（管理科学与工程专业论文）基于回收努力的再制造逆向供应链契约协调研究.pdf

r e s e a r c ho nr e m a m 丁f a c t u i 也 i 冱v e r s es u p p l yc h a i n c o o r d i n a t i o nw i t hc o n t r a c t b a s e do n c o l l e c t i o ne f f o r t at h e s i ss u b m i t t e dt o s o u t h e a s t u n i v e r s i t y f o rt h ea c a d e m i cd e g r e eo fm a s t e ro f m a n a g e m e n t b y y u a n y u c h a n g s u p e r v i s e db y p r o f d aq i n g - l i s c h o o lo fe c o n o m i c sa n dm a n a g e m e n t s o u t h e a s tu n i v e r s i t y j a n u a r y2 0 1 0 【 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名：日期：翌! ! ：! ：12 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位 论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人 电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论 文被查阅和借阅，可以公布( 包括以电子信息形式刊登) 论文的全部内容或中、 英文摘要等部分内容。论文的公布( 包括以电子信息形式刊登) 授权东南大学研 究生院办理。 研究生签名： 鹕：喈配- j o t o , l l l 7 基于回收努力的再制造逆向供应链 契约协调研究 研究生：袁煜昶导师：达庆利学校名称：东南大学 摘要 制造业的高速发展，在创造人类满意消费的同时，将不可再生资源的匮乏和 环境的污染带给了人类。随着人们环保意识的不断增强，国家环保法规的日益完 善，企业也发现利用回收来的产品进行再制造可以为企业赢得绿色环保声誉，还 可以降低生产成本和提高企业利润。因此，逆向供应链成为一个非常值得深入探 讨的研究领域。 本文综合运用最优化理论、博弈理论、委托代理理论等，以双边垄断即 单制造商与单零售商( 零售商同时负责回收) 构成的两阶段逆向供应链为研究对 象，按照由浅入深的思路，研究了基于回收努力的再制造逆向供应链契约协调问 题，具有一定的理论和现实意义。 本文首先分析了逆向供应链契约协调的研究背景和研究现状，并给出了本文 的研究内容和框架。其次，概述了逆向供应链及供应链契约协调的相关理论基础。 再次，构建了对称信息下产品回收量同时与回收价格和回收努力相关的定价模 型，并分别通过二部定价契约和回馈与惩罚契约对分散决策下的逆向供应链进行 协调，避免了“双重边际加价 所导致的利益损失。最后，放松对信息对称的假 设，研究了回收努力为不对称信息时的逆向供应链契约协调及信息共享问题，研 究表明：零售商传递给制造商关于回收努力的信息，无论是否真实，制造商所获 得的期望利润至少不会低于其在对称信息下分散决策时的保留利润；使用二部定 价契约能够达到集中决策下的最优值，实现逆向供应链的协调，且该情况下，代 理人通过努力可以获得更大的收益，但想“不劳而获只会导致自己损失更大。 关键词：逆向供应链；回收努力；s t a c k e l b e r g 博弈；契约协调；不对称信息 n r e s e a r c ho nr e m a n u f a c t u r er e v e r s es u p p l yc h a i n c o o r d i n a l w i t hc o n t r a c tb a s e do nc o l l e c t i (ecoordinationw i t ho n t r a c tb a s e do n o l l e c t l o n仃0 r t1 1 0 n s t u d e n t ：y u a ny u - c h a n gs u p e r v i s e db y ：d aq i n g - l i s u b m i t t e dt o ：s e u a b s t r a c t t h e r a p i dd e v e l o p m e n to f t h em a n u f a c t u r i n g ，n o to n l yc r e a t e sh u m a ns a t i s f a c t i o n c o n s u m p t i o n , b u ta l s ob r i n g st h el a c ko fn o n - r e n e w a b l er e s o u r c e sa n de n v i r o n m e n t a l p o l l u t i o nt oh u m a n i t y a l o n gw i t ht h eg r o w i n ge n v i r o n m e n t a lc o n c e r n s ，s e v e r a ls t a t e g o v e r n m e n t sh a v ep a s s e dn e wr e g u l a t i o n si no r d e rt or e d u c et h ea m o u n to fw a s t e s t r e a m ，a l s o ，m o r ea n dm o r em a n u f a c t u r e r sh a v ef o u n di tc o u l dh e l pt h e md e c r e a s e c o s ta n di n c r e a s ep r o f i t t h e r e f o r e ，f u r t h e rd i s c u s s i n gr e v e r s es u p p l yc h a i nb e c o m e sa w o r t ht a s k t h i st h e s i ss t u d i e sr e m a n u f a c t u r er e v e r s u p p l yc h a i nc o n t r a c tc o o r d i n a t i o n b a s e do nc o l l e c t i o ne f f o r t b a s e do i lo p t i m i z a t i o nt h e o r y , g a m et h e o r y ，p r i n c i p a l - a g e n t t h e o r ya n dc o n t r a c tt h e o r y ，t h i st h e s i sp u t st w o s t a g er e v e r s es u p p l yc h a i na ss t u d y o b j e c t , p a r t i c u l a r l ya n a l y z e st h ei s s u e so fc o o r d i n a t i o nw i t hc o n t r a c t , w h i c hh a s t h e o r e t i c a la n dp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c e f i r s t , t h eb a c k g r o u n da n dp r e s e n ts i t u a t i o no fr e m a n u f a c t u r er e v e r s es u p p l yc h a i n r e s e a r c h e sa r ci n t r o d u c e d ，a n dt h er e s e a r c hc o n t e n t sa n df r a m e w o r ka r ei l l u s t r a t e d s e c o n d , r e l a t e dk n o w l e d g eo fr e m a n u f a c t u r cr e v c r s cs u p p l yc h a i ni ss u m m a r i z e d t h e t h i r d ，ar e v e r s es u p p l yc h a i nm o d e li sb u i l ti nv i e wo f t h ef a c tt h a tp r o d u c tq u a n t i t yo f r e t u r n i n gd e p e n d so nc o l l e c t i o ne f f o r tl e v e la n dc o l l e c t i o np d c es i m u l t a n e o u s l y ；a n d t h ec o o r d i n a t i o no ft w o - p a r tt a r i f fc o n t r a c ta n dt h er e b a t ea n dp e n a l t yc o n t r a c ta r e i n t r o d u c e dt oc o o r d i n a t et h er e v e