1.2 国内外研究现状分析

在我国,随着电器电子产品生产量和消费量的高速增长,废弃废旧电器电子产品数量也呈逐年上升的趋势,电器电子产品闭环供应链成为近年来企业和学术界关注的热点课题。查阅目前的相关研究,发现国内外的学者已经进行了许多研究,一些优秀而全面的综述性论文可参考Souza[16]、Govindan等[17]、邱若臻和黄小原[18]及徐家旺等[19]。通过对相关文献的查阅和整理,本节依据本书研究的侧重点,对与本研究相关的文献进行回顾。首先是针对闭环供应链的研究综述,主要关于回收渠道、产品定价及利润协调等问题。然后是针对复杂环境的研究,主要涉及信息非对称、竞争情形、供需不确定及政府规制等角度的分析。最后是关于合作博弈的研究文献,简单综述合作博弈的解及方法在供应链中的应用情况。下面将从这些方面对国内外研究现状进行综述。

1.2.1 闭环供应链决策与协调研究文献回顾

供应链上的逆向和正向是相互影响的,特别是在再制造闭环供应链中,例如,可以利用回收产品的零部件或者再生材料生产新产品,达到节约成本的目的[20]。所以,越来越多的研究从仅关注产品的逆向供应链转移到对整个闭环供应链的研究,从而能够获得更大的经济或社会价值[21]

由于闭环供应链的复杂性,从单纯的考虑逆向物流网络、逆向供应链,到整体考虑正向渠道和逆向渠道相结合,从产品的回收处理,到产品制造、销售及再制造的整个流程,都是闭环供应链管理研究的范围。下面主要从网络优化、渠道选择、协调定价等方面对闭环供应链进行综述。

(1)闭环供应链网络设计

越来越多的电子产品企业意识到,单独考虑正向供应链网络的设计或者逆向供应链网络的设计,对整个系统来说均不会达到最优,因为它们两者实际上是相互影响的,所以需要综合考虑正向和逆向,即进行闭环供应链的网络设计,这样才能够实现真正的最优[22]

Fleischman等[23]针对正向和逆向相结合的闭环网络系统,设计了一种混合整数规划模型。在Fleischman等[23]研究的基础上,Salema等[24]扩展到需求不确定情形,同时利用随机混合整数规划求解多阶段闭环供应链网络模型。Yang等[25]使用变分不等式理论讨论了闭环供应链网络的均衡设计问题。杨玉香等[26]提出了考虑参与者社会责任的闭环供应链设计的协调机制。Qiang等[27]在由制造商负责产品回收的闭环供应链网络设计模型中同时考虑竞争和不确定分销渠道对网络模型的影响,并设计算法进行了优化求解。孙嘉轶等[28]针对由多零售商回收的多期闭环供应链模型,讨论了市场规划对系统利润和网络均衡的影响。Qiang等[29]针对由制造商和消费者构成的两周期闭环供应链网络,分析了再制品和新制品之间差异定价的问题。吴长莉等[30]更进一步地利用变分不等式理论分析了电子信息制造产业中的闭环供应链网络均衡问题,确定了制造商成本支付的上限,为相关政策的制定提供参考。Hasani等[31]综合考虑距离、税收、关税等多影响因素,分析了医疗设备的闭环供应链的网络设计问题。孙浩等[32]在制造商回收的多期闭环供应链均衡模型中,考虑了政府补贴及环保约束,利用变分不等式理论描述了闭环供应链中成员的最优行为和均衡条件。这些都为本书研究政府规制提供了理论支持。

(2)闭环供应链回收渠道决策

上面的研究所探讨的问题,多数是在集中式供应链架构下。但是,现实社会中,闭环供应链是一个由制造商、销售商、回收商、处理商及供应商等组成的复杂组织结构,各成员都是独立的经济体,存在不同的利益偏好,成员之间会产生影响,所以,需要详细地对分散式闭环供应链中各节点企业的最优定价决策及系统利润进行分析。同时,在以上分析的实际案例中,存在不同的回收渠道,不仅制造商进行产品的回收,接近消费者的销售商也会参与回收,同时还存在许多专门从事产品回收处理的第三方回收处理企业,产品的回收过程可以由不同的企业开展,同时不同的企业之间也可以合作进行回收[33]。此时,闭环供应链中的企业该如何决策?例如,如何确定生产量、产品如何定价、如何确定回收量、如何实现利润最大化、选择何种回收渠道等。

在2004年,Savaskan等[34]Management Science上发表了关于闭环供应链中制造商回收渠道选择问题的文章,开启了闭环供应链定量研究的又一次高潮,详细地从回收渠道选择的角度对闭环供应链进行了定量研究,根据回收渠道的不同,讨论第三方、销售商及制造商分别回收的模式,细致分析了三种不同的回收模式;并设计了回收契约,将销售商回收下系统利润协调到集中决策水平,从而达到整个系统的最优。紧接着,Savaskan和Van[35]在Savaskan[34]文中的模型上面,考虑销售商的竞争程度对供应链中回收渠道选择的影响:当销售商之间的竞争不是很激烈时,制造商将选择销售商回收,当销售商之间的竞争很激烈时,制造商将选择直接回收。

