零售电商和回收政策对闭环供应链的影响研究

朱 晨，马 静

南京航空航天大学 经济与管理学院，南京 211106

随着资源短缺和环境污染问题的日益严峻，党的十七大将节约资源，建设节约型社会作为基本国策。在此背景下，企业从粗犷型生产模式向集约型生产模式转变，闭环供应链模式（closed-loop supply chain）开始出现并迅速普及。区别于传统供应链运作模式，闭环供应链包含了产品的回收和再制造环节，通过对废旧产品进行拆卸、维修、重组等手段来恢复产品附加值，为企业带来经济效益的同时实现环境的保护。近年来，闭环供应链在很多领域都取得了成功，例如苹果公司通过换购计划实现了铝、稀土等资源的循环利用[1]，施乐公司通过回收废旧墨盒节约了40%～65%的生产成本[2]。

闭环供应链作为可持续发展战略的重要途径，产品回收是其中的关键环节。第三方回收是供应链中常见的回收模式[3-5]，与其他回收模式相比，第三方回收商的核心业务是回收废旧产品，辅以第三方物流、拆解处理等功能，在废旧产品的逆向过程中具有自身独特的优势。例如第三方回收商格林美不仅通过其“回收哥”APP为顾客提供便捷的回收服务，还研发专业的处理和拆解技术来提高资源的再利用率。以国内回收市场为例，虽然第三方回收更利于资源循环再利用，但是其发展仍面临诸多问题，以流动小贩为代表的非正规回收现象依旧普遍，造成了严重的资源和环境问题。针对回收市场现状，我国于2011年起开始实行《废弃电器电子产品回收处理管理条例》（简称处理基金政策）来扶持第三方回收商的发展。本文正是基于这样的政策背景，考虑了处理基金政策对闭环供应链的影响。目前已有不少学者对政策规制下的闭环供应链问题展开分析，孙金岭等[6]研究了处理基金政策和回收品质量对闭环供应链决策的影响，并设计了两种协调机制改善供应链运作效率。He等[7]研究了补贴机制下第三方回收闭环供应链中制造商的渠道选择问题。Chen等[8]研究了回收政策对落后产能制造商的影响，并利用消除效应分析了监管的阈值。Zhang等[9]分析了政府处理基金政策对WEEE供应链中再制造决策的影响。Sheu等[10]发现政府补贴力度会影响回收效果，如果政府过度干预，会对供应链产生不利影响。

上述文献都是从逆向供应链角度出发研究回收相关政策对闭环供应链的影响，并未涉及到正向供应链中的销售渠道问题。事实上，闭环供应链是正向供应链和逆向供应链的有机融合，正向供应链中销售渠道的变化也会对闭环供应链的均衡解产生很大影响。近年来，雅诗兰黛、NIKE等制造商纷纷开设网络直销渠道为消费者提供产品和服务，顾客可以通过其官网购买所需产品[11]。因此，双渠道闭环供应链受到学者广泛关注，Taleizadeh等[12]分析了双渠道闭环供应链中不同营销策略对供应链成员最优决策的影响，并设计了两部定价协调机制。Ma等[13]研究了消费补贴对双渠道闭环供应链的影响，发现消费补贴有利于扩大回收规模。许茂增等[14]构建了第三方回收的双渠道闭环供应链模型，比较了集中决策和分散决策对最优定价策略和利润的影响。曹晓刚等[15]分析了消费者渠道偏好和权利结构对双渠道闭环供应链决策的影响。以上研究都是基于双渠道销售模式展开分析的，并没有扩展到多渠道销售模式。随着“新零售”和“互联网+”思想的快速普及和发展，以“拼多多”“淘宝”为代表的零售电商进入人们的生活。据报告显示，2019年我国电子商务交易总额高达34.81万亿元。巨大的发展前景使得部分零售商向零售电商转型，但也有部分零售商由于资金、规模、技术等原因，仍然采用传统的批发零售模式。区别于制造商直销以及传统零售渠道单一的销售模式，零售电商对线上和线下渠道进行整合[16]，通过O2O、B2C等模式为消费者提供多样的购物方式和更加便捷的购物体验。零售电商的快速崛起使其成为供应链中的重要组成部分，正向销售逐渐向多渠道模式演变，市场结构和企业的竞争关系也变得更加复杂。因此，研究零售电商参与对闭环供应链的影响具有重要的现实意义。

