考虑政府参与的电子易逝品闭环供应链协调研究__.docx

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1、 摘 要 近 20 年来，科技创新和个性需求促进电子产品消费需求快速增长的同时也导 致大量的废弃电子的产生，对人类和自然环境产生致命的污染和危害。在此背景 下，电子产品的闭环供应链的协调问题引起了各国政府及学术界的关注，研究发 现由于闭环供应链的各成员存在自利性，会致使供应链的总利润降低，因此良好 的协调机制、公正独立的主体有助于实现供应链系统收益最大化。 本文以电子易逝品为研究对象，对电子易逝品的特性进行分析和研究，给出 与其特性匹配的函数表达式，并进行论证，在考虑政府参与和不参与两种情形基 础上，分别建立含单、两零售商电子易逝品闭环供应链协调模型，研究两种情形 下电子易逝品的回收再制造收益

2、和回收率水平，分析电子易逝品闭环供应链收益 和回收率在不同税收和补贴政策下的变化，探讨政府如何通过税收和补贴政策， 向政策受益者征税和向受损者补贴，促使制造商、零售商、回收商更加努力去回 收废旧产品，从而减少电子易逝品对生态环境和人事健康的影响，实现卡尔多 -希 克斯改进。 首先，针对电子易逝品生命周期短，期末残值高，需求不确定等特性，建立 电子易逝品的残值函数和模糊需求函数；分析政府参与电子易逝品闭环供应链协 调的原因和意义的同时给出了政府参与协调机制。 其次，建立基于单零售商的电子易逝品闭环供应链的协调模型，针对无政府 参与协调情形下分散式决策和集中式决策两模式，并考虑考虑政府参与协调情形

3、 分别建模和数值仿真得出：电子易逝品的残值和可再制造率与制造商、回收商和 零售商获得的收益及回收量成正相关；考虑政府参与协调情形下的电子易逝品闭 环供应链，让电子易逝品闭环供应链中各成员收益不少于协调前水平，能提高电 子产品的回收量和回收率，意味着政府参与协调能够减少对废旧电子对环境的污 染，增进了社会福利。 最后，针对销售市场竞争情况，建立含两零售商的电子易逝品闭环供应链协 调模型，模型中考虑无政府参与协调和政府参与协调两种情形，并进行模型对比 和数值仿真可知：相比于单零售商情形，制造商会根据两零售商竞争情 况调整批 发价格，竞争激烈则提高批发价格，反之降低批发价格；模型中通过政府税收补 贴

4、政策能够使制造商、零售商、回收商的利润和回收量均获得增加。 关键词 ：电子易逝品；政府参与；闭环供应链协调；零售商竞争 ABSTRACT Over the past 20 years, the technological innovation and the individual needs promote the rapid growth of electronic products in consumer demand. While they also cause a lot of waste in electronic production which leads fatal pollu

5、tion and hazards to human and nature. Under such a background, the problem of closed-loop supply chain coordination in electronic products has draw attention of scholars at home and abroad. According to the previous studies, the selfish of the closed-loop supply chain members would reduce the total

6、profits in supply chain. Hence, a good coordination mechanism and an impartial subject are helpful to maximize the benefits of supply chain system. The thesis will take e-perishable goods as the object of this research, to analyze and study the characteristics of e-perishable goods and to establish

7、and demonstrate the matching function expression of characteristics. Considering that the government may participate or not, in this thesis two closed-loop supply chain coordination models with a single or two e-perishable goods retailer will be established separately. And the thesis will study the

8、recycling manufacturing revenue and recovery levels of e-perishable goods under these two cases, analyze the change of revenue and recoveries in the e-perishable goods closed-loop supply chain under the different tax and subsidies policies. It will also explore how the government, through imposing t

9、axes to the policy beneficiaries, setting subsidies to the losers by subsidies policy, prompts manufacturers, retailers, recyclers and consumers to recycle waste products harder, and therefore, reduces influence of the electronic perishable goods on the nature and health, and achieves the Kaldor - H

10、icks improvements. First of all, according to short life cycle, high final residual and uncertain demand of the electronic perishable product, the thesis will create the residual functions and fuzzy demand function of electronic perishable goods; analyze the reasons and significant of government par

11、ticipates in electronic closed-loop supply chain coordination, and give the coordination mechanisms of governments participation. Secondly, on the base of single retailer, the thesis will establish the electronic perishable goods closed-loop supply chain coordination model, for the two models of dec