Savaskan等[34]、Savaskan和Wassenhove[35]提供了一种全新的框架来研究闭环供应链的回收渠道问题,其主要利用非合作博弈理论,比较分析不同渠道的定价决策、回收效率和成员系统利润,讨论选择何种回收模型的问题,其研究架构给后来的相关研究提供了非常经典的结构,后来的许多学者在此基础上,对模型进行扩展或者放松假设的条件限制,进行更进一步的研究。

在许多国家,制造商通过合作构建PRO,集体负责回收处理废电器电子产品。Spicer和Johnson[36]结合实际问题,针对不同类型的产品,讨论了制造商、制造商联盟及第三方分别参与回收的方式进行了比较分析,指出外包第三方回收是体现生产者延伸制最有效的方法,鼓励制造商与第三方合作。Nagurney和Toyasaki[37]构建了由制造企业、回收企业、处理企业和需求市场构成的四层闭环供应链系统,基于变分不等式理论,对供应链网络中参与者的决策策略和实现均衡的前提进行了研究。黄祖庆和达庆利[38]、黄祖庆等[39]对比分析了销售商负责回收和第三方负责回收的闭环供应链的系统效率。Wu和Baron[40]简单讨论了需求不确定环境下的供应链间的博弈行为,针对需求的不确定,分析供应链上的企业如何生产与定价。针对再制品和新产品存在的差异,王文宾和达庆利[41]讨论了销售商回收和第三方回收下闭环供应链的最优决策,发现第三方回收下的再制品和新产品的价格高于销售商回收下产品的价格。易余胤和袁江[42]将单个成员进行回收的闭环供应链系统扩展到制造商和销售商同时混合回收的闭环供应链系统。更进一步地,易余胤和袁江[43]在易余胤和袁江[42]的基础上,分析了闭环供应链中销售和回收同时存在竞争的博弈模型,具体分析了制造商和销售商不仅在回收市场上进行竞争,同时也在销售市场上进行竞争,从而形成正向和逆向渠道同时进行竞争的情形。Huang等[44]重点考虑当闭环供应链中有第三方加入产品回收,在逆向渠道上与销售商竞争的模型,研究发现,当逆向渠道竞争较大时,销售商回收有利,反之,第三方和零售商同时回收更加有利。林杰和曹凯[45]更进一步分析了市场力量结构对正向和逆向同时竞争的闭环供应链的影响。

Jiang等[46]研究了供应链双渠道竞争回收情况下制造商回收时的价格策略问题。Hong和Yeh[47]在Savaskan等[35]文献的基础上提出了一种零售商收集模式,即零售商收集报废的产品,由第三方公司来处理废旧废弃产品;以及非零售商收集模式,即第三方公司由制造商收集工作分包,通过比较分析得出了零售商回收是最优回收模式。Lozano等[48]分析了合作对供应链中成本的影响,并利用合作博弈解方法对合作成本进行了分配。本书更加深入地研究了合作对闭环供应链系统利润的影响。郑克俊[49]针对零售商回收的闭环供应链,讨论了新产品和再制品间存在价格差异时系统成员的系统利润和定价策略。Huang等[50]讨论突发事件干扰生产成本对双渠道供应链的影响,分析了集中和分散决策中双渠道供应链的生产及定价问题。Wei和Zhao[51]利用博弈理论和模糊理论,探讨了成本模糊对供应链中逆向渠道的影响。熊中楷和梁晓萍[52]在Savaskan等[34]的基础上,考虑消费者的环保意识对回收渠道效率的影响,环保意识的提高有利于闭环供应链,应鼓励提高消费环保意识。在制造商负责回收渠道的闭环供应链中,牟宗玉等[53]考虑突发情况对新产品和再制品生产成本发生扰动的影响,发现成本信息的变化对供应链产生较大影响。韩小花等[54]通过实验室实验对闭环供应链中不同回收渠道模型的定价决策进行了分析,发现完全理性定价模型的结果与实际决策结果存在较大差异,在分析问题时,需要结合实际情形考虑。

(3)闭环供应链契约协调机制

在闭环供应链的研究中,由于节点企业都是独立的经济个体,各自利益偏好不一致将导致系统效率的低下。鉴于此,许多研究者设计不同的契约来使分散式供应链的效率尽量达到或者接近集中式的效率,如Moinzadeh和Ingene[55]、Padmanabhan[56]、Cachon[57]、Giannoccaro等[58]。由于闭环供应链由正向供应链与逆向供应链构成,所以闭环供应链视角下的协调将会更加复杂。

