某医药公司电子商务系统分析与设计及基于Nash协商博弈的关联供应链合作行为研究

电子商务系统分析与设计大作业

大作业题目：某医药公司电子商务系统分析与设计学生姓名：学号：专业：班级：完成日期：20年1月6日某医药公司电子商务系统分析与设计系统开发背景描述电子商务系统概述电子商务源于英文，简写为EC。是人类社会、经济、科学、文化发展的必然产物，是人类社会、经济、科学、文化发展的必然产物，是信息化社会的商务模式，也是商务发展的未来。联合国经济合作和发展组织（联合国经济合作和发展组织（OEBD）在有关电子商务的报告）中对电子商务的定义：电子商务是发生在开放网络中的包含企业之间的商业交易。美国政府在其“全球电子商务纲要”中，比较笼统地指出：电子商务是通过Internet进行的各项商务活动，包括广告、交易、支付、服务等活动，全球电子商务将涉及世界各国。IBM公司的电子业务（EB，E-Business）概念包括公司的电子业务三个部分：企业内部网（Intranet）、企业外部网（Extranet）、电子商务，它所强调的是在网络计算环境、电子商务下的商业化应用，不仅仅是硬件和软件的结合，不仅是我们通常意义下的强调交易的狭义的电子商务，而是把买方、卖方、厂商及其合作伙伴在Intranet和Extranet结合起来的应用。综上所述，我们可以看到，各个国际组织、国家（地区）或公司都从不同的角度对电子商务做出了各自的定义。概括起来可以这样认识：电子商务可以简单地被认为是利用电子手段来进行的商务活动。具体来讲，电子商务则包括了两方面的含义，一是商务活动所利用的电子手段，或者说进行商务活动的电子平台，二是商务活动的具体内容。电子商务系统的内容电子商务系统的特点（1）.电子商务系统是支持企业商务活动整个过程的技术平台（2）.电子商务系统是企业业务流程重组，价值链增值的技术平台（3）.电子商务系统采用B\S架构，提供基于Web的分布式服务（4）.电子商务系统对安全提出了很高要求（5）.电子商务系统大多是依托企业原有信息资源进行的系统4.电子商务系统的发展过程电子商务始于网络计算。网络计算是电子商务的基础。没有网络计算，就没有电子商务。其发展形式多种多样，从最初的电话、电报到电子邮件以及其后的EDI，都可以说是电子商务的某种发展形式。电子商务的发展有其必然性和可能性。传统的商业是以手工处理信息为主，并且通过纸上的文字交换信息，但是随着处理和交换信息量的剧增，该过程变得越来越复杂，这不仅增加了重复劳动量和额外开支，而且也增加了出错机会，在这种情况下需要一种更加便利和先进的方式来快速交流和处理商业往来业务；另一方面，计算机技术的发展及其广泛应用和先进通信技术的不断完善及使用导致了EDI和Internet的出现和发展，全球社会迈入了信息自动化处理的新时代，这又使得电子商务的发展成为可能。在必然性和可能性的推动下，电子商务得到了较快发展，特别是近两年来其发展速度令世人震惊。虽然如此，电子商务的战略作用却是逐渐被全球各国所认识的，而且其今后的发展道路也是漫长的。70年代，美国银行家协会（AmericanBankersAssociation）提出的无纸金融信息传递的行业标准，以及美国运输数据协调委员会（TransportationDataCoordinatingCommittee,TDCC）发表的第一个EDI标准，开始了美国信息的电子交换。随着美国政府的参与和各行业的加入，美国全国性的EDI委员会棗X12委员会于80年代初出版了第一套全国性的EDI标准，接着，80年代末期联合国公布了EDI运作标准UN/EDIFACT（UnitedNationsRulesforElectronicDataInterchangeforAdministration,CommerceandTransport），并于90年由国际标准化组织正式接受为国际标准IDO9735。随着这一系列的EDI标准的推出，人们开始通过网络进行诸如产品交换、订购等活动，EDI也得到广泛地使用和认可。不过，EDI始终是一种为满足企业需要而发展起来的先进技术手段，必须遵照统一标准，与普通老百姓一直无缘。而且由于网络在那时仍没有得到充分发展，这使很多商务活动的电子化，仅仅处于一种想法阶段。