零售商再制造的闭环供应链回收渠道选择

肖亚倩，赵 静，李 丹

(1. 天津工业大学 理学院，天津 300387；2. 天津工业大学 机械工程学院，天津 300387)



零售商再制造的闭环供应链回收渠道选择

肖亚倩1，赵 静1，李 丹2

(1. 天津工业大学 理学院，天津 300387；2. 天津工业大学 机械工程学院，天津 300387)

研究了零售商再制造的闭环供应链定价与废旧品的回收渠道选择问题.分别在三种不同回收模式(即零售商回收、第三方回收、零售商与第三方同时回收)下建立了零售商主导的Stackelberg博弈模型，对定价与回收量决策给出相应的博弈均衡解，并对结果进行了比较分析.结论表明, 双回收渠道总是比单回收渠道对零售商，消费者和整条供应链有利，但对制造商不利；当零售商回收价格与回收量转换率和第三方回收成本与回收量转换率增大时，制造商最大利润将会增加而零售商最大利润和供应链总利润均会减少.

闭环供应链；零售商再制造；定价；回收渠道选择

在资源危机和环境污染的双重压力下，再制造引起了政府、企业等越来越多的关注.闭环供应链是企业进行再制造的实现方式，使资源—生产—消费—废弃的开环过程变为资源—生产—消费—再生资源的闭环反馈式[1].一些制造商(如施乐，柯达等)通过实施再制造闭环供应链管理，获取了更多的利润.在我国，建筑机械需求的不断增大为更接近市场需求的零售商进行产品再制造提供可能，如千里马机械股份有限公司在销售斗山系列、临工系列、山猫系列的工程机械机时也进行再制造销售再制造产品千里马系列机械机.零售商再制造为闭环供应链提供了新的管理运营模式，也为企业管理者和学者提出了新的管理问题.

许多学者对基于制造商再制造的闭环供应链管理进行了研究，主要分析了定价决策[2-4]、回收渠道选择[5-7]、供应链协调[8-9]等问题.下面仅对与本文相关的定价与回收渠道选择问题进行回顾.Savaskan等[10]在考虑制造商为Stackelberg博弈领导者时，比较分析了制造商、零售商以及第三方回收三种单一回收渠道，发现在其假设条件下零售商回收模式优于制造商和第三方回收模式.Savaskan和 Wassenhove[11]将问题扩展到存在竞争零售商时的回收渠道选择，得出了回收模式的选择在一定程度上受零售商之间的竞争程度的影响.Giovanni等[12]通过建立不同的模型，就闭环供应链中制造商选择自己回收还是将回收业务外包的条件进行了研究.上述文献均是考虑制造商为渠道领导者时闭环供应链回收渠道选择问题的研究.目前关于零售商为渠道领导者已有少量研究，韩小花等[13]在制造成本扰动下，研究了由一个制造商和一个主导型零售商组成的闭环供应链系统的最优生产决策与协调机制问题.高鹏[14]利用博弈论中的相关原理,研究了由零售商主导的闭环供应链在制造商再制造成本为不对称信息时的运作及协调问题,并与对称信息下的协作机制进行了比较.高举红[15]构建了单一制造商和单一零售商组成的零售商主导型闭环供应链.研究当产品绿色度和销售努力度影响市场需求时,零售商主导型闭环供应链的定价、产品绿色度、销售努力度、回收率决策和零售商营销策略选择问题[6].

由以上文献可知，考虑零售商再制造且零售商为渠道领导者的闭环供应链定价与回收渠道选择问题的研究还没有出现.本文分别在三种不同回收模式(零售商回收、第三方回收、零售商与第三方同时回收)下建立了零售商主导的Stackelberg博弈模型，并对最优策略，供应链成员最大利润和供应链总利润进行了比较分析，从而给出管理启示.

1 问题描述与假设

考虑由一个制造商，一个零售商和一个第三方组成的闭环供应链，制造商以单位生产成本cm生产新产品，以单位批发价格w批发给零售商.零售商不仅销售新产品，而且以单位生产成本cr生产再制造产品并销售给消费者.考虑新产品和再制造产品质量无差异，两者均以单位销售价格p销售给消费者.本文考虑废旧品的三种回收模式：1)第三方回收；2)零售商回收；3)零售商和第三方同时回收.

当零售商进行回收时，假设消费者承担逆向物流成本，废旧品的单位回收价格为：bc=b+θqR，其中:qR为废旧品回收量，θ>0表示回收价格与回收量的转换率.

假设产品需求函数为D=α-βp，其中α为市场潜在需求，β为价格敏感系数. 令p=w+m，m为单位边际利润.假设零售商比制造商拥有更强的市场权力是Stackelberg博弈领导者，首先决策单位边际利润m，废旧品回收量qR和单位转移支付价格bT；制造商是跟随者决策批发价格w；当第三方参与回收时，制造商比第三方拥有更强的市场权力，第三方最后决策废旧品回收量qT.

2 模型建立与求解

本节考虑零售商再制造的闭环供应链，分别在三种不同回收模式下(即：零售商回收、第三方回收、零售商与第三方同时回收)建立零售商主导的Stackelberg博弈定价与回收量决策模型.

2.1 R模型——零售商回收

在零售商回收模式下，零售商首先决策单位边际利润m，废旧品的回收量qR；然后制造商决策批发价格w.根据模型假设，零售商和制造商的利润函数表示如下：

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

2.2 T模型——第三方回收

在第三方回收模式下，零售商首先决策单位边际利润m和单位转移支付价格bT；然后制造商决策批发价格w，最后第三方决策废品回收量qT.根据模型假设，零售商、制造商和第三方的利润函数表示如下：

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

2.3 RT模型—零售商和第三方同时回收

在零售商和第三方同时回收模式下，零售商首先决策单位边际利润m，废旧品回收量qR和单位转移支付价格bT；然后制造商决策批发价格w，最后第三方决策废旧品回收量qT.根据模型假设，零售商、制造商和第三方的利润函数表示如下：

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

wRT*=

(19)

(20)

3 比较与分析

本节首先对三种不同回收模式下最优定价和废旧品最优回收量进行比较，得到结论1.