通过上述分析，目前关于闭环供应链的研究已取得丰硕成果。虽然政府回收政策和正向销售渠道均会对闭环供应链的决策产生影响，但是少有学者能够同时考虑这两种因素的作用。此外，当考虑正向销售渠道时，大部分文献仅关注双渠道销售模式，都忽视了零售电商参与对供应链决策的重要影响。基于此，本文构建第三方回收下的双渠道供应链模型，考虑了零售电商参与和处理基金政策干预下的三种情形。通过不同情形之间的比较，探究零售电商参与和处理基金政策对供应链中的定价决策、回收决策、成员利润、产品需求和消费者剩余的影响，并提出相应的管理启示。

1 问题描述及模型假设

1.1 问题描述

如图1所示，供应链中包含了一个主导制造商、一个传统零售商、一个零售电商和一个第三方回收商，其中正向供应链中存在三种销售途径，即制造商直销渠道、零售电商渠道和传统零售渠道。逆向供应链中，第三方以价格A从消费者处回收并处理废旧产品，接着以转移价格m将废旧产品交付给制造商进行再制造。根据处理基金政策的规定，废旧产品需要由具有专业拆解能力的企业进行处理，并根据完成拆解处理的废弃品数目向环保部申请补贴。同时制造商作为生产者承担废旧产品回收义务，根据生产数量缴纳相应的处理基金，假设制造商生产单位产品被征收的处理基金为θ，第三方处理单位废旧产品获得的补贴为ε。

图1 闭环供应链模型Fig.1 Closed-loop supply chain

1.2 符号说明

本文参数符号见表1。

表1 参数说明Table 1 Notations and definitions

1.3 基本假设

本文提出的假设如下：

（1）再制造品通过处理技术可以达到和利用原材料生产的全新产品相同的质量和性能，两者可以看成同质的商品[2，17]。例如亚马逊Kindle在回收的旧塑料外壳基础上加入50%左右的原材料得到全新的Kindle塑料外壳，两者在外观和质量上不存在差异。

（2）消费者对不同销售渠道具有不同的支付意愿（willingness to pay），其通过比较从不同渠道获得的效用来确定购买产品的渠道[18]，假设消费者支付产品的意愿ϑ服从[0,Q]的均匀分布[19]。传统零售模式下顾客通过体验能够对产品的性能、质量、外观有更直观的了解，而且支付后无须等待就能拿到产品，因此消费者对传统零售渠道的支付意愿往往高于其他渠道[11，15]。此外，和制造商直销渠道相比，零售电商往往会提供给顾客更加多样、高效和便捷的服务，例如苏宁的次日送达服务，因此顾客对零售电商渠道的支付意愿往往高于制造商直销渠道。用1表示消费者对传统零售渠道的偏好系数，α表示消费者对零售电商渠道的偏好系数，β表示消费者对制造商直销渠道的偏好系数，则渠道偏好系数之间满足0＜β＜α＜1[20]。

①在传统双渠道结构下，消费者通过传统零售渠道购买产品的效用函数为Ur1=ϑ-Pr1，在制造商直销渠道购买产品的效用函数为Um=βϑ-Pm。当Um＞0,Um＞Ur1时，消费者通过制造商直销渠道购买产品；当Ur1＞0,Ur1＞Um时，消费者通过传统零售渠道购买产品。由此得到不同渠道的需求函数为

