郑超豪：基于产品绿色效用差异的绿色供应链补贴博弈分析 供应链管理 ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００５—１５２Ｘ．２０１４．０５．１ １８ 基于产品绿色效用差异的绿色供应链 补贴博弈分析 郑超豪 （瑞安党校，浙江瑞安３２５２００） 【摘要】从与企业博弈策略角度，针对如何对绿色供应链企业给予适当补贴，以鼓励企业发展绿色产业展开深 入研究，构建了基于产品绿色效用差异的补贴博弈模型，重点分析了应采取的最优补贴，从而为制定相关环保 法律法规提供参考。 ‘ 【关键词】博弈理论；补贴；绿色供应链；产品绿色效用差异；质量差异 【中图分类号］Ｆ１２４．５；Ｆ２２４．３２ ［文献标识码】Ａ ［文章编￣］１ｏｏ５—１５２Ｘ（２０１４）０５—０３７１—０４ Ａ Ｇａｍｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ Ｓｕｂｓｉｄｙ ｆｏｒ Ｇｒｅｅｎ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｈａｉｎｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔ’Ｓ Ｇｒｅｅｎ Ｕｔｉｌｉｔｙ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ Ｚｈｅｎｇ Ｃｈａｏｈａｏ （Ｐａｒｔｙ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ ＣＰＣ Ｒｕｉａｎ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｐａａｙ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ，Ｒｕｉａｎ ３２５２００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ ｏｆ ｔｈｅ ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ，ｗｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｈｏｗ ｔｈｅ ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ ｓｈｏｕｌｄ ｐｒｏｐｅｒｌｙ ｓｕｂｓｉｄｉｚｅ ｔｈｅ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ ｉｎ ｇｒｅｅｎ ｓｕｐｐｌｙ ｃｈａｉｎｓ ｔｏ ｆｕｒｔｈｅｒ ｔｈｅｉｒ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｒｇｅｅｎ ｉｎｄｕｓｔｉｒｅｓ，ｂｕｉｌｔ ｔｈｅ ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ ｓｕｂｓｉｄｙ ｇａｍｅ ｍｏｄｅｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔ’Ｓ ｇｒｅｅｎ ｕｔｉｌｉｔｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ，ａｎｄ ａｔ ｔｈｅ ｅｎｄ，ａｎａｌｙｚｅｄ ｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｓｕｂｓｉｄｉｚａｔｉｏｎ ｐｏｌｉｃｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇａｍｅ ｔｈｅｏｒｙ；ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ ｓｕｂｓｉｄｙ；ｇｒｅｅｎ ｓｕｐｐｌｙ ｃｈａｉｎ；ｐｒｏｄｕｃｔ’Ｓ ｒｇｅｅｎ ｕｔｉｌｉｔｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ；ｑｕａｌｉｔｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ １ 引言 ２基于产品质量差异的Ｓｔａｃｋｅｌｂｅｒｇ博弈模 随着近几年世界范围内自然灾害的频发和自然生态环境 型构建 的恶化，环境保护问题受到了人们广泛的关注。不同国家陆 ２．１产品差异化概述 续推出一系列的环保法令，人们对资源的过度采伐，并采 产品差异化是指企业在为客户提供产品或服务的过程 取一系列措施鼓励企业使用环保原材料，大力开发绿色产品 中，逐渐形成产品在全行业范围内的独特东西，以独有的特征 和绿色业务，以减少经济发展对生态环境的影响。近几年在 吸引顾客注意，使其对企业产品或服务产生偏好，使企业产品 学术领域和企业界也掀起了研究和构建绿色供应链的热潮， 或服务获得竞争优势。产品差异化会影响到企业产品的市场 在此过程中，的引导起到了重要作用，鼓励企业开展 结构，尤其是在不完全竞争市场环境下，差异化策略是企业生 绿色产品生产的优惠的推广，对企业产生了巨大的刺激 存和发展的一种重要手段。具体而言，差异化分为垂直差异 效用，使绿色供应链整体效益达到最大。虽然在推广绿色 化和水平差异化两种。垂直差异化主要从产品性能角度考 产业发展的过程中充当着重要角色，但如何在普通产品 虑，通过提高产品性能使其优于竞争对手的产品；水平差异化 和绿色产品之间进行导向，如何对绿色产品制定具体的 则是使产品具有不同的特点和功能。产品差异是市场中普遍 补贴优惠一直都是比较复杂的问题，如何在两种产品并 存在的现象，一般情况下，从产品差异的表现方式角度来说， 存的绿色供应链中构建政企博弈模型，以分析引导企业 主要涉及到企业定位、产品技术、产品功能、企业文化等四个 开展绿色业务的，对发展绿色产业、完善绿色供应链具有 方面。而企业实现其产品或服务差异的渠道主要有提高企业 重要的意义。 产品研发能力、借助地理位置优势、加大促销力度和改进促销 【收稿日期］２０１３－１２－１６ 【基金项目】浙江党校访学团“后金融危机背景下服务型建设研究”培训项目 【作者简介】郑超豪（１９６１一），男，浙江瑞安人，硕士，瑞安党校常务副校长，高级讲师，主要研究方向：物流。 ．．３７１— 供应链管理 模式、创新服务策略等。 物流技术２０１４年第３３卷第５期（总第３０８期） 售完的产品价格）为Ｐ，Ｐ＝。一Ｑ，其中ａ是产品的最高销售 价格，那么两生产商的利润分别为： ２＿２产品质量差异化模型 产品的垂直差异化主要是从产品的质量或性能角度考 仃 （尸一ｃ）：ｑ 一（ｑ ＋ｑ ）一ｃ］ （１ １） 虑，通过提高产品质量或性能使其优于竞争对手，通过质量差 盯：＝ｑ （Ｐ—ｃ）＝ｑ ａ一（ｑ。 ｇ ）一ｃ］ （１２） 异模型能够反映产品的垂直差异化。一般来说，如果产品价 Ｓｔａｃｋｅｌｂｅｒｇ寡头竞争博弈模型中，企业的决策顺序规则 格相差不大，顾客更愿意选择质量更好的产品。在构建产品 为：市场中占优势的主导企业首先根据市场预测及竞争情况 质量差异模型过程中，一般假定存在两个寡头生产商，其产品 进行决策，另外一家追随企业实力相对较弱，需追随强势主导 质量存在差异，首先对模型涉及参数和函数作如下定义： 企业决策制定自己的经营策略。如企业１首先进行决策并行 （１）ｓ为质量参数，其内容包括产品性能、产品可靠性、产 动，其产量为ｑ ，企业２为追随企业，在企业１确定产量为ｑ 品安全性以及经济性等； 后，选择自己的产量为ｑ ，借助逆向归纳法，可得到两企业在 （２）Ｐ为产品价格； 博弈过程中的精炼纳什均衡。