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1、 学校代号 10532 学 号 S12252106 分 类 号 密 级 硕士学位论文 供应链上再制造与产能准备研究 学位申请人姓名 钟红霞 培 养 单 位 经济与贸易学院 导师姓名及职称 张汉江 学 科 专 业 应用经济学 研 究 方 向 供应链与产业组织理论 论 文 提 交 日 期 2015 年 4 月 学校代号 ： 10532 学 号 ： S12252106 密 级 ： 湖南大学硕士学位论文 供应链上再制造与产能准备研究 学位申请人姓名： 钟红霞 导师姓名及职称： 张汉江 培 养 单 位： 经济与贸易学院 专 业 名 称： 应用经济学 论 文 提 交 日 期： 2015 年 4 月 论 文
2、 答 辩 日 期： 2015 年 5 月 答辩委员会主席： 许和连 The research for remanufacturing and capacity preparing on the supply chain by ZHONG hongxia B.E. (Northwest normal University)2012 A thesis submitted in partial satisfaction of the requirements for the degree of Master of Economics in Applied Economics in the Gradu
3、ate school of Hunan University Supervisor Professor ZHANG Hanjiang May,2015 供应链上再制造与产能准备研究 摘 要 随着生活水平的不断提高和生活质量的日益改善，人们越来越重视资源节约 和环境保护。如何正确的把握市场需求，科学的进行产能准备，合理控制半成品 和产成品的库存水平， 节约使用资源， 降低企业经营成本，提高其经营效益具有 重要的现实意义。针对大量废旧产品污染环境的现象，由于对废旧产品进行回收 再制造，不仅能使企业降低生产成本、提高竞争力，也有利于合理使用资源、保 护生态环境。世界上很多知名企业积极从事再制造的技术
4、研发和实际应用，取得 了良好的效果，积累了丰富的经验。近年来， 中国各级政府陆续出台了相应的政 策推动再制造发展，如加大对旧家电、旧汽车以旧换新的补贴力度等。 本文运用博弈论方法对供应链上的产能准备展开均衡分析。首先， 本文以一 个制造商和一个分销商组成的两级供应链为对象，分别在需求确定与不确定的两 种情形下，以制造商为领先决策者， 首先制定产品的批发价格，分销商观测到上 游制造商的批发价格后，根据批发价进行使其利润最大化的最优零售定价， 建立 了相应的博 弈模型， 进行均衡解的求解和分析研究。 其次， 在产品存在差异的假 定下， 建立了一个两期的动态博弈模型，对闭环供应链上的产能准备进行均衡
5、分 析。 第三，在上面问题的研究基础之上， 将考虑到市场需求不确定的情形，对闭 环供应链上的产能准备进行均衡分析。最后， 在产品差异化的再制造情形下，本 文引入了政府对制造商在第二期的再制造活动进行财政补贴的决策内生化，来研 究闭环供应链上的最优产能准备。 本文主要是着眼于政府、企业及公众所关注的资源节约和环境保护问题之一 进行分析、探讨，对供应链上需求不确定情形下制造商的产能准备决策、再制造 决策及政府对再制造活动的补贴决策问题进行了建模分析。产能准备是企业生产 经营决策的一个基本方面，再制造比例的日益增长使得产能准备决策问题更加复 杂化，相继对市场需求不确定情况下包括制造与再制造两个方面的
6、产能准备优化 决策的一个两期模型进行了分析。希望本文的研究成果能给相关的政府部门和企 业建设生态文明的实践中提供一些有益的理论支持和实用参考。 关键词： 产业组织理论；供应链；产能准备；再制造；内生化；补贴 II 3 硕士学位论文 Abstract As the standards of living improving, there is a growing emphasis on environmental protection. For the case of capacity shortage or excess, how to properly grasp the market de
7、mands,to prepare the capacity scientificly and control the inventory reasonably,which is important to reduce the manufacturing costs and improve the operating efficiency. For the phenomenon of waste products that pollute the environment, recycling manufacturing not only make lower production costs a
