考虑消费者偏好及公平关切的闭环供应链决策研究

孙嘉轶，陈 伟，杨双飞，王成东

(1.哈尔滨工程大学 经济管理学院，黑龙江 哈尔滨 150001 2.哈尔滨理工大学 经济与管理学院，黑龙江 哈尔滨 150080)

0 引言

当今社会资源枯竭，环境问题频发，如何实现经济的绿色循环发展已成为全世界共同关注的问题。随着消费者环保意识的提高以及政府律法规制的完善，实施资源循环利用，促进经济可持续发展已成为一种趋势。2020年，国家发展改革委出台《汽车零部件再制造管理暂行办法》，标志着企业实施闭环供应链管理转入规范化、规模化发展的新阶段[1]。近来，美团、飞猪等在线平台相继被曝光大数据杀熟等问题，引发消费者不满。2020年，文化和旅游部正式施行《在线旅游经营服务管理暂行规定》，严禁在线旅游平台设置不公平交易条件。可见，消费者对低碳环保的关注以及交易中的不公平意识，越来越多地影响了企业的决策，甚至引发社会的共同关注。

FERGUSON等[2]较早关注了闭环供应链中新品与再制品之间的竞争问题，但没有关注消费者对新品及再制品的偏好。事实上，在很多领域，由于先进的生产技术及设备，再制品与新品在外观、性能等方面并无差异，如废弃的柯达一次性相机经过精细的拆分、清洗、重塑、组合等流程，就变身为一台“全新”的相机，每台柯达一次性相机可重生20次[3]。此时，消费者对新品与再制品的偏好将影响闭环供应链成员决策。CHIANG等[4]较早在此方面做了研究，随后YI等[5]构建了考虑消费者偏好的零售商再制造双回收渠道闭环供应链决策模型;XIONG等[6]在消费者不同偏好下，比较了制造商再制造及供应商再制造的优势及劣势;ZHAO等[7]探讨了在不同再制造及专利授权模式下，消费者偏好对闭环供应链定价、服务及回收决策的影响;ZHU等[8]研究了消费者偏好对消费者购买决策的影响;WANG等[9]分析了消费者在购买再制品时，再制品质量、成本及环境属性对消费者购买决策的影响。进一步，李新然等[10]在消费者双重偏好下，比较了有无政府补贴下闭环供应链的渠道选择策略。然而，以上文献的研究有共同假定，即闭环供应链的参与者是完全理性的，仅以利润最大化为决策目标。

行为经济学的研究发现，决策过程中参与者关注自身收益的同时，也关注交易的公平性，具有明显的公平关切行为[11-12]。在闭环供应链中，很多学者关注了制造商、零售商或回收商的公平关切心理，展开了一系列的研究。姚锋敏等[13]针对具有广告效应的闭环供应链制造商公平关切行为进行了研究。一些学者探讨了具有零售商公平关切的闭环供应链定价决策及协调策略;ZHENG等[14]研究了零售商公平关切下三级闭环供应链的协调策略;姚锋敏等[15]构建了竞争零售商公平中性及公平关切下的闭环供应链决策模型;李新然等[16]在“以旧换再”政策下，分析了零售商服务水平及其公平关切态度对闭环供应链决策及利润的影响;马晓平等[17]在零售商公平关切下研究了闭环供应链的两种担保模式;曹晓刚等[18]在制造商与零售商单向及双向公平关切下，研究了闭环供应链的定价及协调问题。随着回收商在闭环供应链中的作用愈加重要，王文宾等[19]探究了回收商的公平关切行为及制造商对其行为的态度对闭环供应链决策的影响。以上研究仅关注了闭环供应链中企业的公平关切行为，忽略了消费者的公平关切心理。

随着经济的发展及互联网的普及，产品信息愈加透明，消费者有了获取产品批发价的可能性，如阿里巴巴等批发网站。消费者的公平关切心理会影响消费者的购买决策。已有部分学者关注到了供应链中的消费者公平关切行为。CHEN等[20]通过构建价格竞争模型研究发现消费者对公平的关注有利于缓解价格竞争，并提高企业利润;Guo等[21]讨论了消费者对不公平交易的厌恶情绪对企业质量及定价决策的影响;刘静等[22]在消费者公平关切下研究了竞争供应链的歧视定价问题;经有国等[23]在消费者具有公平关切及渠道偏好下，研究了入侵制造商的定价决策。部分学者关注了消费者公平关切行为对制造商渠道选择策略的影响问题，展开了一系列研究，如YI等[24]，廖治通[25]和刘静等[26]。

