羅中馳遠， 李芳

（上海理工大學(xué)管理學(xué)院，上海 200093）

一、引 言

隨著產(chǎn)品的更新?lián)Q代，產(chǎn)品的生命周期越來越短，導(dǎo)致大量的廢舊產(chǎn)品產(chǎn)生，造成了極大的資源浪費，而逆向環(huán)節(jié)的回收是解決這個問題的有效辦法之一。本文提出云平臺主導(dǎo)回收模式：制造商委托云平臺進行廢舊品回收，云平臺作為資源池，收集用戶上傳的有關(guān)廢舊產(chǎn)品的信息，制造商通過云平臺對符合回收資質(zhì)的廢舊品進行回收再制造。為了探討云平臺下不同回收模式的優(yōu)劣，本文考慮加入第三方回收商。第三方回收模式因其專業(yè)化程度和規(guī)模效應(yīng)受到廣泛關(guān)注，田立平等以廢舊汽車回收為例，研究第三方回收企業(yè)對閉環(huán)供應(yīng)鏈利潤的影響[1]；楊愛峰等假設(shè)原始設(shè)備制造商和第三方再制造商之間存在競爭，建立了以雙方閉環(huán)供應(yīng)鏈利潤最大化為目標(biāo)帶約束條件的古諾博弈模型[2]；謝萍萍等考慮供應(yīng)鏈成員的互惠偏好特征研究了制造商委托第三方進行產(chǎn)品回收模式[3]；李春發(fā)等研究廢舊手機回收的政府決策問題，構(gòu)建政府與第三方回收商行為決策的演化博弈模型[4]?；谏鲜龇治?，本文考慮構(gòu)建云平臺下不同回收模式的閉環(huán)供應(yīng)鏈決策模型。

現(xiàn)如今，企業(yè)扮演的角色發(fā)生了巨大的變化。企業(yè)不僅僅是商業(yè)角色，更是一個社會角色。企業(yè)社會責(zé)任（Corporate Social Responsibility，簡稱CSR）在這樣的背景下逐漸成為各國企業(yè)共同關(guān)注的話題。CSR要求企業(yè)在經(jīng)營活動中不能只顧著自身的經(jīng)濟利益，還要重視對其利益相關(guān)者、消費者、環(huán)境及社會的貢獻。目前，已有學(xué)者將CSR和供應(yīng)鏈結(jié)合進行研究，劉珊等研究了不同權(quán)力結(jié)構(gòu)下具有CSR的閉環(huán)供應(yīng)鏈定價決策問題[5]；鄭本榮等研究了供應(yīng)鏈成員的四種不同的CSR投入行為對閉環(huán)供應(yīng)鏈決策的影響[6]；李新然等基于再造品銷售難的現(xiàn)狀，探究了制造商對再造品進行質(zhì)量努力與零售商CSR對閉環(huán)供應(yīng)鏈定價決策的影響[7]；姚鋒敏等為了研究銷售努力程度與定價決策對實施CSR的影響，構(gòu)建了考慮企業(yè)社會責(zé)任的閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價決策模型[8]；公彥德等從供應(yīng)鏈成員對不同CSR承擔(dān)模式的偏好程度的角度出發(fā)，探討承擔(dān)社會責(zé)任對供應(yīng)鏈決策的影響[9]。上述研究均是探討承擔(dān)CSR對供應(yīng)鏈決策的影響，鮮有研究探討CSR對閉環(huán)供應(yīng)鏈回收的影響問題，本文將在基于云平臺的閉環(huán)供應(yīng)鏈回收模型中考慮CSR，得出CSR行為影響回收決策的相關(guān)結(jié)論，以期為決策提供建議。

傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈呈鏈式結(jié)構(gòu)，信息傳遞效率低，而云平臺和供應(yīng)鏈的結(jié)合很好地解決了這個問題，云平臺下的供應(yīng)鏈通過云端實現(xiàn)了資源和信息的共享，加快了信息在供應(yīng)鏈中的傳遞。云平臺這一概念是由李伯虎院士[10]于2010年首次提出，此后大多數(shù)研究主要集中于通過算法改進解決云平臺下的調(diào)度問題[11]，但是也有學(xué)者對云平臺應(yīng)用于供應(yīng)鏈展開研究，張興隆等基于云平臺的動態(tài)供應(yīng)鏈構(gòu)建模型，根據(jù)訂單匹配最合適的節(jié)點企業(yè)[12]；楊欣等基于云制造平臺運營商主導(dǎo)的Stackelberg博弈，提出了云制造模式下供應(yīng)鏈環(huán)境治理的協(xié)調(diào)機制[13]；李芳等將云制造供應(yīng)鏈與蝙蝠算法相結(jié)合，建立了供應(yīng)鏈選擇的三維結(jié)構(gòu)模型[14]。以上研究均是云平臺與正向供應(yīng)鏈的結(jié)合，與閉環(huán)供應(yīng)鏈的結(jié)合有待進一步研究。

