考虑制造商利他偏好的绿色供应链决策研究

姜 宝，祝亭浩，李 剑，李秋实 （中国海洋大学 经济学院，山东 青岛 266100）

0 引言

进入21世纪以来，资源、环境和人口成为全球关注的三大热点问题，其中环境问题日益成为制约社会经济发展的重要因素[1]，在经济社会可持续发展和生态环境日趋恶化的大背景下，为了支持环保企业和绿色产品，各国政府纷纷出台法律法规规范制造企业的生产活动，如中国的以“环境保护法”为核心的环境法律体系，德国的“循环经济法”和“废旧汽车法令”等[2]。迫于政府规制、国际绿色壁垒和消费者环保意识的压力，制造企业纷纷将环境因素纳入到企业的规划议程，绿色供应链管理应运而生[3]。绿色供应链管理就是将环境因素纳入到传统供应链的产品设计、采购、生产、分销、物流和使用等各环节中[4]。目前许多商业实践已经证实，绿色供应链管理能够对企业的绿色创新、财务绩效和社会声誉产生显著的正向影响[5-7]。因此，分析绿色供应链中制造商和零售商的运作效率具有非常重要的现实意义。

近年来，绿色供应链管理逐渐成为国内外学者研究的热点。综观相关学术文献可以发现，目前的研究成果主要集中在以下几个方面：绿色供应链的运作管理，如绿色计划[8]、绿色采购[9]、绿色制造[10]、绿色物流[11]和绿色回收[12]；影响绿色供应链管理的动机因素与障碍因素[13]；绿色供应链管理的运行机理和驱动机制[14]；绿色供应链管理的绩效评价[15]；绿色供应链管理的供应商选择[16]等。对上述文献归纳分析可知，目前关于绿色供应链的定性分析居多，而定量分析较少，且定量分析的文献主要集中在决策主体之间的博弈问题，如绿色供应链政企间的演化博弈分析[17-19]和绿色供应链成员间的竞合博弈分析[20-22]。在演化博弈中，朱庆华[17]建立基于政府补贴和产品绿色度的政企三阶段博弈模型，得出政府的最优补贴系数和生产商的最优产品绿色度；徐伟[18]和曹海英[19]构建了完全信息静态博弈下的政企博弈模型，分别得出有无消费者举报行为下政企双方的均衡策略。在竞合博弈中，江世英[20]对比分析四种绿色供应链博弈模型下的批发价格、零售价格和产品绿色度，并进一步建立收益共享契约实现供应链的协调；朱桂菊[21]构建微分博弈模型，分析批发价格契约、收益共享契约和集中式决策三种不同决策情形下绿色供应链的最优生态研发策略；刘会燕[22]基于双寡头制造商在是否选择共同研发和横向竞合关系下建立四种情景，对比分析竞争强度和绿色度敏感系数对供应链成员均衡解和均衡利润的影响。

从决策主体的决策基础来看，目前绿色供应链的绝大多数研究成果都是基于决策主体完全理性的前提，忽略了如公平关切[23]、利他偏好[24]、互惠偏好[25]等社会偏好对决策主体的影响，因此不能完全反映绿色供应链的实际运作情况。利他偏好是指某些成员在最大化自身收益的同时也有增加其他成员收益的目标倾向[24]。现实生活中的供应链企业为了获得长期稳定的合作伙伴，在决策时普遍存在利他偏好行为，如苏宁的“利他式整合”可以让不同的市场主体互利共赢，激发各市场主体的潜力，把全社会的物流资源利用最大化。

综上所述，供应链运作过程中，应该考虑决策者的社会偏好以更加真实地反映现实情况，但在绿色供应链背景下尚未有文献考虑利他偏好对供应链决策的影响。基于此，本文将制造商的利他偏好引入到绿色供应链模型中，分别建立制造商完全理性分散决策和制造商利他偏好分散决策两种决策情形，探讨制造商的利他偏好对绿色供应链各方决策和各方利润的影响。