然而，现有文献鲜有关注闭环供应链中消费者的公平关切行为。在闭环供应链中，当新品及再制品无显著差异时，消费者对新品及再制品的偏好将影响消费者的决策，同时消费者的公平关切心理也将影响其消费决策。在消费者偏好及公平关切的共同作用下，闭环供应链成员应如何决策？基于此，本文试图解决当同时考虑消费者对新品及再制品的偏好，以及消费者公平关切下闭环供应链的决策问题，研究在制造商不同渠道策略与消费者不同公平关切态度下闭环供应链的定价及回收决策。进一步，分析消费者对再制品接受程度及消费者对不公平交易的厌恶程度对企业最优决策及利润的影响，并探讨制造商的渠道选择策略。

1 问题描述与模型假设

本文假设闭环供应链由一个制造商、一个零售商和一个第三方回收商构成，制造商作为Stackelberg博弈的领导者，需决定是否生产再制品。若制造商仅生产新品，则制造商负责新品的生产，零售商负责新品的销售；若制造商同时生产新品及再制品，则制造商进行新品及再制品的生产，零售商销售新品及再制品，回收商回收废旧产品。pn，pr分别表示新品及再制品的单位销售价格;wn，wr分别表示新品及再制品的单位批发价格，pn>wn，pr>wr。c表示新品的单位生产成本，s表示相对于新品，再制品的单位节约生产成本，c>s。A表示回收商支付给消费者的废旧产品单位回收价格，b表示制造商支付给回收商的废旧产品单位回收价格，A0。

在消费者公平中性下，考虑市场中消费者对于新品和再制品不同的接受程度，根据FERGUSON等[2]的研究，假设消费者对单位新品的支付意愿为θ，θ～(0,1)，消费者相对于新品，对再制品的接受程度为δ，δ∈(0,1)，δ越大，说明消费者对再制品的接受程度越高。此时，根据文献[2]的研究，新品与再制品的需求函数分别为：

(1)

(2)

其中上标“I”表示考虑消费者偏好及消费者公平中性的情形。

在消费者公平关切下，根据LI等[27]的研究，假设消费者的公平关切系数为λ，λ∈(0,1)，即消费者对于不公平交易的厌恶程度，且消费者仅关心零售商利益与自身利益的差异导致的公平性，λ越大，表明消费者对不公平交易的厌恶程度越高。此时，消费者购买新品的效用函数Un与再制品的效用函数Ur分别为

Un=θ-pn-λmax{(pn-wn)-(θ-pn),0},

(3)

Ur=δθ-pr-λmax{(pr-wr)-(δθ-pr),0}。

(4)

若pn

(5)

(6)

(7)

(8)

2 模型构建及求解

本章在消费者公平中性及公平关切下，分别构建仅有新品的单渠道及具有新品及再制品的双渠道闭环供应链决策模型。

2.1 考虑消费者公平中性的单渠道情形

考虑消费者公平中性的单渠道情形下，制造商宣布新品的批发价格wn，进而零售商决定新品的零售价格pn，消费者决定是否购买新品。制造商和零售商皆以利润最大化为决策目标，其利润函数分别为：

(9)

(10)

其中上标“IS”表示考虑消费者公平中性的单渠道情形。

此时，新品的需求函数为qn=1-pn，将其分别代入式(9)和式(10)中，根据两阶段闭环供应链的博弈顺序，采用逆向递推法，可求得此情形的均衡结果如下：

(11)

2.2 考虑消费者偏好及消费者公平关切的单渠道情形

考虑消费者偏好及消费者公平关切的单渠道情形下，博弈顺序与考虑消费者公平中性的单渠道相同，此时新品的需求函数为式(6)，将其代入式(9)和式(10)中，采用逆向递推法，可得此情形的均衡结果如下(上标“FS”表示考虑消费者偏好及消费者公平关切的单渠道情形)：

(12)