r s es u p p l yc h a i n , b o lo ft h e ma v o i dt h ep r o f i tl o s s f r o mt h er e v e r s ed o u b l em a r g i n a l i z a t i o n f i n a l l y , t h i st h e s i sp r o p o s e st h ec o n t r a c t c o o r d i n a t i o na n di n f o r m a t i o ns h a r i n gi nar e v e r s es u p p l yc h a i no fa s y m m e t r i c c o l l e c t i o ne f f o r ti n f o r m a t i o n i nt h i sc a s e ，n om a t t e rt h ei n f o r m a t i o no fc o l l e c t i o n e f f o r tw h i c hr e t a i l e r sp a s st om a n u f a c t u r e ri st r u eo rn o t , t h em a n u f a c t u r e se x p e c t e d p r o f i tw i l ln o tl e s st h a nh i sr e s e r v e dp r o f i ti ns y m m e t r i ci n f o r m a t i o na n dd e c e n t r a l i z e d i i i d e c i s i o nm a k i n gs t r u c t u r ea tl e a s t w h e nu s i n gt h ec o o r d i n a t i o no ft w o - p a r tt a r i f f c o n t r a c t , t h et o t a lp r o f i to ft h er e v e r s es u p p l yc h a i ns y s t e mi si d e n t i c a l 、析t l li t so p t i m a l v a l u ei n c e n t r a l i z e dd e c i s i o nm a k i n gs t r u c t u r e ，a n dt h es y s t e mc o o r d i n a t i o ni s a c h i e v e d a l lt h e s er e s u l t si l l u s t r a t et h a ta g e n tc a no b t a i ng r e a t e rb e n e f i t st h r o u g hh i s e f f o r t s ；o t h e r w i s e ，i fw a n tt ob eu n e a r n e d ，t h ea g e n tw i l ll e a dh i sg r e a t e rl o s s e s k e yw o r d s ：r e v e r s es u p p l yc h a i n ；c o l l e c t i o ne f f o r tl e v e l ；s t a c k e l b e r gg a m e c o n t r a c t se o o r d i n a t i o m a s y m m e t r i ci n f o r m a t i o n i v 目录 摘要i a b s t r a c t i i i 目录v 第一章绪论1 1 1 研究背景1 1 2 研究意义5 1 3 研究现状6 1 3 1 逆向供应链运作研究现状6 1 3 2 供应链协调研究现状7 1 3 3 基于回收努力的供应链协调研究现状8 1 4 研究内容和研究框架1 0 1 4 1 研究内容1 0 1 4 2 研究框架1 0 1 5 主要创新点1 2 第二章相关理论基础1 3 2 1 逆向供应链1 3 2 1 1 逆向供应链的概念及内涵1 3 2 1 2 逆向供应链的运行模式1 4 2 1 3 逆向供应链的价值体现1 5 2 2 供应链的协调机制1 7 2 2 1 供应链失调的原因1 7 2 2 2 供应链协调的概念1 7 2 2 3 供应链协调的方法1 8 2 2 4 供应链契约协调策略1 9 2 3 本章小结2 l 第三章对称信息和可变回收努力下逆向供应链契约协调研究2 2 3 1 引言2 2 3 2 符号定义与基本假设2 3 v 3 2 1 符号定义2 3 3 2 2 基本假设2 4 3 3 模型建立与分析2 5 3 3 1 集中决策下的策略分析2 5 3 