政府激励政策下人造板绿色供应链谈判-协调机制研究

陈志松

(1.南京师范大学商学院，江苏 南京 210023；2.大亚科技股份有限公司，江苏 镇江 212300;3.江苏省民营经济决策研究基地，江苏 南京 210023)



政府激励政策下人造板绿色供应链谈判-协调机制研究

陈志松1,2,3

(1.南京师范大学商学院，江苏 南京 210023；2.大亚科技股份有限公司，江苏 镇江 212300;3.江苏省民营经济决策研究基地，江苏 南京 210023)

当前我国人造板产业面临效率低下、资源浪费和环境污染等问题，上下游企业缺乏合作与协调。本文界定了人造板绿色供应链系统，运用契约理论和纳什谈判理论，分别构建了政府激励政策下人造板绿色供应链集中优化决策、分散均衡决策和谈判协调决策模型，从而建立了相应的收益分享-成本分担契约谈判协调机制，并基于相关行业和企业经验数据，与传统人造板供应链进行了对比数值分析。研究结果表明：(1)收益分享-成本分担契约谈判-协调机制能够很好地实现人造板绿色供应链的协调运营，提高资源效率，降低环境负影响和提升运营绩效。(2)人造板绿色供应链管理模式下供应链及其成员的最优利润均高于传统管理模式，谈判协调决策情形下供应链及其成员的最优利润均高于分散均衡决策情形。(3)制定有“门槛”的增值税即征即退政策和适当的环境税政策，自建经济林场、选用经济型枝桠材，强化技术研发和工艺改进，有助于提高人造板供应链运营绩效。

政府激励；人造板；绿色供应链；纳什谈判；协调

1 引言

在全球气候变化大背景下，2013年中国平均雾霾天数为4.7天，较常年同期偏多2.3天，为52年来之最。导致雾霾等环境污染问题的原因很多，人造板等传统制造业粗放型发展模式是重要成因之一。在欧美经济疲弱、国内房地产调控以及要素成本不断上涨等多重因素作用下，我国人造板行业遭受到严峻挑战，产能扩张与亏损现象并存。国家统计局数据显示，我国人造板产量从2005 年的5322.83 万立方米增长至2013 年的27220.58 万立方米，增长了4 倍；而这种高速增长的产能中，有近40%的落后产能生产线亟需更新换代[1]；2013 年，我国人造板企业亏损比例达到了7%。可见，人造板行业存在较为严重的效率低下、资源浪费和环境污染等问题；同时，人造板上游枝桠材供给相对不足，下游地板等加工产品需求增长较慢，上下游企业缺乏有效的合作与协调，亟需开展相关理论与实践研究。绿色供应链管理是一种综合考虑资源效率、环境影响和运作绩效的供应链运营管理模式，对于解决人造板行业的上述问题具有很强的适用性和可行性。李克强总理在两会政府工作报告中指出2014年重点工作之一，是要“发展清洁生产、绿色低碳技术和循环经济，提高应对气候变化能力”，绿色供应链管理将成为人造板企业应对气候变化和实现转型升级的必由之路。因此，本文试图探讨政府如何设定科学合理的激励政策以引导人造板企业实施绿色供应链管理，并考虑在政府激励政策下如何构建有效的人造板绿色供应链的谈判-协调机制，以提升人造板企业的资源效率、降低环境负影响和提升供应链运营绩效。

为提升人造板产业的核心竞争力，促进其在低碳经济和循环经济背景下实现转型升级，学者们开展了人造板产业竞争力、人造板产业与低碳经济的关系等研究，考虑了外商直接投资、森林资源和技术创新等因素的影响[2-4]，探讨了产业内贸易、GDP、人造板出口量和原木进口量等因素对人造板产业竞争力的影响[5-6]，并进行了相应的评价研究[7-8]；剖析了人造板产业发展低碳经济的固碳效应、延长碳储存周期、生产过程能耗低和带动植树造林优势[9]，分析了我国人造板产业实现低碳发展的技术途径和管理途径[10]，认为人造板产业必须通过加快结构升级、推进“林板一体化”发展模式及提高相关环保标准实现低碳转型[11]。绿色供应链管理作为实现人造板产业低碳转型升级的重要技术手段和管理手段，越来越为学术界和产业界所重视，而现有研究显然缺乏对于人造板绿色供应链管理理论与实践的深入研究。

