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1、 硕士学位论文 论文题目： 不确定需求下基于政府绿色补贴和消费者绿色 偏好的绿色供应链优化运作及契约设计 作者姓名 彭涵卿 指导教师 周根贵 学科专业 管理科学与工程 培养类别 全日制学术型硕士 所在学院 经贸管理学院 提交日期 2016 年 10 月 不确定需求下基于政府绿色补贴和消费者绿色偏好的绿色 供应链优化运作及契约设计 摘要 随着国民经济的快速发展，经济全球一体化的形成，环境与经济 之间的冲突与问题也越来越受到人们的关注。尤其是对于正处在发展 中国家的中国； 2001 年中国顺利加入 WTO，有机遇更有挑战。一方 面，由于中国目前的环境标准普遍低于发达国家的标准，中国的食品、 机电、
2、纺织、皮革、烟草等行业的产品将在出口贸易中受到绿色贸易 的壁垒。另一方面，由于国际市场对中国的矿产、农产品、石材等需 求量较大，这些经济需求极有可能会加重对中国的生态、自然资源和 环境的破坏。如何在经济发展与环境保护之间找到平衡点，国内外很 多学者对供应链做了较多拓展性研究；同时，为了积极引导企业绿色 生产，政府也出台了较多相关政策与法律法规，旨在保证经济发展的 同时加大对环境保护的力度。 基于以上背景，本文主要针对不确定需求环境下，研究了基于政 府绿色补贴和消费者绿色偏好的绿色供应链优化运作及契约设计的 相关问题。文章以定性研究结合定量研究为基本研究方法，通过构建 由一个制造商和一个零售商所
3、组成的二级绿色供应链系统作为基础 模型来进行数学建模与相关分析。文章首先分析了在集中决策与分散 决策这两种极端模式下绿色供应链相关最优解问题，并且通过对比两 I 种模式的最优解情况得出相关结论。其次，文章以加强供应链系统内 部间合作作为出发点，将传统供应链的契约模式运用于绿色供应链 内，重点构建了收益共享契约模式与回购契约模式。并且通过数据仿 真求解出在这两种契约模式下绿色供应链的最优解情况，综合对比在 集中决策模式、分散决策模式、收益共享模式、回购模式下各个决策 变量的最优解；最后，通过改变相关数值探究消费者绿色偏好以及政 府绿色补贴的改变对四种模式下相关决策变量的影响。一方面，所得 结论对
4、绿色供应链中制造商与零售商的决策制定有着一定的参考价 值和指导意义；另一方面，相关结论也对当下经济活动有一定的启示 作用。 关键词： 绿色供应链，不确定需求，供应链契约，消费者绿色偏 好 论文类型： 理论研究 II 3 Green Supply Chain Optimization Operation and Contract Design Based on Government Green Subsidy and Consumers Green Preference under Uncertain Demand ABSTRACT With the rapid development of e
5、conomy and the formation of economic globalization, conflicts and problems between environment and economy are attracting more and more attention. Especially for developing countries are in China; 2001, Chinas smooth accession to the WTO, there are more opportunities to challenge. On the one hand, b
6、ecause Chinas current environmental standards generally lower than the standards of developed countries, Chinas food, electrical and mechanical, textile, leather, tobacco and other industries will be in the export trade by green trade barriers. On the other hand, due to the international market for
7、Chinas minerals, agricultural products, stone and other large demand, these economic demands are likely to increase Chinas ecological, natural resources and environmental damage. How to find a balance between economic development and environmental protection, many scholars at home and abroad to do m
8、ore research on supply chain development; the same time, in order to actively guide enterprises to green production, the government also introduced more relevant policies and laws and regulations, In ensuring economic development at the same time increase the intensity of environmental protection. B
9、ased on the above background, this paper mainly focuses on the problem of green supply chain optimization operation and contract design based on government green subsidy and consumer green preference under the uncertain demand environment. In this paper, a two - level green supply chain system consi