為區(qū)分已有研究，本文建立了加入云平臺的考慮企業(yè)社會責(zé)任的閉環(huán)供應(yīng)鏈決策模型，對云平臺主導(dǎo)回收模式（CM）、第三方回收模式（R）和混合回收模式（CMR）進行對比分析，得出不同回收模式對云平臺下考慮CSR的閉環(huán)供應(yīng)鏈的決策影響，并得出有關(guān)最優(yōu)回收模式的結(jié)論。本文的研究旨在回答下列幾個問題：①在三種不同的回收模式下，制造商CSR承擔(dān)程度θm及云平臺CSR承擔(dān)程度θc對各決策變量、供應(yīng)鏈成員利潤和社會福利的影響；②三種不同的回收模式會對云平臺下考慮CSR的閉環(huán)供應(yīng)鏈產(chǎn)生怎樣的影響？哪一種回收模式更優(yōu)？

二、模型構(gòu)建與假設(shè)

（一）模型描述

本模型考慮由政府（G）、制造商（M）、云平臺（C）、第三方回收商（R）及消費者（S）組成的閉環(huán)供應(yīng)鏈。在該閉環(huán)供應(yīng)鏈中，制造商通過支付傭金P委托云平臺發(fā)布產(chǎn)品的銷售價格pm、質(zhì)量、外觀等信息，消費者可以在云平臺上進行消費。制造商委托云平臺發(fā)布廢舊產(chǎn)品回收的信息，并通過云平臺進行廢舊品回收，制造商回收率為Tcm。制造商也可以通過給予第三方回收商補貼進行廢舊品回收，第三方回收商回收率為Tr。另外，政府為了激勵制造商進行廢舊品回收，會根據(jù)其在回收再制造環(huán)節(jié)的廢舊品拆解水平提供補貼B和收取稅費A[15]，其運作模式如圖1所示。有關(guān)CSR承擔(dān)模式的研究表明[9，16]：制造商和云平臺均承擔(dān)CSR相比于某一方單獨承擔(dān)CSR，云平臺服務(wù)水平提高，廢舊品回收率提高，供應(yīng)鏈各成員的利潤和社會福利均增加，閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)達到最優(yōu)?；谏鲜鼋Y(jié)論，本模型考慮制造商和云平臺共同承擔(dān)CSR的情形，為了簡化模型，暫不考慮三方及多方共同承擔(dān)CSR的情況。

圖1 云平臺下考慮CSR的閉環(huán)供應(yīng)鏈運作模式

（二）模型假設(shè)

本文的參數(shù)假設(shè)如表1所列。

表1 參數(shù)設(shè)置

制造商提高產(chǎn)品可拆解程度后生產(chǎn)單位新產(chǎn)品的成本為Cm＝cm＋ve2，生產(chǎn)單位再制造品的成本為Cr＝cr＋ρe2[14]。產(chǎn)品可拆解程度的提高可以使得回收再制造過程更加方便和環(huán)保，政府可以根據(jù)制造商在此方面的表現(xiàn)減征稅費，減征稅費額度為re，以此來激勵制造商提高產(chǎn)品可拆解程度和進行產(chǎn)品再制造的積極性，減征額度根據(jù)產(chǎn)品可拆解程度e來衡量，e∈（0，1）[17]。云平臺服務(wù)水平s∈[1+∞），以描述云平臺提供信息服務(wù)的能力。

本文將供應(yīng)鏈成員對社會福利的關(guān)注度作為衡量企業(yè)實施CSR的標(biāo)準，并將消費者剩余作為衡量CSR的量化標(biāo)準。參照經(jīng)濟學(xué)中的假設(shè)，在市場需求給定后，消費者剩余指消費者愿意支付的一定數(shù)量某產(chǎn)品的最高市場價格與實際市場價格之間的差額，體現(xiàn)為企業(yè)對消費者的讓利行為。社會福利由生產(chǎn)者剩余與消費者剩余兩者共同構(gòu)成，本文將社會福利看作是供應(yīng)鏈成員的總收益，即利潤和社會效益的總和[18]。在本模型中消費者剩余為：