8、nd improve competitiveness,but also can use the resources rationally and protect the environment. Many of the world-renowned companies actively engaged in the development and application of remanufacturing, which have achieved good results and experience. In recent years, China has successively intr
9、oduced policies to promote the development of remanufacturing, increasing the trade subsidies for appliances and old car and so on. This paper is mainly on the equilibrium analysis of the capacity preparing on the supply chain by using the game theory. Firstly, the supply chain is consisted of a man
10、ufacturer and a distributor, with the determined demand and uncertain demand cases respectively, manufacturer determind the products wholesale prices as the Stackelberg leader, after observing upstream manufacturers wholesale price, the distributor will determine the retail price to make the profit
11、maximization, establishing the appropriate decision model to analyze research. Secondly, there is a difference in the products, with the establishment of a two-period model, we have the equilibrium analysis of capacity preparing on the closed-loop supply chain. Again, on the basis of the above issue
12、s, which taking into account the uncertain market demand situation, we have the equilibrium analysis of capacity preparing on the closed-loop supply chain. Finally, under the product differentiation situation, the paper also introduces the governments subsidy to the manufacturers remanufacturing act
13、ivities in the second period, as endogenous parameters, to study the optimal capacity preparing on closed-loop supply chain. This paper is mainly focused on the environmental issues that the government, businesses and people are concerned about, under uncertain circumstances,we study 4 供应链上再制造与产能准备研
14、究 the decisions of manufacturers capacity preparing and remanufacturing, the government subsidies for remanufacturing activities,which is more in line with reality. Meanwhile, the capacity preparing is an essential aspect of preparing production and operation decisions, the growing of remanufacturin
15、g proportion makes the capacity preparing decisions more complicated, through systematic analysis of this issue, this paper also study the two-phase model which including the case of manufacturing and remanufacturing. We hope our study will provide some useful theoretical support to the government a
