考慮企業社會責任和風險規避的港口物流服務供應鏈協調

杜浩杰　劉偉　高志軍

摘要：針對一個二級港口物流服務供應鏈的協調問題，綜合考慮港口的風險規避行為和企業社會責任，使用條件風險值描述港口的風險規避行為，基于港口主導的Stackelberg博弈模型，提出收益共享與成本分擔的協調契約，探討港口的風險規避行為和企業社會責任對港口物流服務供應鏈利潤和協調的影響。結果表明：分散決策時，港口的風險規避行為導致服務提供商期望利潤減少，但港口承擔企業社會責任有利于提高供應鏈成員的期望利潤；當港口的風險規避水平在合理區間內時采用協調契約能夠實現供應鏈協調，但港口承擔過高的企業社會責任會導致協調失敗。

關鍵詞：港口物流服務供應鏈； 供應鏈協調； 需求不確定； 條件風險值（CVaR）； Stackelberg博弈

中圖分類號：? F550.6； F274文獻標志碼：? A

Port logistics service supply chain coordination considering

corporate social responsibility and risk aversion

DU Haojie， LIU Wei， GAO Zhijun

（College of Transport & Communications， Shanghai Maritime University， Shanghai 201306， China）

Abstract： For the coordination issue of a two-stage port logistics service supply chain， the paper considers the port risk aversion behavior and the corporate social responsibility， uses the conditional value-at-risk to describe the port risk aversion behavior， puts forward the coordination contract with revenue sharing and cost sharing based on the Stackelberg game model led by ports， and explores the impact of the port risk aversion behavior and the corporate social responsibility on the profit and coordination of the port logistics service supply chain. The results show that： when adopting decentralized decision， the port risk aversion behavior leads to the less expected profits of service providers， but that the ports undertake the corporate social responsibility is beneficial to the increase of the expected profits of the supply chain members; when the port risk aversion level is within a reasonable range， the coordination contract can be used to realize the supply chain coordination， but the excessive corporate social responsibility undertaken by ports can lead to the coordination failure.

Key words： port logistics service supply chain; supply chain coordination; uncertain demand; conditional value-at-risk （CVaR）; Stackelberg game

0 引 言

隨著港口的不斷迭代發展，港口的物流職能越來越系統化、集成化。港口通過整合航運企業、陸上運輸企業及其他物流服務提供商的優勢資源，為客戶提供集成化的物流服務，形成以港口為中心的港口物流服務供應鏈。作為物流服務供應鏈的一種特殊形式，其基本結構為功能型物流服務提供商（functional logistics service provider，FLSP）—港口—客戶。

承擔企業社會責任（corporate social responsibility，CSR）能夠促進企業之間相互激勵，增加社會業績和經濟業績［1］以及消費者剩余［2］。近年來，港口企業對CSR的關注度日益提升，河北港口集團、天津港、招商港口等先后發布CSR報告，從綠色環保、高效低碳、扶貧公益等方面對自身履行的CSR進行披露，積極搭建與利益相關方的溝通平臺。目前，對港口CSR的一些研究傾向于評價體系的建立和港口如何履行CSR的相關論述［3］，對港口物流服務供應鏈中的CSR問題研究較少。一些學者針對物流服務供應鏈中CSR的研究為本文奠定了基礎，譚春橋等［4］、段華薇等［5］、竇志武等［6］將CSR作為內生變量進行研究，通過研究CSR對市場需求的影響分析物流服務企業決策及收益的變化。本文同樣將CSR作為內生變量進行研究，認為CSR是企業的一種投資行為并承擔相應的成本。不同的是，在考慮CSR的同時還考慮了港口的風險規避行為。