12、entralized and centralized decision in governments participation or not, considering modeling and numerical simulation which the government participates in coordinating ,and the thesis will draw out that: the electronic perishable goods residual values and remanufacturing rate have a positive correl

13、ation with the amount of revenue and profit of manufacturers, recyclers and retailers; Considering the electronic perishable goods closed-loop supply chain under coordination of governments participation can make profit in each member of the electronic perishable goods closed-loop supply chain no le

14、ss than the previous income level, and increase the recycle amount and recovery rate of electronic products, which means that the coordination of government participant can reduce the environmental pollution caused by electronic waste, and improve the social welfare. Finally, for the competition of

15、sales market, the thesis will establish the coordination model of electronic perishable goods closed-loop supply chain on the base of two electronic retailer, which considers the governments participation or not, and the comparison of the two models and numerical simulation show that: compared to a

16、single retailer, the manufacturers will adjust the wholesale price according to the competition between two retailers, and the wholesale price will increase when competition is more intense. In this model, the tax subsidies of government policy can increase the profit of the manufacturers, retailers

17、, recyclers and recycling amount. KEY WORDS: Electronic Perishable Goods; Governments participation; Closed-Loop Supply Chain Coordination; Retailers Comlpetition 目 录 第一章 绪论 . 1 1.1 研究背景及意义 . 1 1.2 国内外研究现状 . 2 1.2.1 电子易逝品特性相关研究 . 2 1.2.2 电子易逝品回收再制造相关研究 . 4 1.2.3 闭环供应链协调相关研究 . 5 1.2.4 回收政策及奖惩机制相关研究 .

18、 6 1.2.5 研究述评 . 7 1.3 研究内容和框架 . 7 1.3.1 研究内容 . 7 1.3.2 研究框架 . 9 1.4 创新之处 . 10 第二章 相关基本理论 . 12 2.1 电子易逝品理论 . 12 2.1.1 电子易逝品主要特性 . 12 2.1.2 电子易逝品回收处理 . 14 2.2 闭环供应链理论 . 15 2.2.1 闭环供应链主要回收模式 . 15 2.2.2 闭环供应链责任主体认定 . 17 2.2.3 闭环供应链协调 . 19 2.3 卡尔多 -希克斯理论 . 20 2.4 本章小结 . 21 第三章 电子易逝品闭环供应链构建基础研究 . 22 3.1 引

19、言 . 22 3.2 电子易逝品的特征函数研究 . 22 3.2.1 电子易逝品残值函数 . 22 3.2.2 电子易逝品模糊需求函数 . 23 3.3 政府参与电子易逝品闭环供应链协调机制研究 . 24 3.3.1 政府参与协调的意义 . 24 3.3.2 政府参与协调机制 . 25 3.4 电子易逝品闭环供应链模型假设与符号说明 . 25 3.4.1 符号说明 . 26 3.4.2 模型假设 . 27 3.5 本章小结 . 27 第四章 基于单零售商的电子易逝品闭环供应链协调研究 . 29 4.1 引言 . 29 4.2 不考虑政府参与的单零售商闭环供应链模型 . 30 4.2.1 分散式

20、决策情形 . 30 4.2.2 集中式决策情形 . 33 4.3 考虑政府参与的单零售商闭环供应链协调模型 . 35 4.4 模型对比与数值仿真分析 . 39 4.4.1 模型对比分析 . 39 4.4.2 数值仿真分析 . 46 4.5 本章小 结 . 49 第五章 零售商竞争下的电子易逝品闭环供应链协调研究 . 50 5.1 引言 . 50 5.2 不考虑政府参与的两零售商竞争闭环供应链模型 . 50 5.2.1 分散式决策情形 . 51 5.2.2 集中式决策情形 . 55 5.3 考虑政府参与的两零售商竞争闭环供应链协调模型 . 56 5.4 模型对比与数值仿真分析 . 61 5.4.

21、1 模型对比分析 . 61 5.4.2 数值仿真分析 . 66 5.5 本章小 结 . 68 第六章 研究结论与展望 . 70 6.1 研究结论 . 70 6.2 研究展望 . 71 致 谢 . 72 参考文献 . 73 在学期间发表的论著及取得的科研成果 . 77 第一章 绪论 1 第一章 绪论 1.1 研究背景及意义 近二十年来，随着社会科技的进步和顾客需求的快速变化，电子产品的生命 周期普遍缩短，一些生命周期较长的电子消费品逐渐变成了易逝品。目前我国电 子产品的理论报废量在 2012 年达到 7585 万台，预计 2015 年超过 1 亿台。电子易 逝品在现代产品中所占比例越来越大，其大

