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基于返回品质量降级的回收再制造策略优化.pdf

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上传者: pp1266 2014-01-14 评分 4.5 0 94 13 425 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《基于返回品质量降级的回收再制造策略优化pdf》,可适用于财会税务领域,主题内容包含统计与决策20年第期总第期基于返回品质量降级的回收再制造策略优化孔令丞李瑞芬迟琳娜(华东理工大学商学院上海上海财经大学国际工商管理学院上海)摘要:文符等。

统计与决策20年第期总第期基于返回品质量降级的回收再制造策略优化孔令丞李瑞芬迟琳娜(华东理工大学商学院上海上海财经大学国际工商管理学院上海)摘要:文章以提供耐用品的垄断制造再制造厂商和二手交易商的竞争行为为视角针对给定二手交易商翻新策略探寻垄断厂商采取的制造再制造生产决策进而基于制造商的产量决策实现二手商翻新数量的优化。在均衡状态下研究他们的最优策略随s的变化分析二手产品偏好系数、质量降级率等参数对最优策略的影响并进行数值模拟分析。关键词:再制造返回品质量产品降级率二手市场中图分类号:F文献标识码:A文章编号:()基金项目:国家自然科学基金资助项目()华东理工大学卓越计划项目作者简介:孔令丞()女天津宝坻人博士教授研究方向:产业经济、循环经济。李瑞芬()女江西淮安人硕士研究生研究方向:运营管理物流与供应链管理。迟琳娜()女上东莱州人博士研究生研究方向:物流与供应链管理。引言目前虽然已有许多学者研究过闭环供应链下制造再制造系统的定价和产量策略但他们没考虑到二手产品与新产品相竞争的情况尤其是没有考虑返回品质量降级这一现实性。尽管再制造和翻新可以重新获得产品的附加价值但实践中因产品质量的降级对翻新成本和再制造成本的影响二手商和厂商并不一定将返回的产品全部进行翻新或再制造。在二手市场存在或不存在的情况下制造商究竟应该采用何种生产策略?再制造的存在是否可以为企业带来更多的利润?企业通过何种途径来增加利润呢?本文试图探讨垄断制造商和二手交易商并存的市场中质量降级率、市场成本结构对市场参与者最优生产策略(或回收策略)以及获利的影响。因此主要在这两方面延伸:第一考虑制造商和二手交易商竞争因素制造商再制造成本节约和二手商交易成本的参数关系对制造商和二手商最优策略的影响。着重分析制造商再制造成本节约对制造商和二手交易商的策略和利润的影响。第二分析返回品质量的不确定性对市场参与者成本结构的影响进而推导出当废旧品质量存在不同的降级率时制造商和二手交易商最优策略的变化以及所获利润大小的变化。模型前提假设及参数消费市场中有一定比例的已用品可以回收再利用其中一部分符合再制造生产标准。制造商生产新产品或回收上期产品来生产再造品二手交易商回收上期产品向市场提供翻新的二手产品替代制造商的部分市场需求。假设前提()再造品与新产品同质再制造通常采用高质量的技术标准使得新制造的产品和再制造的产品质量水平越来越接近甚至再制造产品的质量和功能达到了新产品的质量技术标准(Giutini)。本文只考虑再造品和新产品无差异再造品的质量、功能和外观与新产品同质的情况所以把产成品的质量作为外生变量而且随着人们环境意识的提高忽略消费者对新产品和再造品的需求偏好差异。()废旧产品回收周期在现实生活中大部分耐用品到达一定使用周期时可以由制造商或二手商回收利用。然而如汽车或电脑等经历多期使用后其残值会变得很小回收利用的价值不大。因此本文忽略回收利用二手市场中的废旧产品情况仅仅考虑制造商和二手产品交易商当期只回收利用上一期投入市场中的新产品或再制造产品(FerrerandSwaminathan)。()再制造的生产成本很多文献研究证明由于回收利用零件或产品与新产品成本相比再造品的生产存在成本节约。