3 2 分散决策下的策略分析2 6 3 3 3 二部定价契约协调2 6 3 3 4 回馈与惩罚契约协调2 8 3 3 5 结论3 0 3 4 算例分析3 2 3 4 1 基本算例分析3 2 3 4 2 灵敏度分析3 2 3 5 本章小结3 4 第四章回收努力信息不对称下逆向供应链信息甑别协调研究3 5 4 1 引言3 5 4 2 模型描述与基本假设3 7 4 3 模型建立与分析3 8 4 3 1 对称信息下的基准情况3 8 4 3 2 不对称回收努力信息下分散决策时的信息甄别模型3 8 4 3 3 不对称信息下的二部定价契约协调4 5 4 4 本章小结5 2 第五章结论与展望5 3 5 1 研究结论5 3 5 2 研究展望5 5 致谢5 8 参考文献5 8 v i 第一章绪论 1 1 研究背景 第一章绪论 近半个世纪以来，经济竞争已成为世界各国国力竞争的一个焦点和世界发展 的重要推动力。与此同时，如何拓展一个可持续发展的全球经济即拓展一个具有 无限支撑能力的全球经济，是人类面临的巨大挑战。随着世界经济的高速发展和 人们生活水平的不断提高，制造业间的竞争日趋激烈。其竞争的范围也从局部地 区扩展到全球。据估计，工业化国家约7 0 - - - 8 0 的物质财富来自制造业。制 造业给人类社会创造了空前丰富的物质财富。 然而，制造业在创造人类满意消费的同时，也给社会带来了很多麻烦，将不 可再生资源的匮乏和环境的污染带给了人类。 1 、人类面临着资源枯竭的危机 地球上的自然资源总量是有限的，随着1 0 0 多年来人类社会对自然资源特别 是矿产资源的开发利用，地球上的不可再生资源已经日趋衰竭，呈消耗殆尽的趋 势。在我国，此种状况尤为严重。据资料显示，我国部分矿产可开采年限，铁矿 约7 0 年，铜矿约6 9 年，钨矿约1 5 年，汞矿约1 8 年，原油约1 9 年【1 1 。资源枯 竭的危机日益严重，已经影响到我国经济的发展。 2 0 0 6 年我国单位g d p 能耗和主要污染物排放不降反升，是所有国民经济指 标中唯一没有达标的两项。经济结构矛盾突出，经济增长方式依然粗放，资源能 源利用效率低下，已成为我国经济健康发展所面临的严峻问题。我国是世界第二 能源消费大国，同时又是世界第一能源消费浪费大国，能源利用效率仅3 3 。“缺 油、少气、富煤”是中国能源结构特色，石油储量只有世界人均的8 ，天然气 为6 ，而我国单位g d p 能耗却是世界平均水平的3 1 倍，世界经济合作组织的 4 3 倍，日本的9 倍 2 1 。 以上情况说明节约和合理利用能源，走循环经济的道路势在必行。 2 、废旧产品污染环境，危害人类健康 随着商品生产和消费的不断增多，产品生产过程中的污染以及消费后废旧产 品的随意处置，使得大气、水环境和土壤持续恶化。简单的填埋、焚烧等传统处 理垃圾的手法已经不能够解决其给环境带来的危害，更不能解决商品生产过程中 东南大学硕士学位论文 对资源的无尽需求。 以废旧电子产品为例，电子产品报废后会对环境产生巨大的潜在威胁，尤其 是电视、电脑、手机、音响等产品，含有大量有毒有害物质。比如，电冰箱的制 冷剂和发泡剂，以及空调器的制冷剂都是破坏臭氧层的物质。电视机的显像管属 于具有爆炸性的废物，废旧线路板的重金属会对水质和土壤造成严重危害。电视 机和电脑显示器的外壳及涂料对人体的影响同样很大【3 l 。有资料显示，每一台电 视机或电脑显示器中的阴极射线管平均含有4 8 磅铅，而制造一台电脑需要7 0 多种化工原料，其中8 0 以上都对人体有害f 4 l 。如果仅对废旧家电产品简单采用 传统的填埋或焚烧方式处理，对环境的破坏将难以估量。 消费品品种的增多，产品生命周期的缩短，造成废旧产品的猛增。在许多企 业纷纷投入大量人力、物力、财力，用于构建和完善自己的供应链系统时，却常 常忽略了从用户手中回收产品直到最后处置这样一条逆向的“链l 逆向供应 链。 当前，发展循环经济，增强对逆向供应链的研究越来越受到社会各界的重视， 其直接原因有相关环保法规的制约，企业经济效益的驱动，以及和谐社会发展的 必然需要等。 1 、资源环保法规和相关制度的制约 早在上世纪6 0 年代美国经济学家k 波尔丁【5 】就提出了“循环经济”的概念， 其主要思想是把传统的依赖资源消耗的线形增长经济，转变为依靠生态型资源循 环来发展的经济，见图1 1 图1 1 线型经济模式与循环经济模式 2 第一章绪论 其后，世界各国政府、国际组织纷纷出台了大量法律、法规来保护资源和环 境，发展循环经济。近年来，主要发达国家都开始推行生产者责任延伸制度 ( e x t e n d e dp r o d u c e rr e s p o n s i b i l i t y ，e p r ) 和产品召回制度，拓展产品生产者的责 任，要求生产企业对产品的整个生命周期负责，也包括报废后废旧物品的回收再 利用以及无害化处理，要求企业承担更多的逆向物流责任。 我国国家发改委环境和资源综合利用司在研究中提出，循环经济应当是指通 过资源的循环利用和节约，实现以最小的资源消耗，最小的污染获取最大的发展 效益。