绿色供应链管理是一种综合考虑资源效率和环境影响的供应链管理模式，以绿色制造理论和供应链管理技术为基础，使得产品从物料获取、加工、包装、仓储、运输、使用到报废处理的全过程，环境负影响最小，资源效率最高。为积极应对气候变化，提升资源效率，降低环境负影响，实现传统产业的转型和升级，国内外学者对绿色供应链管理的要素、评价和应用等进行了深入研究，Zhu Qinghua等[12-13]和Azevedo等[14]研究了绿色供应链管理的压力驱动因素、管理实践与绩效及绿色供应链绩效的影响因素；Zhu Qinghua等[15]、Abdallah等[16]和Mirhedayatian等[17]对绿色供应链管理绩效进行了评价；Zhu Qinghua等[18]、Lin Rujen等[19]和Holt等[20]研究了汽车制造业实施绿色供应链管理的压力、实践和绩效，实证分析了英国制造商的绿色供应链管理实践，Elhedhli等[21]探讨了有效的绿色供应链网络设计以减少碳排放，杨光勇等[22]构建了三重底线的绿色供应链。同时，国内外学者对绿色供应链管理的相关理论、方法和模型等进行了深入研究，Sheu等[23-24]研究了政府金融干预下的竞争性绿色供应链谈判框架及其影响，朱庆华等[25-26]建立了绿色供应链中政府与核心企业的博弈模型和基于知识溢出的绿色供应链博弈模型，考虑了产品绿色度和政府补贴因素，李瑞海等[27]比较分析了自然资源消耗和保护环境的绿色供应链减量化生产效率；Zhang Chengtang等[28]研究了基于产品绿色度的三层绿色供应链的协调机制，Cao Jian等[29]、曹柬等[30]考虑绿色产品效用异质性，探讨了基于Stackelberg博弈和合作决策的绿色供应链协调策略，并提出了基于 Nash协商的非线性定价策略。

现有研究的主要切入点是产品绿色度、绿色产品效用异质性等，考虑了补贴政策激励下的绿色供应链博弈和协调，所用的协调方法也是经典的契约理论，尚缺乏随机需求依赖价格情形的探讨，缺乏征收环境税等负向激励政策的影响分析，缺乏对于人造板等具体产品“绿色化”的成本收益分析，只有极少的文献探讨了人造板企业循环物流运作模式及其优势[31]，鲜见人造板绿色供应链管理的研究，没有充分考虑到政策激励对人造板企业实施绿色供应链管理的引导和促进作用，缺乏对于政策激励下人造板绿色供应链的谈判-协调运作机制的深入探讨。本研究将在随机需求依赖价格情形下，具体考虑人造板产品及其生产过程的“绿色化”所付出的成本和所获得收益(包括资源循环利用的收益)，从而研究在增值税即征即退和征收环境税的正负向双重激励政策下，综合运用Stackelberg博弈、收益共享-成本分担契约与Nash谈判理论，分别构建人造板绿色供应链集中优化、分散均衡和谈判协调决策模型，从而建立政府激励政策下人造板绿色供应链的收益共享-成本分担契约谈判-协调机制，并与传统人造板供应链进行对比数值分析，为人造板产业转型升级和优化运营提供理论支撑和技术支持。

