需求扰动下竞争型闭环供应链的生产与协调决策分析

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1、需求扰动下竞争型闭环供应链的生产与协调决策分析摘要：研究了一个制造商和两个竞争型零售商组成的闭环供应链系统在面临需求扰动时的生产决策与协调机制设计问题。研宄发现：当需求扰动不大时，产量和回收率决策具有鲁棒性，但销售价格始终随着需求的扰动而变动；当面临较大的需求正扰动时集中决策者、制造商和零售商都愿意改变生产决策，当面临较人的需求负扰动时集中决策者和制造商也愿意改变决策，但零售商更希望保持原有决策；收入共享契约可以协调扰动前后的闭环供应链，但当存在较大的需求负扰动时零售商要求分享更多的利润。关键词：闭环供应链；竞争；需求扰动；生产决策；收

2、入共享契约中图分类号:F224；F406.7文章标识码：A文章编号：1007-3221(2015)03-0068-11引言随着经济全球化趋势的不断加剧，供应链运作范围不断扩大，其运作过程也极易受到突发事件的影响。一旦突发事件对某个节点企业产生了干扰，就会通过供应链的层级结构迅速扩散到供应链的所有企业，进而对整个供应链的运作产生严重的影响。例如，H本的地震灾害常常导致了全球电脑配件价格的上涨，从而给整个电子行业供应链的运作带来了冲击。再有，供应商的“速成鸡”事件也给肯德基在中国市场的销售带来了较人的影响，其2013年二季度业绩报告显示，中

3、国市场的销售额下滑了12%。由于突发事件对供应链运作影响的严重性，如何应对扰动环境下供应链的运作问题己经得到了企业界和学术界的广泛重视。扰动管理(DisruptionManagement)由Clausen等于2001年首先等提出，主要是为了解决航空公司如何应对扰动事件。Qi等首先将扰动管理引入到供应链管理的领域中，研究了需求扰动下双边垄断供应链的协调机制。Huang等在非线性需求函数的情况下，进一步研究了需求发生扰动时双边垄断供应链的协调机制问题。于辉等研究了批发价契约下双边垄断供应链如何应对扰动事件。Chen和Xiao研宄了零售商领头

4、的双边垄断供应链系统中生产成本和需求扰动对数量折扣和批发价契约的影响。另外，一些学者还研究了存在竞争零售商的供应链系统中的扰动问题。Xiao等在多个竞争零售商组成的供应链巾研宄了促销投资敏感系数的扰动对制造商定价与协调的影响。Xiao等研究了需求扰动下如何通过数量折扣契约来协调一个制造商和两个竞争零售商组成的供应链。曹二保和赖明勇研宄了需求和成本同时扰动时多零售商供应链的协调问题。Zhang等在需求扰动下研究了收入共享契约如何协调一个制造商和两个竞争零售商的供应链。吴忠和等在一个制造商和两个竞争零售商组成的供应链中，研宂了生产成木、市场

5、需求和价格敏感系数同时扰动时数量折扣契约对供应链的协调作用。Huang等研宄了需求和生产成本扰动下的双渠道供应链定价与生产数量决策问题。以上研究大都是基于开环供应链的。然而，在重视节能减排、低碳经济的国际背景下，闭环供应链管理己成为企业界和学术界关注的重要议题。由于闭环供应链不仅涉及正向物流，还包括了逆向物流，组织结构以及面临的环境更加复杂多变，更易产生扰动。因而，闭环供应链的扰动管理研究十分紧迫。最近，一些学者在扰动环境下研究了闭环供应链中的生产与协调决策，取得了初步但显著的研究成果。王玉燕研究了需求和成本扰动下双边垄断闭环供应链的生

6、产策略和协调机制。王旭和王银河在市场规模、再制造成本、回收价格敏感系数同时扰动下研究了双边垄断闭环供应链的最优决策和数量折扣契约协调机制。目前，基于闭环供应链的扰动管理研究主要关注于双边垄断的市场结构以及如何通过数量折扣契约来协调供应链。然而，在实际运作过程中，制造商常常通过多个竞争的零售商来分销产品。而且，收入共享契约在实际屮也有非常广泛且有效的应用。鉴于此，本文主耍在需求扰动的情况下，研宄一个制造商和两个竞争的零售商组成的闭环供应链系统中的生产决策与收入共享契约设计问题。1问题描述与相关说明本文所研宄的闭环供应链系统中，制造商可以同

7、时对原材料和废1曰产品进行制造和再制造，制造和再制造的产品的性能完全相同，可在同一1市场上销售。零售商主要负责销售新产品和回收废旧产品。制造商是闭环供应链的主导企业，两个零售商是跟随企业。闭环供应链的运作过程分为两个阶段：计划阶段和实施阶段。在计划阶段，制造商根据需求函数和预测的市场规模来确定需求量，进而选择最优生产决策，制造商根据计划阶段的决策进行前期的原材料购买和生产准备；在实施阶段，当实际需求发生后，制造商和零售商根据实际需求来选择新的最优生产决策。木文符号及相关说明如下：cm为制造成本；cr为再制造成木；△为再制造的成本节约，即

8、△=cm-cr彡0;t为废旧产品的回收率，0彡t彡1,t＜，其中，I为回收废旧产品的固定投资，h为回收规模系数。因此，平均制造成本为：cm—△tDi为零售商i的市场需求，Di=Oi-pi+0pi,0^3^1