考虑绿色偏好和政府补贴_碳税的第三方再制造模式.pdf
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1、第 卷第 期运 筹 与 管 理 ,年 月 收稿日期:基金项目:国家自然科学基金资助项目(,);江苏省“高层次人才培养工程”科研项目()作者简介:冯章伟(),通讯作者,男,浙江嘉兴人,讲师,硕士生导师,博士,研究方向:运营与供应链管理;肖条军(),男,湖南隆回人,教授,博士生导师,研究方向:运营与供应链管理,行为决策分析;牟善栋(),男,山东日照人,讲师,博士,研究方向:运营管理。考虑绿色偏好和政府补贴 碳税的第三方再制造模式冯章伟,肖条军,牟善栋(宁波大学 商学院,浙江 宁波 ;南京大学 工程管理学院 行为决策与控制实验中心,江苏 南京 ;中央财经大学 商学院,北京 )摘要:现实中,各国政府对
2、再制造产品的生产进行财政补贴或征收碳税。基于此,本文构建了由单一制造商、零售商和第三方再制造商组成的闭环供应链,制造商是领导者并选择外包或授权模式,分析政府补贴 碳税机制对闭环供应链决策、第三方再制造模式选择、消费者剩余和社会福利的影响。研究发现:()在外包模式下,虽然第三方再制造商在政府采取补贴机制时利润很少,但补贴机制有效地增加了零售商的利润;第三方再制造商在政府采取碳税机制时无利可图,不会参与再制造。()在授权模式下,制造商在政府采取补贴机制时利润最大,且此时与第三方再制造商是一种双赢的状态,但零售商和政府均受益较小;在政府采取碳税机制时,闭环供应链各成员和政府能达到多赢的局面。关键词:
3、再制造;第三方再制造模式;政府补贴 碳税;绿色消费;博弈论中图分类号:;文章标识码:文章编号:():,(,;,;,):,(),()(),(),:(),(),():;引言随着人民日益增长的优美生态环境需要和再制造技术发展以及政府政策的出台,更多的制造型企业外包回收与再制造业务 。其中,报废汽车、家电和电子产品作为数量庞大而价值可观的废旧产品最受关注。目前,我国年报废汽车约 万辆,报废“四机一脑”万台,报废手机 万部,每年产生约 亿吨固体废物 。在造成资源浪费的同时,这些电器电子垃圾对于空气、土壤和动植物造成了危害。因此,发展回收与再制造产业对于促进经济发展和保护生态环境都具有显著效益。考虑到社会
4、分工和规模效应,很多制造商专注新产品研发与生产,不愿自己回收与再制造废旧产品,而是委托第三方再制造商()完成,即构建第三方再制造模式(外包或授权),且已经成为业界的常态 。例如,卡特彼勒为路虎建立了一个全球再制造中心,专门负责路虎废旧汽车的回收和再制造业务,在完成再制造后,路虎支付外包费用并回购这些产品并在市场上进行贴牌销售。而有些制造商将再制造产品的销售业务也授权给了 ,例如,苹果将废旧的部分型号 和 的回收再制造和再销售业务全部授权给了富士康。为进一步鼓励制造商选择第三方再制造模式,不同国家制定了干预机制指导闭环供应链的运作。例如,西方国家通过征收碳税来实现温室气体减排的目的。在实施“中国
5、制造 ”的初始阶段,企业受到政策等外部因素的影响较大,引入政府补贴 碳税机制可以促进企业的转型升级,将更多精力投入到制定企业再制造战略上。对于补贴或碳税机制,申成然等 考虑再制造知识产权保护问题,并发现政府补贴能够有效增加回收量。研究了碳排放税对能够再制造自己产品的制造商的最优生产的影响,并探索最优碳排放税来实现经济、环境和社会效益的三赢。王道平等 以政府对制造商碳排放情况进行奖惩为背景,研究了政府碳排放奖惩的差别定价。闭环供应链管理不仅要考虑供给侧关注的第三方再制造模式和政府补贴 碳税机制,还要考虑需求侧的消费者表现出的绿色消费行为。绿色消费有利于促进再制造产品销售,更多的企业将会受益于绿色
6、消费观念并树立良好企业形象 。在再制造研究中,等 考虑了消费者对于不同产品价值的分类。等 将消费者分为普通和绿色消费者,并发现当绿色消费者比例较大时,制造商会明显提高再制造产品的价格来获取更多的利润。综上所述,政府会采取补贴或碳税机制来鼓励制造商选择外包或授权(例如,上海采取补贴机制以实现其“扩大开放 条”的第 至 条,即创新发展高端绿色进口再制造,其对象就包括在上海建厂的卡特彼勒),并以此促进循环经济。在两种政府干预机制和外包或授权模式下,绿色消费者表现出特定的购买偏好,表现在:()得益于卡特彼勒成熟的再制造技术和政府补贴,贴牌销售的路虎依然广受绿色消费者的欢迎;()以富士康的维修技术为后盾
7、,旗下子公司爱锋派对再制造 和 进行再销售,这些再制造产品与原机型外观和功能一致、性能略有降低但价格也有所降低,经常被抢断货。基于以上案例和消费者行为偏好以及政府运作,研究考虑绿色偏好和政府补贴 碳税的第三方再制造模式,具有强烈的现实需求,也引出了本文的研究话题。对于第三方再制造模式的研究主要集中在外包 模 式,涉 及 到 授 权 模 式 的 是 以 专 利 授 权 为主 ,而本文考虑的授权是指授予 再制造产运 筹 与 管 理 年第 卷品的 生 产 与 销 售 权 ,。不 同 于 等 和 等 的研究,等 只在计算社会福利时考虑了消费者剩余而未将消费者行为因素纳入影响机制的研究中,等 虽然考虑了
