施国洪 王家琪
摘要：电动汽车相较于燃油汽车尚属于新兴产品，返利契约作为一种激励措施广泛存在于电动汽车供应链中。文章基于销售返利契约下电动汽车供应链协调策略问题，构建了不考虑返利契约情形下电动汽车供应链集中决策、分散决策模型以及基于返利契约的两种电动汽车决策模型。探讨了考虑电动汽车产品绿色度和电动汽车销售价格下销售返利契约对电动汽车供应链绩效的影响。两种基于返利契约的电动汽车供应链契约模型为：电动汽车制造商给消费者返利与收益共享契约模型、下游返利契约模型。并分析了两种契约结构的有效性和灵活性。研究发现，两种契约结构能使电动汽车供应链协调并提高电动汽车供应链整体绩效，能够使电动汽车制造商与零售商获得更多收益。给出了两种契约结构下的电动汽车制造商与零售商的利润空间。利用数值算例分析方法验证说明所得结果。
关键词：电动汽车供应链;销售返利契约;博弈论;收益分享契约
一、引言
电动汽车作为可持续供应链发展的重要产物，可以减少对石油燃料依赖以及运输业碳排放。通过推动电动汽车产业发展以降低传统燃油汽车尾气排放所带来的空气污染等问题。主要的汽车制造商在“节能与电动汽车”战略下都对电动汽车行业表现出强烈的兴趣。中国政府为帮助电动汽车行业发展采取了一系列政策激励措施，其中包括宏观示范政策、财政补贴政策、技术支持政策等。但由于不完善的结构和管理体系，刺激性的经济举措也不能减少因提高车辆环保程度而增加的成本，效率提高反而会带来更多的负面影响。
电动汽车相较于传统燃油汽车尚处于发展初期且相比较燃油汽车处于竞争劣势。返利契约作为一种激励机制，更加普遍应用于电动汽车供应链。本文研究了电动汽车供应链协调决策问题并基于返利契约设计了两种协调机制，有助于电动汽车供应链企业进行日常运营管理。
二、文献回顾
电动汽车供应链主要研究集中在政府补贴对电动汽车供应链的影响，以政府的视角为出发点，偏向于当政府的补贴政策发生变动的情况下电动汽车供应链中的参与者产生的决策变化及产生的影响。李春晓，杨斌研究了政府通过征税和补贴的方式介入到汽车行业对绿色汽车供应链的影响。Huang et al等研究了以政府制定最优定额补贴金额并追求社会福利最大化的目标，双寡头市场定额补贴激励策略下两种供应链，分别为燃料汽车供应链、燃料汽车和电动汽车并存的供应链，。Huang利用Starnberger博弈分析了电动汽车供应链成员在政府补贴机制下的最优决策。Hirte通过对消费者行为进行探讨，得出发展电动汽车最好的方式是应当征收碳税而不是给予补贴的结论。
当前对于销售返利契约的研究主要集中在返利契约设计问题。廖成林等通过研究得出线性返利契约中，当零售商接受集中最优订货量时加入有效区间里的线性返利作为激励，可以使零售商与供应商期望利润不小于分散决策下期望利润且供应链利润能够实现最大化。Chiu等证明目标返利契约可以协调由风险中性零售商和风险中性供应商组成的供应链，同时也可以协调由风险厌恶零售商和风险中性供应商组成的供应链。Gerstner和Hess分析对比了两种返利形式对渠道绩效的影响。Chiu等发现合理的返利契约结构可以协调供应链。此种结构能提高供需双方期望利润并降低供应链成员风险水平。秦娟娟等从库存的角度研究了成本分摊机制和返利机制，并且研究了此两种机制供应链协调问题。Aydin和Porteus比较了零售商返利和制造商返利两种返利形式。
本文参考文献，电动汽车制造商为供应链核心，电动汽车零售商为供应链追随者。供应链由制造商、零售商、消费者组成，在考虑电动汽车绿色度和制造商给消费者返利这两方面因素的情形下的电动汽车供应链协调问题。另外，本文运用零售商返利和消费者返利建立了两种协调契约结构。两种结构为：消费者返利与收益分享契约与下游返利契约。比较了两种契约结构对电动汽车供应链的协调性。制造商返利与收益分享契约是指电动汽车制造商提供返利给消费者，电动汽车零售商分享部分收益来补偿制造商损失;下游返利契约是指电动汽车制造商为下游电动汽车零售商提供返利（降低批发价格），电动汽车零售商为提高电动汽车市场需求量而降低电动汽车的零售价格。
基本内容如下：第二部分提出研究问题，明确研究对象，界定模型假设;第三部分，求解不同的电动汽车供应链结构模型，主要研究了两种不同的协调契约：电动汽车制造商给消费者返利与收益分享契约和电动汽车供应链下游返利契约，并做了进一步的分析;第四部分利用数值分析验证所得结论;第五部分总结全文。
