产品链背景下支持3PL绿色转型的政府补贴策略研究_尚文芳.pdf

第 3 期(总第 353 期)2023 年 3 月工业技术经济Journal of Industrial Technological EconomicsNo.3(General，No.353)Mar.2023产品链背景下支持 3PL 绿色转型的政府补贴策略研究尚文芳1路寒霜1张智勇21(郑州大学商学院，郑州450001)2(华南理工大学电子商务系，广州510641)摘要绿色供应链的发展不仅需要产品制造过程的绿色化，也需要产品包装、运输、仓储等物流环节的绿色转型。本文基于两种补贴政策构建了由绿色制造商、绿色 3PL(第三方物流服务提供商)以及零售商组成的 Stackelberg 博弈模型。研究发现:(1)不同补贴政策的实施效果因对象而异，技术补贴更有助于提高物流绿色水平，价格补贴更有利于提升供应链各成员利润且满足一定条件时能实现物美价廉;(2)供应链成员能否取得极大利润受消费者偏好特征与绿色技术成本之间互动的影响;(3)消费者绿色偏好的增加不仅有利于提升绿色度和相应定价，也有助于提高供应链各成员的利润;绿色技术成本的降低也有相同效果。本文为绿色供应链的发展提供了更多思路和方向，也为政府补贴政策的实施提供了参考和依据。关键词绿色产品绿色物流技术补贴价格补贴Stackelberg 博弈消费者绿色偏好DOI:103969/jissn1004910X202303013中图分类号F273;F812.45文献标识码A收稿日期:20221028基金项目:教育部人文社会科学基金规划项目“低碳需求信息更新背景下供应链减排协调机制研究”(项目编号:22YJA630069)。作者简介:尚文芳，郑州大学商学院副教授，博士，硕士生导师。研究方向:供应链优化。路寒霜，郑州大学商学院硕士研究生。研究方向:供应链优化。张智勇，通讯作者，华南理工大学电子商务系教授，博士。研究方向:服务供应链、区域物流与区域经济、港口物流、配送管理等。引言十九大以来，政府加强了环境治理力度，愈发重视物流的绿色化发展，相继颁布了多项政策来推动物流绿色转型。2020 年 10 月颁布的 快递包装绿色产品认证目录(第一批)，使绿色物流的发展前进了一大步。2022 年 3 月印发 城市绿色货运配送示范工程管理办法，进一步推动城市货运配送体系的绿色低碳发展。习近平总书记在党的二十大报告中指出“推动形成绿色发展方式和生活方式是贯彻新发展理念的必然要求”，这再次强调了构建绿色物流体系的重要性。除了政府层面的持续关注，一些知名 3PL(第三方物流服务提供商)也积极响应政策要求，不仅自身进行绿色改造，还与上下游企业合作推动绿色物流发展，如顺丰供应链借鉴德国邮政敦豪集团的绿色供应链经验，与物流产业相关部门及上下游伙伴携手构建低碳循环发展的物流体系，每年可减少碳排放 17 吨。日日顺供应链应用节能环保的运输装备如新能源车来减少碳排放，同时与零部件供应商、生产厂商以及包装生产商共同定制多种类别的循环包装产品，以贯彻绿色物流理念。顺丰供应链和日日顺供应链都是以客户为中心，提供从生产端到消费端全盘全生命周期的交付运营统筹及优化服务，实现了 3PL 和产品供应链的完美融合。然而，由于绿色物流的发展尚处于初步阶段且转型伴随高额成本，需要政府补贴发挥推动作用。技术补贴和价格补贴是常见的补贴方式。其中，技术补贴如由加拿大和澳大利亚政府设立的低碳创新基金和清洁技术投资项目，对低碳减排技术投资成本的资助高达 50%;又如 2016 年深圳市重点物流企业资助政策和福建省冷链资助政策，前者对经认定的物流企业技术改造项目，按投入的 10%给予最高 100 万元的补贴，后者对国家级 3A(以上)冷链物流企业信息化建设项目，按不高于投资额 10%、最高 100 万元予以补助。价格补贴如深圳市按照考核年度海铁联运完成的集装箱量给予资助，其中省内的资助标准为 200 元/标准箱。