柯达、宝马、施乐等企业成功的实施了再制造通过节约成本获得显著的收益(GuideGeyer)。然而返回品质量是不确定的(谢家平、赵忠)。返回品质量降级越大制造商必将耗费更多的成本进行零件的再制造作业这将使再制造成本的节约降低同时二手交易商必将更难进行维修与翻新翻新成本也将会增加。()稳定的废旧产品回收流现实中许多制造商会向市场推出相似的产品例如佳能经常向市场推出属于某一产品系列的相机回收旧型号相机组建生产新型号相机。当生产消费系统达到稳企业管理网络出版时间::网络出版地址:http:wwwcnkinetkcmsdetailChtml统计与决策20年第期总第期态制造商和二手交易商可以获得稳定的旧产品或零件的回收率因此可以只分析他们每期的收益即目标函数为最大化各自的每期利润(CananandShantanu)。符号设定参数符号设定如下:()Q:每期的潜在市场容量。假设每期的潜在市场容量均比较稳定。()pi:每期中i类型产品的价格qi:每期中i类型产品的产量。i=N,R,M,SN和R分别表示新制造产品和再制造产品M表示制造商生产的产品S表示二手市场产品。pN=pR=pM即消费者新产品和再造品无需求偏好差异。令qM=qNqR表示垄断制造商每期总共生产的产品数量。()c:制造商生产新产品单位可变成本s:制造商生产再造品时的再制造单位成本节约B:制造商生产所耗费的固定成本。cs:二手交易商单位回收成本。()ρ:当返回品质量不确定时回收品的质量降级水平。当返回品质量降级率为ρ时单位再制造产品节约为递减的函数:sf(ρ)二手产品交易商单位产品交易成本为递增的函数:cSg(ρ)。()k:市场回收率上限k,。其中kr:制造商的产品回收率上限,其中r,k(r):二手商产品回收率上限。因此制造商、二手交易商的策略选择不仅受回收率、返回品质量降级水平、生产成本和再制造成本节约等生产因素而且受潜在市场容量、消费者对二手品的需求偏好等市场需求因素共同的影响。所涉及的参数和决策变量关系如图所示。图模型参数与决策变量的关系再制造生产决策模型二手品交易市场存在下的需求函数新产品和再造品的质量符合同样的技术标准作为外生变量而且消费者对再造品的需求偏好差异不显著。因此需求函数只与产品价格、制造商产量、二手商翻新量、二手品的偏好系数有关。假设消费者对二手品愿意支付的价格是新产品再造品的α倍借鉴在市场细分的文献中经常用到的均匀分布函数(Hotelling,)来代表消费者的支付意愿即假设消费者为新产品愿意支付的最高价格即期望保留价格ϕ服从,Q均匀分布且消费者为二手产品愿意支付的最高价格为αϕ。消费者购买产品的净效用为其期望保留价格与实际购买价格之差分别用UN和UR表示消费者购买新生产产品和再制造产品的净效用。由于消费者对新产品和再造品无需求偏好差异因此UN=UR。US表示消费者购买二手产品的净效用。在新产品再制造产品的质量水平为的市场中US=αϕpSUN=ϕpM=UR。因此可推出消费者对新产品、再造品和二手品的需求函数为:qM(pM,pS)=(α)QpMpS(α)qS(pM,pS)=αpMpSα(α)将之整理可得相应的反需求函数:pS=α(QqMqS)()pM=QqMαqS()其中qM=qNqR返回品质量降级下的再制造决策模型回收上一期产品的质量降级率为参数ρρ单位再制造成本节约将以函数f(ρ)递减单位再制造成本节约为sf(ρ)单位二手品的回收与翻新成本以g(ρ)递增即二手交易商单位产品成本为cSg(ρ)。厂商决定向市场供应再制造产品的价格和数量以及是否生产新的产品同时考虑到自身决策对二手交易商的影响。制造商最大化每期利润maxqN,qR(pMc)qN(pMcsf(ρ)qRB即maxqM(pMc)qMsf(ρ)qRBstkrqMqRpM=QqMαqS()由于存在再制造成本节约所以制造商将回收所有可利用的上期已用品进行再制造即qR=krqM=krqN(kr)则目标函数变为:maxqM(QqMαqSc)qMsf(ρ)krqM可推出:qM=Qckrsf(ρ)αqS()二手交易商考虑质量降级率情况决定回收翻新量。