直到90年代，随着基于WWW的Internet技术的飞速发展，这些想法逐步成熟，Internet网络开始真正应用于商业交易，这时电子商务才日益蓬勃起来，并成为90年代初期美国、加拿大等发达国家的一种崭新的企业经营方式。因此我们可以说电子商务在今天成为继电子出版和电子邮件之后出现在Internet上的又一焦点的主要原因就是Internet技术的成熟、个人电脑互联性的增强和能力的提高。5.电子商务系统的现存问题（1）.物流配送能力不足从国内整体状况来看，缺乏系统化、专业化的全国性货物配送企业，现有的物流企业呈现分散的多元化格局，导致专业化流通的集约经营优势难以发挥，规模效益难以实现。（2）社会信用体系建设支撑不够信用评估严重匮乏、市场行为缺乏社会监督，导致假冒伪劣商品屡禁不止，电子商务市场鱼龙混杂、良莠不分，严重制约着电子商务的发展。（3）安全体系建设滞后电子商务的运作涉及资金安全、信息安全、商业秘密等。目前网上安全技术及认证机制均不够完善，各方当事人对在网上从事电子商务交易总心存疑虑，影响消费者参与电子商务的积极性。总体规划1.建设电子商务系统的目标和战略的确定根据医药公司的发展要求和公司的实际情况，公司的电子商务系统需要实现以下具体目标。（1）公司内部计算机联网，以实现共享，上网，外部设备，文件等信息；运行基于网络的应用软件；数据集中存放，内外部邮件收发和管理；电子邮件，传真在网络上分发；在一套设备，一条线路下，网络上所有计算机可同时访问互联网。（2）.公司总部与异地分支机构联网。完善公司内部的管理系统，实时加强企业内部各组织，各成员之间的联系，加速公司内部信息的流通速度。通过搭建计算机远程网络，随时保持公司总部与分支机构的关键业务数据的传递及信息交换，利用先进的科技手段加强对分支机构的监控和管理。建立有总部控制的网络监控系统，采用先进的网络安全技术和数据安全技术，以确保公司内部和网络交易数据安全；系统应具有良好的开放性的扩展性。（3）.开放公司的电子商务网站，构造模块化的网上交易系统。通过网站开展业务；选择一系列产品以网上商店的方式进行在线销售，作为公司经营模式的扩展；围绕该系列产品快捷，准确，个性化等一系列增值服务，突出自己的特色和优势；建立快速反馈系统，记录全部的产品信息和客户的需求信息，准确，快捷的将信息送到企业的供应，配送，结算等各个环节，使信息的共享和查询更加方便，容易和高效；建立完备的产品信息资料档案，提供方便，快捷的搜索和查询功能。（4）.利用电子商务进行网络营销。借助电子商务快速的调研市场需求，对市场的反馈做出最快速的反应；开展在线咨询业务服务，为客户提供在线技术支持和问题解答；宣传企业的品牌，树立企业形象，沟通与外界的联系；建立完备的客户资料档案，针对每位客户的需求，实施一对一营销。根据企业的电子商务目标，结合企业的具体情况，该企业确定了“总体规划，分步实施，各个突破”的电子商务实施战略，即总体规划企业电子商务系统结构，在预留电子商务平台的基础上，先建立企业电子商务门户和交易系统，同时逐步建立并完善SCM系统，ERP系统，并与电子商务应用系统进行无缝整合。2.电子商务应用的可行性分析（1）.技术可行性分析无论是硬件还是软件，目前市场上的产品都能满足医药公司网站的需要。公司经过综合考虑，选择的硬件和软件主要如下。服务器管理：虚拟主机服务方式。网站维护：远程后台Web和FTP维护。应用平台：MicrosoftWindowsNTServer。数据库：MicrosoftSQLSever。网站开发工具：ASP，Dreamweaver。（2）经济可行性分析该企业拟对实施电子上午的第一期投资为100万元，其中包括购买软硬件，网络安装，因特网出口线路出租，人员培训，新增操作人员的人工成本费等费用。在收益估算方面，由于业务管理改善，客户服务水平提高等间接收益无法统计，暂不予考虑，仅考虑直接受益中采购成本降低，库存减少部分。根据国际著名的研究机构AberdeenGroup的统计，实施电子商务的企业采购成本和库存成本降低百分之5到百分之15.按百分之5粗略估算，在实施电子商务之后，该企业每年可节约采购成本1000万元。通过以上粗略估计，该企业实施电子商务的收益远远高于投入，因此该企业实施电子商务系统是完全经济可行的。