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基于经销商风险规避和公平关切的闭环供应链决策分析

  内容提要:现实中决策者往往不是完全理性的,表现出多种行为偏好。考虑由一个原制造商和一个经销商构成的两级闭环供应链系统,以双方为风险中性和公平中性决策者时的博弈结果为参照,构建原制造商考虑和不考虑经销商风险规避、公平关切行为的差别定价决策模型。研究结果表明经销商风险规避和公平关切行为改变了原制造商和经销商的定价策略,当经销商具备风险规避和公平关切行为时,原制造商应予以考虑,这有利于经销商效用的提升,也可确保原制造商不会得到最坏的博弈结果。经销商风险规避和公平关切行为有损于供应链总利润,影响供应链利润再分配。原制造商考虑经销商风险规避和公平关切行为,只能消除公平关切心理对经销商决策的影响,不能完全消除风险规避心理的影响。 

  关键词:风险规避;公平关切;差别定价;Stackelberg博弈;闭环供应链
中图分类号:F274 文献标识码:A 文章编号:1001-148X(2017)09-0153-10
收稿日期:2017-05-24
作者简介:许民利(1969-),男,长沙人,中南大学商学院教授,博士生导师,管理学博士,研究方向:供应链管理、行为运筹管理;刘恬(1994-),女,湖南邵阳人,中南大学商学院研究生,研究方向:物流与供应链管理;简惠云(1971-),女,长沙人,中南大学商学院讲师,管理学博士,研究方向:供应链管理、运筹管理。
基金项目:湖南省自然科学基金项目,项目编号:2015JJ2177;湖南省智库专项重点委托课题,项目编号:16ZWB40;湖南省社会科学成果评审委员会课题,项目编号:XSP17YBZC201;国家社会科学基金项目,项目编号:14BGL196。
再制造将废旧产品进行技术加工与修复,使生产出来的产品在性能和寿命上达到或超过最初新产品,可节约成本50%,节约能源60%,节约材料70%,降低大气污染排放物80%以上[1-2],现在越来越多的企业开始涉足再制造这一领域。经销商从事再制造既有利于消费者福利,也有利于再制造发展。与原制造商从事再制造相比,经销商回收再制造品便利性高且运输成本低,但却受到原制造商授权和技术支持的影响。由于经济环境的复杂多变,风险规避成为人们决策时的显著特性,供应链成员的风险规避行为一定有损整体利润[3-4],但在一定程度上能保障其自身效用[5]。供应链存在公平关切行为[6],零售商公平关切行为不会影响契约本身协调性,但供应链效用随零售商公平关切的增强而增加[7-8];制造商考虑零售商公平关切有利于资源回收利用,当博弈双方都具有公平关切行为时,公平关切行为会造成供应链系统效率损失,导致供应链利润再分配[9-10]。制造商考虑再制造商公平关切行为有利于保护环境和实现经济效用,随着再制造商公平关切的增强,使用收益共享契约协调闭环供应链的难度增大[11]。基于有专利保护、经销商从事再制造的闭环供应链,本文将经销商风险规避和公平关切行为同时纳入决策模型中,分析经销商行为偏好对新产品和再制造产品产量、价格、专利许可费用、原制造商与经销商利润及效用的影响,与双方为风险中性和公平中性决策者的博弈结果对比,并结合数值仿真进行分析。
一、模型描述与基本假设
本文分析由一个原制造商和一个经销商构成的二级闭环供应链,经销商同时拥有零售部和再制造部。原制造商以价格wn将新产品批发给经销商,经销商以价格pn将新产品卖给消费者。经销商负责废旧产品回收与再制造,以价格pr将再制造产品卖给消费者,pr
  ∏aM=UaM=(wn-cn)qn+hqr(1)
∏aR=UaR=(pn-wn)qn+(pr-cr-h)qr(2)
定理1:双方为风险中性和公平中性决策者时,新产品最优批发价格wa=1+cn2,最优专利许可费用ha=θ-cr2,新产品最优销售价格pan=cn+34,再制造产品最优销售价格par=cr+3θ4,新产品的最优销售量qan=1-θ-cn+cr4(1-θ),再制造产品的最优销售量qar=cnθ-cr4θ(1-θ),原制造商、经销商和供应链整体最优利润分别为:
∏aM=UaM=θ2(2cn-1)+θ(1+cn(cn-2(cr-1)))+c2r8θ(1-θ)(3)
∏aR=UaR=θ2(2cn-1)+θ(1+cn(cn-2(cr-1)))+c2r16θ(1-θ)(4)
∏aT=UaT=3(θ2(2cn-1)+θ(1+cn(cn-2(cr-1)))+c2r)16θ(1-θ)(5)
证明:由于原制造商为Stackelberg博弈领导者,根据逆向归纳法求得2UaRp2n=2θ-1<0,2UaRp2r=2θ(θ-1)<0,2UaRpnpr=21-θ,海塞矩阵|H|=4θ(1-θ)>0,由UaRpn=0,UaRpr=0联立可解pn=wn+12,pr=cr+h+θ2,代入原制造商利润函数,可以得到2UaMh2=-1θ(1-θ)<0,2UaMw2n=1θ-1<0,2UaMhwn=11-θ,海塞矩阵|H|=1θ(1-θ)>0,所以存在最优定价,使得原制造商与经销商获得最大效用,由UaMh=0,UaMwn=0联立解得wan=1+cn2,ha=θ-cr2,将wan、ha再代入经销商效用函数,得到pan=cn+34,par=cr+3θ4。将wan、ha、pan、 par 代入销售量函数,可得qan 、qar,再代入效用函数,得到UaM、UaR、UaT。证毕。
为确保计算有意义,产品销售量应为正数,即1-θ-cn+cr>0且cnθ-cr>0,单位专利许可费用应为正数,即θ-cr>0。
(二)原制造商不考虑经销商风险规避及公平关切行为(模型b)
假设经销商具有风险规避及公平关切行为,但原制造商不予以考虑。他可能认为经销商也是风险中性及公平中性决策者,或者因为自已的主导地位,视而不见。
考虑经销商为风险规避参与者,参考Xiao and Choi[4]等人的研究,选取均值-方差来衡量经销商的期望效用,效用函数表示为U(∏R)=E(∏R)-λD(∏R),其中λ(λ>0)表示风险规避度,λ越大表示经销商越害怕风险。考虑经销商为公平关切参与者,参照Lau[13]等人的研究,效用函数表示为UR=∏R-β(∏M-∏R),出于简便计算考虑,认为经销商面对同等利润和损失时敏感程度一致,β(β>0)是经销商公平关切系数,β越大表示经销商公平关切心理越强烈。由前所述,两博弈者的效用函数表达式分别为:
 
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