16、nd enterprises in the way of ecological civilization construction. Key Words: Industrial organization theory; supply chain; capacity preparing; remanufacturing; endogenous; subsidies 5 硕士学位论文 目 录 学位论文原创性声明和学位论文版权使用授权书 . I 摘 要 .II Abstract . III 插图索引 . VIII 附表索引 .IX 第 1 章 绪 论 . 1 1.1 研究背景与意义 . 1 1.1.
17、1 研究背景 . 1 1.1.2 选题意义 . 3 1.2 相关理论概述 . 4 1.2.1 循环经济与可持续发展 . 4 1.2.2 再制造与资源经济学 . 5 1.2.3 产能规划与产能准备 . 6 1.3 文献回顾 . 8 1.3.1 产能准备 . 8 1.3.2 产品再制造 . 10 1.3.3 再制造供应链产能准备 . 13 1.4 文章内容与研究思路 . 14 1.5 论文可能的创新点 . 17 第 2 章 供应链产能准备的均衡分析 . 18 2.1 确定性需求下的供应链产能准备 . 18 2.1.1 问题描述 . 18 2.1.2 模型假设及符号说明 . 19 2.1.3 需求确
18、定情况下供应链竞争合作模型及其均衡解 . 20 2.2 不确定需求情况下的供应链产能准备 . 20 2.3 非对称信息 下不确定需求供应链上的产能准备 . 21 2.4 产能准备的均衡结果分析 . 22 2.4.1 均衡结果分析 . 23 2.4.2 数值分析 . 27 2.5 本章小结 . 28 第 3 章 闭环供应链产能准备的均衡分析 . 29 供应链上再制造与产能准备研究 6 3.1 引言 . 29 3.2 闭环供应链的产能准备 . 32 3.2.1 模型假设 . 32 3.2.2 符号说明 . 33 3.2.3 再制造产品的需求量高于其产能准备时的最优决策分析 . 33 3.2.4 再
19、制造产品的需求量低于其产能准备时的最优决策分析 . 34 3.3 均衡结果分析 . 34 3.3.1 再制造产品的需求量高于其产能准备时的均衡结果分析 . 34 3.3.2 再制造产品的需求量低于其产能准备时的均衡结果分析 . 38 3.4 本章小结 . 39 第 4 章 不确定需求下闭环供应链产能准备的均衡分析 . 41 4.1 市场需求不确定下制造商的最优产能准备 . 41 4.1.1 问题描述 . 41 4.1.2 符号说明 . 42 4.1.3 制造商第一期的最优产能准备均衡分析 . 42 4.1.4 制造商第二期的最优产能准备均衡分析 . 43 4.2 市场需求为特定分布下的制造商最
20、优产能准备 . 45 4.2.1 随机市场需求满足均匀分布情况下最优产能准备 . 45 4.2.2 当随机市场需求满足右三角分布情况下的最优产能准备 . 45 4.2.3 当随机市场需求满足左三角分布情况下的最优产能准备 . 46 4.3 不确定性需求下产能准备的均衡结果分析 . 47 4.3.1 均衡结果分析 . 47 4.3.2 数值分析 . 51 4.4 本章小结 . 54 第 5 章 政府补贴再制造的闭环供应链产能准备均衡分析 . 55 5.1 引言 . 55 5.2 政府补贴再制造的供应链产能准备 . 57 5.2.1 模型假设 . 57 5.2.2 符号说明 . 58 5.2.3
21、再制造产品的需求量高于其产能准备时的最优决策分析 . 59 5.2.4 再制造产品的需求量低于其产能准备时的最优决策分析 . 60 5.3 均衡结果分析 . 60 5.3.1 再制造产品的需求量高于其产能准备时的均衡结果分析 . 60 5.3.2 再制造产品的需求量低于其产能准备时的均衡结果分析 . 63 5.4 本章小结 . 66 硕士学位论文 结论与展望 . 67 参考文献 . 70 7 致 谢 . 75 附录 攻读硕士学位期间所发表学术论文目录 . 76 8 供应链上再制造与产能准备研究 插图索引 图 1.1 文章研究思路 . 15 图 2.1 供应链的基本结构图 . 19 图 2.2
22、不同 值下制造商的最优决策值图 . 27 图 3.1 基于再制造闭环供应链的基本结构 . 30 图 3.2 再制造闭环供应链的回收模式 . 31 图 4.1 均匀分布函数下制造商的最优产能决策 . 52 图 4.2 右三角分布函数下制造商的最优产能决策 . 52 图 4.3 左三角分布函数下制造商的最优产能决策 . 52 图 4.4 需求量小于回收再制造产品数量时制造商的最优产能决策 . 52 图 4.5 需求量等于回收再制造产品数量时制造商的最优产能决策 . 53 图 4.6 需求量大于回收再制造产品数量时制造商的最优产能决策 . 53 9 硕士学位论文 附表索引 表 2.1 市场需求不确定
23、时各参与者的均衡结果 . 24 表 2.2 不同 值下的最优决策值表 . 27 表 3.1 再制造产品的需求量低于其产能准备时的均衡解 ( c2 cr c1 ) . 35 表 3.2 再制造产品的需求量低于其产能准备时的均衡解 ( c2 cr c1 ) . 36 表 3.3 再制造产品的需求量低于其产能准备时的均衡解 ( cr c2 ) . 37 表 4.1 制造商在需求不确定情形下的最优产能准备均衡解 . 48 表 4.2 各参数对最优产能准备的影响 . 49 表 4.3 不同 值下制造商的最优决策情形 . 51 表 5.1 再制造产品的需求量低于其产能准备时的均衡解 ( c2 cr c1