Savaskan等[34]运用了两部收费契约以集中决策为标准对零售商回收闭环供应链进行协调。王玉燕等[59]设计了利润分享机制对闭环供应链的集中利润进行了合理划分。Karakayali等[60]利用两部定价契约对第三方回收的闭环供应链进行了协调分析。郭亚军等[61]在传统的两方收入分享契约的基础上,针对第三方回收的闭环供应链提出了三方协调的收入—费用分享契约,对三方闭环供应链系统进行协调。Wei等[62]应用模糊理论分析了第三方负责废弃产品回收的闭环供应链中节点企业最优决策,提出收益费用共享契约来协调闭环供应链系统。王文宾等[63]运用两部定价契约对不同渠道结构下闭环供应链进行了研究。Kaya和Kahraman[64]分析了制造商对回收商的激励和最优生产决策问题,分析了单独再制造、再制造产品和新产品完全替代或部分替代三种情况下的供应链系统,并利用转移支付理论,构建线性合同对不同供应链系统进行协调。易余胤和袁江[43]设计了两部定价机制来实现销售和回收渠道上同时存在竞争的闭环供应链的博弈问题。Zhang等[65]研究了在突发事件干扰需求的单制造商和两销售商构成的供应链系统中,应用收益共享契约进行协调的问题。王玉燕[66]分析了突发事件下的闭环供应链的生产调整策略,并应用数量折扣契约对此供应链进行协调。Yoo等[67]针对闭环供应链中销售商的三个常用的供应合同,即批发价格合同、回购合同和数量折扣合同,进行对比分析,探讨不同的协调合同对零售定价和退货的影响,为实践提供指导。胡强等[68]以我国废弃产品的回收处理活动为背景,设计了回收处理企业与政府之间的激励契约。曹晓刚等[69]使用收益—费用契约对第三方回收再制造的闭环供应链进行协调。Giovanni[70]利用收益共享契约考虑制造商和销售商组成的闭环供应链的绿色广告投资中的合作协同问题。牟宗玉等[53]针对由单制造商和销售商组成的制造商回收闭环供应链,利用改进的数量折扣契约对突发事件干扰生产成本的风险实现闭环供应链的协调。曹晓刚和闻卉[71]运用费用共享契约对随机需求情形下销售商竞争的闭环供应链进行协调。

以上对闭环供应链的网络设计、回收渠道选择及契约协调进行了简要综述,分析了不同闭环供应链结构中的定价决策和系统利润,采用不同的契约对供应链进行协调达到集中决策的目标。但现实社会中面对的是复杂的社会环境,例如政府规制、信息非对称、供应链中节点企业之间的竞争及市场需求或回收量的不确定等,这些因素均对供应链产生极大影响。因此,复杂环境下的闭环供应链的问题需要进一步研究讨论。

1.2.2 不同情形下闭环供应链决策研究文献回顾

由于社会环境和闭环供应链本身的复杂性,复杂的环境将对整个闭环供应链从产品制造、销售、回收处理到再制造整个流程产生影响,特别是对闭环供应链中成员的定价决策和利润收益产生影响。下面主要从信息非对称、竞争情形、供需不确定及政府规制对闭环供应链决策的影响进行综述。

(1)信息非对称对闭环供应链决策的影响研究

由于知识垄断、行业壁垒或利益冲突,企业成员之间的信息非对称在闭环供应链中普遍存在,而早期闭环供应链协调研究更倾向于信息对称,其实信息非对称的情形往往比对称信息下具有更强的现实意义,并且信息非对称也是引起闭环供应链效率降低的重要原因之一,所以越来越多的研究关注到信息非对称闭环供应链。

Yue和Liu[72]、Mukhopadhyay等[73]针对闭环供应链中需求信息非对称的情形,建立需求预测信息分享模型,分析了促进供应链合作成员信息共享的条件和利润补偿机制,发现合作能够有效避免信息非对称给供应链带来的低效率,合作能够给企业带来双赢。Lau等[74]研究了成本信息非对称条件下,两级闭环供应链博弈模型中的定价策略和利润决策,利用契约促进供应链中的信息共享,达到供应链的协调。熊中楷和张洪艳[75]针对单制造商和销售商构成的闭环供应链系统,讨论了销售商拥有私人的回收成本信息情形下,销售商一般会谎报其信息,分析了谎报行为对供应链的影响。聂佳佳和熊中楷[76]探讨了闭环供应链系统中,节点企业拥有私人成本信息时,为了追求自身利润的最大化往往会夸大自己的成本,分析了企业虚报行为对供应链上节点企业及系统效益的影响。高鹏等[77]利用非合作博弈理论研究了再制造成本信息非对称情形下销售商主导的闭环供应链系统,发现非对称信息情形下对制造商有利,利用协调机制对非对称信息下的供应链进行协调。王新辉等[78]对销售商和制造商均存在成本信息非对称的供应链引入AGV(Aspremont和Gérard-Varet[79])机制进行研究,以集中决策为基准,从而对真实信息进行揭示并实现供应链系统的协调。吴忠和等[80]分析了销售成本信息非对称对制造商和销售商组成的闭环供应链的影响,并利用契约完美实现了信息的共享。Zhang等[81]研究了销售商的回收努力成本信息为其私人信息时,制造商和销售商之间的合同设计问题。胡强等[68]对制造商和销售商组成的闭环供应链系统中销售价格信息非对称进行了研究,发现销售商的零售价格的信息不确定性程度越高,对销售商的最优订购量和成员系统利润的影响越大。Wei等[82]考虑制造成本、再制造成本、市场规模、回收规模等信息存在不对称,分析了信息对称和信息非对称下制造商和销售商构成的闭环供应链系统。

分析以上文献发现,信息非对称将会降低供应链的系统效率,需要采取不同的契约对供应链进行协调,从而达到信息共享和集中最优的目标。本书着重强调通过企业间的合作,考虑多级闭环供应链中的成本信息非对称情形,利用利益进行诱导,不仅避免拥有私人成本信息的节点企业虚报成本,同时避免子联盟利用成本信息优势对抗大联盟,保证整个闭环供应链效益的最大化。

