基于博弈论的汽车供应链混合回收定价博弈与协调研究.docx

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1、 基于博弈论的汽车供应链混合回收定价 博弈与协调研究 董姗姗 指 导 老 师 卢志平 专 业 名 称 企业管理 学 科 门 类 工商管理 论文提交日期 2015 年 6 月 8 日 硕 士 学位论文 分类号 密 级 公开 UDC 学校代码 10594 硕士学位论文 题 目 基于博弈论的汽车供应链混合回收定价博弈与协调研究 英 文 题 目 Mixed Recycling Pricing Coordination Model in Car Closed-loop Supply Chain Based on Game Theory 姓 名 董姗姗 专业名称 企业管理 学科门类 工商管理 指导老师 卢

2、志平 论文提交日期 2015.5.17 论文答辩日期 2015.5.24 答辩委员会主席 魏锋 论文评阅人 广 西 科技大 学 硕士学 位 论文 摘要 摘 要 随着汽车越来越普及，废旧汽车的处理和环境污染问题也越来越受到人们的关 注。废旧汽车中含有丰富的再生资源，如果不加以回收再利用，废弃后将会对环境 造成不可估量的污染。废旧汽车产品的回收再利用不仅可以减轻环境资源压力，还 可以节约企业的生产成本。因此报废汽车的回收对于企业自身和社会发展都具有重 要的现实意义。进行废旧汽车的回收再制造时，需要一个高效率的闭环供应链系统， 而在闭环供应链系统中合理的回收渠道、高效的回收处理方式和技术以及科学合理

3、 的定价策略都是必不可少的影响因素。而在这些因素中科学合理的定价策略已成为 国内外学者研究的热点。 本文的运用的研究方法主要是供应链理论方法、博弈论、收入费用共享机制等 研究方法，构建了汽车闭环供应链中两方同时负责回收一方负责再制造混合回收的 博弈模型。本文一共分为以下四个部分：首先，对闭环供应链与混合回收模式的相 关文献综述进行梳理，分析它们的发展现状和研究现 状，总结了它们的发展趋势； 其次，分析影响汽车回收行为的因素并对闭环供应链与其相关的定价模型进行研 究，为后文如何构建研究模型，提供了理论上的支持；再次，以博弈论为主要的研 究手段，构建了当出现双方共同负责回收即混合回收情形时的供应链

4、的定价决策模 型。并在模型中分别考虑政府补贴因素以及差别定价对汽车混合回收模型的影响， 通过算例分析作为关系模型的实证；最后，针对之前的研究结果提出相对的对策建 议以提高汽车闭环供应链的运作效益。 关键词： 汽车供应链；混合回收定价；博弈论 I 广 西 科技大 学 硕士学 位 论文 3 Abstract As the car becoming more widely and common.The waste and environmental pollution problems caused by scrap cars also becoming more and more seriouse

5、. Scrap car contains a wealth of resources,and most of the parts can be recycled. Recycling of automotive products not only can reduce the pressure on environmental resources but also saving production costs. So scrap car recycling has important implications for their own development and social term

6、s. Carrying out the recycling needs an efficient closed-loop supply chain system, and the recycling channels are rational and efficient,as well as scientific and reasonable pricing are necessary to the closed-loop supply chain system.And in these factors, a scientific and reasonable pricing strategy

7、 is a hot research scholars. The main research method is Combinated by supply chain theory, game theory, income-cost sharing mechanism and other research methods.Constructed a mixed recycling game model in car closed-loop supply chain. There are four parts in this paper.Firstly, the closed-loop supp

8、ly chain and related literature review to sort out the mixed recovery mode, analyze their situation and research status of development, summed up their development trends; secondly, analyze the impact of automobile recycling behavior and closed-loop supply chain factors and related pricing model to

9、study how to build for later research model provides theoretical support;Thirdly, use the game theory as the main research tool, built when there is jointly responsible for the recovery that is pricing decision model supply chain when mixed recovery scenario. And were considered in the model of gove

10、rnment subsidies and differential pricing factors affect the recovery of the car hybrid model, a numerical example as empirical relationship model; and finally, the policy put forward against the findings relative to previous proposals to improve the operation of the car closed-loop supply chain ben

