本文是一篇企业管理论文,本文基于Stackelberg博弈理论,探讨单位碳限额下考虑制造商对再制造品实行碳减排技术投资、并考虑制造商向再制造商收取专利许可费用时制造商的回收再制造模式的选择策略。
第1章绪论
1.1研究背景
随着全球经济的不断发展和人口的不断增长,能源消耗和资源利用也在不断加剧,资源衰竭和环境污染等问题已成为当今世界所面临的严峻挑战。在这种背景下,以低能耗、低污染、低排放为特点的低碳经济已成为世界各国的热点话题。在这个背景下,各国纷纷提出了相应的应对措施。欧盟提出了“绿色新政”计划,旨在促进欧盟的经济可持续发展,通过投资可再生能源和实现碳中和等措施来降低碳排放。美国政府也宣布要将全国的电力在2035年前转向清洁能源,以实现其碳中和的目标。中国是全球最大的二氧化碳排放国家之一,也是全球最大的碳交易市场。在2020年9月,中国宣布将力争在2030年实现碳达峰、并在2060年前实现碳中和。这一承诺是中国作为全球负责任大国的重要举措。为了实现这一目标,中国正在大力推进低碳经济的转型。
在实现低碳经济转型的过程中,政府会给高能耗的企业设置碳排放限额,若是在生产过程中超过了限额,那么企业需要缴纳碳排放税或是罚款。因此,企业需要采取措施来减少生产过程中的碳排放量。目前,越来越多的企业已经将单位产品碳限额和回收再制造技术考虑在生产决策中。一方面,根据自身的实际情况,企业会对单位产品生产过程中所产生的碳排放量进行限制,另一方面,回收再制造技术是实现低碳转型的重要途径[1],它是以实现废旧产品性能提升为目标、在原有产业的基础上、利用技术手段将废旧产品进行修复和改造的一种产业。根据相关统计,这种“变废为宝”的处理办法与新品相比可以节约70%的制造材料,减少50%的制造成本,实现60%的节能减排,整个回收再制造的生产过程对环境是相当友好的[2]。
1.2研究意义
1.2.1理论意义
本文研究内容中关于制造商自行回收且内部进行再制造、制造商自行回收并将再制造业务外包、制造商将回收业务和再制造业务均外包的三种不同的回收再制造模式,且在固定的回收再制造模式下,构建了不同决策顺序下制造商与再制造商的Stackelberg博弈模型,研究了三种不同的回收再制造模式对于供应链成员的最优生产决策、利润以及环境的影响,探究了制造商的最优回收再制造模式,以及制造商的最优决策顺序。对于建立和完善单位碳限额下制造商的回收再制造运作管理领域和不同回收再制造模式对供应链成员行为产生影响的决策与方法具有一定的科学意义。
1.2.2现实意义
关于考虑单位碳限额下制造商的回收再制造模式的选择研究,体现了一定的经济与社会发展的现实需求。本文研究内容对于保持理论研究与社会实践的同步发展,回答不同回收再制造模式对制造商/再制造商的最优决策、行业经济以及环境的影响等都具有一定的实践指导意义。
第2章国内外研究综述
2.1闭环供应链中再制造模式的选择研究
国内外不少学者针对闭环供应链中制造商的再制造模式选择偏好问题展开了研究,Wang等[6]研究了再制造生产成本的差异对零售商内部再制造或外包再制造两种再制造模式的选择的影响,Wang等[7]通过构建再制造和生产两阶段产量不确定性的两级闭环供应链,研究了产量不确定性对制造商生产决策以及利润的影响,楼高翔等[8]研究了再制造生产能力的差异对企业运营决策以及利润的影响,Tsai等[9]通过作业成本法、收益管理法和非竞争理论探讨了再制造外包决策的充要条件,研究得出制造商选择外包再制造决策的盈利能力与市场信息不确定性成正比;Zhou等[10]研究了在批发价格是内生或外生这两种情形下原始设备制造商的最优再制造模式,Zhou等[11]研究了闭环供应链中制造商对于自主再制造和外包再制造决策的选择问题,并且研究了再利用产品回收率、再制造成本和环境影响参数等因素对制造商最优决策的影响,研究表明,与自主再制造相比,外包再制造可以节约资源、增加产品销量,对环境的影响更小,当废旧产品的回收率较低时,可以通过外包再制造来增加产品的销量,当废旧产品的回收率较高时,内部再制造可以获得更大的利润,Wang等[12]建立了原始制造商和第三方再制造商在分散决策、集中决策和协调决策等不同场景下的两期博弈模型,在此基础上研究了碳税和碳减排对制造商再制造是否外包等最优决策的影响,研究表明,碳减排增加了新产品的数量,增加了制造商的利润,但是降低了外包的费用,不利于再制造商,因此为了协调闭环供应链,制造商需要增加外包费用,第三方再制造商需要分担一部分碳减排成本,并且第三方再制造商可以选择三种不同的再制造策略,即不再制造、部分再制造或完全再制造。
2.2专利保护下制造商的再制造模式的选择研究
近年来,国内外学者针对再制造技术专利授权的问题展开了研究。部分学者研究了专利授权下制造商/再制造商的运作决策,Liu等[31]研究了消费者对产品的质量偏好是如何影响制造商的专利许可决策的,Cao等[32]研究了在专利授权下消费者偏好对制造商设定专利许可费的影响,Xin[33]基于消费者偏好研究了制造商在技术创新策略与专利许可策略之间的选择问题,孙浩[34]等在考虑消费者偏好的闭环供应链中研究了制造商如何合理选择与再制造商的竞争与合作策略问题,王建明[35]研究了专利保护下闭环供应链系统成员的最优决策及系统协调机制设计问题,唐飞和许茂增[36]在消费者对分销渠道有不同偏好的假设下,研究了拥有专利许可的零售商再制造的闭环供应链的最优策略,刘志[37]等研究了消费者异质需求下再制造专利许可对闭环供应链的最优策略和环境效益的影响,Liu等[38]研究了碳排放限额、碳许可交易价格和消费者偏好对制造商决策的影响,Long等[39]研究了消费者偏好对制造商最优回收再制造决策的影响。Zou等[40]分析了外包再制造和授权再制造两种模式下制造商在生产、定价决策以及利润这几个方面的不同,研究发现,在消费者对再制造品评价较低时,制造商更喜欢授权模式,许民利等[41]考虑了消费者对再制造品的接受程度,研究了专利保护下新产品和再制造品的定价决策。
