3.1 考虑消费者行为的绿色供应链定价模型

在消费者日益注重自身环保行为的今天，消费者越来越青睐于购买绿色产品。然而，不同消费者的消费态度和支付意愿会有差异。Shuai，Ding，Zhang et al.（2014）对6个城市的消费者进行碳标签情景模拟实验，采用Dunnett's T3测试法，测试不同消费者对绿色产品支付意愿的差别。结果表明：不同消费者对绿色低碳产品具有显著的支付意愿差别；教育水平和月度收入显著影响支付意愿。消费者对待绿色产品的消费态度和支付意愿等行为，会影响绿色产品的市场价格，进而成为影响绿色供应链运营的重要因素 ^［235］ 。Rowlands，Scott，Parker（2003）研究表明企业采取环保行为的原因是利益驱使的，而消费者是企业最终的利润来源。因此认为具有积极环保意识的消费者才是企业主动实施环保行为的主要因素 ^［236］ 。Conrad（2005）认为近来消费者环境意识的增强，会逐渐影响购买产品时的绿色化倾向。考虑当消费者购买不同产品时，关注产品的环境因素。采用空间双寡头定价模型，研究了消费者的环境关注意识如何影响产品价格、绿色产品特征和市场份额 ^［237］ 。因此，文献研究结果表明消费者行为对绿色供应链的运营有影响。在文献 ^［238］ 的基础上，本节考虑由供应商与制造商组成的绿色供应链，研究消费者行为对绿色供应链行为的影响。假设制造商从供应商处采购绿色原材料进行生产，绿色产品的销售单价都由制造商统一定价，且绿色产品供销均衡。由于对绿色产品的研发投资可以提高产品绿色化水平，并降低绿色中间品供应商的生产成本，因此，供应商对绿色原材料进行研发投资，制造商对供应商的绿色研发投资进行一定程度的补贴。市场上共有两种产品，即绿色产品和普通产品，且其具有共存性和互补性。消费者按照自己的偏好，决定是否购买绿色产品或普通产品。

3.1.1 研究假设及基本模型

为了更好地描述问题，本节还定义了如下变量：

（1） c _m ：制造商生产绿色产品的边际成本；

（2） i ：供应商进行绿色产品研发的投资额；

（3） q ：研发投资后，消费者对该绿色产品的总需求量， q _m 为制造商绿色中间产品的订购量；

（4） p ₁ ：研发投资后，新绿色产品的市场销售单价；

（5） c _s ：供应商提供绿色产品的边际成本；

（6） s _m ：制造商对供应商每单位绿色研发投资的补贴；

（7） δ ：研发后的绿色产品带给消费者的满意度。 δ _min 为消费者满意度下界，表示该商品带给消费者的满意度同普通商品一样。 δ _max 为消费者满意度上界，表示消费者相当满意该绿色产品。该绿色产品的消费者满意度概率密度函数为：

f （ δ ）＝2（ δ _max - δ _min ） ^-2 （ δ _max - δ _min ） δ ∈（ δ _min ， δ _max ）

（8） p ₀ ：普通产品的市场销售单价， p ₁ 为绿色产品的市场销售单价， p _s 为绿色中间产品的单位批发价格；

（9） p _δ ：根据Bhate（2002） ^［67］ 和Conrad（2005） ^［237］ 的研究，消费者愿意为环保产品支付更高价格。设 δ 类型消费者为绿色产品相比普通产品每高出一单位的绿色度所愿意支付的费用为 p _δ 。只有当 p ₀ + p _δ （ δ ^* - δ _min ）≥ p ₁ 时， δ 类型消费者才愿意购买绿色产品。

由此可以得到消费者满意度的临界值 δ ^* ：

也就是说，当消费者满意度 δ ≥ δ ^* 时，消费者才愿意购买售价为 p ₁ 的绿色产品。

由以上假设可知，市场上绿色产品的销售量 q 的函数：

制造商的利润函数：

供应商的利润函数：

供应链整体利润函数：

3.1.2 供应商领导Stackelberg定价模型

在该种博弈关系中，供应链上各成员企业均以自身利益最大化为决策目标。其中供应商为市场主导者，制造商为市场追随者。

先对式（3.2）制造商的利润函数 Π _m 求关于 p ₁ 的一阶偏导，故：

令 ＝0，得到

将 代入式（3.1）得：

根据 q _m ＝ q ，将 q ^* 代入式（3.3）供应商的利润函数 Π _s 中得：

对上式 求关于 p _s 的一阶偏导数，有：

令上式等于0，得到

将式（3.8）代入式（3.6）和式（3.7），解方程组，得到

3.1.3 集中决策定价模型

此时，供应商与制造商不再只是以自身利益最大化为合作目标，而是双方进行集中决策，以实现供应链整体利益最大化，达到互利共赢。

供应链整体利润函数：

为了实现供应链整体利润最大化，对式（3.11）式求关于 p ₁ 的一阶偏导数有：

将 代入式（3.1）中得：

将以上得到的（ ， q ^# ）代入式（3.2）制造商的利润函数 Π _m 中得到：

将以上得到的 q ^# 代入式（3.3）供应商的利润函数 Π _s 中得到：

得到供应链整体利润：

定理1 ＞ ， q ^* ＜ q ^# ， ＞ 。

即在合作定价模型下绿色产品的市场销售单价有所降低，并且绿色产品的销量得到了增加，同时供应链整体利润也得到了提高。说明相比非合作定价模型，在合作定价模型下，有更多的消费者愿意选择绿色产品，这样不仅有利于企业的长久发展与供应链的稳定，同时也达到了保护环境的目的。