②当考虑零售电商参与后，消费者通过传统零售渠道购买产品的效用函数为Ur1=ϑ-Pr1，零售电商渠道购买产品的效用函数为Ur2=αϑ-Pr2，制造商直销渠道购买产品的效用函数为Um=βϑ-Pm。当市场中同时存在三种销售渠道时，对一个消费者而言，其选择行为有以下三种情况：当Um＞0,Um＞Ur1,Um＞Ur2时，消费者通过制造商直销渠道购买产品；当Ur1＞0,Ur1＞Um,Ur1＞Ur2时，消费者通过传统零售渠道购买产品；当Ur2＞0,Ur2＞Um,Ur2＞Ur1时，消费者通过零售电商渠道购买产品；由此可以得到各渠道的需求函数为

（3）和文献[19，21-22]一致，第三方收集的所有废旧品都被制造商用于再制造，不考虑流入二手市场等其他情况。此外，第三方的回收数量是关于回收价格的线性函数[23-24]，可表示为Dt=B+γA。其中B是基量，即当回收价格为0时自愿参与回收的顾客数量，γ表示顾客对回收价格的敏感程度。

2 模型构建

本文以无政府规制下的双渠道闭环供应链情形（情形C）作为基准，接着分析零售电商参与和处理基金政策对供应链最优决策和收益情况的影响；情形L为无政府规制的零售电商参与情形；情形Z为处理基金政策下的零售电商参与情形。

2.1 无政府规制的双渠道情形（情形C）

情形C是本文的基准情形。此情形下制造商、传统零售商和第三方的利润目标函数分别为：

2.2 无政府规制的零售电商参与情形（情形L）

情形L下，原先的双渠道销售模式转变为多渠道销售模式。此情形下制造商、传统零售商、零售电商和第三方的利润目标函数分别为：

2.3 处理基金政策下零售电商参与情形（情形Z）

情形Z下，当同时考虑政府采取处理基金政策和零售电商参与时，制造商、传统零售商、零售电商和第三方的利润目标函数分别为：

3 模型比较和分析

通过逆向推导法，决策顺序为制造商作为供应链中的主导者首先决定产品的批发价格、直销渠道价格和废旧品的转移价格，然后零售商们作为跟随者决定产品的零售价格，最后第三方决定其回收价格。各情形下的最优解如表2所示。其中：

表2 各情形下的最优解Table 2 Optimal solutions in different cases

3.1 零售电商参与对供应链的影响

首先将情形C与情形L进行比较，分析零售电商参与对供应链成员最优决策和利润水平的影响，得到以下结论：

推论1表明：（1）零售电商的参与使得传统零售商降低其产品定价，且零售电商始终会保持更低的定价策略来获得市场份额。（2）两种情形下，制造商的最优定价策略保持不变，且制造商批发给零售电商的产品价格更低。（3）第三方回收商的最优回收策略不会受到零售电商参与的影响。

推论2零售电商参与会蚕食制造商直销渠道的部分市场份额，产品需求从直销渠道向零售电商渠道和传统零售渠道转移，但总需求量不发生变化。

推论2表明零售电商参与不会影响市场整体的需求量，产品需求仅在不同渠道内相互转移。

通过判断(7α-3β-4)即可比较两者大小，证毕。

推论3表明：（1）当零售电商进入市场后，传统零售商的利润降低，制造商的利润提高。（2）第三方回收商的最优利润不会受到零售电商的影响。（3）当零售电商参与后，如果渠道偏好系数α大于阈值时，供应链整体利润则降低。如果渠道偏好系数α小于阈值时，供应链整体利润则增加。

3.2 处理基金政策对供应链的影响

接着将情形L与情形Z进行比较，分析政策干预对供应链成员最优决策和利润水平的影响，得到以下结论：

推论4表明：（1）当政府采取处理基金政策后，制造商的边际生产成本增加，因此制造商会提高批发价和直销渠道价格来维持自身利润。对传统零售商和零售电商来说，其作为批发价格的接受方，只能提高各自的零售价格来维持利润。（2）处理基金政策中的补贴大小不会影响正向供应链中的定价决策，即对批发价格，销售价格不产生影响。（3）处理基金政策使得第三方回收废旧产品的边际利润提高，其回收积极性得到提高，第三方会通过提高回收价格的方式来扩大回收规模。此外，由于政府补贴保障了第三方的利润，制造商会降低废旧产品转移价格来维持自身利润。

