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英文翻译
题 目 基于随机退货质量和不确定再制造能力的逆向供应链协调收益共享契约
基于随机退货质量和不确定再制造能力的逆向供应链协调收益共享契约
王婉桐
南京信息工程大学经济管理学院，江苏 南京 210044
摘要：本文研究了由一个再制造商和一个回收商组成的二级逆向供应链。回收商通过提供奖励来说服消费者收回他们用过的产品。只有达到最低质量标准的产品才可以翻新。研究的逆向供应链逆向供应链存在两个不确定性来源:(1)退货质量的不确定性，(2)再制造能力的不确定性。在这种情况下，给予消费者的奖励金额是一个关键问题。为了优化整个逆向供应链逆向供应链，回收商应该考虑再制造过程的闲置或过载能力的可能性来确定奖励金额。在逆向供应链逆向供应链的研究中，退货质量服从均匀分布，再制造能力服从正态分布。为了公平地分担两个成员之间的不确定性风险，开发了一种定制的收入共享机制。研究结果表明，在再制造能力有限的情况下，所提出的收益共享契约能够在参与者之间分担风险，实现双赢。此外，所提出的方案能够实现渠道协调。
关键词：逆向供应链协调 ；收入共享；再制造能力；质量不确定性
A revenue sharing contract for reverse supply chain coordination under stochastic quality of returned products and uncertain remanufacturing capacity
Wantong Wang
The School of Economic Management，NUIST，Nanjing 210044，China
Abstract: This paper investigates a two-echelon reverse supply chain (RSC) consisting of a single remanufacturer and a single collector. The collector by offering a reward persuades consumers to take back their used products. Only items that meet the minimum quality level are accepted to be refurbished. There are two sources of uncertainties in the investigated RSC: (1) uncertainty in quality of returned products, (2) uncertainty in remanufacturing capacity. Under these circumstances, the amount of offered reward to consumers is a key problem. To optimize the whole RSC, the collector should determine the reward amount by considering the possibility of idle/overload capacity of the remanufacturing process. In the investigated RSC, the quality of returned products follows a uniform distribution and remanufacturing capacity follows a normal distribution. A customized revenue sharing mechanism is developed to share the risk of uncertainties between two members, fairly. The results indicate that, when remanufacturing capacity is limited, the suggested revenue sharing contract is able to share risks between participants and creates a win-win situation. In addition the suggested scheme is able to achieve channel coordination.
Key words：Reverse supply chain coordination ,Revenue sharing, Remanufacturing capacity Quality uncertainty
1.介绍
逆向供应链包括一组活动，这些活动接收来自最终消费者的产品寿命终止产品（EOL）并将其返还给原始制造商或回收商以便收回价值或安全处置（Pochampally等，2009；Weixin， 2005）。逆向供应链的实施具有经济，社会和环境效益（Chaudhary等，2017）。组织回收其产品的基本职责之一是建立逆向供应链。柯达，施乐， 惠普，AT＆T，IBeta;M，摩托罗拉，索尼，联想，西门子和诺基亚都是建立逆向供应链的成功组织的例子（Kahhat等，2008;Kang和Schoenung, 2005;Nnorom和Osibeta;anjo，2008年;Yu等，2010）。柯达收到零售商的一次性相机并将其进入到回收中（Zang等，2014）。当顾客购买新产品时，戴尔和Apple会回收并回收旧电脑（Govindan和 Popiuc，2014）。逆向供应链的实施在很大程度上取决于消费者是否愿意带回他们的EOL产品。通过提高环境和社会意识，消费者带回使用过的产品的意图增加（Jena和Sarmah，2015年）。EOL产品的再制造降低了对自然资源的需求和废物的产生（Qiang，2015）。因此，使用EOL产品进行翻新或回收利用不仅有助于保护环境，而且在许多情况下，比使用原材料便宜。 然而，闭环供应链内部需要一个触发器来激励消费者带回他们的EOL产品进行翻新、再制造和回收。用最简单的形式，这个触发器可以被指定为参与带回他们的EOL东西的消费者的金钱奖励。因此，通过向消费者提供奖励，他们被吸引来收回他们的EOL产品（Govindan和Popiuc，2014;Jafari，2017）。但是，确定每个退货产品的奖励金额是一个具有挑战性的问题。如果奖励金额太小，则不能吸引消费者参与，而大量奖励金额可能会降低翻新产品在生产新商品方面的成本效益。在存在各种不确定因素的情况下，这一挑战将更加复杂，例如退货产品质量的不确定性和再制造能力的不确定性，这是本研究的主要焦点。