24、) . 61 表 5.2 再制造产品的需求量低于其产能准备时的均衡解 . 62 1 硕士学位论文 第 1 章 绪 论 改革开放以来，持续三十年的高速经济增长，使中国社会生产力得到较大程 度的提高， 引起消费者消费观念的改变，使消费者的消费水平也开始上升，在消 费者需求逐渐变得日益多样化和个性化的同时，市场需求开始呈现出不确定性。 企业如何在这种需求不确定情形下正确预测和把握市场需求量来进行最优的产能 准备，以满足下游消费者的需求，逐渐成为当今社会、企业、政府所关注的一个 重要问题。 尤其是在当今许多产业的产能规划严重过剩的中国，如何进行最优的 产能准备、尽量降低产能规划过剩带来的负面效应是一个
25、摆在政府和企业面前的 亟待解决的问题 。本 文正是带着对这一现象的疑惑和好奇来分析 、研 究这一现状， 本章首先分析讨论了本文的研究背景与意义 ，总结归纳 了循环经济与可持续发展、 再制造与资源经济学 、产能规划和产能准备 等三个方面的相关理论 ，对 产能准备、 产品再制造、再制造供应链上的产能准备等三方面进行了较为全面的文献回顾， 从而提出本文的研究思路及其技术路线，以及试图实现的创新点。 1.1 研究背景与意义 遵循生态文明建设为目标的原则，本节阐述了论文选题的相关背景，随后， 并对其理论意义与实际意义进行了相关的阐述。 1.1.1 研究背景 近年来，中国 “ 高投入、高消耗、高污染 ”
26、的发展模式，在某种程度上导致 了生态环境的破坏和资源的浪费，出现一些资源恶化、环境污染和不可再生资源 的短缺等不良现象，对人类赖以生存的环境造成了一定的威胁。 因此 ，随着社会 各界对环保的日益关注 ，如何在生态文明建设的基本原则下， 保护并合理利用资源成为人们关注的核心问题、成为促进人类社会可持续发展的 重中之重。 随着人们环保意识的加强， 可持续发展的观点越来越被认可，从 20 世纪 90 年代开始，作为可持续发展战略中的一个重要环节、作为实现经济和环境可持续 发展的重要途径，发展 “ 循环经济 ” 己经被提上了议事日程。 发展循环经济的主 要思路是将传统的经济模式 “ 资源 产品 废弃物
27、 ” 向新的经济模式 “ 资源 产 品 废弃物 再生资源 再生产品 ” 转变的一个过程。 随后，世界各国政府开始制定相应的法律法规条例，并逐步完善循环经济立 法，来指导企业的循环经济实践。例如德国的 循环经济和废旧物 处置法 、日 本 2 供应链上再制造与产能准备研究 的 有效利用资源促进法 。在 环境保护和可持续发展理念基础上 ，中 国政府提出 了生态文明建设的目标，其中包括重视废旧工业品的回收与再制造。 2005 年国务 院就在 关于加快发展循环经济的若干意见中提出发展再制造。 2008 年国家发 改委出台了汽车零部件再制造试点管理办法 。 2009 年公布了废弃电器电子 产品回收处理管理
28、条例 。国务院办公厅 2012 年印发的 关于印发 “ 十二五 ” 节 能环保产业发展规划 的通知，提出重点推进汽车零部件、工程机械、机床等机 电产品再制造 。国 务院办公厅 2013 年印发 的 关于印发循环经济发展战略及近期 行动计划 的通知， 一方面要推动废旧机电产品、通信设备、汽车、家电、手机 等再生资源利用的规模化 、产业化发展 。到 2015 年 ，主 要再生资源利用总量达到 2.66 亿吨， 产值达到 1.2 万亿元，就业人员 1800 万人； 另一方面重点推进机动 车零部件、机床、工程机械等的再制造，探索航空发动机、汽轮机再制造，继续 推进废旧轮胎翻新。 为贯彻落实循环经济促进
29、法和国家 “ 十二五 ” 规划纲要 精神，支持再制造产品的推广使用，促进再制造旧件回收，扩大再制造产品市场 份额，国家发改委等印发了 再制造产品 “ 以旧换再 ” 试点实施方案 。国 务院办 公厅 2013 年印发的 关于加快发展节能环保产业的意见 ， 一方面以发展资源循 环利用技术装备，提高资源产出率，提升再制造技术装备水平，培育再制造服务 产业作为出发点； 另一方面提倡拉动环保产品及再生产品消费， 开展再制造 “ 以 旧换再 ” 工作，对交回旧件并购买 “ 以旧换再 ” 再制造推广试点产品的消费者， 给予一定比例补贴等 。 2014 年第十二届全国人民代表大会常务委员会 第八次会议 修 订
30、中华人民共和国环境保护法 ，以 防治污染和其他公害，保障公众健康，推 进生态文明建设，促进经济社会可持续发展为基本准则。 基于政府的引导作用 ，基于环保法规的客观要求 ，基于循环利用的利益驱动， 随之而来的是许多企业开始关注并实施废弃物的再制造和再利用。 与此同时，再 制造作为发展循环经济的方式之一，给许多企业带来经济利益的同时也带来了一 定的挑战，因为其不仅是企业简单的对废旧品进行回收与再制造，更是要求企业 在生态文明建设的目标下，以绿色环保为主题，准确把握市场需求信息，对废弃 物进行合理回收、生产规划、生产产品、销售产品，从而实现在再造过程中实际 价值的增值。 其中， 在再制造过程中，可能因一些需求不确定性、信息对称性等问题的存 在，会增加制造商的生产规划难度，由此导致了一些库存成本较高和生产规划不 合理的现象发生。例如，作为全球发动机再制造方面领先的企业 美国康明斯， 世界各国客户每年都在源源不断的向其返回废旧发动机，使其库存旧件就达到了 400 万美金 。这一实例更能