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1 介绍
供应链研究的最新发展集中在对正向和反向活动和流动的适当管理上。Guide和Van Wassenhove(2002)认为除了专门管理以增加销售为目标的正向流动以外，供应链还将其注意力延伸到逆向流动，通过逆向物流管理来提高经济效益。Guide和van Wassenhove(2009) Fleischmann(2001)等认为以及逆向活动包括实施非典型管理实践，如产品采购、逆向物流、使用点和处理点、测试、分拣、翻新、修复、回收、再营销和再销售。这些活动的管理需要足够的生产工厂和物流网络、适当的产品设计和工程、适当的采购和质量控制，适当的营销/销售/分销和售后服务活动。通过这些举措，供应链采取了闭环供应链(CLSC)的形式，因为Guide和Van Wassenhove(2002)认为它由传统的原材料、货物和信息流以及过去销售产品的反向流动组成。
CLSC中的公司应该实施大量的管理实践，以优化再制造活动的管理，从而提供真正高的经济回报。例如，Lund(1996)发现美国国内钢铁行业的再制造部门年销售额超过530亿美元。Seitz 和Peatte(2004)指出美国人每年大约购买6000万辆再造汽车产品，而Schultmanneta等(2003)发现全球大约销售5亿辆启动电池和大型蓄电池，总销售额约为1600万到1700万美元。Parker和Butlen(2007)研究发现再制造也是英国经济的一个重要组成部分，估计价值为50亿英镑，代表全英国节省27万吨原材料和80万吨二氧化碳。鉴于堆填区能力的耗竭，减少废物已成为许多工业和国家的主要关切。除了禁止垃圾填埋场和增加垃圾处理费外，生产商还受到了更多限制。例如，Guide和Van Wassenhove(2001)提到欧盟立法要求轮胎制造商为他们出售的每一个新轮胎安排回收一个旧轮胎。在荷兰和台湾，立法规定了许多产品的回收义务，包括汽车；Fleischman等(2002)指出德国的环境法规和增加的处理成本要求钢铁行业每生产1吨钢铁就要回收0.5吨副产品。
因此，制造商开始真正关注与再制造相关的管理挑战(例如收集、获取、分类等)。然而，Guide 和van Wassenhove(2009)发现实现高回报率(被认为是过去销售的产品返回再制造的比例)不仅使制造商面临法律强加的收回义务，而且还使他们获得返回所实现的剩余价值。制造商关闭这个循环的核心经济动机是由于在新产品的生产中使用回收品而不是原材料而节省的成本。Guide(2000)指出回报计算的是制造商试图获取的残值，而残值根据行业而异。例如，汽车引擎可以节省40%的成本。柯达，节省40-60%的生产成本，因为它的制造商通过返回相机而不是使用原材料。Fleischmann等(2002)报告称，IBM的再制造成本比购买新部件的成本低得多，有时甚至低80%。Savaskan(2004)报告称施乐通过回收产品的零部件和材料，节省了40%-65%的制造成本。再生粉盒的成本比非再生粉盒低30- 60%。Stopwaste网站数据显示TriNet一直在购买再生的墨盒，在五年内节省了新墨盒价格的25 - 60%。Interface公司是全球最大的商用地毯供应商。Agrawal和Tokay(2010)指出为了提高效率，公司决定租地毯而不是卖地毯；对到期产品的所有权给了Interface动机，以关闭循环并恢复这些产品的剩余价值。
De Giovanni(2015)认为有趣的是，制造商有最高的经济利益来关闭这个循环，并通过回报的剩余价值来贡献他们的利润。零售商、分销商和所有参与前向活动的其他公司没有明确的经营和经济理由直接参与后向活动的管理。他们参与CLSC的动机依赖于绿色产品和公司的环境承诺对消费者的影响，消费者越来越关心环境。消费者倾向于购买环保产品(绿色产品)，因此企业需要将“消费者环境意识”的概念融入到企业经营中；国际可持续发展研究所(ISD)将后者定义为消费者通过其购买行为所产生的环境后果而形成的态度。企业需要通过传播和收集有关环境问题的信息，就环境问题对消费者进行教育，目的是改变消费者对绿色产品的购买和偏好。综上所述，虽然所有的CLSC成员都指导消费者并引导他们的偏好去增加销售(营销动机)，但是只有制造商受益于退货的剩余价值和节省成本(运营动机)。De Giovanni(2015)认为这种情况导致企业为了结束这个循环而产生了不一致的利益。