10、sting of a manufacturer and a retailer is used to carry out mathematical modeling and repair correlation analysis by combining qualitative analysis with quantitative analysis. Firstly, this paper analyzes the optimal solution problem of green supply chain under 4 the two extreme modes of centralized
11、 decision and decentralized decision, and obtains the relevant conclusion by comparing the optimal solution of the two models. Secondly, in order to strengthen the cooperation between the supply chain system as the starting point, the traditional supply chain contract model is applied to the green s
12、upply chain, focusing on the construction of the revenue-sharing contract model and the repurchase contract model. And the optimal solution of the green supply chain under these two contract models is obtained by data simulation, and the optimal solution of each decision variable in the centralized
13、decision mode, the decentralized decision mode, the revenue sharing mode and the repurchase mode is comprehensively compared. , By changing the relevant values to explore the green preference of consumers and the impact of government green subsidies on the relevant decision variables in the four mod
14、es, But also on the real economic activities have some inspiration. KEY WORDS： Green supply chain;Uncertain demand;Supply chain contract;Consumer Green Preferences TYPE OF DISSERTATION： Theoretical Research 浙江工业大学硕士学位论文 不确定需求下基于政府绿色补贴和消费者绿色偏好 的绿色供应链优化运作及契约设计 5 目录 1 绪论 . 1 1.1 研究背景和意义 . 1 1.1.1 研究背景
15、. 1 1.1.2 研究意义 . 2 1.2 国内外研究综述 . 3 1.2.1 需求不确定下供应链研究现状 . 4 1.2.2 绿色供应链研及产品绿色度究现状 . 5 1.2.3 研究评述及问题的提出 . 6 1.3 本文研究内容 . 7 1.4 本文的研究创新点 . 8 2 相关理论 . 9 2.1 绿色供应链管理的相关理论 . 9 2.1.1 供应链管理有关知识及理论 . 9 2.1.2 绿色供应链相关知识及理论 . 9 2.2 报童问题的相关理论及基本模型 . 13 2.3 供应链相关契约理论 . 14 2.3.1 批发价格契约 . 15 2.3.2 回购契约 . 15 2.3.3 数
16、量折扣契约 . 16 2.3.4 收益共享契约 . 17 2.3.5 其他契约形式 . 18 2.4 博弈论相关理论 . 19 2.4.1 基础理论 . 19 2.4.2 纳什均衡 . 20 2.4.3 斯坦克尔伯格 (Stackelberg)寡头竞争模型 . 21 3 不确定环境下基于政府绿色补贴与消费者绿色偏好的绿色供应链 优化运作 . 23 3.1 问题描述与基本假设 . 23 3.2 绿色供应链集中决策模式 . 25 浙江工业大学硕士学位论文 不确定需求下基于政府绿色补贴和消费者绿色偏好 的绿色供应链优化运作及契约设计 6 3.3 绿色供应链分散决策模式 . 26 3.4 数据仿真以及
17、两种运作模式对比 . 27 3.4.1 参数赋值 . 28 3.4.2 集中决策下模型仿真结果 . 28 3.4.3 分散决策下模型仿真结果 . 29 3.4.4 两种模式下数据分析与对比 . 29 3.5 本章小结 . 33 4 不确定环境下基于政府绿色补贴及消费者的绿色偏好的绿色供应链 契约设计 . 34 4.1 问题描述与基本假设 . 34 4.2 不确定环境下基于政府绿色补贴及消费者的绿色偏好的绿色供应收益共享 契约模型 . 35 4.2.1 以制造商为主导时收益共享模式的分配机制 . 37 4.2.2 以零售商为主导时收益共享模式的分配机制 . 38 4.3 不确定环境下基于政府绿色
18、补贴及消费者的绿色偏好的绿色供应 回购契约 模型 . 39 4.4 数据仿真及分析 . 41 4.4.1 参数赋值 . 41 4.4.2 收益共享契约仿真结果 . 41 4.4.3 回购契约仿真结果 . 44 4.5 本章小结 . 47 5 结论与展望 . 48 5.1 结论 . 48 5.2 展望 . 49 参考文献 . 50 致 谢 . 55 攻读学位期间参加的研究工作和获得的学术成果 . 56 浙江工业大学硕士学位论文 不确定需求下基于政府绿色补贴和消费者绿色偏好 的绿色供应链优化运作及契约设计 VII 图、表目录 图 1.1 文章架构示意图 . 8 图 2.1 供应链系统流程图 . 9
19、 图 2.2 绿色供应链 5 因素图 . 10 图 2.3 绿色供应链管理流程图 . 12 图 2.4 全部数量折扣成本函数关系图 . 16 图 2.5 单位数量折扣成本函数关系图 . 16 图 3.1 二级绿色供应链示意图 . 23 图 3.2 两种模式下供应链系统收 益随 B 变化函数关系图 . 32 图 3.3 两种模式下供应链系统收益随 t 变化函数关系图 . 32 图 4.1 零售商利润与制造商利润随 R 的变化函数图 . 42 图 4.2 参数 P、 W、 K 随政府绿色补贴 B 变化函数关系图 . 46 图 4.3 参数 P、 W、 K 随消费者绿色偏好 t 变化函数关系图 .
