（机械制造及其自动化专业论文）可制造闭环供应链经济性分析及价值补偿机制研究.pdf

摘要 由于再制造闭环供应链上各成员企业利益相对独立性，容易造成各种信息在 成员企业之间传播的扭曲，如著名的牛鞭效应就是很好的例子，因此需要闭环供 应链各成员企业采取协同合作模式，同时要共享自己的私有信息。通过私有信息 的共享，能够帮助企业减少由于信息不对称和不完全所带来的风险、提升供应链 的竞争力、降低系统成本，减轻牛鞭效应所带来的负面影响，同时提高整个闭环 供应链的效益。为了研究这些信息的价值，本文建立了再制造闭环供应链信息共 享的经济性分析模型，对闭环供应链价值补偿理论进行了系统的理论分析。通过 研究，本文获得以下一些研究成果。 ( 1 ) 建立了再制造闭环供应链信息共享的经济性分析模型。首先定性分析了 再制造闭环供应链信息共享的经济性问题及其影响因素，根据废旧产品回收渠道 的不同，构建了三种不同的再制造闭环供应链结构，分别建立了以利润最大化为 目标的经济性模型，并利用逆向归纳法对模型求解，比较了信息共享前后闭环供 应链成员企业及闭环供应链整体的利润变化情况，分析了信息共享的价值。 ( 2 ) 建立了闭环供应链信息共享价值补偿机制。借助效用理论，引入了供应 链企业的风险偏好程度及贡献率参数，建立了基于效用理论的闭环供应链信息共 享利益再分配模型，利用现代优化计算方法对该模型求解，并进行深入分析，求 得了满足激励模型前提条件f 的回收参数的取值范围。通过闭环供应链中建立的 利益再分配机制，强化了供应链中的合作伙伴关系，提高了供应链中各成员之间 的协同能力，使信息共享成为现实，保证了各成员在信息共享中能获得额外利润。 ( 3 ) 以国内某大型发动机再制造公司为背景，对再制造闭环供应链信息共享 的经济性进行算例仿真，验证了本文所提出的再制造闭环供应链利益再分配机制 的实用性与可用性。 关键词：再制造闭环供应链信息共享经济性价值补偿牛鞭效应 a b s t r a c t b e c a u s eo ft h ei n d e p e n d e n c eo fe n t e r p r i s e si nc l o s e d - l o o ps u p p l yc h a i nb a s e do n r e m a n u f a c t u r i n gr e l a t i v e l y , t h et r a n s m i s s i o n o fv a r i e t yi n f o r m a t i o na m o n gt h e m e m b e rc o m p a n i e sb e c o m e sd i s t o r t e d ，t h a tb r i n g sal o to fp r o b l e m s ，s u c ha sb u l l w h i p e f f e c t s ot h em e m b e rc o m p a n i e ss h o u l dt a k ec o l l a b o r a t i o nw a ya n ds h a r et h e i r p r i v a t ei n f o r m a t i o nt or e d u c et h er i s k sw h i c hb r o u g h tb yt h ei n f o r m a t i o ni n c o m p l e t e t h r o u g ht h e s ew a y s ，t h ec o m p e t i t i v e n e s so fs u p p l yc h a i nw i l lb ee n h a n c e d i no r d e r t os t u d yt h ev a l u eo fi n f o r m a t i o n ，t h ee c o n o m i cm o d e l so fi n f o r m a t i o ns h a r i n ga n dt h e c o m p e n s a t i o nt h e o r ya r ee s t a b l i s h e d t h em a i nr e s e a r c hr e s u l t sa r ea sf o l l o w i n g ( 1 ) t h ee c o n o m i cm o d e l so fi n f o r m a t i o ns h a r i n gf o rc l o s e dl o o ps u p p l yc h a i n b a s e do nr e m a n u f a c t u r i n ga r eb u i l t f i r s t l y , t h ee c o n o m i cp r o b l e m so fc l o s e dl o o p s u p p l yc h a i na r ea n a l y z e d t h e nt h ee c o n o m i cm o d e l s ，w h i c hg o a l sa r et om a x