其核心是资源的循环利用和节约，最大限度地提高资源的使用效率；其结 果是节约资源、提高效益、减少环境污染。 2 0 0 9 年1 月， 中华人民共和国循环经济促进法生效【6 l 。该法作为国内首 部倡导再制造的法律文件，在推进我国再制造产业发展的进程中具有重要意义。 循环经济促进法第四十条指出：“国家支持企业开展机动车零部件、工程机 械、机床等产品的再制造和轮胎翻新”；并规定“销售的再制造产品和翻新产品的 质量必须符合国家规定的标准，并在显著位置标识为再制造产品或者翻新产品。 2 、企业经济利益本身的驱动 环保法规的限制外，产品循环再利用中凸显的经济利益是驱动逆向供应链不 断发展的另一重要动力。尽管目前大多数企业仍将废弃品回收视为沉重的包袱， 但少数积极参与回收再利用方案的先行者们却从中发掘到了新的经济机遇。 2 0 0 1 年1 0 月，2 0 0 0 多家电脑及电子生产商开始进行前期的回收试验计划， 测试各电子产品在回收方面的成本与效益，以期推出长远的回收计划。索尼公司 和美国明尼苏达州启动了一项为期5 年的计划，回收在该州销售的所有索尼电 子和个人计算机产品：蓝色巨人i b m 推出“无捆绑”回收服务，接受任一品牌的 废弃电脑，并率先开展全球性的电脑回收行动；富士通与西门子公司在法兰克福 等五个欧洲地区设立网点，回收各公司的废旧电脑及打印机，并逐年将该网点推 广至英国、法国以及北欧等欧盟国家地区。 有报道指出，企业通过实施再造项目所节约的生产成本平均可达4 0 - - 6 5 ，较之以往有大幅度下降，从而可以为制造商带来利润。 3 、发展循环经济，建立和谐社会的需要 国家发改委环境和资源综合利用司在研究中提出，推进废旧产品的回收利 3 东南大学硕士学位论文 用，通过资源的循环利用和节约，完成资源商品再生资源的资源循环模式，实 现以最小的资源消耗，最小的污染获取最大的发展效益，达到环境效益、经济效 益、社会效益的统一7 】。该产品及其资源化循环过程如图1 2 所示。 图1 2 产品及其资源化循环图 2 0 0 4 年9 月召开的党的十六届四中全会提出了“构建社会主义和谐社会”的 目标，并将其正式列为中国共产党全面提高执政能力的五大能力之一。如何解决 废旧资源回收与利用的难题，则是构建社会主义和谐社会必然要考虑的重大课 题。 综合以上情况，国内外许多知名企业把逆向供应链战略作为强化其竞争优 势，增加顾客价值，提高其供应链整体绩效的重要手段。 4 第一章绪论 1 2 研究意义 逆向供应链是相对于供应链顺向运行而言的一种逆向形态。它是一条由用 户、回收商、集中退货与回收中心、原制造商、供应商、分销商等构成的链状结 构。通过对没有达到最初销售目的或已到使用年限的售出产品进行回收、分类、 检测、再利用与废弃物处理等活动，以获得产品的回收价值。逆向供应链的主要 内容涉及参与逆向供应链的相关实体之间的逆向物流、信息流和资金流的同步、 协调问题。 在强调可持续发展和环境保护的2 1 世纪，逆向供应链管理必将得到越来越 多企业和学者的重视。很好的运用逆向供应链的理念和方法，做好产品回收和再 造，不仅是提高企业盈利的有效途径，还可以帮助企业提升“绿色”形象，提高顾 客价值和竞争力；更可以降低废弃品对环境的污染，减轻整个消费系统的负担， 最终达到经济效益和环境效益的双赢。 综上所述，逆向供应链管理已成为2 l 世纪企业( 特别是制造企业) 战略的 一个重要部分，为此提供了一种革命性的新视野，发挥着深远的影响和举足轻重 的作用，因此本论文的选题具有重要意义和应用价值。 东南大学硕士学位论文 1 3 研究现状 1 3 1 逆向供应链运作研究现状 j a m e ss t o c k 在1 9 9 2 年给美国物流管理协会( c l m ) 的一份研究报告中指 出，逆向物流是一种包含了产品退回、物料替代、物品再利用、产品废弃处置、 再处理、维修与再制造等流程的物流活动【8 1 。 m c g u i r et ，r s t a e l i n 等研究了不同回收模式下的定价方法1 9 1 。 t o k t a y 等研究了需求信息结构、延迟交货、需求率以及产品的生命周期等 因素对库存控制的影响【l o l 。 m i n n e r 研究了一个包含逆向物流的多级系统的战略安全库存控制模型； m i n n e r 等又利用最优控制理论针对产品需求和回收均呈动态变化的情形，确定 了最优的生产、再制造和废弃处理策略【1 1 】。 k i e s m u e l l e r 等在假设随机的回收物流明显依赖于需求的条件下，研究了允 许缺货情形的库存控制模型i 1 2 l 。 l e ee ，r s t a e l i n , b u l o wj l 等人先后研究了旧耐用消费品在二手市场上与 新耐用消费品竞争情况f 1 3 1 。 g u i d ej rvd t e u n t e rrh ( 2 0 0 3 ) ，研究了如何实现废旧产品的供给和产品 需求的匹配以达到系统利润最大化的目标【1 4 l 。 