公平關切下制造商主導的 雙渠道E-閉環供應鏈決策與協調模型

羅中馳遠 李芳

摘? 要：針對單個制造商、單個網絡平臺和單個零售商構成的雙渠道E-閉環供應鏈（E-CLSC），研究了供應鏈系統的最優決策及協調問題。在制造商不考慮公平關切的情況下，分別對集中決策和分散決策構建了博弈模型，并得出了最優決策;在制造商考慮公平關切的情況下，分析了分散決策下公平關切對各渠道成員最優決策的影響。研究表明，在制造商主導的雙渠道

E-CLSC中，制造商考慮公平關切，隨著公平關切程度的增加，網絡平臺銷售價格提高，傭金減少，導致回收率降低，零售價格提高，批發價格也提高，導致零售商利潤減少，網絡平臺利潤減少，制造商的利潤增加，供應鏈系統的整體利潤減少，所以供應鏈中存在公平關切不利于供應鏈的協調發展。為此，文章通過一個適用于三方的新型收益共享契約可以實現供應鏈系統的協調。最后通過算例仿真進行分析。

關鍵詞：E-閉環供應鏈（E-CLSC）;公平關切;制造商主導;協調模型

中圖分類號：F274? ? 文獻標識碼：A

Abstract： This paper studies the optimal decision-making and coordination of a dual channel E-CLSC composed of a single manufacturer， a single network platform and a single retailer. In the case that the manufacturer does not consider the fairness concern， the game model is constructed for centralized decision and decentralized decision respectively， and the optimal decision is obtained; when the manufacturer considers the fairness concern， the influence of fair concern on the optimal decision of each channel member under decentralized decision is analyzed. The results show that in the manufacturer led dual channel E-CLSC， the manufacturer considers the fairness concern. With the increase of the degree of fairness concern， the sales price of the network platform increases and the commission decreases， which leads to the decrease of the recovery rate， the increase of retail price and the increase of wholesale price， which leads to the decrease of retailer's profit， the decrease of network platform's profit， the increase of manufacturer's profit， and the whole supply chain system the profit is reduced， so there are fairness concerns in the supply chain， which is not conducive to the coordinated development of the supply chain. Therefore， the coordination of supply chain system can be realized through a new revenue sharing contract suitable for three parties. Finally， an example is given for analysis.

Key words： E-CLSC; fairness concern; dominated by manufacture; coordination model

0? 引? 言

科技的不斷發展使得網絡化程度不斷加深，制造商為尋求更好的發展模式，開始了線上銷售的新模式，利用網絡平臺的信息收集和整合能力銷售產品，逐漸形成了E-閉環供應鏈（E-CLSC）的新模式。在E-CLSC中，網絡平臺作為第三方參與者，能夠為制造商和消費者提供信息和交易等服務，并且能提供交易平臺。在回收廢舊品方面，它能夠為消費者提供更便利的渠道來反饋廢舊品信息，同時也能為制造商提供更快速的信息收集渠道，使制造商直接面向消費者進行回收，簡化了回收程序、提高了回收效率[1]。劉芳琳等[2]對現有的網絡回收平臺的調查統計得出，以第三方為建立主體的網絡回收平臺約占比84.3%。相較于傳統的第三方回收商的回收形式，第三方網絡回收平臺借助于互聯網可獲得的回收資源更廣，具備信息公開透明、可追蹤等優勢。

關于E-CLSC的研究和探索，國內外學者已經取得了一定的研究成果。Chiang等[3]對傳統渠道和電子渠道進行博弈分析，發現電子渠道下的批發價格會降低，從而達到協調。隨著互聯網的發展，作為第三方的網絡平臺開始出現。李春發等[4]針對消費者對新產品和再制造產品的不同價值感知分別構建由制造商、電商平臺主導的E-CLSC最優定價決策模型。王玉燕等[5]結合我國廢舊電子電器產品的回收問題，構建了由單一供應商和網絡平臺組成的E-CLSC，以此解決傳統廢舊產品回收過程中效率低下等問題。