20、46 表 2.1 绿色采购与环境供应链管理对比表 . 13 表 3.1 参数赋值表 . 28 表 3.2 两种模式最优解对比表 . 30 表 3.3 集中决策模式下最优解随 B 变化的仿真结果 . 30 表 3.4 分散决策模式下最优解随 B 变化的仿真结果 . 31 表 3.5 集中决策模式下最优解随 t 变化的仿真结果 . 31 表 3.6 分散决策模式下最优解随 t 变化的仿真结果 . 32 表 4.1 参数赋值表 . 41 表 4.2 不同收益分配因子 R 时制造商与零售商利润变化表 . 42 表 4.3 收益分配因子 R 随消费者绿色偏好 t 的变化表 . 43 表 4.4 收益分配
21、因子 R 随政府绿色补贴 B 的变化表 . 43 表 4.5 回购契约下最优解随 B 值变化的仿真结果 . 45 表 4.6 回购契约下最优解随 t 值变化的仿真结果 . 45 表 4.7 四种模式下绿色供应链最优解对比表 . 47 浙江工业大学硕士学位论文 不确定需求下基于政府绿色补贴和消费者绿色偏好 的绿色供应链优化运作及契约设计 1 1 绪论 1.1 研究背景和意义 1.1.1 研究背景 近年来，由于科学技术的不断进步，信息革命的爆发，互联网产业的快速发 展，产品的生命周期变的越来越短，更新换代的频率越来越高。很多传统意义上 的长生命周期产品正在转型为短生命周期产品，特别是在服装，电子产
22、品，电器， 软件等行业；在这些行业中，上一代产品还在热销，一下代性能更好、功能更强 的产品就已经出现在市场中了。正是由于这些革新和进步，短生命周期产品相较 于传统产品而言具有较为明显的实效性，需求波动比较大，同时生产经营风险也 较大，市场上的不确定因素也在影响着甚至决定着供应链系统的运作。加之卖方 市场向买方市场的转变，在不确定需求环境下供应链系统中各方就会面临着如何 制定行之有效的定价策略的问题。需求的不确定主要是由于经济活动中存在的各 种内生 ，外生的不确定因素所引起的。其中，供应商的不确定性，生产者的不确 定性，消费者的不确定性为主要的三个不确定因素。 Kaplan（ 2012）曾在 2
23、012 年哈佛商业评论中说道 :“ 大多数企业关注其收益增长、生产效率、质量和成本 控制 ,只有极少数真正将不确定性带来的风险控制和各环节结合起来。而相关问 题一旦爆发却是足以致命的。 ” 另一方面，社会与经济的快速发展是一副双刃剑， 在创造了巨大的经济福利与社会福利的同时，也给环境和自然资源造成了很多负 面的影响。 18 世纪 60 年代，以英国发明家瓦特改良蒸汽机事件为标志，首先在欧洲大 陆掀起了第一次工业革命。这一变革开启了资本主义工业化的历史进程，并且完 成了工厂手工业向机器大工业的过度。第一次工业革命的兴起，极大的创造了社 会生产力，大大地提高了社会经济生产水平。于此同时，工业化的弊
24、端也随着工 业生产的深入而慢慢的显现出来。其中环境污染问题就是破化程度最大，影响最 为深远的问题之一。大规模的进行工业化生产势必会带来大量的工业污染，这对 环境也造成了不可逆转的损害。 地球是我们人类赖以生存的环境，但是随着大量的工业污染以及工业废水 废 弃物的排放，人类的生存环境已经收到了严重的威胁，环境问题已经呈现出了严 重化，全球化的特点。现如今，环境问题主要体现在自然环境的破坏，资源稀缺 甚至资源枯竭，出现了区域性生态失衡的现象；大规模环境污染，局部地区严重 浙江工业大学硕士学位论文 不确定需求下基于政府绿色补贴和消费者绿色偏好 的绿色供应链优化运作及契约设计 2 污染甚至导致 “ 公