2 人造板绿色供应链界定及模型假设

我们考虑一个由枝桠材供应商和人造板制造商组成的人造板供应链系统，枝桠材供应商收集和采购枝桠材，人造板制造商向枝桠材供应商采购枝桠材，通过剥皮切片、水洗热磨、施胶干燥、分选铺装、热压成型、砂光切割等环保工艺将枝桠材加工成人造板产品，并将产品销售给顾客。为激励人造板企业实施绿色供应链管理改进，设定政府对人造板生产过程中的废弃物征收适当的环境税，对于实施绿色供应链管理改进、并达到相应标准的人造板企业给予增值税即征即退的优惠政策，而对于未实施绿色供应链管理改进的企业仍需征收增值税，使得人造板企业有内在压力和外在动力实施绿色供应链管理改进。通过连续生产线产能提升、除尘器和废纤维风机节能改造、ESB上料系统和过小木片输送系统改造等绿色供应链改进项目，实现工艺废渣、废水和高温烟气的回收循环利用：砂光粉、过小木片等固体废弃物被回收至热能中心作为燃料，多余的砂光粉、过小木片出售给相关企业用于燃料和造纸原料；高温烟气除尘后回收热能用于烘干设备，回收木粉尘用气流输送至热能中心作燃料；热能中心的蒸汽用于加热，冷凝水循环至热能中心，废水处理后循环用于木片清洗，提升了资源能源综合利用率。如图1所示为人造板绿色供应链示意图。

图1 人造板绿色供应链

3 政府激励政策下人造板绿色供应链优化、均衡与谈判协调决策分析

3.1 集中优化决策分析

集中优化决策模式下，政府激励政策下的人造板绿色供应链的最优化问题如下：

(1)

当随机变量X分布满足IGFR条件时，分别求解关于人造板单位产品售价p和人造板库存因子z的一阶条件，可得人造板绿色供应链的最优人造板库存因子和人造板单位产品售价分别为：

(2)

(3)

则有最优的枝桠材订购量为：

qc(zc,pc)=λy(pc)zc=λa(pc)-bzc

(4)

将(zc,pc)带入人造板绿色供应链目标函数中，可求得人造板绿色供应链最优利润为：

(5)

3.2 分散均衡决策分析

分散博弈决策模式下，政府激励政策下的人造板制造商的最优化问题如下：

(6)

该最优化问题与前述集中优化决策模式下的人造板绿色供应链最优化问题有相同结构。同理，当随机变量X的分布满足IGFR条件时，可以求得人造板制造商的最优人造板库存因子和人造板单位产品售价分别为：

(7)

(8)

同理，人造板制造商的最优枝桠材订购量为：

(9)

将qd(w)带入枝桠材供应商的利润函数中可得：

(10)

分别求解关于枝桠材批发价w的一阶条件和二阶导数，可以得到均衡的枝桠材批发价为：

(11)

则有均衡的人造板库存因子、人造板单位产品售价和枝桠材订购量分别为：

(12)

则有人造板制造商和枝桠材供应商的均衡利润如下：

(13)

(14)

3.3 谈判协调决策分析

(1)收益分享-成本分担契约协调决策

本文引入一种收益分享-成本分担契约，构建政府激励政策下的人造板绿色供应链协调决策机制：枝桠材供应商以低于其成本的批发价向人造板制造商供应枝桠材，人造板制造商将销售收益、库存持有成本及绿色供应链管理改进成本cimp以一定的比例1-φ分享(或分担)给枝桠材供应商(该比例由双方共同谈判商定)，最终确保双方的收益水平高于分散博弈决策情形，达到人造板绿色供应链最优绩效。则有收益分享-成本分担契约下的人造板制造商的最优化问题如下：

(15)

人造板制造商分享给枝桠材供应商的收益和改造成本为：

T(z,p,φ)=(1-φ)py(p)[z-(1+ηh)Λ(z)]-(1-φ)cimp

(16)

则收益分享-成本分担契约枝桠材供应商的利润函数为：

ΠS(w,z,p,φ)=(w-c)λy(p)z+T(z,p,φ)

(17)

当随机变量X的分布满足IGFR条件时，可求得人造板制造商的最优人造板库存因子、人造板单位产品售价和最优枝桠材订购量分别为：

(18)

