考虑客户期望的设备供应商绿色设计决策研究

摘 要： 在供应链节能减排方面，除了原材料零部件的绿色化，设备的绿色升级也能极大地实现这一目标，但在企业绿色实践中，存在设备供应商不愿主动与下游客户沟通绿色需求的情况。主要原因是设备供应商担心下游客户提出过高的绿色需求，自身无法满足这种客户期望，会影响将来的议价能力。研究模型引入了一个惩罚函数以及相应的边界条件，结果表明惩罚对设备供应商绿色设计水平有3种作用——促进、阻碍、无影响，并提出相应的管理建议。

关键词： 信息共享；设备供应商；绿色设计；客户期望

中图分类号： F 27

文献标志码： A

Research on Green Design Decisions of Equipment Suppliers Considering Customer Expectations

Abstract： In the supply chain energy saving and emission reduction， in addition to the greening of raw materials and parts， the green upgrade of equipment can also greatly achieve this goal. However， in corporate green practices， there are situations in which equipment suppliers are unwilling to actively communicate green demands with downstream customers. The main reason is that equipment suppliers are worried that downstream customers will put forward excessive green demand， and cannot meet such customer expectations by themselves， which will affect their future bargaining power. The research model introduces a penalty function， and the results show that the penalty has three effects on the equipment supplier′s green design level： promotion， hindrance， no impact， and corresponding boundary conditions， and proposes corresponding management suggestions.

Key words： information sharing; equipment suppliers; green design; customer expectations

0 引言

在参与某企业制定行业内绿色成型机评价标准的过程中，发现企业并不愿与下游轮胎企业主动沟通绿色成型机的功能需求，原因是担心轮胎企业会提出很多自身无法满足的功能要求，降低客户对新研发的绿色成型机的评价，所以选择不与下游客户进行产品功能需求信息的共享。这与现有的研究成果相矛盾，许多学者已经从各个角度论证了信息共享能提高供应链的效率。如Lee等（2000）研究了由一个制造商和一个销售商构成的两层供应链系统，发现只共享市场需求信息，就可以大幅减少制造商的平均库存和运营成本，降低牛鞭效应。Chen等（2000）证明了共享需求信息可以有效地减少牛鞭效应。Iyer等（2000）研究发现共享促销信息可以提升制造商利润。Xu等（2001）比较了制造商与销售商在无信息共享和有信息共享情况下双方订单的波动与安全库存的变化，解析分析和数值仿真都说明了信息共享是有价值的。Kwon等（2004）发现供应链伙伴间信息共享可以减少不确定性行为。叶飞等（2009）将供应链信息共享划分为3个维度：作业信息、财务信息与策略信息。作业信息主要指供应链伙伴间分享订单处理信息、库存数量、生产排产、生产能力规划与订单预测等方面的信息;财务信息主要指供应链伙伴间共享销售成本与利润等方面信息;策略信息主要是指供应链伙伴间分享公司较高层级的管理或市场信息， 如产品计划、供需计划、促销计划等信息。但是在企业管理实践中，却出现了对信息共享不积极的现象。通过分析发现，之前的研究中，信息共享大多是库存、市场需求、促销等，对产品功能的信息共享几乎没有研究；企业在实践中的不积极，是因为产品功能的信息共享，会使下游客户对产品形成客户期望，未能满足的客户期望会降低客户的评价，影响产品的议价能力。

绿色设计也称生态设计，是指在产品全生命周期（原材料零部件生产、运输、使用、废弃后处理）中考虑对环境的影响，深入分析各个阶段的资源消耗、生态环境、人体健康因素。Zhu等（2005年）提出了企业开展绿色供应链管理的五类实践，即绿色采购、生态设计、内部环境管理、与客户的环境合作、末端处理。朱庆华等（2004年）在《工业生态设计》一书中指出，产品是否好用，80%取决于设计阶段。绿色设计作为绿色供应链的重要一环，要考虑产品全生命周期，更需要企业与上游供应商以及下游客户沟通与合作。

1 设备供应商与下游制造商绿色设计博弈模型

本文建立了一个上游设备供应商和一个下游制造商的博弈模型。设备供应商对自身设备发起绿色设计，决策变量为绿色设计水平，可以选择是否与下游制造商进行产品功能的信息共享。如果选择进行信息共享，则可以扩大绿色设计水平的可行域，但是会产生相应的客户期望，未满足的期望有惩罚成本；如果选择不进行信息共享，则绿色设计水平的可行域缩小，但不会产生客户期望。下游制造商购买上游的设备用来生产自身产品，直接面对终端消费市场，决策变量为终端产品的销售价格。