推论5处理基金政策影响下：（1）传统零售、零售电商渠道产品需求量不发生变化，制造商直销渠道需求量减少，市场总需求量减少，第三方回收数量提高。（2）传统零售商和零售电商的最优利润保持不变，第三方回收商利润增加，制造商在正向供应链中利润降低，在逆向供应链中利润增加。

推论5表明：（1）处理基金政策只对制造商直销渠道的产品需求和第三方回收数量产生影响。虽然传统零售商和零售电商同样采取提高定价的策略，但是其最终的产品需求量都不发生改变。（2）处理基金虽然有利于逆向供应链中第三方回收商和制造商利润的提升，但是该政策一定程度损害了制造商在正向供应链中利润。

3.3 不同情形下的消费者剩余比较

接下来分析各情形下消费者剩余的变化情况，结果见表3所示。其中V=4-α-3β。

表3 不同情形下的消费者剩余Table 3 Consumer surplus in different cases

推论6说明当零售电商进入市场后，制造商直销渠道和传统零售商渠道处的消费者剩余减少。虽然零售电商的参与使得市场结构更加丰富，消费者购买产品的途径增加，但是消费者总剩余降低。

推论7的证明过程和推论6类似，这里不再赘述。

推论7表明政府处理基金政策的实施不会影响传统零售商和零售电商处的消费者剩余水平，但会使得制造商直销渠道的消费者剩余水平降低。和基准情形相比，供应链整体消费者剩余水平进一步降低。因此政府可以通过采取给予消费者购买补贴的方式来提高消费者效用，从而提高消费者剩余水平。

以上内容分析了零售电商参与和政府处理基金政策对供应链中的定价、回收决策、供应链成员利润水平、市场需求结构以及消费者剩余的影响。

4 数值分析

由于难以获取真实的案例数据，参考文献[19，25-26]，本章借助数值分析对上文的结论进行更直观的展示并验证其正确性，接着重点分析渠道偏好系数和处理基金政策对供应链的影响。各参数赋值如下：Q=100,Cm=10,Δ=7,B=3,s=1,γ=3,ε=5,θ=2,α=0.75,β=0.7。

4.1 各情形下的最优解

根据设定的参数，各情形下的最优解见表4。

表4 各情形下的最优解Table 4 Optimal solutions in each case

通过比较情形C和情形L，可以发现：（1）零售电商参与后，传统零售商利润水平降低，制造商利润提高。由于算例中满足，因此πC＜πL。因此从供应链整体角度出发，一定条件下零售电商的参与可以起到积极的作用。（2）供应链中的回收决策不会受到零售电商参与的影响，如果想要促进第三方回收商的发展，需要政策的扶持。

通过对比情形L和情形Z，可以发现：（1）处理基金政策会造成正向供应链中的最优定价提高，且各定价策略的增量相同。其原因是政府的单位征收增加了制造商生产成本，制造商会提高产品的批发价格和直销渠道价格来维持利润，零售商们作为跟随者也会同步提高产品的价格。（2）处理基金政策有利于第三方回收商的发展，并且不会对传统零售商和零售电商的利润造成影响。（3）通过表中数据，可以发现制造商在正向供应链中的利润从1 709.6变为1 625.3，在逆向供应链中的利润从18.83变为54，因此处理基金政策造成制造商在正向供应链中的部分利润损失，在逆向供应链中的利润增加。

4.2 渠道偏好系数对供应链的影响

接着分析渠道偏好系数对定价决策的影响，表5是不同α和β下供应链最优决策的变化情况。这里以情形L为例，情形C和情形Z类似，结果不再给出。

表5 不同渠道偏好下的供应链最优决策Table 5 Optimal decisions with respect to α and β

由表5可以发现：（1）废旧产品回收价格和转移价格不受渠道偏好系数的影响，说明消费者渠道偏好不会影响逆向供应链中的回收决策，因此政府采取政策规制对闭环供应链发展十分关键。（2）从产品价格角度出发，消费者对某一渠道偏好的增加会使得该渠道所在的企业提高其产品定价策略。此外，传统零售商和零售电商往往会采取产品降价策略来获得竞争优势。而制造商作为供应链中主导者，可以不采取产品降价策略，而是通过调整零售电商渠道批发价格来维持自身的利润。