（3）管理可行性分析医药公司的领导，部分主管认识到随着网络经济的发展，面对WTO的机遇和挑战，必须开展电子商务，取得竞争优势，他们对电子商务系统的开发非常支持。公司的业务人员都是从事专业药品生产销售的专业人才，学历较高，比较容易接受新生事物，能在电子商务环境下很快展开业务。三．系统分析组织机构分析业务流程分析根据公司的现状分析，按照优化流程的业务模式，整合公司的现有资源，提出电子商务系统的具体需求。公司采购业务流程图：（1）.首先收集市场信息，根据市场供求制定业务计划。（2）.根据业务计划向外商发出询价，并制定询价作业。（3）经过在线谈判决定是否出口。（4）.如果认为可以进口，签订电子合同。（5）.货物到港后，通关，验货，安排入库；支付货款和运杂费，保险费。B2B销售业务流程图：（1）.通过网站接受客户询价。（2）.根据客户资料和商品资料制定报价单。（3）.接到对方的订货确认后，落实订单。（4）.验货出库并安排货物装运。（5）.制定发货单据交财务部门，直至收到货款。数据流程图分析四.系统设计1.医药公司的电子商务系统总体设计框架根据医药公司电子商务系统的规划目标，提出了公司电子商务系统的总体结构，如下图所示：针对电子商务系统的特点，将系统分为门户网站和内部信息网两个部分，即由企业外部网和内部网组成。外部网站主要是宣传公司形象，为客户提供服务；内部网络覆盖整个组织，实现公司内部工作流的电子化。新系统解决了跨地域办公的问题。传统的方式只能通过电话或传真联系，沟通成本高；采用电子商务模式后，外地的员工可以通过网络办公，公司领导可以随时了解到公司的市场销售情况，实现流动办公；公司内部网络通过专线接入互联网。因此内部网络利用现有的网络环境，增加防火墙，Web服务器，邮件服务器，数据库服务器等。2.医药公司电子商务系统的基础设施设计（1）.网络环境设计电子商务中心设在公司总部，配置Internet网关和VPN网关。Internet网关负责将VPN网关接入Internet，VPN网关负责建立点到点，点到网，网到网的VPN网络连接及安全认证，将远程的电子商务站点，公司分支机构的局域网与公司总部局域网连接，建立虚拟专线网络连接。分支机构根据当地的ISP情况建立Internet访问连接，安装VPN客户端软件和VPN网关。Internet访问连接负责将客户端计算机连接到Internet，VPN客户端软件负责呼叫公司总部。VPN网关与公司网络建立VPN网络。（2）.服务器主机设计与选择电子商务系统的服务器主机是应用系统运行的主要环境。从可靠性，安全性，可扩展性及网络吞吐量和网络接口能力等多方面综合考虑，决定采用HPDL145作为主要的应用系统运行平台。3.医药公司电子商务系统的系统功能设计在医药公司电子商务系统需求分析的基础上，将整个公司电子商务系统分为业务管理系统，职能管理系统，综合管理系统和高层信息支持系统。（1）.业务管理系统。采购管理子系统。包括询价，订货，收货，验货等功能。库存管理子系统。包括产品入库，出库，核算等功能。订单管理子系统。包括订单发送，订单查询，订单撤销，销售统计分析等功能。销售管理子系统。包括B2B和B2C销售业务管理系统。物流管理子系统。包括通过与第三方物流公司的合作，提供专门的配送服务。（2）.职能管理系统人力资源管理子系统。对集团公司人事，工资，管理者等的工作进行统一管理。财务管理子系统。对电子商务，物流配送进行结算。办公自动化管理子系统。实现与本系统相关的办公自动化管理，对公司的日常办公事务进行管理。服务保障管理子系统。对公司其他部门提供支持与服务。（3）.综合管理系统计划与调度管理子系统。客户关系管理子系统。包括用户注册信息管理，用户情况分析等。数据管理子系统。包括商品信息等重要数据管理。系统管理子系统。包括用户身份验证，权限设置，用户日志管理等功能。（4）.高层信息支持系统该系统对高层管理决策提供有效数据支持。根据高层管理者的管理决策需要，提供有关公司经营管理的关键性，综合性，全局性的信息，协助高层管理者进行决策分析，提供方便的查询手段，使管理者在其职权范围内，及时了解公司的经营管理情况。医药公司电子商务系统的代码设计和数据库设计ASP即动态服务器网页，是微软推出的同来取代CGI的技术。