商利他系數,與此同時,將制造商利他系數控制在合理范圍內,力求供應鏈績效得到最大程度的提高.

4 數值算例

本節通過數值算例進一步驗證分析前文結論,此外上節中一些尚未比較出來的結論,也會在本節中進行分析.設定參數a=10;ηS=5;ηM=6;b=0.8;ρ=0.1;θ=1;σ=0.2;E0=5;φM=0.3;φS=0.5.

4.1 五種決策模式下產品綠色度時間軌跡圖

給定供應商與制造商利他行為偏好分別為φS=0.5;φM=0.3,初始產品綠色度分為E0=5和E0=25 兩種情況,分析五種決策模式下產品綠色度的時間演變路徑以及穩態間的比較.

圖1 和圖2 說明,當產品綠色度初始值較低(E0=5)時,通過供應鏈成員的生態研發努力,使其得到優化,三種決策模式下的產品綠色度都呈現逐漸遞增長并最終趨至穩態的現象;當產品綠色度初始值較高(E0=25)時,三種決策模式下的產品綠色度均逐漸遞減,但隨著生態研發努力的投入,使其衰減狀況得以緩解,最終趨至于穩態;由圖可知,無論產品綠色度的初始值如何,同一決策模式下的產品綠色度都會趨于同一穩態,這表明,初始產品綠色度不會影響最終的產品綠色度狀態;其中穩態時(EC∞＞EFA∞＞EN∞),集中模式下的產品綠色度始終是最高的可視其為參考上限,分散模式下的產品綠色度最低可視為參考下限,這是由于,集中決策模式下雙方處于完全合作狀態,內部成員間不發生轉移支付,存在更多的資金進行生態研發,但這種情況在實際運作過程中很難實現,分散模式下供應鏈成員間具有完全理性,只考慮自身利潤,雙方都不愿犧牲自己的利益主動提升生態研發程度以提高產品綠色度,這種狀況在現實生活中普遍存在,需要進行帕累托改進;在分散決策模式的基礎上供應鏈系統納入利他機制后,考慮利他行為的三種決策模式均比分散模式下的產品綠色度有所提升,可見供應鏈成員的利他行為偏好會提升產品綠色度,可以對供應鏈最優生態研發努力策略進行協調.另外,需要指出的是,圖2 中三種利他模式下的產品綠色度大小關系不具有參考價值,而是由各成員具體的利他系數決定.

圖1 三種決策模式產品綠色度穩態圖Fig.1 Product greenness steady state of three decision modes

圖2 五種決策模式下產品綠色度時間軌跡圖Fig.2 Time trajectory map of product greenness under five decision modes

4.2 利他偏好對成員生態研發努力程度的影響

給定初始產品綠色度(E0=5),分析綠色供應鏈中成員為提升產品綠色度而做出的生態研發努力如何受成員利他偏好的影響.

圖3 和圖4 說明,在C 決策模式下,供應鏈各成員的生態研發努力程度均是最高的,N 決策情形下最低,而當在此基礎上納入雙方利他機制時,供應商和制造商的生態研發努力程度均有大幅度的提升.

圖3 供應商生態研發努力程度Fig.3 Supplier’s level of ecological research and development effort

圖4 制造商生態研發努力程度Fig.4 Manufacturer’s level of ecological research and development effort

需要指出的是,當供應商利他系數足夠大(φS=1.0),此時無論制造商利他系數如何變化,FA 決策模式下的供應商和制造商生態研發努力程度均能達到集中模式下的生態研發水平,這表明,供應商利他偏好對成員的生態研發努力程度有顯著的促進作用;具體來講,雙利他模式下的供應商生態研發努力程度優于單利他模式,容易得出,供應商的生態研發努力程度受供應商和制造商利他偏好的雙重正效應,而FS 和FM 兩種單利他決策模式下的供應商生態研發努力程度的大小關系會因各成員利他系數的不同而有所差別;反觀圖4 可得,FA 與FS 決策模式下的制造商生態研發努力程度相差無幾,這表明FA 決策模式下的制造商生態研發努力主要受供應商利他系數的影響,而自身的利他偏好對其的影響很小,且當系統只考慮制造商利他偏好時,制造商利他系數對其自身的生態研發努力完全沒有影響,由此可以得出,制造商對自身的生態研發努力程度的影響與供應商利他程度有關.其原因在于,供應商是供應鏈渠道中的領導者,制造商只能被動的根據供應商所做的決策制定相應的策略,即供應商的利他偏好可以直接影響供應鏈各成員的生態研發成本,而制造商利他則是建立在接受供應商最優策略的基礎上影響供應鏈,又因為此利他行為本就在壓縮自身利潤空間,所以制造商要保證有利可得,其利他系數必須控制在一定范圍內,基于此,制造商利他系數對供應鏈成員生態研發努力的促進作用有限且與供應商利他程度有關.

