突变契机下逆向物流自治演化路径研究

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  摘要:[目的/意义]创建环保、可持续发展的制造方式与经济管理模式,是经济与生态共同发展的一个目标。能动态接纳突变契机并加以演化适应的逆向物流供应链能够实现物料、资源的回收与再生产利用,是创建可持续性经济和生态发展的重要思路方法。[方法/过程]在逆向物流供应链的参与环节中,存在回收商、产品再制造商、销售商、消费者用户等博弈方,它们具备有限理性特征。運用演化博弈论的理论和方法,分析回收商、产品再制造商、销售商、消费者用户在循环制造和市场需求中面对突变契机的动态调整过程与收益,得出参与博弈者对对待突变契机与否的可能性与影响因素。[结果/结论]研究表明,新的突变契机产生后,博弈方有更高的概率采用搭便车的方式获取利益最大化。这是一个动态调整的过程,可以经由政策、标准、监管、契约、奖惩、社会道德等方式强化博弈方的利益,促使博弈方倾向接纳并适应突变契机的更优选择。
   关键词:演化博弈、逆向物流、突变契机
   引言
   在中国乃至世界的范围内,都面临着原材料、劳动力等制造成本的不足,这制约了生产力的发展,对制造业来说尤其是一个瓶颈。以成本控制为核心是一个解决方式。在成本控制的前提下,越来越多的企业将目光投向了绿色供应链管理,借此提升服务能力,并解决资源与材料的难题,得到更多的增益。学者张璇川]等将影响绿色供应链管理实践的因素划分为社会系统、生产系统、消费系统、环境系统,发现生产系统因素与企业绿色供应链管理实践正相关关系强度最大,社会系统因素次之,消费系统因素最小。学者尹小悦等提出针对企业实施绿色供应链管理的基于模糊评价的评估方法以判断管理实施的可行性。学者金燕波等梳理了基于循环经济理论的绿色物流理念,认为企业只有树立绿色物流的发展观念才能形成良好的发展模式和长远的经济效益。类似的,学者左玉洁也提出了绿色物流在发展循环经济中的地位,认为绿色物流是现代物流发展的趋势。综上可以认为,生产制造控制、绿色物流管理等都是其中重要的思路方法。在产品的整个生命周期中,逆向物流起到对产品和物资更有效、高效的利用和协调。
   逆向物流旨在使产品实现再使用和循环利用,所涉及的不仅仅是产品技术,还包括物流控制、流程管理、监督、法规、社会道德、风评与信任约束等有形或无形的技术与管理服务。
   某些基于现代技术的产品,在其制造材料或工艺上对环境有一定的破坏或依赖,不符合经济发展与生态保护的双重需求。为了长远的战略规划,许多企业将环保意识纳入供应链,形成了绿色供应链的概念。如学者谢海涛[5]等在一般供应链协作动因理论分析的基础上构建的林业绿色供应链协作动因“经济-资源-生态”分析框架,即认为供应链价值链协作决定了经济利益获取动因,资源链协作决定了林木资源保障动因,生态链协作决定了生态环境保护动因,几个动因之间相辅相成。供应链之间的利害关系环环相扣,彼此关联。为了能够形成良性的可持续性发展,生态环境与经济发展需要同步进行,相辅相成。逆向物流做为绿色供应链的一环,能对资源、产品起到重复利用的效用。在实施逆向物流时,因回收技术与制造技术的制约,仅仅从道德、人文上约束社会或企业是不够的,还应从立法、经济效益、客户价值、企业品牌等外在力量进行约束。如学者吴幸妮[6]在研究废弃木料逆向物流回收模式时,将在生产者责任延伸制纳入了分析模型,得出最优回收模式。本文讨论当创新技术企业(回收企业或制造企业)、新政策、新技术等进入市场后,在其产生的突变契机下,逆向物流环节经由市场博弈最终形成平衡的路径过程。
   1、问题描述与理论框架推导