另外需要特別說明的有：①本模型不考慮差別定價，消費者對新產(chǎn)品和再制品的WTP（支付意愿）相同；②在回收過程中，保證所有回收的廢舊品都可以得到利用；③本模型不考慮云平臺的期初架構(gòu)的固定成本，忽略提供信息服務(wù)的可變成本，只考慮提供回收服務(wù)的相關(guān)成本；④本文中的回收和再制造過程僅對企業(yè)的經(jīng)濟效益有影響，在企業(yè)運營策略的角度來看，不將其視作承擔(dān)CSR的行為。

由產(chǎn)品需求量D∈（0，α）可得βpm-a＜ys＜βpm。為滿足新產(chǎn)品制造成本大于再制造產(chǎn)品生產(chǎn)成本，則需保證cm＞cr。為保證符合實際市場要求，產(chǎn)品銷售價格需滿足pm＞cm+P+A-re。

三、模型構(gòu)建與求解

本節(jié)根據(jù)上述提出的模型分別建立了云平臺主導(dǎo)回收模式（CM）、第三方回收商回收模式（R）和混合回收模式（CMR）的決策模型，求出均衡結(jié)果并進行對比分析，得出最優(yōu)回收模式的相關(guān)結(jié)論。

（一）云平臺主導(dǎo)回收模式（CM）

云平臺主導(dǎo)回收模式（CM）下，第三方回收商不進行廢舊品的回收，即不參與閉環(huán)供應(yīng)鏈的運轉(zhuǎn)。制造商和云平臺均以社會福利最大化作為決策目標(biāo)，運用Stackelberg博弈求解[19]，博弈順序為：云平臺作為供應(yīng)鏈主導(dǎo)者首先確定自己的傭金、廢舊品回收率及云平臺服務(wù)水平，制造商最后再確定產(chǎn)品的銷售價格。當(dāng)制造商和云平臺同時承擔(dān)CSR時，兩者會按照一定分攤比例承擔(dān)相應(yīng)的CSR，假設(shè)制造商分攤比例為h，h∈（0，1），決策問題為：

（二）第三方回收模式（R）

第三方回收模式（R）下，第三方回收商單獨進行回收，決策順序是：云平臺先確定自己的傭金和云平臺服務(wù)水平，然后制造商根據(jù)云平臺的信息決定自己的產(chǎn)品銷售價格及給第三方回收商的費用，最后第三方回收商根據(jù)制造商給的費用確定回收率。制造商、云平臺和第三方回收商的決策模型為：

（三）混合回收模式（CMR）

混合回收模式（CMR）下，云平臺、制造商和第三方回收商均參與回收環(huán)節(jié)，模式CM和模式R在回收環(huán)節(jié)處于競爭關(guān)系，互相博弈。制造商的廢舊品回收率為Tcm，第三方回收商的廢舊品回收率為Tr，需滿足Tcm+Tr＜1，即廢舊品的回收量要小于產(chǎn)品銷售量。制造商對第三方回收商的單位回收補貼為F，此時制造商、云平臺和第三方回收商的決策模型為：

四、均衡分析

（一）參數(shù)敏感性分析

推論1：隨著θm和θc的提高，產(chǎn)品銷售價格降低。這是由于制造商和云平臺積極承擔(dān)CSR之后，出于對消費者利益的關(guān)注，會降低產(chǎn)品銷售價格來提高消費者的收益。

命題2：最優(yōu)傭金P CM*、P R*和P CM*關(guān)于θm正相關(guān)，關(guān)于θc負相關(guān)。

推論2：云平臺向制造商收取的傭金隨著θm的提高而增加，隨著θc的提高而減少。θm提高，制造商會付給云平臺更多的傭金，以期云平臺能夠準確地向消費者提供信息服務(wù)；θc提高，云平臺則會降低向制造商收取的傭金，通過犧牲自己的利益來增加消費者剩余。

命題3：最優(yōu)云平臺服務(wù)水平sCM*、sR*和sCMR*關(guān)于θm和θc正相關(guān)。

推論3：云平臺服務(wù)水平直接關(guān)系到云平臺提供信息服務(wù)的好壞、供應(yīng)鏈成員進行決策的準確率、消費者進行交易的便利程度及消費者配合進行廢舊品回收的積極性。所以無論是制造商還是云平臺CSR程度提高，云平臺都會在多方的推動下提高平臺的服務(wù)水平。