则有收益分享-成本分担契约下人造板制造商和枝桠材供应商的协调利润分别为：

(19)

(20)

(2)收益分享-成本分担契约谈判协调决策

(21)

根据Nash谈判解定理[39]，对于任意τ∈(0,1)，(Ω,d)∈Σ，且g是可微的，di≥0(i=S,M)，则非对称Nash谈判解是满足如下等式：

(22)

显然，我们可以得到收益-成本保留比率的Nash谈判解为：

(23)

则收益分享-成本分担比率的Nash谈判解为1-φNB。

因此，收益分享-成本分担契约谈判协调机制下的谈判协调批发价、人造板制造商和枝桠材供应商的谈判协调利润分别为：

(24)

(25)

3.4 政府激励政策下传统人造板供应链优化、均衡与谈判协调决策分析

(1)集中优化决策分析

传统人造板供应链的最优人造板库存因子和人造板单位产品售价分别为：

(26)

(27)

最优的枝桠材订购量为：

qc(zc,pc)=λy(pc)zc=λa(pc)-bzc

(28)

传统人造板供应链最优利润为：

(29)

(2)分散均衡决策分析

传统人造板供应链的均衡枝桠材批发价、人造板库存因子、人造板单位产品售价和枝桠材订购量分别为：

(30)

传统人造板供应链的人造板制造商和枝桠材供应商的均衡利润如下：

(31)

(32)

(3)谈判协调决策分析

传统人造板供应链收益保留比率的Nash谈判解为：

(33)

因此，收益分享-成本分担契约谈判协调机制下的谈判协调批发价、人造板制造商和枝桠材供应商的谈判协调利润分别为：

(34)

(35)

(36)

综合上述模型分析，研究结果表明：(1)无论是传统供应链视角还是绿色供应链视角，无论是分散均衡决策还是谈判协调决策，单位人造板的木材消耗量越大，单位枝桠材成本、人造板产品单位加工成本及单位人造板产品环境税越大，人造板供应链及其成员的最优利润越小。(2)绿色供应链视角下，无论是分散均衡决策还是谈判协调决策，绿色供应链管理改进减少的人造板单位产品加工成本、单位枝桠材的绿色供应链管理改进效益越大，人造板供应链及其成员的最优利润越大。(3)绿色供应链视角下，谈判协调决策下的人造板绿色供应链管理改进的成本越大，人造板供应链及其成员的最优利润越小；分散均衡决策下的人造板绿色供应链管理改进的成本越大，人造板供应链和人造板制造商的最优利润越小，枝桠材供应商的最优利润越大。

4 数值分析

数值分析的研究结果表明：(1)无论是传统供应链视角还是绿色供应链视角，谈判协调决策下的人造板供应链及其成员的最优利润均高于分散均衡决策情形；谈判协调决策下的人造板供应链批发价和零售价均低于分散均衡决策情形，谈判协调决策下的人造板供应链的枝桠材订购量高于分散均衡决策情形。(2)无论是谈判协调决策还是分散均衡决策情形，绿色供应链视角下的人造板供应链及其成员最优利润均高于传统人造板供应链视角；绿色供应链视角下的人造板供应链批发价和零售价均低于传统人造板供应链视角，绿色供应链视角下的枝桠材订购量高于传统人造板供应链视角。(3)无论是传统供应链视角还是绿色供应链视角，谈判协调决策下的枝桠材供应商的谈判能力越强，人造板制造商的收益保留-成本保留比率越小(即收益分享-成本分担比率越大)，枝桠材批发价越大，枝桠材供应商最优利润越大，人造板制造商最优利润越小。