11、efits. Keywords: Car supply chain ; Mixed Recycling Pricing Model; Game Theory 广 西 科技大 学 硕士学 位 论文 目录 4 目 录 摘 要 . I ABSTRACT . III 目 录 . IV 第一章 绪 论 . 1 1.1 选题背景 . 1 1.2 汽车回收现状分析 . 2 1.3 国内外研究现状 . 9 1.4 研究意义 . 15 1.5 研究思路及理论框架 . 16 1.6 本章小结 . 18 第二章 相关理论概述 . 19 2.1 闭环供应链理论概述 . 19 2.2 博弈论概述 . 24 2.3 本章

12、小结 . 27 第三章考虑政府补贴的汽车供应链混合回收博弈协调研究 . 28 3.1 问题描述 . 28 3.2 模型假设和符号说明 . 29 3.3 基本模型建立及分析 . 29 3.4 算例分析 . 32 3.5 本章小结 . 36 第四章考虑差别定价的汽车供应链混合回收博弈协调研究 . 37 4.1 问题描述 . 37 4.2 模型假设和符号说明 . 37 4.3 基本模型建立及分析 . 38 4.4 算例分析 . 42 4.5 本章小结 . 45 第五章 汽车供应链混合回收定价过程的对策与建议 . 46 5.1 考虑政府补贴情形下的对策与建议 . 46 5.2 考虑差别定价情形下的对策

13、与建议 . 47 第六章 结论与展望 . 48 6.1 研究结论 . 48 6.2 研究局限性与展望 . 49 参考文献 . 51 广 西 科技大 学 硕士学 位 论文 目录 5 攻读学位期间发表论文和参加科研情况说明 . 55 致谢 . 56 广 西 科技大 学 硕士学 位 论文 第 一 章 绪论 1 第一章 绪 论 1.1 选题背景 自从工业革命之后，科学技术水平不断提高，生产力得到空前的发展，人类社 会随着科技的发展和资源的开采得到了迅速的发展。人类以巨大的资源和环境为代 价获得巨大的社会经济财富。但是随着人们需求仍然在不断的扩大，社会工业系统 也在不断发展，对自然资源和自然环境的掠夺也

14、在不断增加。在现代科学技术水平 日新月异的条件下，所有的电子产品淘汰周期会越来越短，新旧产品的更迭速度令 人目不暇接。因为电子产品的更替率过高所带来的电子垃圾数量的急剧增加。根据 有关部门的数据，现在在中国每年要淘汰的电子产品每一类都会达到几百万以上的 淘汰量，比较常见的主要有电视机、电冰箱、洗衣机等日常与人们生活密切相关的 电器产品，这几大类每年的淘汰量分别为电视架 500 万台、电冰箱 400 万台、洗衣 机 600 万台以及电脑 500 万台，至于手机的淘汰量就更加令人咂舌，手机淘汰数量 会突破千万 1。目前，每年美国约有 6 千万台电脑进入市场，同时也有大约 1 千 2 百万台电脑被淘

15、汰。在计算机中只有小于 10%的量会被重新回收再利用，而另一些 则被处理直接填埋 2。基于上述数据，我们可以看到，日趋严重的环境污染和压力 所引起的废旧产物，已经成为世界面临的一个主要问题。然而，这些绝大多数浪费 的废旧产品都具有宝贵的再利用价值，因此人们开始关注废旧产品回收再利用问 题。相对于电子产品废弃率和再利用率形式的严峻性而言，废旧汽车的回收再利用 问题也十分的紧迫。从汽车制造到汽车的普及，以及人类社会对汽车日益增长的需 求量，需要消耗 大量的矿产资源，能源和人力资源。近年来数据表明，中国由于汽 车市场潜力大，汽车市场呈现一片繁荣。 2009 年我国就具备了全球最大的生产能力 和最大的

16、市场容量，私人汽车的保有量迅速扩大 3。具体变化情况见下图 1-1 所示。 图 1-1 2008-2014 年私人汽车保有量 Figure 1-1 2008-2014 private car ownership 广 西 科技大 学 硕士学 位 论文 第 一 章 绪论 2 由图 1-1 可知，我国对于汽车的消费量随着我国经济水平的上升在不断增加， 但随之而来的问题就是汽车使用之后的问题即大量的报废汽车处理问题也就如影 随形，根据有关统计数据显示，在 2000 年我国的报废汽车只有 210 万辆，但是到 了 2014 年就已经超过 400 万辆了，增长速度十分惊人。照着这种汽车使用量增长 的速度来