三、问题描述与模型假设
本文中的电动汽车供应链由单一零售商和单一制造商构成。电动汽车制造商决策返利对象、返利量和绿色度研发投入。电动汽车制造商以批发价格ω将电动汽车售给零售商，电动汽车零售商按市场价格p售给消费者。
在此问题下，对模型做如下假设：
1. 假设消费者更加偏好高绿色度、价格便宜的电动汽车。即电动汽车价格越低，市场需求越大;电动汽车绿色度越高，市场需求越大。市场需求函数表示为：d=a-β（p-z）+αθ。其中a、β、p、θ、z、α分别表示为电动汽车的市场容量、需求价格弹性、价格、绿色度、政府补贴、需求的绿色度敏感系数。
3. 返利可以影响市场需求及零售商售卖倾向。本文中使用的其它符号说明如表1。
四、模型建立与求解
（一）不考虑返利电动汽车供应链模型
集中决策下需要确定两个决策变量分别为：销售价格pr和电动汽车绿色度θ1。电动汽车供应链利润函数为：
在此供应链中居于核心地位的是电动汽车制造商，其有动机通过激励措施激励电动汽车零售商改变销售倾向以增加电动汽车市场需求。运用Stackelbergl博弈理论构建电动汽车供应链模型。
电动汽车零售商与制造商为使各自利润最大化，决策行为顺序如下：
1. 电动汽车制造商确定电动汽车批发价格和绿色度。
2. 电动汽车零售商在获知电动汽车制造商决策的基础上确定电动汽车销售价格。
首先，电动汽车零售商根据制造商批发价格确定边际收益，然后电动汽车制造商通过零售商反应函数确定边际收益。根据以上假设，建立不考虑返利契约的电动汽车供应链分散决策模型如下：
结论：1. 电动汽车供应链在集中决策与分散决策两种情境下，渠道利润函数关于电动汽车销售价格和绿色度是凸的;2. 在不考虑返利契约的电动汽车供应链中，政府补贴z增大供应链的最优利润逐渐增大。因此，随着政府对电动汽车的补贴逐渐下降，电动汽车制造商与零售商最优利润也会下降;3. 在电动汽车供应链分散决策下，电动汽车制造商比零售商能获取更多利润;4. 从供应链最优利润出发，集中决策下的较分散决策下的电动汽车供应链更具有优势。
在分散决策情形下，电动汽车制造商作为供应链核心以自身收益最大化为目标进行决策，追随者电动汽车零售商依据制造商决策决定其行为。根据动态决策明确电动汽车零售商决策变量：市场价格pd，然后将其代入电动汽车制造商的利润函数确定电动汽车制造商的两个决策变量：批发价格ω和产品绿色度θ2，最终确定电动汽车零售商的零售价格。
结论1～4证毕。
（二）考虑返利时的电动汽车供应链集中决策分析
电动汽车制造商为供应链核心，研究验证消费者返利和零售商返利消除分散决策系统双边际效应的能力。以下部分研究在电动汽车制造商和零售商各自制定自己的价格前提下，怎样最优返利和电动汽车绿色度能实现供应链协调。
因此，如果给消费者提供一定数量的返利，合作情形下电动汽车制造商和零售商的最优订货量和供应链总利润与没有返利的集中决策下的相应值一致，渠道冲突被完全消除。不过零售商获得增加的全部利润。
结论5：电动汽车制造商提供消费者返利、承担电动汽车研发成本可以消除渠道冲突，但是电动汽车零售商获得增加的全部收益。
由于双方没有实现收益的相对公平，电动汽车制造商会在供应链协调下寻求一种替代策略来提高自身的利润。
本文设计了消费者返利与收益分享契约协调机制、下游返利契约协调机制两种契约协调机制。后文对两种机制进行分析，验证两种机制是否能够解决这一矛盾。
（三）制造商给消费者返利与收益分享契约协调机制设计分析
电动汽车制造商返利给消费者，由此会增加电动汽车市场需求。以上研究表明增加了电动汽车零售商的收益但制造商的有效收益减少了。如果电动汽车零售商为制造商提供部分补偿便可使制造商收益较分散决策下更多。这样不仅可以激励电动汽车制造商增加电动汽车绿色度研发成本投入，消费者也获得了更多优惠。
本文引入收益分享契约来协调考虑返利契约的电动汽车供应链。在此契约协调机制中包括三个因子：电动汽车制造商给消费者返利、电动汽车绿色度水平和收益分享因子。由于电动汽车制造商付出了产品绿色度研发成本，需要考虑电动汽车零售商提供一定的收益分享比例给制造商达到供应链严格帕累托（Pareto）改进，。三个参数分别为（τ，θ3，λ）， 且λ∈[0，1）。集中决策下的最优返利值和电动汽车绿色度可以使得系统达到协调，因此需要确定最优τ值使供应链成员达到严格Pareto改善。双方决策行为为：1. 电动汽车制造商确定其返利额τ和电动汽车绿色度θ3;2. 电动汽车零售商确定收益分享比例。