表1 政府激励政策下传统人造板供应链优化、均衡与协调决策数值分析

表2 政府激励政策下人造板绿色供应链优化、均衡与协调决策数值分析

5 结语

由于投资决策中忽视了工艺技术先进性、生产运营中忽视了资源效率与环境影响、供应链运营中缺乏有效的合作与协调，当前我国人造板产业面临效率低下、资源浪费和环境污染等问题。本文结合我国人造板产业实际，界定了人造板绿色供应链系统，分别构建了增值税即征即退和环境税等政府激励政策下人造板绿色供应链集中优化决策、分散均衡决策和谈判协调决策模型，并建立了政府激励政策下人造板绿色供应链的收益分享-成本分担契约谈判协调机制，并与传统人造板供应链进行了对比数值分析。主要研究结论和管理启示包括：(1)无论是传统人造板供应链视角还是人造板绿色供应链视角，谈判协调决策下的人造板供应链及其成员的最优利润均高于各自为政的分散均衡决策情形，收益分享-成本分担契约谈判-协调机制能够很好地实现人造板绿色供应链的高效合作与协调运营，提高资源效率，降低环境负影响和提升运营绩效，有着高效协同和帕累托改进的优势。(2)政府激励政策下人造板绿色供应链谈判协调机制具体如下：枝桠材供应商提供一种收益分享-成本分担的契约机制，并和人造板制造商谈判确定一个最优的收益分享-成本分担比率1-φ(枝桠材供应商的谈判能力τ越强，供应商获得的收益分享-成本分担比率1-φ越大)，进而，枝桠材供应商以低于其成本的批发价(该批发价是关于φ的函数)向人造板供应商供应枝桠材，人造板供应商在此基础上制定人造板绿色供应链的最优零售定价和枝桠材订购量决策，并将1-φ比例的运营收益、库存持有成本和绿色供应链管理改进成本分享(分担)给枝桠材供应商。(3)人造板绿色供应链视角下的人造板供应链及其成员最优利润均高于传统人造板供应链视角，人造板绿色供应链管理模式具有资源循环利用、绿色环保和综合效益高的优势；在增值税即征即退和征收环境税等激励政策下，人造板产业有经济动因开展绿色供应链管理改进活动，推进产业的转型和升级。(4)降低人造板的木材消耗量，降低枝桠材成本和人造板加工成本，降低人造板绿色供应链管理改进成本，提高绿色供应链管理改进减少的人造板加工成本和绿色供应链管理改进效益，有助于提升人造板绿色供应链及其成员的运营绩效。自建经济林场、选用经济型枝桠材和小径材等措施可以有效保障枝桠材供应，降低单位枝桠材成本。通过工艺技术改进，促进资源能源回收和循环利用，有助于减少单位人造板的木材消耗量、降低人造板产品单位加工成本。强化技术研发和创新，可以有效降低人造板绿色供应链管理改进成本、提高单位枝桠材的绿色供应链管理改进效益。(5)现有的增值税即征即退政策“门槛”较低，宜适当提高政策补贴的“门槛”，必须达到清洁生产和循环经济等相关行业标准才可享受政策优惠。对于积极开展技术攻关和研发来实施绿色供应链管理改进的、且通过相关专业评估后确认其改进活动成本较高的人造板企业，政府可以考虑给予一定的补贴。显然，构建有“门槛”的增值税即征即退政策，制定与资源效率和环境负影响挂钩的环境税征收标准，能够促使人造板产业积极开展绿色供应链管理改进，提高资源能源利用率以抵消环境税的成本，从而降低环境负影响，提升供应链运营绩效。

本文所构建的收益分享-成本分担契约谈判-协调机制，对于经典的契约协调方法和模型进行了一定的改进，加入了谈判机制来决定相应的补偿系数，考虑了激励政策的影响，是一种比较公平和高效的绿色供应链协调运作机制。本文的研究方法适用于政策激励和引导下，随机需求依赖价格情形、且需要通过谈判确定补偿方式和系数的供应链协调问题。所构建的协调机制能够很好地实现人造板等传统制造企业绿色供应链的高效合作与协调运营，对于其他类型的供应链协调运营问题的研究也具有一定的参考价值。

当然，本文还有可以进一步深入研究和探讨的地方，第一，可以将资源效率和环境影响进一步量化，制定与资源效率和环境影响相挂钩的环境税机制，从而考虑人造板企业对资源效率和环境影响的相关变量进行决策的问题；第二，可以将政府对绿色供应链管理改进的补贴因素也纳入模型分析。