假定企业１产量为ｑ ，企业２的 （３）两个寡头生产商的产品边际生产成本都为ｃ； 最优决策为： （４）以０表示顾客对产品质量的偏好程度系数，顾客均匀 ｍａｘ盯２（ｑ，，ｑ２）：ｑ２ ａ—ｑｌ—ｑ２一ｃ） （１３） 分布于区间 ０一】上，０…＞０，０ ＝０ 。 ＋１。 （５）顾客效用用 表示， ：０ ，即如果顾客购买质量为ｓ 由最优化一阶条件可得，企业２对产品的最优反应ｓ２（ｑ，） 的单位产品，顾客偏好程度为０的顾客效用； 为： （６）以 表示顾客剩余，则有： ｓ （ｇ．）＝ （１４） ｌ ０ｓ—ｐ顾客购买产品 ＝｛０，不购买产品 （１） 而如果企业１能够预知企业２所制定的产量ｓ ２（ｑ．），企业１ 将会面临的决策问题为： （７）以下标１和２分别表示市场中两厂商的产品，两厂商 ｍａｘ１Ｔｌ（ｑ．ｑ２）＝ｑｔ ａ—ｑ 一ｓ２（ｑ１）一ｃ） （１５） 商品完全覆盖，产品价格分别为Ｐ．Ｐ：；质量分别为ｓ ，假设 ５ ＞Ｓ ，则质量差异为Ａｓ＝ ２一ｓ 。 由最优化一阶条件，企业ｌ可制订最优决策产量ｑ：为： 在完全信息条件下的动态博弈模型中，如两厂家产品无 ｑ （１６） 差异，则顾客偏好０可表示为： 将式（１６）代入式（１４），企业２的最优决策产量ｑ：为： ０： 二 ！： 二旦！ ｆ２、 Ｓ２一ＳＩ 一 ｑ：＝ｓ （ｑ：）：罕 （１７） 则对两厂商产品的需求以及两厂商的利润分别为： 在该种决策方案下，两企业的最优利润分别为： ｑ ＝０—０～ （３） 竹 竹１－－１３（ａ －ｃ） （１【 ８） ｑ ＝０ 一０ （４） ． 订 ＝（Ｐ。一ｃ） 一０…） （５） 耵： （１９） 盯 ：（ｐ：一ｃ） …一 （６） 市场中的最优产量与最优利润ｐ ，Ⅱ’分别为： 根据利润最大化的一阶条件可知，两厂商最优利润分别 Ｑ ：ｑ ｇ：：Ｔ３（ａ－ｃ） （２０） 为： ｌ－Ｉ＊－￣＂ｉＴ ＋竹 下ａ－ｃ）ｚ（２１） ｐ．＿ｃ＋ 一２０ ） （７） ｐ：＝ｃ＋（２０ 一０ ）△ （８） ３基于绿色效用差异的Ｓｔａｃｋｅｌｂｅｒｇ政企博 竹 ＝吉 …一２０…） △ｓ （９） 弈模型 霄：＝吉 …一０…） （１Ｏ） 在绿色供应链推广和运行中，对企业决策起到了重 在实际情况中，上述模型中所得到的产品质量差异和绿 要的影响，由绿色供应链的营运模式特点，可得到补贴政 色，普通两种商品的效用差异有相同的特点，可借助产品质量 策下的绿色供应链结构模式如图１所示。 差异模型对绿色产品和普通商品的差异进行分析和研究。 在图１所示的结构中，绿色供应链系统主要包括顾客、生 ２．３ Ｓｔａｃｋｅｌｂｅｒｇ寡头竞争博弈模型 产商，三个主体，其中，推广绿色供应链发展、鼓励企 Ｓｔａｅｋｅｌｂｅｒｇ寡头竞争博弈模型中，市场主体包括企业１、企 业开展绿色经营的主要手段就是对企业绿色产品实施补贴政 业２两个寡头企业，两企业所生产的产品相同，竞争过程中两 策，鼓励绿色供应链系统高效运作。该绿色供应链结构分成 企业的决策变量主要是产品的最优产量，模型决策结果主要 三个阶段：首先是环境制定阶段，主要是根据福利最 体现在最终企业所获得的直接利润上。假定两企业产品产量 大化原则，制定相关的绿色企业补贴费用；其次，根据利润最 分别为ｑｌ，ｑ ，ｑ ，ｑ 【０，＋ ），市场对该产品总需求为 大化目标，在补贴影响下，两企业分别就普通产品和 Ｑ＝ｑ． ｇ ，该产品在市场中的出清价格（即可以将产品全部销 绿色产品确定市场价格；最后，从顾客角度看，顾客依据效用 ．．３７２．． 郑超豪：基于产品绿色效用差异的绿色供应链补贴博弈分析 系如图２所示。 普通生产商 １ Ｉ …．．一一供应链管理 ， Ｕ＝ ｐ，一ｐｌ Ｕ Ｏｙｏ ｐｏ ＝ ， ＼一ｔ 消费者 Ｉ 霸 Ｏ ／／ Ｉ Ｉ ／ ／ Ｉ ‘ Ｉ Ｉ Ｉ ｌ － Ｉ Ｉ — ，——－，ｉ ｑｏ Ｉ 。一 吼 Ｉ Ｉ璺ｌ ２物流 顺窨剩余函数不意图 由图２可知，假设Ｍ为顾客总人数，顾客对两种产品的需 求函数ｑ。