22、体可分为高残值型电子易逝品和低残 值型电子易逝品两类。高残值型易逝品普遍具有生产提前期长、销售周期短、期 末未售出产品残值相对较高、需求不确定性大等明显特征。近五年来智能手机、 平板电脑、超极本等电子产品在世界范围内的广泛使用，由于其更新换代迅速， 每年都有大量的已使用的电子产品将被报废，因此废旧电子产品的回收问题受到 世界各国政府的重视，并吸引了国内外学者的目光。 随着废旧电子产品的日益增多，加剧了对环境的污染和人类健康的威胁，因 此废旧电子产品的回收已经受到各国政府的重视和学术界的关注。为了妥善处理 这些数量庞大的电子电气废弃物，同时回收珍贵的资源，减少对生态环境和人类 生存威胁，欧盟在

23、2002 年通过两 项对电子电气设备产品有重大影响的指令，分别 为 WEEE 及 ROHS 指令，以期能使废弃物中的有害物质含量降低到最低限度，并 且要求各电子产品制造商或供应商肩负起相关的责任，从而减少对环境的冲击。 日本 2001 年开始实施家用电器回收法加强对电子产品的回收再循环利用，鼓 励使用再循环电子产品，对妨碍环境保护、产生污染的制造企业征收环境补偿费， 明确了企业和消费者在回收电子产品方面的义务。 2011 年中国废弃电器电子产 品回收处理管理条例提出国家将建立废弃电器电子产品处理基金，对废弃电器 电子产品的回收处理进行经济补贴。随着各国政府对废弃电子产品的重视，国内 外学者对废

24、弃电子易逝品相关的研究也逐步深入。 电子易逝品的回收模式主要分为制造商回收、零售商回收、第三方回收 TPR。 现实生活中，电子易逝品的回收模式主要是上述三种模式的组合，即多渠道混合 回收模式。由于电子易逝品相比较其他产品具有较高的使用后残值，制造商、第 三方回收商、零售商对电子易逝品的回收具有浓厚的兴趣。但是，在回收过程中 回收者往往选择那些具有高价值、低破损、易再利用的电子产品，回收后对其进 行翻新再利用 Reuse、再制造 Remanufactoy、再循环 Recycle，以获取电子易逝品最 大残留价值和丰厚的回收收益；而对那些利用价值不高的电子易逝品则不愿意回 收或者弃置不处理，这样就会

25、导致生态环境污染和身体健康受害。针对这种情况， 2 第一章 绪论 政府通过出台一系列法律法规和经济政策，要求电子易逝品制造商必须承担废弃 产品回收和再循环利用的责任；零售商必须对其销售的产品负责回收并将其送交 制造商再利用和再制造的责任；消费者必须在产品使用后将其送至零售商或者回 收中心的责任。 在现有的研究中，大多学者研究主要集中于易逝品的价值再利用、易逝品订 购协调、订货策略、激励和回扣机制、多渠道竞争等研究领域；而没有考虑政府 对电子易逝品闭环供应链的影响。而在现实中，由于电子产品具有需求不确定、 生命周期短、期末具有高残值等特性，所以其相对于其他一般的易逝品研究的意 义更大；政府就像一

26、只无形的手，通过法律法规、税费和补贴等经济手段、信息 手段来对电子易逝品的生产、销售、回收等发挥重大影响作用。综合考虑这几方 面后，笔者选定对具有高残值和易逝性特征的电子产品为研究对象，对电子易逝 品闭环供应链协调进行研究。 1.2 国内外研究现状 国内外对易逝品的研究主要集中于的价值再利用、易逝品订购协调、订货策 略、库存优化等研究领域；对闭环供应链研究主要集中于激励和回扣机制、监督 机制混合回收、零售商竞争和多制造商情形；对电子易逝品回收政策等影响因素 及奖惩机制研究主要集中于政府干涉、奖惩机制、消费者环境偏好、补贴机制对 闭环供应链影响等。 1.2.1 电子易逝品特性相关研究 国内学者王

27、永朵，鲁若愚 (2004)1-2提出易逝型高科技电子产品 PHTP 新概念， 在对其特征进行描述的基础上重点分析了易逝型高科技电子产品的更新过程，对 其建立了分类、模型和理论框架；同时分析了该类产品与传统产品的不同易逝性 特点， 对其进行区分描述基础上提出该产品不断更新换代源于其易逝特点。李豪， 熊中楷 (2010)3研究了在供大于求市场销售情形下顾客根据自身策略购买产品，双 零售商通过动态定价来实现竞争环境下的均衡零售价与自身收益问题。李燕林 (2006)4通过将福利经济学理论和信息经济学理论融入到易逝品供应链协调机制 研究中，建立了需求信息更新情形下的制造商、零售商组成的易逝品供应链协调