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A Bargaining-Coordination Mechanism for Green Supply Chain of Wood-based Panel under the Government’s Incentive Policy

CHEN Zhi-song1,2,3

(1.Business School, Nanjing Normal University, Nanjing 210023, China;2.Dare Technology Co.,Ltd., Zhenjiang 212300, China;3.Jiangsu Private Economic Decision Research Base,Nanjing 210023,China)

Currently, China's wood based panel (WBP) industry is faced with problems of waste of resources, environmental pollution, and lack of efficient cooperation and coordination. Considering the practice of WBP industry, WBP green supply chain system is defined. Further, based on optimality theory and Stackelberg game theory, a centralized optimization decision model and a decentralized equilibrium decision model of WBP green supply chain under the government’s incentive policy of value-added tax refund and environmental tax collection are respectively built. On this basis, combining contract theory and Nash bargaining theory, setting the decentralized equilibrium profit of branch-wood supplier and WBP manufacturer as the disagreement point, a bargaining-coordination model of WBP green supply chain under the government’s incentive policy of value-added tax refund and environmental tax collection is built: the branch-wood supplier provides a revenue-cost sharing contract in which the branch-wood supplier charges a lower wholesale price to WBP manufacturer, if the WBP manufacturer accepts this contract, he will share a proportion of his revenue and cost to the supplier. Then, they need to bargain over the revenue-cost sharing rate, which depends on the bargaining power of both sides. After this rate is set, WBP manufacturer will decide the end-price and order quantity, the supplier will produce and deliver branch-wood at a lower wholesale price to WBP manufacturer. Afterwards, WBP manufacturer will share a fraction 1-φ of his revenue and cost to the supplier, where φ is the revenue-cost keeping fraction of the manufacturer, and φ∈[0,1]. And then, the corresponding bargaining-coordination mechanism of revenue-cost sharing contract for WBP green supply chain under the government’s incentive is built. Finally, based on the empirical data from industry and enterprise, the numerical analysis is carried out by comparing with the results of traditional WBP supply chain. The results show that: (i) The bargaining-coordination mechanism of revenue-cost sharing contract can effectively achieve coordinated operations, improve resources efficiency, reduce the negative environmental impact and improve the operations performance of WBP green supply chain. (ii) The optimal profits of WBP supply chain and its members under the WBP green supply chain management mode are higher than that under the traditional WBP supply chain management mode; the optimal profits of WBP supply chain and its members under bargaining-coordination decision situations are higher than that under decentralized equilibrium decision situations. (iii) Making policy of value-added tax refund with threshold and suitable environmental tax collection, self-construction of the economic forest farm, choosing the economical branch-wood and enhancing technology R&D and process improvement, are beneficial for improving the operations performance of WBP green supply chain. The bargaining-coordination mechanism of revenue-cost sharing contract built in this paper, providing a more equitable and efficient coordination mechanism for green supply chain operations of traditional manufacturing enterprises, which is a good improvement for the classical method of supply chain contract coordination in the theory, and also a good application reference for other types of green supply chain coordination in the practice.

government’s incentive; wood-based panel; green supply chain; Nash bargaining; coordination

1003-207(2016)02-0115-10

10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2016.02.015

2013-10-12；

2014-07-09

中国博士后科学基金面上资助项目(2014M551623)；江苏省博士后科研资助计划项目(1301077C)；江苏省高校哲学社会科学研究基金资助项目(2014SJB094)；江苏省高校自然科学研究基金面上项目(15KJB110012)；南京师范大学人文社会科学青年科研人才培育基金资助项目(1409006)

简介：陈志松(1983-)，男(汉族)，江苏盐城人，南京师范大学商学院副教授，博士，大亚科技股份有限公司博士后，研究方向：供应链管理与资源能源管理，E-mail:chenzhisong836@163.com.

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