和ｑ．分别为： ｏｇ。＝（０１－ 。） （．Ｐ Ｐ －图１ 补贴下的绿色供应链结构图 最大化原则，考虑到对两种产品的偏好程度，进行绿色产品或 ￣一 ＰＯ）Ｍ （２５） 一．。普通产品购买决策。 （１—０１）Ｍ＝（１一 （２６） 上述过程中，整个系统假定处于完全信息状态，根据逆向 归纳法，首先通过构建顾客效用函数，可得到市场中分别对两 种产品有偏好的顾客人数比例；其次构建顾客需求函数，通过 计算可得两种产品生产商所制定的产品最佳销售价格；最后 ３．１．２生产商最优决策分析。假定两家生产企业在生产两种 产品时的边际成本分别为ｃ。和Ｃ ，绿色产品通常对于生产过程 要求较高，故通常有Ｃ。＞Ｃ。，设补贴中对绿色生产企 业补贴为ｓ（ｓ≥ｏ），普通产品生产商和绿色产品生产商的利润 函数分别为： Ｐｏ－－ＣＯ） ｃｏ）（ 一 （２７） 从角度构建社会福利函数，得到对绿色产品企业的 最佳补贴。 ３．１ Ｓｔａｃｋｅｌｂｅｒｇ政企博弈模型求解与策略分析 ３．１．１顾客需求分析。假设在一个产品差异化市场中，存在 普通产品和绿色产品两种产品，为简化计算，规定每个顾客最 多购买一类产品的数量为一个，不同产品在有毒有害物质含 量、产品零部件是否可回收、能耗使用水平、使用材料量等方 竹 ＝ 。一ｃ，＋ ｑ ＝（ｐ ～ｃ ＋ （１一 三 ） ，（２８） 根据利润最大化条件，即令＿Ｏ＇ｆｏ＝０和 ＝０得两种产 叩０ ｏｐ， 面具有不同的绿色效用，借助绿色效用参数衡量产品寿命周 期内的绿色环保程度，绿色效用参数值越大，其环保性能越 强。两类产品绿色效用参数分别为：普通产品 。、绿色产品 Ｉ）１， 、 ．均为固定常数，并且 ，＞ 。＞０。普通产品和绿色产 品的销售价格为Ｐ。、Ｐ。，生产绿色产品的成本较高，因此有 Ｐ．＞ 。顾客对普通产品和绿色产品会产生不同的消费偏好， 以０表示顾客对产品绿色的偏好程度，０服从在［０，１］之间的 品的最优销售价格分别为： （２９） （３０） 将式（２９）和（３０）代入式（２５）、（２６），可得到生产商最优的 需求为： （３１） 均匀分布。假设顾客剩余为Ｕ， ≥０，顾客剩余Ｕ与０之间 关系函数为： 【，＝Ｏｖ 一ｐ ，ｉ＝０，１ （２２） 鲢 的利润分别为： （３２） 以０ 表示顾客对购买普通产品和不购买产品无差异时的 偏好参数，有Ｏｏｖ 一Ｐ。＝０，可知： ００ Ｐ Ｅｏ 。将式（３１）、式（３２）代入式（２７）、式（２８），可得生产商最优 （２３） （３３ 同理，如果以０．表示顾客对购买绿色产品和普通产品无 差异时的偏好参数，有 －ｐ。＝ 。 －ｐ。，则： （２４） 盟 式（２９）一式（３４）分别对ｓ求偏导并比较结果可得： ＯＳ ＜０；挚＜０；＜ｏ；挚＞０；ＯＳＯＳＯＳ＜０； ＯＳ＞０ ０５可得到顾客剩余函数Ｕ和产品绿色偏好程度０之间的关 —．３７３－－ 供应链管理 售价格都会降低，顾客对普通产品的购买量会有所下降，部分 顾客将会转向购买绿色产品，导致绿色产品需求量增加。 物流技术２０１４年第３３卷第５期（总第３０８期） 如果Ｊ＝４， ＝２，那么满足－，≥（１５—１２／０／１０，需采用 补贴，可得有社会福利和补贴间关系式为： ＳＷ＝一 Ｓ２ ３．１．３最优补贴分析。假定借助经济工 具，适当补贴绿色产品生产商，鼓励和引导其更好的开展绿色 丽２１ ｓ＋ （４０） 业务，在制定最优补贴时以社会福利最大化为目 标。假设社会福利与顾客总剩余 、生产企业剩余ＭＳ、购买 普通产品引起的环境成本、购买绿色产品产生的环境效益以 及的补贴ｓ有关，其中，顾客总剩余 和生产企业剩 余ＭＳ函数分别为： 将其与不采用补贴相对比，即ｓ＝０与 ＝ 对比 情况见表ｌ。 表１ ｓ＝０与ｓ＝ｓ 两种情况下参数对比表 ｐ０ ｐ１ ｑ０ 丌。 ｒｒ－ Ｓ ＝０ １３ ７５ ２１．