供應鏈企業受消費者購買行為的影響，需求呈現一定的隨機性［7］。疫情以及全球經濟形勢變化給港口經營帶來了更多的不確定性。此外，物流服務供應鏈的運作以物流服務能力的供給為基礎，而服務具有無形、不可存儲等特點［8］，其在運作過程中上下游企業往往面臨需求不確定帶來的風險。已有學者對港口物流服務的需求不確定性進行了研究，如：趙旭等［9］通過構建需求不確定下的雙層規劃模型發現，港口供應鏈企業參與整合能夠降低供應鏈節點中斷帶來的風險；CHO等［10］論述了貿易保護主義和貿易沖突對港口物流服務需求的影響。然而，這些研究都沒有在港口物流服務供應鏈背景下討論港口所面臨的不確定風險，對供應鏈成員所面臨的風險也沒有進行量化。目前，對物流服務供應鏈風險的研究較為普遍，為本文的研究提供了參考。物流服務供應鏈風險來源于市場中斷［11］、需求更新［12］，以及運作過程中的不確定因素［13］，供應鏈成員對此會呈現出不同的風險態度：風險規避、風險中性和風險偏好，如WANG等［14］考慮了物流服務供應鏈成員不同風險態度的組合，研究不同風險態度組合下供應鏈成員決策的變化，但這些研究沒有對供應鏈成員所面臨的風險進行有效的度量。近年來，部分供應鏈領域的學者將條件風險值（conditional value-at-risk，CVaR）引入供應鏈領域，研究供應鏈成員所面臨的風險問題［15-18］。這些研究表明CVaR有著良好的計算特性，且能很好地度量供應鏈成員所面臨的風險。作為供應鏈的重要分支，一些學者開始運用CVaR研究物流服務供應鏈成員所面臨的風險問題，如：張廣勝等［19］使用CVaR測算港口在風險規避情形下的期望利潤，進而研究港口在風險規避下的采購策略；張涑賢等［20］通過CVaR度量風險規避型物流服務供應商所面臨的風險。受這些文獻的啟發，本文使用CVaR對港口所面臨的風險進行度量，確定港口合理的風險規避水平，分析港口承擔CSR對CVaR的影響。

當物流服務提供商具有一定的議價能力時，港口和物流服務提供商分別以各自利潤最大化進行決策，可能會導致雙重邊際效益，使整個供應鏈的利益受損。通過供應鏈協調契約機制能夠實現供應鏈上下游企業激勵目標一致，實現供應鏈成員企業利潤的帕累托改進。近年來一些學者對港口物流服務供應鏈協調問題進行了研究，如YANG［21］采用云計算技術優化港口物流服務供應鏈，通過協調契約實現供應鏈協調，但并未考慮港口面臨需求不確定時的風險態度，也沒有對CSR問題進行討論。王嘉浩等［22］認為物流服務需求擾動對分散決策下的港口物流服務供應鏈成員決策影響較大，集中決策和采用承運人聯盟模式能夠較好地降低這種影響。該文獻雖然考慮了需求不確定的情形，但未考慮需求不確定帶來的風險，也沒有采用契約實現港口物流服務供應鏈的協調。本文綜合考慮港口的CSR和風險規避行為，通過基于風險分擔的收益共享與成本分擔的協調契約實現港口物流服務供應鏈的協調。

綜上所述，目前針對港口物流服務供應鏈協調的研究中綜合考慮CSR和風險規避行為的較少。與現有研究不同，本文考慮港口承擔CSR并使用CVaR測算港口在需求不確定下的風險規避行為，分析分散和集中決策下供應鏈成員的最優決策，通過算例分析證明收益共享與成本分擔的協調契約能夠分散港口面臨的風險，實現供應鏈協調，并且討論港口承擔的CSR水平和風險規避水平對供應鏈成員決策、期望利潤和協調契約的影響。

1 問題描述與模型假設

考慮由一個港口和一個FLSP組成的二級港口物流服務供應鏈。港口能夠很好地識別并且整合市場需求，并根據市場需求從FLSP處購買所需的某一物流服務（如裝卸搬運服務或陸上貨物運輸服務），將其出售給客戶，由FLSP直接向客戶服務。港口和FLSP都是理性的，港口處于領導者的地位，港口與FLSP之間信息對稱。線性需求函數易于計算和分析，在物流服務供應鏈領域應用較廣，且一般認為市場需求與物流服務質量和CSR水平正相關［23-24］。因此，假設物流服務供應鏈面臨的市場需求D由固定市場需求d和隨機的市場需求波動x組成，D=d+x，其中d=a－bp+λy+εz。這里，a>0為基本市場需求，固定市場需求d在基本市場需求的基礎上受物流服務價格p、物流服務質量y和港口承擔的CSR水平z的影響，b、λ、ε分別為物流服務價格、物流服務質量、港口承擔的CSR水平的需求敏感系數。市場需求波動x在可預測的潛在需求區間［K，T］內服從概率密度函數為f（x）、累積分布函數為F（x）的均勻分布，其中K代表港口面臨的最低潛在需求，T代表港口所面臨的最高潛在需求。