17、看，要是符合预测到 2020 年中国的汽车保有量将会突破 2 亿辆大关 4，那 时候报废的汽车数量也将会达到一个让人无法忽视的高度，而随着报废汽车带来的 一系列问题包括能源资源和环境污染问题也将是人们不得不面对的问题。另外，国 内汽车服务业严重滞后的形势无法满足随着汽车保有量的发展日益发展壮大的汽 车服务的需求，也无法满足越来越高的汽车市场的要求。这些废旧汽车有大量的资 源都有很高的再利用价值，因此，国内汽车行业的再制造产业发展具有丰富的资源。 人们开始越来越关注通过何种方式来实现废旧汽车资源的循环利用问题。废旧 车辆的回收问题是汽车供应链中的构成逆向回收物流最核心的环节。废旧车辆是汽 车再制

18、造的原材料的最重要的来源 ,其回收问题是汽车再制造行业面临的的重要 问 题。尽管政府大力推动汽车再制造的发展 ,并且近几年随着汽车消费数量的上升， 废旧车辆的回收再制造发展势头也比较猛烈，但在我国仍然是一个刚刚兴起的产业 , 回收再制造的汽车产品对于客户的来说完全是一个陌生的概念 ,加上废旧产品再造 不如新产品的固有印象，消费者基本上对再造的汽车是抵触的心理。没有利润将会 严重影响企业回收积极性也会严重影响这个行业的发展。如何增加回收的数量，提 高报废汽车的回收利用率和回报率已成为迫切需要解决的首要问题，所以越来越多 的学者对供应链回收策略进行关注和研究。 1.2 汽车回收现状 分析 消费者购

19、买了汽车产品之后，就会对汽车产品进行使用，这个过程会出现汽车 的耗损，达到一定的年限汽车就会需要报废。当汽车需要进行报废的时候，这辆车 的大部分系统的零部件的也都已到了使用寿命，维护和修理不能确保驾驶车辆的安 全性，需要及时报废；只有及时对废旧车辆实施报废才会有对新车辆的消费需求， 报废也在一定程度上拉动了汽车的消费，进而间接的影响汽车企业的生产计划。因 此，及时的对已经到了规定使用年限的汽车进行报废回收非常的重要，不仅会影响 到汽车产业接下来的销售和生产环节，甚至会波及到汽车行业技术的进步和 产品升 级换代，最终影响整个汽车行业并且还会蔓延到相互关联的产业的发展。所以，如 果不对这些废旧汽车

20、进行回收再制造的话，将会给资源造成不必要的浪费同时也会 给环境带来前所未有的压力。 1.2.1 废旧车辆国内外回收现状 与发展中国家相比较，发达国家与地区对于汽车使用是比较普遍的，几乎人均 广 西 科技大 学 硕士学 位 论文 第 一 章 绪论 3 一辆的或者几辆的保有量，所以发达国家汽车报废如何处理的问题也就随着居高不 下的废弃率显得更加突出，在欧洲、美国和日本每年需要报废的汽车总计可能会超 过 2500 万辆。如此庞大的数据使得发达国家和地区不得不对汽车的报废处理问题 进行重视。为了能够保证报废汽车的回收产业有巨大经济效益和社会效益，这些国 家和地区在回收再造的各个流程都进行了严格的要求，

21、目前这个体系已经相当完善 5。 根据 2002 年的统计数据来看，欧盟每年仅报废的汽车总计就高达 900 万辆。 增加这些废弃物的被回收和再次被利用的水平，减少因为随意丢弃没有进行再次利 用这些废弃物所造成的环境污染，这是这些废旧汽车的经济效益、社会效益以及环 境效益的要求，也是可持续发展的客观要求。欧盟委员会于 2001 年通过提议，规 定报废汽车的回收利用由各汽车生产商负主要责任，政府只负责在各地建立专门的 机构对报废汽车进行回收。每个汽车制造商都需要向该机构支付一定的报废处理费 用，经过该决议，欧盟计划废旧汽车的回收利用率到 2015 年应达到 95%5。德国在 1986 年就废弃物回收

