政府补贴下竞争制造商的绿色生产决策.pdf
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1、第44卷第2 期2023年6 月D0I:10.13340/j.jsmu.2023.02.016上海海事大学学报Journal of Shanghai Maritime UniversityVol.44No.2Jun.2023文章编号:16 7 2-9 49 8(2 0 2 3)0 2-0 0 9 8-0 7政府补贴下竞争制造商的绿色生产决策徐笑凡,马中华(上海海事大学经济管理学院,上海2 0 13 0 6)摘要:为解决激烈的市场竞争下企业的绿色转型决策问题,通过对消费者效用的分析,建立制造商不同生产决策下和政府不同补贴对象下的博奔模型,通过对收益函数的优化求解给出最优生产及定价决策。研究表明:
2、政府的补贴政策能有效激励传统制造商的绿色转型意愿;政府补贴力度的加大并不总是对供应链有利,当传统制造商采取混合生产模式时,随着政府补贴力度的加大,制造商间竞争加剧,供应链各成员利润降低。关键词:政府补贴;绿色供应链;竞争制造商;生产决策中图分类号:F252.2;F2 7 2.3Green production decision of competing manufacturers文献标志码:Aunder government subsidyXU Xiaofan,MA Zhonghua(School of Economics&Management,Shanghai Maritime Univer
3、sity,Shanghai 201306,China)Abstract:In order to solve the green transformation decision problem of enterprises under the fiercemarket competition,through the analysis of consumer utility,the game models under different productiondecisions of manufacturers and different subsidy objects of the governm
4、ent are established,and theoptimal production and pricing decisions are obtained by optimizing the solution of the income function.The research shows that:the government subsidy policy can effectively stimulate traditionalmanufacturers willingness to green transformation;the increase of government s
5、ubsidy is not alwaysbeneficial to the supply chain,and when traditional manufacturers adopt the mixed production mode,thecompetition between manufacturers intensifies with the increase of government subsidy,which makes theprofit of the supply chain members decrease.Key words:government subsidy;green
6、 supply chain;competing manufacturers;production decision护环境的急迫性与重要性,绿色产品因其低污染、可0引言回收、节能等特性越来越受到市场的追捧。制造商随着生态环境的不断恶化,人们普遍认识到保作为供应链的核心环节开始通过采用创新绿色技术收稿日期:2 0 2 1-0 9-13 修回日期:2 0 2 3-0 1-18基金项目:国家自然科学基金(7 2 0 7 2 111)作者简介:徐笑凡(19 9 7 一),女,上海人,硕士研究生,研究方向为管理科学与工程,(E-mail);马中华(19 7 9 一),女,辽宁西丰人,副教授,博士,研究方向