3.1.4 价格协调

根据上文分析，由此可以知道合作定价模型更有利于供应链的发展与稳定。在零售商和制造商均非领导者的市场中，为了使合作模型得以实现，使供应链上的所有企业选择集中决策，就需要保证各企业的利润都能有所增加。

即必须满足以下条件：

只有同时满足以上两个条件，供应商与制造商才能实现合作。

根据前面的模型，可以得到以下方程组：

求解式（3.17）得：

求解式（3.18）得：

由此可以得到：

为方便下文论述，此处设：

考虑到个体理性思想的存在，供应链上每个成员企业都希望自身的利润最大，只有在合理分配利润的情况下，才能够实现各方长期稳定的合作。即在价格策略（ ， ）下才能使供应链整体利润最大，并且保证供应链上所有成员企业的利润比非合作情况下高，使企业选择集中决策的合作关系。

采用线性定价策略分配利润，则有：

其中： 表示线性协调策略下，绿色中间产品的单位批发价格； χ 表示线性协调策略下，制造商的讨价还价能力；1- χ 表示线性协调策略下，供应商的讨价还价能力。

根据线性定价模型可以得到供应商给制造商批发价格 p _s 的最优解：

因此，可得到最优的帕累托价格组合（ ， ）即为：

3.1.5 消费者行为对绿色供应链运营的影响

由前文分析可知，若要保证绿色供应链能够正常运转，制造商和供应商愿意开展合作，必须满足：

p ₁ ∈［ p ₀ ， p ₀ + p _δ （ δ ^* - δ _min ）］

因此有两种情况：

（1）当 p ₀ ≤ c _m + s _m + c _s + i 时

无论采用何种协调策略，都必须满足： p ₀ + p _δ （ δ _max - δ _min ）＞ c _m + s _m + c _s + i

因为只有满足这个条件才能使 p _δ （ δ _max - δ _min ）+ p ₀ - c _s - c _m - i - s _m ＞0，即供应商和制造商才会获利，才会选择此策略。

（2）当 p ₀ ＞ c _m + s _m + c _s + i 时

①若采用分散模式下的博弈协调策略，则须满足：

②若采用集中模式下的博弈协调策略，则须满足：

⇒ p _δ （ δ _max - δ _min ）≥2［ p ₀ -（ c _m + s _m + c _s + i ）］

通过上述计算可知，在其他参数都确定情况下， p _δ 和 δ _max 影响着绿色供应链的有效运转。只有当其达到一定数值时，即消费者为绿色产品相比普通产品每高出一单位的绿色度所愿支付的费用或者是消费者对绿色产品的满意度达到一定数值的时候，供应链才能有效运转。

定理2 消费者支付意愿系数 p _δ 增加时，供应商、制造商和供应链利润函数均增加。

证明：令 θ ＝

通过前面分析，可以发现绿色供应链上的各成员企业利润均与 θ 呈正相关，例如： ＝ ， ＝ ， ＝ ， ＝

分别对 δ _max 中求关于 δ _max 和 δ _max 的一阶偏导，有：

由此可知： ，即 p _δ 与 θ 呈正相关。

即当 p _δ 增加，消费者为绿色产品相比普通产品每高出一单位的绿色度所愿支付的费用增加时，供应链上的各利润函数将增加。

定理3 消费者满意度上限值 δ _max 增加时，供应商、制造商和供应链利润函数均增加。

证明：同上，有

由此可知： ，即 δ _max 与 δ _max 呈正相关。当 δ _max 增加，消费者满意度上限值增加时，供应链上的各利润函数也将增加，证毕。

3.1.6 数值仿真

现在对其中的一些基本参数进行赋值，通过数值比较进行进一步深入分析。赋值如表3-1所示。

1）分散决策与集中决策博弈情形比较

根据表3-1的赋值，可得：3.44＜ p _s ＜3.70，代入式（3.21）得到最优的帕累托价格组合（ ， p _s ）即为（8，3.57）。得到仿真数据如表3-2。从表3-2数据可知当供应链上成员企业选择合作，在一起集中决策时，绿色产品的市场销量 q 得到了大幅度的提升。相比非合作的情况上升了55.555 6%，表示有更多的消费者选择购买绿色产品；同时绿色中间产品的单位批发价格 p _s 相比非合作的情况下降了12.045%，绿色产品的市场销售单价 p ₁ 相比非合作的情况下降了8.333%，表明制造商的采购成本得到了降低，消费者的购买成本也得到了降低。