它完全与HTML集成，易于生成而无需编译和链接，独立于浏览器，开发应用程序较为简单。ASP是微软的WWW服务器IIS的一个组件，兼容WindowsNT平台。根据系统设计易用性和经济性原则，选择ASP和Dreamweaver作为网站的开发工具。MicrosoftSQLSever是微软公司研制的数据库产品，性能高效而稳健，它与WindowsNT系列的操作系统完美兼容，是一个客户机\服务器结构的关系数据库管理系统，具有客户机\服务器结构的一切优点，能与任何支持大规模和高复杂应用程序的数据库系统相媲美，可以运行在台式机，笔记本电脑及Windows2003的多处理器计算机上。网站的系统环境为Windows2003+IIS5.0，程序代码语言为ASP，那么选择MicrosoftSQLServer作为电子商务站点的网路数据库，将是最佳的选择。五．总结和体会本文介绍了医药公司电子商务系统的建立，分别从总体规划，系统分析，系统设计等诸多方面对其予以描述。文章中介绍了医药公司在运营过程当中存在的主要问题，通过分析公司的战略目标，提出了开展电子商务的具体目标，并对公司现状和公司面临的环境进行了分析，提出了电子商务系统规划的原则和方法，确定了系统的总体结构及各子系统的功能，并对电子商务网站的功能，电子商务系统的安全，网络结构，系统平台和开发方式的选择做出了具体的规划与设计。此医药公司是一个传统医药型企业，其市场营销部将电子商务应用在生产经营管理活动中，使信息技术与传统产业有机结合在一起，用信息技术来整合企业内部和外部的资源，优化业务流程，提高管理效率，降低营销成本，加强与客户的沟通。设计的该系统包括业务管理系统，职能管理系统，综合管理系统，高层信息支持系统这四部分，其中每一部分还包括了若干子系统。通过这些功能来协调与医药公司营销部有关生产，供应，物流运输，客户业务往来，使其成为能为交易各方提供高效，安全，使用的医药商务系统通过此次对医药公司电子商务系统的分析与设计让我们对数据库的了解更深入，可以把它同实际相结合，同时，又让我们对数据流图及业务流图的画法有了更深一步的掌握。在整个设计过程中，通过怎样对把各个管理信息连接起来的分析，锻炼了我们对事情的分析能力，通过怎样解决过程中出现的问题，提高了我们查找文献的能力、对网络资源的利用能力和与其他同学的交流沟通能力。基于Nash协商博弈的关联供应链合作行为研究(1重庆理工大学工商管理学院，2比萨圣安娜大学，比萨)摘要：为了实现工业废弃物充分再利用同时又获得经济效益，论文研究了基于工业废弃物再利用关联供应链核心生产商间的合作行为优化问题。首先分析了关联供应链中两个核心生产商主从合作行为存在的不合理性，进而论证了关联供应链合作中存在的利益冲突，然后基于非对称Nash协商模型提出了一种关联供应链合作机制。结果表明，基于该机制的关联供应链核心生产商间的合作行为能够使得系统利润最大化的同时使上、下游生产商的利润得到改善，实现关联供应链系统经济绩效及环境绩效的最优化。最后，利用具体数值实例验证了该合作机制的效率。关键词：资源环境；废弃物；Nash协商博弈；合作行为；关联供应链中图分类号：F403.3；F205文献标识码：AResearchontheCooperativeBehaviorofInterrelatedSupplyChainsBasedonNashNegotiationGameLIHai-yan1,SONGHan1,RAOKai2(1SchoolofBusinessAdministration,ChongqingUniversityofTechnology,Chongqing400054,China;2ScuolaSuperioreSant'AnnadiStudiUniversitariediPerfezionamentodiPisa，PisaItalia56127)Abstract:Forreusingwastesfullyandgainingeconomicincomeininterrelatedsupplychains,thecooperativebehaviorofthecoremanufacturersisstudiedininterrelatedsupplychainsbasedonthereuseofindustrialwastesinthispaper.TheunreasonabilityofStackelbergcooperativebehaviorandthebenefitconflictbetweenthetwocoremanufacturersareilluminated.Furthermore,thecooperativemechanismbasedonNashnegotiationmodelisestablished.Theresultsshowthatnotonlytheoptimalincomeofthewholeinterrelatedsupplychainscanbeobtained,butalsotheincomeofthetwocoremanufacturerscanbeimprovedgreatlybyperformingthecooperativebehavior.Finally,theefficiencyofthecooperativemechanismisverifiedbydataexperiment.Keywords:resourceandenvironment;wastes;Nashnegotiationgame;cooperativebehavior;interrelatedsupplychains引言日益严峻的资源、环境形势使得加工制造业的发展面临巨大的资源、环境压力[1]。为此，致力于解决加工制造业资源节约和可持续发展的环境供应链成为了企业界与学术界关注的热点[2]。环境供应链主要是借助传统供应链“1+1>2”的协同效应来实现节点企业间经济效益与环境效益双赢，因此，节点企业间合作行为的协调及优化是环境供应链取得良好绩效的关键。目前，关于环境供应链的研究主要集中在概念框架[3]、实证[4]和案例[5]等方面，定量研究合作协调及优化方面的还不多见[6]。而基于供应链跨链条间工业废弃物(工业生产过程中产生的副产品、共生品及残渣等)再利用关系的关联供应链[7]的合作优化研究，则是该领域中的一个新问题。在关联供应链中，上游生产商的废弃物价格策略会对下游生产商的主产品决策产生重要的影响，低的废弃物价格可以激励下游生产商多用废弃物。然而，在一定的利润空间下，上游生产商缺乏降低废弃物价格的动力，下游生产商也不会多利用废弃物，从而导致关联供应链系统利润损失。因此，设计一种合作机制来使通常情况下供应链节点企业是独立的经济实体，其运作中的竞合关系会导致供应链效率损失，因而合作优化问题一直是供应链研究中的一个重要领域[8]，目前主要集中在基于产品定价、配送以及利润分配的合作优化等方面[9-13]。例如，文献[9]研究了首次合作的供应商与制造商在供货不可靠条件下基于产品定价的合作行为，采用Nash协商解讨论了合作中未能满足订单时的价格折扣或者违约罚款等相关合同参数；文献[10]研究了在买方成本结构信息不对称且买方具有权威来执行自己的最佳订货决策时，履行最优经济订购批量的合作优化机制；文献[11]基于不对称Nash协商模型建立了激励供应商与分销商进行协作的两级供应链利益协调模型；文献[12]研究了零售商需求具有存货依赖时，供应链渠道利润共享的合作机制，并且给出了一种制造商最大化自己利润的数量折扣合作模型；文献[13]研究了在需求不确定情形下，单一生产商与单一零售商构成的易逝品供应链的合作问题，提出了一种收益损失共享的合作机制以改善生产商、零售商以及供应链系统的绩效。上述供应链的合作优化研究均没有涉及到环境因素以及工业废弃物再利用等问题。本文基于对工业废弃物价格的合作协商，将Nash协商合作博弈模型扩展用于工业废弃物再利用关联供应链这样一个新的环境供应链合作背景，以此设计一种关联供应链合作机制，以实现关联供应链系统共赢式的帕累托改进。关联供应链基本模型描述考虑的关联供应链系统结构模型如图1所示。供应链1的核心企业(生产商1)生产并销售产品1，供应链2的核心企业(生产商2)生产并销售产品2。产品1生产过程中产生的某种废弃物一方面对环境造成污染，其无公害化处理需要生产商1支付一定的成本；另一方面这种废弃物可以作为生产商2生产产品2的某种原材料，生产商1可以将其以一定的价格卖给生产商2。在模型中，生产商1与生产商2为独立的决策者，其目标为各自利润最大化。