1 问题描述与模型构建

1.1 问题描述

本文构建单一制造商和单一零售商组成的二级绿色供应链，其中居于主导地位的制造商生产绿色产品后经由零售商提供给消费者。假设制造商通过购买先进设备、引进绿色技术、改造工艺流程等手段进行绿色技术研发，降低了产品生产和使用过程中的原料损耗、能源消耗和污染排放，零售商为了扩大市场需求，会主动采取行动对绿色产品进行营销推广。考虑到零售商在供应链中处于弱势地位，制造商在提高自身收益的同时不可避免地具有关注零售商收益的利他行为。本文运用博弈论方法研究制造商的利他偏好对供应链均衡策略和整体效率的影响，为企业决策提供理论依据。

1.2 基本假设

在不改变绿色供应链问题本质的情况下，简化现实条件可得若干假设如下：

假设1：制造商生产绿色度水平为g的绿色产品后制定相应的批发价格w提供给零售商，零售商再以零售价格p将绿色产品提供给消费者。

假设2：假定绿色产品市场尚未成熟，即绿色产品对市场需求依然有较强的扩张效应，则市场需求可设为：

其中：k（k＞0）是绿色产品的基础市场需求规模，p是零售价格，g是产品绿色度，λ是消费者的绿色偏好，表征产品绿色度对市场需求的扩张程度，e是零售商的营销努力程度，η是零售商的营销效应，表征营销努力对市场需求的影响程度。

假设3：制造商的成本包括以下两部分：一是生产普通产品的边际成本c；二是提高产品绿色度水平的研发成本IM，考虑到这部分成本随着产品绿色度水平的提高急剧递增的现象，假定IM=αg2，其中α是制造商的研发成本系数，α越大，说明相同的绿色度水平需要的研发成本越高。

假设4：假定制造商与零售商之间关于产品的绿色度信息是对称的，然而消费者与零售商之间关于产品的绿色度信息却是不对称的，如果消费者不具备绿色环保意识，那么绿色产品就会被普通产品挤出市场。为了提高消费者的绿色消费意识，零售商必然会进行绿色产品的营销活动，营销成本是一次性投资且是关于营销努力e的凹函数，假定零售商的营销成本为IS=βe2，其中β是零售商的营销成本系数，β越大，说明相同的营销努力所需成本更高。

假设5：假定制造商与零售商信息对称，且供应链成员均会追求利润或效用最优。

1.3 利润函数

由上述假设可知，制造商的决策变量为w和g，零售商的决策变量为p和e，绿色供应链系统的决策变量分别为p、g和e，用πm、πr和πsc分别表示制造商、零售商和供应链系统的利润。则决策主体的目标均是实现自身利润最大化，其中制造商、零售商和绿色供应链系统的利润函数分别为：

证明：由式（2） 求πsc关于p,g,e的海塞矩阵为：

命题1证毕。

命题1说明制造商、零售商和绿色供应链系统均能实现利润最大化，故将＜4作为本文模型的前提条件。

1.4 效用函数

现实生活中的制造商和零售商往往并不是完全理性的，通常会考虑到另一方的收益。当制造商进行绿色产品研发而提高供应链系统收益时，往往要付出大量的研发成本，因此为了尽快收回成本，制造商有动力进一步扩大市场需求，在长期合作过程中，也会对零售商的收益表示关心。本文考虑制造商具有利他偏好，倾向于帮助零售商增加利润而使得自身效用增加。

借鉴王磊[24]的研究，可将制造商的利他效用函数表示为Um=πm+φπr，其中φ（ 0≤φ≤ ）1表示制造商的利他系数，表征制造商的利他偏好强度，利他偏好越强，决策主体越会努力提高对方收益而对自身产生正效用。当φ=0时，制造商退化为完全理性决策主体，其决策准则为自身利润最优，当φ=1时，制造商为完全利他决策主体，即制造商认为自身利润和零售商利润的增加同等重要，由于现实生活中这种情形几乎不存在，因此只考虑0≤φ＜1的情形，均衡结果中会用上标A*表示制造商完全理性情形，B*表示制造商利他偏好情形，由于制造商和零售商信息对称，故零售商对制造商的利他偏好信息完全知情。

零售商的决策目标依然是实现自身利润最优，而制造商的决策目标是实现自身利他效用函数最优，根据以上分析可知制造商的效用函数为：

2 制造商完全理性分散决策

当决策主体均完全理性时，制造商和零售商都以自身利润最大化作为决策目标，双方进行以制造商为主导的斯坦克伯格博弈，博弈顺序如下：制造商作为领导者根据自身利润最大化先行决定批发价格和绿色度水平；零售商作为追随者观察到制造商的决策后，根据利润最优准则确定其营销努力和零售价格。