(2)竞争对闭环供应链决策的影响研究

闭环供应链管理是一种集成的管理模式,它通过对节点企业的协调来达到提升整体绩效的目的。面对竞争日益加剧的全球市场,为了追逐更多的利益,处于同一层级的企业可能会同时参与到闭环供应链系统,企业间面临的竞争形式也将越来越复杂多变。

Savaskan和Van[35]在由制造商和销售商构成的闭环供应链中,考虑了销售商之间的竞争,发现回收模式的选择在一定程度上受到销售商间竞争程度的影响,竞争激烈时,制造商选择直接回收,竞争不激烈时则必然选择销售商间接回收。Gurnani等[83][84]分析了供应链上的合作竞争对产品价格和投资决策的影响,讨论重点偏向于正向供应链上的合作竞争,而忽略了逆向供应链上的合作竞争情形,本书的研究更加全面详细,同时更加注重合作利润的分配。韩小花和薛声家[85]、黄永等[86]应用非合作博弈论对制造商竞争环境下的闭环供应链回收渠道进行了研究,分析了竞争程度对回收方式的影响,并研究了竞争情形下的闭环供应链的定价和生产策略;更多地关注两级闭环供应链,同时将回收处理的功能直接纳入制造商或者销售商中,但现实社会中更多的是专业的企业参与到闭环供应链中进行回收处理。Wei和Zhao[87]、林欣怡等[88]建立了销售商竞争的闭环供应链博弈模型,应用非合作博弈研究了不同回收渠道的选择问题,包括制造商领导、销售商领导、制造商和销售商纳什均衡,比较了不同市场力量结构下的回收率、批发价、零售价、渠道成员利润、渠道总利润,最后探讨了闭环供应链的协调机制。李响和李勇建[89]分析了多个再制造商在同一回收市场的回收价格竞争问题。易余胤和袁江[42]考察了销售渠道和回收渠道同时存在竞争情形下闭环供应链的博弈问题,制造商不仅直接进行产品的销售,还直接对废旧产品进行回收,同时零售商也回收产品,因而形成了制造商和零售商同时在正向和逆向渠道进行竞争的情形。公彦德等[90]运用博弈论讨论供应链之间的竞争,分析了制造商和销售商分别主导的模式,着重讨论了不同主导模式中批发价和回收补贴之间的关系。

王旭等[91]使用收益费用共享契约对制造商和竞争的销售商构成的闭环供应链系统在突发事件下的决策进行分析。公彦德和达庆利[92]针对制造商和竞争的销售商构建的闭环供应链系统,对制造商回收和销售商回收的适用情况进行了对比分析。林杰和曹凯[45]在销售渠道和回收渠道内存在竞争的第三方回收的闭环供应链系统中,对比制造商领导和销售商领导的市场力量结构,发现制造商主导的市场下各种价格均较低。Deng和Liu[93]讨论了在销售商竞争的闭环供应链中,市场规模和替代系数对制造商的影响,为制造商回收渠道的选择提供指导。史成东等[94]构建了第三方回收竞争的闭环供应链模型,发现回收竞争不会影响到正向供应链。周林荣和唐飞[95]对销售商竞争情形下的三种回收模型进行了分析,发现从资源消耗、系统利润考虑制造商直接回收的模型最优。Jena和Sarmah等[96]分析了销售商负责回收情形下制造商竞争的闭环供应链系统,并利用加权Shapley值对合作产生的剩余利润进行共享;这与本书的思想类似,但是本书考虑更加普遍的情形,而且考虑的分配方法更多。曹晓刚和闻卉[71]讨论了竞争的销售商和制造商组成的闭环供应链系统的定价与协调问题,并利用收入费用共享契约对供应链进行协调,以使其接近集中决策的效率。

上面的文献中体现出闭环供应链中存在各种竞争,不论是供应链内部的竞争,还是供应链间的竞争,竞争的环境越复杂,闭环供应链中涉及的节点企业越多;供应链内部的关系越复杂,越需要分析节点企业间的合作关系对供应链的影响。本书将在第5章更加详细地讨论销售商竞争和回收处理商竞争对闭环供应链中合作关系的影响。

(3)供需不确定对闭环供应链决策的影响研究

国内学者对确定市场条件下闭环供应链定价协调问题进行了许多研究,但现实中往往面对的是供需不确定问题,并且供需不确定对供应链企业成员决策的影响更大。

Cachon和Fisher[97]、Banker和Hansen[98]、Zhu和Thonemann[99]、Salema等[24]、Wu和Baron[40]、徐晓燕和吴三平[100]、张克勇和周国华[101]等讨论了需求量不确定环境下的供应链系统结构,通过建立不同的供应链模型,探讨了需求的随机扰动对供应链系统各方定价的影响,并与确定需求下的供应链模型进行对比分析,但没有考虑现在政府的相关政策对需求不确定的闭环供应链的影响。