显而易见，政府的补贴政策不同，发挥的效用也不同，因此，基于绿色物流的背景讨论哪种政府补贴政策能起到更好的效果具有重要研511第 3 期(总第 353 期)2023 年 3 月工业技术经济Journal of Industrial Technological EconomicsNo.3(General，No.353)Mar.2023究价值。基于以上分析，相关文献将从 3 个维度区分:(1)物流绿色转型。张俊山1 基于供应链视角，分别研究了供应链透明和不透明情况下的绿色物流激励机制，发现信息共享是推动供应链绿色物流发展的前提。付静2 考虑到绿色物流的负外部性，构建了政企激励模型，强调了企业实施绿色物流的必要性。李献士等3 通过案例分析，强调了企业完善绿色物流知识体系以及提高物流技术水平的重要性。Tan 等4 构建了一个基于区块链的绿色物流框架，发现通过与大数据的融合，物流企业可以有效降低成本，提高盈利能力。Wang和 Hu5 构建了模糊决策博弈模型，研究风险偏好对物流服务绿色水平的影响;(2)引入 3PL 的绿色供应链。张曙红和王岚6 构建了一个由生产商、3PL 和零售商组成的绿色农产品供应链，研究政府补贴对供应链协调的影响。Geng 等7 指出当 3PL与供应商合作时，生态设计和包装可以更好地提升产品质量，增加运营利润。Jamali 和 astiBarzo-ki8 研究不同竞争结构下 3PL 对供应链可持续性的影响，发现为了实现更高的绿色度，3PL 必须在博弈中拥有更大的权力。Mahmoudi 等9 指出绿色生产商与 3PL 在供应链中的合作提高了公众对环境问题的认识，并促进了供应链的可持续性。张建军10 通过构建三级绿色农畜产品供应链模型，研究了 3PL 参与下供应链的利益协调问题;(3)政府对绿色供应链进行补贴。Guo 等11 利用博弈和优化理论，考察不同政府补贴政策对供应链成员社会福利和利润的影响。Xue 等12 研究政府补贴对节能产品零售价格、节能水平、市场需求、供应链利润和社会福利的影响。曹雪竹13 基于信息不对称，考虑了政府根据绿色度对制造商进行成本补贴和对消费者实施价格补贴两种补贴形式对供应链成员决策和利润的影响。王贤14 在同时考虑制造商绿色投资和零售商销售努力的基础上，研究消费者价格偏好和绿色产品偏好对政府不同补贴策略效果的影响。Chen 等15 建立了一个动态微分博弈模型，探讨有限补贴是否能够提高供应链的绩效。此外，绿色供应链的研究离不开对消费者偏好的刻画，如 Geng 等7、Jamali 和astiBarzoki 8、Mahmoudi 等 9 和 Guo 等 11、Xue等12、Chen 等15。容易发现，绿色物流已逐渐向供应链发展，但相关研究尚不成熟，大多基于物流服务供应链，基于产品供应链考虑绿色物流发展的相关研究较少，对于绿色物流的补贴是否对产品本身的绿色化发展存在溢出效应尚未可知。绿色供应链中不同补贴政策的对比虽屡见不鲜，但大多针对零售商和制造商，少有针对绿色 3PL的，然而，绿色物流发展具有重要价值，不同补贴策略具有不同意义，哪种补贴更有利于促进绿色物流甚至绿色供应链的发展，需要进行对比研究。绿色供应链中对消费者偏好的刻画大多仅局限于绿色产品本身的敏感性，少有考虑对绿色物流服务的偏好，更未考虑二者的互动对供应链决策的影响。综上，本文基于两种补贴政策构建了由绿色制造商、绿色 3PL 以及零售商组成的 Stackelberg博弈模型，不仅考虑了绿色 3PL 与上下游企业之间的合作和政府对 3PL 的不同补贴政策，还考虑了消费者的绿色产品偏好和绿色物流偏好，研究各种参数变化带来的影响，对比分析两种补贴政策的效果，为供应链上各企业发展绿色物流提供决策参考，也为政府实施补贴策略提供依据。1问题描述本文基于制造商、3PL 和零售商组成的供应链，针对政府分别给予 3PL 成本补贴和技术补贴两种情形建立决策模型，其中，制造商占据主导地位，上下游成员之间服从 Stackelberg 主从博弈，制造商对产品绿色度和绿色产品批发价进行决策，3PL 基于制造商决策设定物流服务的绿色度及价格，零售商基于制造商和 3PL 的定价及绿色度确认产品的零售价，其中零售商承担产品物流费用，见图 1。