信息共享下绿色供应链价格协调与利润共享机制研究

信息共享下绿色供应链价格协调与利润共享机制研究马吉睿，曲道刚东北大学工商管理学院，沈阳 (110004)E-mail：mjr899@摘要：考虑到消费者对绿色产品的绿色度偏好，在信息共享下建立了绿色供应链中制造商、零售商的博弈模型，制定了合作博弈下该绿色供应链的内部价格协调机制，以及给出了价格协调参数的求法和按参与人贡献分配合作后供应链的利润的方法。

结论表明：信息共享下该绿色供应链的制造商与零售商进行战略合作，不仅能极大的提高消费者对该绿色产品的需求，而且按照对联盟的贡献率分配利润增加额时，供应链系统的稳定性与整体效率都得到提高，各成员的利润水平也都大于合作前的水平。

关键词：绿色供应链，合作博弈，价格协调参数，参与人贡献率中图文分类号：F272/3 文献标识码：A1．引言近几年来，随着产品安全和环境问题的日益凸现，普通消费者越来越加注重日常用品的安全性和环保性，因此对绿色产品的需求不断增加。

这里的绿色产品主要指环保、健康安全的易逝产品。

本文考虑到消费者对绿色产品的绿色度偏好，对绿色供应链内部价格协调问题进行研究。

绿色供应链是密歇根州立大学供应链研究学会于1996年首次提出的，之后，不同学者从不同角度考察和研究了绿色供应链管理，主要包括:绿色供应链的定义、要素与结构[1-3]，绿色供应链的运作[4-7]及绿色供应链管理与企业绩效的关系[8]等三方面内容。

在绿色供应链成员间的合作关系及协调研究领域，罗兵，李向东，Carter等人[9-11]从实证的角度研究了影响绿色供应链成员合作的因素；张青山等人[12]建立了制造业绿色产品的成本和收益计量模型，并基于机会成本法给出了计算绿色产品社会收益和经济效益最大化的目标规划模型，结果可以帮助制造企业就是否投产绿色产品这一问题进行客观的评价；王能民[13]从考虑普通产品的提供者的行动与不行动的两种情况出发讨论了绿色产品的定价问题；穆听等[14]从产品差异化的角度建立了两企业的寡头竞争模型，并证明了当产品的环境质量成本递增，消费者对于产品环境影响具有不同偏好的情况下，生产清洁产品的厂商可以获得比生产污染产品的厂商更高的利润，采用差异化战略提高自己竞争力。

但在以往的众多理论研究中，多数忽略了消费者这一主体的参与，而且对合作后参与人的利润分配只是给出了一个收益（费用）共享参数，没有给出具体的分配方法。

现实中，由于消费者的知识结构和偏好不同，不同消费者对绿色产品和可以替代的普通产品将会有不同的需求，并且消费者的效用函数也不尽相同。

因此，如何通过合理定价使消费者选择绿色产品的效用最大化，对于绿色供应链的有效运作十分重要。

而要保证绿色供应链的稳定运作，关键是要建立供应链的利润共享契约，既要使得系统内部的利润实现公平的分配，又要使供应链的成员间能达到成本共担、利润共享的战略合作目标。

本文结合当前国内外对绿色供应链的研究情况，提出了信息共享下二级供应链成员间的价格协调机制，给出了确定价格协调参数的方法和按参与人贡献分配合作后供应链的利润增加额的方法，用来协调该绿色供应链。

2．问题描述与基本模型该绿色供应链是由制造商、零售商和消费者以及第三方物流公司组成的供应链。

在该链条中，主要考察了信息共享下制造商与零售商的博弈问题，讨论了定价策略与价格协调参数的确定问题。

如图1所示，虚箭线表示资金流，实箭线表示物资流。

2.1 问题描述考虑到某类普通商品的市场已经成熟，销售比较稳定，其市场零售价格为0p 。

由于当前消费市场有对绿色产品的潜在需求，为了提高企业竞争力，制造商已经投入生产该绿色产品。

现在给出以下假设：（1）该类绿色产品可以替代目前市场上的普通产品，其具有共存性和互补性，消费者按照自己的偏好可以根据其绿色度确定自己是否购买该种绿色产品。

当前市场存在市场容量为N 的消费群体，各个消费群体对绿色产品的平均偏好和购买机会是均等的；（2）这里仍沿用文献[4]中假设，普通产品的绿色度为e ，绿色产品的绿色度为−e ；用θ表示消费者希望购买到绿色产品的绿色度，且θ在区间[e ，−e ]上服从均匀分布；（3）制造商的生产能力无限大，即零售商不会发生缺货现象；用w 表示制造商向零售商索要的该绿色产品的单位订货价格，为制造商的决策变量；1c 表示制造商生产该绿色产品的单位成本，由常识知w >1c ；（4）第三方物流公司代理服务所付出的单位成本为3c ，且零售商委托第三方物流公司进行运输服务的单位产品价格为1p ，为常参数，1p >3c ；（5）零售商准备销售该绿色产品的单位零售价格为p ，为零售商的决策变量；同时，该零售商销售产品过程中所付出单位成本为2c ，则有p >w +1p +2c ；（6）用k 表示消费者对产品绿色度的期望每提高一个单位时消费者所愿意支付的费用，则当p e k p >−+)(0θ时，即绿色产品的价格低于期望消费者所愿支付的价格时，消费者将会购买绿色产品，否则购买普通可替代产品；q 表示单个周期内的市场需求量，为产品零售价格的线性函数。

