基于回收质量不确定的闭环供应链回收渠道选择，本文主要内容关键词为：闭环论文,不确定论文,供应链论文,渠道论文,质量论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
引言
废弃产品若不进行有效的回收处理，不仅造成资源的浪费，而且会产生严重的环境污染。随着经济发展人们生活水平的提高，人们的环保意识不断增强，资源、环境和经济发展之间的矛盾日益突出，逆向物流作为发展循环经济、促进社会可持续发展的重要途径，受到越来越多的关注。
如何在闭环供应链系统中选择适合的回收渠道，通过合理的回收再制造，使各企业的利润最大化，已成为越来越多企业关注的问题。闭环供应链中，废旧品的回收渠道可以分为制造商回收、零售商回收、第三方物流商回收、联合回收4种，不同的回收渠道会影响废旧产品的回收价格和回收数量，最终会影响闭环供应链中企业的利润。现有研究大多是运用博弈论的方法，比较各回收渠道制造商和系统总利润进行决策。文献[1]分析了闭环供应链的最优渠道结构问题，建立了单一制造商和单一零售商的闭环供应链模型，并得出了零售商负责回收可以使制造商利润最大的结论。文献[2]考虑了生产商直接销售情况下的回收渠道选择问题。文献[3]主要考虑了不同回收渠道下回收商的回收成本不同，对各回收模式下闭环供应链成员进行博弈分析，得到的各成员的最佳定价策略和最终利润。文献[4－5]假设回收率是回收价格线性函数的回收渠道选择模型，通过引入初始投入系数，以区分不同供应链成员的回收难易程度。文献[6－8]研究了在竞争环境下，多个竞争制造商或多个竞争销售组成的闭环供应链中回收渠道的选择问题，研究表明制造商之间的竞争程度是影响回收渠道决策的主要因素。
以上文献都是考虑需求确定和回收确定情形，而与正向物流相比，回收物流更为复杂，尤其是废旧品回收的时间、数量及质量的不确定性，给回收渠道选择及其管理带来了困难。文献[9－11]研究了随机需求下，制造商和零售商构成的闭环供应链中的回收渠道决策问题，运用博弈理论，对比分析了闭环供应链成员的成本、价格和利润。现有文献大都只考虑产品需求的不确定，很少考虑到回收过程中的不确定性。文献[12]假设了制造商再制造成本是不确定的，研究了不确定性对闭环供应链回收渠道的影响。
目前很少有文献研究废旧品回收质量的不确定性。参考文献[13]，通过废旧产品的维修率、拆解率、分解率来描述废旧品的回收质量，但是维修率、拆解率、分解率仍然是确定的实数。本文进一步假设维修率、拆解率、分解率是区间数情形，这是因为相对其他不确定形式，决策者很容易做出这些参数在哪个区间内的判断，因而更符合实际情况。
本文将研究在确定需求，回收质量不确定情形下闭环供应链回收渠道的选择问题，通过Stackelberg博弈模型，对各回收模式下闭环供应链各方的最优定价策略和最终利润进行比较分析，为制造商选择最优回收渠道提供指导。
1 模型说明和模型假设
模型仅讨论单一制造商、零售商和回收商构成的闭环供应链，制造商制造产品批发给零售商；零售商销售产品给消费者；回收商从消费者手中回收废旧品，并对废旧品进行初步处理，实现废旧品的分类；制造商以一定的价格从回收商处购买可再利用的废旧品，并对废旧品进行处理，最终实现废旧品的再制造。模型中维修处理后的产品、再制造的产品与新产品没有区别，可重新进入市场进行销售。
1.1 模型参数说明
文中所有的符号及其表示的意义如下：
2 基于回收不确定的回收渠道选择模型
由于以下各个模型中的目标函数含有区间参数，且模型是非线性的，是非线性的区间数规划模型。现有的研究区间非线性规划的文献，大都把不确定规划转化为确定性问题，只是转化的方式有所不同。如文献[15]为了找到让决策者满意的有效解，将单目标问题多目标化，引入最大绝对后悔度最小化、最大期望值和最小决策偏差3个目标。文献[16]蒋峥提出了一种含有决策风险因子的区间参数不确定非线性规划问题，并运用遗传算法，采用优化递阶方式求解。文献[17]侯勇超定义了区间数的排序函数，并利用排序函数将含有区间数系数的非线性规划模型转化为一般的非线性规划问题。
2.5 结果分析比较
2.5.1 分散决策下3种回收模式制造商利润的比较
比较3种模式下制造商的利润，可知：3种模式下，制造商的利润与进行再制造平均节省的成本z[*]正相关，与回收商对废旧品进行分类处理的成本反相关。由于z[*]与制造商的风险偏好水平正相关，从而制造商的利润与制造商的风险偏好水平正相关。制造商的风险偏好系数大，制造商的收益越大，这与高收益伴随高风险是相符的。制造商的利润与回收商的风险偏好无关，但回收商的风险偏好会影响制造商制定回收补贴价格。
