需求扰动下考虑企业社会责任的绿色供应链决策研究

张莹莹， 梁琳娜

(甘肃政法大学 商学院， 兰州 730070)

近年来，全球气候变暖、环境污染、资源匮乏等重大问题日益突出，成为人类共同面临的巨大挑战，世界各国和地区都在积极实施绿色发展战略。随着企业竞争演变成供应链之间的竞争，建立绿色供应链成为大势所趋。1996年，美国密歇根州立大学在传统供应链中加入环境因素，提出了“绿色供应链”的概念，又称“环境供应链”[1]。随后，许多企业在绿色供应链方面进行大规模投资，以此吸引具有环保意识的消费者，并利用此策略提升品牌美誉度、创造价值。中国企业便是这一潮流的“排头兵”，并且中国政府也不断出台各项政策措施来鼓励企业节能减排、生产低碳环保的产品。但是近年来突发事件频发，供应链出现大幅度变化，此时需求扰动会对渠道成员的利益产生不同的影响，原有未考虑需求扰动的决策也不再适用。因此，渠道成员如何进行决策来缓解需求扰动对供应链造成的影响是亟待解决的问题。

一、文献综述

多变的市场需求对供应链的运作产生了巨大的影响，针对需求扰动会对供应链产生何种影响这一问题，国内外学者进行了大量研究。Qi等[2]首先研究需求扰动下的二级供应链，并发现需求扰动时，制造商的决策会具有鲁棒性。颜波和刘艳萍[3]通过建立双渠道供应链模型，发现供应链成员的决策与需求扰动量有关而与风险规避程度无关。周珺等[4]研究发现只有需求扰动在一定范围内，初始生产计划才具有一定的鲁棒性，如果需求扰动超出特定范围，初始生产计划就会发生改变。

根据Freeman和Reed[5]的利益相关者理论，企业承担社会责任是企业根据内外部环境特征整合企业内部资源、制定社会责任目标，并依靠企业机制达到企业内部资源与责任能力相匹配，最终实现企业自身利益和社会福利的双赢。目前，学术界对企业社会责任与供应链的研究主要集中于企业履行社会责任对供应链系统产生的影响及二者的协调问题。公彦德和陈梦泽[6]通过建立Stackelberg模型研究制造商承担企业社会责任时对绿色供应链系统的决策以及收益产生的影响，发现制造商承担企业社会责任的比例与制造商的批发价格及利润水平呈负相关关系。桑圣举和张强[7]建立了三种权力渠道结构，发现无论在何种权力渠道结构下，零售商承担企业社会责任时总是能够提高消费者剩余。林欢等[8]提出零售商应承担更多的企业社会责任，建立收益共享和成本分摊机制，以使制造商与零售商实现双赢。

综上所述，学术界的研究多集中在企业承担社会责任对供应链系统的影响以及需求扰动对供应链系统的影响。但根据目前现实情况来看，突发事件频发，市场需求存在不同程度的扰动，主体企业在经历需求扰动时也可能同时承担社会责任，所以将需求扰动情况与企业承担社会责任综合起来研究是非常有必要的。基于此，本文将零售商承担企业社会责任行为引入绿色供应链，建立包含单一制造商与单一零售商的二级绿色供应链需求扰动模型。与已有研究相比，本文主要探讨以下问题，并据此寻找最优策略：(1)需求扰动情况下，零售商承担企业社会责任的程度对绿色供应链成员决策会造成何种影响？(2)需求扰动和零售商承担企业社会责任对绿色供应链各参与成员以及绿色供应链系统的效用水平会造成何种影响？(3)需求扰动时，零售商承担企业社会责任的程度在绿色供应链系统成员分散决策与集中决策下会产生哪些不同的影响？

二、模型构建及基本假设

构建由一个具有主导作用的制造商和一个承担企业社会责任(CSR)的零售商组成的二级绿色供应链模型，如图1所示。在该模型系统中，制造商作为Stackelberg模型的主导者，具有先行动的权利。制造商生产绿色度为θ的产品，并将产品以批发价格w出售给零售商，零售商根据批发价格w确定使自己利益最大化的零售价格p以及承担CSR的程度。

图1 绿色供应链模型

在符合科学性与可行性的前提下，提出如下假设：

(1)制造商与零售商都是风险中性、完全理性的，同时市场信息是完全对称的。

三、无需求扰动下考虑零售商社会责任的绿色供应链决策

(一)分散决策

(1)

(2)

利用逆推法求解，根据式(2)进行一阶求导，可以得到零售价格的反应函数：

(3)

