考虑企业社会责任和风险规避的港口物流服务供应链协调

杜浩杰　刘伟　高志军

摘要：针对一个二级港口物流服务供应链的协调问题，综合考虑港口的风险规避行为和企业社会责任，使用条件风险值描述港口的风险规避行为，基于港口主导的Stackelberg博弈模型，提出收益共享与成本分担的协调契约，探讨港口的风险规避行为和企业社会责任对港口物流服务供应链利润和协调的影响。结果表明：分散决策时，港口的风险规避行为导致服务提供商期望利润减少，但港口承担企业社会责任有利于提高供应链成员的期望利润；当港口的风险规避水平在合理区间内时采用协调契约能够实现供应链协调，但港口承担过高的企业社会责任会导致协调失败。

关键词：港口物流服务供应链； 供应链协调； 需求不确定； 条件风险值（CVaR）； Stackelberg博弈

中图分类号：  F550.6； F274文献标志码：  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

随着港口的不断迭代发展，港口的物流职能越来越系统化、集成化。港口通过整合航运企业、陆上运输企业及其他物流服务提供商的优势资源，为客户提供集成化的物流服务，形成以港口为中心的港口物流服务供应链。作为物流服务供应链的一种特殊形式，其基本结构为功能型物流服务提供商（functional logistics service provider，FLSP）—港口—客户。

承担企业社会责任（corporate social responsibility，CSR）能够促进企业之间相互激励，增加社会业绩和经济业绩［1］以及消費者剩余［2］。近年来，港口企业对CSR的关注度日益提升，河北港口集团、天津港、招商港口等先后发布CSR报告，从绿色环保、高效低碳、扶贫公益等方面对自身履行的CSR进行披露，积极搭建与利益相关方的沟通平台。目前，对港口CSR的一些研究倾向于评价体系的建立和港口如何履行CSR的相关论述［3］，对港口物流服务供应链中的CSR问题研究较少。一些学者针对物流服务供应链中CSR的研究为本文奠定了基础，谭春桥等［4］、段华薇等［5］、窦志武等［6］将CSR作为内生变量进行研究，通过研究CSR对市场需求的影响分析物流服务企业决策及收益的变化。本文同样将CSR作为内生变量进行研究，认为CSR是企业的一种投资行为并承担相应的成本。不同的是，在考虑CSR的同时还考虑了港口的风险规避行为。

供应链企业受消费者购买行为的影响，需求呈现一定的随机性［7］。疫情以及全球经济形势变化给港口经营带来了更多的不确定性。此外，物流服务供应链的运作以物流服务能力的供给为基础，而服务具有无形、不可存储等特点［8］，其在运作过程中上下游企业往往面临需求不确定带来的风险。已有学者对港口物流服务的需求不确定性进行了研究，如：赵旭等［9］通过构建需求不确定下的双层规划模型发现，港口供应链企业参与整合能够降低供应链节点中断带来的风险；CHO等［10］论述了贸易保护主义和贸易冲突对港口物流服务需求的影响。然而，这些研究都没有在港口物流服务供应链背景下讨论港口所面临的不确定风险，对供应链成员所面临的风险也没有进行量化。目前，对物流服务供应链风险的研究较为普遍，为本文的研究提供了参考。物流服务供应链风险来源于市场中断［11］、需求更新［12］，以及运作过程中的不确定因素［13］，供应链成员对此会呈现出不同的风险态度：风险规避、风险中性和风险偏好，如WANG等［14］考虑了物流服务供应链成员不同风险态度的组合，研究不同风险态度组合下供应链成员决策的变化，但这些研究没有对供应链成员所面临的风险进行有效的度量。近年来，部分供应链领域的学者将条件风险值（conditional value-at-risk，CVaR）引入供应链领域，研究供应链成员所面临的风险问题［15-18］。这些研究表明CVaR有着良好的计算特性，且能很好地度量供应链成员所面临的风险。作为供应链的重要分支，一些学者开始运用CVaR研究物流服务供应链成员所面临的风险问题，如：张广胜等［19］使用CVaR测算港口在风险规避情形下的期望利润，进而研究港口在风险规避下的采购策略；张涑贤等［20］通过CVaR度量风险规避型物流服务供应商所面临的风险。受这些文献的启发，本文使用CVaR对港口所面临的风险进行度量，确定港口合理的风险规避水平，分析港口承担CSR对CVaR的影响。

当物流服务提供商具有一定的议价能力时，港口和物流服务提供商分别以各自利润最大化进行决策，可能会导致双重边际效益，使整个供应链的利益受损。通过供应链协调契约机制能够实现供应链上下游企业激励目标一致，实现供应链成员企业利润的帕累托改进。近年来一些学者对港口物流服务供应链协调问题进行了研究，如YANG［21］采用云计算技术优化港口物流服务供应链，通过协调契约实现供应链协调，但并未考虑港口面临需求不确定时的风险态度，也没有对CSR问题进行讨论。王嘉浩等［22］认为物流服务需求扰动对分散决策下的港口物流服务供应链成员决策影响较大，集中决策和采用承运人联盟模式能够较好地降低这种影响。该文献虽然考虑了需求不确定的情形，但未考虑需求不确定带来的风险，也没有采用契约实现港口物流服务供应链的协调。本文综合考虑港口的CSR和风险规避行为，通过基于风险分担的收益共享与成本分担的协调契约实现港口物流服务供应链的协调。