如果3种模式下制造商的风险偏好一样，回收商对废旧品的处理成本相同，则制造商回收模式和零售商负责回收模式下，利润相同，大于第三方回收商回收模式下制造商的利润。这主要是由于第三方回收商的利润主要来自回收价格与制造商对废旧品的回收补贴价格的差价。第三方回收商追求自身利润最大化，在回收补贴价格一定的情况下，尽量压低回收价格，从而降低了回收率，进而提高了制造商的生产成本，降低了制造商的利润。在这种情形下，制造商应选择制造商自己回收或委托零售商回收。
但实际情况中，不同回收模式下回收商对废旧品质量掌握的信息可能不一样，各成员风险偏好和废旧产品的处理成本可能不一样，制造商的风险偏好系数因而也可能不同。因而在考虑各个回收模式时，应充分考虑此种回收模式的风险以及制造商相应的风险偏好系数。
2.5.2 风险偏好系数对3种回收模式下最优回收价格和最优回收补贴价格的影响
各回收模式下制造商都没有对三类废旧品分别制定回收补贴价格，这是因为回收商对废旧品按同一价格进行回收，并且所有废旧品都流向再制造商，再制造只需要保证平均补贴价格y[*]满足一定条件即可。最优平均补贴价格y[*]与制造商的风险偏好系数正相关，与回收商的风险偏好系数反相关。最优回收补贴价格与制造商的风险偏好水平正相关，与回收商的风险偏好无关。这是由于制造商在博弈中居于主导地位，制造商通过控制平均回收补贴价格影响回收商制定回收价格。
2.5.3 分散决策模式和集中决策模式比较
由于集中决策模式下，各成员利益、信息共享，风险共担，风险偏好水平一般更高。
在制造商风险偏好与回收商对废旧品处理成本相同的情形下，集中决策模式下的系统总利润大于分散决策模式下总利润。这是因为尽管集中决策下的最优回收率与制造商回收模式、零售商回收模式下的最优回收率相同，高于第三方回收模式下的最优回收率，集中决策模式下的最优零售价格低于分散决策模式下的零售价格，提高了废旧品回收数量，降低了系统总的生产成本，提高了系统总利润。集中决策模式下虽然能提高系统总利润，但系统中各成员需要很好地协调和沟通，进行利润的分配，协调成本可能很高。
3 算例分析
参考文献[4]，某制造商生产产品以单一的价格批发给单一的专卖店进行销售，并且每年回收废旧产品用于再制造。综合产品寿命和市场等因素，最大回收率为0.8，产品的原始制造成本为1600，维修成本为400，拆解再制造成本为800，分解再制造成本为1200。根据产品特点和以往回收产品数据分析估计废旧产品的可维修率为［0.10，0.20］，可拆解再制造率为［0.40，0.50］，可分解再制造率为［0.3，0.5］，Δ＝640。对往年的销售价格和销售额进行分析，得到市场需求量与零售价格的关系为：D＝120000－50p。制造商回收时的废旧品初步处理成本为200，零售商回收时的废旧品初始处理成本为320，第三方回收时的废旧品初始处理成本为150，联合回收时的废旧品初始处理成本为120。
（1）各回收模式下制造商的风险偏好系数不同。制造商回收模式下制造商的风险偏好系数为0.6；零售商回收模式下的风险偏好水平为0.4；第三方回收模式下的风险偏好水平为0.5；联合回收模式下的风险偏好水平为0.7。根据上面的模型求解结果如表1。
（2）各回收模式下制造商的风险偏好水平不变，均为0.5，即制造商风险中立。模型的计算结果如表2。
由表1和表2可知，集中决策模式下系统总利润最大，制造商回收模式下制造商利润最大，零售商回收模式次之，第三方回收模式最小。不确定情形下的制造商的风险偏好影响制造商的利润，风险与预期收益正相关。制造商进行回收渠道选择时，应充分分析自身情况，综合考虑闭环供应链中各方进行回收时的处理成本、资金技术实力及风险偏好，恰当地选择回收渠道，实现自身利润最大化。
4 结论
本文针对回收商对废旧产品进行初步处理，将废旧品分为可维修再制造、可拆解再制造、可分解再制造三类，按不同质量等级转移给制造商的情形，并假设废旧产品的可维修率、可拆解率、可分解率是模糊不确定的，提出了闭环供应链优化模型，发现制造商回收模式下制造商不仅利润最大，而且可有效控制由回收质量不确定带来的风险。未来可进一步研究产品需求不确定与废旧品质量随机不确定等含多种不确定情形、闭环供应链各成员风险偏好未知、不确定情形下联合回收以及回收率与回收价格呈非线性关系等情况进行更深入的研究。