楊明歌, 盛 鑫, 梁小珍
(上海大學(xué) 管理學(xué)院,上海 200444)
制造業(yè)的快速發(fā)展使得工業(yè)產(chǎn)品報廢率處于較高水平,廢舊品的再制造問題受到極大關(guān)注。1999年,“再制造”由中國工程院院士徐濱士[1]在西安召開的“先進(jìn)制造技術(shù)國際會議”上率先提出。再制造不僅可以解決環(huán)境惡化和資源短缺的問題,還可以為企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益。近年來,再制造環(huán)節(jié)中的產(chǎn)品回收和產(chǎn)品生命周期支持過程中的逆向物流受到越來越多的重視,傳統(tǒng)供應(yīng)鏈紛紛向閉環(huán)供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)變。閉環(huán)供應(yīng)鏈?zhǔn)瞧髽I(yè)從采購到最終銷售以及廢舊品再制造、再銷售的完整供應(yīng)鏈循環(huán)。
閉環(huán)供應(yīng)鏈中再制造相關(guān)問題已經(jīng)被學(xué)者們廣泛研究,目前主要集中在三個方面:第一,再制造進(jìn)入決策問題。例如,郭軍華等[2]在消費者支付意愿存在差異的條件下,分別研究有無競爭環(huán)境下的OEM再制造商進(jìn)入決策的邊界條件。石巋然等[3]運用演化博弈研究UOEM參與再制造的進(jìn)入博弈,以及OEM的應(yīng)對策略。第二,再制造的回收策略選擇。2004年,SAVASKAN等[4]比較制造商、零售商及第三方企業(yè)負(fù)責(zé)回收的三種模式對再制造各利益相關(guān)方的策略選擇的影響。2006年,SAVASKAN和VAN EISENHOWER[5]在零售商競爭環(huán)境下分析再制造的回收渠道選擇問題。隨后,許多學(xué)者沿著文獻(xiàn)5的研究思路,將廢舊品回收問題拓展到更復(fù)雜的情況。周永圣和汪壽陽[6]在政府監(jiān)控情形下分析制造商、零售商和第三方物流回收模式對回收價格和企業(yè)利潤的影響。王文賓和達(dá)慶利[7]在考慮消費者偏好變化下分別研究零售商和第三方企業(yè)回收對回收努力程度和企業(yè)利潤的影響。第三,政府干預(yù)下的再制造協(xié)調(diào)機制。例如,MITRA和WEBSTER[8]建立兩階段的再制造系統(tǒng)中制造商和再制造商的競爭模型,分析政府補貼對系統(tǒng)的影響。ATASU等[9]建立政府、生產(chǎn)商和消費者之間的博弈模型,分析政府補貼對生產(chǎn)商回收再制造廢棄電子產(chǎn)品的影響。WRIGHT等[10]討論政府如何干預(yù)需求才能促進(jìn)逆向物流環(huán)境下的廢棄物回收循環(huán)。
文獻(xiàn)2~10從進(jìn)入決策、回收策略和協(xié)調(diào)機制等前向環(huán)節(jié)研究再制造,尚未有文獻(xiàn)從再制品銷售這一后向環(huán)節(jié)研究再制造。實際上,再制造的后向銷售環(huán)節(jié)也存在很多問題。例如,再制品銷售商為了獲得更多的利潤,通常會花費一定的偽裝成本,將再制品偽裝成新產(chǎn)品,并以新產(chǎn)品的價格出售偽裝后的再制品。這種行為即再制品價格欺騙,不僅損害消費者的利益,而且阻礙再制品市場的良性發(fā)展,故本文研究閉環(huán)供應(yīng)鏈后向銷售環(huán)節(jié)的再制品價格欺騙問題,探討其內(nèi)在機制和解決方案。