汪传旭( 2 0 0 3 ) 运用演化博弈理论和有关数学工具提出逆向物流的动态博弈 分析模型，并据此推出校正的动态分析等式模型，并对完全信息下的逆向物流活动 进行了分析，最终得到了均衡解【1 5 1 。 达庆利等( 2 0 0 4 ) 较全面地总结了逆向物流系统结构的研究成果，重点讨论了 逆向物流系统的结构特征、设计原则及设施的选址定位问题，并指出了进一步研 究的方向1 1 e l 。 赵宜( 2 0 0 5 ) 研究了逆向供应链中的回收物流库存控制问题，回收物流库存中 既有一般生产过程的新产品，也有经再制造的回收品。文章推导出不同控制方式 下的定货批量的e o q 模型，以确定最优生产和再制造批量。此外，还对求得的最 优批量进行适当的调整，以确保在循环周期中的定货次数为整数f l 刀。 魏洁( 2 0 0 5 ) 对生产者责任延伸( e p r ) 下的逆向物流的模式进行了研究，对 需求函数为非线性条件下的不同回收模式进行了细致的比较分析【1 8 l 。 6 第一章绪论 供应链协调研究现状 h o l m s t r o mb ，m i l g r o mp 较早的提出了委托代理理论模型，并认为可以用委 托代理分析框架研究计量经济学中的问题。该模型在激励机制设计的文献中被大 量采用【1 9 1 。 r o m m e r t 通过对美国典型案例的研究建立了包含回收过程的供应链网络结 构，与传统的供应链网络结构进行比较后，着重说明了逆向渠道中的价格决策的 协调问题 2 0 1 。 p o r t e u s ，e l ，w h a n g ，s 分别应用委托代理理论研究了供应链中的生产营销激 励问题。后我国学者张维迎较早的在其著作中阐述委托代理理论( 2 l l z 2 1 。 m a j u m d e r 和g r o e n e v e l t 利用博弈论模型研究了第三方再加工产品如何与 正常商品共同分享消费者的需求【2 3 1 。 c o r b e e t 和d eg r o o t e ( 2 0 0 0 ) 提供了一种模型：考虑一供应商和零售商，零售 商的成本参数对于供应商是隐藏信息，考虑供应商可接受的最大成本水平，研究 供应商提供的最优契约。 柳键和马士华( 2 0 0 4 ) 1 2 4 1 对供应链协作进行了博弈分析，并得到如下主要结 论：( 1 ) 在信息共享的条件下，利益共享契约优于普通契约；( 2 ) 在两种契约下， 供应链绩效与企业合作伙伴数量有关，普通契约下，合作伙伴越多，供应链绩效 越佳：共享契约下，合作伙伴数量增加，供应链绩效下降；( 3 ) 共享契约分配因 子的选择自由度随合作伙伴数增加而减小，并且分配因子取值可通过渠道效用最 大化来确定。 马新安等( 2 0 0 1 ) 1 2 5 】针对单供应商和制造商构成的供应链中的信息不对称问 题，以一个两阶段的多任务委托一代理模型来研究供应链中的核心企业对其供应 商进行供应活动和信息共享活动的最优激励问题，提出一般化的激励机制设计模 型，并用它来解释供应链中合作伙伴关系的持续改善过程。并指出：供应商努力 成本的边际替代率在信息共享以及正常供应活动的激励中起着关键性的作用。 索寒生等( 2 0 0 4 ) 研究发现，信息不对称将导致零售商的订购量低于供应链的 最优订购量，使供应链和供应商的利润有所降低，而增加零售商的利润。用委托 代理模型研究了不对称信息下的供应商最优回购策略【2 6 l 。 顾巧论等( 2 0 0 5 ) 用基于单一制造商和单一回收商构成的逆向供应链系统，应 7 东南大学硕士学位论文 用s t a c k e l b e r g 博弈和委托代理理论对逆向供应链系统的定价策略进行了分析， 并建立模型。分别得出非合作博弈的均衡解和合作博弈的均衡解。该模型中，制 造商还在最大化自身利润的基础上建立了一种激励机制，最终确定了完全信息下 的逆向供应链定价策喇2 7 11 2 引。 王玉燕( 2 0 0 6 ) 等采用了供应链协调中常用的s t a c k e l b e r g 博弈方法对基于单 一制造商和单一零售商构成的闭环供应链进行了研究，分析了闭环供应链的定价 策略，比较了非合作模型的均衡解和合作模型的均衡解，进一步给出了相应的定 价策略和协调机铝1 1 2 9 。 黄祖庆，达庆利( 2 0 0 6 ) 等证明了收益分享是实现逆向供应链成员“双赢”目 的的有效策略，研究了销售商对退回产品基于定期和定量两种不同处理方式的最 优库存控制模型 3 0 1 3 1 1 。 王文宾、达庆利( 2 0 0 7 ) 考虑消费者及全社会利益的前提下，应用s t a c k e l b e r g 博弈理论和最优化理论给出了制造商主导的逆向供应链3 种情况( 制造商不参与 渠道、制造商参与渠道和集中式决策) 下的制造商与零售商的利润分配问题，并 对这三种分配方案进行了比较【3 2 i p 3 i 。 