i m i z e p r o f i t s o fm a n u f a c t u r e r sa n dr e t a i l e r s ，a r eb u i l tb a s e do nt h r e es t r u c t u r e so f r e m a n u f a c t u r i n gr e l y i n g o nd i f f e r e n tr e c o v e r y s t r a t e g i e s a n dt h ep r o f i t so f m a n u f a c t u r e r sa n dr e t a i l e r sb e t w e e nn oi n f o r m a t i o ns h a r i n ga n di n f o r m a t i o ns h a r i n g a r ec o m p a r e da f t e rt h em o d e l ss o l v e db yt h eb a c k w a r di n d u c t i o n l a s t l y , t h ev a l u eo f i n f o r m a t i o ns h a r i n gi sa c q u f f e d ( 2 ) w i t l lu t i l i t yt h e o r y , t h em o d e lo fr e d i s t r i b u t i o no fb e n e f i t sb a s e do nu t i l i t y t h e o r yi s e s t a b l i s h e d t h er a n g eo fr e c o v e r yp a r a m e t e r sw h i c hm u s ts a r i s f yt h e i n c e n t i v em o d e li so b t a i n e da f t e rt h em o d e ls o l v e db yt h em o d e mo p t i m i z a t i o n m e t h o d s t h a tt h ee s t a b l i s h m e n to fr e d i s t r i b u t i o nm e c h a n i s mi nc l o s e d l o o ps u p p l y c h a i nc a nr a i s ea w a r e n e s so fc o o p e r a t i o na n ds t r e n g t h e nt h ep a r t n e r s h i po fm e m b e r c o m p a n i e s ，w h i c hc o u l dm a k ei n f o r m a t i o ns h a r i n gar e a l i t y ( 3 ) t h ee c o n o m i cm o d e l sa n dr e d i s t r i b u t i o nm e c h a n i s mh a v eb e e nr e a l i z e da n d v e r i f i e dp a r t i a l l yi nt h eb a c k g r o u n do fal a r g ed o m e s t i c e n g i n er e m a n u f a c t u r i n g c o m p a n y k e y w o r d s ：r e m a n u f a c t u r i n g ；c l o s e dl o o ps u p p l yc h a i n ：i n f o r m a t i o n s h a r i n g ：e c o n o m y ： v a l u ec o m p e n s a t i o n ；b u l l w h i pe f f e c t 第一章绪论 1 1 引言 第一章绪论 随着科技的高速发展，各类产品的更新换代速度越来越快，导致我国每年的 报废产品如电子产品、废旧汽车、工程机械及机床设备等的数量呈直线增长。由 于我国人口众多，资源、能源日趋紧张、生态环境压力不断增加，如何处理这些 废旧产品，获取它们的二次价值，将是一件非常有意义也是很有必要的事。 再制造正是在这种背景下应运而生的。再制造作为一种废旧产品回收处理的 高级形式，除了节能减排、环保作用突出、增加就业以及实现资源的循环利用等 功效外，社会经济效益十分显著，符合循环经济与可持续发展观的理念。目前我 国的再制造产业在汽车、工程机械、机床等行业保持着良好的发展势头。 由于再制造概念的引入，使得传统意义上供应链的概念得到进一步的延伸与 发展。正向供应链仅仅包括从采购、制造、分销到消费的过程，如果加入以再制 造为基础的废旧品回收再利用过程，将组建成供应链的新型式基于再制造的闭 环供应链。