已有文獻(xiàn)主要從偽裝成本的角度研究欺騙問題。陳杰等[11]在生態(tài)供應(yīng)鏈下分析供應(yīng)商將產(chǎn)品粉飾成綠色產(chǎn)品的偽裝成本對供應(yīng)商和制造商策略選擇和利潤的影響。張國興等[12]在考慮政府節(jié)能減排政策下分析偽裝成本和期望風(fēng)險成本對企業(yè)和政府策略的影響。岳柳青和劉詠梅[13]針對“公司+農(nóng)戶”組織模式中農(nóng)戶發(fā)生機會主義行為的現(xiàn)象,研究農(nóng)戶隱瞞生產(chǎn)信息所產(chǎn)生的偽裝成本對不同市場均衡的影響。文獻(xiàn)11~13中的偽裝成本均為偽裝主體粉飾原始商品的成本,即狹義的偽裝成本。此時,偽裝成本主要與偽裝主體的偽裝能力有關(guān),通常是常數(shù),難以調(diào)控。若將偽裝成本理解為偽裝主體為其偽裝行為付出的全部代價,不僅包括交易之前的粉飾成本,還包括事后被追責(zé)的代價,即廣義的偽裝成本,則偽裝成本就是變量,可以調(diào)控??紤]到再制品市場的價格欺騙事件層出不窮,亟需政府干預(yù),故本文在研究再制品價格欺騙時,先考慮狹義的偽裝成本,再考慮廣義的偽裝成本,并對兩種結(jié)果進(jìn)行比較。政府的獎勵或懲罰措施可以影響銷售商事后被追責(zé)的代價,進(jìn)而調(diào)控偽裝成本。
文獻(xiàn)11~13運用信號博弈研究欺騙問題,信號博弈要求博弈方是完全理性的,且博弈是不完全信息的。然而,在真實的市場環(huán)境中,參與者做到完全理性只是理想狀態(tài)。演化博弈不要求博弈方是完全理性的,也不要求博弈是完全信息的,更符合實際情況,故本文運用演化博弈研究閉環(huán)供應(yīng)鏈中的再制品價格欺騙問題。首先,建立銷售商和消費者的雙方演化博弈模型,研究銷售商和消費者的行為演化規(guī)律;其次,考慮政府的獎勵和懲罰措施對再制品市場的影響,建立銷售商、消費者和政府的三方演化博弈模型,研究銷售商、消費者和政府的行為演化規(guī)律;最后,通過數(shù)值分析驗證相關(guān)模型結(jié)論的正確性,為政府提供相關(guān)建議。
本文研究一個由銷售商和消費者構(gòu)成的再制品市場。在這個市場中,銷售商的產(chǎn)品來源全為再制品,且銷售商具有將再制品偽裝成新產(chǎn)品進(jìn)行售賣的能力;消費者并不知道市場中產(chǎn)品的來源情況,但銷售商清楚地知道產(chǎn)品的來源情況。基于利益驅(qū)動,銷售商會進(jìn)行再制品價格欺騙。
Pn:新產(chǎn)品零售價;
Pr:再制品零售價;
Vn:消費者對新產(chǎn)品的支付意愿;
Vr:消費者對再制品的支付意愿;
Wr:單位再制品的生產(chǎn)成本(或批發(fā)成本);
C0:銷售商將單位再制品粉飾成新產(chǎn)品的成本;
C1:政府檢查單位產(chǎn)品的成本;
S:政府檢查且銷售商不偽裝時政府對銷售商的單位產(chǎn)品給予的獎金;
T:政府檢查且銷售商偽裝時政府對銷售商的單位產(chǎn)品收取的罰金。
假設(shè)1再制品與新產(chǎn)品不同質(zhì),且消費者對再制品的接受程度較低,故再制品的價格低于新產(chǎn)品的價格,即0 假設(shè)2再制品的生產(chǎn)成本低于新產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,再制品的批發(fā)成本低于新產(chǎn)品的批發(fā)成本。 假設(shè)3消費者對新產(chǎn)品的支付意愿大于新產(chǎn)品的零售價,即Vn>Pn。同理,消費者對再制品的支付意愿大于再制品的零售價,即Vr>Pr。 假設(shè)4當(dāng)政府檢查再制品市場時,完全可以分辨出銷售商是否存在偽裝售賣再制品的行為。 假設(shè)5銷售商、消費者和政府均為風(fēng)險中性。 本節(jié)構(gòu)建一個由銷售商和消費者組成的雙方博弈G1。