在確認需求后，港口物流服務供應鏈的決策過程為：港口作為領導者首先確定CSR水平z和物流服務訂購量Q，并以價格p向市場出售物流服務。港口承擔CSR產生的成本為Cz=nz2/2，其中n為港口承擔的CSR水平的成本敏感系數。FLSP作為追隨者，在觀察到港口的決策后以物流服務質量y和價格w向港口出售數量為Q的物流服務。FLSP為了維持一定質量的物流服務產生的成本為Cy=my2/2，其中m為物流服務質量的成本敏感系數。

考慮港口的CSR和風險的物流服務供應鏈的決策過程見圖1，其中物流服務集成商（logistics service integrator，LSI）即為港口。

涉及的符號與變量說明：帶上標DC、IF、CC的變量分別表示在分散、集中、契約決策下的變量值；下標I、F分別指代港口和FLSP；πDCI、πCCI、πDCF、πCCF分別表示港口和FLSP在分散決策和契約決策下的期望利潤；πIF表示集中決策下供應鏈的總期望利潤。

2 基本模型

通過圖3b港口的風險規避系數與供應鏈成員期望利潤的關系可以發現：隨著港口接近風險中性，分散決策和契約決策下港口的期望利潤都增加，FLSP在契約決策下的期望利潤快速增長，表明契約決策下港口接近風險中性有利于FLSP獲得更高的期望利潤。結合圖2a可知，契約決策下FLSP只要保持一定水平的物流服務質量就可以獲得比分散決策下更高的期望利潤，表明協調契約會導致FLSP在物流服務質量方面努力不足。相反，FLSP在分散決策下的期望利潤卻不斷下降，結合圖2a可以發現原因：分散決策下隨著港口接近風險中性，FLSP傾向于提高自身的物流服務質量，從而承擔的物流服務質量成本增加，導致期望利潤不斷下降。

4.2 CSR對港口物流服務供應鏈的影響

令η=0.85，ε∈［0，20］，其余參數保持不變。通過數值仿真得出港口承擔的CSR水平的需求敏感系數ε與供應鏈成員決策變量和契約參數的關系（分別見圖4a和4b），以及ε與港口CVaR和供應鏈成員期望利潤的關系（分別見圖5a和5b）。

由圖4a可知，隨著市場需求對CSR的敏感度的提升，港口的CSR提升，分散決策和契約決策下港口對物流服務的訂購量增加，但FLSP的物流服務質量不受影響，與推論1（2）一致。通過圖4b可以發現，ε不會對協調契約的參數產生影響。

由圖5a可知：港口在契約決策下的CVaR大于分散決策下的CVaR，說明η=0.85時采用收益共享與成本分擔的協調契約能夠實現港口物流服務供應鏈協調；隨著ε的增大，契約決策下的CVaR比分散決策下的CVaR有更快的增長趨勢。結合圖4a發現，契約決策下當市場需求對CSR越敏感時，港口承擔更高的CSR能夠在給定的η下獲得更高的利潤。

由圖5b可知：隨著市場需求對CSR的敏感度的提高，港口物流服務供應鏈在集中決策和契約決策下的期望利潤都呈現增長趨勢。但當ε>10.236時FLSP在分散決策下的期望利潤將會大于在契約決策下的期望利潤，此時FLSP傾向于退出契約，港口物流服務供應鏈不能協調。即使FLSP繼續參與契約，但當ε>15.362時港口不能獲得比分散決策下更多的期望利潤，港口也會終止契約。結合圖4a和圖4b可以發現其中的原因：契約決策下當ε不斷增大時港口傾向于承擔更高的CSR來進一步刺激市場需求，而此時的成本分擔率仍處于較低水平不變，FLSP分擔的CSR成本將會增大，因此FLSP在觀察到港口承擔的CSR不斷提高時，預期到自己的成本壓力較大，將在ε>10.236時傾向于退出收益共享與成本分擔的協調契約。當ε>15.362時港口迫于自身的成本壓力也不會促成契約達成。