８７５ １ ５００ ６００ ５ ６２５ ｌ ｌ２５ ３０ ０７５ ＣＳ＝ Ｏｖ。－ｐ。）ｄＯ＋ 。一ｐ１）ｄＯ］Ｍ ＭＳ＝ ＋１Ｔ： （３５） （３６） ｓ＝ｓ ＝４９／５ ｌ１ ３ １５．７５ ５２０ ｌ ７７６ ６７６ ９ ８５６ ８ ３２ ４７６ 社会福利ＳＷ和补贴绿色产品ｓ之间关系图如 图４所示。 如果购买普通产品对于环境的边际损害成本为．，，购买 绿色产品带来的边际环境效益为Ｋ，‘，，Ｋ＞０，社会福利ＳＷ的 函数可表示为： ＳＷ＝ＣＳ＋ＭＳ一 ０＋ ｇｌ—ｓｑ （３７） 根据社会福利最大化条件，即令 补贴金额为： ２ ＋：０，可得最优 ： Ｖ ，（３ｖ 一４ｌＪ １ 竿 ２ （３８）… ３．２算例分析 以节能灯行业为例，设定具体参数，对补贴以及 社会福利变动进行变量敏感分析。相关参数取值： ｃ。＝１０，ｃ。＝２０， 。＝４０ ＝５０，Ｍ＝３ ２００，最佳补贴ｓ‘， 则有： ＋图４社会福利ＳＷ和补贴绿色产品ｓ之间关系图 ：』１－０３ １２Ｋ／５ ２Ｊ／ｆ．，≥（１５—１２Ｋ）／１０ ｆ／ ０≤．，＜（１５一ｌ ／１０ 、 ３９） 综合图１与图４可知，如果采用最优补贴，则会 直接导致与环境有正相关效应的绿色产品销量增加，价格下 降，生产商生产绿色产品的利润将会大幅提高，而和环境有负 相关效应的普通产品则会销量下降，但总的社会福利将会得 到大幅提高。 由式（３９）可知，如果普通产品引起的边际环境损害成本．， 比较小，普通产品对环境的损害可控，则可不实施绿色产 品补贴，通过市场调节即可使供应链系统实现社会效益最优； 反之．，较大的情况下，则需控制普通产品的生产，鼓励绿色产 品生产，通过绿色产品补贴，起到调节两种产品产量、鼓 励绿色产品生产、维护社会利益的目的。ｓ 与．，以及Ｋ之间 的关系如图３所示。 【参考文献】 【１１张帆，李东．环境与自然资源经济学【Ｍ］．上海：上海人民出版社，２００８． ［２］程发良，孙成访．环境保护与可持续发展［ＭＪ．北京：清华大学出版社， ２００９． 【３】马中．环境与自然资源经济学概论【Ｍ］．北京：高等教育出版社，２００９． 【４］Ｈｒｉｓｔｅｖ Ｉ Ｒｏｈｓ．ＷＥＥＥ ｉｎ ｔｈｅ ＥＵ ａｎｄ ｕｓ［ｊ］．Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｌａｗ Ｒｅｖｉｅｗ，２００６，（２）：６２－７４． 【５］袁俊．实施１Ｓ０１４０００标准促进中国企业可持续发展『Ｊ｝＿中国』 程科 学，２００８，４（７）：６９—７３． ［６］Ｗａｈｏｎ Ｓ Ｖ，Ｈａｎｄｆｉｅｌｄ Ｒ Ｂ，Ｍｅｌｎｙｋ Ｓ Ａ．Ｔｈｅ ｇｒｅｅｎ ｓｕｐｐｌｙ ｃｈａｉｎ：ｉｎｔｅ— ｇｒａｔｉｎｇ ｓｕｐｐｌｉｅｒｓ ｉｎｔｏ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｈａｉｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，２００８，３４（２）：２—１ １． ［７］Ｎａｇｅｌ Ｍ Ｈ．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｓｕｐｐｌｙ ｃｈａｉｎ ｍａｎａｇｅｍｅｍ ｖｅｒｓｕｓ ｇｒｅｅｎ ｐｒｏ— ｃｕｒｅｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｓｃｏｐｅ ｏｆ ａ ｂｕｓｉｎｅｓｓ ａｎｄ ｌｅａｄｅｒｓｈｉｐ ｐｅ￣ｐｅｅｔｉｖｅ［Ａ］．２０００ ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ ｔｈｅ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ［Ｃ］．２００９． 图３ Ｓ 与Ｊ以及Ｋ之间的关系图 ．．３７４．．