隨著網絡平臺的快速發展，閉環供應鏈各企業的信息公開程度明顯加深，基于這樣的條件，企業開始通過收集信息了解自己在行業中的利潤水平，由此產生比較心理也開始關注公平性問題。在傳統的運營管理領域，決策者通常被認為是理性的，這意味著他們只關心自己的報酬，而不關心其他參與者的報酬。然而，越來越多的研究和文獻認為，供應鏈中的參與者可能會有公平性問題，尤其是當供應鏈系統中有一個領導者和幾個追隨者時[6-7]。在現有的研究中已經有大量的研究將公平關切因素作為決策變量加入閉環供應鏈中，曲朋朋等[8]為分析制造商公平關切行為對各決策者的均衡決策和效用影響，構建考慮制造商公平關切的閉環供應鏈網絡均衡模型。王文賓等[9]為了探究第三方回收商的公平關切行為， 構建了一個包含制造商、零售商、消費者和回收商的閉環供應鏈動態博弈模型，分析了回收商無公平關切行為情形、制造商考慮和不考慮回收商公平關切行為情形的三個決策模型。夏西強等[10]為分析公平關切對線上與線下銷售渠道決策行為和競爭策略的影響，構建了線上與線下銷售渠道的博弈模型。高文軍等[11]利用博弈理論對零售商公平關切下再制造閉環供應鏈定價決策、效率和公平度的動態演進進行了研究。曹曉剛等[12]在考慮閉環供應鏈成員公平關切的情形下研究成員及整個系統的差別定價最優決策與協調策略，通過比較公平中性與公平關切情形時的結果以分析公平關切對決策的影響。許民利等[13]構建了由再制造商和回收平臺組成的逆向閉環供應鏈，考慮了回收平臺的雙向公平關切和再制造商的公平關切，構建三種回收定價決策模型。以上研究均將公平關切加入了閉環供應鏈進行分析，進一步豐富了公平關切下的閉環供應鏈的理論基礎。

鮮有研究將公平關切與E-CLSC結合，王曉迪等[1]針對單個制造商和單個網絡平臺構成的E-CLSC，研究了供應鏈系統的最優決策及協調問題。王玉燕等[14]考慮網絡平臺的公平關切影響，對不同主導模式下的E-CLSC的銷售、回收進行研究，構建并分析了無公平關切制造商主導、無公平關切網絡平臺主導、考慮公平關切制造商主導、考慮公平關切網絡平臺主導的E-CLSC四種決策模式。但上述研究都是基于單一制造商和網絡平臺構建的模型，不符合如今網絡時代復雜的供應鏈模式。

綜上所述，鮮有研究將公平關切加入E-CLSC中，并且大多數關于E-CLSC的研究均是單一渠道的模型構建，不符合現實生活中復雜的市場環境，所以本文考慮將零售商加入單一渠道E-CLSC，構建由網絡渠道和傳統渠道組成的雙渠道E-CLSC，再將公平關切因素引入供應鏈決策中，探討模型的決策和協調問題。

1? 模型描述與基本假設

1.1? 模型描述

本文主要討論的是由單一制造商、網絡平臺和零售商組成的雙渠道

E-CLSC的決策和協調問題。在本模型中，制造商處于領導地位，分別通過網絡渠道和傳統渠道進行產品的銷售和部分回收。在網絡渠道上，一方面，制造商借助網絡平臺上架產品，消費者可在網絡平臺上進行消費。另一方面，制造商委托網絡平臺進行廢舊產品的回收，而后進行再制造。在傳統渠道上，制造商先將產品批發給零售商，然后零售商按照市場行情進行定價銷售。由于網絡平臺進行廢舊產品的回收，有著信息全面、受眾廣、可追蹤、成本低等優勢，所以本模型由網絡平臺主導回收。雙渠道E-CLSC的運作方式如圖1 所示。