推論4：由于國家、社會和企業(yè)對供應(yīng)鏈中逆向環(huán)節(jié)的重視，廢舊品回收成為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的重要一環(huán)。隨著θm和θc的增大，廢舊品回收率會不斷提高，以滿足企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求。

利潤和社會福利的參數(shù)相關(guān)性分析由于表達式過于煩瑣，本文會在仿真分析中進行分析。

（二）模型對比分析

推論5：模型CMR相比于模型CM和模型R，產(chǎn)品的銷售價格降低、云平臺傭金變高、云平臺服務(wù)水平提高及廢舊品回收率提高。這是由于混合回收模式使得回收市場擴大，制造商為提高產(chǎn)品和廢舊品的信息服務(wù)質(zhì)量，提高了給予云平臺的傭金，云平臺的信息服務(wù)水平提高，則廢舊品回收率提高。模型CM相比于模型R，產(chǎn)品銷售價格相等、云平臺傭金提高、云平臺服務(wù)水平相等、廢舊品回收率提高。這是由于云平臺主導(dǎo)回收模式（CM）下，制造商和云平臺建立了更為緊密的合作關(guān)系，制造商會提高云平臺的傭金水平，進而提高了廢舊品的回收率。

推論6：通過上述對比結(jié)果可以得到，模型CMR下的制造商利潤、制造商社會福利、云平臺利潤和云平臺社會福利都要高于模型CM和模型R的情形。由命題5的結(jié)論可知，模型CMR下的產(chǎn)品銷售價格降低、云平臺傭金提高、云平臺服務(wù)水平提高及廢舊品回收率提高。在新產(chǎn)品市場保持穩(wěn)定的情況下，再制造市場份額提高，從而制造商的利潤提高，制造商提高了給予云平臺的傭金，云平臺的利潤增加，由于制造商和云平臺都積極履行CSR，廢舊品的回收率有了顯著的提高。模型CM相對于模型R，制造商利潤和社會福利提高、云平臺利潤和云平臺社會福利相等、第三方回收商利潤也有所提高。這是由于模型CM下的廢舊品回收率高于模型R下的情形，再制造市場擴大，所以制造商利潤、制造商社會福利和第三方回收商利潤會因此有所提高。

五、仿真分析

為了更直觀地分析θm，θc，h對各個決策變量、供應(yīng)鏈成員利潤和社會福利的影響趨勢，本章利用MATLAB對模型CM、模型R和模型CMR進行算例仿真。

考慮到汽車制造業(yè)是制造行業(yè)的集大成者，本文的仿真以汽車制造業(yè)為例。根據(jù)報廢車輛新規(guī)中報廢車輛具體補貼標(biāo)準，如表2所列，本文選取1.35升及以上排量轎車的補貼標(biāo)準來制定政府補貼額度。國家統(tǒng)計局和中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示：2020年全國轎車成交額為3.9萬億元，轎車零售數(shù)量為2 531.1萬輛。由此計算出2020年全國轎車均價為15.4萬元，補貼額度是銷售均價的11.68%，補貼額度區(qū)間為（9.344，10.512），則補貼額度取10。據(jù)統(tǒng)計政府向制造商征收的稅費一般為10%～17%，稅費額度區(qū)間為（8，15.3），則稅費額度取15。結(jié)合我國汽車制造業(yè)的CSR現(xiàn)狀，并在參照文獻[6-9]的基礎(chǔ)上選取仿真數(shù)據(jù)如下：a=100，β=1，y=8，cm=10，cn=8，Δ=4.5，λ=1，A=15，B=10，k=1 000，w=100，r=6，v=5，e=0.5。為簡化計算，數(shù)值仿真中h取0.5，h的取值不會影響最后的結(jié)論。

為了滿足假設(shè)條件Tcm+Tr＜1，則需要制造商CSR承擔(dān)比例h滿足以下關(guān)系表達式：

模型CM、模型R和模型CMR關(guān)于θm，θc及h的敏感性分析類似，接下來的仿真以模型CMR為例。模型CMR下的供應(yīng)鏈成員利潤和社會福利的變化趨勢如圖2所示，滿足條件1時，即制造商分配得到的消費者剩余沒有對其造成壓力時，制造商利潤、社會福利，云平臺利潤、社會福利，第三方回收商利潤均隨著θm，θc及h的增大而有所增加，即供應(yīng)鏈系統(tǒng)總利潤和社會總福利在不斷增加，實現(xiàn)了帕累托改進。