此算例分析給出的管理學啟示是,供應鏈系統應充分考慮成員的利他行為偏好,尤其應該重視供應商利他行為偏好對成員生態研發努力程度的正向激勵作用,并根據實際情況選擇雙利他行為機制還是單利他行為機制,同時還要分別確定供應商和制造商合理的利他程度,這有助于帶動供應鏈成員進行生態研發的積極性,進而提高產品綠色度.

4.3 五種模式下綠色供應鏈系統利潤的比較

假設E0=5;φS=0.5;φM=0.3,比較五種決策情形下綠色供應鏈系統總利潤.

圖5 說明,無論哪種決策模式,綠色供應鏈系統的總利潤均呈逐漸增加趨勢并最終達到一個相對穩定狀態;在C 決策模式下,由于供應鏈成員之間完全合作而不發生內部支付轉移,充分考慮系統的整體效用,使供應鏈整體長期利潤達到最佳狀態,然而,社會行為人都是理性且自私的,這種情形一般很難實現;分散模式下的供應鏈成員完全理性,以實現自身利益最大為決策目標,均不試圖提高供應鏈系統整體績效,導致供應鏈利潤最低,因此,將供應鏈系統納入利他行為可視作對N 決策模式的一種改進策略,以期供應鏈實現帕累托改進;具體來講,成員的利他偏好有助于供應鏈總利潤的提升,其中,供應商利他偏好的促進作用尤為顯著,在一定條件下,FS 決策模式下的供應鏈長期利潤會出現優于FA 和FM 模式的情形,其原因在于,供應商處于綠色供應鏈的主導地位,有更多的主動權,更能推動供應鏈系統正向發展,制造商處于被動地位,其利他程度有一定限制且其促進作用有限.總的來說,供應鏈雙方利他行為能夠促使系統長期利潤有所提高,實現經濟優化.

圖5 五種模式下供應鏈系統利潤Fig.5 Supply chain system profit under five modes

4.4 利他偏好對綠色供應鏈的影響

1)首先分析供應商和制造商利他偏好對綠色供應鏈總利潤的影響,如圖6所示.

圖6 供應鏈成員利他系數對FS,FM 和FA 決策模式下的總利潤的影響Fig.6 The influence of supply chain member altruism coefficient on total profit under FS,FM and FA decision models

圖6 分別給出FS,FM 以及FA 決策模式下的總利潤受供應鏈成員利他系數影響的軌跡圖.圖6(a)和圖6(b)分別是FA 決策模式的兩種特殊形式,容易得出,當只考慮供應商利他或者制造商利他時,供應鏈總利潤均隨著成員利他系數的增加而增大;由圖6(c)可以看出,供應鏈成員的利他偏好同時存在時,雙方對系統總利潤的影響軌跡有所差別.其中,當制造商利他系數固定時,供應鏈總利潤隨著供應商利他系數的增加而增加;當供應商利他程度較低且固定時,制造商的利他行為可以看做是對供應商利他行為的補充策略,共同正向影響系統整體利潤;而當供應商利他程度較高且固定時,如果制造商的利他系數增加,則意味著制造商自愿接受更高的批發價,又為了維持自身的基本利潤,就會縮減更多的生態研發成本且會提高產品零售價,使產品對消費者的吸引力降低,在一定程度上反而會削減供應鏈整體利潤,事實上,此時制造商利他偏好對供應鏈整體利潤的影響作用很小甚至可以忽略不計.綜上表明,供應商成員的利他行為偏好可以使供應鏈進行帕累托改進,但是制造商的利他系數不是越高越好,還與供應商利他程度有關,所以在提高供應商利他系數的同時將制造商利他系數控制在較低水平,綠色供應鏈整體利潤反而能夠得到最大程度的提高.

2)其次,分析了供應商和制造商利他偏好對產品綠色度的影響,如圖7所示.圖7 分別給出了FS、FM 以及FA 決策模式下的產品綠色度受供應鏈成員利他系數影響的軌跡.

