閉環供應鏈中制造商以舊換新渠道決策

唐 飛,代 穎,馬祖軍,3

(1.西南交通大學 經濟管理學院,成都 610031;2.重慶工商大學 工商管理學院,重慶 400067;3.服務科學與創新四川省重點實驗室,成都 610031)

隨著經濟的發展和競爭的加劇,許多企業都在采用各種促銷手段來刺激消費、促進新產品的銷售,其中以舊換新作為一種常見的促銷方式在家電、消費電子、汽車等行業有廣泛應用[1-2]。由于消費者通過以舊換新購買新產品可以獲得一定的價格折扣,而企業提供以舊換新可以回收消費者手中的舊產品進行再利用,這使得以舊換新不僅能夠促進新產品銷售,而且能夠促進廢舊產品回收再利用[3]。例如:蘋果公司推出的手機以舊換新服務給消費者提供一種禮品卡用于購買新產品,并將回收的舊產品通過不同方式進行再利用;華為、聯想、IBM、Canon等也提供了類似的以舊換新服務[3-4]。除了制造商提供以舊換新服務之外,一些零售商也會提供以舊換新服務,例如,擁有舊Kindle的客戶可通過Amazon的以舊換新服務獲得購買新產品的折扣,京東、蘇寧等大型零售商也推出了支持各種家電、手機和電腦設備進行以舊換新的促銷活動[4-5]?？梢?制造商可以自主提供以舊換新服務,也可以讓零售商提供以舊換新服務。

目前有關以舊換新問題的研究主要集中在企業的以舊換新策略以及如何確定最優定價和以舊換新折扣等方面。

就企業的以舊換新策略而言,Li等[6]研究了二級市場存在與否對OEM 定價和以舊換新決策的影響,指出OEM 希望擁有舊產品的消費者都參與以舊換新且回收的舊產品都能進行再制造并銷售到二級市場。Feng等[7]進一步研究了無以舊換新、存在以舊換新但無二級市場和以舊換新與二級市場同時存在3種情形對企業定價和產品質量的影響,結果表明:當只有以舊換新時,企業會降低產品質量;當以舊換新和二級市場同時存在時,企業會提升產品質量。Liu等[8]通過建立兩周期以舊換新模型,分析了產品更新換代下策略消費者對以舊換新策略的影響,發現當舊產品殘值較高時,第二周期仍然可以銷售上一代產品。Cao等[9]以京東等B2C 平臺為研究對象,在自營店和他營店存在競爭的背景下,研究了禮品卡和現金券這兩種以舊換新策略對平臺利潤的影響。Li等[10]對網絡回收平臺的以舊換現、以舊換現/翻新和以舊換現/翻新/新3種策略進行了研究,發現回收平臺應根據舊產品質量和新產品價值確定采用何種策略。Zhu等[11]將以舊換新問題擴展到兩競爭性企業,研究了企業面臨競爭時是否應當提供以舊換新服務,指出以舊換新服務有助于增強企業的競爭優勢。劉靚晨等[12]進一步研究了產品更新換代對競爭型企業以舊換新策略的影響。石平等[13]在市場存在非正規回收企業競爭情形下,對廠商是否自主提供以舊換新進行分析,發現廠商自主以舊換新可以提升其與非正規回收企業競爭的優勢。

在以舊換新定價研究方面,Ray等[14]研究了3種以舊換新定價策略(統一定價、與使用時間無關的差別定價和基于使用時間的差別定價),指出最優以舊換新定價策略主要受產品耐用度和新老顧客市場份額等參數的影響。Xiao等[15]提出了一種半動態以舊換新定價方案,即針對初始消費者采用靜態定價,對再次消費者采用動態定價。羅子燦等[16]從產品設計角度,研究了以舊換新服務對產品一體化架構和模塊化架構下最優定價的影響,指出當下一代產品質量較高時,模塊化架構對企業更有利。此外,也有一些文獻從供應鏈角度探討了以舊換新的最優定價與折扣問題。Miao等[17]研究了制造商以舊換新、制造商委托零售商以舊換新和一體化以舊換新3種供應鏈模型,發現制造商提供以舊換新對自身最有利,而一體化以舊換新下供應鏈利潤最高?？姵療樀萚18]研究了第三方回收商負責以舊換新時對閉環供應鏈定價決策的影響。顏波等[19]針對由制造商和零售商組成的供應鏈,研究了零售商自主以舊換新的定價策略,發現該策略受產品成本、舊產品折舊度等因素的影響。易余胤等[20]對汽車供應鏈以舊換新燃油車和以舊換新能源車兩種策略下的最優定價進行了研究,得到了不同條件下的最優定價策略。上述研究從供應鏈視角研究了以舊換新對產品定價決策的影響,但未考慮應當由制造商還是零售商提供以舊換新的問題。為此,李鴻媛等[21]探討了制造商提供以舊換新和零售商提供以舊換新對雙方利潤的影響。Xiao[22]假設零售價和批發價均為外生,研究了二級市場的存在對制造商或零售商提供以舊換新的影響,發現制造商和零售商都希望“搭便車”,讓對方提供以舊換新。

