考虑消费者绿色行为的药品回收供应链协调研究

赵新奇 陈晓春 陈垚彤

1 相关研究文献评述

从经济效益和社会效益的角度出发，产品的回收价值在学术界和工业界都已得到极大认可（Kannan等，2010［1］）。为了减少污染和更多地利用自然资源，各行业实施回收活动来维持可持续发展的迫切需要（Modak等，2016［2］）。同样，医药企业也正在以多种形式开展药品回收活动，高效开展回收活动有助于节约企业成本（Feng等，2017［3］）。另外，医药供应链节点企业参与药品回收活动对助力实现“双碳”目标也有着重要的意义。

随着人们环境保护意识的增强，医药企业不仅面临着提供环境友好产品的压力，还面临着对未使用产品进行回收、处置、再利用的压力。学者们也逐渐从不同行业、不同视角对产品回收展开相关研究，比如电子设备（Matsui，2021［4］；Zheng等，2021［5］）、电池（Sun等，2015［6］）等产品的回收，对药品回收的研究多侧重于质性研究，运用量化研究的文章较少，如Weraikat等（2016）［7］运用了案例研究的方法，分析了绿色药品供应链模式来提高药品回收的效率。曹允春和林浩楠（2019）［8］针对我国药品逆向供应链发展现状和当前存在的问题进行了研究，引入区块链技术来提高药品供应链上下游信息化共享程度。为了探索区块链机制如何与传统的医药供应链系统相结合，Dwivedi等(2020)［9］开发出一种特定于药品供应链的智能合约逻辑和共识机制，有利于制造商评估整个供应链需要承担的成本，借此来提高药品的召回质量。除了技术的引入外，在药品供应链管理中应该考虑消费者可见性和参与性（Jamil等，2019［10］）。因此，考虑消费者参与行为的药品回收供应链研究需要进一步探讨。

学者们从不同角度出发研究消费者行为对产品回收供应链的影响，有些学者关注消费者对再造产品偏好的影响，如Zhao等（2018）［11］构建了考虑消费者对再制造产品的偏好和政府补贴效应影响的决策模型，研究发现当再制造商与消费者分享一定比例的补贴时，随着市场的增长再制造商可以获得更多的利润。Beheshti等（2021）［12］利用Stackelberg博弈理论讨论了回收供应链定价与协调问题，结果表明考虑顾客讨价还价行为时零售商和网络回收平台通过降低回收价格来维持自身利润。还有些学者则是研究了顾客激励行为对回收供应链的影响。Weraikat等（2016）［13］首次关注患者参与药品回收过程，探讨药品逆向供应链的可持续性，案例结果表明对顾客实施激励措施可以将未收集的药物数量从18%减少到6.5%。所以，考虑当前各行业致力于低碳经济的发展，探究消费者绿色行为对药品回收供应链的影响很有必要。鉴于对环境保护、资源节约和消费者剩余的考虑，政府在药品回收活动和管理方面发挥着重要作用。Liu等（2019）［14］指出为了在回收成本较高的情况下政府向生产商提供适当的补贴能够促进更多的药品回收，另一方面，为了鼓励生产者将药品捐赠给欠发达地区，政府对生产者实行减税政策。

因此，本研究在考虑消费者绿色行为的影响下建立医药制造商主导的药品回收供应链博弈模型。通过分析消费者绿色行为对药品回收供应链的影响，设计政府补贴和收益共享组合契约来消除供应链双重边际效应的存在。研究除了探究医药制造商选择哪种回收渠道更有效率之外，还分析消费者绿色行为对医药制造商和医药零售商利润产生何种影响？如何制定促进药品回收供应链节点企业共赢的协调策略？这些对于医药企业的发展都是重要且具有实践意义的问题。