综上所述，目前针对港口物流服务供应链协调的研究中综合考虑CSR和风险规避行为的较少。与现有研究不同，本文考虑港口承担CSR并使用CVaR测算港口在需求不确定下的风险规避行为，分析分散和集中决策下供应链成员的最优决策，通过算例分析证明收益共享与成本分担的协调契约能够分散港口面临的风险，实现供应链协调，并且讨论港口承担的CSR水平和风险规避水平对供应链成员决策、期望利润和协调契约的影响。

1 问题描述与模型假设

考虑由一个港口和一个FLSP组成的二级港口物流服务供应链。港口能够很好地识别并且整合市场需求，并根据市场需求从FLSP处购买所需的某一物流服务（如装卸搬运服务或陆上货物运输服务），将其出售给客户，由FLSP直接向客户服务。港口和FLSP都是理性的，港口处于领导者的地位，港口与FLSP之间信息对称。线性需求函数易于计算和分析，在物流服务供应链领域应用较广，且一般认为市场需求与物流服务质量和CSR水平正相关［23-24］。因此，假设物流服务供应链面临的市场需求D由固定市场需求d和随机的市场需求波动x组成，D=d+x，其中d=a－bp+λy+εz。这里，a>0为基本市场需求，固定市场需求d在基本市场需求的基础上受物流服务价格p、物流服务质量y和港口承担的CSR水平z的影响，b、λ、ε分别为物流服务价格、物流服务质量、港口承担的CSR水平的需求敏感系数。市场需求波动x在可预测的潜在需求区间［K，T］内服从概率密度函数为f（x）、累积分布函數为F（x）的均匀分布，其中K代表港口面临的最低潜在需求，T代表港口所面临的最高潜在需求。

在确认需求后，港口物流服务供应链的决策过程为：港口作为领导者首先确定CSR水平z和物流服务订购量Q，并以价格p向市场出售物流服务。港口承担CSR产生的成本为Cz=nz2/2，其中n为港口承担的CSR水平的成本敏感系数。FLSP作为追随者，在观察到港口的决策后以物流服务质量y和价格w向港口出售数量为Q的物流服务。FLSP为了维持一定质量的物流服务产生的成本为Cy=my2/2，其中m为物流服务质量的成本敏感系数。

考虑港口的CSR和风险的物流服务供应链的决策过程见图1，其中物流服务集成商（logistics service integrator，LSI）即为港口。

涉及的符号与变量说明：带上标DC、IF、CC的变量分别表示在分散、集中、契约决策下的变量值；下标I、F分别指代港口和FLSP；πDCI、πCCI、πDCF、πCCF分别表示港口和FLSP在分散决策和契约决策下的期望利润；πIF表示集中决策下供应链的总期望利润。

2 基本模型

通过图3b港口的风险规避系数与供应链成员期望利润的关系可以发现：随着港口接近风险中性，分散决策和契约决策下港口的期望利润都增加，FLSP在契约决策下的期望利润快速增长，表明契约决策下港口接近风险中性有利于FLSP获得更高的期望利润。结合图2a可知，契约决策下FLSP只要保持一定水平的物流服务质量就可以获得比分散决策下更高的期望利润，表明协调契约会导致FLSP在物流服务质量方面努力不足。相反，FLSP在分散决策下的期望利润却不断下降，结合图2a可以发现原因：分散决策下随着港口接近风险中性，FLSP倾向于提高自身的物流服务质量，从而承担的物流服务质量成本增加，导致期望利润不断下降。

4.2 CSR对港口物流服务供应链的影响

令η=0.85，ε∈［0，20］，其余参数保持不变。通过数值仿真得出港口承担的CSR水平的需求敏感系数ε与供应链成员决策变量和契约参数的关系（分别见图4a和4b），以及ε与港口CVaR和供应链成员期望利润的关系（分别见图5a和5b）。

由图4a可知，随着市场需求对CSR的敏感度的提升，港口的CSR提升，分散决策和契约决策下港口对物流服务的订购量增加，但FLSP的物流服务质量不受影响，与推论1（2）一致。通过图4b可以发现，ε不会对协调契约的参数产生影响。

由图5a可知：港口在契约决策下的CVaR大于分散决策下的CVaR，说明η=0.85时采用收益共享与成本分担的协调契约能够实现港口物流服务供应链协调；随着ε的增大，契约决策下的CVaR比分散决策下的CVaR有更快的增长趋势。结合图4a发现，契约决策下当市场需求对CSR越敏感时，港口承担更高的CSR能够在给定的η下获得更高的利润。

