[不同契约下逆向物流产品回收策略的博弈分析]电子业逆向物流的运作策略

来源:高中教育 发布时间:2019-07-06 05:32:59 点击:

  摘要:为了更好更快地实现国家规定的循环经济目标,当今企业积极发展自身逆向物流。由制造企业、第三方物流公司和回收企业构成的产品回收逆向物流模式下,各方通过采用不同的合作策略,即利益共享契约和普通契约,最终实现的各自利益和社会利益(总利润)将会不同。文章应用博弈论构建两种情况下的模型,通过比较两种情况下的各参数值,得到利益共享契约优于普通契约的结论,从而提出企业应该选择利益共享契约下的产品回收逆向物流策略,为了说明该策略的可行性,进一步证明了联盟博弈核心存在。
  关键词:逆向物流;利益共享;联盟博弈;产品回收
  
  一、引言
  随着人类生产力水平的不断提高,原材料和能源消耗剧增,环境问题也越来越严重,自然资源日益紧张,尤其在制造业中体现的更为明显。所以,企业界和理论界对逆向物流实践与研究关注渐多。逆向物流是对原材料、加工库存、产成品,从消费者到制造商的过程。逆向物流主要包括退货物流和回收物流两部分。从企业现有逆向物流模式看,主要有两种模式:企业依靠自身正向物流系统的逆向物流模式;多方合作的逆向物流模式。前者较为简单,而后者涉及到不同的利益主体。
  二、问题描述和模型构建
  (一)基本假设和参数符号
  1、模型的基本假设
  各节点企业都是“经济人”,追求利润最大化;政府出台相应的政策支持再制造企业进行废旧产品的回收活动,并给出相应的经济补偿鼓励节点3制造商的回收活动;回收产品的回收产量随着回收价格提高而增长;回收产品经节点3制造商处理后价格稳定;经过各节点的回收品的回收量相同。
  以上假设意味着下游节点的回收品都会被其上游节点购入。不考虑其他的逆向物流模式,如制造商与回收企业直接交易。
  2、相关参数符号意义
  P0:回收企业支付给消费者的单位回收品价格;P1:第三方物流公司支付给回收企业的单位回收品价格;P2:制造商支付给第三方物流公司的单位回收品价格;P:回收产品经过处理后制造商再卖出的价格,本文中设其为常数;t:政府给制造商回收单位产品的经济鼓励;πi:节点i所获得的利润,i=1,2,3;π总:各节点的利润总额,π总=π1+π2+π3;Q:回收产品的回收量;Ci:节点i在回收过程中耗费的单位产品回收成本,i=1,2,3;N:三节点组成的集合,N={节点1,节点2,节点3};Θ:集合N中的任一子集,表示子联盟,Θ?哿N;υΘ:三节点联盟博弈中联盟Θ的特征函数。
  (二)模型构建
  1、普通契约下的回收合作
  普通契约下,节点3制造商、节点2第三方物流公司和节点1回收企业是不同的利益主体,各方都根据自己的利润最大化要求制定回收价格,各节点之间均采取委托转让的形式。设节点1的回收价格逆供给函数为简单的线性形式:
  P0=a+bQ,其中a,b为>0的参数。
  各节点企业的利润函数表示为:
  π1=(P1-P0-C1)Q①
  π2=(P2-P1-C2)Q②
  π3=(P+t-P2-C3)Q③
  由于节点1具有利润最大化的目标,所以可以利用一阶化最优条件将P0代入①式,令=0,得:
  P1=2bQ+a+C1④
  同理,将P*1代入{2}式求出的一阶化最优条件为:
  P2=4bQ+a+C1+C2{5}
  将P*2代入{3}式并令=0,可得出普通契约下的回收批量的均衡解Q*:
  Q=
  将Q*代入{1}-{5}式可得普通契约下的其他相关指标的均衡解,并可得出此时各利益主体的利润总额:
  P*0=(P+t-C1-C2-C3)+a{6}
  P*1=(P+t-C1-C2-C3)+a+C1{7}
  P*2=(P+t-C1-C2-C3)+a+C1+C2
  {8}
  π*1=(P+t-a-C1-C2-C3)2{9}