政府对 3PL 的绿色发展给予补贴时，博弈的逻辑和思路并未发生改变，但物流服务的绿色度和定价会因补贴而发生改变。文中所用符号及意义说明见表 1。图 1供应链结构和决策示意图611第 3 期(总第 353 期)2023 年 3 月工业技术经济Journal of Industrial Technological EconomicsNo.3(General，No.353)Mar.2023表 1符号及意义说明变量意义a市场基础需求d消费者绿色物流偏好系数f消费者绿色产品偏好系数h0绿色 3PL 投资成本系数h1产品绿色度成本系数r政府对绿色 3PL 的成本补贴Di情形 i 的市场需求函数Mi情形 i 的制造商的利润i情形 i 的零售商的利润Ti情形 i 的 3PL 的利润ei情形 i 的 3PL 物流服务绿色度gi情形 i 的产品绿色度mi情形 i 中 3PL 的物流服务价格pi情形 i 的零售价wi情形 i 的批发价格s政府对绿色 3PL 的技术补贴(0s1)备注:i=1，2。为方便讨论，本文作出以下假设:假设 1:考虑逐利性16，零售价、批发价及物流服务价格之间满足 piwi+mi(i=1，2)。假设 2:各情形市场基础均为 a，制造商绿色产品成本系数均为 h1，物流绿色化成本系数均为h0。假设 3:参考王肖艳17 和 Yang 等18 的线性需求函数，本文考虑消费者具有绿色产品偏好和绿色物流偏好，各情形下的需求函数分别为:D1=ap1+fg1+de1(1)D2=ap2+fg2+de2(2)假设 4:消费者的绿色偏好不超过其对价格的敏感度8 即 0d1 和 0f1。假设 5:制造商绿色投入成本为产品绿色度gi的二次函数19，即(h1g2i)/2，3PL 绿色投资成本为物流服务绿色度的二次函数17，即(h0e2i)/2。假设 6:政府对 3PL 的补贴政策有两种，根据绿色投资成本20 给予的技术补贴率 s 和根据需求量21 给予的价格补贴 r。假设 7:借鉴 Yang 等22 的研究，制造商单位生产成本为 0;类似地，3PL 单位服务成本为 0。2建模与求解根据产品和物流服务涉及到的收益和成本，建立供应链各个成员的利润函数，并根据主从博弈进行逆向归纳法求解，对两种情形下的相关决策和利润进行比较和分析，判断政府价格补贴和技术补贴对供应链决策的影响。2.1政府对绿色 3PL 实施价格补贴此种情形下，政府对 3PL 给予价格补贴。整个供应链上的决策次序为:制造商先决策其产品绿色度和批发价，3PL 再决定其物流服务价格和绿色度，最后零售商根据批发价和物流服务价格决定其零售价。3 个成员的利润函数具体如下:M1=w1D112h1g21(3)T1=(m1+r)D112h0e21(4)1=(p1w1m1)D1(5)上述模型中，制造商利润为批发绿色产品的收益与绿色产品技术投资成本之间的差值，3PL的利润源自于提供绿色物流服务产生的收益与绿色物流技术投资成本之间的差值，零售商除了获得销售绿色产品产生的收益，还需支付采购成本和物流服务费用。政府对 3PL 提供的绿色物流服务给予价格补贴，零售商也因此获益。根据最优性定理容易得到模型最优解，具体如定理 1 所描述。定理 1:供应链各成员最优决策及利润具体特征为:(1)零售商利润关于产品零售价凹性变化，存在极大值。(2)满足 B1=4h0d20 时，3PL 利润关于物流服务价格和绿色度凹性变化，存在极大值。(3)当 B2=(8h1f2)h02h1d20 时，制造商利润关于产品绿色度和批发价凹性变化，有极大值。(4)最优决策和利润为:w*1=(a+r)h1(4h0d2)B2，g*1=(a+r)fh0B2，e*1=(a+r)h1dB2，m*1=2(a+r)h1h0B2r，p*1=(a+r)h1(7h0d2)B2rD*1=(a+r)h1h