由结论1可知：1)在三种不同回收模式下，零售商的最优单位边际利润都相等.在RT模型中，零售商给第三方的最优单位转移支付价格和最优批发价格都是最低的，废旧品总回收量最大，从而最优销售价格最低，对消费者最有利.2)两种单回收模式相比较：当零售商回收价格与回收量的转换率θ大于两倍的第三方回收成本与回收量的转换率k时，在T模型中，废旧品最优回收量更大，最优批发价格更低，从而最优销售价格更低，对消费者更有利；当零售商回收价格与回收量的转换率θ小于两倍的第三方回收成本与回收量的转换率k时，在R模型中，废旧品最优回收量更大，最优批发价格更低，从而最优销售价格更低，对消费者更有利.

由于本文所得到的供应链成员最大利润和供应链总利润形式比较复杂，无法直接进行比较，所以下面我们通过数值分析分别对三种不同回收模式下的制造商最大利润，零售商最大利润和供应链总利润进行比较，并得到了参数和对最大利润的影响.参数取值如下:α=80，β=0.2，cm=25，cr=10，b=5.

图1～3分别给出了k=0.5，θ∈(0,2)时在三种不同回收模式下制造商最大利润，零售商最大利润和供应链总利润随参数θ的变化趋势；图4～6分别给出了θ=0.5，k∈(0,2)时制造商最大利润，零售商最大利润和供应链总利润随参数k的变化趋势.

图1 参数θ对制造商最大利润的影响

图2 参数θ对零售商最大利润的影响

图3 参数θ对供应链总利润的影响

图4 参数k对制造商最大利润的影响

图5 参数k对零售商最大利润的影响

图6 参数k对供应链总利润的影响

分析图1～6可得下面的结论2～3.

由结论2可知，1)由假设可知，当零售商回收价格与回收量的转换率θ增大时，制造商最大利润增大，零售商最大利润和供应链总利润减小.也就是说θ增大对制造商有利，但对零售商和整条供应链不利.2)由假设可知，当第三方回收成与回收量的转换率k增大时，制造商最大利润增大，零售商最大利润和供应链总利润减小.也就是说k增大对制造商有利，但对零售商和整条供应链不利.

由结论3可知，1)考虑零售商再制造的闭环供应链，零售商通过双回收渠道回收废旧品对零售商和整条供应链均是最有利的，对制造商是最不利的.2)两种单回收模式相比较：当零售商回收价格与回收量的转换率θ大于两倍的第三方回收成本与回收量的转换率时，零售商通过第三方回收废旧品对零售商有利，但对制造商不利.此时零售商会选择通过第三方回收；当零售商回收价格与回收量的转换率θ小于两倍的第三方回收成本与回收量的转换率时，零售商通过自己回收废旧品对零售商有利，但对制造商是不利.此时零售商会选择通过自己回收.3)当零售商回收价格与回收量的转换率θ大于第三方回收成本与回收量的转换率时，零售商通过第三方回收对整条供应链更有利；零售商回收价格与回收量的转换率小于第三方回收成本与回收量的转换率时，零售商通过自己回收废旧品对整条供应链更有利.

4 结 语

随着零售行业的不断发展，本文研究零售商再制造时定价和回收量决策与回收渠道选择问题.分别在三种不同回收模式下(零售商回收、第三方回收、零售商与第三方同时回收)建立了零售商主导的Stackelberg博弈模型，对定价与回收量决策给出相应的博弈均衡解并对结果进行了比较分析，得出零售商的回收渠道选择策略.

本文研究结果表明：1)零售商进行再制造时，零售商选择双回收渠道回收废旧品总是比单回收渠道回收对零售商、消费者和整条供应链有利，但对制造商不利.2)两条单回收渠道相比较：当θ≥k时，零售商会选则通过第三方回收废旧产品；当θ<2k时，零售商会选择通过自己回收废旧品.3)制造商的最大利润均随参数θ和k的增加而增加；零售商的最大利润和供应链总利润均随参数θ和k的增加而减小.

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Recycling channel selection of closed-loop supply chain with retailer remanufacturing

XIAO Ya-qian1, ZHAO Jing1, LI Dan2

(1. School of Science, Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300387, China; 2. School of Mechanical Engineering, Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300387, China)

The pricing and recycling channel selection of used products problem in a closed-loop supply chain with retailer remanufacturing were studied in this paper. Established three retailer Stackelberg game models considering three different recycling ways (i.e., retailer recycling, third-party recycling, both retailer and third-party recycling). The corresponding equilibrium solutions of pricing and recovery were given, compared and analyzed. The results showed that for the retailer, the customer and the whole supply chain, the double recycling channel was always better than the single recycling channel, but not for the manufacturer. When the conversion ratio between the reverse logistics cost and the collection quantities and the conversion ratio between the buy-back price and the collection quantities increased, manufacturer’s maximum profit increased, and the retailer’s maximum profit and the total profit of the supply chain both decreased.

closed-loop supply chain; retailer remanufacturing; pricing; recycling channel selection

2016-05-12.

国家自然科学基金(71301116)

肖亚倩(1991-)，女，硕士，研究方向：供应链管理.

F274

A

1672-0946(2016)06-0686-06