25、害病 ”以及 “公害事件 ” ；自然环境以及自然资源难以承受高速 工业化、人口剧增和城市化的巨大压力，世界性的自然灾害明显增加。全球变暖， 臭氧层破坏，酸雨，资源、不可再生能源的短缺，森林面积减少，土地荒漠化程 度加剧等问题已经成为世界公认的环境重大问题。 为了使环境保护与经济发展两者兼顾，各国政府也相应的出台了有关政策与 法律法规。 2002 年中共十六大把 “可持续发展能力不断增强 ”作为全面建设 小康社 会 的目标之一。这 就需要在经济，环境，和社会三者中找到一个发展平衡点。 2013 年 6 月 9 日，国家标准化管理委员会发布了 2013 年中国国家标准第九号公告， 公告中第 19、
26、 27、 28、 48、 50 项分别对电动洗衣机、变频空调、平板电视、吸 油烟机和空气能热泵热水器 5 类家电的能效等级做出新的调整。 2015 年 11 月 25 日北京市商务委发布公告，中断三年多的节能家电补贴将再次启动。补贴品类在 电视机等普通家电基础上，增加了空气 净化器 、坐便器和自行车等商品，达到 9 类。 2015 年 12 月 12 日在巴黎气候大会上，联合国气候变化框架公约缔约方 会议第二十一次大会在法国巴黎布尔歇会场圆满闭幕，全球 195 个缔约方国家通 过了全球气候变化新协议。根据协定，各方同意结合可持续发展的要求和消除贫 困的努力，加强对气候变化威胁的全球应对，将全球
27、平均气温升幅与前工业化时 期相比控制在 2 以内，并继续努力、争取把温度升幅限定在 1.5 之内，以大 幅减少气候变化的风险和影响。此外，协定指出发达国家应继续带头，努力实现 减排目标，发展中国家则应依据不同的国情继续强化减排努力，并逐渐实现减排 或限排目标。这一系列的政策与举措说明环境问题已经是中国政府和世界各国政 府所关注的热点问题。实现保持经济快速健康发展与保护治理自然环境两手抓也 是当下各国企业的共识。因此，绿色供应链应运而生，而这一概念的提出，也让 绿色供应链成为近年来研究的热门领域。企业为了保持自身的核心竞争优势，应 该积极地去承担社会责任与环境责任，加大企业的技术与资金投入，提高
28、产品的 绿色度，降低产品自身能耗，将传统产品转向环境友好型产品。 面对新环境，新形式，企 业如何处理在不确定需求下绿色供应链的运作以及 决策的制定，都直接关系着企业与环境的长远发展。 1.1.2 研究意义 在以往对产品绿色度以及消费者的绿色偏好的相关文献研究中，大多都是以 定性研究为主，或者通过实证分析的方法，归纳总结绿色度以及消费者绿色偏好 的相关特性及结论。虽然这些结论具有一般普遍适用性，但是也存在着一定的缺 陷。通过定性研究所得的结论往往较为抽象不够直观，并且具有一定的主观因素。 同时，在对供应链定价策略以及相关契约的研究当中，大部分的文献研究都是基 浙江工业大学硕士学位论文 不确定需求
29、下基于政府绿色补贴和消费者绿色偏好 的绿色供应链优化运作及契约设计 3 于需求确定的环境下所进行的。需求确定环境下，这样降低了计算的难度与复杂 程度，所得的相关结果通常也都可以以一个具体的函数表达式来描述，这样不仅 直观清晰，而且可以通过对某个参数的讨论得出延伸结论所得结论也具有一定的 实际指导意义。但是，这也存在着不可避免的弊端，没有考虑到现实的发展以及 不确定因素的存在，忽略了产品自身的特征属性以及其属性对经济决策的影响， 无法做到如实地反映客观经济现象。不确定环境下对供应链问题的相关研究已经 成为当下供应链研究的一个趋势。 本文是在不确定需求的环境下，基于政府绿色补贴 以及消费者绿色偏好，建 立相关数学模型，对绿色供应链的定价策略以及相关契约的设计进行