8、消费者行为因素却并未考虑政府干预机制。与以往相关文献的对比见表 。表 与以往相关文献的对比文献第三方再制造模式补贴 碳税机制主要研究内容 等 外包和授权无社会福利下的模式权衡 等 外包和授权无企业环境责任偏好下的模式权衡郑小雪和刘志 外包无制造商外包和零售商外包的选择机制 等 授权无固定费用授权和版税授权的权衡申成然等 无补贴补贴机制对于再制造的影响机理夏西强和朱庆华 授权无授权下再制造设计对市场竞争的影响杨爱峰等 外包和授权碳税模式权衡及碳税机制的影响机理本文外包和授权补贴和碳税补贴 碳税下的模式权衡及影响机理本文创新点体现在研究视角和建模上,第一,从消费者行为因素、政府干预机制运作的视角深
9、入研究再制造过程中 博弈的内在机理。第二,在建模上有所优化:()将废旧产品数量与再制造产品数量的关系进行刻画,并用 条件求得均衡解;()在两种第三方再制造模式的对比下引入了消费者行为偏好和政府干预机制,将行为决策和社会运作刻画到了相关研究中。在此基础上,得到了一些关键结论:()虽然政府补贴机制有利于制造商和 ,但长期而言,社会福利会很低,最终使政府改变策略选择碳税机制;()在碳税机制的外包模式下,无利可图,此时,只要授权模式有利可图就可以实施。模型描述和基本假设 模型中的参数说明:新产品的价值;:再制造产品对于新产品的价值折扣率;:消费者对再制造产品的绿色偏好度;:回收成本规模系数;:产品的单
10、位生产成本,表示新,表示再制造;:补贴机制下政府为 每生产一件再制造产品提供的单位财政补贴;:碳税机制下政府向零售商每销售一件新产品征收的单位碳排放税;:生产单位再制造品与单位新产品所产生的碳排放量的比值。系统描述与研究假设考虑由单一制造商、零售商和 组成的闭环供应链,制造商是领导者并决定采取外包或授权模式,负责废旧产品的回收,产品销售在不同模式下由不同成员负责。考虑政府为 每生产一件再制造产品提供单位财政补贴,或向零售商每销售一件产品征收相应的单位碳排放税。经济结构图见图 和 。()外包模式()授权模式图 采取补贴机制的闭环供应链()外包模式()授权模式图 采取碳税机制的闭环供应链假设 假设
11、消费者潜在市场需求为 ,消费者认为新产品的价值是 ,。消费者对于再制造产品存在一个相对于新产品的价值折扣率 。参照 等 的研究,消费者是短视的,每个消费者在每个阶段最多购买 个产品,不会比较两个阶段的效用,只在第二阶段比较购买新产品和再制造产品的效用。假设 参照 等 的研究,消费者对于再制造产品存在绿色偏好,且需要保证消费者购买产品的效用为正,即 。此外,绿第 期冯章伟,等:考虑绿色偏好和政府补贴 碳税的第三方再制造模式色消费行为体现消费者对新产品和再制造产品的环境绩效的偏好 ,在模型中,用回收率 刻画环境绩效,而 体现消费者对环境绩效的偏好程度。假设 为保证再制造需求为正,再制造产品的价格不
12、能太高,即 。假设 补贴机制下政府为 每生产一件再制造产品提供单位财政补贴 且 。假设 碳税机制下政府向零售商每销售一件新产品征收单位碳排放税 ,单位再制造品与新产品的碳排放量比值为 。假设 通过设置回收站等措施回收废旧产品,因此,需要付出回收成本,将回收成本刻画为回收率的二次函数形式即 。假设 废旧产品存在用于再制造的零部件,因而再制造产品生产成本低于新产品,即 ;否则,企业将退出市场 。基于以上假设,第一阶段,消费者对于新产品的效用函数是 ,考虑到消费者是短视的且第一阶段新产品数量只起到再制造产品数量约束的作用,所以,需求函数是 且满足。第二阶段,消费者对于两种产品的效用函数分别是 和 。
13、当 ,即()(),消费者购买新产品;当 ,消费者购买再制造产品;否则,消费者不会购买任何产品。需求函数是 ()()和()()。第一阶段,在制造商决定新产品的批发价格后,由零售商决定新产品的零售价格。第二阶段,外包模式下博弈顺序:首先,由 宣布单位外包费用;接着,由制造商决定新产品和再制造产品的批发价格 和;然后,由零售商决定新产品和再制造产品的零售价格 和;最后,由 决定废旧产品的回收率 。授权模式下博弈顺序:首先,由制造商制定新产品的批发价格和单位授权费用;然后,由零售商制定新产品的零售价格;最后,由 决定再制造产品的零售价格 和废旧产品的回收率 。均衡分析第一阶段制造商和零售商的利润函数为
14、()()()()引理 均衡决策是()和()。情形 采取补贴机制的外包模式尽管再制造产品具有低制造成本和低碳排放的双重优势,但是消费者往往对再制造品的质量存在偏见。此外,零售商或 销售的再制造品会抢夺新产品的市场份额。这些都在一定程度上抑制了企业参与再制造生产或销售的积极性,而政府补贴(可视为激励机制)可有效引导再制造产业的发展。制造商、和零售商的利润函数为()()()()()()()()且 。消费者剩余和社会福利函数为 ()()()()引理 假设 ,和 ,其中()(),()()和 ()()。当 时,均衡决策是 ,和 ;反之 ,和 。等价于 ,即回收的废旧产品数量大于再制造产品数量;等价于 。如
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