記N={1,2}表示參與該博弈的博弈方集合,其中,1代表銷售商,2代表消費者。銷售商的策略集S1={偽裝,不偽裝},消費者的策略集S2={購買,不購買},博弈G1的策略空間S為所有博弈方策略集的笛卡爾乘積,即S=S1×S2={(偽裝,購買),(偽裝,不購買),(不偽裝,購買),(不偽裝,不購買)}。任意的i∈N,設(shè)博弈方的效用函數(shù)為Ui,則該博弈可以記為G1=[N,S,{Ui}i∈N]。 博弈中的效用函數(shù)可以用收益函數(shù)來代替,這里消費者的收益指的是消費者剩余,故銷售商和消費者雙方博弈的收益矩陣為 假設(shè)在銷售商和消費者的演化博弈過程中,銷售商選擇“偽裝”的概率為x,選擇“不偽裝”的概率為1-x;消費者選擇“購買”的概率為y,選擇“不購買”的概率為1-y。結(jié)合表1中的收益矩陣,得到銷售商“偽裝”的期望收益為 表1 雙方博弈的收益矩陣 E1Y=y(Pn-Wr-C0)+(1-y)(-C0) =y(Pn-Wr)-C0 (1) 銷售商“不偽裝”的期望收益為 E1N=y(Pr-Wr)+(1-y)·0=y(Pr-Wr) 故銷售商的期望收益為 =xy(Pn-Pr)-xC0+y(Pr-Wr) (2) 根據(jù)Malthus方程[14],得到銷售商的復(fù)制動態(tài)方程為 將(1)和(2)代入(3)得 (4) 同理,可得消費者的復(fù)制動態(tài)方程為 (5) Jacobi矩陣局部分析法最早出現(xiàn)在文獻(xiàn)15中,它是一種利用狀態(tài)方程解的特性來判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。FRIEDMAN[16]采用該方法求解博弈微分方程的演化穩(wěn)定策略。下面使用Jacobi矩陣局部分析法求解系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略。 由方程組(6)求出系統(tǒng)的Jacobi矩陣為 表2 矩陣J在各均衡點處的行列式和跡 命題1(1)當(dāng)Pn-C0>Pr且Vr>Pn時,(1,1)為系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略;(2)當(dāng)Pn-C0 命題1給出銷售商和消費者在不同條件下的演化穩(wěn)定策略,下面進(jìn)一步分析演化結(jié)果并作出經(jīng)濟(jì)管理意義上的解釋。 當(dāng)Pn-C0>Pr且Vr>Pn時,(1,1)為演化穩(wěn)定策略。在再制品市場中,對于銷售商而言,是否選擇偽裝售賣再制品,要受再制品的偽裝成本、再制品零售價、新產(chǎn)品零售價和消費者是否購買等因素的影響;對于消費者而言,是否選擇購買,要受消費者對再制品的支付意愿、再制品零售價和新產(chǎn)品零售價等因素的影響。在再制造技術(shù)不斷發(fā)展的今天,再制品的質(zhì)量得到了很大提高,銷售商將再制品粉飾成新產(chǎn)品的偽裝成本就會降低。由于再制品質(zhì)量的不斷提高,且再制品具有節(jié)能環(huán)保的特點,故消費者越來越關(guān)注和支持再制品,導(dǎo)致消費者對再制品的支付意愿越來越高。當(dāng)再制品偽裝之后的銷售價格與偽裝成本的差大于再制品不偽裝時的銷售價格(Pn-C0>Pr)時,銷售商選擇偽裝并成功出售的收益大于選擇不偽裝并成功出售的收益。當(dāng)消費者對再制品的支付意愿大于再制品偽裝之后的銷售價格(Vr>Pn)時,消費者無論選擇購買沒有偽裝的再制品還是選擇購買偽裝之后的再制品均有利可圖。此時,雙方的演化穩(wěn)定策略為(1,1),即銷售商選擇偽裝策略,消費者選擇購買策略,同時,再制品市場達(dá)到有效狀態(tài)。 當(dāng)Pn-C0 當(dāng)Pn-C0>Pr且Vr 當(dāng)Pn-C0 綜上可知,當(dāng)Pn-C0 考慮到再制品市場發(fā)展初期價格欺騙頻頻出現(xiàn),亟需政府管控,故將政府作為博弈第三方考慮進(jìn)來。在銷售商和消費者的雙方演化博弈中,再制品的偽裝成本僅取決于銷售商。一旦政府進(jìn)行干預(yù),偽裝成本就不僅包括銷售商將再制品粉飾成新產(chǎn)品的成本C0,還包括政府對銷售商誠實出售再制品的獎勵,以及對銷售商偽裝售賣再制品的懲罰,故三方演化博弈中再制品的偽裝成本由銷售商和政府共同決定。 本節(jié)構(gòu)建一個由銷售商、消費者和政府組成的三方博弈G2。記N={1,2,3}表示參與該博弈的博弈方集合,其中,1代表銷售商,2代表消費者,3代表政府。銷售商的策略集S1={偽裝,不偽裝},消費者的策略集S2={購買,不購買},政府的策略集S3={檢查,不檢查},博弈G2的策略空間S為所有博弈方策略集的笛卡爾乘積,即S=S1×S2×S3={(偽裝,購買,檢查),(偽裝,購買,不檢查),(偽裝,不購買,檢查),(偽裝,不購買,不檢查),(不偽裝,購買,檢查),(不偽裝,購買,不檢查),(不偽裝,不購買,檢查),(不偽裝,不購買,不檢查)}。任意的i∈N,設(shè)博弈方的效用函數(shù)為Ui,則該博弈可以記為G2=[N,S,{Ui}i∈N]。 博弈G2中的效用函數(shù)可以用收益函數(shù)來代替,這里消費者的收益指的是消費者剩余。當(dāng)銷售商選擇偽裝策略且消費者選擇購買策略時,銷售商侵犯了消費者的商品知情權(quán),原本消費者支付Pn的價格是為了購買新產(chǎn)品,實際上卻購買了再制品,此時消費者的損失為(Vn-Pn)-(Vr-Pn),即Vn-Vr。在計算政府的收益函數(shù)時,考慮消費者的這一部分損失。當(dāng)政府檢查時,三方博弈G2的收益矩陣見表3;當(dāng)政府不檢查時,三方博弈G2的收益矩陣見表4。 表3 政府檢查時三方博弈的收益矩陣 表4 政府不檢查時三方博弈的收益矩陣 假設(shè)在銷售商、消費者和政府的三方演化博弈過程中,銷售商選擇“偽裝”的概率為x,選擇“不偽裝”的概率為1-x;消費者選擇“購買”的概率為y,選擇“不購買”的概率為1-y;政府選擇“檢查”的概率為z,選擇“不檢查”的概率為1-z。結(jié)合表3和表4中的收益矩陣,得到銷售商“偽裝”的期望收益為 E1Y=(1-y)z(-C0-T)+(1-y)(1-z) (-C0)+yz(Pn-Wr-C0-T)+ y(1-z)(Pn-Wr-C0) =y(Pn-Wr)-zT-C0 (7) 銷售商“不偽裝”的期望收益為 E1N=(1-y)zS+y(1-z)(Pr-Wr)+ yz(Pr-Wr+S) =y(Pr-Wr)+zS 故銷售商的期望收益為 =xy(Pn-Pr)-xz(T+S)+y(Pr-Wr)-xC0+zS (8) 根據(jù)Malthus方程,得到銷售商的復(fù)制動態(tài)方程為 將(7)和(8)代入(9)得 同理,可得消費者的復(fù)制動態(tài)方程為 政府的復(fù)制動態(tài)方程為 文獻(xiàn)17、18采用分步分析法求解三方演化博弈,該方法實際上是將三方博弈轉(zhuǎn)化為兩個雙方博弈,運用Jacobi矩陣局部分析法進(jìn)行求解。本節(jié)使用分步分析法求解三方演化博弈,詳細(xì)探究兩兩博弈方的演化結(jié)果。首先,將變量z看作常量,分析銷售商和消費者之間的演化穩(wěn)定策略;其次,將變量y看作常量,分析銷售商和政府之間的演化穩(wěn)定策略;最后,綜合分析整個三方博弈系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略。 由方程組(13)求出銷售商和消費者雙方演化系統(tǒng)的Jacobi矩陣為 表5 矩陣J在各均衡點處的行列式和跡 由命題2可得銷售商和消費者雙方均衡策略的穩(wěn)定性分析結(jié)果,見表6。 表6 銷售商和消費者均衡策略穩(wěn)定性分析結(jié)果 由方程組(13)求出銷售商和政府雙方演化系統(tǒng)的Jacobi矩陣為 表7 矩陣在各均衡點處的行列式和跡 由命題3可得銷售商和政府雙方均衡策略的穩(wěn)定性分析結(jié)果,見表8。 表8 銷售商和政府均衡策略穩(wěn)定性分析結(jié)果 命題2和命題3給出了銷售商、消費者和政府在不同條件下的演化穩(wěn)定策略,下面進(jìn)一步分析相應(yīng)演化結(jié)果并作出經(jīng)濟(jì)管理意義上的解釋。 綜上可知,當(dāng)C0>Pn-Pr-z(T+S)且C0>y(Pn-Pr)時,三方博弈系統(tǒng)最終演化到(0,1,0),演化穩(wěn)定策略為(不偽裝,購買,不檢查),即銷售商選擇不偽裝策略,消費者選擇購買策略,政府選擇不檢查策略。此時,市場達(dá)到有效配置,銷售商、消費者和政府選擇Nash均衡策略,保證了三方的收益。注意到y(tǒng)和z是變量,要使三方系統(tǒng)最終演化到(0,1,0),需滿足C0>max{Pn-Pr-0·(T+S),1·(Pn-Pr)}即C0>Pn-Pr。這與未考慮政府干預(yù)時的銷售商和消費者雙方博弈的結(jié)果相同,即只能通過影響銷售商偽裝成本C0來促進(jìn)市場向有效狀態(tài)發(fā)展,政府并沒有發(fā)揮作用。 結(jié)合命題2和命題3可知,(0,1,1)在任何條件下都不是演化穩(wěn)定策略,即策略組合(不偽裝,購買,檢查)在任何條件下都不是三方博弈的演化穩(wěn)定策略。在不考慮政府收益的情形下,觀察銷售商和消費者雙方博弈的演化穩(wěn)定策略可得,當(dāng)C0>Pn-Pr-z(T+S)時,銷售商選擇不偽裝策略且消費者選擇購買策略,市場達(dá)到有效狀態(tài),故如果政府想要推進(jìn)再制品市場向有效狀態(tài)發(fā)展,就必須犧牲自身的利益。由于新產(chǎn)品零售價Pn和再制品零售價Pr是由市場決定的,難以改變其大小,而偽裝成本C0屬于不可控參數(shù),故可以提高z,T和S以滿足C0>Pn-Pr-z(T+S),使得市場向有效狀態(tài)發(fā)展。在再制品市場發(fā)展的初期,存在的主要問題是市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展和道德建設(shè)之間的矛盾,此時政府的規(guī)制措施顯得尤為重要。所以,政府應(yīng)該大范圍大概率地檢查再制品市場,并提高獎勵和懲罰力度,這樣有利于推動市場向有效狀態(tài)發(fā)展。近年來,國家高度重視再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展,只有解決后端銷售環(huán)節(jié)的價格欺騙問題,才可以為再制造產(chǎn)業(yè)保駕護(hù)航,實現(xiàn)再制造產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。 在三方演化博弈模型中,為了說明政府的調(diào)控作用,下面采用數(shù)值算例來分析不同參數(shù)設(shè)置對演化結(jié)果的影響。 (1)設(shè)Pn=80,Pr=60,Vr=90,C0=19,T=2,C1=2,S=2,z=0.5。易知,C0>Pn-Pr-z(T+S)且C0 圖1 C0>Pn-Pr-z(T+S)且C0 故不考慮政府收益時,銷售商和消費者的演化穩(wěn)定策略為(不偽裝,購買),與3.4節(jié)中的結(jié)論一致。 (2)改變(1)中z的值,令z=0.6,其他參數(shù)保持不變。易知C0>Pn-Pr-z(T+S)且C0 圖2 z增大時x和y的演化路徑 改變(1)中S的值,令S=3,其他參數(shù)保持不變。易知,C0>Pn-Pr-z(T+S)且C0 圖3 S增大時x和y的演化路徑 改變(1)中T的值,令T=3,其他參數(shù)保持不變。易知,C0>Pn-Pr-z(T+S)且C0 圖4 T增大時x和y的演化路徑 綜上可知,政府提高檢查再制品市場的概率,加大對銷售商的獎勵和懲罰力度,都會加速促進(jìn)銷售商選擇不偽裝策略。事實上,這是因為政府的檢查和獎懲措施會直接影響銷售商的收益。而消費者的收益取決于Vr和Pn的大小關(guān)系以及Vr和Pr的大小關(guān)系,與其他因素?zé)o關(guān)。由于參數(shù)設(shè)置中Vr>Pn,又由假設(shè)3知Vr>Pr,所以無論銷售商是否選擇偽裝售賣再制品,消費者均選擇購買策略。因此,改變參數(shù)z,T和S的值,不會影響y的收斂速度。 本文針對再制品市場中的價格欺騙問題,首先,建立由銷售商和消費者組成的雙方演化博弈,探討雙方行為策略選擇的制約因素,以及市場向有效狀態(tài)演化的路徑依賴。其次,考慮到政府作為市場的監(jiān)督者,可以對銷售商采取獎勵或懲罰措施,建立由銷售商、消費者和政府組成的三方演化博弈,利用分步分析法求解并進(jìn)行演化結(jié)果分析。最后,通過數(shù)值仿真分析不同參數(shù)對系統(tǒng)演化結(jié)果的影響,剖析市場向有效狀態(tài)演化的機理,得出以下結(jié)論: 結(jié)論1在銷售商和消費者的雙方演化博弈中,可以通過提高偽裝成本來促使系統(tǒng)演化到(不偽裝,購買)。事實上,偽裝成本的提高會導(dǎo)致銷售商偽裝售賣再制品的收益下降,若下降到低于售賣再制品的收益,銷售商就沒有偽裝的必要,從而選擇不偽裝策略;而銷售商選擇不偽裝策略,會促使消費者選擇購買策略。最終雙方演化到(不偽裝,購買),市場達(dá)到有效狀態(tài),形成良性發(fā)展。 結(jié)論2在銷售商、消費者和政府的三方演化博弈中,由于新產(chǎn)品和再制品的零售價是由市場決定的,而偽裝成本C0屬于不可控參數(shù),所以只有通過提高政府檢查再制品市場的概率,以及加大政府對銷售商的獎勵和懲罰力度,才能推動市場向有效狀態(tài)發(fā)展。當(dāng)政府的干預(yù)措施對市場的有效配置起到積極促進(jìn)作用時,政府無法達(dá)到Nash均衡,說明政府為促進(jìn)再制品市場的良性發(fā)展需要付出一定的代價。 本文對再制品市場中的銷售商、消費者和政府進(jìn)行演化博弈的建模、分析和數(shù)值驗證,得出再制品市場向有效狀態(tài)發(fā)展的條件,為政府的決策制定提供相關(guān)參考,也為再制品市場的發(fā)展提供重要指導(dǎo)。另外,本文的研究存在一些需要改進(jìn)的地方。例如,數(shù)值分析是在純模擬的情形下進(jìn)行的,沒有結(jié)合再制品市場的實際數(shù)據(jù),可能會與現(xiàn)實場景有所出入。未來可以收集再制品市場的大數(shù)據(jù),利用計量經(jīng)濟(jì)學(xué)和數(shù)據(jù)挖掘等方法進(jìn)行實證分析,完善再制品市場相關(guān)參與者行為的研究。2 雙方演化博弈模型的建立及分析
2.1 收益矩陣
2.2 雙方演化博弈模型的建立
2.3 雙方博弈演化穩(wěn)定策略的求解
2.4 演化結(jié)果分析
3 三方演化博弈模型的建立及分析
3.1 收益矩陣
3.2 三方演化博弈模型的建立
3.3 三方博弈演化穩(wěn)定策略的求解
3.4 演化結(jié)果分析
4 數(shù)值分析
5 結(jié)論及建議