因此基于再制造的闭环供应链是再制造与制造并存下的供应链系统， 不仅包括传统的正向物流形式，也包括了对废if i 产品回收的逆向物流形式，组成 成员包括了供应商、制造商、销售商、用户、回收商、再制造商等各个独立主体。 闭环供应链的管理过程就是考虑如何减少资源的投入，如何降低库存和各种成 本，如何增加产品的附加价值，如何提高废旧产品利用率和产品的服务质量，如 何树立企业良好形象等问题的过程。 最早对逆向供应链和闭环供应链进行研究的是e u r o p e a nu n i o n ( 欧盟) 的“逆 向物流及其对工业的影响”项目小组，即r e v l o g 项目。相关文献出现的主要 国际期刊【lj 有：m a n a g e m e n ts c i e n c e ，i n t e m a t i o n a lj o u r n a lo fp r o d u c t i o nr e s e a r c h p r o d u c t i o na n d o p e r a t i o n sm a n a g e m e n t ，j o u r n a lo fo p e r a t i o n sm a n a g e m e n t ， c o m p u t e r sa n do p e r a t i o n sr e s e a r c h ，i n t e r n a t i o n a lj o u m a lo fp r o d u c t i o ne c o n o m i c s ， 等。大多文献综述将这些成果根据研究内容大致可以分成以下几方面：网络规划 的研究、回收渠道决策的研究、生产与库存管理的研究、定价及激励协调机制的 研究。这些方面的研究都是以闭环供应链的经济性为最终目的，寻求的是成本最 低化、利润最大化： 综上所述，为了使各成员企业受益，同时整体供应链的经济效益在成员企业 不同组合决策下达到最佳，需要充分考虑到产品设计、制造、销售、售后服务、 第一章绪论 回收以及再制造等各个环节，也有必要对基于再制造的闭环供应链的经济性的概 念、影响因素、理论原则与一般分析方法、模型等进行系统分析研究，重点引入 信息共享的概念，建立一套针对闭环供应链的经济性分析模型，为实现闭环供应 链高效运营管理，提高闭环供应链的整体竞争力，提供一定理论依据和参考。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 再制造闭环供应链的经济性 经济性【2 j 是指组织经营活动过程中获得一定数量和质量的产品、服务及其他 成果时所耗费的资源最少，它的基本原则就是以尽可能少的付出得到尽可能多的 结果，因此一切有利于提高企业生产能力、缩短生产周期、降低生产成本、提高 生产效率和经济效益的生产作业计划活动都可以认为是经济性的。 在经济性原则的指导下，人们的判断和方法变得很狭隘，往往会对短期的重 视甚于对长期的关注。因此可能导致这样的情况发生：一种活动，虽然有害，例 如对环境，但可能却是经济的；而另一种活动，尽管从长期看是经济的，但是就 活动本身而言却是不经济的，这就需要协调好这两者之间的矛盾。随着国家对循 环经济的大力提倡以及人们环保意识的加强，经济性能够更好的促进各项生产活 动的大力展开，促进国家的可持续发展：反过来，随着社会的进步，可持续发展 的各项活动也会以经济性为目标，所以二者之问是一种相互促进的关系。 闭环供应链的经济性研究就是需要从整体和全面的角度处理好闭环供应链 的经济性问题，其目的是整体供应链的经济效益在成员企业不同组合决策下达最 佳，需要充分考虑到产品设计、制造、销售、售后服务、回收以及再制造等各个 环节。 1 2 2 牛鞭效应 牛鞭效应 3 - 5 是指供应链系统上的一种需求信息扭曲放大现象。以正向供应 链为例，产品的需求信息在由供应链最低端的最终客户向供应链上游的原始供应 商传递过程中，因为无法有效地实现信息的共享，使得产品需求信息扭曲而被逐 级放大，导致了需求信息向上传递时出现越来越人的波动。牛鞭效应是供应链系 统普遍存在的现象，会导致供应链整体性能的效率低卜，同时也增加了供应链管 理的难度。 目前国内外现有文献对供应链中的牛鞭效应问题的研究主要集中在利用统 计学、系统动力学仿真模拟等角度研究牛鞭效应产生的原因，以及考虑如何减缓 第一章绪论 和消除牛鞭效应对供应链整体绩效的负面影响。 l e e 6 - 8 1 从统计学的角度首次定量分析了牛鞭效应产生的四大原因，包括需求 信息的放大、供应链成员的理性博弈、批量订货的放大和制造商的价格促销等， 并提出了预防牛鞭效应的相应策略，其策略的本质就是制造商与销售商能有效地 进行信息共享。c h e n 等 9 从需求预测和订货提前期出发证明了传统的市场需求 预测法( 移动平均数法和指数平滑法) 会导致预测需求的变化，从而导致牛鞭效 应的产生。z h a n g 1 0 j 研究了不同的预测方法对牛鞭效应的影响，并提出了一个简 明规则以帮助销售商选择更好的未来市场需求预测法。由于预测方法对实时数据 的敏感性，z h a n g j 发现使用实时市场需求信息可能会增强牛鞭效应，而使用延 时的市场需求信息可能会减缓牛鞭效应。罗卫掣1 2 运用控制理论推导出牛鞭效应 的一个分析式，得出结论为采用增加平均预测时间和库存差异增益以及减少生产 提前期的控制策略可以有效减缓牛鞭效应。 