1.2? 符號說明

（1）制造商生產新產品的單位成本c，生產再制品的單位成本為c，且c>c>0，Δ=c-c。

（2）制造商支付給網絡平臺的傭金為P。P為制造商通過網絡平臺每賣出一件產品需要支付給網絡平臺的費用。

（3）批發價格w，傳統渠道零售價格p，網絡渠道銷售價格p。

（4）下標n和l分別表示網絡平臺渠道和傳統渠道。假設a為市場的需求規模a>0;θ0<θ<1表示傳統渠道的客戶忠誠度，1-θ則表示網絡平臺的客戶忠誠度;b， b分別表示網絡渠道和傳統渠道的價格彈性系數。為了方便計算，這里b=b

=1。假設市場需求函數為網絡平臺銷售價格和零售價格的一次函數。 q和q分別是網絡渠道和傳統渠道的需求量，q=1-θa-p，q=θa-p。

（5）T為網絡平臺回收廢舊產品的回收率，0

（6）cT=kT，其中cT為網絡平臺進行回收和信息采集的成本，k代表規模參數。

本文不考慮差別定價，并且信息完全對稱，則網絡平臺、零售商和制造商的利潤函數為：

π=Pq-kT

π=p-wq

π=p-P-cq+w-cq+Tc-cq

為了保證模型有意義并符合實際，要求參數k足夠大，k>c-c/2;保證利潤表達式均有意義，則有w-c>0，p>w，p-P-c>0;保證消費者對產品的需求均大于零，則有θa-p>0，1-θa-p>0。

2? 不考慮公平關切下制造商主導的雙渠道模型

本模型中不考慮公平關切的情況時，分別建立集中決策和分散決策的決策模型，下標m，n，l分別代表制造商、網絡平臺、零售商的決策情形，下標c，d分別代表集中和分散決策情形，上標*代表最優決策。

2.1? 集中決策

集中決策下制造商、網絡平臺和零售商都以供應鏈系統利益最大化為決策目標，決策問題為：

π=π+π+π=aθ-pp-c+a-θ+a-pT-1c-Tc+p-kT

由=0，=0，=0可得最優的p、p、T：

p=aθ+c， p=-， T=

將以上p、p、T代入集中決策利潤表達式則得到最優供應鏈系統利潤：

π=+c-aθ

2.2? 分散決策

本博弈模型中，制造商、網絡平臺、零售商都是獨立的博弈決策者且都以自身的經濟利益達到最大化為目的來進行博弈決策;其中制造商、網絡平臺、零售商之間的博弈模型為Stackelberg主從博弈[14]，制造商為博弈的主要領導者，其他兩方為跟隨者。具體的博弈方式和順序為：制造商決定網絡渠道銷售價格、傳統渠道批發價格，網絡平臺根據網絡渠道銷售價格確定自己的傭金和回收率，零售商根據批發價格確定零售價格。

制造商利潤：

π=w-caθ-p+a1-θ-p-c+p-P+Tc-ca1-θ-p? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（1）

網絡平臺利潤：

π=Pa1-θ-p-kT? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （2）

零售商利潤：

π=p-waθ-p? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （3）

根據逆向求導法，由=0求出分散決策下的零售價格p，將p代入式（1）中，再由=0、=0得到銷售價格p和最優批發價格w，將p代入式（2）中，由=0、=0得到最優傭金P和最優回收率T，將w代入p得最優零售價格p，將p和T代入p得到最優銷售價格p，最后將以上均衡結果代入式（1）、式（2）、式（3）以及式（1）+式（2）+式（3）得到三方最優利潤π、π、π以及系統最優利潤π，具體結果如表1所示。

比較集中決策和分散決策的最優結果，可得結論1。

結論1? pT，π<π。

證明? 因為θa-p>0，所以有θa-c>0，則有p-p=c-aθ<0。

因為k>Δ/2，1-θa-p>0，1-θa-c>0，則有：

p-p=<0，T-T=->0

π-π=-+-c-aθ，因為k>Δ/2，令Δ=2k-δ， 其中δ趨近于無窮小，則π-π

=-+-c-aθ， π-π=-Δ-<0，所以可得π-π<0。

由此可見，與集中決策相比，分散決策下的零售價格和網上銷售價格增加，回收率下降，兩個渠道的銷售量均減少。價格的增加會導致銷量和回收率減少，這符合消費市場的一般規律。并且分散決策的供應鏈總體利潤低于集中決策的供應鏈總體利潤，這說明在本文的模型中，集中決策優于分散決策。