5 結 論

研究承擔企業社會責任（CSR）并具有風險規避行為的港口物流服務供應鏈協調問題，發現：

（1）在分散決策下隨著港口接近風險中性，港口的條件風險值（CVaR）和期望利潤都會增加，但港口只愿意承擔一定水平的CSR，這導致功能型物流服務提供商（FLSP）不斷提升物流服務質量來增加市場需求，導致FLSP成本增加，FLSP整體期望利潤減少。分散決策下隨著市場需求對港口承擔的CSR的敏感度的提高，FLSP只需要保持一定的物流服務質量水平不變，此時港口傾向于承擔更高的CSR，也愿意訂購更多物流服務，因此供應鏈成員的期望利潤增加。

（2）當港口風險規避水平較低時采用收益共享與成本分擔的協調契約能夠實現港口物流服務供應鏈協調。然而，當港口逐漸接近風險中性時契約參數不斷減小，契約的協調作用減弱。當契約決策下的CVaR小于分散決策下的CVaR時，港口不會促成協調契約，契約失效。市場需求對CSR的敏感度不會影響契約參數，隨著

市場需求對CSR的敏感度的增加，供應鏈成員的期望利潤以及港口的CVaR都會得到提升，當市場需求對CSR的敏感度過高時，迫于成本壓力FLSP將會退出契約，契約失效。

參考文獻：

［1］LEE W J， CHOI S U. Internal and external corporate social responsibility activities and firm value： evidence from the shared growth in the supply chain［J］. Borsa Istanbul Review， 2021， 21： S57-S69. DOI： 10.1016/j.bir.2021.02.007.

［2］范建昌， 倪得兵， 唐小我， 等. 產品責任、企業社會責任偏好與供應鏈中的質量-數量協調［J］. 中國管理科學， 2019， 27（1）： 85-98. DOI： 10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2019.01.009.

［3］匡海波， 駱嘉琪， 程躍輝， 等. 中國港口運輸業企業社會責任評價與建議［J］. 世界海運， 2019， 42（6）： 1-11. DOI： 10.16176/j.cnki.21-1284.2019.06.001.

［4］譚春橋， 李波， 崔春生. 公平關切下考慮企業社會責任的物流服務供應鏈協調［J］. 控制與決策， 2020， 35（7）： 1717-1729. DOI： 10.13195/j.kzyjc.2018.1706.

［5］段華薇， 嚴余松， 張亞東. 考慮企業社會責任的物流服務供應鏈定價與協調［J］. 控制與決策， 2016， 31（12）： 2287-2292. DOI： 10.13195/j.kzyjc.2015.1595.

［6］竇志武， 邵亞楠， 曹郅， 等. 考慮CSR的同城物流服務主體利潤協調研究［J］. 公路交通技術， 2021， 38（5）： 129-137. DOI： 10.3969/j.issn.1002-0268. 2021.05.016.

［7］孫琦， 馬騁， 柏慶國. 基于風險偏好的供應鏈企業社會責任投入與定價策略研究［J］. 運籌與管理， 2021， 30（4）： 47-53. DOI： 10.12005/orms.2021.0108.

［8］JU Y J， WANG Y， CHENG Y， et al. Investigating the impact factors of the logistics service supply chain for sustainable performance： focused on integrators［J］. Sustainability， 2019， 11： 538. DOI： 10.3390/su11020538.

［9］趙旭， 張匯妍， 黃瑞. 節點中斷與需求不確定下的港口供應鏈整合［J］. 交通運輸系統工程與信息， 2021， 21（3）： 34-39. DOI： 10.16097/j.cnki.1009-6744.2021.03.004.

［10］CHO J， HONG E K， YOO J， et al. The impact of global protectionism on port logistics demand［J］. Sustainability， 2020， 12： 1444. DOI： 10.3390/su12041444.