性质1表明，考虑消费者偏好及消费者公平关切的单渠道中，随着消费者公平关切系数的增加，新品的零售价格以及零售商的利润降低，但制造商的利润不受影响。与文献[23]的研究类似，本文进一步揭示出，在闭环供应链中，随着消费者对不公平交易厌恶程度的增强，零售商需通过降低新品零售价格的方式降低消费者不公平的感受，以维持新品的销售数量不变，由于此时制造商批发价格不变，故零售商利润降低，而制造商利润不受公平关切系数变化的影响。

2.3 考虑消费者偏好及消费者公平中性的双渠道情形

考虑消费者偏好及消费者公平中性的双渠道情形下，博弈顺序如下：首先制造商宣布新品和再制品的批发价格wn和wr，进而零售商决定新品和再制品的零售价格pn和pr，同时第三方回收商决定废旧产品的回收率τ。则制造商、零售商及回收商的利润函数分别为:

qr-bτ(qn+qr),

(13)

(14)

(15)

其中上标“ID”表示考虑消费者偏好及消费者公平中性的双渠道情形。

将式(1)和式(2)代入到式(13)～式(15)，采用逆向递推法，可得此情形的均衡结果如下：

(16)

此时，新品与再制品的市场需求及企业利润分别为：

(17)

证明证明过程与性质1类似，故省略详细证明过程。证毕。

性质2表明，考虑消费者偏好及消费者公平中性的双渠道中，随着消费者对再制品接受程度的提高，为了增加再制造部分的利润，零售商将提高新品的零售价格，使得新品的市场需求降低，同时制造商将提高废旧产品的回收率，提升再制品的零售价格。由于消费者对再制品的接受程度提高，再制品的市场需求仍会增大，回收商将从中获益，其利润变大。

2.4 考虑消费者偏好及消费者公平关切的双渠道 情形

考虑消费者偏好及消费者公平关切的双渠道情形下，博弈顺序与上文双渠道情形相同，将式(5)和式(7)代入式(13)～式(15)，采用逆向递推法，可求得此情形的均衡结果如下：

(λ(3δ+3s+5)+δ+s+3)/4(1+2λ)

(b2-Ab+4δk)，

(2λ+1)+δk(5λ+3))/(1+2λ)(b2-Ab+4δk)，

(18)

其中上标“FD”表示考虑消费者偏好及消费者公平关切的双渠道情形。

此时，新品与再制品的市场需求及企业利润分别为：

4δk(c-1))/16(2λ+1)(δ-1)(b2-Ab+4δk)-

δk(λ+1)(δ-c+s)(b(b-A)(δ+s-1)+4k

(s-c+δc))/4(2λ+1)(δ-1)(b2-Ab+4δk)2,

(19)

证明证明过程与性质1类似，故省略详细证明过程。证毕。

性质3表明，考虑消费者偏好及消费者公平关切的双渠道情形中，新品及再制品的零售价格，零售商的利润均是公平关切系数的减函数。与消费者公平中性的情形不同，随着消费者公平关切系数的增大，零售商为了降低消费者的不公平感受，需同时降低新品及再制品的零售价格，维持产品销售数量不变，而由于新品及再制品的批发价格不变，故零售商销售产品的单位利润降低，其利润减小，由于消费者仅关注零售商与自身收益的差异，制造商及回收商的利润不受消费者公平关切程度的影响。

其中λ1=kb(c+6δ-s)(b-A)-(b2-Ab)2-12k2δ2/kb(3c+10δ-3s)(b-A)+2(b2-Ab)2+20k2δ2。

证明证明过程与性质1类似，故省略详细证明过程。证毕。

性质4表明，考虑消费者偏好及消费者公平关切的双渠道情形中，最优决策关于消费者对再制品接受程度的变化规律与消费者公平中性的双渠道情形类似。当消费者对再制品的偏好提高时，零售商通过提升新品的零售价格，使得新品的市场需求降低，以此提高废旧产品的回收率，并增加再制品的市场需求，增大其再制造部分的利润。而再制品的零售价格的增减，需视消费者公平关切系数而定，当消费者对不公平交易的厌恶程度大于一定阈值时，消费者将转向更具有价格优势的再制品，此时再制品价格与消费者对其接受程度成正比，零售商将提高再制品价格获得更高的利润。