上述關于以舊換新的文獻都忽略了以舊換新固定成本(以下簡稱固定成本)對企業以舊換新決策的影響。但實際上,提供以舊換新服務需要投資建立相應的回收系統,舊產品回收、堆放、運輸、處理等都需要支出費用,而且對以舊換新活動進行廣告促銷宣傳也要付出成本,綜合起來的成本就不可忽略[23]。Cho等[24]和Ha等[25]將促銷產生的廣告、運營等費用整體視為企業的一種固定成本投入,研究發現,該成本對企業是否提供促銷活動有重要影響。Yenipazarli[26]和Raz等[27]則將建立廢舊產品回收系統所支出的費用視為企業參與回收活動的固定成本,并指出該成本太高會使企業放棄回收廢舊產品。類似地,企業提供以舊換新服務所產生的促銷和回收這兩方面成本也應視為固定成本,并將影響企業的以舊換新決策。鑒于此,本文區別于已有與以舊換新相關的研究[3-22],考慮當閉環供應鏈中的制造商或零售商提供以舊換新服務時,一方面要承擔相應的固定成本,另一方面也會因以舊換新促進銷售和獲得舊產品而增加收益,由此需要對提供以舊換新服務產生的成本和收益進行權衡,以確定是否應該提供以舊換新服務。此外,本文在制造商或零售商提供以舊換新服務的情形下,設計了相應的以舊換新補償和協調機制,對閉環供應鏈利潤進行再分配,以確保雙方都能從以舊換新中受益,這也是本文與上述研究的不同之處。

綜上所述,本文考慮由制造商和零售商構成的閉環供應鏈,雙方都可能提供以舊換新服務并承擔相應的固定成本,著重研究閉環供應鏈中制造商應該自主提供以舊換新服務還是讓零售商提供以舊換新服務的問題。通過分別構建無以舊換新服務、制造商提供以舊換新服務和零售商提供以舊換新服務3種閉環供應鏈以舊換新模型,分析固定成本變化對閉環供應鏈成員以舊換新決策的影響,并針對制造商和零售商在提供以舊換新方面可能存在沖突或“搭便車”現象,進一步考慮制造商如何設計適當的補償或協調機制來引導以舊換新獲利方對受損方進行補償,以實現閉環供應鏈協調。

1 問題描述與需求分析

1.1 問題描述

考慮由一家制造商和一家零售商構成的閉環供應鏈,制造商以單位成本c生產新產品,并以批發價w賣給零售商,零售商再以價格p銷售給消費者。市場中存在兩類消費者,即尚未購買該產品的初始消費者和已經擁有舊產品的再次消費者。假設市場規模標準化為1,其中,再次消費者的比例為α(0＜α＜1),初始消費者的比例為(1-α)[15,19,21]。