3? 考慮公平關切下制造商主導的雙渠道模型

在本模型中，考慮公平關切的情形下，下標m，n，l分別代表制造商、網絡平臺、零售商的決策情形，下標λ， μ代表考慮公平關切，上標*代表最優決策情形。

本模型考慮E-CLSC三方的公平關切行為：制造商考慮公平關切，網絡平臺和零售商有接受公平關切的傾向。則制造商的決策函數為：

U=π-λπ-π-uπ-π? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （4）

式中λ、u分別表示制造商對零售商和網絡平臺的公平關切程度，0≤λ， u≤1， λ， μ越接近0表示公平關切程度越低，λ， μ越接近1表示公平關切程度越高。

同分散決策的求解思路類似，考慮公平關切模型也同樣采用逆向歸納法求解，由于零售商不考慮公平關切，所以仍然將分散決策下p=aθ+w代入式（4）可得：

U=Δ-aθ-1+p-c+p-P-TΔaθ-1+p-w-aθw-c+uaθ-1P+kT+Pp-λw-aθ? ? ? （5）

由=0，=0得到銷售價格p和最優批發價格w，將w代入p得最優零售價格p，再將p代入式（2），由=0、=0得到最優傭金P和最優回收率T，將P和T代入p得最優銷售價格p，最后將以上均衡結果代入式（1）、式（2）、式（3）以及式（1）+式（2）+式（3）得到三方最優利潤π、π、π以及系統最優利潤π，具體結果如表1所示。

其中：Δ=aθ-1+c， Δ=λ+u+1，Δ=λ+2u+1， Δ=3λ+2μ+2， Δ=aθ-1c。

結論2? 在考慮公平關切情況下，最優網絡銷售價格p受雙參數影響，關于λ負相關，關于u正相關。

證明? 由aθ-1+c<0，可得：

=<0，=->0

推論2? 本模型中網絡平臺是優勢企業，制造商對網絡平臺的公平關切程度越高，越容易產生“嫉妒”心理，會提高產品在網絡平臺的銷售價格，以期提高自身的利潤水平。

結論3? 在考慮公平關切情況下，最優傭金P，T受雙參數影響，均關于λ正相關，關于u負相關。

證明? 由aθ-1+c<0，c-c>0，可得：

=->0， =-<0， =->0， =-<0

推論3? 制造商對網絡平臺的公平關切程度越高，會因為網絡平臺的利潤高于自己而消極對待供應鏈公平，會減少給網絡平臺的傭金，以期減少網絡平臺的利潤，獲得公平性。

結論4? 在考慮公平關切情況下，最優零售價格p和最優批發價格w受雙參數影響，關于λ正相關，關于u負相關。

證明? 由aθ-c>0，可得：

=>0，=<0，=>0，=<0

推論4? 零售商在供應鏈中處于弱勢的地位，制造商對零售商的公平關切程度越高，會提高零售商的零售價格，但由于對自身利益的過度關注，又提高了產品的批發價格，以保證自己的利潤不會減少。

結論5? 在考慮公平關切情況下，最優零售商利潤π受雙參數影響，關于λ負相關，關于u正相關。最優網絡平臺利潤π受雙參數影響，關于λ正相關，關于u負相關。

證明

=-<0， =>0， =->0， =-<0

推論5? 零售商和網絡平臺的利潤都因為制造商公平關切程度的增加而有所減少，可見在制造商主導、關注公平關切的情形下，制造商會以自身利益最大化為決策目標，協調供應鏈公平的效果并不好。

結論6? 由計算可得，當λ=0， μ=0時，考慮公平關切和不考慮公平關切下的最優制造商利潤和最優供應鏈總利潤相等，即π=π，π=π。關于最優制造商利潤和最優供應鏈總利潤的雙參數相關性證明，由于表達式過于繁瑣，本文會在模型分析的仿真分析中更加直觀地體現結果。

