考虑专利保护和低碳推广的闭环供应链决策研究

文/李青容

本文考虑专利保护和低碳推广，探讨了低碳推广对消费者需求的影响程度对原制造商和经销商最优决策的影响。研究表明：两种决策模式下，两种产品的价格、低碳推广水平和利润均随着低碳宣传对消费者需求影响程度的增大而提高。

1.引言

近年来，全球经济快速发展，但资源短缺和环境污染等问题日益严重，各国达成共识并严格控制二氧化碳等温室气体的排放。随着“碳达峰”和“碳中和”目标的提出，低碳发展成为未来我国经济发展关注的重点。根据已有研究，回收再制造能够减少资源和能源的消耗，是主要的减排方式之一。但是，由于成本和再制造收益低于生产新产品的收益等，很多原制造商通常不选择自行再制造。已有学者研究了专利保护下的闭环供应链决策问题，申成然等[1]研究了原制造商自身再制造和许可经销商进行再制造的闭环供应链模型；许民利等[2]研究了专利保护下再制造供应链的定价和协调问题。有学者研究了考虑低碳推广的闭环供应链决策问题，李辉等[3]研究了低碳宣传下闭环供应链碳减排决策与协调问题；朱晨等考虑低碳商誉，研究了双重补贴下的供应链决策和协调问题。但鲜少有文献在同时考虑专利保护和低碳推广的情形下，研究再制造闭环供应链的定价决策。本文在已有研究的基础上，构建了考虑专利保护和低碳宣传的再制造闭环供应链决策模型。

2.问题描述

本文在考虑专利保护和低碳宣传的情形下，构建了一个由单一原制造商和单一经销商组成的供应链。原制造商生产新产品，经销商生产再制造品并销售两种产品给消费者，经销商为增加再制造品的需求进行低碳宣传。其中，由于专利保护，经销商需要向原制造商支付一定的专利许可费。

关键假设与符号说明：

假设1原制造商生产新产品的单位成本为cn，经销商生产再制造品的单位成本为cr，不考虑其他固定成本。假设2原制造商以批发价ω 售卖新产品，经销商以价格pn和pr售卖再制造品，专利保护下再制造商每生产单位再制造品向原制造商支付专利许可费f，由于成本差异，价格满足pn>pr。假设3再制造产品为低碳产品，经销商为提高再制造产品需求，进行低碳宣传，用v表示经销商低碳宣传水平，其中碳减排投入成本为C（v）=，k为低碳宣传努力系数。假设4假设废旧产品回收量充足。假设5新产品和再制造品的需求函数分别为：qn=Q-αpn+βpr，qr=Q-αpn+βpr+λv，Q为市场最大需求量，α 为价格敏感系数，β 为两种产品的替代系数，λ 为低碳宣传对消费者需求的影响系数。

3.模型构建

3.1 分散决策模型（D模型）

最优零售价格：

原制造商和经销商最优利润：

3.2 集中决策模型（C模型）

最优供应链利润：

4.结语

本文分别构建了原制造商和经销商在集中和分散决策下的博弈模型，研究了不同决策对原制造商和经销商定价、利润和低碳宣传水平的影响。主要研究结论和启示如下：在两种决策模式下，两种产品的价格、低碳推广水平和利润均随着低碳宣传对消费者需求影响程度的增大而提高。但在分散决策下，原制造商和经销商均以自身利益最大化进行决策，所以两种产品价格和低碳宣传水平均低于集中决策下的产品价格和低碳宣传水平。因此，在后续研究中，应考虑使用协调机制来调整供应链的最优利润。