闭环供应链研究方面，尤建新等【l3 】运用相同的控制理论建立闭环供应链多级 库存系统的域模型，并通过构造牛鞭效应的传递函数分析生产提前期和回收延迟 时间对牛鞭效应的影响，结果表明最佳回收策略是全部回收。 1 2 3 信息共享 基于再制造的闭环供应链的研究多集中在再制造网络的规划设计、再制造品 回收渠道的决策以及再制造品的定价和激励机制的研究等，较少涉及信息共享对 闭环供应链的影响。由于牛鞭效应的产生，使得闭环供应链信息共享的研究成为 供应链管理的主要研究方向之一，因此许多学者开展了这方面的研究。对信息共 享的研究是从信息共享对正向供应链的影响开始的，而正向供应链又是闭环供应 链的一部分，因此可以从中得到启发。 b o u r l a n d 等 1 4 研究了在由一个制造商和一个销售商组成的二级供应链中共 享产品需求信息对供应链的影响，结果发现共享需求信息会使供应链库存水平从 2 6 2 下降到1 1 3 ，客户返单率从4 3 4 下降到3 6 。l e e 等 8 进一步研究发现 制造商与销售商共享p o s 数据和需求信息会使利润增加，同时供应链成本下降 2 3 。y u 等【15 研究了在无信息共享、部分信息共享、完全信息共享三种情况f ， 信息共享能使制造商的库存水平、成本明显下降，而销售商只有在完全信息共享 的情况下才能使库存水平和成本降低。 l il 等6 提出了信息共享的三阶段博弈模型，通过制造商、分销商的均衡行 为，求卅了信息共享的期望利润。d a v i s 等 1 7 在运用m a r k o v 决策模型研究二级 供应链中共享销售商库存信息和需求信息后发现产品需求的变化、运营成本以及 销售商的经营策略等都会影响信息共享的价值。 第一章绪论 随着信息技术的发展，闭环供应链中的销售商比制造商能更快速和更准确的 掌握市场产品需求信息，了解市场消费者的喜好。如果销售商能及时将这些信息 与制造商共享，制造商根据这些信息能够迅速调整相应策略，使自己获利，因此 信息共享在闭环供应链中的研究就显得很有价值和意义。熊中楷等 1 8 1 研究了销售 商预测信息共享对制造商负责回收闭环供应链的影响，研究发现通过信息共享能 使供应链预期利润增加，但销售商预期利润会减少，并建立了信息共享补偿机制。 1 2 4 再制造闭环供应链经济性分析研究中存在的问题 通过对信息共享下的供应链经济性研究现状的分析，发现以往的研究存在有 很多问题，主要包括： ( 1 ) 关于信息共享对闭环供应链经济性的影响以及影响机制的研究匮乏，闭 环供应链不仅包括正向供应链，而且还包括以回收处理为基础的反向供应链，而 文献主要研究了信息共享对正向供应链绩效的影响； ( 2 ) 闭环供应链的构成简单，多以一个制造商、一个销售商、用户等组成， 制造商或销售商扮演着回收商的性质，与实际相差太大； ( 3 ) 大部分的研究是以需求信息或库存水平信息等信息作为共享信息展开 研究的，而这些信息具有一一定的滞后性，影响了闭环供应链决策的精准性，可以 将一些未来信息如对市场的预测信息进行共享。 1 3 课题研究的目的和意义 再制造闭环供应链信启、共享下的经济性研究的核心问题是信息共享的价值 问题以及如何公平的实现额外利润二次分配问题，从研究的内容与研究效果来 看，对再制造闭环供应链的经济性研究都具有十分重要的意义。 从研究的内容来看，目前再制造闭环供应链的研究大多集中在回收渠道的选 择、库存管理及产品定价及激励机制的研究等方面，而对再制造闭环供应链信息 共享下的经济性研究较少，冈此本文对这方面的研究将有助于再制造闭环供应链 的完善，提i 亩信息共享在闭环供应链中的地位，具有十分重要的意义。 从研究的效果来看，信息共享下的价值分析及闭环供应链成员如何有效公平 的进行利润再分配的研究，有助于闭环供应链成员企业采取合作模式，使企业愿 意主动分享其私有信息，提高了企业信息传递的连贯性与完整性，降低了“牛鞭 效应”，增加了整体供应链的竞争性，促进了再制造行、i k 健康良好发展，为“资 源一产品一废弃物一再生资源”的循环经济模式的实现，建立资源节约型、环境 友好型社会，提供了重要参考? 4 第一章绪论 义。 综上所述，对再制造闭环供应链的经济性研究具有重要的学术价值和实际意 1 4 本文研究内容与结构安排 本文集中了研究信息共享对闭环供应链利益影响情况。首先从废旧产品的回 收渠道入于，构建了三种不同的闭环供应链网络结构，建立了以利润最大化为目 标的经济性分析模型，比较了信息共享前后闭环供应链成员企业及闭环供应链整 体的利润变化情况，分析了各方在信息共享后的价值最后重点考查了特定参数对 利润增减量的影响情况，并通过算例进行了仿真，分析了一些关键参数对信息共 享的价值影响情况。 根据这个思路，本文的具体结构如下。 第一章在介绍基于再制造的闭环供应链的理论产生背景研究基础上，引出了 本文研究的主题一再制造闭环供应链信息共享下的经济性分析研究。在对牛鞭效 应及信息共享研究现状进行分析的基础上，总结了再制造闭环供应链经济性分析 研究中存在的问题，深入分析了本课题的研究意义，提出研究目标并阐述了本文 的研究思路和主体框架。 第二章首先从再制造闭环供应链的定义、结构及运作模式等介绍了再制造闭 环供应链，然后重点分析了再制造闭环供应链信息共享的研究现状，为后续章节 工作的展开作好铺垫工作。 