由图5b可知：随着市场需求对CSR的敏感度的提高，港口物流服务供应链在集中决策和契约决策下的期望利润都呈现增长趋势。但当ε>10.236时FLSP在分散决策下的期望利润将会大于在契约决策下的期望利润，此时FLSP倾向于退出契约，港口物流服务供应链不能协调。即使FLSP继续参与契约，但当ε>15.362时港口不能获得比分散决策下更多的期望利润，港口也会终止契约。结合图4a和图4b可以发现其中的原因：契约决策下当ε不断增大时港口倾向于承担更高的CSR来进一步刺激市场需求，而此时的成本分担率仍处于较低水平不变，FLSP分担的CSR成本将会增大，因此FLSP在观察到港口承担的CSR不断提高时，预期到自己的成本压力较大，将在ε>10.236时倾向于退出收益共享与成本分担的协调契约。当ε>15.362时港口迫于自身的成本压力也不会促成契约达成。

5 结 论

研究承担企业社会责任（CSR）并具有风险规避行为的港口物流服务供应链协调问题，发现：

（1）在分散决策下随着港口接近风险中性，港口的条件风险值（CVaR）和期望利润都会增加，但港口只愿意承担一定水平的CSR，这导致功能型物流服务提供商（FLSP）不断提升物流服务质量来增加市场需求，导致FLSP成本增加，FLSP整体期望利润减少。分散决策下随着市场需求对港口承担的CSR的敏感度的提高，FLSP只需要保持一定的物流服务质量水平不变，此时港口倾向于承担更高的CSR，也愿意订购更多物流服务，因此供应链成员的期望利润增加。

（2）当港口风险规避水平较低时采用收益共享与成本分担的协调契约能够实现港口物流服务供应链协调。然而，当港口逐渐接近风险中性时契约参数不断减小，契约的协调作用减弱。当契约决策下的CVaR小于分散决策下的CVaR时，港口不会促成协调契约，契约失效。市场需求对CSR的敏感度不会影响契约参数，随着

市场需求对CSR的敏感度的增加，供应链成员的期望利润以及港口的CVaR都会得到提升，当市场需求对CSR的敏感度过高时，迫于成本压力FLSP将会退出契约，契约失效。

参考文献：

［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. 产品责任、企业社会责任偏好与供应链中的质量-数量协调［J］. 中国管理科学， 2019， 27（1）： 85-98. DOI： 10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2019.01.009.

［3］匡海波， 骆嘉琪， 程跃辉， 等. 中国港口运输业企业社会责任评价与建议［J］. 世界海運， 2019， 42（6）： 1-11. DOI： 10.16176/j.cnki.21-1284.2019.06.001.

［4］谭春桥， 李波， 崔春生. 公平关切下考虑企业社会责任的物流服务供应链协调［J］. 控制与决策， 2020， 35（7）： 1717-1729. DOI： 10.13195/j.kzyjc.2018.1706.

［5］段华薇， 严余松， 张亚东. 考虑企业社会责任的物流服务供应链定价与协调［J］. 控制与决策， 2016， 31（12）： 2287-2292. DOI： 10.13195/j.kzyjc.2015.1595.

［6］窦志武， 邵亚楠， 曹郅， 等. 考虑CSR的同城物流服务主体利润协调研究［J］. 公路交通技术， 2021， 38（5）： 129-137. DOI： 10.3969/j.issn.1002-0268. 2021.05.016.

［7］孙琦， 马骋， 柏庆国. 基于风险偏好的供应链企业社会责任投入与定价策略研究［J］. 运筹与管理， 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］赵旭， 张汇妍， 黄瑞. 节点中断与需求不确定下的港口供应链整合［J］. 交通运输系统工程与信息， 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］張广胜， 王艳玲. 考虑运作风险的物流服务供应链跨链协调机制研究［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］张广胜， 刘伟. 考虑价格风险的物流服务供应链能力组合采购决策［J］. 计算机集成制造系统， 2019， 25（8）： 2109-2118. DOI： 10.13196/j.cims.2019.08.025.

［20］张涑贤， 栾佳敏. 基于CVaR的风险规避服务商质量保证策略［J］. 物流技术， 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， 陈子根， 信聪颖， 等. 考虑需求扰动的港口物流服务供应链协调策略［J］. 大连海事大学学报，

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

［23］郭英， 刘志学， 覃雪莲. 考虑质量成本的物流服务供应链纵向整合策略研究［J］. 中国管理科学， 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.

（编辑 赵勉）

收稿日期： 2021-11-23

修回日期： 2022-03-17

基金项目： 国家社会科学基金（20&ZD070）

作者简介： 杜浩杰（1996—），男，甘肃平凉人，硕士研究生，研究方向为现代物流管理，（E-mail）studyingdu@163.com；

刘伟（1959—），男，江苏苏州人，教授，博士，研究方向为物流系统设计与管理，（E-mail）weiliu@shmtu.edu.cn