生产商1依据市场对产品1的需求及生产商2对废弃物的需求来制定产品1的销售价格、产量计划、及废弃物的价格。生产商2依据市场对产品2的需求及废弃物采购价格来制定产品2的销售价格及产量计划，并确定废弃物的需求量。图1关联供应链系统结构模型文中涉及的符号变量及参数说明如下：：生产商1的边际生产成本，包括原材料采购成本和生产运作成本；：伴随主产品产生的废弃物的产出率；：工业废弃物的单位环境无害化处置成本，或者是不进行环境处置，直接排放自然界而导致的单位环境罚款；：生产商2发生的与废弃物采购无关的边际生产成本(包括其它辅助原材料的采购成本和生产运作成本)；：生产商2生产单位产品时需要的废弃物的量；：废弃物的价格；、()：为产品的市场需求及价格。文中假设如下：(1)生产商1的废弃物产出量稳定，且上、下游供应链产品1与产品2的市场特征为废弃物产出不小于需求，上游要为余下的废弃物付出环境无害化处置成本或者接受政府的环境罚款；(2)生产商1不需预先对废弃物作任何处理，直接按生产商2的需求量将废弃物供应给生产商2；(3)废弃物与普通原材料之间为完全替代关系，例如用甘蔗渣生产纸巾和用木材生产纸巾，其成品性质相同；(4)上下游供应链两种主产品的市场需求为销售价格的线性减函数，即，其中为产品的市场规模，为价格敏感系数。(5)生产商1与生产商2之间的所有参数为双方的共同知识。(6)为了不失一般性，进一步假设文中参数满足：。当时，表示生产商1对生产商2利用废弃物给予一定补偿。该假设蕴含以下事实：生产商1给予生产商2废弃物再利用的补偿不会高于其环境处置成本，否则生产商1宁可选择自行处理。基于以上分析及假设，生产商1的利润为：(1)生产商2的利润为：(2)关联供应链的系统利润为：(3)在等式(1)、(2)、(3)中，是生产商1产出的废弃物数量，是生产商2对废弃物的需求量，为生产商1出售废弃物获得的收益，即为生产商2为购买废弃物支付的成本，当时则表示生产商1因生产商2对废弃物进行“资源化”应用，而给予生产商2的补偿。事实上，当很高，即采用废弃物进行生产的单位成本远高于普通原材料时，上游需要给予下游一定的补偿来对下游进行激励。为生产商1节约的环境处置成本。为生产商1需要进行环境无害化处置，或者是接受政府罚款的废弃物数量。关联供应链合作决策及渠道收益分配3.1关联供应链主从合作决策模型一般情况下废弃物再利用的准入门槛较高。例如，对于上游废弃物供给企业，需要废弃物产出量稳定并具有一定的规模；对于下游废弃物需求企业，则需具备一定的技术创新能力及雄厚的经济实力。考虑到废弃物运输成本等因素，还需要两个企业在地理位置上相对邻近。因而，关联供应链中，上、下游核心生产企业之间一般为寡头合作关系。由于利用废弃物进行生产，需要一定的专用性投资，导致下游废弃物需求方对上游供给方具有一定程度的依赖性，所以，在合作中往往表现出上游供给方占主导地位的单方市场性质。将关联供应链中生产商1与生产商2的决策过程假设为：生产商1为主导决策者，首先决定产品1的价格和废弃物的价格；生产商2为跟随者，在知道生产商1的产品及废弃物价格策略后，确定产品2的价格及对废弃物的需求量。由此，可以将生产商1与生产商2的决策过程视为一个完全信息的两阶段Stackelberg序贯博弈。其中，双方的目标均为追求自己的期望利润最大化。采用逆向归纳法，首先给定生产商1的主产品价格和废弃物的价格，然后求解生产商2的反应函数。将生产商2的需求函数带入(2)式，令，得：(4)(4)式即为生产商2的反应函数，此时有：(5)由(4)、(5)两式可知，随着废弃物价格的增大，下游的主产品价格增大，同时市场对主产品的需求量减少，从而导致下游对废弃物的需求量减少。将(5)式代入(1)式，此时生产商1的问题转化为：由，，得：，根据以上分析结果，可得Stackelberg均衡解，亦为结论1。结论1：Stackelberg均衡时，生产商1、生产商2的产品价格、产量策略、、、为：，，，。工业废弃物的价格为：(6)该结论表明，废弃物的价格与上游支付的环境无害化处置成本有关，单位环境处置成本越高，则废弃物的价格越低。上游供应链主产品的价格随环境无害化处置成本的增加而增大，主产品的产量随环境无害化处置成本的增加而减小；下游供应链主产品的价格随环境无害化处理成本的增加而减小，产量随环境无害化处理成本的增加而增大。