且零售商与制造商之间能够实现信息共享。

由以上假设可知，消费者期望绿色度的临界值∗θ应该满足p e k p =−+∗)(0θ （1） 于是，求得 e kp p +−=∗0θ，那么市场对于绿色产品的需求函数可表示为 ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡−−−=−=−−∫−∗)(11)(0e e k p p N d e e N p q e θθ （2）这里令N=1，),(),(0e e k e e k p −=−+=−−βα,321c c c c ++=211c c p ++=λ。

于是，可得该绿色产品的市场需求函数为 ββα//)(p p q −= （3）2.2 基本模型在预测市场需求为q 的前提下，零售商会根据q 的市场需求进行订货。

用符号R Π、M Π、D Π、Π分别表示零售商、制造商、第三方物流公司和供应链的整体利润，则))((21c p w p p q R −−−=Π，)()(31p q c p D −=Π)()(1p q c w M −=Π，)()(p q c p −=Π3．博弈模型假设目前市场上该绿色产品已经比较普遍，消费者对其认同情况与个人偏好有关。

在该绿色供应链中，制造商和零售商之间信息可以实现共享，且双方的地位是平等的。

3.1 非合作博弈模型在非合作博弈下，绿色供应链节点企业都会把自身利润最大化作为定价的出发点。

零售商面临的博弈模型为： )()(21max p q c p w p R p −−−=Π （4）制造商的博弈模型为： βα2)(211max w c p c w M w −−−−=Π （5） 由式（4）和（5）联立，分别求一阶导数条件得到 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧−+=+=∗∗22431λαλαc w p 于是可以得到零售商最佳订货量为 βλα4−=∗q （6） 此时，按照零售商这一最佳订货量，可得到各个企业和供应链整体的利润分别为：βλα16)(2−=Π∗R ，βλαλ4))((−−=Π∗c Dβλα8)(2−=Π∗M ， []βλαλα16)(43−−+=Π∗c3.2 合作博弈模型在合作博弈下，不再是各个节点企业以自己的利润最大化为目标，而是与自己的合作伙伴进行集中决策，实现供应链整体利润最大化，使得各方都能从中受益，达到共赢。

为取得供应链整体利润最大化，在市场需求为q 的条件下，可得到系统优化模型为：)()(max p q c p p−=Π （7） 由0=−−−=∂Π∂ββαc p p p ，可得到零售商最优销售价格为 2c p +=∗∗α （8） 此时，零售商最佳订货量应为 βα2c q −=∗∗ （9） 按照零售商最优销售价格和最佳订货量，可以得到合作博弈下各方和整个系统的利润βα4)(2c −=Π∗∗ ，βλαα4)222)((1∗∗∗∗−−++−=Πw c c c R βαλ2))((c c D −−=Π∗∗，βα2))((1c c w M −−=Π∗∗∗∗ 这里∗∗w 表示制造商与零售商合作时，进行协商达成的最优定价策略。

下面章节给出了它的求法。

由1c w >，210)(c p w p p e e k ++>>+−−，31c p >可以得到32121c c c c p w ++>++，且有210)(c p w p e e k ++>+−−，易证∗∗∗Π>Π，∗∗∗Π>ΠD D ，即合作后该绿色供应链整体利润比非合作前的供应链整体利润增加了，说明该绿色供应链的成员合作时的系统效率优于非合作时的系统效率。

而且合作后第三方物流公司的利润也得到增加。

这样可以得到以下结论。

结论 合作后零售商的零售价格降低了，相当于增加了消费者的效用，从而提高了消 费者对该绿色产品的需求量，由于需求的增长速率大于零售价格的下降速率，从总体上保证 了供应链整体利润的增加，即∗∗∗∗∗∗∗∗∗Π>Π<>,,q q p p 。

现实中也确实存在这种现象，应该引起供应链中各成员企业的重视，为决策者提供价格制定的参考依据，以便提高消费者对该绿色产品的需求。

因此，为了实现绿色供应链系统整体效率最高，双方应该进行合作。

4．价格协调与利润分配机制合作博弈的目的不仅使系统整体优化，还要使制造商、零售商等相关利益方的利润增加，这样它们才会努力去合作，否则任何理性的一方都不会接受比合作前自己利润更少的结果。

定理 当双方合作进行集中决策时，存在w 满足max min w w w <<，可以找到一种可行的帕雷托有效定价策略),(w p ∗∗，使得在系统整体最有效的前提下，零售商和制造商都能接受。

其中，)(8)(22,)(4)(21231max 21min c p c c c w c c w −−−−−++=−−+=αλαααλα 证明 在零售商和制造商进行集中决策的前提下，由⎪⎩⎪⎨⎧Π>ΠΠ>Π∗∗∗∗∗∗R R M M ，即 []⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧−>−−−++−−>−−βλαβααβλαβα16)(422)(8)(2))((2213121c p w c c c c c w 亦即)(8)(222)(4)(2121c c c w c c −−−+−+<<−−+αλαλααλα 时，可以实现各方利润都大于合作前的利润。

由1c w >，21c p w p ++>>α，31c p >可以得到c c p w >++21，且有21c p w ++>α，根据文中相关符号的意义，易证min max w w >，即说明存在w 满足max min w w w <<时，可以找到一种可行的帕雷托有效定价策略),(w p ∗∗。