3 均衡结果分析

命题1表明，当制造商仅生产新品时，即市场中仅存在新品渠道，消费者公平关切与否不会影响新品的批发价格、市场需求及制造商的利润；而消费者公平关切行为会使得产品的零售价格降低，零售商的利润减少。命题1揭示出，当市场中的消费者对与其交易的零售商存在公平关切意识时，这种公平意识会导致产品的零售价格降低，这对消费者来说是有利的；同时，零售商的利润会降低，消费者的公平意识会损害零售商的利益；而制造商的利润不受消费者公平关切行为影响。零售商为了提升自身的利润，需降低消费者对不公平交易的厌恶情绪，如提升产品服务质量等方式。

证明证明过程与命题1类似，故省略详细证明过程。证毕。

命题2表明，当制造商生产新品与再制品时，即市场中存在新品及再制品双渠道，消费者公平关切与否，废旧产品的回收率、新品及再制品的批发价格与市场需求、制造商的利润及第三方的利润不变；而新品及再制品的零售价格会降低，零售商的利润会减小。同单渠道情形类似，消费者公平关切行为并不会对具有双渠道的制造商决策产生影响，仅会影响零售商的最优决策，当产品需求不变时，新品及再制品的零售价格降低，零售商利润相应减少。

其中

证明证明过程与命题1类似，故省略详细证明过程。证毕。

命题3表明，消费者公平中性下，与单渠道相比，双渠道中，为了促使消费者购买再制品，制造商将提高新品的批发价格，使得新品的零售价格增加，则新品的市场需求降低，而制造商及零售商的利润是否增加，需视消费者对再制品偏好程度而定。

证明证明过程与命题1类似，故省略详细证明过程。证毕。

命题4表明，消费者公平关切下，与仅有新品的单渠道相比，具有新品及再制品的双渠道中，由于受到消费者公平关切行为的影响，制造商与零售商需分别降低批发价格及零售价格，同时由于再制品加入渠道，使得新品的市场需求降低，而制造商及零售商的利润是否增加，需视消费者对再制品的接受程度及消费者的公平关切系数而定。

命题5表明，消费者公平中性及消费者公平关切下，单渠道及双渠道下制造商的利润差是相等的。这表明，制造商的利润变化不受消费者是否公平关切的行为影响，而只是由于再制品加入渠道，造成的制造商的利润的变化。从另一个层面说明，消费者的公平关切行为不会影响制造商的利润。

4 数值分析

本章通过数值算例验证本文主要结论。假设文中的参数取值为c=0.8，s=0.4，b=0.35，A=0.1，k=0.24。

4.1 主要参数对最优决策的影响

假定λ=0.8，根据前文假设，此时δ∈(0.5，0.6)，首先对4种情形下，消费者对再制品的接受程度对最优决策的影响进行仿真，结果如表1所示。

表1 消费者对再制品的接受程度对最优决策的影响

假定δ=0.55，分析4种情形下消费者公平关切系数对最优决策的影响，仿真结果如表2所示。

表2 消费者公平关切系数对最优决策的影响

续表2

由表1与表2可知：

(1)在考虑消费者偏好的双渠道情形下，随着消费者对再制品接受程度的提高，废旧产品的回收率增加、新品及再制品的零售价格提高(由性质4可知，此时λ>-0.59)，新品的市场需求降低，但再制品的市场需求增大，可知，消费者环保意识的提高，有利于促进循环经济的发展，但由于产品市场价格的提升，损害了消费者的利益，企业可以通过广告或“可循环”标识等措施，增强消费者的环保意识，同时应考虑增加售后服务或者延长质保等补偿机制，验证了文中性质2及性质4中的部分结论。

(2)在考虑消费者公平关切情形下，随着公平关切系数的提高，新品及再制品的零售价格都是降低的，即消费者对不公平交易的厌恶程度越大，也易迫使零售商降低其产品的零售价格。

(3)无论是单渠道还是双渠道情形，相比于消费者公平关切，消费者公平中性下，新品及再制品的市场价格总是更高的，说明消费者的公平心理有利于零售商做出利于其的定价决策，验证了文中命题1及命题2中的部分结论。