事实上，对于上游供应链，由于废弃物的环境处置成本被主产品分担，因而主产品的生产成本随废弃物环境处置成本的增加而增大，从而导致主产品价格增大，市场需求量下降；对于下游供应链，废弃物环境处置成本增加，则废弃物的价格降低，因而，与采用普通原材料生产相比，节约的生产成本增大，从而导致主产品价格降低，市场需求量增大。令，，此时生产商1与生产商2及关联供应链的系统利润分别为：(7)(8)(9)3.2关联供应链完全合作决策模型假设关联供应链形成虚拟一体化时，决策者只有一个，决策的目标是根据市场情况来决定两种主产品的市场价格，以最大化关联供应链系统利润，即生产商1与生产商2充分合作对产品进行联合定价。将产品1及产品2的需求函数代入(3)式，可得：通过联立求解一阶条件：，，可得联合定价决策的最优结果，即结论2。结论2：联合决策时，关联供应链系统内部生产商1与生产商2对产品1、产品2价格的最优策略为：，。此时，，；生产商1、生产商2及关联供应链的系统利润为：(10)(11)(12)分析结论2发现，联合决策时，生产商1的最优主产品价格及产量恰好为废弃物未实现再利用，即所有产生的废弃物处置成本完全由上游承担时，生产商1独立决策的最优主产品价格及产量；生产商2的最优主产品价格及产量恰好为废弃物价格时，生产商2独立决策时最优的主产品价格及产量。显然，在联合决策时，相当于生产商1把节约的处置成本全部补贴给生产商2来刺激其多用废弃物，从而降低整个系统的废弃物处置成本。令、、、为合作前后生产商1与生产商2的主产品价格及产量差量；为系统利润的变化量。由结论1与结论2易知：，；，；，由此，以下结论成立。结论3：(=1\*ROMANI)，；(=2\*ROMANII)，；（=3\*ROMANIII）；(=4\*ROMANIV)。由结论3可知，相比于非合作Stackelberg决策，联合决策能使关联供应链系统利润增加，同时上游供应链产品的产量及价格不变，下游供应链产品的产量增加，价格降低。事实上，由于上游供应链产生的工业废弃物大于下游供应链的需求，此时，上游供应链完全按照主产品的市场结构来进行产量及价格决策，所产生的废弃物，在满足供应链2的需求后，余下的部分则承担环境处置成本。从关联供应链系统的角度，下游供应链产量的提高会增加其对工业废弃物的需求，从而降低整个系统的废弃物处置成本，同时使得系统利润增加。结论3表明，环境处置成本越高，即企业的环境负担越重，联合决策获得的系统利润增量越大，此时，联合决策带来的社会效益和经济效益越高，企业间越倾向于合作。这也说明政府的环保政策，如加大环境处罚力度，加强环境排放标准(增大)等，在促进企业间进行废弃物再利用合作方面能够发挥一定的作用。显然，联合决策能使关联供应链系统利润增加，但并不保证参与方的利润均能增加。由结论2可以看出，生产商1与生产商2的利润、取决于废弃物的价格，生产商1的利润随的增加而增大，生产商2的利润随的增加而减少。很显然，如何制定废弃物价格，即设计一种合理的利润分配机制是实现系统最优利润的关键。3.3关联供应链Nash协商合作决策模型本文假设为了实现关联供应链系统的最优利润，生产商1与生产商2对废弃物的价格进行合作协商，采用Harsanyi与Selten(1972)非对称Nash协商模型[14]来解决关联供应链合作利润的分配问题。对于占主导地位的生产商1来说协商所得利润不能低于主从合作的利润，否则生产商1不会采取协商合作的方式；因此，以Stackelberg合作情形下生产商1与生产商2的利润，为谈判的起点，建立Nash协商模型如下：(13)(13)式中，为生产商1的谈判能力，为生产商2的谈判能力。由于在Stackelberg模型中假设生产商1具有主导地位，因而进一步假设满足的条件为，具体的值由合作中生产商1具有的决策权的大小决定。将(7)、(8)、(10)、(11)式代入(13)式，可得：(14)对(14)式求均衡解，可得如下结论：结论4：采用非对称Nash协商博弈机制分配生产商1与生产商2的联合收益时，废弃物的均衡价格为：(15)此时，(16)(17)由(15)式可得，，即废弃物的价格与供给方的讨价还价能力正相关，讨价还价能力越强，废弃物的价格越高。生产商1的讨价还价能力由很多因素决定，如废弃物再利用的经济价值，市场对废弃物的需求，废弃物产出的稳定性及产出规模等。令为协商前后废弃物价格的变化量，、为协商前后生产商1、生产商2的利润变化量，由式(15)-(6)、(16)-(7)、(17)-(8)，可得如下等式：(18)(19)(20)由(18)、(19)、(20)三式易得如下结论：结论5：(=1\*ROMANI)；(=2\*ROMANII)，；(=3\*ROMANIII)，，。由结论5可知，基于Nash协商机制下的废弃物价格低于Stackelberg机制下的废弃物价格。该价格机制在使得系统利润最大化的同时，可以使生产商1与生产商2的利润得到改善。因此，基于Nash协商模型的合作行为可以实现关联供应链系统绩效优化。事实上，通过降低废弃物价格临界值，可以有效地实现利益在上下游企业间的合理分配，为下游企业创造更大的效益空间，进而增强下游企业进行废弃物利用活动的激励。结论5表明，废弃物价格的减少量()随着生产商1在合作中地位的提高而降低；生产商1利润的增加量随其合作地位的提高而增加，生产商2利润的增加量随生产商1地位的提高而减少。可见，生产商1的地位越高，占有的合作利润越多。因此，生产商1拥有的决策权越高时，其越应该与生产商2以协商的方式进行合作，越是凭借合作中的权威来主导合作决策对于生产商1来说越不利。结论5也进一步表明，Nash协商机制使废弃物交易由实质性单方市场(尽管废弃物市场表面上看是买卖双方间的交易，但往往一方处于主导地位)，转向效率性的双方市场，从而推动废弃物价格趋向合理化的均衡状态，实现关联供应链系统共赢式的帕累托改进。例如，在具体实践中，主要表现为关联供应链系统内部生产商1与生产商2在系统利润最大化的前提下，针对废弃物、副产品等的交换价格、交换数量进行合作协商，最终形成废弃物交易契约：生产商1制定优于关联供应链系统以外其他企业的交易价格，生产商2优先采用生产商1的废弃物。通过价格和供应的双边约束，生产商2获得价格低廉且质量好的废弃物，生产商1获得出售废弃物的额外收益和节约的处置费用，从而实现了各方企业的共赢，合作的稳定性和持久性也得到保障。数值实例分析假设生产商1的市场需求函数为：，产品1的单位生产成本为5，伴随产品1的废弃物产出率为0.72，单位废弃物的环境处置成本为11；生产商2的市场需求函数为：，生产商2采用废弃物生产产品2时，除废弃物采购成本外，产品2的单位生产成本为12，产品2对废弃物的需求率为0.9。Stackelberg决策下废弃物的价格为：；主产品的价格与产量分别为：，，，；生产商1的利润为：；生产商2的利润为：；关联供应链的系统利润为：。联合决策下系统最优的主产品价格及产量为：，，，；生产商1的利润为：；生产商2的利润为：；关联供应链系统利润为：。显然，联合决策能使主产品2的价格降低，产量增加，关联供应链系统利润增大，但并不能保证生产商1与生产商2的利润均能增加，生产商1与生产商2的利润取决于废弃物的价格。表1基于Nash协商模型的关联供应链合作机制λ与Stackelberg合作机制相比较废弃物价格变动率生产商1利润变动率生产商2利润变动率关联供应链利润变动率0.602.693370.23565.593935.82-73.29%7.75%40.00%11.44%0.703.213410.63525.193935.82-68.05%9.04%30.00%11.44%0.803.743451.03484.793935.82-62.82%10.33%20.00%11.44%0.904.263491.43444.393935.82-57.58%11.62%10.00%11.44%1.004.793531.83403.993935.82-52.35%12.92%0.00%11.44%表1展示了不同的值，即生产商1处于不同决策地位时，Nash协商行为可以使得生产商1、生产商2及系统利润改善的情况。由表1可以看出，Nash协商机制下废弃物的价格低于Stackelberg机制下废弃物的价格，其在保证系统利润最大化的前提下，使得生产商1与生产商2的利润同时增加，满足了个体理性的原则。因此，Nash协商机制能够实现关联供应链绩效优