基于双渠道回收闭环供应链的运作框架,分别研究供应链集中和分散决策下的制造商定价决策。分散决策下供应链各主体以自身利润最大化为目标,集中决策下供应链各主体以供应链整体利润最大化为目标。下面分别对分散决策和集中决策进行建模和求解。
分散决策下制造商、零售商和线上回收商各自追求自身利润最大化。制造商与零售商、线上回收商进行Stackelberg模型博弈,制造商是市场领导者,零售商和线上回收商是追随者。在决策顺序上,制造商首先决定批发价格w和回收价格p m ,零售商和线上回收商随后分别决定销售价格p,回收价格p t 和p r 。
对于制造商而言,制造商利润主要包括两部分:一部分是销售环节制造商销售产品获利,另一部分是废旧产品再制造和拆解再利用获利。因此,制造商的利润函数为:
π
m
=(w-c
n
)q+k(c
n
-c
r
)(q
r
+q
t
)+v(1-k)(q
r
+q
t
)-p
m
(q
r
+q
t
)
(4.1)
对于零售商而言,零售商利润主要包括两部分:一部分是销售环节零售商销售产品的销售获利,另一部分是接受制造商委托回收废旧产品获利。因此,零售商的利润函数为:
π
r
=(p-w)q+(p
m
-p
r
)q
r
-s
1
q
r
(4.2)
对于线上回收商而言,获取利润的唯一途径是接受制造商委托回收废旧产品获利。因此,线上回收商的利润函数为:
π
t
=(p
m
-p
t
)q
t
-s
2
q
t
(4.3)
利用逆向归纳法对模型进行求解。首先分别求π
r
关于p和p
r
的一阶偏导,π
t
关于p
t
的一阶偏导,令其等于0,联立方程组可求得最优解为:p
r
=
,p
t
=
和p=
。将p
r
,p
t
和p代入(4.1),对π
m
求关于p
m
、w的一阶偏导并且令其等于0,求解得:w
*
=
,
=
。将w
*
,
代入p
r
,p
t
和p可得p
*
=
,
=
-
和
=
-
。
将上述最优解带入相应主体利润函数,可得分散决策下制造商、零售商和线上回收商的最优利润分别为
、
和
:
=
=
+
-
=
为简化显示,其中:
G=2c
n
k(2
-m
1
m
2
-
)+2c
r
k(-2
+m
1
m
2
+
)+4k
v-2km
1
m
2
v-2k
v+6
s
1
-2
s
2
-4
v+m
1
m
2
s
1
-3m
1
m
2
s
2
+2m
1
m
2
v-3
s
1
+
s
2
+2
v
H=(-4k
v+2km
1
m
2
v+2k
v+2
s
1
-6
s
2
+4
v+3m
1
m
2
s
1
-m
1
m
2
s
2
-2m
1
m
2
v-
s
1
+3
s
2
-2
v)
集中决策下制造商、零售商和线上回收商统一决策,实现整个闭环供应链系统的利润最大化,此时,闭环供应链总利润等于制造商、零售商和线上回收商三个主体的利润和,即总利润模型为:
Maxπ=(p-c
n
)q+k(c
n
-c
r
)(q
r
+q
t
)
+v(1-k)(q
r
+q
t
)-p
r
q
r
-p
t
q
t
-s
1
q
r
-s
2
q
t
(4.4)
分别对π中决策变量p、p
r
和p
t
求一阶偏导,联立方程组求解可得:p
**
=
,
=
和
=
。将p
**
,
和
代入π可以得到集中决策下闭环供应链系统的最大利润为:
π
**
=
-
(m
1
-m
2
)。