制造商在進行新產品銷售的同時也在考慮是否應該自主向再次消費者提供以舊換新服務或讓零售商提供以舊換新服務,以促進新產品銷售和廢舊產品回收再利用。在實踐中,通常有3 種情形(見圖1):①制造商和零售商(如Ben Q、飛利浦)都不提供以舊換新服務(模型N);②制造商(如IBM、Canon、聯想)提供以舊換新服務(模型M);③零售商(如Amazon、蘇寧)提供以舊換新服務(模型R)。當制造商或零售商提供以舊換新服務時,通常會產生兩類成本:①由以舊換新廣告、運營、建立回收系統等產生的以舊換新投資F i(i=M,R),可視為提供以舊換新的固定成本;②以舊換新提供者給再次消費者的以舊換新折扣r,可視為提供以舊換新的單位變動成本。此外,通過以舊換新服務回收的舊產品仍具有一定殘值,可為以舊換新提供者帶來一定的收益,設單位舊產品的收益為s[3-6]。在此背景下,制造商和零售商需要權衡提供以舊換新服務的成本和收益,以確定是否提供以舊換新服務,以及由誰來提供會更好。

圖1 閉環供應鏈以舊換新決策模型Fig.1 The trade-in decision models of closed-loop supply chains

1.2 需求分析

假設初始消費者和再次消費者對新產品的價值評價均為v,且服從[0,1]的均勻分布[3-9]。再次消費者對舊產品的價值評價為θv,其中θ(0＜θ＜1)為該產品的耐用度,其大小反映了舊產品的剩余價值[3,6-7]。初始消費者購買新產品的效用為μn=vp。對于再次消費者,當無企業提供以舊換新服務時,其直接購買新產品的效用為μr=v-p;當制造商或零售商提供以舊換新服務時,其通過參與以舊換新活動購買新產品的效用為μt=v-p+r;若再次消費者選擇繼續使用舊產品,其效用為μo=θv。則當μn＞0時,初始消費者會選擇購買新產品,相應的需求為

對于再次消費者,如果制造商或零售商都不提供以舊換新服務,則當μr＞0且μr＞μo時,再次消費者才會購買新產品,相應的需求為

如果制造商或零售商提供了以舊換新服務,再次消費者會通過參與以舊換新活動購買新產品,因為這樣可以獲得相應的折扣[11-12,14]。因此,當μt＞0且μt＞μo時,再次消費者會選擇通過參與以舊換新活動購買新產品,相應的需求為

2 閉環供應鏈以舊換新決策模型

假設制造商和零售商之間進行Stackelberg博弈,制造商為主導方,零售商為跟從方,雙方都以追求自身利潤最優化為目標進行決策[17,21-22,28]。用表示供應鏈成員i在模型j下的利潤,則該供應鏈系統利潤為其中,i=M,R,j=N,M,R。下面分別對無以舊換新服務、制造商提供以舊換新服務和零售商提供以舊換新服務3種情形下的閉環供應鏈定價決策進行建模和求解。

2.1 模型N:無以舊換新服務

模型N 用作比較基準。此時,制造商先決策批發價w,零售商再決策零售價p。制造商和零售商的利潤函數分別為:

通過逆向歸納法可以求得該模型下的最優定價及利潤,如表1所示(證明見附錄)。

表1 3種閉環供應鏈決策模型的最優結果Tab.1 The optimal outcomes of three closed-loop supply chain decision models

2.2 模型M:制造商提供以舊換新服務

當制造商提供以舊換新服務時,其需要承擔相應的固定成本FM。制造商不僅要決策批發價w,還要決策給予再次消費者的以舊換新折扣r,在此基礎上,零售商決策相應的零售價p。此時,制造商和零售商的利潤函數分別為:

類似地,通過逆向歸納法可以求得該模型下的最優定價及利潤(見表1)。

2.3 模型R:零售商提供以舊換新服務

當零售商提供以舊換新服務時,其需要承擔相應的固定成本FR。制造商先決策批發價w,在此基礎上,零售商決策相應的零售價p和以舊換新折扣r。此時,制造商和零售商的利潤函數分別為:

該模型的最優定價及利潤見表1。由表1可以得到如下推論。

推論1為保證上述模型有意義,需滿足如下條件:①3種模型下的需求都大于0;②當制造商提供以舊換新服務,其利潤不低于無以舊換新服務下的利潤時,才有動力提供以舊換新服務;③當零售商提供以舊換新服務時,其利潤也應當不低于無以舊換新服務下的利潤。由此可得3種模型的存在條件,如表2所示。

表2 3種閉環供應鏈決策模型的存在條件Tab.2 The existence conditions of three closed-loop supply chain decision models

推論1表明:

(1) 無以舊換新服務下,只有當生產成本足夠低時,初始消費者才會購買新產品,這是因為制造商的生產成本直接影響批發價,進而間接影響零售價。顯然,生產成本越低,越能吸引初始消費者購買新產品。對于再次消費者而言,其會比較購買新產品的效用與繼續使用舊產品的效用,只有當產品耐用度足夠低,再次消費者繼續使用舊產品的效用更低時,才會放棄使用舊產品轉而購買新產品。當產品耐用度θ→0時,再次消費者的購買選擇與初始消費者趨同。

(2) 只有當固定成本足夠低時,制造商或零售商才愿意提供以舊換新服務,即通過以舊換新促進新產品銷售和廢舊產品回收帶來的收益大于提供以舊換新的固定成本時,制造商或零售商提供以舊換新服務才有利可圖。此外,產品生產成本提高、舊產品殘值降低或固定成本增加,都可能導致制造商或零售商放棄提供以舊換新服務。與模型N 類似,在模型M 和R 下,當生產成本足夠低時,初始消費者才愿意購買新產品;當產品耐用度足夠低時,再次消費者才愿意參與以舊換新活動。由于模型M 和R的最優零售價與以舊換新折扣都相同,故初始消費者和再次消費者購買新產品的條件也完全一致。

(3) 對制造商或零售商愿意提供以舊換新服務的條件(T1和T2)進行比較,可以發現,

這說明,制造商提供以舊換新服務的條件比零售商提供以舊換新服務的條件更寬松,制造商能夠承受更高的固定成本。

下面通過比較上述3種供應鏈決策模型的最優結果,分析不同情形下以舊換新服務提供者的均衡結果。值得一提的是,由推論1和表2可知,為了保證上述3種供應鏈決策模型都有意義且可比較,產品生產成本需滿足c＜min{c1,c2},產品耐用度需滿足θ＜min{θ1,θ2}。

3 以舊換新服務提供者的均衡分析

由表1可知,零售價和以舊換新折扣在兩種以舊換新模型下都相同,兩種模型下產生的收益也相同,但制造商會通過批發價的變化來影響供應鏈系統利潤在內部的分配。此外,由于兩種模型下的定價和以舊換新折扣相同,再次消費者并不關心由誰提供以舊換新服務的問題,但制造商和零售商卻需要比較實施以舊換新增加的利潤和支出的成本,以確定是否提供以舊換新服務。

當企業提供以舊換新服務需要承擔一定的固定成本時,制造商和零售商會權衡自己提供以舊換新服務或對方提供以舊換新服務對自身利潤的影響,由此可得推論2。

推論2

(1) 當FM≤T3時,制造商希望自己提供以舊換新服務。

(2) 當FR≤T3時,零售商希望自己提供以舊換新服務。其中

由推論2可知,制造商和零售商愿意自己提供以舊換新服務的條件都是相應的固定成本不超過T3。因此,當兩企業提供以舊換新服務的固定成本都低于T3時,雙方都希望自己提供以舊換新服務,從而會產生沖突。另外,由

和T1＞T2可知,固定成本臨界值T1、T2和T3之間有T1＞T2＞T3。據此,可以進一步分析當兩企業的固定成本處于不同區間時如何影響以舊換新提供者的均衡結果,如命題1所示。

命題1當制造商和零售商提供以舊換新服務的固定成本F i(i=M,R)處于不同區域時(見圖2),以舊換新服務提供者的均衡結果有所不同(見表3)。具體如下:①在區域A1,模型M 和R 都是均衡結果,即制造商和零售商都希望提供以舊換新服務,這將導致沖突;②在區域A2、A3和A4,模型R 是唯一均衡結果;③在區域A5,模型M 和R都是均衡結果,即制造商和零售商都希望由對方提供以舊換新服務,即雙方陷入“囚徒困境”;④在區域A6、A7和A8,模型M 是唯一均衡結果;⑤在區域A9,模型N 是唯一均衡結果。

表3 不同固定成本范圍下以舊換新服務提供者的均衡結果Tab.3 The equilibrium outcomes of trade-in service providers under different fixed cost ranges