假设1：设备供应商进行绿色设计后，可以帮助下游制造商节能减排。

假设2：设备供应商进行绿色设计后，单位设备的生产效率不变。

假设3：下游制造商掌握设备的所有绿色设计信息。

假设4：下游制造商先决策产品价格，上游设备供应商再决策绿色研发水平。

研究使用的模型符号如表1：

1.1 NI模式：设备供应商不与下游制造商进行信息共享

上游设备供应商与下游制造商的利润函数分别为：

本文的决策顺序为：下游制造商先决策产品价格pNI，上游设备供应商再决策绿色设计水平vNI。采用逆序求解法。

代入式（2）得

则πNIM关于pNI是凹函数。

当vNI0≤v1时，v*NI=vNI0

代入式（2），

1.2 IP模式：设备供应商与下游制造商进行信息共享，且未满足客户期望有惩罚成本

本文的决策顺序为：下游制造商先决策产品价格pIP，上游设备供应商再决策绿色设计水平vIP。采用逆序求解法。

代入式（4）得

1.3 I模式：设备供应商与下游制造商进行信息共享，且未满足客户期望无惩罚成本

求解过程和结论与2.1类似，

1.4 模型分析

结论1 vNI1<vIP1。

证明：

结论2 当vNI0∈［0，vNI1］，vI0∈［0，vNI1］时，如果Max πIPS<Max πNIS，则设备供应商不会选择IP模式，且I模式的绿色设计水平高于NI模式；如果Max πNIS<Max πIPS，则设备供应商会选择IP模式，且IP模式和I模式的绿色设计水平相同，均高于NI模式。

证明：此时v*I=vI0，v*IP=vI0，v*NI=vNI0，所以v*NI≤v*I=v*IP，I模式和IP模式下的绿色设计水平相同，都高于NI模式。如果Max πIPS<Max πNIS，设备供应商不会选择IP模式；如果Max πNIS<Max πIPS，虽然IP模式有惩罚成本，但是信息沟通会使设备供应商的利润增加，所以设备供应商会选择IP模式。

结论3 当vNI0∈［0，vNI1］，vI0∈［vNI1，vIP1］时，如果Max πIPS<Max πNIS，则设备供应商不会选择IP模式，且I模式的绿色设计水平高于NI模式；如果Max πNIS<Max πIPS，则设备供应商会选择IP模式，且IP模式的绿色设计水平高于I模式。

证明：此时v*I=vNI1，v*IP=vI0，v*NI=vNI0，所以v*NI<v*I<v*IP，在绿色设计水平上，IP模式最高，其次I模式和NI模式。如果Max πIPS<Max πNIS，设备供应商不会选择IP模式；如果Max πNIS<Max πIPS，设备供应商会选择IP模式。

结论4 当vNI0∈［0，vNI1］，vI0∈［vIP1，+∞］时，结论同结论3。

证明：此时v*I=vNI1，v*IP=vIP1，v*NI=vNI0，所以v*NI<v*I<v*IP。其他同结论3中证明。

结论5 当vNI0∈［vNI1，vIP1］，vI0∈［vNI1，vIP1］时，设备供应商不会选择IP模式，且I模式的绿色设计水平高于NI模式。

证明：此时v*I=vNI1，v*IP=vI0，v*NI=vNI1，所以v*NI=v*I<v*IP，在绿色设计水平上，IP模式最高，I模式和NI模式相同。但是，Max πIPS<Max πNIS=Max πIS，设备供应商不会选择IP模式。

结论6 当vNI0∈［vNI1，vIP1］，vI0∈［vIP1，+∞］时，结论同结论4。

证明：此时v*I=vNI1，v*IP=vIP1，v*NI=vNI1，所以v*NI=v*I<v*IP。其他同结论4中证明。

结论7 当vNI0∈［vIP1，+∞］，vI0∈［vIP1，+∞］时，结论同结论4

证明：此时v*I=vNI1，v*IP=vI0，v*NI=vNI1，所以v*NI=v*I<v*IP。其他同结论4中证明。

结论汇总见表2。

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