以上結論均有當λ=0， μ=0時，考慮公平關切與不考慮公平關切的最優決策保持一致，這說明公平關切模型的正確性，當供應鏈中不存在公平關切時，等同于不考慮公平關切的分散決策。

4? 模型分析

4.1? 數值分析

對θ進行靈敏度分析，滿足假設條件：k>c-c/2，w-c>0，p>w，p-P-c>0，θa-p>0，1-θa-p>0。參照文獻[1]、[4]、[14]并結合本文實際情況設置參數為：a=100， k=200， c=10， c=6，分析結果如表2所示。

表2中“—”代表結果趨近于0，可以不予考慮。由上述數據可知，無論θ取值如何，集中決策下供應鏈總利潤總是比分散決策下供應鏈總利潤高，在不考慮公平關切情況下，集中決策優于分散決策，這與第2節結論1的證明結果一致。表中數據所有pT，π<π，這與第2節證明完全符合。在分散決策下，隨著θ的增加，最優銷售價格p減少，最優零售價格p增加，最優回收率T減少，最優批發價格w減少，最優傭金p減少，最優網絡平臺利潤π減少，最優零售商利潤π和最優制造商利潤π均增加，由此可知，顧客對傳統渠道的忠誠度增加，網絡平臺的利益就會受損，進而導致閉環供應鏈總體利潤減少，所以供應鏈決策時應該提高網絡平臺在供應鏈中的地位，提高客戶對網絡平臺的忠誠度，適當地降低客戶對零售商的忠誠度，這也符合現實情況，本論文考慮公平關切的情形下θ取0.4。

4.2? 仿真分析

為了驗證考慮公平關切情形下結論的正確性，對模型進行仿真分析，參照上述的參數假設并結合結論，設置參數為：a

=100，k=200，c=10，c=6，θ=0.4，仿真結果如圖2所示。

圖2展現了考慮公平關切的情況下雙渠道E-CLSC的決策模型，網絡平臺利潤隨著λ的增大而增大，隨著u的增大而減少;零售商利潤、制造商利潤和供應鏈總體利潤隨著λ的增大而減少，隨著u的增大而增大。通過以上仿真結果可知，雖然制造商考慮公平關切，但是對供應鏈的公平性呈“消極”的態度，并沒有對網絡平臺和零售商展現出公平性，只是為了實現自己的利潤最大化。

通過與分散決策相比，結合結論2～6以及推論2～5，考慮公平關切的情況下，由于網絡平臺在供應鏈中屬于優勢企業，利潤高于制造商，所以制造商對網絡平臺產生了“嫉妒”的心理，于是提高了產品在網絡平臺上的銷售價格，減少了付給網絡平臺的傭金，傭金的減少使得網絡平臺在再制品回收上投入減少，導致回收率下降。制造商在傳統銷售渠道公平關切的表現是鼓勵零售商提高零售價格，以期提高零售商的利潤，增加供應鏈的公平性，但是制造商也適當的提高了批發價格，而且由于對零售商銷售產品的過度樂觀和對自身利潤最大化的過度關注，制造商將批發價格的上調幅度調整高于了零售價格的上調幅度，這在無形中損害了零售商的利潤。所以在考慮公平關切的情況下，制造商產生的“嫉妒”心理和對自身利潤最大化的過度關注，在一定程度上影響了供應鏈的公平性，另外制造商在供應鏈中的主導地位會主導供應鏈系統決策對自己有利，從而損害了其他各方的利益。以上結果表明，制造商考慮公平關切，網絡平臺和零售商有接受公平關切傾向的情況下，只對制造商有利，對網絡平臺和零售商，乃至對整個供應鏈都是沒有好處的。

5? 協調模型

在新型收益共享契約的協調模型中，下標m，n，l分別代表制造商、網絡平臺、零售商的決策情形，下標α， β代表新型收益共享契約協調模型，上標*代表最優決策情形。

由上述的仿真分析可得，制造商存在公平關切并不有利于供應鏈的協調發展，所以本文設計了一種適用于三方的新型收益共享契約，以此來協調考慮公平關切下供應鏈各方的利益，增加供應鏈的公平性。新型收益共享契約的原理：對制造商的銷售收入進行利益再分配，制造商保留αpq的銷售收入，零售商持有βpq的占比，網絡平臺占有1-α-βpq的比例，以此來對供應鏈各方的利潤進行再分配，以下是用新型收益共享契約來協調考慮公平關切情形下的最優決策模型：