［11］CHOI T-M. Facing market disruptions： values of elastic logistics in service supply chains［J］. International Journal of Production Research， 2020， 59（1）： 286-300. DOI： 10.1080/00207543.2020.1722861.

［12］LIU W H， WANG M L， ZHU D L， et al. Service capacity procurement of logistics service supply chain with demand updating and loss-averse preference［J］. Applied Mathematical Modelling， 2019， 66： 486-507. DOI： 10.1016/j.apm.2018.09.020.

［13］張廣勝， 王艷玲. 考慮運作風險的物流服務供應鏈跨鏈協調機制研究［J］. 公路交通科技， 2019， 36（6）： 135-143. DOI： 10.3969/j.issn.1002－0268.2019.06.017.

［14］WANG S N， HU Z H. Green logistics service supply chain games considering risk preference in fuzzy environments［J］. Sustainability， 2021， 13： 8024. DOI： 10.3390/su13148024.

［15］YE F， LIN Q， LI Y N. Coordination for contract farming supply chain with stochastic yield and demand under CVaR criterion［J］. Operational Research， 2020， 20（1）： 369-397. DOI： 10.1007/s12351-017-0328-3.

［16］ZHU B L， WEN B， JI S F， et al. Coordinating a dual-channel supply chain with conditional value-at-risk under uncertainties of yield and demand［J］. Computers & Industrial Engineering， 2020， 139： 106181. DOI： 10.1016/j.cie.2019.106181.

［17］FAN Y H， FENG Y， SHOU Y Y. A risk-averse and buyer-led supply chain under option contract： CVaR minimization and channel coordination［J］. International Journal of Production Economics， 2020， 219： 66-81. DOI： 10.1016/j.ijpe.2019.05.021.

［18］LIU Z Y， HUA S Y， ZHAI X. Supply chain coordination with risk-averse retailer and option contract： supplier-led vs retailer-led［J］. International Journal of Production Economics， 2020， 223： 107518. DOI： 10.1016/j.ijpe.2019.107518.

［19］張廣勝， 劉偉. 考慮價格風險的物流服務供應鏈能力組合采購決策［J］. 計算機集成制造系統， 2019， 25（8）： 2109-2118. DOI： 10.13196/j.cims.2019.08.025.

［20］張涑賢， 欒佳敏. 基于CVaR的風險規避服務商質量保證策略［J］. 物流技術， 2020， 39（10）： 51-61. DOI： 10.3969/j.issn.1005-152X.2020.10.011.

［21］YANG J C. Construction and optimization of port logistics service supply chain based on cloud computing［J］. Journal of Coastal Research， 2019， 98（sp1）： 80-83. DOI： 10.2112/SI98-020.1.

［22］王嘉浩， 陳子根， 信聰穎， 等. 考慮需求擾動的港口物流服務供應鏈協調策略［J］. 大連海事大學學報，

2021， 47（4）： 47-55. DOI： 10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2021.04.006.

［23］郭英， 劉志學， 覃雪蓮. 考慮質量成本的物流服務供應鏈縱向整合策略研究［J］. 中國管理科學， 2022， 30（9）： 140-151. DOI： 10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2020.0757.

［24］LIU Y， LI J， QUAN B T， et al. Decision analysis and coordination of two-stage supply chain considering cost information asymmetry of corporate social responsibility［J］. Journal of Cleaner Production， 2019， 228： 1073-1087. DOI： 10.1016/j.jclepro.2019.04.247.

［25］LI B， HOU P W， CHEN P， et al. Pricing strategy and coordination in a dual channel supply chain with a risk-averse retailer［J］. International Journal of Production Economics， 2016， 178： 154-168. DOI： 10.1016/j.ijpe.2016.05.010.

（編輯 趙勉）

收稿日期： 2021-11-23

修回日期： 2022-03-17

基金項目： 國家社會科學基金（20&ZD070）

作者簡介： 杜浩杰（1996—），男，甘肅平涼人，碩士研究生，研究方向為現代物流管理，（E-mail）studyingdu@163.com；

劉偉（1959—），男，江蘇蘇州人，教授，博士，研究方向為物流系統設計與管理，（E-mail）weiliu@shmtu.edu.cn