2 药品回收供应链协调的理论分析

供应链协调包括供应链协同和供应链合作，是供应链整合的关键组成部分，而供应链整合包括供应链合作伙伴组成的战略联盟、供应链核心成员的合作和信息共享，其中供应链联盟侧重于战略级别的活动，供应链合作则是侧重于业务级别的活动，信息共享强调的是技术性质的活动，协同工作注重的是供应链运营的活动。供应链的协调是指供应链参与企业与其合作伙伴交易相关活动的能力，协调理论强调需要有具体的机制来促进和加强协调，以便管理相互关联的依赖关系。然而，协调理论的许多原则取决于以过程和技术为导向的应用。如何运用协调理论一直是供应链管理理论中关注的核心且重点的问题，通过协调能够为企业带来积极的影响，运用协调理论也能够使得供应链成员之间的关系更加紧密，促进供应链成员达成战略一致性，通过协调也有利于促进企业之间的信息共享，有助于行动者参与决策和制定规划（Jayaram等，2010［15］），提高响应市场需求的外部能力。供应链的协调作用是作为上下游公司之间的纽带提升供应链环境中的协调能力，合理的运用协调理论能够优化分散决策下的供应链问题（Chen，2021［16］）。

目前药品的回收可以通过多种方式开展，第一种是比较传统的零售药店或者医院开展线下回收模式，第二种是通过药品回收平台开展线上回收模式，第三种同时开展线上和线下回收模式。对于供应链协调的方法也比较广泛，比如，制造商和零售商通过成本共担合同协调机制可以降低彼此的成本风险，运用利润共享协调策略可以分享彼此的绩效，一定程度下政府补贴也可以实现供应链的协调，促进补贴对象积极开展活动，最终提高整体社会福利（Kang等，2020［17］）。高效的供应链协调能够为供应链整体及成员带来绩效，可以为供应链提供持续的竞争力（Flynn等，2010［18］）。药品回收供应链协调是促使药品回收供应链参与者结合各个组织的资源和技能以增强协调的重要力量。供应链合作伙伴们通过协调实现的协同效果不仅仅是资源的交换，而且是寻找能够使得双方实现利润优化的方法，以便能够实现共享资源的总效果可能大于单个贡献的总和。在药品回收供应链中运用协调理论可以通过共享需求信息、分担成本、共享利润、政府补贴等策略来共同提高市场的反响能力，通过供应链协调来增强与合作伙伴的关系和能力。因此，协调理论强调设计具体的协调机制来促进、加强协调，以便管理供应链成员相互关联的依赖关系。协调理论的许多原则取决于更多以过程和技术为导向的应用，不同的企业有可能存在不同的供应链配置模式，采用的协调方法不同，但是判断协调与否的条件为是否能够使企业获得更高的收益和绩效，不采用协调模式供应链可能不具备同等的供应链资源和能力。供应链协调的水平或程度是能够实现供应链均衡，达到均衡的程度有利于供应链实现帕累托最优。

因此，本研究构建了药品单个线上渠道、单个线下渠道、药品回收双渠道三种药品回收供应链模型。从集中决策和分散决策分别对药品回收双渠道供应链模型进行分析，设计分散决策下政府补贴和利益共享契约下的供应链协调模型，为药品回收供应链协调与决策提供参考。

3 问题描述与假设

医药零售商以价格Pr从保留未用/过期药品的患者处回收，单位收集和运输成本为Crc，药品线下回收价格为Pm，线上回收价格为Pd，收集成本为Cds；医药制造商负责线上回收渠道，医药零售商负责线下药品回收，假设对过期药品处理成本为W，对未过期的处理成本为Crt，满足条件Cds

假设1：由一个医药零售商和一个医药制造商组成二级药品回收供应链，二者独立决策，追求各自利润最大化。

假设2：医药制造商对处于保质期内的回收药品进行分类、专业加工处理，通过安全质量监测后以价格Pt销售，回收的药品中过期药品占比为

4 药品回收模型

4.1 单个传统渠道回收模型（R）

单个传统药品回收渠道由医药制造商和医药零售商组成，其中医药制造商为回收供应链的主导者，医药零售商作为追随者负责药品的回收工作，以价格Pm从消费者处回收过期/未使用药品，然后以价格Pr转移交付给医药制造商加工处理。医药制造商和医药零售商的利润分别为：

5 算例分析

表1 不同回收模型分析结果情况

由图1可知，单个传统渠道中医药零售商的回收量与κ的变化无关，单个线上渠道回收量随着κ的增加而减少，患者渠道偏好程度的增加会提升线上渠道的回收量；在药品双渠道回收模型中，分散决策下医药制造商通过线上回收药品数量随着κ的增加而减少，且低于单个线上渠道中的回收量。分散决策下医药零售商的回收量随着κ的增加而上升，也低于单个传统渠道中的回收量；当κ＜时，患者更愿意选择较为便利的线上回收渠道，导致单个线上渠道的回收量大于单个传统渠道的回收量。当κ≥，患者更愿意选择社区药品回收点，导致单个传统渠道的回收量大于单个线上渠道的回收量。