Bhattacharya等[102]、郭亚军等[103]、刘诚等[104]、晏妮娜等[105]在随机市场需求下,建立了多阶段闭环供应链模型,对节点企业的决策策略进行了讨论,而且讨论了各种契约(收益费用共享契约、数量折扣、批发价格契约、回购契约、二部定价契约等)来协调供应链,讨论了整个闭环供应链系统网络均衡的条件,在多阶段闭环供应链决策过程中,需要考虑企业间合作关系对供应链的影响。聂佳佳和熊中楷[106]研究了在市场需求不确定时,信息分享对闭环供应链的影响,建立了集中式回收模式下信息分享模型,以及销售商不分享和分享信息下制造商负责回收的闭环供应链模型。信息的分享可以看成是一种合作,那么闭环供应链上的其他节点企业之间是否也可以进行合作、合作对闭环供应链中的企业将产生什么影响,这些将是本书将进一步研究的内容。

Amaro和Barbosa[107]、Ferrer和Swaminathan[108]、易余胤和陈月霄[109]等研究了供需不确定需求情况下废旧产品回收渠道的选择问题,利用博弈论分析不同回收渠道对闭环供应链模型的影响;注重企业自己回收,而不是从企业间建立战略联盟进行合作的角度分析闭环供应链。

孙浩和达庆利[110]分析了需求不确定的制造商和销售商构成的二级闭环供应链中的广告合作决策模型,发现合作能够提升供应链的渠道效率,而且各决策变量也与广告费用分摊率相关,体现出了合作对供应链的重大影响。罗慧凌[111]在Savaskan[34]的基础上,分析了需求不确定对各种回收渠道的影响,得到当回收规模投资发生变化时,制造商的回收渠道将从销售商回收转移到第三方回收。王银河和王旭[112]针对制造商主导的需求不确定情形下的各闭环供应链模型进行分析,发现政府奖惩机制下第三方回收模式的回收率最高。

范小三等[113]应用博弈论讨论了在第三方回收的闭环供应链中需求量和回收量均为随机的情况,分析了供需不确定对供应链中成员定价和系统利润的影响,发现集中决策能够有效规避风险。Lei等[114]对需求不确定情形下的双渠道闭环供应链进行了研究,分析了信息的横向共享和纵向共享;对制造商而言,更好的是纵向的信息共享,制造商希望拥有信息的销售商能够与其合作共享信息。孙浩等[115]研究了随机需求情形下销售商回收的两级闭环供应链中的定价与协调问题。牟宗玉等[116]针对制造商回收的闭环供应链系统,分析在市场需求规模发生扰动的情况下,对数量折扣契约进行改进,协调突发事件下供应链中的分散式决策。Amin-Naseri等[117]在需求不确定性的环境下,分别分析制造商和销售商作为Stackelberg领导者时的供应链,从销售商风险偏好的角度探究了需求不确定性对供应链的影响。

以上文献表明供需不确定更加贴近现实,研究不确性供应链更加具有实际价值,而且这种不确定性将会对闭环供应链的定价决策和系统利润产生较大影响。在面对不确定市场时,发现供应链上的企业会通过共享信息来应对风险,其实信息的共享也是合作的一种方式,在多级供应链中,这种合作方式和合作关系将变得更加复杂。本书将在第6章详细讨论供需不确定对闭环供应链中合作关系的影响。

(4)政府规制对闭环供应链决策的影响研究

从现实情况来看,政府会对整体供应链有一定的宏观引导,闭环供应链的管理实践需要政府、企业及消费者的共同参与。目前关于政府规制下闭环供应链决策与协调问题的研究,大多根据欧盟电器电子产品指令或类似的EPR政策,设定最低回收率和再生利用率,根据企业完成指标情况设计相应的奖惩机制,不能体现我国废弃电器电子产品回收处理政府规制政策工具的特点。

Bok等[118]、Shih[119]、Kahhat等[120]对废弃电器电子产品在不同国家和地区的回收管理体系做了详细的系统对比,对比不同政府回收立法对闭环供应链成员利益及社会效益的影响。赵晓敏等[121]、田军和冯耕中[122]、He等[123]、Lau和Wang[124]等从定性的角度分析了中国在电器电子产品回收处理管理方面的现状,研究了欧盟电器电子产品指令对我国制造业的冲击和影响,为本书研究政府规制下闭环供应链提供了理论基础。Calcott和Walls[125]、Mayers等[126]、Atasu等[127]从定性的角度考虑政府、企业和消费者之间的博弈,讨论了市场和政府在循环再利用再制造方面的角色问题,分析了产品的回收处理现状,研究了回收法规对环境和经济的影响。Hammond和Beullens[128]针对欧盟的WEEE指令,对制造商回收下闭环供应链均衡问题进行了探讨,发现政府规制能够刺激低效率的逆向供应链,但其中未涉及销售商和回收商等其他成员。Webster等[129]、Mitra和Webster[130]等对不同的政府规制下单制造商和再制造商构成的闭环供应链内的节点企业利益和社会效益进行了分析,得出由制造商和再制造商分享补贴是一种较好的方式,但未考虑闭环供应链上的其他节点企业。Aksen等[131]、Georgiadis和Besiou[132]、Toyasaki等[133]借鉴WEEE指令或结合政策法规,运用二层规划、等分不等式和系统动力学方法分析了电器电子产品闭环供应链网络均衡模型,并分析了电器电子产品指令规定的最低回收率和再生利用率对环境和经济可持续性的影响,讨论了立法有效率的条件,为政策的制定提供理论支持。