第3章 制造商内部再制造模式下的最优策略研究 ............................ 14
3.1 模型描述与假设 ................................ 14
3.2 模型构建与求解 ........................................... 16
3.3 算例分析 ........................................ 18
第4章 制造商外包再制造模式下的最优策略研究 ............................ 22
4.1 模型描述与假设 .................................. 22
4.2 制造商自行回收并将再制造业务外包给再制造商(MR模型) .. 22
4.3 制造商将回收业务和再制造业务外包给再制造商(RR模型) ... 25
第5章 三种不同回收再制造模式的比较分析 ........................... 39
5.1 最优策略的比较 ....................................... 39
5.2 供应链成员利润的比较............................ 41
5.3 碳排放总量的比较 .................................. 42
第5章三种不同回收再制造模式的比较分析
5.1最优策略的比较
为便于结果比较与分析,在第三章假设的基础上,不失一般性地做出如下假设:由于在一般情况下,新产品在市场上占据主导地位,因此假设市场中再制造品的数量低于新产品的数量。
结论5-1的结果表明:制造商自行回收且内部再制造模型中的最优新产品市场价格与制造商自行回收并将再制造业务外包模型中的最优新产品市场价格相等,制造商将回收业务和再制造业务均外包模型中的最优新产品市场价格最低、最优再制造品市场价格最高,制造商自行回收且内部再制造模型中的最优再制造品市场价格最低。
结论5-2的结果表明:在制造商将回收业务和再制造业务均外包的模型中制造商提供的新产品数量最多,在制造商自行回收且内部再制造的模型中制造商提供的新产品数量最少。
这是因为:(1)在模型MR和模型RR中,制造商将再制造业务外包给第三方再制造商,此时制造商只提供新产品,第三方再制造商提供再制造品,制造商与再制造商之间存在着竞争关系,因此,与制造商内部再制造相比,模型MR和模型RR中的制造商将会提供更多数量的新产品,以此来保证自身的利润最大;另外,在模型MM中,制造商自行回收且内部进行再制造,由于再制造品的生产成本低于生产新产品的成本,因此,销售再制造品是一件有利可图的事情,此时制造商需要提供更少数量的新产品,因为这样不仅会使新产品的价格更高,也会为再制造品带来更大的潜在市场,从而获得更高的利润。
结论
本文对单位碳限额下制造商的回收再制造模式的选择策略进行研究,通过查阅国内外相关文献,以Stackelberg博弈为基础,分别构建了制造商自行回收且内部再制造的供应链决策模型、制造商自行回收并将再制造业务外包给第三方再制造商的供应链决策模型、制造商将回收业务和再制造业务均外包给第三方再制造商的供应链决策模型,以逆推归纳法进行分析计算,并通过MATLAB软件进行数值算例分析,探讨了制造商在考虑碳减排技术和收取专利许可费情形下的定价策略和回收再制造模式的选择问题。
本文主要工作总结如下:
研究了单位碳限额下考虑制造商向再制造商收取专利许可费用时制造商的回收模式和再制造模式的选择问题。在单位碳排放约束下,考虑制造商向再制造商收取专利许可费用,分别研究了制造商自行回收且内部进行再制造、自行回收并将再制造业务外包给第三方再制造商、将回收业务和再制造业务同时外包给第三方再制造商这三种情形下的制造商的运作决策,分析了不同回收模式和再制造模式对制造商/再制造商的最优决策、行业利润以及环境的影响,探讨了再制造品的消费者效用折扣、碳限额比例系数对制造商/再制造商的生产决策、废旧产品的回收率、制造商向再制造商收取的专利许可费用、制造商和再制造商的利润、行业利润以及碳排放总量的影响。且在制造商自行回收并将再制造业务外包的情形下,构建了不同决策顺序下制造商与再制造商的Stackelberg博弈模型,分析了不同决策顺序对制造商最优策略的影响。
研究表明:第一,从决策顺序角度出发,制造商与再制造商进行博弈时,先决策的一方不占优势,并不是拥有决策的主动权,就能决策出使自己更占优势的决策,相反,后决策的一方往往获利更多,因此在进行决策时为了获得更高的利润,制造商应将决策的主动权交给再制造商,以退为进。
参考文献(略)
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