(4)无论是消费者公平中性还是消费者公平关切情形，相比于单渠道，双渠道下新品的批发价格与零售价格都更高，新品的市场需求更低，表明制造商希望通过提升新品零售价格的策略，提高再制品的销量，增大由再制造带来的利润，验证了文中命题3及命题4中的部分结论。

4.2 主要参数对企业及闭环供应链利润的影响

在前文假设下，分别分析4种情形下，消费者对再制品的接受程度及消费者对不公平交易的厌恶程度对企业及闭环供应链利润的影响，结果如图1～图4所示。

由图1与图2可知，在双渠道情形下：

(1)制造商及零售商的利润随着消费者对再制品接受程度的提高而增加。可知，由于制造商投资回收再制造，零售商获利，即存在“搭便车”现象，降低了制造商再制造的动力，应考虑相应的协调机制，如成本共担契约等鼓励制造商实施再制造。

(2)相比于消费者公平关切，消费者公平中性情形下，零售商的利润更大，可知，消费者的公平关切行为会降低离其更近的零售商的利润，而制造商和回收商的利润不受其影响。

(3)由命题3及命题4可知，当δ∈(0，0.6)时，双渠道下闭环供应链的利润总是高于单渠道下闭环供应链的利润，故制造商再制造对闭环供应链整体是有益的，同时也可实现资源的循环利用，提升企业的“绿色形象”。

(4)在4种情形下，考虑消费者偏好及消费者公平中性的双渠道情形下闭环供应链的利润是最大的，而消费者公平关切的单渠道下其利润最小，此时对闭环供应链而言，制造商实施再制造是最优策略，而对制造商而言，需要激励机制促使其投资回收再制造。

由图3与图4可知，在消费者公平关切下：

(1)随着消费者对不公平交易厌恶程度的提高，零售商的利润降低，制造商与回收商的利润不变，因此，零售商需通过提升服务等形式，降低消费者在交易过程中的不公平感受。

(2)无论是单渠道还是双渠道，相比于消费者公平中性情形，消费者公平关切下闭环供应链的利润总是更低的。基于此，虽然制造商的利润不受消费者公平关切的影响，但由于零售商利润的降低，闭环供应链的总利润是降低的，故其成员应共同努力，如增加售后服务，延长质保，针对不同类型的客户采取定制化服务等，降低消费者对不公平交易的厌恶感受，实现整体利益的最优，而闭环供应链内可以考虑收益共享契约等，促进其成员实施。其他共性结论，与上文相似，不再赘述。

5 结束语

本文以一个制造商、一个零售商及一个第三方回收商构成的闭环供应链为研究对象，分别建立了消费者公平中性的单渠道情形、考虑消费者偏好及消费者公平关切的单渠道情形、考虑消费者偏好及消费者公平中性双渠道情形以及消费者偏好及消费者公平关切双渠道情形下的闭环供应链决策模型，分析了不同情形下其成员的最优决策，探讨了消费者对再制品的接受程度以及消费者公平关切系数对企业决策及利润的影响。

研究发现：

(1)消费者公平关切下，无论单渠道还是双渠道，随着消费者公平关切系数的提高，产品(包括新品及再制品)的零售价格总是降低的，且零售商的利润随之减少，制造商与回收商的最优决策及利润不受其影响。

(2)双渠道下，无论消费者公平中性还是公平关切，随着消费者对再制品偏好的提高，废旧产品的回收率增大，产品的零售价格提高，新品的市场需求减小，再制品的市场需求增加，故消费者环保意识的提高有利于资源的循环利用。

(3)无论单渠道还是双渠道，与消费者公平中性相比，消费者公平关切行为使得产品零售价格及零售商利润降低，零售商应关注消费者的公平关切心理，通过提升服务等方式，降低消费者不公平感受。

(4)在一定条件下，零售商会通过制造商投资再制造而获益，存在“搭便车”现象，需考虑闭环供应链内的协调机制。

(5)无论消费者是公平中性还是公平关切，与单渠道相比，双渠道下的新品批发价格及零售价格更高，新品的市场需求更低，而制造商及零售商利润的增减，以及制造商的渠道选择需视消费者对再制品的接受程度及消费者公平关切程度而定。

本文只涉及了消费者的公平关切行为，并未考虑企业及消费者均具有公平关切行为下的闭环供应链决策问题，未来将在此方面开展研究。