在本文中，我们研究了一个由再制造商和回收商组成的两级逆向供应链。我们打算研究退货产品质量的不确定性和再制造能力的不确定性对逆向供应链决策和绩效的影响。在逆向供应链的研究中，回收商通过给予他们经济动力来说服消费者带回他们的EOL产品。例如，计算机和电子行业，汽车制造和家具生产等行业中有许多公司建立奖励金额，以激励消费者归还其EOL产品（Saha等，2016）。通过确定奖励量，回收商确定 EOL产品的输入量进入逆向供应链操作。在我们的模型中，假设归还的EOL产品的质量是不确定的;因此，有些产品是不可回收的并且不能进入再制造过程。回收商仅为具有最低可接受质量水平的产品支付奖励，因此，根据提供的奖励和接受质量水平，回收商的仓库中存在不确定的库存量。 另一方面，类似于（Heydari等，2018），我们假设再制造商网点的再制造能力不确定，因此如果目前没有足够的产能，则无法处理所有购买的EOL产品。超过再制造能力的EOL产品将以较低的价格在二级市场 销售。如果有足够的再制造能力，那么接收更多的二手产品对再制造商来说将更有利可图。回收商对所提供奖励金额的决定会直接影响制造商的利润。为了调整两个成员的利益，建议采用收益共享机制，该机制能够公平地分担两个成员之间两种不确定性的风险。
在本研究中，我们调查以寻找以下研究问题的答案：（1）当EOL 产品的能力和质量不确定时，诱使消费者退回EOL产品的最佳奖励是什么？（2）具有随机退货质量及再制造能力不确定的公司如何影响实现渠道协调？（3）鉴于再制造能力和退货质量的不确定性，如何为逆向供应链成员创造双赢的解决方案？为了回答这些问题，分析了所研究的逆向供应链中的三种不同的决策结构，即（1）分散的，（2）集中的，以及（3）协调的。最后，制定了收益共享合同，以实现渠道协调，并最大限度地提高逆向供应链的总利润，同时实现两个成员的双赢。
考虑到所研究的逆向供应链中的两个不确定性来源是本文与以前的文献相比的主要贡献。同时发生二维不确定性不仅会产生更现实的情况，还会导致不同的数学过程。据本作者所知，迄今尚未对逆向供应链中这两种不确定性来源的同时影响进行建模。
本文的其余部分安排如下。章节2 评论文献。模型结构，符号和假设在章节3中描述。在章节4中，制定了逆向供应链的数学模型，并在分散，集中和协调的案例中检验了决策分析。在章5节中，给出了数值例子并进行了一些灵敏度分析。最后，在章节6中，表达了对未来研究的结论和建议。
2.文献评论
如果公司使用协调机制以使每个公司的目标与SC的目标一致，那么实现最佳供应链绩效是可能的（cachon，2003;Guo等，2017; Panda等，2017;Shukla等，2016）。供应链文献中提出了各种类型的协调合同（Ali和Nakade，2016）。每家公司都根据其绩效、供应链定位和整合使用特定的协调合同（Sluis和De Giovanni，2016). Govindan等（2013）审查了协调合同文献，并提出了协调合同和模型的分类。Zhang等(2014)检查了信息不对称下闭环供应链的合同设计问题，零售商努力回收退回的产品。Mafakheri和Nasiri （2013） 使用动态系统和收益共享方案，以便在动态环境中协调逆向供应链。协调动态闭环供应链并提高顾客带回旧产品的意愿，De Giovanni等（2016）在整个供应链中实施激励策略。Hu等（2016）设计了五份合同，根据消费者的战略回收行为协调逆向供应链。这些合同包括两阶段价格合同、零售价格合同、补贴合同、成本合同和赔偿合同。Shi和Bian（2009，2011） 使用收益共享方案和数量折扣机制来协调两级闭环供应链，然后比较两个合同。供应链中的许多研究都是在确定性环境中进行的。然而，一些研究人员也考虑了他们模型的不确定性。许多以前的研究认为价格，需求和成本是其模型中重要的不确定参数（Govindan等，2015）。 Heydari等（2018） 最近提出了一个收益共享契约，以协调再制造能力不确定性下的逆向供应链。Li等（2015）考虑到再制造产量和维修产品需求的不确定性，制定了再制造和定价决策。Giri和Sharma（2016）计算了供应中断期间制造 - 再制造系统中的最佳生产数量和三个不确定性来源，包括市场需求、回收使用过产品的数量和闭环SC下的收益率。Mukhopadhyay和Ma（2009）利用混合制造或再制造系统计算公司的最优采购和生产数量，以满足产量不确定性下不确定的市场需求。 Zhao和Zhu （2017）使用收益共享合同来协调逆向供应链存在两种类型的不确定性， 包括随机再制造率和随机需求。Dutta等（2016）研究了在需求和产能不确定性下的三种方式回收和回购机制下闭环SC的优化模型。总的来说，以前的工作数量有限，考虑了多种不确定性来源。
本研究的一个关键点是在数学模型中考虑退回的EOL产品的质量; 因此，在下文中，我们将回顾关于考虑闭环和反向供应链中退货质量的研究。退货产品的质量与一种产品有很大不同（例如纸张，玻璃，电子废物）（Gomes等，2011）。强调使用过产品的回收率由两个决策变量控制，即退货的购买价格和验收质量等级（ElSaadany和Jafer，2010）。关于退货产品质量，Aras等（2004），Giri和Sharma（2015），J. Guo和Ya（2015）考虑到退货产品质量水平，对混合制造再制造系统进行了调查。VanWassenhove 和Zikopoulos（2010）调查了由一个生产中心和几个回收站点组成的逆向供应链。他们考虑了退货产品分类的名义质量标准清单。根据Zikopoulos和 Tagaras（2007）所分析的，退货产品的质量显着影响逆向供应链的效益。Niknejad和Petrovic（2014）在需求和回收产品数量不确定的情况下，为生产计划和库存控制开发了模糊混合整数规划模型。在他们的模型中，每个基于其质量水平的退货产品将被送到维修，再制造或处置路线。Zefallos等（2012）研究了在退货产品质量和数量的不确定性情况下闭环供应链的规划。Ferguson等（2009）研究了再制造商拥有质量分级系统的生产计划问题
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