二手交易商最大化每期利润为maxqSpScSg(ρ)qSstqSk(r)qMqSpS=α(QqMqS)()式()是厂商每期内的利润值的最大化式()是二手交易商每期内的利润值的最大化。再制造最优策略分析企业管理统计与决策20年第期总第期采用拉格朗日定理及库恩塔克定理解决带有不等式约束的最优化问题构建拉格朗日函数为:LS(qS,λ,λ)=α(QqMqS)cSg(ρ)qSλqSλ(r)kqMqSLqS=α(QqMqS)cSg(ρ)λλ=λqS=λ(r)kqMqS=()根据式()可以求解厂商和二手交易商的各种策略。二手市场不存在当λ>,λ=时qS=即二手交易商不回收上期产品。此时厂商每期内的最优产量为:qM=Qckrsf(ρ)()此种情况需要满足λ>由式()中的第二个式子可以得到cSg(ρ)α(QqM)>将()代入即满足sf(ρ)>mΔcSg(ρ)为二手市场不存在。其中Δ=αkrm=Qckr再制造成本节约临界值s=mΔcSg(ρ)f(ρ)。二手市场完全回收当λ=,λ>时qS=(r)kqM代入()中可得厂商每期生产的新产品与再造品数量之和:qM=Qc(r)αkkr(r)αksf(ρ)()二手交易商完全回收已用品回收翻新量为:qS=(r)kqM=(r)kéëêùûúQckrsf(ρ)(r)αk()此种情况需要满足λ>由式()中的第二个式子可以得到α(QqMqS)cSg(ρ)>将()式和()式代入即要求sf(ρ)<mΔcSg(ρ)。其中Δ=α(r)kα(r)kkrm=kréëêùûúk(r)α(r)kQQc再制造成本节约临界值s=mΔcSg(ρ)f(ρ)。二手市场不完全回收当λ>,λ=λ=时有qS(r)kqM。此时厂商每期生产最优的新产品和再造品数量之和为:qM=Q(Qc)αkrsf(ρ)αcSg(ρ)α()二手交易商回收翻新量:qS=Qcαkrsf(ρ)αcSg(ρ)(α)α()由于qS(r)kqM即要求满足mΔcSg(ρ)sf(ρ)mΔcSg(ρ)。结论:返回品质量降级对单位再制造成本节约和二手商单位翻新成本的影响程度决定制造商和二手交易商每期的最优策略且只要存在再制造成本节约制造商将所有回收产品用于再制造。如表所示:当s>s时二手交易商不回收产品当sss时二手交易商回收部分产品进行翻新当s<s时二手交易商回收全部产品进行翻新。结论:当二手商回收量为零或完全回收翻新已用品时返回品质量降级率r增大将使制造商产量不断减少其利润也随之不断减少。结论:再制造成本节约s的临界值受产品质量降级率ρ、消费者偏好α、新品生产成本c、市场需求等因素共同影响决定二手市场产生与发育的程度。性质:再制造成本节约的临界值与需求偏好系数α呈同方向变动。由于sα>,sα>如图左图所示当消费者偏好二手品时二手市场将更加容易产生二手交易商更有可能完全回收已用品。而且当二手商采取完全回收策略时制造商为了应对二手产品对其市场的冲击会采取降低产量决策从而导致二手交易商的回收量下降。当二手商采取不完全回收策略时制造商也将降低产量从而使二手交易商增减回收的数量以达到均衡。政府可以通过给予购买二手产品的消费者一定的补贴使得消费者能够以更强的意愿来购买二手品。性质:再制造成本节约的临界值与市场潜在需求Q呈同方向变动。由于sQ>,sQ>如图右图所示。潜在市场需求增加时二手市场将更加容易产生与此同时二手交易商更有可能完全回收已用品而且制造商和二手交易商的产量也都将增加。再制造成本节约值S>mΔcsg(ρ)f(ρ)S<mΔcsg(ρ)f(ρ)mΔcsg(ρ)f(ρ)SmΔcsg(ρ)f(ρ)制造商的最优产量决策qM=Qckrsf(ρ)qM=Qc(r)αkkr(r)αksf(ρ)qM=Q(Qc)αkrsf(ρ)αcSg(ρ)α二手交易商的最优回收量决策qS=qS=(r)kqMqS=Qcαkrsf(ρ)αcSg(ρ)(α)α表再制造成本节约影响最优策略企业管理统计与决策20年第期总第期图再制造成本节约临界值的线性关系性质:再制造成本节约的临界值与制造商单位生产成本c呈同方向变动。