温室气体排放管理的绿色供应链协调：一个博弈论的方法

1、Green supply chain coordination with greenhouse gases emissions management: a game-theoretic approach温室气体排放管理的绿色供应链协调：一个博弈论的方法Journal of Cleaner ProductionYun Huang , Kai Wang, et al.29 May 2015 汇报人：刘洁 2015.11.13目录引言文献综述问题描述和符号假设博弈模型Content求解方法数值分析结论1 引言背景：由于温室气体排放造成的温室效应在1990-2013年之间上升了34%；财政激励和政府压

2、力促使企业创新性的手段降低绿色供应链每个阶段的温室气体的排放。拟回答的问题：1）如何在本文的供应链结构下决定产品线设计、供应商选择、运输方式选择以及渠道成员的定价策略；2)减少温室气体排放的压力如何影响供应链成员的策略和收益；3）市场环境变化对供应链成员的决策和收益以及对温室气体排放的影响是什么。本文的贡献：1）同时研究了产品线设计、供应商选择、运输方式选择和定价策略对绿色供应链中利润和温室气体排放的影响。使企业可以通过这样一个决策模型平衡利润和环境压力的关系；2)建立一个三阶段的博弈模型来解决多级绿色供应链的协调问题；3）采用分析法将模型转化为一个双目标的编程问题，使用遗传算法来对模型进行求

3、解；4）使用一个空调企业的数据对求解结果进行数值分析，也分析了商业环境变化的影响。分析结果显示产品配置是商业环境下平衡企业利润和温室气体排放的有效手段。2 文献综述温室气体排放的绿色供应链：1）Nagurney（2006）建立了一个电力供应链的模型和计算框架来决定最优的碳税；2）Ramudhin（2010）首次针对可持续供应链网络设计提出一个碳市场敏感战略规划模型；3）Chaabane（2012）建立了混合整数线性规划模型来整合基于生命周期评估原则的可持续供应链设计；不足：集成的模型无法反应供应链成员之间的协调与冲突绿色供应链的产品线设计、供应商选择和物流流程：1）Mangun和Thursto

4、n（2002）建立了包含再利用、再制造和循环利用的产品线设计的模型；2）Sheu（2005）提出了一个线性多目标规划模型来优化绿色供应链中物流和逆向物流的运作；不足：没有将产品设计、供应商的参与和选择以及物流流程同时考虑到一个多级绿色供应链中的研究博弈论：1）Du（2011）采用博弈论模型研究绿色供应链中排放限量和交易的影响机制；2）Zhao（2012）采用博弈论模型来帮助制造商选择恰当的战略来降低环境风险和温室气体的排放；不足：只考虑每级只有一个成员的一级或二级供应链，缺乏多级渠道、每级有多个成员的绿色供应链的研究3 问题描述和符号假设问题描述：多个供应商、一个制造商和多个零售商组成的供应链

5、；为满足不同独立市场中零售商需求制造商设计一条生产线，为每个不同的零售商提供一种定制的产品；一条生产线是由一系列模块组成的，每个模块中若干个具有相似功能但不同性能级别的产品零件进行组装；制造商从供应商处购买某种功能的零件来生产产品以满足不同市场中零售商的需求。符号：S： 供应商集合R：零售商集合I： 生产线集合Vi：模块i中的零件集合Y：运输方式集合r：零售商的基本市场潜力r：零售商对价格变化的需求敏感度cr：单位产品的生产成本br：生产产品r的温室气体排放因子fr：单位产品r的重量hr：产品r的年库存持有成本vr：零件r的单位重量Xr：零售商年需求量csij：供应商s模块i中的零件 j的单位

6、成本hij：模块i中零件j的年库存持有成本vij：模块i中零件j的单位重量Uijr：预先确定的每个产品r所使用的模块i中零件j的数量gs：选取供应商s的固定成本s：供应商s可以供应的不同类型零件的数量yijsm：将模块i中的零件j从供应商s分销到制造商m每英里使用运输方式y的单位成本ymr：将产品r从制造商m销往零售商使用运输方式y的单位成本dsm：供应商s到制造商m的距离dmr：制造商m到零售商r的距离ay：使用运输方式y的温室气体排放因子符号：LTysr：使用运输方式y从供应商s到制造商m的提前期LTymr：使用运输方式y从制造商m到零售商r的提前期Fr：零售商r的利润F1m：制造商m的利

7、润F2m：供应链温室气体排放Fs：供应商s的利润pr：决策变量，零售价wr：决策变量，制造商m的批发价yr：决策变量，产品r选择的运输方式ysij：决策变量，模块i中零件j从供应商s运往制造商m处的运输方式psij：决策变量，供应商s提供的模块i中零件j的价格s：二进制决策变量，表示是否采用供应商stsij：二进制决策变量，表示模块i中零件j是否有供应商s提供zijr：二进制决策变量，表示模块i中零件j是否用来生产产品r4 博弈模型制造商：零售商：供应商：Stackelberg博弈模型（T1）：5 模型求解反向求解：每个零售商的最佳反应函数制造商考虑零售商和供应商反应的最优决策每个供应商的最佳反应函数T2:加权算法：权重u1+u2=1遗传算法6 数值分析结论：对二氧化碳排放量减少的关注对产品装配没有显著影响；制造商更多选择距离较近的供应商考虑制造商更关注CO2排放的降低，利润的权重u1从0.7降到0.5到0.3，下图描述二氧化碳排放两减少对产品配置和供应商选择的影响对二氧化碳减排压力的敏感度分析对市场规模参数的敏感度分析6 结论采用博弈论方法将温室气体排放管理考虑到多级绿色供应链