圖7 供應鏈成員利他系數對FS,FM 和FA 決策模式下產品綠色度的影響Fig.7 The influence of supply chain member altruism coefficient on product greenness under FS,FM and FA decision models

由圖7(c)可以看出,供應鏈成員均具有利他偏好時,供應商利他偏好和制造商利他偏好對產品綠色度的影響有所差別;其中,當制造商利他系數固定時,供應鏈產品綠色度隨著供應商利他系數的增加而增加;當供應商利他偏好較小且固定時,制造商利他偏好正向影響供應鏈產品綠色度,而當供應商利他偏好較大且固定時,制造商利他系數增大反而會降低產品綠色度.事實上,此時制造商利他偏好對供應鏈產品綠色度的影響作用很小甚至可以忽略不計.這表明制造商利他系數不能一味的增大還要考慮供應商的利他程度.由于圖7(a)和圖7(b)決策模式均是FA 決策模式的特殊形式,容易看出,兩種決策模式下的產品綠色度均隨著利他系數的增加而增大,驗證圖7(c)所得結論.具體來講,供應商利他系數較小時,制造商的利他行為可以看做是對供應商利他行為的補充策略,共同提高產品綠色度;而當供應商利他系數較大時,如果制造商的利他程度增加,即制造商自愿接受更高的批發價,但其為了維持自身的基本利潤就會縮減更多的生態研發成本,在一定程度上反而會降低供應鏈產品綠色度.因此,在提高供應商利他系數的同時將制造商利他系數控制在較低水平,產品綠色度反而能夠得到最大程度的提高.

3)為了更全面地考察FA 決策模式下各成員利他程度對供應鏈行為決策的影響,表2 作為補充給出成員不同利他系數的組合,即供應商和制造商分別采取不同利他態度時,供應鏈中各成員生態研發努力程度、制造商零售價、供應商批發價、產品綠色度以及利潤穩態值的變化.需要指出的是,在此算例情形下,為保障雙方利他決策模式下的供應商不發生虧損,即w ＞0,p-w ＞0 可得制造商利他系數和供應商利他系數的關系必須滿足.

表2 C 決策模式下關鍵參數的敏感度分析Table 2 Sensitivity analysis of key parameters in C decision mode

由表5 可得,1)綠色供應鏈總利潤隨著供應商利他系數的增加而增大,而制造商利他行為對系統總利潤的影響與供應商利他程度有關,具體結論由上節已得出;供應商利潤隨著供應商利他系數的增加而增大,但當供應商利他系數超過一定的范圍就會對自身的利潤產生負面影響,反觀制造商利他偏好始終不利于制造商自身利潤的增長,另外,值得指出的是,供應鏈一方的利他行為對另一方的利潤都具有促進作用;2)本節驗證了上文比較靜態分析和對比分析中得出的有關結論.

表5 成員利他偏好對供應鏈策略及績效的影響Table 5 The impact of altruistic preference on supply chain strategy and performance

以上的管理學啟示是,供應鏈成員的利他行為能夠對分散決策情形下的供應鏈績效進行帕累托改進,但一定程度上需要各成員犧牲部分自身利益來實現系統總利潤最大化;通過對比雙方利他行為對供應鏈最優策略和利潤的影響,處于供應鏈核心地位的供應商的利他行為更有助于供應鏈績效的提升,所以采取合理有效的激勵措施提升供應商利他程度,對于提高綠色供應鏈的運作效率非常重要,與此同時,還應該將制造商利他系數控制在較小取值范圍內,只有這樣才能最大限度的提高供應鏈整體利潤和產品綠色度.綜上所述,供應鏈成員的互惠利他行為是一種親社會性行為,在創造更多的社會福利和消費者剩余的同時,還可以更有效的保護生態環境.

5 結束語

本文構建了供應商居于主導地位的兩級綠色供應鏈,并運用微分博弈理論,研究了綠色供應鏈各成員存在利他偏好時的系統均衡策略,進而分析了利他行為偏好對產品綠色度和系統總利潤的影響.研究表明,1)供應鏈成員的利他偏好可以實現供應鏈效益的帕累托改善.2)供應商利他偏好在供應鏈中起著積極的主導作用,而制造商利他偏好對系統績效和決策的影響與供應商利他程度有關.供應鏈成員的利他偏好在一定程度上有其必要性和適度性,在提高供應商利他程度的同時將制造商利他系數控制在較低水平會使系統總利潤得到最大程度地提高,這一發現有利于企業找到合適的合作伙伴,形成一個良性供應鏈.3)產品綠色度是衡量供應鏈績效的重要指標,供應鏈成員的利他偏好對產品綠色度的影響與其對系統總利潤的影響基本一致.由此可見,綠色供應鏈成員的利他偏好作為一種親社會性偏好,不僅可以提高供應鏈整體經濟效益,而且可以提升產品的社會友好度.本文中的結論是在一定假設條件下得出的,推廣應用還需進一步驗證.此外,將綠色供應鏈成員的利他行為擴展到服務行業是下一步研究的方向.

附錄