邱若臻和黄小原采用两部收费制契约实现了随机需求下具有产品回收环境 下的闭环供应链协调刚，黄小原结合钢铁行业废钢回收的实际运作情况，考虑了 环境立法对物料回收的奖惩立度，在随机需求条件下研究了批发价格合同实现 闭环供应链协调的条件【3 卯。 肖迪，黄培清( 2 0 0 7 ) 运用委托代理理论，分别对制造商能获得回收市场真实信 息和无法获得真实信息两种情况，设计了提供给第三方的线性合同的，并基于报 童模型给出了制造商的最优生产决策。最后用仿真试验研究了市场情况以及回收 量与需求的波动对制造商利润的影响 3 6 1 。 1 3 3 基于回收努力的供应链协调研究现状 s a v a s k a n ( 2 0 0 4 ) 提出了制造商可采用的三种不同的回收渠道回收废旧产品。 并应用博弈方法建立了以制造商为主的分散决策模型。通过设计协调机制，采用 价格补偿合同激励零售商的回收努力，研究回收渠道对闭环供应链中成员定价及 其利润的影响【3 7 1 。 何勇等( 2 0 0 7 ) 研究了在正向供应链中，在需求不确定且与销售商努力水平 8 第一章绪论 及零售价格具有相关性的前提下的弹性数量契约模型【3 3 l 。 伍云山等( 2 0 0 6 ) 假定产品回收依赖零售商的回收努力的情况下，研究制造 商对其零售商参与逆向供应链实施的最优激励问题，通过模型的分析，得到了零 售商的激励系数和它的贡献系数、成本系数，以及风险规避程度和外界环境的不 确定性程度有关的结论1 3 们。 包晓英等( 2 0 0 8 ) 假定产品回收依赖零售商的回收努力的情况下，利用委托 代理理论，在制造商和零售商之间设置了一类用来激励零售商提高回收努力的激 励机制，对零售商的最佳反应进行了分析，比较了信息对称和不对称情况激励机 制的情况并得到了三个有意义的结论，为逆向供应链情况下激励机制的设计提供 了理论指导 4 0 l 。 唐元宁等( 2 0 0 8 ) 研究了废旧产品的回收量依赖于回收努力前提下各种契约 能否协调的情况h 。 象 综上所述，正向供应链的契约协调已有较多的文献进行研究，并取得了阶段 性的成果，理论也逐渐成熟，所采用的定量分析模型有博弈模型、报童模型、随 机动态模型、委托代理模型和最优控制模型等。对逆向供应链的契约协调研究尚 ” 处于起步阶段。其中考虑回收努力对回收量影响的文献则更少。以上少量几篇关 于回收努力研究的论文，也都是假定回收量仅依赖于回收努力一个变量。事实上， 誊 # 努力水平和回收价格是影响回收量的最重要的两个因素【4 2 l 。 鉴于上述原因，本文在以上文献的基础上，结合前人已有的成果，构建了产 品回收量同时与回收价格和回收努力相关的定价模型，着重研究了基于回收努力 的逆向供应链契约协调问题。 9 东南大学硕士学位论文 1 4 研究内容和研究框架 1 4 1 研究内容 本文综合应用最优化理论、博弈理论、委托代理理论等，研究了在考虑废旧 产品的回收量同时与回收价格和回收努力相关的情况下，再制造逆向供应链的契 约协调问题。 本文共分五章，研究内容概述如下： 第一章绪论。首先论述课题的研究背景和意义；接着概述逆向供应链运作 和供应链协调机制的研究现状，明确了本文研究问题；最后，概述本文主要研究 内容和研究框架。 第二章相关理论基础。概述逆向供应链的概念、内涵、运行模式及价值体 现，并系统回顾了供应链协调机制。 第三章对称信息和可变回收努力下逆向供应链契约协调研究。分别在分散 式决策和集中式决策两种情形下，构建了产品回收量与回收价格和回收努力同时 相关的逆向供应链决策模型，并通过二部定价契约和回馈与惩罚契约分别实现了 分散决策下的逆向供应链协调，避免了“双重边际加价”所导致的利益损失，使得 整条供应链的总利润与集中决策下的一致。 第四章回收努力信息不对称下逆向供应链信息甑别协调研究，进一步研究 回收努力水平为不对称信息情形下的逆向供应链协调策略。运用委托代理理论进 行比较分析，在回收努力信息不对称下，建立了分散决策时制造商的信息甄别机 制，并通过二步定价契约实现了协调，达到对称信息下系统的最优收益。 第五章结论与展望。总结文本研究的结论，同时阐述了进一步研究方向。 i a 2 研究框架 前述的研究内容构成了如图1 3 的研究框架。 1 0 第一章绪论 逆向供应链的概念及内涵 供应链失调的原因 逆向供应链的运行结构模式 供应链协调的概念 逆向供心链的价值体现 供应链协调的方法 供应链契约协调策略 i i 厂。+ 二、忐姓m “，埘、 弋”一之“” 逆向供应链的契约协调 回收努力水平 l r 1r i 基于回收努力的再制造逆向供应链契约协调的研究 目 上上 )息 集中决策下的策略分析 分 工 散 二 决 分散决策下的策略分析 策 部 定 的 价 上 信 契 二部定价契约协调 息 约 甄 的 别 协 上 模 调 型 回馈与惩罚契约协调 1 l土 上 结论 结论 图l j 论文研究框架图 东南大学硕士学位论文 1 5 主要创新点 l 、本文将模型建立在废旧产品回收量同时与回收价格和回收努力相关的基 础上，深入研究再制造逆向供应链的协调问题。