22、处理问题进行规定，并且颁布了相关的法律法规来对废旧产品 回收再利用的行为进行规范。在 2002 年的 3 月，德国环境部提交了有关处理废旧 产品的法律草案，该法案已经得到了德国政府的批准。要求汽车制造商和进口商有 责任免费回 收在 事故中完全损坏的汽车， 2015 年，德国 95%的二手车零部件可 以得到回收再利用。 美国于 1991 年颁布法律规定对废旧轮胎的回收再利用，三年之后美国又提出 了有关规定：只要是由国家等公共机构资助铺设的道路中，其中只要是沥青路面的， 沥青里都必须含有不低于 5%的由于废旧无法再利用的轮胎的橡胶颗粒。根据其有 关法律规定，只要汽车的零部件不符合报废的标准，对于正

23、常使用没有影响的，都 能被重复使用，对汽车进行回收利用已成为年利润达到十几亿美元的产业，废旧的 相关零部件的回收再利用率超过了 80%。 由日本的经济产业部门和环境部门于 2002 年 7 月底，共同提交的法案得到通 过，这个法案用法律的形式具体规定报废汽车的回收再利用的流程规范，并已经在 2005 年开始实施了。根据相关部门的统计资料，废旧汽车上的钢铁金属类材料的再 利用率最高， 90%以上都可以进行再利用。其次就是塑料类的原材料，这部分原材 料需要进行处理之后，才能进行回收，其利用率也会达到 50%以上，还有一些原材 料目前的回收处理技术还不能进行再利用的，但是未来会有很大的潜力。 200

24、6 年 9 月，欧洲议会和理事会发布了报废汽车回收指令 ，将废品回收的流程法律化。根据 这项指令的规定，到 2006 年底，要求各个成员国都必须要达到这样的标准，每一 辆报废汽车的回收利用率至少要达到 85%以上，其中对于钢铁金属等原材料的回收 率要达到 80%以上。在 2015 年，这两个指标的分别将增加至 95%和 85%，那就意 味着只会有 5%的残渣剩余没办法再利用。 我国于二十世纪五十年代开始关注并逐渐涉足报废汽车回收处理行业，但是真 广 西 科技大 学 硕士学 位 论文 第 一 章 绪论 4 正开始对废旧汽车回收市场进行监督管理的是从八十年代开始，报废汽车回收再利 用行业在我国经过

25、几十年的发展也已经有了一定的规模。在 2001 年，我国也针对 日益严重的报废汽车回收处理问题出台了相关的法律法规对其流程进行规范化，对 报废汽车回收处理流程中企业和消费者的行为进行规范，整理报废汽车回收再处理 的市场秩序；对报废汽车回收过程中所涉及到的相关的监督管理部门应该履行的职 责进行规定，对如何处罚违反相关法律规定的行为进行规定。该行业在我国目前的 发展现状来看，根据 2003 年的国家公告，全国一共有具备进行报废汽车回收拆解 资格条件的企业 356 家，吸收就业人员 1.2 万人，有 800 多个回收网点遍布全国， 每年按照预计能拆解的废旧车辆可以达到 120 万辆，但是每年的实际拆

26、解的车辆只 有 90 万辆，跟预计的拆解量存在一定的偏差，但是实际拆解的数量已经占了总数 量的 80%，经过拆解之后可以得到的很多可再次能够利用的原材料，例如废旧钢材 超过 200 万吨，废旧有色金属会超过 5 万吨还有废旧的橡胶和塑料等原材料 6。 2006 年，国家发改委、科学技术部和国家环保总局为了推动我国汽车产品相关流程所涉 及到的各项实际工作的顺利实施，经过协商和探讨，以共同的名义颁布了相 关的政 策制度。国家有关部门也将以此制度为依据来建立与之相适应的规章制度，将会从 汽车制造的源头环节开始为以后回收制造打好基础，有利于后来回收的各个环节能 够有序的进行 6。目前我国对汽车进行拆解