运用逆向归纳法首先分析零售商的决策，对式（3）分别求p和e的一阶偏导数并令其等于零，联立方程组可得，零售商的营销努力和市场定价的反应函数分别为：

再对式（9）分别求w和g的一阶偏导，并令其等于零，联立方程组，得到制造商的最优批发价格和产品绿色度分别为：

继而求得均衡市场需求、零售商的最优营销努力和零售价格分别为：

3 制造商利他偏好分散决策

制造商付出了大量的投资成本对绿色产品研发和生产后，为了促进零售商销售绿色产品的积极性，制造商会倾向于帮助零售商增加利润，此时制造商不再追求利润πm最大化，而是自身利他效用Um最大化。

采用逆向归纳法求解该斯坦克伯格博弈过程，在博弈的第二阶段，零售商根据上游制造商给定的批发价格和产品绿色度水平；通过最大化利润确定最优的营销努力和零售价格。在博弈的第一阶段，制造商根据自身利他效用最优制定产品的绿色度水平和批发价格。求解可得制造商利他偏好情形下的各均衡结果，其中制造商的最优批发价格和产品绿色度分别为：

均衡市场需求、零售商的最优营销努力和零售价格分别为：

制造商和零售商的均衡利润分别为：

4 模型结果分析

对比分析两种决策模型的结果，可得如下命题：

命题2：只有当制造商的利他偏好较小时，利他型制造商才会愿意与自利型零售商合作。

证明：若利他型制造商愿意与自利型零售商合作，制造商必须有利可得，即＞＞c，此时 0≤φ＜。

命题2证毕。

命题2说明：对于制造商而言，虽然制造商处于绿色供应链的主导地位，且其率先确定批发价格使得自身获得的利润本就大于零售商，但是巨大的绿色研发投入使其不得不考虑尽快收回成本，而自身的利他行为本质上又是压缩自身利润空间、让渡部分货币收益给零售商，因此，如果制造商的利他系数过大，势必会让企业盈利大幅减少甚至导致亏本，这对于盈利性企业来说显然是不可接受的。

由于 λ2/α+η2/β-4，所以 λ2F-2α=λ2

即 λ2F-2α＜0，故＜1，即＜。

命题3证毕。

命题3分析了制造商的利他偏好对自身产品绿色度和批发价格、零售商营销努力的影响，当制造商考虑利他偏好时，制造商的产品绿色度会提高，而批发价格会降低，与此同时，零售商会加大营销努力。制造商的利他行为本质上就是转移部分收益给零售商，因此，利他型制造商会有一定的意愿在提高产品绿色度的同时降低批发价格，这会进一步提高绿色产品的竞争力和市场占有率，因制造商的利他行为而获益的零售商也有更多资金加大营销努力，进一步提高绿色产品的市场占有率以获取更多利润，这种良性循环既有利于提高整个社会的经济效益，也有利于保护生态环境。

证明：分别比较和、和，可得：

命题4证毕。

命题4分析了制造商的利他偏好对绿色供应链双方利润的影响。当制造商考虑利他偏好时，制造商和零售商的利润均会获得提高。对于零售商而言，制造商的利他行为使得自身获得更高的产品绿色度、更低的批发价格，继而可以将更多资金用于绿色产品的营销推广，因此，零售商的利润会相应获得提高；对于制造商来说，其利他行为虽然通过降低批发价格转移部分利润给零售商，但是提高了绿色产品的市场份额，且绿色产品市场占有率的提高给制造商带来的利润增幅高于自身的利他成本增幅，因此，制造商的利润因其利他行为也会获得提高。

5 结论

本文构建制造商居于主导地位的两级绿色供应链，其中制造商进行绿色技术研发和产品生产，然后通过零售商将生产的绿色产品提供给消费者，分析制造商的利他偏好对供应链双方决策和利润的影响，可得出如下结论：当零售商进行营销努力时，制造商的利他行为使得自身利润和零售商利润同时提高，绿色供应链系统效率提高。本文的研究尚未讨论制造商的其他行为对绿色供应链运作的影响，如过度自信和风险偏好等，也没有讨论制造商利他偏好对不同契约机制下绿色供应链协调的影响，这些都可以作为未来进一步研究的方向。