相较于分散决策，电动汽车制造商和零售商都能获得额外利润。因此双方都有动机推行此契约，电动汽车制造商和零售商的讨价还价能力确定收益分享比例λ，因此可以得到结论6。
结论6：电动汽车供应链在电动汽车制造商给消费者返利与收益分享契约下可以达到协调。电动汽车制造商利润会随着收益分享比例提高而上升，电动汽车零售商相反。
（四）电动汽车供应链下游返利契约协调机制设计分析
在下游返利协调机制情形中，下游供应链成员零售商给消费者返利，制造商依据零售商提供给消费者的返利数量确定给予零售商返利。电动汽车制造商通过返利（以批发价格折扣形式体现）补偿零售商的损失。
由于市场需求增加保证了整个电动汽车供应链竞争性，电动汽车制造商和零售商有动机为下游提供返利，电动汽车制造商提供给零售商系数为1-μ的批发价格返利，而电动汽车零售商提供给消费者τ单位的返利，其中电动汽车制造商给零售商返利和电动汽车零售商给消费者返利分别为（μω，τ）且0<μ<1。如前所述，双方一般的做法是供需双方公布各自的价格，然后运用协调机制优化绩效。
易证：双方都有机会获得额外的收益，从而可得结论7。
结论7：电动汽车供应链在下游返利契约设计下实现供应链协调，双方收益都有所增加。从利润函数可以看出制造商的利润增加零售商的利润减少，但双方利润相较于分散决策都有所增加。
五、数值分析
假设以电动汽车制造商为供应链核心的两级供应链中，电动汽车制造商投入研发成本，提高电动汽车绿色度，零售商可能会与电动汽车制造商分享其收益或提供消费者返利。
为了验证本文的结论，设β=0.8，α=0.3，η=1000，z=100。
将以上所设数据分别代入几种模型可得表2结果。
由表2表明，当电动汽车制造商提供给消费者返利后，渠道由分散决策下的不协调变为协调;电动汽车零售商在两种决策类型下的增加量与渠道利润增加量相同，也就是说，电动汽车零售商获得全部渠道增加利润，制造商没有获得增加的利润，相当于制造商有效收益减少。与不考虑返利集中决策和考虑返利的集中决策电动汽车供应链总利润同样且等于SR&RS和DS两种契约结构下的电动汽车供应链总利润。且两种机制契约设计可以实现电动汽车供应链协调。基于返利契约的两种契约结构所得到的电动汽车制造商和零售商的利润相比较于分散决策都不同程度增加，满足激励相容约束，实现了Pareto改善。
将初值设定代入式（21）可得，在消费者返利与收益分享契约协调机制情形下，λ取值范围为λ∈[0，0.166671];将初值设定代入式（24）得：电动汽车供应链下游返利契约协调机制下的返利取值范围为μ∈[0.500028，0.750035]。易证λ，μ的取值范围满足结论6、7。两个参量在各自的范围内任意取值可使电动汽车供应链协调。
为了验证结论6，对λ取不同值，结果如表3所示。可以看出，电动汽车零售商利润随λ增加而减少，电动汽车制造商的利润相反;在范围内λ取不同值时，返利下的集中决策的供应链利润与电动汽车制造商、零售商利润总和相等，电动汽车供应链实现协调。
为了验证结论7，在范围内对批发价格返利因子μ取不同值，结果如表4所示。结果表明：随着电动汽车制造商对零售商返利减少，零售商利润降低，制造商利润增加;对该范围内μ取不同值，返利下的集中决策供应链利润与电动汽车制造商、零售商利润总和相等，供应链实现了协调。
六、结语
研究了电动汽车供应链两种不同供应链契约协调机制，此两种协调机制能够获得渠道协调，供应链成员实现Pareto改善的收益关系，研究了在考虑政府补贴和消费者偏好高产品绿色度的情形下不同形式的返利结构对供应链的绩效和效率的影响。研究发现，电动汽车制造商给零售商或消费者返利能够实现电动汽车供应链协调，可以改善电动汽车供应链整体收益;两种返利契约机制下电动汽车零售商和制造商都有平等的机会（取决于双方的议价能力）获得额外的收益。
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（作者单位：江苏大学管理学院）