图1 不同模型中回收量随着κ的变化趋势

由图2可知，在药品双渠道回收模型中，医药制造商利润大于单个渠道中所获得的利润，对于单个的传统渠道和单个的线上渠道均成立，说明采用双渠道回收对于医药制造商是有利的。分散决策下双渠道中的医药制造商和单个线上渠道中医药制造商获得的利润随着κ的增加而逐渐降低。单个传统渠道中医药制造商的利润与κ的变化无关。当时，单个传统渠道中医药制造商的利润大于单个线上渠道中获得的利润，当时，单个线上渠道中医药制造商的利润大于单个传统渠道中获得的利润。

图2 不同模型中医药制造商利润随κ的变化

由图3（1）可知，双渠道回收模型中集中决策下医药零售商的回收量大于分散决策下的回收量，集中决策下医药制造商通过线上渠道的回收量小于分散决策下的回收量；由图3（2）可知，药品双渠道回收模型中，集中决策下医药制造商通过线上渠道的回收价格与分散决策下的回收价格相等，且不受κ变化的影响。集中决策下医药零售商的回收价格大于分散决策下的回收价，分散决策下医药零售商的回收价格随着κ的增加而降低，集中化决策下医药零售商的回收价格与κ无关。医药零售商转移给医药制造商的价格也与κ的变化无关；由图3（3）可知，药品双渠道回收模型中，分散决策下和集中决策下闭环供应链系统利润随着κ的增加而降低，集中决策下闭环供应链系统利润大于分散决策下的利润；由图3（4）可知，药品双渠道回收模型中，分散决策下闭环供应链系统和医药制造商所获得利润随着κ的增加而逐渐降低，但医药零售商所获得利润随着κ的增加而逐渐升高。

图3 不同决策模式下闭环供应链系统及成员的利润随着κ的变化

由图4（1）可知，集中决策下闭环供应链系统利润随着κ 的增加不断的下移，说明随着κ 的增加闭环供应链系统利润不断的减小。且存在阈值φCO*使得φ ＜ 0.4时，闭环供应链系统利润随着φ 的增加而降低。当φ ≥ 0.4时，闭环供应链系统利润随着φ 的增加而增加；由图4（2）可知，分散决策下医药制造商利润随着κ 的增加不断的下移，说明随着κ 的增加医药制造商利润不断的减小。且存在阈值φmRO*使得医药制造商利润随着φ 的增加先降低后增加；由图4（3）可知，分散决策下医药零售商利润随着κ 的增加在不断的下移，说明随着κ 的增加医药零售商利润在不断的减小，且存在阈值φrRO*使得医药零售商利润随着φ 的增加先降低后增加，；由图4（4）可知，分散决策下闭环供应链系统利润随着κ 的增加不断的下移，说明随着κ 的增加供应链系统利润不断的减小，且存在阈值φRO*使得供应链系统利润随着φ 的增加先降低后增加。

图4 在κ不同状态下医药供应链系统及成员利润随着φ的变化

6 结论与建议

本研究结果表明：（1）当药品市场为双渠道回收时，医药制造商和回收供应链系统的利润大于单个线上渠道和单个传统渠道中的利润，采用双渠道回收对于医药制造商和供应链整体系统总是有利的；（2）在药品双渠道回收模型中，集中决策下回收供应链系统的利润大于分散决策下的利润；（3）在约束条件范围内，政府补贴和收益共享契约有效的协调了药品回收供应链。

基于上述结论，本文提出建议如下：（1）积极开展多渠道回收模式。加强网络回收渠道的建设，推动线上线下融合回收模式的创新，鼓励开展多种形式的回收渠道，增加消费者参与回收的主动性，提高药品供应链成员企业的回收积极性。（2）推动供应链企业协同发展。加强供应链节点企业合作，促进供应链成员数据共享、信息协同，助力药品供应链上下游企业高效协同发展，提高药品回收供应链整体的运作效率。（3）合理运用契约协调策略。根据供应链节点企业合作模式，平衡药品回收供应链节点企业利益关系，合理设计组合契约协调优化供应链决策，提升供应链管理效能，激发供应链节点企业的能动性。