为了协调企业的动机，我们描述了一些激励机制，并检查它们是否会导致CLSC协调。Cachon(2003)认为后者的目的是实施一种机制(如合同)，导致双赢的局面，并最终提高利润。然而，Pasternack(2002)认为激励机制寻求通过增加整个渠道的经济效益来指导接收者的策略，而不是仅仅最大化单一的收益函数。因此，我们开始考虑一个两级CLSC，并将其建模为一个单一的制造商—零售商二元产品再制造，制造商(他)是领导者，零售商(她)是追随者。根据前面的观察，我们考虑一个基准的CLSC格式，其中制造商最优地设置批发和绿色努力策略，而零售商最优地确定零售价格和绿色广告努力。从这个以利益不一致为特征的基准结构开始，我们考虑两个CLSC设置，其中制造商将激励传递给零售商，以调整动机和协调链。这种激励的形式是制造商利润的一部分，这也解释了落后活动的奖励。激励是通过利润分享合同设计的，制造商可以对其金额有充分的了解(分享参数信息对称的激励)，也可以在博弈过程中决定(分享参数信息不对称的激励)。在前一种情况下，共享参数是由性质决定的(例如行业协议)，因此我们将其称为外生激励；在后一种情况下，共享参数由制造商最优决定，因此我们将其称为内生激励。因为制造商是连锁店的领导者，它可以决定零售商是否应该提前知道份额。这些信息极大地影响了零售商的价格和绿色广告的效果。当激励在共享参数上存在信息不对称时，制造商最优地设置了要转移的利润份额，因此零售商在不知道要接收的金额的情况下决定其策略。当激励以共享参数的对称信息为特征时，所有企业在博弈开始前就已经知道了份额，因此零售商在充分了解激励信息的情况下决定策略。我们将基准博弈和激励博弈的结果进行对比和比较，以解决以下研究问题:
1.通过内源性和外源性激励来关闭循环的动机如何调整参与者的策略和利润?
2.通过内源性和外源性激励来关闭循环的动机的一致性是否会导致CLSC的协调?
3.内源性和外源性激励在环境上是否可持续协调机制?
4.运营和物流效率对参与者偏好的影响是什么?
本文建立了一个微分对策模型，因为返回过程和闭环过程都是动态的。Araset(2004)和Savaskan(2004)等人以前对CLSC的研究主要集中在静态，Atasu 和Cetinkaya(2006)、Majumder 和 Groenevelt(2001) 、Ferrer 和Swaminathan(2006)以及De Giovanni 和Zaccour对CLSC(2014)的研究主要集中在两段博弈。因此，动态环境的研究需要进一步发展。Savaskan 等(2004)邀请研究人员对CLSC进行动态研究，因为动态收益率的影响会改变企业的战略和渠道的结果。此外，我们将退货率建模为消费者环境意识的函数，它本身是动态的，因为过去销售的产品只有在未来才会进入退货过程。最后，消费者的环境意识是一种绿色消费者的状态，是随着时间的积累而形成的，因此使用动态建模似乎比静态建模更合适。
本研究的一些关键发现证明了CLSC的实现内源性激励使得企业的利润和环境绩效表现不佳。分析表明，制造商在绿色努力上的投入较少，因为转移的激励使制造商的可用经济资源较少；而零售商在绿色广告上的投入较少，因为制造商对其利润有控制。这意味着消费者的环保意识和利润会下降。相反，外生激励对零售商总是有益的，因为零售商事先知道自己将获得的金额，而制造商则失去了对连锁店的一些控制。在他看来，当共享参数为中值时，制造商通过外生激励在经济上更富裕:如果份额过低，则闭合回路的动机可能略微趋同，而高份额则使激励趋同在经济上略微可行。最后，当制造商能够设定足够低的股份时，他更喜欢内源性激励而不是外源性激励。在她这方面，当激励是外生的，由于制造商对供应链施加的权力较低，并且批发价格和共享参数都有充分的知识，所以零售商总是通过协调来获得经济上的优势。在激励方案的比较中，当外生份额过低时，零售商更倾向于内源性激励。制造商和零售商都可以通过采用外生激励来增加退货的剩余价值和物流成本来提高利润。增加再制造成本会对激励产生负面影响，从而降低了调整企业动机以关闭循环的便利性。
论文组织如下。第二部分回顾了关于CLSC激励机制的文献；第3节给出了模型和场景，第4节描述了各种均衡。第5节比较了不同场景下参与者的策略和季后赛，并突出了论文的贡献。第6节提出了一些管理见解，第7节讨论了环境绩效对协调成功的影响。第8节总结了研究结果，并提出了一些未来的扩展。
2 文献综述