28、模型，引入了两种常见协调机制来进行经济效率研究，分析了集中式和分散式两 种情形，最后通过仿真验证了新的协调契约能够使供应链系统收益取得帕 累托改 进。曹细玉 (2007)5研究了单制造商和双零售商组成的联合广告投入的协调模型、 期权契约模型和退货协调模型，分析了制造商通过不同策略来协调与零售商之间 第一章 绪论 3 的竞争与合作关系，并根据不同契约下零售商的选择来确定最优策略，实现利润 最大化，但文中并没有考虑信息不对称、退货时间影响、成员风险偏好等因素。 李豪 (2010)6研究了消费者的退货、策略行为、异质性下的多个制造商动态定价博 弈模型、库存集中决策模型及相应最优策略，使易逝品生产厂商

29、更加适应现在日 益竞争激烈的市场环境以避免不必要的损失，其忽略了电子易逝品需求不确定和 供应链成员间信息不对称情况。阳成虎 (2008)7研究了逢低买入情形下的易逝品定 价拍卖模型，将拍卖时间当作一个决策变量考虑进易逝品定价模型中，并用 QPSO 算法进行了数值仿真计算和优化研究。赵泉午 (2004)8以报童模型为基础研究了零 售商竞争和不存竞争两种情形下的易逝品供应链合同问题，文章中供应商通过采 用不同的折扣和返利合同条款来确定最优策略实现利益最 大化供应链收益协调， 并考虑了网上零售商销售模式下佣金问题。张建军，霍佳震 (2007)9研究了完全信 息下易逝品供应链中制造商批发价格和回购价格

30、之间激励机制，文中通过回购契 约激励成员努力实现整体收益最大和收益分配，发现没有信息障碍时回购合同能 够实现供应链整体收益最大，反之无法实现。熊中楷，彭志强 (2009)10研究了价 格与广告支出对易逝品市场需求影响问题，在传统报童模型基础上建立了含混合 型需求函数式的新模型，重点研究了易逝品有关零售定价与广告支出和最优订货 量之间协调优化问题。 国外学者 Weatherford 和 Bodily(1992)11年拓展了易逝性的定义，提出了易逝 性产品（ Perishable Asset）的概念。他们将其定义为，易逝性产品存在销售时间限 制，即到一个时间点 T，若仍有产品未被售出，则这些产品针

31、对这段销售时间而 言，就永远失去了价值。 Qin-Hong Zhan(2011)12研究了一个关于易逝品的两级供 应链的需求协调模型与数量折扣合同，分析了在对称信息和不对称信息下的最优 的数量折扣，买方可以保留这些私人信息通过讨价还价以获得更高的数量价格折 扣。 Kiran Jude Fernandes(2011)13研究了易逝品的动态定价问题，决策者不需通过 历史数据来预测产品需求量，而是通过建立模糊需求规划模型：模糊期望收益最 大化模型，乐观型收入最大化模型和信誉最大化模型。 Shou-Hong Wang(2011)14研 究了一个关于易逝品的虚拟竞争拍卖模型，研究表明网上虚拟竞争拍卖模型

32、比普 通的拍卖模型更有效，并认为网上虚拟拍卖具有巨大的潜力。 Bao J(2007)15研究 了易逝品库存的需求相关性，发现食品类易逝品销售高度依赖于天气条件、产品 定价和竞争对手的价格等。 Stefan Minner(2010)16研究了在服务水平限制情况下的 易逝品库存管理模型，来确定易逝品最优动态订购数量、积极的前置时间、 FIFO 和 LIFO 策略、服务水平约束条件。 4 第一章 绪论 1.2.2 电子易逝品回收再制造相关研究 国内学者陈娟 ,季建华 (2008)17-18针对高残值易逝产品不同特征 ,研究了高残 值易逝产品闭环供应链实施再制造的潜在经济收益；分析了单、双回收渠道下正 向和逆向供应链系统中产品销售率、产品 / 部件的相对回收速度对整个闭环供应 链实施再制造项目经济收益的影响，并提出了相关产品回收、召回及管理建议。 周进 (2010)19研究了废旧电子产品的回收处理问题，通过建立付