   产品回收在逆向物流的运营模式中形成了回收商、产品再造商、消费用户等不同的利益主体。在整个供应链之中,几个不同的利益主体彼此互相作用、影响。在逆向物流过程中,某些行为或操作在初始状态时未必是完美、可持续的,经由利益主体之间不断学习,逐步调整后,形成利益与后继生产销售紧密衔接的平衡状态。在这个过程中,演化博弈论可以较好地理解与描述有限博弈群体之间策略的调整实现局部动态平衡的过程,很适合用以分析有限理智的绿色供应链内的博弈演化情形。如学者白春光切等即通过构建Nash均衡、Stackelberg主从博弈和合作博弈模型来分析制造一销售企业的绿色供应链合作博弈情况。又如学者周永圣等建立政府、银行以及企业之间的三方非对称演化博弈模型,分析得出银行与企业在何种情况下倾向于不实施绿色供应链,据此对政府监管提出建议。
   在一个由回收商、产品再造商、消费用户组成的逆向物流供应链中,回收商和产品再造商通过建立绿色逆向供应链来实现产品的循环再利用。回收商与产品再造商需要建立相对稳定的委托合作关系,回收商从消费者手上回收废弃产品交给产品再造商,产品再造商利用这些废弃产品进行二次生产加工,形成新的有价值产品,并流入市场再次销售给消费用户。完美状态下的逆向物流在相对平衡时期形成一个资源的闭环,如图1所示。
   这个逆向物流供应链的闭环并非不能再次接受外界的参数注入。当某个新技术或管理模式产生,使废弃产品的再制造成为可能时,回收商、产品再造商、消费用户之间也同时产生了新一轮的利益博弈,尤其以回收商与产品再造商之间的利益博弈为最。在政府补贴和政策法规没有强制进入市场进行规约的情况下,回收商与产品再造商都属于有限理智的博弈方,双方在最求利益最大化的前提下,回避风险,形成一种自治的平衡。进入逆向物流供应链市场的新技术、新管理模式、新回收商、新产品再造商都是打破一时平衡的突变契机。突变契机进入逆向物流供应链市场,并最终形成自治平衡。
   进入逆向物流供应链市场的突变契机可能是新技术或新需求的产生,也可能是新政策或制度的施行,或者仅仅是有开拓市场意愿的新企业。突变契机对已经相对稳定的逆向物流闭环而言是新的变化参数,将开启新一轮的演化博弈,在博弈过程中,存在尝试、观望、协调、信任等自发的调整状态,直到闭环吸纳了新变化,经由演变进化,再次取得相对平衡为止。在整个调整过程中,每一个决策方都将根据另外几个决策方的策略选择,来比较、验证自己在整体环节中的决策正确性,并动态加以调整。    参与绿色逆向物流供应链的主体包括消费用户、回收商、再制造商、销售商。设突变契机进入逆向物流供应链市场前,消费用户、回收商、再制造商、销售商的收益分别为:Pc、Pr、Pm、Ps。绿色逆向物流供应链能够实施的前提是参与者都能因此提高自身的综合收益。消费用户、回收商、再制造商、销售商的收益增加比率分别为a、β、X、δ,因此其增加的综合收益分别为aPc、βPr、XPm、δPs。對于任何一方而言,接纳绿色逆向物流都需要付出一定的成本一鉴于技术水准的发展状况,普通消费者需要承担再造产品在价格、质量、使用周期上的不确定性,设其综合成本为Cc;回收商也应遵循市场规律,承担相应的回收、分拣成本,设其综合成本为Cr;再制造商要承担技术、管理、检测等生产成本,设其综合成本为Cm;销售商承担市场需求、推广、运输、销售等因素的变化,其综合成本为Cs。
   当有突变契机一如技术、政府补贴等一进入逆向物流供应链时,消费用户、回收商、再制造商、销售商中的一方选择接受突变契机,其它几个参与者所获得的收益应大于突变契机发生前的收益。消费用户、回收商、再制造商、销售商任一方接纳突变契机的收益分别为Tc、Tr、Tm、T,其中Tc>Pc、Tr>Pr、Tm>Pm、T>Ps。
   假如消费用户、回收商、再制造商、销售商能联合抵制突变契机,短期的平衡之后,突变契机在其它平衡地区重新建立市场规则,反过来影响本地市场的概率为P,对本地市场的打击为S,则造成的损失为P*S。