葛静燕和黄培清[134]、汪翼等[135]、聂佳佳等[136]、张曙红等[137]、辛广茜等[138]构建了具有政府奖惩机制下的闭环供应链回收再制造决策模型,分析了基于再制造的闭环供应链定价决策与协调机制,应用博弈论方法研究了政府奖惩下闭环供应链成员的最优定价策略和系统利润,并考虑了政府基于最低回收率对制造商的惩罚政策和对回收商的补贴政策,分析了参数变化对回收率和供应链节点企业收益的影响;分析了奖惩机制对闭环供应链的影响。但是,当前采取的是定额征收处理费和定额补贴的规制方法,本书的研究更加贴近现实。

魏洁和李军[139]、计国君和黄位旺[140]、朱培武[141]等借鉴国外生产者延伸责任制(EPR),同时结合我国条例,对单独回收和集体回收两种回收责任进行了比较,发现以生产者延伸责任制为指导构建回收和处理模式是一种成功模式,应该鼓励生产者参与回收处理;本书从定量角度对我国条例进行研究,定量地证明了生产者延伸责任制的有效性。付小勇等[142]在政府和电子企业仅具有有限理性的前提下,从定性角度运用演化博弈方法对中国版电器电子产品法规实施的过程中,政府管制策略选择与电子企业逆向物流策略选择的互动机制进行了分析,本书将从定量角度对中国的政策法规进行研究。

易余胤和梁家密[143]在不确定需求下第三方回收闭环供应链中,考虑了奖惩机制对供应链的影响,发现销售商和第三方利润、回收率、订货量均有提高。王文宾等[144]结合其他国家废旧电器电子产品的回收利用现状,分析我国废旧电器电子产品回收再利用的激励机制,并提出了相应的管理对策。马卫民和赵璋[145]讨论了“以旧换新”政府补贴对闭环供应链的影响,发现以旧换新能够有效壮大闭环供应链系统规模,供应链中成员会更有益于以旧换新。王文宾等[146]研究了政府引导的制造商竞争的闭环供应链决策问题,政府奖惩能够有效激励制造商降低其产品价格,增加回收率,对销售者有利。Ma等[147]分析了补贴政策对闭环供应链回收渠道、回收量及系统利润的影响,在我国的政府规制政策中不仅要考虑补贴同时还要考虑征收处理基金。徐兵等[148]针对两条竞争的销售商回收闭环供应链,讨论了经济环境效益最大化的政府补贴策略,发现政府补贴能够有效提高供应链的效率,但其忽略了处理基金的作用和影响。

Deng等[149]研究了政府对制造商和回收商构成闭环供应链中的回收和再制造的补贴效果,比较不同补贴措施对平衡的影响,提出了一些具体建议。李新然等[150]考虑政府奖惩销售商回收的单制造商和销售商组成的闭环供应链系统,分析了政府奖惩力度和最低回收率对4种模式的影响,发现其不仅可以实现供应链的经济效益,而且能够有效地实现其生态效益。易余胤和梁家密[151]依据回收率建立了奖惩机制下混合回收闭环供应链系统,比较得出与Savaskan等[34]类似的结论,零售商和制造商混合回收模式最理想,应该鼓励制造商参与到回收再制造中,这一结论与本书得到的制造商、销售商同时参加回收时能够获得较高效率的结论类似。贡文伟等[152]探讨了政府补贴对三级闭环供应链中各成员决策的影响,发现补贴不仅能够促进产品回收,有利于消费者,而且能够最大化社会福利。余福茂等[153]结合现实问题,重点分析了政府引导对电子废弃物回收处理决策的影响,外包第三方或与专业的企业合作,能够使其他企业更加专注于自身核心竞争力,提高利润。Li等[154]分析了生产者延伸责任制,在激励理论的基础上,制造商和回收商之间设计最优合同问题,比较讨论了实施EPR法律的有效性。孙浩等[32]在制造商负责回收的闭环供应链中考虑了政府补贴对系统的影响,表明政府利用回收补贴比依靠征收处理费能够更有效地促进整个闭环供应链的运作效率。

以上研究大多根据欧盟WEEE指令或类似EPR政策设定最低回收率和再生利用率,再根据企业完成指标情况设计相应的奖惩机制。我国条例中规定了不同类别废弃电器电子产品再生利用率的限定值和目标值,对再生利用率高的企业给予激励,基金规定按照电器电子产品数量定额征收处理费,对处理企业按照实际完成拆卸处理废弃电器电子产品数量给予定额补贴,而不是根据企业完成回收率或再生利用率指标情况进行奖惩。因此,现有文献中建立的有关模型,不能体现我国废弃电器电子产品回收处理政府规制政策工具的特点,从我国政府规制的视角来考虑闭环供应链的研究有待进一步深入。