7、为供应链金融、供应链合同管理,(E-mail)http:/hyxb 第2 期和绿色生产模式来应对环境问题和日益增长的市场绿色需求1-2 。部分率先实行了绿色转型的企业给传统企业带来了新的竞争压力。在诸多因素的推动下,传统制造企业的绿色生产决策问题成为全行业、全社会共同关注的热点。然而,绿色转型带来的成本压力成为许多传统企业在绿色转型道路上停滞不前的主要原因。为鼓励企业从事绿色产品生产,帮助企业缓解转型压力,政府出台了多项对制造企业和消费者3 的补贴政策。国内外专家学者已经从不同方面对绿色供应链展开了一系列的研究。不少学者将研究的重点放在比较政府不同补贴政策的效果及对供应链成员利润的影响上。曹裕
8、等4 比较分析了无补贴政策、制造商补贴政策、消费者补贴政策下的供应链绿色努力程度和定价决策。温兴琦等5 分别以产品绿色度、制造商、零售商为补贴对象,探究了在相同的政府补贴支出条件下不同补贴策略的补贴效果。BIAN等6 比较了消费者补贴和制造商补贴策略对社会福利、环境效应以及供应链各成员利润的影响。开吉等7 构建了由单个制造商和单个零售商组成的绿色供应链模型,比较了政府仅补贴生产、仅补贴回收、生产和回收都补贴等3 种模式下的产品绿色度、市场需求以及零售商和制造商的利润。一些学者在绿色供应链研究中考虑制造商的竞争关系。赵军8 研究了两个制造商竞争情形下产品的批发价格和制造商的绿色生产程度对供应链各
9、参与主体利润的影响。邢光军等9 研究了消费者绿色偏好、绿色投资系数和制造商竞争强度对供应链中制造企业生产决策和利润的影响。WANG等10 从产品绿色度角度人手,分析了制造商间的竞争度对产品批发价格、绿色度和供应链成员利润的影响。KHOSROSHAHI 等11 讨论了在政府参与的背景下市场竞争对制造商绿色生产的影响。针对供应链制造商绿色转型决策的研究不多。柯春媛等12 在碳交易背景下研究了垄断制造商采用低碳-普通双技术生产模式时的利润模型。夏芃13 研究了在政府碳限额管制和碳限额交易政策下制造商双模式生产决策问题。综上可知,国内外绿色供应链方面的研究成果多从不同补贴对象、不同补贴政策考虑供应链绿
10、色生产问题,但未在考虑政府补贴因素的同时考虑制造商的竞争关系,而且极少有学者关注在竞争市场和政府补贴下传统制造商的绿色生产问题。基于此,本文从利润最大化的角度,着重讨论在政府不同补贴对象下竞争性制造商的绿色转型决策问题徐笑凡,等:政府补贴下竞争制造商的绿色生产决策http:/9911问题描述与基本假设1.11问题描述考虑由两个存在竞争关系的制造商与一个零售商构成的二级供应链,其中制造商1为传统产品制造商,制造商2 为绿色产品制造商。设定制造商2使用绿色生产模式,制造商1考虑绿色转型。制造商1的主要生产模式决策包括:保持传统生产模式(即不生产绿色产品);转型绿色生产模式(即全部生产绿色产品);采
11、取混合生产模式(既生产绿色产品也生产传统产品)。同时,政府考虑为采取绿色生产模式的制造商或者购买绿色产品的消费者提供补贴。首先分析政府采取不同补贴政策和补贴力度对传统制造商的绿色转型的促进作用,其次研究传统制造商的最优绿色生产模式,最后对不同生产模式下供应链中各成员的利润水平进行比较,研究政府补贴力度作为外生变量对供应链中各成员利润的影响。两个制造商均以利润最大化为目标进行决策。建立制造商和零售商的两阶段博奔模型:作为决策的领导者,两个制造商首先决策各自产品的批发价格;随后零售商决策产品的零售价格;进而得出在不同生产模式和政府补贴政策下供应链中各成员的最优决策。制造商i=1,2)的绿色产品的生
12、产成本为ci,以批发价格将产品销售给零售商,零售商以零售价格将产品销售给最终消费者。假设消费者在对绿色产品有消费偏好的同时,对产品有品牌偏好。政府为鼓励绿色产品的生产和销售,有两种补贴政策:一种是补贴给制造商(即生产成本补贴),一种是补贴给消费者(即消费补贴)。制造商投资生产绿色产品有额外的成本,假设制造商i的绿色投资成本系数为m(i=1,2),生产的绿色产品的绿色度为g(i=1,2)。1.2模型假设制造商1与制造商2 存在竞争关系,且消费者购买不同制造商生产的不同类型的产品所获得的效用不同,具体体现在:市场中的消费者对传统产品和绿色产品的偏好程度不同,随着消费者环境保护意识的不断加强,消费者