然后讨论渠道偏好系数变化对供应链成员市场需求的影响，表6是不同渠道偏好下的市场总需求，图2和图3是供应链中各渠道产品需求随渠道偏好的变化趋势。可以发现：（1）消费者对某一渠道偏好的提高会使得该渠道的产品需求量增加。（2）传统零售商和零售电商的产品需求变化趋势总保持一致，且传统零售渠道的产品需求量总是电商渠道产品需求量的两倍。（3）产品总需求量不受到消费者零售电商渠道偏好的影响，但是消费者直销渠道偏好的提高会使得产品总需求量增加，因此制造商可以通过加强产品宣传或改善服务的方式来吸引更多的顾客。

表6 不同渠道偏好下的市场总需求Table 6 Total demand with respect to α and β

图2 产品需求随α的变化趋势Fig.2 Product demand with respect to α

图3 产品需求随β的变化趋势Fig.3 Product demand with respect to β

4.3 处理基金政策对供应链的影响

最后分析处理基金政策对供应链最优决策和利润的影响，分别取ε=5,θ=2、ε=5,θ=1和ε=6,θ=2,其余参数不变，结果如表7所示。

表7 不同处理基金政策数值下的最优解Table 7 Optimal solutions under different ε and θ

根据表7可知：（1）传统零售商/零售电商的最优利润不会受到处理基金政策的影响。（2）政府对制造商单位征收的增加会使得正向供应链中的产品定价提高，制造商利润水平降低，因此政府可以制定较低的征收金额，或是考虑给予制造商一定回收补贴来控制正向供应链中产品的提价行为，以及达到改善制造商利润的目的。（3）政府对第三方补贴的增加不会影响正向供应链中的定价行为，但是对第三方和制造商利润的提高有着积极的作用，因此政府可以加大对第三方回收商的补贴力度，以此改善制造商、第三方的利润水平和回收数量。

5 结束语

本文在双渠道闭环供应链基础上考虑了零售电商的参与和政府的处理基金政策，分别建立了无政府规制的双渠道情形、无政府规制的零售电商参与情形和政府处理基金下的零售电商参与情形下的决策模型，通过对各个模型均衡解的求解和比较来分析零售电商参与和政府处理基金政策对供应链成员的最优决策、市场需求、回收数量和消费者剩余的影响。主要得到以下结论：

（1）零售电商参与使得传统零售渠道的产品价格和传统零售商利润水平降低。制造商不会改变其定价策略，而是通过调整对零售电商的批发价格来获得更多利润。

（2）第三方回收商的回收决策和最优利润不受到零售电商参与的影响。而处理基金政策可以有效地提高产品回收数量，但也会使得正向供应链中企业的定价提高。因此政府可以制定较低的征收金额，或是考虑给予制造商一定回收补贴来改善减弱这一影响，此外，政府加大对第三方回收商的补贴力度也有助于制造商、第三方利润和回收量的提高。

（3）零售电商的参与会蚕食制造商原有的市场份额，制造商直销渠道处的产品需求量减少，但供应链中产品总需求量不发生变化。当进一步考虑处理基金政策时，制造商直销渠道需求量减少，其他渠道需求量不受影响，市场总需求量出现下降的趋势。此外，消费者直销渠道偏好的提高有助于产品总需求量增加，因此制造商可以通过加强产品宣传或改善服务的方式来吸引更多的顾客。

（4）零售电商参与和政府处理基金政策都会造成供应链消费者总剩余水平的降低。对此政府可以采取给予消费者购买补贴的方式来提高消费者效用，达到提高消费者剩余水平的目的。