1.2.3 供应链合作问题研究文献回顾

在1986年前后,企业间的竞争慢慢地从对抗性变成合作性,全球企业进入合作的高峰期,此时人们又再次对合作博弈理论进行了应用探讨,促进了合作博弈理论的推广。为保证合作中分配方案的公平性,需要设计一些较好的分配方案,这个问题可以利用合作博弈中的解概念来解决,如核心(Core)[11]、夏普利值(Shapley Value)[12]等,以及一些分配方法,例如博弈二次规划方法(Game Quadratic Programming,GQP)[13]、最大最小费用法(Minimum Costs-Remaining Savings,MCRS)[14]、纳什议价模型(Nash Bargaining Model)[15],它们能够基于对公平性的定量测度来分配合作利润,在许多利润分配问题的研究中已广为应用。本书也将会利用合作博弈理论的解及方法来研究闭环供应合作利润分配。

许多学者对供应链中的合作关系进行了研究。Cachon[57]讨论了不同契约促进供应链中制造商和销售商的合作的问题。Li等[155]、Huang和Li[156]、Zhang等[157]在制造商和销售商供应链中,讨论了广告合作模型,分析了合作对广告投资的影响。Aust和Buscher[158]回顾了供应链中合作广告的相关论文,对纵向合作和垂直合作的广告策略进行了系统分析。Gurnani等[83][84]分析了供应链中合作竞争模型对产品价格和投资决策的影响。Jia和Yokoyama[159]利用合作对策理论提出了电子产品市场中具有独立生产能力的小型生产商联合销售的收益分配策略。Leng和Parlar[160]对正向供应链中合作对成本的影响进行了研究分析。Kemahlioglu-Ziya和Bartholdi[161]具体应用Shapley值法对零售商和供应商间的库存联盟收益进行分配。Zheng等[162]对Shapley法进行了稳定性改进,用来解决第三方回收闭环供应链中的成本分配问题,但未考虑闭环供应链中的合作收益分配。Lozano等[48]分析了合作对供应链中成本的影响,并利用合作博弈方法对合作成本进行了分配。Ang等[163]基于合作满意度,应用纳什谈判模型对制造商、3PL服务商及零售商组成的三级供应链系统的合作利润进行了分配。Subramanian等[164]讨论了供应链中合作伙伴价值,分析制造商—销售商合作联盟、供应商—销售商合作联盟,分析了不同合作联盟下的供应链利润。Zhang和Liu[165]分析了三级绿色供应链系统,表明供应链上成员在参与合作决策时能够获得最佳利润,并利用Shapley值法确定各成员的收益分配系数。Mahjoub和Hennet[166]用合作博弈中核心(Core)和Shapley值对供应链网络设计问题进行了分析,在保障公平的前提下维持联盟的稳定。Feess和Thun[167]根据Shapley值法对供应链上企业间垂直整合中的投资回报问题进行了分析,发现回报收益与供应链结构和投资效率相关。Chen[168]对随机需求下的供应商和竞争零售商构成的供应链系统进行了分析,利用Shapley值法对供应链的合作利润进行了分配。本书将更加深入地研究合作对闭环供应链系统利润的影响。

潘文安[169]、李亚东等[170]、王晓萍和赵晓军[171]、盛方正和季建华[172]等从供应链合作绩效的角度,提出在供应链中建立长期合作关系是有价值的,而且企业也愿意建立这样的合作关系。聂佳佳[173]从战略合作联盟的角度研究了第三方回收闭环供应链,发现在供应链中任意两方的战略合作均能增加利润,供应链中的企业存在合作动机,为本研究提供了支撑。于丽萍等[174]、徐峰等[175]对制造商和零售商组成的两级供应链间垂直合作广告问题进行了研究,发现供应链完全合作时的利润大于Stackelberg模式和纳什模式。司文静和马军海[176]等考虑制造商和销售商、制造商和回收商之间可变合作程度对三级闭环供应链的影响,发现一定程度的合作有助于系统利润的增加,但忽略了制造商和销售商之间的合作,而这种合作在现实社会中是更加普遍的。初叶萍和张曙红[177]、孟卫军和张子健[178]比较分析了制造/再制造闭环供应链在Cooperative模型、纳什博弈模型、Stackelberg博弈决策模型下的定价和广告投入,发现合作情形下系统的利润最大。陈志明和陈志祥[179]对供应链上OEM供应商和品牌企业之间合作关系进行了分析,面对不确定性时,合作能够最大限度地满足需求,分散生产风险,增加整体利润。王玉燕[180]对直销型闭环供应链进行了研究,发现“合作决策广告模型”最优,但是其取决于闭环供应链中成员的合作程度,合作能够增加系统利润,实现供应链上的双赢,本书更加直接详细地去分析闭环供应链中的合作关系,具体讨论了合作对闭环供应链的影响。