本研究的主要重点是确定一个激励机制，使一个CLSC在封闭的循环中协调企业的利益。激励机制被认为是遵循Corbett 和Savaskan(2003)在设计激励机制时的建议，即“....试图使各方内部化所有与他们的决策相关的成本和收益....”。本研究中的激励机制旨在通过使所有企业对其环境战略的运营和营销影响负责，从而调整企业的积极性。Souza(2013) 、Corbet 和Savaskan(2003)、 Toptal和Cetinkaya(2015)认为各种动机驱动着CLSC的利益，例如定价、竞争、流程改进、能力规划、设置和库存控制。在本研究中，激励以利润分享契约(PSC)的形式出现，这是由Cachon(2003)、Cachon和Lariviere(2005)提出的传统收益分享契约(RSC)的特殊情况。与Gerchak和Wang(2004)提出的RSC上游下游公司每股转让一个公司减少双重边缘化效应相反，De Giovanni(2014)认为转移发生的PSC建立下游的连锁影响和推动下游企业的策略。利润的份额代表了将公司的利益置于一个CLSC之上的激励机制，而大多数研究主要模拟了按回报计算的激励机制。由于我们使用的是动态博弈框架，PSC比RSC更能有效地协调供应链，因为激励取决于消费者的环境意识，因此也考虑了动态因素。相反，基于收入的激励忽视了动态博弈的核心部分，从而质疑了研究动态环境的需要。
De Giovanni和Zaccour(2014)建立了一个两阶段的博弈模型，在这个博弈中，顾客在第一个阶段购买了商品，然后根据退货率在第二个阶段退货。该激励采用按回报激励的形式，因此收集器收到每个产品返回的固定金额。Savaskan等 (2004)建立了一个激励模型，在这个模型中，制造商将每返回一个产品的价格转移给收集器。他们表明，通过对零售商的激励来关闭循环，在经济上总是比将激励转移给第三方更好，因为这种激励会导致更低的价格和双重边缘化，以及更高的销售额。Savaskan 和Van Wassenhove(2006)表明，即使在存在竞争零售商的情况下，同样的机制也是成功的，在这种情况下，竞争会放大对定价的单次回报激励的积极影响和双重边缘化效应。Corbett 和DeCroix(2001)以共享储蓄机制的形式展示了激励的好处和陷阱，以使联合利润最大化和材料消耗最小化的目标保持一致。De Giovanni (2014)通过收入共享机制和显示所需的讨价还价成本定义一个可接受的协议各方之间以及监管和执法成本，以确保各方遵守协议的条款明显降低激励的能力使公司的利益CLSC合作。
这些论文都有一个共同的假设：所有公司都有关于激励的完整信息，这些信息在博弈开始前就已经确定了。获得激励的采集者也考虑了激励的幅值，从而最优地确定了采集者的策略。本研究以另一组论文为研究对象，这些论文假设企业之间存在信息不对称现象，但同时又描述了几种激励形式的特征。因此，收集者知道将提供一个激励，但其数额并不预先知道。文献中提出了一些关于激励的非对称信息模型的论文。Ferguson 和Tokay(2006)建立了一个内生激励模型，该模型采用目标回扣的形式来增加零售商在绿色活动计划和逆向物流方面的投资意愿。Guide 等(2003)对内源性收购价格的情况进行了建模：决策者必须根据不同回报的质量来决定收购价格的组合，以使其利润最大化。类似地，Ray等(2005)使用以折价回扣形式的内生价格机制来驱动消费者的回购意愿。DeGiovanni 和Zaccour(2013)的研究表明，一些绿色活动项目的内生支持往往会导致协调。Bakal 和Akcali(2006) 比较了内生和外生单位收购价格的案例，证明了这两种政策导致了实质上不同的经营绩效和生产能力设置。
以强调信息结构的重要性为目的，我们描述两个激励方案通过的PSC分享部分可以是外源性(在博弈开始前信息对所有渠道成员是完全可见的和可用的)或内源性(合同内容中没有相关信息，企业会在整个博弈过程中对其进行优化设置)。这样的争论不仅存在于CLSC文献中，在供应链管理研究中也有涉及。许多论文主要关注外生利润分享部分。Cachon(2003)、Cachon和Lariviere(2005)强调了当共享参数固定时，RSC在批发价合同上的功能。Qin 和Yang(2008)、Linh 和Hong(2009)允许玩家在博弈开始前决定收益分成比例和价格，因此这两项内容都是合同内容的一部分。在几个例子中，RSC与外生收入共享分配的应用已经发展起来，例如: De Giovanni(2014)、El Ouardighi 和Kogan(2013)提出的供应质量管理;De Giovanni(2014) 、De Giovanni和Zaccour(2013)提出的绿色分销渠道；El Ouardighi等(2008)提出的具有营销和运营接口的供应链；Gangshu(2010)提出的分销渠道结构；Gi
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