命题1：在市场不存在需求扰动的情况下，当制造商作为Stackelberg的主导者时，制造商和零售商各自的最优决策分别为

制造商与零售商的效用分别为

此时，绿色供应链系统效用水平以及消费者剩余分别为

(二)集中决策

在集中决策的情况下，绿色供应链成员将整体利益最大化作为集体目标。此时，目标函数如下：

(4)

此时，绿色供应链系统效用水平以及消费者剩余分别为

四、需求扰动下考虑零售商社会责任的绿色供应链决策

(一)分散决策

(5)

(6)

此时，目标函数为

(7)

本文假设需求扰动所造成的偏离成本全部由制造商来承担，因此可以利用零售商的最初反应函数确定参考决策，即

利用逆推法并对Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件进行求解。引入拉格朗日乘子μ1≥0，其KKT条件为

(8)

(9)

命题4：当μ1≠0时，与μ1=0类似，利用逆推法并对KKT条件进行求解，可得到此时的扰动区间为0<Δv<ασ1。此时，制造商、零售商的最优决策分别为

制造商、零售商各自的效用水平以及消费者剩余分别为

此时，目标函数为

(10)

制造商完全承担偏离成本，零售商的反应函数与情形1相同。此时引入拉格朗日乘子μ2≥0，其KKT条件为

(11)

(12)

命题6：当μ2≠0时，利用逆推法并对KKT条件进行求解，可得到此时的扰动区间为0>Δv>-ασ2。此时，制造商、零售商的最优决策分别为

制造商、零售商各自的效用水平以及消费者剩余分别为

性质1：当突发事件造成需求扰动时，分散决策下考虑企业社会责任的绿色供应链成员最优决策、利润以及消费者剩余分别为

其中，O=2τα+λ2-4α，φ1=ασ1-Δv，φ2=ασ2-Δv。

推论1：当市场的需求扰动幅度较小时，制造商的产品绿色化投入具有一定的鲁棒性，此时绿色供应链系统成员可以通过降低(提高)零售价格和批发价格来应对需求的负(正)向扰动；当市场的需求扰动幅度较大时，制造商的产品绿色化投入不再具有鲁棒性，制造商需要提高(降低)产品的批发价格以及产品绿色化投入来应对需求的正(负)向扰动，零售商需要提高(降低)产品的零售价格。由于制造商完全承担了需求扰动所造成的产品成本背离后果，制造商的效用水平不具有鲁棒性，而当需求扰动的幅度较小时，零售商的效用水平以及消费者剩余具有一定的鲁棒性。当正向需求扰动较大时，消费者剩余会减少，此时零售商的效用水平会提高；当负向需求扰动较大时，零售商会让利给消费者，消费者剩余会增加，此时零售商的效用水平会降低。

由推论2可知，在分散决策下，无论存在何种需求扰动情况，零售商承担企业社会责任的程度越高，制造商的批发价格以及产品绿色度投入也会越高，而零售商的零售价格与消费者对产品价格的敏感度α以及对产品绿色度的敏感度λ的大小有关。

由推论3可知，在分散决策下，当零售商承担企业社会责任的程度提高时，制造商的效用水平会随之提高；而当零售商承担企业社会责任的程度小于一定的阈值时，零售商不会让利给消费者，此时零售商的效用水平提高，而消费者剩余下降，反之亦然。

由推论4可知，当出现正向需求扰动时，随着零售商承担企业社会责任程度的提升，绿色供应链系统的效用水平逐渐提升；当出现负向需求扰动时，绿色供应链的效用水平呈现倒“U”形，先增大后减小。

(二)集中决策

当面对突发的需求扰动时，采取集中决策的绿色供应链系统成员以整体利益最大化为目标，此时的绿色供应链整体目标函数如下：

(13)

对KKT条件进行求解，引入拉格朗日乘子μ1≥0，其KKT条件为

命题7：当μ1=0时，对KKT条件进行求解，可得此时的需求扰动区间为Δv>ασ1>0，并且可解得此时的最优解为

命题8：当μ1≠0时，对KKT条件进行求解，可得此时的需求扰动区间为0<Δv≤ασ1，并且可解得此时的最优解为

与情形3类似，对KKT条件进行求解，引入拉格朗日乘子μ2≥0，其KKT条件为

命题9：当μ2=0时，对KKT条件进行求解，可得此时的需求扰动区间为Δv≤-ασ2<0，并且可解得此时的最优解为

命题10：当μ2≠0时，对KKT条件进行求解，可得此时的需求扰动区间为0>Δv≥-ασ2，并且可解得此时的最优解为

性质2：当突发事件造成需求扰动时，集中决策下考虑企业社会责任的绿色供应链成员最优决策、利润以及消费者剩余分别为

其中，T=τα+λ2-2α。

五、算例分析

为了更好地探究需求扰动下零售企业承担社会责任对绿色供应链系统会造成何种影响，本部分进行算例分析。参考Rahmani和Yavari[11]、吴晓志等[12]设定的参数设计本文算例，将参数假设如下：某绿色产品的市场潜在需求v=50，市场需求的扰动程度v∈[-4,4]，绿色产品的生产成本c=10，偏离单位成本σ1=σ2=3，产品需求价格弹性α=1(当该产品价格变动1%时，需求也变动1%)，消费者对产品绿色度θ的敏感性λ=0.5。