由于sc>因此当c增加时二手市场将更加容易产生但制造商的产量总会下降。此时如果二手商采取完全回收策略制造商的产量下降将导致二手交易商的回收量下降因此二手商时常采取不完全回收策略以增加可回收的数量。再制造系统优化算例目前已经有很多企业从事再制造生产例如计算机、手机、复印机、一次性相机、汽车发动机、医疗设备等。为了更好地了解返回品质量降级率和再制造成本节约s对生产商的生产策略和利润的影响下面进行数据模拟。选取数据:潜在需求率Q=个周市场回收率k=制造商回收率r=单位可变生产成本c=千元个固定生产成本B=千元二手交易商回收与翻新成本cS=千元个消费者对二手车偏好系数α=产品质量降级率为r=制造商单位再制造成本节约s且以负指数分布eρ降低二手商单位回收成本与翻新成本之和以指数分布eρ增加。再造成本节约的变动性分析不同产品的再制造成本节约会给制造商和二手交易商带来不同的再制造策略。为了更好地了解再制造成本s对制造商生产策略和二手交易商经营策略以及他们的影响下面直观模拟不同再制造成本节约s对应的市场参与者的优化生产策略和利润如图和图所示。图s值与产量的关系拟合图s值与价格、利润关系拟合由图可见存在两个再制造成本节约s的临界点s=,s=。当<s<s时二手商完全回收上一期已用品进行翻新以满足二手市场需求当sss时二手商的策略为不完全回收上一期已用品当s>s时二手市场不会存在。从图和图可以发现:第一制造商和二手商获得的利润和生产决策的数量在临界值点s,s处是连续的。第二随着成本节约s的增加制造商的产量持续增加且当s>s时完全回收上一期可利用的返回品进行再制造生产其利润也不断增加。第三二手商的翻新量则先增加后缓慢减为零其利润不断下降第四由于再制造成本的节约制造商和二手交易商定价将持续降低。质量降级率的变动性分析再制造成本节约是返回品质量降级率r的函数因此将会密切影响厂商的产量和利润。本例经计算有s=eρeρ,s=eρeρ即再制造临界点随着返回品质量降级率呈反方向变动如图所示。本例取制造商再制造成本节约s=计算可得当<ρ<时二手商完全回收上一期已用品并进行翻新以满足二手市场的需求当ρ时二手商的策略为不完全回收上一期已用品当ρ>时不存在二手市场。图反映了质量降级率r对制造商和二手交易商产量的影响:制造商产量随着r提高先减后增再减的小幅波动而二手商产量随r提高则快速下降至零。由于受供求关系影响当新产品和二手品产量的减小这导致其价格微增如图所示。返回品质量降级率增加将导致二手商翻新成本和制造商的再造成本增加二手商的翻新量将不断下降利润随之不断减少如图所示。当二手商回收量为零(此时r较大)或完全回收利用已用品(此时r较小)时r增大将使制造商产量将不断减少利润随之不断减少这符合结论的推断。结论:返回品质量降级率r越小制造商和二手商获利越大市场参与者应极力降低已用品的质量降级水平。结论:存在二手市场情况下随着返回品质量降级率r的增大二手产品不断减少新产品和再造品面临的市场竞争减小因此制造商将扩大新产品和再造品的产量获得更多的利润。二手市场不存在情况下返回品质量降级率的增大将只能导致制造商生产成本增加因此制造商的利润随之不断减少。结论:当返回品质量降级率r较小时二手回收商受益较大其翻新一定量的二手产品获利。当返回品质量降级率r较大时由于回收翻新费用增长较大使得二手商不再翻新二手产品二手市场很可能不存在。结论图质量降级率与再制造节约的关系图降级率对产量的影响图降级率对定价的影响图降级率对利润的影响企业管理统计与决策20年第期总第期CC电子商务中交易双方的博弈模型分析苗苗李晴雯(西南交通大学经济管理学院成都)摘要:文章借用博弈论方法通过建立完全信息静态博弈模型以及重复博弈模型探讨影响CC市场健康发展的关键因素并在此基础上进行相关推理和分析针对存在的问题设法提高卖家选择诚信的概率和提高买家选择购买的概率提出促进CC电子商务市场和谐发展的一些建议。