  π*2=(P+t-a-C1-C2-C3)2{10}
  π*3=(P+t-a-C1-C2-C3)2{11}
  π*总=(P+t-a-C1-C2-C3)2{12}
  根据普通契约下的均衡解,可以得出以下推论:
  推论1:各节点企业给出的回收价格随着政府给出的经济补偿的增加而增加,各节点的利润也随之增加。
  推论2:下游节点的利润高于上游节点企业的利润,节点3制造商所获得的利润最多。
  2、利益共享契约下的回收合作
  利益共享契约指各合作方按一定比例分配总利润。设节点i所得的利润分配比例为λi,i=1,2,3且λ1+λ2+λ3=1,0,本文以联盟的利润水平作为特征函数:
  υ(Θ)=0,υ{1}=π1,υ{2}=π2,υ{3}=π3,υ{1,2,3}=π总
  任意两个节点结成联盟的特征函数分析如下:
  (1)节点1与节点3结盟
  根据假设5,节点1与节点3如果结盟就形成另一种产品回收逆向物流模式,在本文的逆向物流模式中认为它们二者不能进行跨节点合作,因此,子联盟{节点1,节点3}(简记为{1,3})的特征函数为:
  υ{1,3}=π1+π3=(P+t-a-C1-C2-C3)2
  {26}
  (2)节点1与节点2结盟
  类似于上文的分析,此时各节点的利润函数分别为:
  π1=(P1-P0-C1)Q=λ1(P2-P0-C1-C2)Q{27}
   π2=(P2-P1-C2)Q=(1-λ1)(P2-P0-C1-C2)Q{28}
  π3=(P+t-P2-C3)Q{29}
  分析可得:
  υ{1,2}=(P+t-a-C1-C2-C3)2,π3=(P+t-a-C1-C2-C3)2{30}
  (3)节点2与节点3结盟
  同理,类似于上文的分析,此时各节点的利润函数分别为:
  π1=(P1-P0-C1)Q{31}
  π2=(P2-P1-C2)Q=λ2(P+t-P1-C2-C3)Q{32}
  π3=(P+t-P2-C3)Q=(1-λ2)(P+t-P1-C2-C3)Q{33}
  分析可得:
  υ{2,3}=(P+t-a-C1-C2-C3)2,π1=(P+t-a-C1-C2-C3)2{34}
  根据核心的定义可知节点1制造商、节点2第三方物流公司和节点3回收企业三节点集成联盟博弈核心非空的充要条件是:?埚x=(x1,x2,x3),满足:
  υ≤x≤υ-υυ≤x≤υ-υυ≤x≤υ-υ{35}
  将各节点结盟后的特征函数分别代入上式,整理后令A=P+t-a-C1-C2-C3,则核心非空条件可重新描述为:?埚x=(x1,x2,x3),满足:
  A2≤x1≤A2,A2≤x2≤A2,A2≤x3≤A2
  三、讨论与结论
  本文通过博弈论的分析,得出在利益共享契约下的合作会给各方带来更多利润,并证明了各节点企业均可接受的利益分配方案的存在性。但是,由于逆向物流活动的复杂性,所以在实际操作过程中必然会出现各种不确定变量因素,这就给产品回收逆向物流策略研究带来更多挑战。在今后研究中,将进一步研究如何克服这些不确定变量。
  参考文献:
  1、Simpson V.p,Silver E.A..Optimum Solution Structure For a Repairable Inventory Problem Operations Research[J].1978(2).
  2、魏洁,李军,梁争柱.PRO组织参与的逆向物流回收合作[J].系统管理学报,2007(2).
  *本文得到国家自然科学基金项目(70472075)、江西省自然科学基金项目(2007GZS0898)和江西省教育科技项目(2007-183)资助。
  (作者单位:单娟,华东交通大学经济管理学院,宁德师范高等专科学校;陶琴,华东交通大学经济管理学院)

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