基于多Agent模型的闭环供应链竞争性多回收商双契约选择研究

作者简介:
贺超(1980- ),男,汉族,湖北武汉人,中国矿业大学管理学院讲师,博士,研究方向:闭环供应链与信息管理;宋学锋,南京财经大学(江苏 南京 210003);冯春花,中国矿业大学管理学院(江苏 徐州 221116)。

原文出处:
中国管理科学

内容提要:

多回收商相互竞争是当前我国众多闭环供应链的典型特征。为了有效协调竞争性的多回收商决策,再制造企业需要同时提供两种以上的回收契约,以有效识别不同类型的回收商。闭环供应链中多个回收商彼此相互竞争,从而对闭环长期协调产生重要的影响。这与当前常见的闭环供应链理论研究中的单一链条结构和单一回收契约的理论假设有明显的不同。新的模型中,回收商的回收量与自身回收价格成正比,与竞争对手回收价格成反比。回收商在进行回收价格决策时,同时考虑再制造商的收购价格、自身的成本、诸多竞争对手的反应和不同回收契约对自身的影响,追求自身利益的最大化。采用多Agent模型,构建了一个单再制造商—多回收商组成的闭环供应链模型。在该模型中,回收商彼此相互竞争,同时面临简单价格契约和数量契约两种不同契约,且对回收成本进行不断优化。根据对某企业的实际调研,对模型参数进行了赋值,并通过数值模拟,得出以下结论:双契约选择较单契约更加有利于闭环供应链协调;多回收商竞争时,不存在一个稳定的收敛价格;回收成本下降对闭环供应链长期优化有重要的价值。本文结论更好解释了我国闭环供应链实践的现状,拓展了理论研究范围,为闭环供应链参与方的决策提供了理论支持,且便于再制造商实践。


期刊代号:F14
分类名称:物流管理
复印期号:2015 年 11 期

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      修订日期:2014-04-29

      中图分类号:F224.1 文献标识码:A 文章编号:1003-207(2015)08-0075-09

      DOI:10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2015.08.009

      1 引言

      闭环供应链改变了传统正向供应链的“资源—产品—废弃物”开环模式,实现了废弃物的再资源化,从而大幅度减少了对自然资源、能源的消耗,同时也减少了环境的污染。对于消费者而言,闭环供应链在不减少产品功能的前提下,降低了成本,并额外提供了关于“环保”的心理满足感。因此,无论是从社会效益还是消费者剩余角度,闭环供应链都具有极其重要的意义。在我国当前经济发展与环境、资源矛盾日益尖锐,国家将建设生态文明作为未来发展目标的背景下,闭环供应链的意义更为凸显。

      闭环供应链所涵盖的范围非常广泛,不但包括流通领域中积压的未销售产品,更主要的是包括消费者手中使用后的EOL(End-of-Life)产品,且后者更为重要。随着闭环供应链管理的实践,EOL产品中所蕴含的价值能够在新的生命周期中以不同程度得到再次的利用。虽然闭环供应链的意义非常巨大,但我国当前仍处于闭环供应链实践的起步阶段,且发展速度亦不尽如人意。造成这种情况的原因是多方面的,其中理论研究和实践的脱节,是一个无法忽视的重要因素。

      与发达国家闭环供应链实践从各个行业的优秀企业基于生产者责任延伸(Extended Producer Responsibility,EPR)考虑,从企业总体优化角度展开不同,我国当前的闭环供应链实践的主体仍是传统的废旧产品回收再利用。因此,当前的闭环供应链管理面临的问题往往是一个再制造商/制造商,面对大量相互竞争的回收商的情况。而这一特点在理论研究中并没有得到充分的反映。

      在这种情况下,对于正规的再制造商而言,其面临的问题很多,但回收产品不足,造成生产计划管理的困难是其中关键性困难之一。这一点在我国很多城市的正规再制造企业中都得到了或多或少的体现。因此,回收数量的提升,稳定回收产品的供应,是我国闭环供应链实践深入开展必须解决的一个重要问题。这也决定了增加回收商的数量是各个再制造企业乃至地方政府的理性选择,同时也就使得再制造商——多回收商竞争的闭环供应链结构成为我国闭环供应链实践中的一个非常重要的组成部分。

      再制造商需要对相互竞争的多回收商进行协调,就必须准确掌握多回收商竞争时的闭环供应链运行规律,同时提供多种回收契约,以区分不同的回收商。显然,这两个问题与现有的理论研究存在明显的不同,也是本文的核心。

      2 闭环供应链协调研究现状与基于多回收商竞争的闭环供应链协调特点

      2.1 闭环供应链协调研究现状

      供应链竞争在各个环节中都广泛存在,在靠近客户的末端更是明显。然而当前理论研究中,对末端参与方间的竞争关系的关注并不多,典型的如吴忠和[]对一个制造商和两个零售商间关系的讨论。该文虽然是面向正向供应链,但对于闭环供应链的研究有着重要的借鉴价值。

      闭环供应链协调是当前理论研究的重要热点之一,其研究的主要目的是通过某种契约设计,改变某种假设前提下各参与方之间的激励关系,从而在利润或回收数量上实现优化。现有的研究在具体的前提假设上各有不同,但并没有考虑到闭环供应链各环节内部的竞争关系,这就使得供应链交叉性的特征无法体现出来。

      在研究方法上,当前的研究主要采取价格协调契约,常见的研究假设包括信息对称/不对称、新旧产品异质/同质、需求随机/确定等几个维度。信息对称与否对闭环供应链的影响是研究中最为典型的研究思路,类似的研究如:高鹏[2]等对零售商主导的闭环供应链协调问题进行的探索,并认为再制造成本是影响闭环供应链协调的重要因素之一;张克勇[3]以博弈论的方法,研究了非对称信息下闭环供应链差别定价协调机制。还有一些学者通过博弈模型在概念和模型层次上分析闭环供应链中的信息不对称问题[4]等。在研究的目标函数上,多集中在回收商的再制造成本最小化或收益最大化,前者如:Debo等[5]的研究;后者如Mukhopadhyay和Setoputro(2004)[6-7]的研究等。

      新旧产品(全新产品和再制造产品)的同质和异质问题决定了两者的定价和相互替代水平,对于闭环供应链协调契约的设计有着重要的影响。早期研究中,新旧产品往往被假设为同质的,不但价格相同,且完全相互替代。随着研究的深入,最新的理论研究中,多以两者异质为假设展开研究,如:郑克俊[8]研究了新旧产品以及废旧产品回收价格同时存在差异时的闭环供应链定价策略;在新旧产品异质的基础上,孙浩等[9]进一步研究了不同权力结构下,闭环供应链的定价问题;梁云[10]等对产能有限情况下的闭环供应链最优定价和利润问题的研究;颜荣芳[11]等对不同决策模式下,闭环供应链利润最大化问题的探讨等。

      需求的不确定性是闭环供应链的核心特征之一,相关研究也较多,如Chen Jing等[12]对一个由一个制造商和一个零售商构成的未售出产品回购供应链进行的价格协调研究;李新然[13]等和王旭[14]等讨论了闭环供应链遭到不确定需求影响时的协调契约问题等。此外,也有学者从外部价格补贴角度,对闭环供应链各参与方间的激励机制变化进行了探讨,认为其对各方利益的影响有着明显的不同[15]。

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