关键词:CC电子商务博弈论纳什均衡中图分类号:F文献标识码:A文章编号:()基金项目:教育部人文社科基金资助项目(XJC)四川省教育厅资助项目(LY)作者简介:苗苗()女内蒙古乌兰浩特人博士讲师研究方向:电子商务。李晴雯()女湖南道县人硕士研究生研究方向:电子商务。引言CC电子商务是指消费者与消费者(customertocustomer)通过互联网开展的一切商务活动这些商务活动主要是个人交易也包括其他的一些网络活动如信息搜索、社区交流等。CC电子商务是继BB、BC后兴起的商务模式是电子商务所有模式中最热闹、最繁荣的模式。现有关于CC电子商务的研究大多集中在:()从定性角度对发展现状进行一般性的分析()借助数学方法构建相关信用评价模型()借助博弈论思想构建交易双方的模型但其中设定的因子不能完全体现交易中所涉及的因素或者模型稍欠适用性()通过相关历史数据和实证研究总结规律发现其中存在的问题。因此本文从CC电子商务的角度出发综合利用其他实证研究、数学模型研究的成果借助博弈模型但不同于以往研究一般只进行单次博弈或者只用单个因素假定参与方收益的做法而是将模型进行了适当扩充与改进使模型的假设能更为客观全面地反应CC电子商务的交易过程同时通过建立静态博弈模型以及扩展为重复博弈模型求解纯策略的纳什均衡和混合战略的纳什均衡并重点考察交易中卖家诚信度大小与买家购买欲大小的相互作用分析出影响CC交易顺利进行的关键因素进而针对存在的问题进行详细分析设法提高卖家选择诚信的概率和提高买家选择购买的概率提出了完善CC电子商务市场的一些有益建议也为后续的相关研究提供参考。CC电子商务中交易双方的博弈模型模型的基本假设CC电子商务的交易是一个较为复杂的过程为了便于研究我们先做如下基本假定:企业管理第一在任何情况中只要存在再制造成本节约s制造商均会完全回收上一期产品用于再制造。二手交易商的最优策略分为完全回收上一期产品不完全回收和不回收翻新种情况。第二根据制造商单位再制造成本节约sf(ρ)和回收商单位回收成本cSg(ρ)的三种线性组合关系制造商和二手交易商形成不同的最优策略。同时在三个区域的边界上制造商和二手交易商的策略是连续的。第三当制造商单位再制造产品成本节约与返回品质量降级率成反比二手商的单位回收翻新成本与返回品质量降级率成正比时返回品质量降级率较高时将大幅增加制造商和二手商的生产成本这提高了新产品和二手产品价格同时二手商的利润下降。参考文献:GiutiniR,GaudetteKRemanufacturing:TheNextGreatOpportunityforBoostingUSProductivityJBusinessHorizons,,()GeraldoFerrer,JayashankarMSwaminathan,ManagingNewandRe⁃manufacturedProductsJManagementScience,,()GuideV,SouzaJ,WassenhoveN,etalTimeValueofCommercialProductReturnsJManagementScience,,()GeyerR,WassenhoveL,AtasuATheEconomicsofRemanufactur⁃ingUnderLimitedComponentDurabilityandFiniteProductLifeCy⁃clesJManagementScience,,()谢家平,赵忠等再制造生产计划的影响因素及其模式J系统工程,()RCananSavaskan,LukNVanWassenhove,ReverseChannelDe⁃sign:TheCaseofCompetingRetailersJManagementScience,,()Hotelling,H,StabilityinCompetition,EconomicJournal,,()(责任编辑易永生)

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