27、的行业发展已经初露头角，经过一段的 时间的发展会成为社会经济的可持续健康发展的推动力量。 1.2.2 报废汽车回收结构 汽车回收物流主要包括退货物流 (Returned Logistics) 和废弃物物流 (Waste Material Logistics)两大部分。汽车退货物流只是针对那些因为质量问题造成不过关 的，还没有进入到销售或者消费环节的物品，具体的内容包括了对不合格产品进行 的返修活动、不合格产品的合理退货以及在生产销售过程中周转所需要使用的一些 包装材料归还给制造商的等各种类似活动，对质量不过关的物品进行的返回维修活 动包括汽车制造商要求零部件供应商对其提供的不合格的汽车零部件进

28、行返修或 者退货，还包括制造商对自身制造的有问题的汽车进行召回。在生产销售过程中周 转所需要使用的包装物等从需求方进行返回的各项物流活动，在汽车销售或者运输 过程中需要 有包装物确保其自身的完整性，企业对这些包装物进行生产也是需要耗 费大量资源的，对于这些包装物我们不应该仅仅就使用一次，还可以重复使用节省 资源，这也属于退货物流。而废弃物物流则是包括那些已经被消费使用过的失去了 经济意义上价值的物品，这其中包括废旧的电池、机油滤清器、废旧的其他零部件 等，这些报废的零部件都需要及时进行报废处理，需要送到专门处理废旧丢弃物品 的中心进行检测，完成之后根据结果进行归类和处理，经过这一系列的回收处理

29、的 整个过程所涉及的所有活动就是废弃物物流。因为废旧汽车的回收再利用模式是希 广 西 科技大 学 硕士学 位 论文 第 一 章 绪论 5 望形成从产品生产到回收再生产的闭合的完整的循环系统，这种系统使得汽车从制 造商到消费者再从消费者到制造商形成一个闭合的环形系统，是循环理论的具体应 用也是符合我国的发展现状并且也给以往的生产模式带来创造性的改革 7。 废旧汽车回收过程中各项指标例如回收力度、回收利用率和回收安全性等都随 着回收处理方式的变革越来越趋近于理想状态。因为废旧汽车回收的各项指标无论 是在前期的零星散乱的经营状态下，还是在特定管理的经营状态下都没有达到理想 状态，一直到近期所倡导的生

30、产商延伸责任制才使得废旧汽车的回收得到了更好的 发展。生产商延伸责任制规定了产品的制造商必须对其所生产的产品在整个生命周 期内都要负全部责任，尤其是如何对产品进行回收再生以及对于那些不能回收再生 的废弃物最后采取什么方式进行处理。这项制度的目的就在于尽量的减少废弃产品 对环境造成的负担和最大程度的减少废弃产品对资源的浪费。 就目前废旧汽车回收情况来看，生产商责任延伸制在废旧汽车回收过程中的运 用大大提高回收利用的效率和减少了资源的浪费，已经成为报废汽车回收处理的政 策导向，也是世界 各个国家对于汽车产业未来发展规划的保障。对于生产商延伸责 任制的推行需要政府行政政策的支持、经济法律手段的完善以

31、及科学技术水平的提 高和运用。对汽车进行报废回收处理所要追求的目标是经济效益目标、环境效益目 标和社会效益目标三者的和谐统一。在这三个目标中经济效益目标指的是追求企业 利润最大化，而企业经营的根本目的就是有利可图，也是企业生存的根本，所以这 也是生产商责任延伸制得以实施的驱动因素。而环境效益目标和社会效益目标则指 的是实现生态环境的可持续发展、资源的节约和有效利用还有提升企业社会形象等 一系列目标 。实现环境效益目标和社会效益目标是实施生产商延伸责任制的最终目 标和最根本的出发点。积极推行生产商延伸责任制并不是仅仅依靠汽车生产商来实 现上述三个目标，而是需要的是整条供应链上的所有部门或企业的有