张玉华等[181]、张延锋[182]、戴建华等[183]、李艳丽[184]将Shapley值法应用到供应链中企业合作联盟收益分配问题,从价值创造的角度分析了合作者进入联盟的条件和进行收益分配的几个基本原则,并验证了Shapley值法的有效性。马士华和王鹏[185]、胡盛强等[186]、王利等[187]、魏学成和李文涛[188]、雷勋平等[189]、彭伟真[190]、桑圣举[191]针对正向多级供应链,定量分析了供应链上下游企业合作机制,运用经典Shapley值法对合作企业之间利润分配进行了研究。郑鑫等[192]、高阳和杨新[193]进一步运用Shapley值法对闭环供应链的收益进行分配,但他们的研究更多的是供应链成员间的战略结盟,并没有涉及合作回收的问题。浦徐进等[194]对正向供应链进行了研究,分析了集中模式、分散模式、“零售商+零售商”横向合作模式、“供应商+零售商”纵向合作模式,然后在维持联盟稳定的前提下,基于合作博弈下Shapley值法对供应链合作利润进行了分配。李沛和吕永卫[195]研究针对由两个供应商、Supply Hub和制造商组成的供应链系统,首先分析不同合作联盟系统下各节点企业的收益情况、整体供应链的收益情况,然后运用Shapley值分配方法对各企业的收益进行重新分配,最后通过数值算例进行分析说明。付秋芳等[196]、郭军华和杜言航[197]通过Shapley值法对竞争制造商和零售商组成的三节点闭环供应链系统进行协调,使整个供应链实现帕累托改进,达到更高的绩效。朱庆华等[198]分析了由制造商、再制造商、销售商构建的闭环供应链,考虑制造商和销售商合作模型、制造商和再制造商合作模型,利用Shapley值法对集中决策的利润进行了合理分配。

贡文伟等[199]、公彦德等[200]、马利军等[201]运用纳什谈判模型分析了三级逆向供应链中合作利润和回收费用分配问题,发现合作能够提高资源利用。李卫红等[202][203]、孟卫东等[204]通过构建基于满意度的纳什谈判模型,促进供应商和销售商合作,设计上下游企业合作的利益协调机制。袁文峰等[205]采用纳什模型和Shapley值法协调民用飞机研制供应链整体利益和成员利益的优化问题。范德成和胡钰[206]、马红燕和张光明[207]、陈超和裴春[208]、吴美容等(2009)[209]等以造船供应链为例,研究了Shapley值法和纳什谈判法在供应链合作利益分配中的应用,并验证了分配方案合理性。孙华[210]利用Shapley值法、MCRS法和纳什模型对企业、高校及研究所组成的产学研价值链中的合作创新收益分配问题进行了研究,体现了产业链上合作的重要性和合理利益分配的必要性。叶飞[211]对由分销商和竞争的供应商构建的简单供应链,分析了各合作模型,用Shapley值法、MCRS法及纳什谈判法来协调正向供应链中的合作收益,并用TOPSIS方法讨论折中利益方案。李健和孔繁辉[212]利用演化博弈理论对再制造供应链网络中的核心企业间合作关系进行了分析,发现核心企业之间的合作能够有效提高回收利用率,扩大合作收益。所以,在本书中将详细利用合作博弈的解概念及方法,分析闭环供应链系统中合作利润的分配问题。

以上关于供应链中合作关系的研究主要考虑的是正向供应链,对闭环供应链中合作关系的研究较少;特别是在多级闭环供应链系统中,企业成员更多的是独立的经济实体,那么闭环供应链上各节点企业的相互合作关系就是不可忽略的。本书考虑闭环供应链企业成员之间达成协同或形成联盟的情况,分析合作对闭环供应链的影响,并利用合作博弈的解概念及方法分析如何合理公平地分配合作收益。

1.2.4 国内外研究现状总结

基于废弃电器电子产品闭环供应链的特性,本书应用非合作博弈理论和合作博弈理论,综合考虑成本信息非对称、竞争情形及供需不确定的政府规制废弃电器电子产品闭环供应链决策问题,研究废弃电器电子产品闭环供应链中合作模型的定价策略、利润分配及渠道效率优化等问题。

(1)目前有关政府规制下废弃电器电子产品闭环供应链决策与协调问题的研究,大多根据欧盟WEEE指令或类似EPR政策,设定最低回收率和再生利用率,再根据企业完成指标情况设计相应的奖惩机制。而我国《废弃电器电子产品综合利用行业准入条件》中没有规定回收率要求,只规定了不同类别废弃电器电子产品再生利用率的限定值和目标值,并对再生利用率高的企业给予激励,基金中规定按照制造商、进口企业生产、进口电器电子产品数量定额征收处理费,对处理企业按照实际完成拆卸处理的废弃电器电子产品数量给予定额补贴,而不是根据企业完成回收率或再生利用率指标情况进行奖惩。因此,现有文献中建立的有关模型不能体现我国废弃电器电子产品回收处理政府规制政策工具的特点。

(2)供应链中合作关系的研究主要考虑的是正向供应链,闭环供应链中合作关系的研究较少。现有的文献通常通过从集中决策和分散决策两种情形来分析构建决策模型,然后提出一种协调契约来协调整体利润,但是在多级闭环供应链系统中,节点企业更多的是独立经济实体,那么闭环供应链上各节点企业的相互合作关系就是不可忽略的。本书考虑闭环供应链企业成员之间达成协同或形成联盟的情况,分析合作对闭环供应链的影响,并利用合作博弈的解概念及方法分析如何合理公平的分配合作收益。

(3)针对政府规制下闭环供应链系统,利用非合作博弈理论和合作博弈理论,分别分析了政府规制下闭环供应链合作模型研究、考虑成本信息非对称政府规制下闭环供应链合作模型研究、考虑销售商竞争政府规制下闭环供应链合作模型研究、考虑回收处理商竞争政府规制下闭环供应链合作模型研究、考虑供需不确定政府规制下闭环供应链合作模型研究。