圖2 固定成本區域的劃分Fig.2 The classification of fixed cost regions

命題1指明了在何種情形下制造商應該自主提供以舊換新服務或讓零售商提供以舊換新服務。具體而言,當固定成本位于區域A1時,模型M 能給制造商帶來更大利潤,而模型R 能給零售商帶來更大利潤,此時雙方陷入沖突,這是因為雙方都具有成本優勢而希望自己成為以舊換新服務的提供者。當零售商提供以舊換新服務的固定成本低于T3,而制造商提供以舊換新服務的固定成本超過T3時(即區域A2、A3),模型R 是唯一均衡結果,并且使得制造商和零售商的利潤都能達到最優;當T3＜FR＜T2且FM≥T1時(即區域A4),雖然零售商提供以舊換新服務對其而言是次優的,但制造商完全不具備提供以舊換新服務的成本優勢,故模型R 仍然是唯一均衡結果。類似地,若制造商提供以舊換新服務的固定成本低于T3,而零售商提供以舊換新服務的固定成本超過T3時(即區域A6、A7),制造商提供以舊換新服務對雙方都是最優的,故模型M 是唯一均衡結果;當T3＜FM＜T1且FR≥T2時(即區域A8),模型M 是唯一均衡結果,這是因為此時制造商提供以舊換新服務對其雖然是次優的,但零售商由于成本劣勢始終不可能提供以舊換新服務。

當制造商和零售商提供以舊換新服務的固定成本都位于中等水平時(即T3＜FM＜T1且T3＜FR＜T2,對應區域A5),雖然制造商或零售商提供以舊換新服務都比不提供以舊換新服務更好,但雙方都更希望由對方提供以舊換新服務,通過“搭便車”獲取比自己提供以舊換新服務更大的利潤,此時雙方陷入“囚徒困境”。在這種情況下,因“搭便車”受益的一方可以考慮補償另一方以激勵對方提供以舊換新服務,因為此時兩種以舊換新模型下的系統利潤都比無以舊換新時的系統利潤更高,即πj*＞πN*,其中j∈{M,R};當FM＞T1且FR＞T2時(即區域A9),制造商和零售商都會因為過高的固定成本而放棄提供以舊換新服務。

推論3當FM=FR=F時,有:①當F＜T2時,模型M 和R 都是均衡結果;②當T2≤F≤T1時,模型M 是唯一均衡結果;③當F＞T1時,模型N 是唯一均衡結果。

推論3表明,當制造商和零售商提供以舊換新服務的固定成本相同且都較低時,雙方仍然會陷入沖突;當該成本增加到一定程度(T2≤F≤T1)時,只有制造商具有提供以舊換新服務的成本優勢,而零售商由于成本劣勢會放棄提供以舊換新服務;當該成本足夠大(F＞T1)時,雙方都會放棄提供以舊換新服務。

為了更直觀地了解固定成本F和舊產品殘值s變化對均衡結果的影響,借鑒Cao等[3]的參數取值,令α=0.4,c=0.2,θ=0.3,結果如圖3所示。

圖3 參數s 和F 對均衡結果的影響Fig.3 The effects of parameters s and F on equilibrium outcomes

由圖3可知,即使舊產品殘值s=0,在固定成本較低情形下,以舊換新模型M 和R 仍然可能是均衡結果,并且隨著s的不斷增加,兩種以舊換新模型可以承受的固定成本也不斷增加,即均衡結果為模型M 和R 的區域不斷擴大。因此,建議提供以舊換新服務的企業應當利用多種方式(如拆解處理、再制造或翻新后再售到二級市場)處理舊產品以最大程度地獲取其剩余價值,從而擴大實施以舊換新的優勢。在實踐中,像Apple不僅研發了自動拆解的機器人Daisy來提高拆解效率和再利用率,同時也對質量較好的舊產品進行翻新處理后銷售到二級市場,以獲得更高收益[5-6]。這一做法顯然是為了最大程度地獲得舊產品的剩余價值,這也值得其他以舊換新提供者借鑒學習。