32、效合理的合 作，因为在汽车供应链运行的过程中还会涉及一系列的部门或企业，而不是仅仅只 有生产商。只有这条链条上涉及到的所有参与方都积极的相互配合才能达到目标。 整条汽车供应链的高效健康有序的发展才能最终实现，以上所说的三个目标才能真 正的和谐统一。生产商责任延伸制下的回收运作模式中最基本的回收模式主要有三 种，分 别是厂商，生产商联合体以及第三方负责的回收模式。这些回收运作模式都 是围绕汽车制造商为中心对该制造商生产制造的汽车进行回收处理的活动，只是在 上述的三种生产商责任延伸制下的废旧汽车回收运作模式中，各个参与方具体的角 色分工以及参加回收业务运作的实体不尽相同。所以需要由企业目前的实际情

33、况和 此时的需要来决定该如何选择合适的回收模式，同时还要考虑不同的回收实体，促 进企业回收业务的发展并且积极更新相应的回收技术，有利于汽车制造企业自身的 发展，也有利于废旧汽车回收再利用率的提高和资源环境效益的改善。一般报废汽 车回收之后，为了实现对废弃汽车进行有效率的回收再造，尤其是对废旧汽车的零 部件及原材料的直接重用、加工重用，都需要对整车经过分拆检测，从而将其分解 广 西 科技大 学 硕士学 位 论文 第 一 章 绪论 6 为不同的回收单元，然后对不同的回收单元，需要采用不同的回收处理技术进行回 收再利用，这样才能将废旧汽车造成的资源浪费减少到最小。这一系列的流程的完 成需要的是整条供

34、应链各个参与方的协调与合作，而不是仅仅依靠汽车制造商单独 完成 8。 1.2.3 汽车回收体系的运作方式 对废旧汽车进行回收处理要求很强的专业技术，在回收处理过程中需要进行严 格的标准化操作管理，即使具备以上两个条件，汽车资源的重新利用仍然还是会存 在很大的不安全性风险因素，这是废旧汽车回收处理行业的特点。这个特点导致了 废旧汽车回收处理工作量较大，回收处理技术亟待升级和提高，目前的回收处理技 术还不能满足对废旧汽车进行很好的回收再利用，目前的技术水平没办法解决回收 处理过程中难度大的难题，有些零部件回收再利用的危险系数很高，有些零部件还 没有合适的技术来进行回收再利用，并且废旧汽车回收所涉及

35、的参与主体几乎都需 要汽车供应链上各个参与方的分工与合作，否则回收流程没办法进行有效的开展。 针对我们之前对汽车回收进行的分析，我国在废旧汽车的回收物流运作中，一 般都会采用生产商一体化体系。因为该体系符合国家对汽车行业提出的相关政策和 规定。制造商能够为产品在回收处理中提供其他参与方没办法提供的强大的技术支 持，处于生产制造第一线制造商将会积极的推行最新技术，干中学会更有利于汽车 的回收处理技术的推广，同时汽车制造商又处于供应链所有关系网的核心地位，因 为报废汽车的回收处理将会涉及到的企业或者组织。源头的汽车零部件供应商、 处 于主要地位的制造商、最终的消费者还有回收再制造的二手车市场及对报

36、废汽车进 行回收处理的中心机构，以上企业或者组织所进行的所有的活动都围绕着汽车生产 进行 9。汽车制造商处于核心地位能有效的连接供应链上其他的成员更好的进行分 工和合作。在废旧汽车回收再利用的整个流程中除了汽车制造商，所涉及到的其他 参与方也都有着不可替代的作用。 （ 1）汽车零部件供应商：因为其在传统供应链正向物流中主要是向生产商供 应生产制造的过程中所需要的汽车零部件，所提供的产品属于原始材料，所以它是 传统汽车供应链的起始端的参与方，处理和接触的都是废旧汽车回收体系中对于原 材料的处理。主要参与过程如下：通过它提供原材料给制造商，然后制造商使用零 部件和原料来生产汽车，生产完成之后再将产成品批发给汽车零售商，汽车零售商 将整车销售给消费者，而经过消费者消费使用过后报废的汽车经过二手车市场进行 回收再利用，然后二手车市场对回收回来的废旧汽车集中到一起送到报废汽车回收 中心，报废汽车回收中心集中对回收的废旧汽车进行拆解和翻新，然后再将拆解翻 新后的汽车零部件提供给汽车零部件供应商，通过上述流程构成了供应链中原材料 循环使用的闭合环路。从以上的闭环供应链的回收流程可以看出，汽