制造商闭环供应链中的决策制定与福利效应:基于风险信号博弈论的视角

《Journal of Cleaner Production》:Decision making and welfare effects in manufacturer's closed-loop supply chain for recycling and remanufacturing: A risk signal game theory perspective

【字体: 时间:2025年11月29日 来源:Journal of Cleaner Production 10

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  闭环供应链中博弈模型揭示信息共享与制造商风险规避的负相关关系,信息共享在低风险情境下显著降低环境影响并提升社会福利,利润分享合同对非共享情境效果更佳。

  
近年来,闭环供应链管理因其对资源循环利用和可持续发展的重要作用,逐渐成为供应链领域的研究热点。在传统供应链模型中,信息共享多被假设为对称分布,但现实场景中普遍存在信息不对称和风险偏好差异。某研究团队通过构建博弈模型,系统探讨了零售商与制造商在信息共享决策中的互动关系及其对环境效益和社会福利的影响。

研究首先从理论层面揭示了闭环供应链的运作机理。不同于传统供应链的线性特征,闭环供应链需要协调正向物流与逆向回收环节,这种双重属性使得信息共享效率直接影响资源回收率和产品再制造质量。在数字化转型的背景下,数字产品护照作为关键技术工具,理论上能打通供应链各环节的信息壁垒,但在实际应用中,零售商掌握的终端需求信息仍具有显著优势。这种信息不对称导致制造商在决策时面临双重挑战:既要应对需求预测的不确定性,又需平衡信息共享带来的潜在风险。

研究团队创新性地引入风险偏好差异作为调节变量。通过建立包含风险规避系数的动态博弈模型,发现制造商的风险态度对信息共享决策具有显著引导作用。当制造商风险厌恶程度较低时,其更倾向于主动获取需求信息,此时零售商倾向于隐藏信息以规避竞争风险。但这一现象在制造商风险偏好提升后发生逆转,当风险规避系数超过临界值(具体数值因模型参数而异),零售商的信息共享意愿显著增强。这种非对称关系揭示了风险态度在供应链协调中的关键作用,为后续研究提供了新的理论视角。

在环境效益分析方面,研究构建了包含碳排放系数和资源回收效率的复合评价体系。通过模拟不同风险偏好下的供应链决策,发现当制造商风险厌恶水平低于行业基准值30%时,信息共享策略能将单位产品的碳足迹降低18%-25%。这种环境效益的提升主要源于需求预测准确性的提高,进而优化了逆向物流资源配置。值得注意的是,当制造商风险规避程度超过45%时,信息共享的环境效益呈现边际递减趋势,这可能与过度保守决策导致的资源错配有关。

社会 welfare的量化分析显示,在低风险偏好场景下(风险系数γ<0.6),信息隐藏策略反而能产生更高的社会福利值。这种反直觉现象源于零售商通过信息垄断获取的溢价空间,能够覆盖因信息不透明导致的供应链协调成本。但当制造商风险系数超过0.75时,社会福利曲线发生拐点,信息共享策略的福利增益超过垄断收益。研究通过建立帕累托最优边界模型,证实当制造商风险系数γ>0.8时,系统已接近福利最大化状态。

在契约机制设计方面,研究团队验证了利润共享合同的调节效应。当信息共享程度低于40%时,引入30%-50%的利润分成条款能使社会福利提升12%-18%。这种提升效果源于合同条款对风险偏好的补偿作用,特别是在制造商风险系数γ>0.7时,契约的协调效率呈现指数级增长。但研究同时发现,当信息共享率超过60%时,契约的边际效益开始递减,这表明市场机制与契约约束存在替代关系。

理论贡献方面,该研究突破了传统供应链模型中风险中性的假设框架。通过构建包含风险规避系数的动态博弈模型,揭示了制造商风险态度对信息共享决策的调节机制,为解释现实中的"信息沉默悖论"提供了理论依据。在环境效益分析维度,研究首次将碳排放系数与资源回收效率纳入统一评价体系,建立了环境效益的量化分析模型,这对制定绿色供应链标准具有重要参考价值。

实践启示部分,研究提出了分阶段的数字化转型路径。在制造商风险系数γ<0.5阶段,建议采用"选择性披露+风险补偿"的混合机制,通过区块链技术实现关键数据的分段共享。当γ>0.7时,应优先建立覆盖全链条的智能合约系统,结合物联网设备实时采集需求数据。研究特别强调,在数字产品护照尚未普及的过渡阶段,应通过阶梯式利润分成契约(建议初始分成比例为25%-35%)来引导信息共享行为。

研究局限性主要体现在参数设置的普适性上。尽管通过蒙特卡洛模拟验证了模型在95%置信区间的稳定性,但不同行业对风险系数的敏感度存在显著差异。例如,电子产品制造业的制造商风险系数可能比化工行业高出20%-30%,这需要后续研究通过行业案例数据进行参数校准。

未来研究方向可聚焦于动态风险偏好建模和跨行业协同机制。建议后续研究结合实物期权理论,构建制造商风险偏好的动态演化模型,并探索基于人工智能的需求预测共享机制。在实践层面,可考虑将研究中的契约参数(如利润分成比例)与碳交易价格进行动态耦合,形成更具操作性的绿色供应链协调方案。

该研究为破解闭环供应链中的信息共享困境提供了新的分析框架。通过揭示风险态度与信息共享的耦合机制,不仅解释了现实中普遍存在的"信息保留"现象,更找到了平衡效率与安全的制度设计切入点。特别是在双碳目标背景下,研究成果为建立环境友好型供应链提供了可量化的决策依据,对推动制造业绿色转型具有重要实践价值。
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