綜合命題1和推論3的結論,可以看出,固定成本的大小對以舊換新服務提供者的最優選擇有重要影響。相關結論可以解釋現實中為何既存在像Ben Q 和飛利浦這樣未提供以舊換新服務的企業,也存在由制造商(如IBM、Canon、聯想)或零售商(如Amazon、蘇寧)提供以舊換新服務的情況,這主要是因為他們提供以舊換新服務的成本不同。因此,建議制造商和零售商應充分衡量提供以舊換新服務的成本和收益,以確定最佳的以舊換新服務提供者。此外,本文所得結論不僅驗證了Xiao[22]關于供應鏈成員可能因為都想讓對方提供以舊換新服務而產生“搭便車”現象,而且還發現雙方也可能因為都想提供以舊換新服務而產生沖突。這一沖突現象也可以解釋為何Apple作為制造商而京東作為零售商都在對iPhone手機提供以舊換新服務。

鑒于以往有關以舊換新問題的研究基本忽略了以舊換新的固定成本[3-22],在此也同樣分析固定成本為零的特例,以作對比?？梢园l現,對制造商和零售商而言,都是自己提供以舊換新服務時對自己最有利,雙方都不提供以舊換新服務時最不利。即雙方都希望自己提供以舊換新服務,此時也將陷入沖突,但與不提供以舊換新服務相比,不管由誰(制造商或零售商)提供以舊換新服務,都能提高自己的利潤。因此,當固定成本忽略不計時,不管誰提供以舊換新服務,都能使供應鏈成員獲得比無以舊換新服務時更高的收益,這一結論可以解釋為何現實中各行各業(如家用電器、電子產品、汽車、時尚服裝等)都存在各種各樣的以舊換新促銷活動[3,6]。

4 以舊換新補償與協調機制設計

本節主要基于第3節的研究結果,探討如何設計以舊換新補償與協調機制,以確保制造商和零售商都能從以舊換新中受益。具體地,4.1節主要在分散決策下探討以舊換新受益方是否可以通過補償另一方來消除以舊換新沖突或“搭便車”現象,從而確保雙方利潤都比無以舊換新情形更高;4.2節則進一步針對以舊換新分散決策存在的雙重邊際化問題,探討如何設計適當的協調機制消除這一問題,從而進一步提升制造商和零售商的利潤。

4.1 以舊換新補償機制

上文研究表明,雖然制造商和零售商之間可能會因固定成本的影響而導致雙方在是否提供以舊換新服務方面產生沖突或“搭便車”現象,但從整個閉環供應鏈系統的利潤來看,無論由誰提供以舊換新服務,當固定成本較低時,系統利潤都比無以舊換新服務時更高。那么,對于制造商和零售商而言,可否通過受益方給另一方適當補償來消除這種以舊換新沖突或“搭便車”現象? 為此,下面通過設計合理的補償方案來解決這一問題,具體見命題2。

命題2當制造商和零售商之間出現以舊換新沖突或“搭便車”現象時,若通過以舊換新受益方給另一方提供適當的補償來解決,則不同固定成本區域(見圖4)下的均衡結果、補償提供方、補償條件和補償額如表4所示。

行業發展有起伏。從2014年開始，在苗木行情的低迷期，農場提出“用苗木生長的時間換取市場增長的空間”，利用國有林地資源優勢進行低成本擴張，大力壓縮意楊面積，加速推進特色苗木基地建設。短短幾年，農場苗圃規模達2000畝40萬余株。

表4 存在補償時以舊換新服務提供者的均衡結果Tab.4 The equilibrium outcomes of trade-in service providers with compensation

圖4 存在補償時固定成本區域的細分Fig.4 The classification of fixed cost regions with compensation

命題2表明,采用補償時以舊換新服務提供者的均衡結果受兩企業固定成本FM和FR的影響。在不同成本區域中,通過制造商給予零售商補償或零售商給予制造商補償,均衡區域會細分為更小的子區域,各子區域對應著應該由誰來補償另一方以及相應的補償額。