13、对绿色产品的偏好程度逐渐增加。设消费者绿色偏好程度为,越大表示消费者对产品绿色度越敏感。设入(入E(0,1)为消费者对制造商2 产品的偏好程度。为简化计算,假定入 1。hyxb 100参考DAI 等14 和开吉等7 的研究,消费者的购买效用主要取决于消费者对产品类型、品牌的估值v(E(0,1)以及价格因素。消费者购买制造商1生产的传统产品和绿色产品的效用分别为UIN=U-PINUic=u-Pic式中:Pin和pic分别为消费者购买制造商1生产的传统产品和绿色产品的价格。消费者购买制造商2 生产的绿色产品的效用为U2c=入u-P2G式中:P2c为消费者购买制造商2 生产的绿色产品的价格。当政府为
14、购买绿色产品的消费者提供补贴r时,消费者购买制造商1和制造商2 的绿色产品的效用值分别为Uic=Bu-Pic+rU2G=入u-P2G+r为简化模型,假设制造商1生产单位传统产品的成本忽略不计,生产单位绿色产品的成本为ci,制造商2 生产单位绿色产品的成本为0,且e20:制造商绿色转型需要投资,并且随着产品绿色度的提升,其投资成本也不断增加,设制造商投人成本为之n:g0.2 4,16-172模型建立与求解建立在制造商1采取不同生产模式的情形下政府分别对制造商和消费者进行补贴的博奔模型,通过对收益函数的优化求解给出最优生产及定价决策。2.1制制造商1采取传统生产模式2.1.1政府对制造商进行补贴(
15、NM)在这种情形下,制造商1对传统产品的批发价格win进行决策,制造商2 对绿色产品的批发价格W2c进行决策,零售商对传统产品的零售价格PiN、绿色产品的零售价格P2c进行决策。制造商1、制造商2和零售商的利润分别为T M,=WIND,TR=(PIN-WIN)D,+(P2G-W2G)D,式中:s为政府给制造商提供的生产成本补贴;D和D,分别为消费者对制造商1和制造商2 的产品需求。消费者通过比较Uin与U2c的大小来选购产品:若UiNU2c且UiNO,即满足Uhttp:/hyxb 上海海事大学学报max(PiN,-X了Pi,P=Pa,其中Pac入,PIN1,则消费者会选择购买制造商1的产品;若
16、U2cUin且U2c0,P二Pe,其中Pac入,则消费者会即满足P2GV(1)1-(2)选择购买制造商2 的产品;若Uin=U2c0,则消费者购买两种产品无差异。依据上述分析,通过效用最大化原则,计算得到各种情况下的市场需求:当0 入P2c/Pin时,消费(3)者会全部购买制造商1的产品,此时消费者对制造商1的产品需求为D,=1-PiN,其中pin1;当1-PIN+P2c入 1时,消费者会全部购买制造商2 的产品,此时消费者对制造商2 的产品需求为D,=1-P2c/(),其中p2c;因为本文研究市场竞争下(4)的供应链结构,所以不考虑某一产品需求为零的情(5)况,此时两种产品的市场需求(均不为
17、零)分别为D,=1 _ PIN P2c(9)1-入(10)约束条件为P2c/PIN入1-PIN+P2G,PinP2G命题1当制造商1生产传统产品,制造商2生产绿色产品,且政府为生产绿色产品的企业提供补贴时,制造商和零售商的最优策略为WiN=(-2-C2+s+2入)/Aw2c=(-2c+2s+入(-1+入)/APiN=(-6-C2+s+3入)(2 A)-1p2c=(-2 c z +2 s +入(-5+2 入)(2 A)-1(14)其中,A=-4+入,B=2(4-入)(1-入)。在制造商和零售商均采取最优策略的情况下,制造商和零售商的利润为TM,=(2+C2-S-2入)/BTM=(入(1-入)+(
18、2 -入)(s-c2)(B)-1-m2 g/2TR=(2 c2s(4-3入)+8 入(-1+入)(s-c2)+(-4+3入)(c2+s)+(6)入(-4-A+5 )(2入B)-1(7)证明:在确定市场需求的情形下,通过逆向求解法,在制造商批发价格给定的情况下,零售商确定最2(8)优零售价格。对零售商的利润r求关于P1和p2c二TR阶偏导,易得apiN2入(1-入)0,即R为关于PIN和P2c的凹函数。第44卷(11)(12)(13)20,1-入pi第2 期令TR的一阶导数为零,联立求解可得PIN=P2G=W2c+入2再将Pin和p2c的表达式代人各制造商的利润函数,易得M,为关于Win的凹函数
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