考虑分散决策下需求扰动程度以及零售商承担企业社会责任程度对绿色供应链产品绿色度、绿色供应链成员各自效用以及消费者剩余的影响，计算结果如表1所示。

表1 分散决策下需求扰动程度以及零售商承担企业社会责任程度对产品绿色度、渠道成员利润和消费者剩余的影响

表1显示，在零售商与制造商采取分散决策的情况下，当出现需求扰动时，零售商承担企业社会责任程度的提升会提高产品绿色度、制造商效用水平、绿色供应链系统效用水平以及消费者剩余。对于零售商来说，当出现大幅度需求扰动时，零售商承担企业社会责任程度如果大于一定阈值，就会降低零售商的效用水平。当需求出现正向扰动时，零售商承担企业社会责任对产品绿色度、制造商效用水平、绿色供应链系统效用水平以及消费者剩余的提升效果会增强；当需求出现负向扰动时，零售商承担企业社会责任对产品绿色度、制造商效用水平、绿色供应链系统效用水平以及消费者剩余的提升效果会减弱。

考虑集中决策下需求扰动程度以及零售商承担企业社会责任程度对绿色供应链产品绿色度、绿色供应链系统效用水平以及消费者剩余的影响，计算结果如表2所示。

表2显示，在零售商与制造商采取集中决策的情况下，当出现需求扰动时，零售商承担企业社会责任对产品绿色度、绿色供应链系统效用以及消费者剩余的提升效果会增强；当需求扰动程度范围为-ασ2≤Δv≤ασ1时，产品绿色度以及消费者剩余具有一定的鲁棒性。

表2 集中决策下需求扰动程度以及零售商承担企业社会责任程度对产品绿色度、绿色供应链系统效用和消费者剩余的影响

在分别采取分散决策与集中决策的情况下，具有零售商企业社会责任的绿色供应链面对需求扰动时的产品绿色度变化趋势、绿色供应链系统效用水平变化趋势、消费者剩余变化趋势如图2、图3、图4所示。当面对相同程度的企业社会责任与需求扰动时，与分散决策相比，集中决策下的产品绿色度和消费者剩余上升更快，绿色供应链系统效用水平上升幅度更明显。因此，具有零售商企业社会责任的绿色供应链采取集中决策更能够控制需求扰动所带来的风险。

(a) 分散决策

(b) 集中决策

(a) 分散决策

(b) 集中决策

(a) 分散决策

(b) 集中决策

六、结论与建议

(一)结论

本文通过建立由一个具有主导作用的制造商和一个承担企业社会责任的零售商组成的二级绿色供应链模型，在分散决策和集中决策情况下，探究需求扰动下零售企业承担社会责任对绿色供应链成员的影响。研究结果表明：

(1)在需求扰动下，零售商承担企业社会责任的程度对产品绿色度以及消费者剩余的影响具有一定的鲁棒性；

(2)无论需求扰动的状态如何，零售商承担企业社会责任都会对制造商的效用水平起到提升作用；

(3)在出现大幅度需求扰动的情况下，零售商承担企业社会责任的程度大于一定阈值时会对零售商的效用水平产生负向影响，而对消费者剩余则会产生正向影响；

(4)在需求扰动下，采取集中决策时零售商承担企业社会责任的程度对绿色供应链系统成员各项决策的影响都要优于采取分散决策时的影响。

(二)建议

面对严峻的环境问题以及波动的市场需求状况，承担社会责任日益成为企业的商业理念[13]。绿色供应链成员在进行决策时，不仅要考虑自己的经济人身份，也要铭记自己的社会人身份，企业不仅要以盈利为目标，还要积极承担社会责任，建立积极的社会责任行为准则[14]。要建立供应链企业联盟，实现资源共享，进行集中决策，从而减少企业生产经营风险，获得规模效益。要制订绿色供应链系统动态应急策略，预置空闲时间以及安全库存，建立多渠道绿色供应链系统，线上线下渠道相结合，以此获取更大市场份额，减少需求扰动造成的经济损失。