具體而言,對于存在以舊換新沖突的A1區域,制造商和零售商都想提供以舊換新,因而雙方都可以作為補償提供方給予對方補償以促使其放棄提供以舊換新,從而消除沖突。對于存在“搭便車”現象的A5區域,制造商和零售商都可以通過補償對方以鼓勵其提供以舊換新。對于區域A4,雖然此時零售商有動力提供以舊換新,但制造商仍可以考慮補償零售商,因為由零售商提供以舊換新會使制造商獲利更大。如果零售商不愿提供以舊換新,它也可以考慮補償制造商,讓制造商提供以舊換新。與區域A4相對應的區域A8,若由制造商提供以舊換新,零售商可以對其進行補償;反之,則制造商也可以通過補償零售商讓其提供以舊換新。值得注意的是,在區域A9,雖然雙方都不愿提供以舊換新,但也存在一些子區域(A90、A91、A92)使得提供以舊換新時的系統利潤比無以舊換新時的系統利潤更高。因此,仍可以通過補償方案來促使制造商或零售商提供以舊換新,以實現雙方利潤的改善。而在子區域A93,由于過高的固定成本使得提供以舊換新時的系統利潤低于無以舊換新時的系統利潤,故此時的最優決策為雙方都不提供以舊換新服務。

由表4 還可以發現,對于有些子區域(A41、A80、A90),制造商和零售商都可以作為補償提供方,此時以舊換新提供者和補償提供方可以通過雙方協商確定。對于由零售商提供以舊換新服務的區域A2和A3,以及由制造商提供以舊換新服務的區域A6和A7,由于雙方利潤均已達到最優,故無需采用任何補償方式。

命題2的結論可用來指導供應鏈成員選擇合適的以舊換新服務提供者和補償提供方以改善雙方的利潤,具體的補償額SM或SR可由雙方協商確定。值得一提的是,就兩種以舊換新模型而言,雖然供應鏈成員之間通過補償方式進行利潤的再分配可以實現雙方利潤都比無以舊換新時的利潤更高,但由于此時為分散決策,不可避免地會產生雙重邊際化效應,閉環供應鏈系統總利潤仍未達到最優。那么,是否可以通過契約協調機制來提高整個閉環供應鏈的利潤,同時實現供應鏈各成員利潤的進一步提升? 為此,下面從閉環供應鏈整體角度對兩種以舊換新模型下系統利潤的改進做進一步探討。

4.2 以舊換新契約協調機制

在此考慮閉環供應鏈集中決策模型(模型C),即將制造商和零售商視為一個整體,以閉環供應鏈系統總利潤最大化為目標決策零售價和以舊換新折扣,同時承擔相應的固定成本FM/R。供應鏈系統利潤可表示為

由此可得推論5。

推論5

(1) 當FM/R≤TS時,集中決策能夠增加閉環供應鏈系統利潤。

(2) 閉環供應鏈系統利潤有πC*＞πj*,其中j∈{M,R},

容易驗證TS＞{T1,T2}。這說明,從閉環供應鏈整體角度看,集中決策可以承受比分散決策更高的固定成本,克服雙重邊際化效應,因此,制造商和零售商可以通過協調以達到集中決策的績效,從而提高各自的利潤。研究發現,制造商可以通過降低批發價來促使零售價達到與集中決策時一致,從而實現系統利潤最大化。為了彌補制造商因為降低批發價造成的損失,零售商可以從自身增加的利潤中分享一部分給制造商,從而保證雙方利潤都得到提升。命題3 給出了兩種以舊換新模型下的協調契約。

命題3

由命題3可知,盡管不同以舊換新模型下的閉環供應鏈協調契約參數取值有所不同,但無論是由制造商還是零售商提供以舊換新服務,制造商通過設計相應的契約都可以實現供應鏈協調,使閉環供應鏈系統利潤達到最優,且制造商和零售商都能獲得比分散決策下更高的利潤。由表1可知,這說明,模型M 和R 下的補償額的選擇區間相同。采用與圖3相同的參數,圖5則直觀地反映了兩種模型下可以實現閉環供應鏈有效協調的區間范圍。

圖5 模型M 和R 下的有效協調區域Fig.5 The effective coordination regions under models M and R

命題2和3的結論為供應鏈成員因為提供以舊換新服務而產生沖突或“搭便車”現象給出了兩種不同的解決方案,這可以為企業管理者提供決策參考。具體地,如果雙方僅僅是希望通過提供以舊換新服務獲得比無以舊換新時更高的收益,則簡單的以舊換新補償機制便可實現;如果在供應鏈以舊換新情形下雙方還希望克服雙重邊際化問題,則建議制造商以集中決策的最優結果為基準,利用本文所設計的供應鏈協調契約進一步提升雙方的收益。