π=Pq-kT+1-α-βpq

π=p-wq+βpq

π=αp-P-cq+w-cq+Tc-cq

同2.2節分散決策的求解過程類似，采用逆向歸納法求解此模型，模型中參數a=100，k=200，c=10，c=6，θ=0.4，為證明協調模型有較強的適應性，令λ=0.5， μ=0.5，由參數試錯法可得，0<α， β≤0.5，仿真結果如圖3所示。

由圖3可知，與分散決策相比，新型收益共享契約下的零售商利潤增加，網絡平臺利潤有增加的部分也有減少的部分，制造商利潤總體減少，供應鏈系統利潤總體增加。這說明新型收益共享契約對制造商起到了制約的作用，也對供應鏈中屬于優勢方的網絡平臺起到了約束的作用，而使得供應鏈中處于弱勢地位的零售商的利潤增加，供應鏈系統利潤增加，很好地協調了雙渠道E-CLSC。為了更直觀地了解協調模型的可行性，確定分散決策下制造商、網絡平臺和零售商對供應鏈系統利潤的貢獻比例，制造商的貢獻比例為272/644=0.42，零售商的貢獻比例為56.25/644=0.09，則網絡平臺貢獻比例為0.49，所以這里假設α

=0.4，β=0.1，1-α-β=0.5，則π=325.744，π=122.697，π=305.075，π=753.516，相比于分散決策下的情形，制造商、網絡平臺和零售商的利潤均有所增加，供應鏈整體利潤有了較大幅度的增加，這說明新型收益共享契約起到了協調的作用，并且供應鏈系統可以根據不同的市場情況設定不同的共享比例α，β，1-α-β來實現供應鏈的協調。

6? 結束語

公平關切廣泛存在于各種供應鏈系統中，公平關切的存在意味著供應鏈成員關注公平性，供應鏈主導者可能會犧牲自己的利益來換取供應鏈的公平，以期提高供應鏈成員的積極性，可以起到協調供應鏈系統的作用，但是在現實中，公平關切往往會讓成員意識到不公平的存在，產生“嫉妒心”，供應鏈主導者也會摒棄公平關切并且以自身利益最大化為目標，最終導致供應鏈整體利益受損。本文針對單一制造商、網絡平臺和零售商構建的雙渠道E-閉環供應鏈（E-CLSC），研究了集中決策、分散決策以及考慮公平關切下的分散決策的最優決策與協調模型。研究表明：（1）在不考慮公平關切情況下，集中決策總是優于分散決策。（2）制造商考慮公平關切，網絡平臺和零售商有接受公平關切傾向的情況下，只對制造商有利，對網絡平臺和零售商，乃至對整個供應鏈都是沒有好處的。制造商處于供應鏈的主導地位，考慮公平關切時消極對待，決策時只考慮了自身的利益最大化，使得網絡平臺和零售商的利潤減少，最終也導致了供應鏈整體利潤的減少。（3）通過本文設計的適用于三方的新型收益共享契約可以實現考慮公平關切下雙渠道E-CLSC的協調，通過共享制造商的網絡渠道銷售收入，由供應鏈各主體協商決定共享比例α，β，1-α-β來制定協調模型，結論表明供應鏈系統實現了協調。并且供應鏈可以根據不同的市場情況設定不同的共享比例α，β，1-α-β來實現供應鏈的協調。

本文只考慮了單一制造商與單一零售商和網絡平臺的“一對多”的雙渠道E-CLSC的情況，對于實際市場存在的“多對多”的情形，并未涉及，有待進一步的研究。另外在考慮公平關切時，只考慮了制造商作為公平關切的實施者，網絡平臺和零售商作為公平關切的接收者的“一對多”的情況，而實際市場中存在的“多對多”的公平關切情形并未涉及，這將是下一步研究的重點。

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