第三章主要从废旧产品的回收渠道入手，构建了三种不同的闭环供应链网络 结构，建立了以利润最大化为目标的经济性分析模型，并利用逆向归纳法进行了 求解，比较了信息共享前后闭环供应链成员企业及闭环供应链整体的利润变化情 况，分析了信息共享的价值。 第四章建立了再制造闭环供应链信息共享下的利益再分配机制。借助效用理 论，引入了供应链企业的风险偏好程度及贡献率参数，建立了基于效用理论的闭 环供应链信息共享利益再分配模型，利用现代优化计算方法对该模型求解，并进 行深入分析，求得了满足激励模型前提条件下的回收参数的取值范围。 第五章利用国内某发动机再制造公司的相关数据，进行了算例仿真，分析比 较了不同结构下的均衡解以及一些关键影响参数对信息共享的价值的影响，对本 文提出的再制造闭环供应链信息共享的经济性分析及价值补偿机制进行了初步 验证。 第六章总结了全文的研究内容，指出了研究的局限性，并提出了未来需要进 4 步研究和完善的内容。 第二章再制造闭环供应链信息共享理论基础研究 第二章再制造闭环供应链信息共享理论基础研究 按照废旧产品种类及回收处理方式的不同，可以将闭环供应链分为基于再循 环、基于再制造和基于再利用的闭环供应链等三类结构形式。由于本文的研究重 点是基于再制造的闭环供应链，因此本章从再制造闭环供应链的定义、结构及运 作模式等方面对再制造闭环供应链进行概述，并总结了再制造闭环供应链信息共 享国内外的研究现状。 2 1 再制造闭环供应链概述 2 1 1 再制造闭环供应链定义 基于再制造的闭环供应链是再制造与制造并存下的一种完整的供应链体系 ( c l o s e d l o o ps u p p l yc h a i n ，简称c l s c ) ，通过对回收的具有较高残留价值物品 进行增值性修复获取经济效益，这里适用于价值较高的行业，包括汽车行业、工 程机械行业、机床行业等。 由于闭环供应链产生的时间比较短，目前还没有形成一个为人们所普遍接受 的统一的定义。 vd a n i e lr g u i d e 1 9 认为：闭环供应链不仅要考虑正向供应链，还要考虑废 旧产品的获取与回收、再利用以及分销处理等活动。r h t e u n t e r 2 0 分析归纳了 闭环供应链中废旧产品的来源，认为废旧产品的回收再处理过程就是逆向物流过 程，是对正向供应链的补充。百度百科【2 1 】认为闭环供应链是物流的新形式，是指 企业从采购到最终销售的完整供应链循环，包括了产品回收与生命周期支持的逆 向物流。它的目的是对物料的流动进行封闭处理，减少污染排放和剩余废物，同 时以较低的成本为顾客提供服务。张莹 2 2 在其博士论文里认为，闭环供应链是企 业从新件采购到再制造产品最终销售的完整闭环供应链循环系统。 本文在总结闭环供应链定义的基础上，将基于再制造的闭环供应链定义为： 在再制造的基础上发展起来的，以最大限度获取废旧产品残余价值为目的实现物 料循环流动的封闭系统，不仅包括了以正向物流为基础的设计、制造、销售过程， 也包括了以逆向物流为基础的废旧产品回收、再制造以及废弃处理等产品服务过 程。 第二章再制造闭环供应链信息共享理论基础研究 2 1 2 再制造闭环供应链结构分析 前面介绍了基于再制造的闭环供应链包括正向供应链和逆向供应链，结构成 员相对于正向供应链的结构成员有了新的变化，增加了回收商和再制造商两个成 员。因此，基于再制造的闭环供应链结构如图2 1 所示。 兰竺令 匕= = = = = = = = = 刮制造商再制造商吲分销商吲销售商b 供 用 应 户 商 i j 回收商n ( n 为大于等1 i 回收商2 b ：t 回收商皤：一一： 、f 。1 于1 的整数) 卜 ，、 图2 1 再制造闭环供应链结构 从上图可以看出，基于再制造的闭环供应链的结构非常复杂，不仅包括物的 流动，还包括信息的流动。在成员组成角度来看由于闭环供应链是在正向供应链 的基础上发展起来了，因此每个成员扮演的角色也发生着变化。 1 制造商 在制造商责任延伸制的作用下，闭环供应链中的制造商不仅要负责新产品的 设计和生产，而且有义务对废旧产品进行回收再处理。因此制造商在设计产品时， 就应该从产品全生命周期的角度考虑到产品在报废回收、再处理过程中遇到的一 系列环境、技术等问题。这对闭环供应链中的制造商提出了更高的要求，也赋予 了更高了地位。 制造商的利润有一部分来源于新产品的销售。目前，在国家相关政策的促进 下，一些制造商也会对收集的报废产品进行再制造，因此制造商的利润还有一部 分来源于再制造品的销售。从经济性的角度看，制造商可以通过再制造业务提高 产品的服务质量，增大新产品与再制造品的市场份额，抢占同类产品的市场占有 率。如果制造商自己没有开展再制造业务，那么应该辅助与制造商有从属关系的 再制造商更好的开展再制造业务。 2 销售商 再制造闭环供应链中的销售商不仅要销售制造商生产的新品，而且还要销售 第二章再制造闭环供应链信息共享理论基础研究 再制造商生产的再制造品。由于销售商在闭环供应链中会接触到制造商、市场、 再制造商等其他成员企业，在闭环供应链上占有最佳的位置，因此能够掌握非常 全的信息，包括用户对新产品的期望信息、废旧产品的回收信息等，各方应该与 销售商建立良好的合作关系，促使信息在闭环供应链中快速无误的传递，达到信 息共享。 销售商的利润来源于两部分，一类是新品的销售，另一类是再制造品的销售。 如果销售商参与废旧产品的回收，那么销售商的利润还有一部分来自废旧产品回 收过程生成的利润。从经济性的角度看，如果销售商在销售产品的同时开展有回 收业务，就应该努力提高废旧产品的回收能力，同时可以从再制造商那获得一定 的回收补偿。 3 回收商 回收商是闭环供应链中在回收废旧产品时新增加的一个成员企业，它负责回 收废旧产品并进行简单分类等工作，是废旧产品在回收过程中的一个中转站，因 此回收商是形成闭环供应链的关键环节。由于回收模式的不同，回收主体也是不 同的，目前的回收商可以是制造商、销售商，也可以是专业第三方回收商。 回收商的利润来源于回收收入，回收收入是指回收商从它的下级客户( 如再 制造商) 得到的收入减去回收商在市场回收废旧产品的回收成本。从经济性的角 度看，回收商应该提高废旧产品的回收能力，形成一定规模的回收业务。 4 再制造商 再制造商也是闭环供应链中新增加的一个成员企业，它负责对回收的废旧产 品进行再处理，挖掘废旧产品的最大经济价值，是闭环供应链中关键成员企业之 一。再制造商一般由原始制造商担任，也可以由原始制造商授权的其他再制造企 业担任。 再制造商的利润来源于再制造品的销售。从经济性的角度看，再制造商应该 大力发展自己的再制造技术，通过提高自己的再制造水平，提高再制造率，形成 具有一定规模的再制造业务。 2 1 3 再制造闭环供应链运作模式分析研究 基于再制造的闭环供应链是由供应商、制造商、销售商、用户、回收商及再 制造商等组成，由于构成复杂，没有一个统一的运作模式。目前，大多数文献资 料足以回收渠道决策为基础来研究闭环供应链的运作模式。 在单一回收渠道方面，s a v a s k a n 等【2 3 j 用博弈论的方法研究了双边垄断市场 结构下的回收渠道决策问题，建立了制造商回收、销售商回收和第三方回收模式 下的利润模型，并作了优劣比较；s a v a s k a n 2 4 在自己研究的基础上，建立了由一 第二章再制造闭环供应链信息共享理论基础研究 个制造商与两个竞争销售商组成的闭环供应链的回收渠道模型，研究了在非合作 决策情况下，回收渠道闭环供应链各个成员的利润影响。 为了选择出最优的回收渠道方式，姚卫新等【2 5 利用斯坦克尔伯格博弈，分析 比较了制造商回收、销售商间接回收及专业第三方回收等回收渠道。樊松等 2 6 引入了产品再制造初始投入系数，建立了闭环供应链中三种回收渠道的利润函数 模型，分析了不同的初始投入系数对圊收渠道选择的影响= 魏洁在其博士论文 中考虑了实施e p r 制造商责任延伸制，制造商应选择何种体系体现其延伸责仟、 在不同回收体系下企业应该选择何种回收渠道以及如何与其他利益主体进行回 收合作等问题。 在混合回收渠道方面，叶佑林等【2 8 运用博弈论，在再制造产品和新产品同质 同价的前提下，研究了销售商和第三方同时回收情况下的定价模型，但没有比较 混合回收与单一回收渠道相比的优劣性；罗兵等【2 9 在再制造产品和新产品同质的 前提下，对制造商和销售商共同回收并且在制造商直销和销售商分销同时存在的 闭环供应链的定价决策模型进行了研究。 上面的文献大部分是运用博弈论，对三种不同的回收渠道的决策问题进行了 研究，本文在这些研究的基础上，将闭环供应链的运作模式分为如下三类。 1 制造商负责回收型 在制造商负责回收型闭环供应链中，制造商自建回收渠道回收废旧产品，也 可以与其他同类厂家组建废旧产品回收联盟解，由该组织负责这些联盟企业生产 的同类产品的回收处理工作。这种运作模式可以使制造商通过自己或联盟回收到 的废旧产品信息掌握新品的流向，为下周期生产产品提供了一定的参考。由于制 造商熟悉产品的设计制造流程，因此能进行准确快速的拆卸，节省一定的拆卸时 间，能提高经济效益。同时，制造商( 再制造商) 对回收的废旧产品具有独占性 口2 1 ，拆卸下来的零部件和材料在经过适当的处理之后即可进行生产再制造，实现 了资源的闭环流动。如果是同类企业组建回收联盟，那么就减少了废旧产品回收 处理中心的数量，可以节约一定的回收成本。 但这种运作模式也有一定的局限性。由于单一制造商制造的产品有限，回收 的产品有限，昕以很难形成规模经济，加上自建回收渠道，需要，1 定的资金投入， 也增加了成本：如果一些制造商生产的产品内部具有专业机密信息，那么也会导 致一些其他彳i 必要的麻烦。 制造商负责回收型闭环供应链的结构图如图2 2 所示： 第二章再制造闭环供应链信息共享理论基础研究 制造商 = = = 刊销售商 = = 专 用户 ( 再制造商) 图2 2 制造商负责回收型闭环供应链结构 2 销售商负责回收型 在销售商负责回收型闭环供应链中，销售商负责回收废旧产品，然后以一定 的价格销售给再制造商。这种运作模式可以使制造商( 再制造商) 节省一部分用 于建设回收渠道的费用，但是由于销售商的本业是进行产品的销售，本身并不具 备回收废旧产品的动力以及回收业务所需的专业能力，所以制造商或再制造商应 该提供一定的激励机制。 销售商负责回收型闭环供应链的结构图如图2 3 所示： 、- 制造商 1 。叫 销售商用户 ( 再制造商) - 图2 3 销售商负责回收型闭环供应链结构 3 第三方负责回收型 在第三方负责回收型闭环供应链中，制造商与销售商均彳i 开展回收业务，而 是委托第三方逆向物流服务企业负责废旧产品的回收处理工作。由于制造商本身 没有能力或即使本身有能力也不愿投资去组织管理，他们更热衷于把废旧产品的 回收工作外包给专业的回收中心，然后按照双方约定的服务采购可用于再制造零 部件。这种运作模式可以使制造商有更多的精力进行产品的生产与销售，不仅提 高了自己的核心业务，而且将这些废旧产品的不确定性带来的风险转嫁给第三 方。 第三方负责回收型闭环供应链的结构图如图2 4 所示： 制造商 = = = 刮销售商 = = 。 ( 再制造商) 用户 。：= ：一一j 第三方 卜：一 冈2 4 第一方负责回收型闭环供应链结构 第二章再制造闭环供应链信息共享理论基础研究 2 2 再制造闭环供应链信息共享研究 目前，信息共享研究2 6 1 主要集中在信息共享的价值研究、激励机制的研究以 及信息共享实现形式的研究。本文以此设计了再制造闭环供应链信息共享的研究 内容：再制造闭环供应链信息共享模式的研究、再制造闭环供应链信息共享价值 的研究、再制造闭环供应链信息共享实现形式的研究。 2 2 1 再制造闭环供应链信息共享模式研究 再制造闭环供应链信息共享模式的构成主要包括信息共享的内容、信息共享 的范围以及信息共享的结构模式。 1 再制造闭环供应链信息共享内容 从图2 1 可以看出，在一个完整的闭环供应链系统中，信息的流动是双向的， 从正向供应链角度来说，既有来自下游销售商处的订单信息、市场实际需求信息、 市场未来需求信息、库存水平信息等，也有来自上游制造商处的补货策略信息、 库存水平信息、生产能力信息等；从逆向供应链角度来说，既有来自上游回收商 处的市场废旧品的实际回收量信息、市场废旧品的预计回收量信息、废旧品回收 能力信息等，也有来自下游再制造商的再制造水平信息等。 由于供应链的信息内容繁多复杂，加上闭环供应链的行业类型不同，节点企 业的差异性，使得信息共享的内容是4 i 相同的。一般将闭环供应链信息共享分为 作业层信息、管理层信息、决策层信息等三个层次，如图2 5 所示。 作业层信息：订单信息、产品信息( 种类、价格) 、物流信息等； 管理层信息：生产能力信息、库存水平信息、送货时间信息、废旧品回收信 息等； 决策层信息：市场预测信息、生产成本信息、新产品的设计信息、再制造水 平信息等。 第二章再制造闭环供应链信息共享理论基础研究 图2 5 闭环供应链信息共享内容 2 闭环供应链信息共享范围 基于再制造的闭环供应链成员企业多，加上有些实力强大的成员企业会同时 处在不同的闭环供应链网络中，使得处于同一闭环供应链中不同的成员企业关系 复杂，有时是竞争关系，有时是合作关系，因此必须弄清楚信息是在闭环供应链 哪些成员企业之间在流动，即为闭环供应链信息共享范围。基于再制造的闭环供 应链成员企业按其重要程度可以分为三类 3 0 ：核心成员企业、非核心重要成员企 业以及一般成员企业。核心成员企业是指闭环供应链中综合实力强大具有领导作 用的企业，它们提供的产品在市场上往往扮演着非常强的不可替代性。非核心重 要成员企业是指提供的产品在市场上不口j 替代性较强。一般成员企业是指除了前 两类企业的其他企业。 3 闭环供应链信息共享结构模式 在前面的章节阐述了几种不同的基于再制造的闭环供应链网络结构，包括制 造商负责回收的闭环供应链、销售商负责回收的闭环供应链以及第三负责回收的 闭环供应链结构。这些闭环供应链成员企业( 主要包括制造商、销售商、回收商、 再制造商) 在信息决策过程中会经历如f 过程。 新产品批发价格和零售价格的决策：销售商观测市场对产品的需求信息，并 决定是否提供这些信息参与信息共享，制造商决定是否接受销售商提供的信息， 同时制造商接合自己所掌握的有效信息设定新品的批发价格。销售商根据制造商 第二章再制造闭环供应链信息共享理论基础研究 的批发价格和下游市场的需求信息设定新品的零售价格。最后制造商开始组织生 产，销售商进行销售。 废旧品回收价格、再制造品批发价格和零售价格的决策：回收商收集市场对 新产品和再制造品的需求信息以及市场废旧产品信息，并决定是否提供这些信息 参与信息共享，再制造商决定是否接受回收商提供的信息，同时再制造接合自己 所掌握的有效信息设定再制造品的再制造规模与批发价格，销售商根据再制造商 的再制造品批发价格和下游市场的需求信息设定冉制造品的零售价格。最后回收 商开始回收废旧产品，再制造商开始进行再制造，销售商进行销售。 根据以上的决策过程，结合前人对供应链信息共享模式的研究 3 1 - 3 2 】，闭环供 应链信息共享一般有如下几种结构。 ( 1 ) p t p 共享模式 p t p ( p e e rt op e e r ) 共享模式称作点对点共享模式 33 1 ，即闭环供应链两个成员 企业之间直接进行的信息共享模式，如制造商与销售商之间的信息共享，回收商 与再制造商之问的信息共享等。这种共享模式不需要经过第三方或是类似于数据 存储中心，是一种直接式的，其优点是信息共享速度快，对市场需求的变化能快 速反应。如图2 - 6 所示： 图2 - 6 点对点共享模式 ( 2 ) 信息集中模式 信息集中模式是指在闭环供应链中，将收集到的各成员企业的信息归类，建 成信息共享数据库，并设定一定的权限，各成员企业根据权限访问数据库并取得 自己需要的信息。这种模式充分考虑了闭环供应链的整体性，同时也很容易实现。 信息共享数据库可以由闭环供应链内部实现也可以通过第三方信息平台完成。如 图2 7 所示： 第二章再制造闭环供应链信息共享理论基础研究 供 图2 7 信息集中模式 商 ( 3 ) 协同决策共享模式 协同决策模式是指在闭环供应链中，决策信息由成员企业协同决定，这些决 策信息是通过由核心企业提供的数据平台来协同完成的。这种模式是在前两种模 式的基础上发展起来的，因此具备前两种模式的优势。 2 2 2 再制造闭环供应链信息共享价值研究 基于再制造的闭环供应链信息共享价值是指在闭环供应链网络结构中，各成 员企业及整体供应链在信息共享前与信息共享后利润增量或成本降低。目前对信 息共享价值的研究主要分为两类，一类是不同程度信息共享下的价值研究，不同 程度的信息共享主要包括信息完全共享、信息部分共享和无信息共享三部分，这 类价值研究主要是通过影响参数的变化来进行的。另一类主要是研究某一特定信 息共享前后的价值变化情况，如需求信息或库存信息等的共享。 信息共享带来的一个普遍观点是信息共享能获得成本的节约，提高供应链绩 效。许多学者在信息共享这块的研究也的确证实了信息共享能带来如下好处：降 低库存水平和库存成本、闭环供应链总成本降低效率提高、长期的合作加强了用 户的忠诚度、资源融合更加合理化、抵制牛鞭效应等。但是，随着研究的深入， 也有研究指出信息共享并不总是有益的，信息提供方有时也会带来负增长。因此 再制造闭环供应链信息共享的价值研究还是一个长期的过程： 2 3 本章小结 本章首先从再制造闭环供应链的定义、结构及运作模式等介绍了再制造闭环 供应链，然后分别从信息共享模式、信息共享价值等方面重点分析了再制造闭环 供应链信息共享的研究现状，为下面章节1 作的展开作好铺垫工作。 1 4 第三章基于信息共享的再制造闭环供应链经济性研究 第三章基于信息共享的再制造闭环供应链经济性研究 再制造闭环供应链的成员企业众多，各个企业在供应链卜所处的位置也不 同，使得供应链内部不同的企业所拥有的信息具有一定的独特性与私有性。闭环 供应链的成员企业如果能共享其他企业的信息不仅能使自己做出更优的决策，而 且有利于整体供应链利润的提高。但是，为了能使自己在与供应链各方的合作过 程中占有优势，企业往往会隐藏一些信息，这显然不利于整个闭环供应链。因此 为了使企业愿意主动共享其私有信息，就必须要对这些信息的价值做定量分析， 找出其中的价值影响因素，然后据此制定决策，使闭环供应链整体受益。 本章选择将闭环供应链中销售商对产品市场需求做出的预测信息作为共享 信息与其他合作方共享，基于博弈论的思想和方法，通过建立模型定量分析这些 信息的经济性，得到了信息共享的价值。 3 1 博弈论及逆向归纳法 3 1 1 博弈论 博弈论( g a m et h e o r y ) 是一种策略行为相互作用的理论【3 制，是指一些个人、 团队或其他组织，面对一定的环境条件，在一定的约束条件下，依靠所掌握的信 息，同时或先后，一次或多次，从各自可能的行为或策略集合中进行选择并实施， 各自从中取得相应结果或收益的过程。博弈论是使用数学模型研究决策主体相互 影响时寻求最优解决方法的数学理论和方法。 博弈论根据角度的不同，会有很多种不同的分类方法，主要有以下几种。 根据局中人行动的先后顺序，可以分为静态博弈( s t a t i cg a m e ) 与动态博弈 f d y n a m i cg a m e ) 。静态博弈是指在博弈中参与者同时选择行动或虽非同时但后行 动者并不知道前行动者采取了什么具体行动；动态博弈是指参与者的行动有先后 顺序，且后行动者能观察到先行动者所选择的行动。 根据各局中人彼此间的了解程度，分为完全信息博弈( c o m p l e t ei n f o r m a t i o n g a m e ) 与不完全信息博弈( i n c o m p l e t ei n f o r m a t i o ng a m e ) 。完全信息博弈是指博弈 中每一个参与者对其他所有参与者的特征、战略空问及支付函数等信息完全了 解。否则就是不完全信息博弈。 根据以e 对博弈论的分类，我们可以得到四种不同类型的博弈：完全信息静 第三章基于信息共享的再制造闭环供应链经济性研究 态博弈、完全信息动态博弈、不完全信息静态博弈及不完全信息动态博弈。 本文的主要研究内容是通过私有信息的共享，帮助闭环供应链减少由于信息 不对称和不完全所带来的风险、提升供应链的竞争力、降低系统成本，减轻牛鞭 效应所带来的负面影响，同时提高整个供应链的效益。并且闭环供应链中成员并 - 个- 6 月匕e , 完全了解其他成员的相关信息，互相的博弈也有层次关系，因此属于彳i 完全 信息动态博弈 3 5 1 。 3 1 2 逆向归纳法 不完全信息动态博弈中应用最多的理论方法是逆向归纳法。逆向归纳法 ( b a c k w a r di n d u c t i o n ) 是求解动态博弈均衡的一种有效方法。 逆向归纳法【3 6 】的逻辑基础是动态博弈中先行动的参与者，在前面