5 結論

以舊換新促銷不僅可以促進新產品銷售,而且可以回收廢舊產品,但企業提供以舊換新服務將產生一定的固定成本。為此,本文考慮閉環供應鏈中制造商可以自主提供以舊換新服務或讓零售商提供以舊換新服務,提供者需承擔相應的固定成本,由此探討固定成本對以舊換新定價及渠道決策的影響。研究發現:

(1) 閉環供應鏈中不論是制造商還是零售商提供以舊換新服務,新產品零售價不變,且比無以舊換新服務時的零售價更高。這說明,提供以舊換新服務對初始消費者不利。兩種以舊換新模型下的以舊換新折扣相等,故再次消費者購買新產品支付的實際價格比無以舊換新時的價格低,因此,再次消費者希望有以舊換新服務存在,但并不關心由誰提供以舊換新服務。

(2) 固定成本是影響制造商和零售商是否提供以舊換新服務的關鍵。較低的固定成本將使得制造商和零售商都愿意提供以舊換新服務,由此導致雙方陷入沖突;而當雙方的固定成本都處于中等水平時,雙方又都希望由對方提供以舊換新服務,此時雙方會產生“搭便車”現象。當制造商提供以舊換新的固定成本較低而零售商提供以舊換新的固定成本較高時,制造商提供以舊換新對雙方都有利,反之亦然;當雙方提供以舊換新的固定成本都較高時,雙方都不愿提供以舊換新服務。

(3) 當固定成本較低時,提供以舊換新服務時的閉環供應鏈系統利潤都高于不提供以舊換新服務時的系統利潤。針對制造商和零售商在提供以舊換新方面可能存在沖突或“搭便車”現象,雙方都可以通過補償對方讓其放棄提供以舊換新來消除沖突,或通過補償對方讓其提供以舊換新來消除“搭便車”現象。這種補償機制可以使得閉環供應鏈系統利潤在成員間再次分配,但閉環供應鏈系統總利潤并未得到改善,僅比無以舊換新服務時更優。為此,針對兩種以舊換新模型,通過設計相應的供應鏈契約,可以使得閉環供應鏈系統利潤達到集中決策時的水平,各成員的利潤也比分散決策時更高,從而實現閉環供應鏈協調。

本文所得結論的管理啟示:

(1) 對于閉環供應鏈中的制造商和零售商而言,雙方都應該對提供以舊換新服務產生的固定成本以及由此帶來的額外收益進行權衡,以確定是否提供以舊換新服務。

(2) 當固定成本在可接受范圍內時,不論是制造商還是零售商提供以舊換新服務,當出現以舊換新沖突或“搭便車”情形時,建議以舊換新受益方給予另一方適當補償或雙方通過供應鏈協調契約來消除沖突或“搭便車”問題,從而確保不僅雙方都能從以舊換新活動中受益,而且供應鏈效率也能得到提升。

(3) 以舊換新服務提供者可以采取多種方式(如拆解再利用、再制造或翻新后再售)對舊產品進行處理,以最大程度地獲取舊產品的剩余價值,從而擴大提供以舊換新服務的優勢。

進一步的研究可以考慮將該問題擴展到存在制造商競爭或零售商競爭的情形。此外,現實中有不少第三方企業也會提供以舊換新服務,如愛回收、Gazelle、Nextworth等,下一步可研究存在第三方以舊換新服務提供商時對制造商或零售商提供以舊換新與否的影響。最后,本文假設對參與以舊換新的消費者給予相同的以舊換新折扣,未考慮消費者手中的舊產品可能存在質量差異問題,未來可進一步探討如何根據舊產品質量不同實施差異化的以舊換新折扣,以更貼合實際。

附錄

模型M 和模型R 的求解思路與模型N 類似,不再贅述。

推論1的證明

命題1的證明由T1、T2和T3的關系,易得命題1。

推論3的證明由命題1易得推論3。

推論4的證明當固定成本FM=FR=0時,通過比較3種模型下的最優利潤可得推論4。

推論5的證明通過比較集中決策和分散決策下的閉環供應鏈系統利潤,易得推論5。

命題3的證明在模型M 下,制造商可以通過設計契約給予零售商相對較低的批發價wC,同時讓零售商給予制造商額度為的補償?；诖?兩企業的利潤函數分別為: