与分散决策相比,集中决策下双渠道供应链系统利润水平更高。双重边际化问题导致了分散决策供应链总体利润的损失。因此,本章引入了收益成本共享契约进行供应链协调,其中制造商需要承担零售商和线上回收商的全部回收运作成本,获得1-θ倍的零售商销售收益。零售商获得θ倍销售收益并且不承担回收运作成本,线上回收商不承担回收运作成本。此时,各个决策主体的利润水平都应该大于分散决策时利润水平,三方才能都有动力去执行这个协调契约,协调模型如下:
=(w-c
n
)q+k(c
n
-c
r
)(q
r
+q
t
)+v(1-k)(q
r
+q
t
)+
(1-θ)(p-w)q-p
m
(q
r
+q
t
)-s
1
q
r
-s
2
q
t
(4.5)
=θ(p-w)q+(p
m
-p
r
)q
r
(4.6)
=(p
m
-p
t
)q
t
(4.7)
分别求
关于p、p
r
的一阶偏导,求
关于p
t
p
t
的一阶偏导,并且令其为0,解得:
=
,
=
和
=
=
。
经过收益成本共享契约协调后整个闭环供应链的总利润达到集中决策下总利润水平,即
=π
**
,同时均衡解满足
=p
**
,
=
和
=
,由于集中决策下零售商和线上回收商需要承担不同的回收运作成本,所以
≠
,但是差距很小,而协调模型中零售商和线上回收商的回收成本全部由制造商承担,二者回收价格最优解相等,所以令
=p
**
,
=
可解得:
=c
n
和
=
。
供应链主体能够主动参与到契约中协调必须保证协调后各主体利润都大于协调前利润,即约束条件为
>
,
>
和
>
。
契约协调下线上回收商成本由制造商来承担,所以线上回收商协调后利润
一定会高于协调前利润
,且线上回收商利润不会受到销售收益分享比例θ的影响。虽然制造商承担了零售商和线上回收商的回收运作成本,但是制造商获得了来自于零售商的1-θ倍的收益分享,根据
>
,可以得出θ<θ
2
。虽然零售商的成本由制造商分担,但零售商仅能获得θ倍的收益分享,根据
>
,可以得出θ>θ
1
。因此,当θ∈[θ
1
,θ
2
]时,三方均有动力执行此协调契约。其中:
θ
1
=
-
+
θ
2
=
+
-
+
(其中A=k(c n -c r )+(1-k)v B=kc r +(k-1)v。)
由于θ 1 和θ 2 的解析解过于繁杂,采用数值算例来分析契约协调后供应链利润变化情况。通过调研,本章选取某品牌计算机主机的新产品和再制造品的相关数据进行实例分析,相关参数的取值如下:α=100,β=2,c n =12,c r =4,k=0.7,v=2,m 1 =20,m 2 =10,s 1 =1和s 2 =0.5。经计算可知收益分享比例必须满足θ∈[0.2,0.6]。协调后的闭环供应链整体和各主体的利润都大于协调之前,且协调后闭环供应链的总利润几乎等于集中决策下总体的利润水平。
当分享比例满足θ∈[0.2,0.6]协调契约都是有效的,选取中位数θ=0.4得到协调后的闭环供应链整体和各主体的利润如下:
图4.2 销售收益所占比例θ对各主体利润的影响
表4.2 协调前后利润对比表
由表4.2可知,经过契约协调后制造商、零售商和线上回收商利润都大幅度增加了,而且闭环供应链的效率从63.19%上升为99.86%(其中,供应链效率指供应链目前协调的总利润除与集中决策下的总利润π C 之比),意味着闭环供应链主体之间的利益得到改善,制造商、零售商和线上回收商因为利润增加而有主动参与契约协调的动力。