已有的关于逆向供应链的定量研 究，鲜有涉及制造商对回收商回收努力的激励，少有的几篇论文也均是建立在产 品回收量只与回收努力一个变量相关的基础上。因此本文在回收努力和回收价格 同时与产品回收量相关情况下展开研究，具有更强的现实意义与参考价值。 2 、在对称信息下，本文考虑回收价格与回收努力均为回收商的决策变量， 分别通过二部定价契约和回馈与惩罚契约对逆向供应链进行协调，并对回收努力 相关参数进行灵敏度分析。 3 、在回收努力为不对称信息下，运用委托代理理论，建立了分散决策时制 造商的信息甄别机制，并通过二步定价契约进行协调，得到了与对称信息下相同 的结果。结果表明：在回收努力不对称下，代理人通过努力可以获得更大收益， 但若想“不劳而获 只会损失更大。 第二章相关理论基础 2 1 逆向供应链 第二章相关理论基础 2 1 1 逆向供应链的概念及内涵 供应链管理始于2 0 世纪8 0 年代初，蓬勃于9 0 年代，有力地推动了企业界 管理模式的转变，成为企业通过协调方式最大限度获取经济利益的有力武器。但 这一阶段的供应链管理主要是对“供应商- $ u 造商一分销商一客户”的正向供应 链研究，其物流活动始于供应商供应原材料，止于最终产品交付于客户。 逆向物流是由s t o c k 最早提出将其成为企业战略和社会战略的一部分。美国 逆向物流执行委员会的r o g e r s 和t i b b e n 在其第一本逆向物流著作中对逆向物流 作了如下定义：逆向物流是为重新获取产品的价值或使其得到正确处置，产品从 消费地到来源地的移动过程。可以理解为：对原材料、中间库存、最终产品及相 关信息与物资，从产品消费端点到产品来源端点的物理性流动所进行的有效计 划、管理和控制的过程。它包含了产品退回、维修与再制造，物料替代与再利用， 废弃处理等相关流程，以达到回收或召回产品，进行有效处置或再利用的目的。 结合正向供应链与逆向物流的概念，v d a n i e lr 和g u i d e j r 最早提出逆向供应 链的概念，认为：它是指为了从客户手中回收使用过的产品所必需的一系列活动， 其目的是对回收品进行处置，或者再利用【4 3 1 。我国的徐章一、马士华认为：逆向 供应链的价值以逆向物流、全生命周期支持、生产资源外部管理等多种形式在物 流、营销和生产过程中实现并创造企业的增值价值1 4 4 1 。 逆向供应链相对于供应链顺向运行而言是一种逆向形态。它是一条由用户、 回收商、集中退货与回收中心、原制造商、供应商、分销商等构成的链状结构。 通过对没有达到最初销售目的或已到使用年限的售出产品进行回收、分类、检测、 再利用与废弃物处理等活动，以获得产品的回收价值，如图2 1 所示。 逆向供应链的主要内容涉及参与逆向供应链的相关实体之间的逆向物流、信 息流和资金流的同步、协调问题【4 5 1 。 东南大学硕士学位论文 图2 1 逆向供应链的概念图 2 1 2 逆向供应链的运行模式 逆向供应链有三种运行模式，如图2 2 ： 1 、基于再销售的逆向供应链。因产品具有微瑕或者型号、数量等与订单相 异造成的退货，可在回收后修正订单错误，对瑕疵进行修补，或采取降价等措施， 再次进入流通领域。 2 、基于再制造的逆向供应链。将回收产品进行分拆后，检验零部件：对可 重用零部件进行清洗与翻新工作；对破损可修补零部件进行修复工作；对破损不 可修复但可改制的零部件进行改制应用于新的组件中，从而实现回收产品经过再 制造进入正向供应链。此种运行模式多应用于如发动机等价格昂贵的设备与零部 件上。另外一个典型的例子则是一次性相机的回收与再利用。 3 、基于再循环的逆向供应链。回收后的产品进行分拆后，将基材可再生的 不可用废旧零部件还原生成有用物质，重新经由原料商处进入正向供应链。如酸 性铅电池的回收、分解与再利用。 1 4 第二章相关理论基础 逆向供应链 图2 2 逆向供应链总体结构模型 由图2 2 可知，正向供应链通过原料供应商、产品制造商、分销商的过程， 最终将产品“推 向用户。与之相反，逆向供应链是对各种原因导致的退货以及 最终用户( 包括二手商品用户) 返回的报废品或者缺陷品通过收集、检测、分类等 过程后进入修护再销售、再制造和再循环过程，产品进行回收以及提供使用支持 的过程，使之重新进入供应链至送达消费者。不可再生废弃物在得到妥善处理后， 退出供应链体系。 2 1 3 逆向供应链的价值体现 逆向供应链是企业赢得竞争的一把利器。企业通过实施逆向供应链可以获取 回收产品的价值、减少资源消耗、降低环境污染、赢得政府支持，体现以顾客为 中心的战略思想、赢得顾客的信赖。 l 、降低物料成本，增加企业效益。传统模式下物料管理仅局限于企业内部 物料，而忽视了企业外部废旧产品及物料的有效利用，造成大量可再用性资源的 闲置和浪费。由于废旧产品的回购价格低、来源充足，对这些产品回购加工，可 黧 东南大学硕士学位论文 以大幅度降低企业的物料成本。例如柯达公司1 0 年内共回收了3 1 亿台一次性照 相机，合理化处