   在一个既有的平衡状态的逆向物流供应链中,参与者的风险分担。从供需关系划分来看,回收商一再制造商、销售商一消费用户两两之间互为利益相关的博弈关系。其中回收商一再制造商可以视作一个循环制造的整体,其收益为P;=Pr+Pm,收益增加比率为ε,综合成本为C=Cr+Cm,其增加的综合收益为εP,接纳突变契机的收益为T;销售商一消费用户可以视作一个市场需求的整体,其收益为Pd=Ps+Pc,收益增加比率为Y,综合成本为Ca=C5+Cc,其增加的综合收益为YPd,接纳突变契机的收益为Td。两者间又存在利益相关的博弈关系。抽象后的循环制造与市场需求博弈关系如图2所示。
   分解之后看待消费用户、回收商、再制造商、销售商之间的风险分担,回收商与再制造商的风险分担比例为0,销售商与消费用户的风险分担比为r,循环制造与市场需求的风险分担比为u。
   设博弈一方接纳突变契机的概率为x,拒绝突变契机的概率为1-x;博弈另一方接纳突变契机的概率为y,拒绝突变契机的概率为1-y。则:
   1)回收商与再制造商的博弈收益
   回收商与再制造商的博弈收益如表1所示。
   2)销售商与消费用户的博弈收益
   销售商与消费用户的博弈收益如表2所示。
   3)循环制造与市场需求的博弈收益
   循环制造与市场需求的博弈收益如表3所示。
   2、演化博弈模型构建
   在博弈的过程中,双方的有限理性决定了博弈过程必须不断进行学习与调整。具有频繁优势的策略将被模仿,最终博弈方趋向某个共识的稳定策略。以复制动态方程来表示某个策略被模仿的频数。
   1)回收商与再制造商的复制动态方程
   回收商的复制动态方程为:
   再制造商的复制动态方程为:
   两者达到平衡稳定的解如表4所示,为:
   2)销售商与消费用户的复制动态方程销售商的复制动态方程为:
   消费用户的复制动态方程为:
   两者达到平衡稳定的解如表5所示,为:
   3)循环制造与市场需求的复制动态方程循环制造的复制动态方程为:
   市场需求的复制动态方程为:
   两者达到平衡稳定的解如表5所示,为:
   3、逆向物流自治演化均衡分析
   在(0,0)状态时,整个逆向物流自治闭环都拒绝接纳突变契机,是一个稳定点。这意味着如果回收商与再制造商都接纳突变契机,能获得的收益不大,而且这笔收益也小于拒绝接纳突变契机所带来的冲击影响时,单个回收商或再制造商的收益都将减少,这阻碍了回收商与再制造商接纳突变契机。类似的,在(0,0)状态时,消费者用户与销售商在收益减少的情况下也很难接受突变契机。细化到市场因素上,诸如回收商的回收、分拣耗费太多额外资源、再制造商的生产成本远高于政策补贴、销售商的信用声望下降或消费者用户要付出额外的支出成本来使用再制造的产品等情况,都将倾向于拒绝突变契机。
   在(0,1)状态时,即(不接纳突变契机,接纳突变契机)为系统演化稳定策略。有0<a<01且δ1<δ<δ2,这也是一个稳定点。这意味着当回收商选择接纳突变契机的收益率较小,再制造商选择突变契机的收益率虽然胜过拒绝突变契机所带来的冲击影响,但同时小于采用搭便车策略时的收益时,再制造商将拒绝搭便车策略,而回收商因收益不足而倾向于拒绝突变契机。类似的,在(0,1)状态时,消费者用户接纳突变契机并使用再制造产品时,如果获得的用户体验只是稍微胜过拒绝使用再制造产品的生活质量时,个别销售商混杂在售卖再制造产品的销售商中,也没能很好地推广再制造产品,销售商将放弃搭便车策略,而那么消费者用户很可能拒绝接受突变契机带来的再制造产品。