圖2 模型CMR下的供應(yīng)鏈成員利潤和社會福利的變化趨勢

不同模型決策變量的對比結(jié)果如圖3所示。最優(yōu)銷售價格隨著θm和θc的增大而減小，最優(yōu)傭金隨著θm的增大而增加及隨著θc的增大而減小。最優(yōu)制造商回收率和最優(yōu)第三方回收商回收率隨著θm和θc的增大而增大，最優(yōu)云平臺服務(wù)水平隨著θm和θc的增大而提高。以上仿真結(jié)果中有關(guān)雙因素分析的結(jié)論與命題1—4的結(jié)論一致，驗證了模型仿真的正確性。

不同模型供應(yīng)鏈成員利潤和社會福利對比結(jié)果如圖4所示。最優(yōu)制造商利潤隨著θm和θc的增大而增大；最優(yōu)制造商社會福利隨著θm和θc的增大而增大；最優(yōu)云平臺利潤隨著θm的增大而增加及隨著θc的增大而減少；最優(yōu)云平臺社會福利隨著θm和θc的增大而增加；最優(yōu)第三方回收商利潤隨著θm和θc的增大而增加。

圖4 供應(yīng)鏈成員利潤和社會福利隨θm和θc的變化及模型間的對比

在滿足Tcm+Tr＜1的情形下，由上述仿真結(jié)果可知：

分析可得：

（1）模型CMR相比于模型CM和模型R更優(yōu)。這是由于模型CMR下，云平臺主導(dǎo)回收模式（CM）和第三方回收模式（R）共存，并處于良性競爭，促進了回收再制造。制造商積極承擔(dān)CSR，產(chǎn)品的銷售價格會降低，制造商的利潤因為市場需求量的增大而增加，其社會福利也顯著高于其他兩種情形。由于制造商重視供應(yīng)鏈的信息服務(wù)能力，故增加了給予云平臺的傭金，此時云平臺的利潤增加，由于云平臺也積極承擔(dān)CSR，云平臺社會福利也同樣增加。另外，模型CMR下第三方回收商的利潤也由于廢舊品回收率的顯著提高而高于模型R下的情形。

（2）模型CM相比于模型R更優(yōu)。模型CM下的廢舊品回收率、制造商利潤和制造商社會福利均大于模型R下的情形，其余均衡結(jié)果均和模型R下的結(jié)果持平。模型R在回收上的專業(yè)性具備一定優(yōu)勢，但是模型MR下的制造商和云平臺建立了更為緊密的聯(lián)系，第三方回收商的回收方式較為傳統(tǒng)，所以第三方回收商在廢舊品回收市場處于劣勢。

六、結(jié) 論

本文通過構(gòu)建三種不同的回收模型：模型CM、模型R和模型CMR，來探討云平臺下考慮企業(yè)社會責(zé)任的閉環(huán)供應(yīng)鏈的最優(yōu)回收模式選擇問題。結(jié)論如下：①閉環(huán)供應(yīng)鏈承擔(dān)CSR，在制造商分配得到的消費者剩余沒有對其造成壓力時，供應(yīng)鏈系統(tǒng)總利潤和社會總福利在不斷增加，實現(xiàn)了帕累托改進。②模型CM優(yōu)于模型R。模型CM下的產(chǎn)品銷售價格、云平臺服務(wù)水平、云平臺利潤和社會福利與模型R下的結(jié)果持平，但是在傭金、廢舊品回收率、制造商利潤和社會福利上模型CM更優(yōu)。原因在于云平臺主導(dǎo)回收模式（CM）下，云平臺和制造商建立了更為緊密的信息傳播鏈。③模型CMR優(yōu)于模型CM和模型R。模型CMR下的廢舊品回收率提高，銷售價格降低，消費者收益增加，云平臺服務(wù)水平提高，并且制造商和云平臺的利潤和社會福利更高。原因在于模型CMR下，云平臺主導(dǎo)回收模式（CM）和第三方回收模式（R）共存，并處于良性競爭，促進了回收再制造，提高了供應(yīng)鏈可持續(xù)發(fā)展的水平。綜合考慮，混合回收模式（CMR）最優(yōu)。

本文考慮CSR時僅涉及兩方，在復(fù)雜供應(yīng)鏈中，CSR承擔(dān)應(yīng)涉及多方，多方承擔(dān)CSR時的各決策變量、供應(yīng)鏈成員利潤和社會福利的變化有待進一步研究。在考慮回收模式時僅加入了第三方回收商，而現(xiàn)實中，回收模式多種多樣，在基于云平臺考慮多種回收模式是未來一個重要的研究方向。