如此，对于消费者，能够花费比前面低的价格购买到同等的绿色产品，因此会有更多的消费者选择购买绿色产品；对于制造商，不但采购成本得到了降低，并且占有了更大的市场。通过计算利润函数，由此发现，无论是供应链整体利润，还是成员企业的利润都得到了不同程度的提升。从理性思维的角度考虑，供应商、制造商都希望自身的利益有所增加，因此会选择合作，这样不仅成员企业自身会获利，同样消费者也会购买到更满意、更放心的绿色产品。同时，绿色供应链也能更稳定地运营，资源也会得到合理利用，环境也能得到保护。

2）消费者行为对绿色供应链运营的影响

通过上文的计算由此得出了：在合作模型下会有更多的消费者选择购买绿色产品，并且绿色供应链上所有的成员企业都会获得相比非合作情况下更高的利润。现假设在合作模型下其他基本参数都不变，只考虑消费者满意度的变化，通过计算后的数值比较进行分析。又因为消费者支付系数 p _δ 以及消费者满意度上界 δ _max 的影响，因此从以下两个方面来分析在合作模型下消费者满意度的变化的影响。

（1）消费者支付系数 p _δ 的影响。

由图3-1可知：消费者支付系数增加的同时，销售价格增加。即消费者支付系数与销售价格之间呈正相关。原因是为了能够满足各种消费需求，使更多的人愿意购买绿色产品，也就是要使消费者愿意为绿色产品每高出普通产品一单位绿色度支付更高的费用，制造商不得不加大研发投资，由此制造商成本增加，使得制造商在制定销售价格的时候也有所增加。

另外，消费者支付系数增加的同时，销量递增，即消费者支付系数与销量之间呈正相关。也就是，消费者愿意为绿色产品每高出普通产品一单位绿色度支付更高的费用，即消费者满意度增加，消费者更愿意购买绿色产品，因此销量增加。例如：优质绿色农产品跟人体健康息息相关，消费者也更愿意购买，因此销量会得到提升。还可以发现，消费者支付系数增加的同时，产品批发价格增加。为了使绿色产品每高出普通产品一单位绿色度消费者愿意出更高的费用，供应商不得不加大原材料的研发投资，导致供应商成本增加。为了获利，供应商会提高产品的批发价格。如：节能家电产品、车载节能护理产品等，消费者为了提高生活质量会更愿意购买。但是为了生产出所需产品，供应商必须加大研发投资，因此批发价格会增加。

由图3-2，结合图3-1，可以看出，在其他参数都不变的情况下，随着消费者支付系数 p _δ 的不断增加，绿色产品的售价与批发价格都有所提高，销售量也得到了相应的增长，同时随着消费者支付系数 p _δ 的增加，供应链上成员企业的利润及供应链整体利润都有不同程度的上升。这说明，在合作模型下消费者支付系数增加可以使得消费者满意度得到上升，这样不仅可以使相关企业获利，同时还可以使绿色产品市场得到扩张，使供应链各环节都能享受更多的福利。

（2）消费者满意度上界 δ _max 的影响。

进一步进行数值仿真，得到仿真数据如表3-4所示。

由图3-3可知：消费者满意度上界增加的同时，销售价格增加。即消费者满意度上界与销售价格之间呈正相关。消费者满意度上界增加，说明消费者对绿色产品更加满意。为了达到这一目标，制造商必须加大成本投资，因此在定价时，会将绿色产品的销售价格做相应的提高。例如：节能环保窗帘夏天可以阻隔热量与紫外线，冬天可以减少室内热量流失，会得到更多的消费者喜爱。为了达到这些，必须依靠创新和精湛的工艺，就会导致销售价格上升。

同时，消费者满意度上界增加的同时，销量递增。即消费者满意度上界与销量之间呈正相关。消费者满意度上界增加，说明消费者更愿意购买绿色产品，因此销量会得到增加。例如：节能灯等作为家用必需绿色产品，会有更多消费者愿意购买，因此销量会有所增加。

由图3-3可知：消费者满意度上界增加的同时，产品批发价格增加。即消费者满意度上界与产品批发价格之间呈正相关。消费者满意度上界增加，说明消费者对绿色产品更加满意，为了达到这一目标，供应商会对产品原材料进行研发投资，因此产品批发价格会不断递增。

由图3-4，结合图3-3，可以看出，在其他参数都不变的情况下，随着消费者满意度上界 δ _max 的不断增加，绿色产品的售价与批发价格都有所提高，销售量也得到了相应的增长，同时随着消费者满意度上界 δ _max 的增加，供应链上成员企业的利润及供应链整体利润都有不同程度的上升。因此，在现实中应不断采取措施，提高消费者的绿色产品满意度，这样才有利于绿色供应链长久稳定的发展。 UQhTwjNM3UfR2x9pWNLMG/hMvPx+W1ZvRzMOWK7FY3PhYemMjUz/0XEc/7cgFU7+