   在(1,0)状态时,即(接纳突变契机,不接纳突变契机)为系统演化稳定策略。有a1<a<02且0<δ<δ1,这是一个稳定点。这意味着当再制造商选择接受突变契机时的收益较小,回收商选择突变契机的收益率胜过拒绝突变契机所带来的冲击影响,但同时小于搭再制造商措施的便车时所能获得的收益时,回收商将倾向放弃使用搭便车策略,而再制造商也拒绝突变契机。类似的,在(1,0)状态时,销售商接纳突变契机带来的再制造产品时,消费者用户没有很好地接纳再制造产品,那么销售商很可能拒绝突变契机带来的再制造产品。    在(0,1)与(1,0)状态时,有(不接纳突变契机,接纳突变契机)和(接纳突变契机,不接纳突变契机)均为系统演化稳定策略。有a1<0<02且δ1<δ<δ2°这说明当回收商与再制造商接纳突变契机的收益都胜过成本开支,却小于搭便车策略的收益时,回收商或再制造商都分别在另一方接纳突变契机时采取搭便车策略。当回收商接纳突变契机产生改变时,直接或间接地影响了再制造商的生产成本,再制造商有可能采用搭便车的形式,沾光其中的利益,而自己并不接纳突变契机;或再制造商接纳突变契机产生有益改变时,回收商因此得到更好的回收声誉、利益,回收商也可能采用搭便车的形式,仅仅收纳利益而不参与接受突变契机的工作。类似的消费者用户与销售商之间也会存在搭便车的现象,消费者接纳再制造产品却假装是原装产品;销售商假公益之名行高价之实,让消费者用户为二次制造产品损耗买单等。
   在(1,1)状态时,即(接纳突变契机,接纳突变契机)为系统演化稳定策略。有a2<a且δ2<δ。这是一种理想化的稳定状态,博弈的双方在演化的过程中认为接纳突变契机能形成新的利益与机会,最终互相配合而接纳了突变契机,并合理纳入逆向物流供应链闭环中。
   把循环制造和市场需求看作博弈双方时,也同样遵循演化博弈的路径演化过程。在接纳突变契机的演化过程中,虽然可以使用文化、规则等额外因素增加突变契机的价值,但归根结底经济价值在其中起重要作用。
   4、建议
   在以上的几个系统演化稳定策略中,可以发现,如果博弈双方中的某一方采纳搭便车的策略模式,沾光另一方的策略改变利益时,如果收益胜过自身接纳突变契机的成本和风险,那么博弈的任一方都倾向于拒绝接纳突变契机。这妨碍了新的突变因素进入市场。可见突变契机存在成本制约的前提下,一定的政策导向或补贴对博弈方都是一个有效的利益引导。在逆向物流自治演化过程中,利益是一个引导因素,奖惩机制则是另一个引导因素。奖惩机制的来源包括政策、制度、标准、监管、風评、品牌树立等等方面。当市场中各个博弈方都认可接纳突变契机为逆向物流供应链服务时,各博弈方都能自发地修正突变契机,使之更适合自身与市场的发展,最终融入逆向物流供应链运作中。
   收益分为有形与无形两种。其中无形的收益包括博弈方合作的信用、认可等。逆向物流供应链博弈方彼此的制约,也有利于促进对方修正突变契机所带来的影响,在监督与合作中吸纳新元素,保持逆向物流供应链的动态平衡。如契约、风险分担等做法都能较好地促成博弈方选择双赢的策略。
   另外,良好的第三方监督、检验机制有助于逆向物流供应链的博弈方在决策时保持较独立的支配力与自我约束。政策与行业标准是一个较好的手段方式。
   5、结论
   本文假设在逆向物流供应链运作的前提下,引入一个突变契机,来观察、分析演算逆向物流供应链中各参与方发生的博弈演化现象。分析结果表明新的突变契机产生后,博弈方具有主动活动良好收益的正面倾向,能经由观望、尝试等方式,试探接纳突变契机获得的收益,或比较搭博弈另一方策略便车所能获得的收益。当收益、成本、风险之间达到最优时,博弈方将动态选择有利于自身发展的决策。但是博弈方的知识、理智是有限度的,因此政策、标准、监管、契约、奖惩、社会道德等辅助管理措施都需要在博弈自治演化过程中适度加大力度。
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