基于博弈论的绿色供应链管理研究

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3.0 陈辉 2024-11-19 5 4 783.96KB 71 页 15积分
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摘 要
随着我国经济的持续高速发展，经济发展与资源环境之间的矛盾日益显著。
实施绿色供应链管理是有效解决我国当前环境危机、资源危机，实现人类社会和
生态环境和谐、有序进化的最佳途径之一，是社会可持续发展的必然选择。
本文把可持续发展的思想与绿色供应链管理相结合，以系统理论为指导，运
用可持续发展理论、演化博弈理论和合作博弈理论，系统的分析了绿色供应链管
理实施过程中政府的监管作用、绿色供应链节点企业的信任合作机制和基于改进
Shapley 值的企业收益分配方法。
本文的主要工作及研究成果如下：
1) 为探究政府管制在企业实施绿色供应链管理中的作用，在分析政府和企业
在不同策略下各自的成本和收益的基础上，运用演化博弈理论构建一个政府与核
心企业的演化博弈模型，模型分析结果显示：企业实施绿色供应链管理的成本与
收益、政府监管的有效性以及对企业不实施绿色供应链管理的惩罚力度都直接影
响系统演化的结果；政府群体和企业群体在三种情况下存在演化稳定策略；在一
定条件下，系统的演化呈现出周期性的特征。政府加大惩罚力度、提高监管效率，
企业树立绿色环保的思想、加强节点企业之间的合作与交流，是双方实现长期共
赢的唯一途径。
2) 为探究绿色供应链节点企业之间的合作关系，运用演化博弈理论构建一个
供应商与核心企业的演化博弈模型，模型分析结果显示：系统的演化呈现出“路
径依赖”的特征，系统的演化结果与合作成本和收益存在密切关系。合理分配各
节点企业的收益、正确选择合作伙伴，是节点企业建立长期友好合作关系的必然
选择。
3) 基于合作博弈理论，建立了绿色供应链节点企业收益分配的 Shapley 值法
模型，以努力程度和研发投入规模为风险因素，对上述收益分配额进行了系数修
正。
关键词：绿色供应链管理 演化博弈论 演化稳定策略 Shapley 值法
ABSTRACT
With the rapid development of China's economy, the conflict between resources
and the environment become increasingly prominent. To carry out green supply chains
management is one of the best approaches of resolving current environment and
resource crisis, the inevitable choice for sustainable development of society.
This paper tries to combine the theories of sustainable development and green
supply chains management. Under the guidance of System theory, Evolutionary Game
theory and Cooperative Game theory, this paper studies the supervision of governments
in the implementation of green supply chains management, the cooperative relations
between suppliers and core-enterprise and cooperative profit sharing mechanism in
green supply chains.
The main work and result of this work are as follows.
1) In order to investigate the supervision of governments in the implementation of
green supply chains management, this paper analyses their respective costs and benefits,
and establishes an evolutionary game model between governments and core-enterprise
based on evolutionary game theory. Game analysis shows: enterprises’ costs and
benefits to implement green supply chains management, regulatory efficiency and
punishments from governments directly affect the game results; there are three
evolutionary stable strategic in three cases. Under certain reasonable conditions,
system’s evolutionary direction presents the characteristics of periodicity. To realize
win—win strategy in the long run, governments should increase regulatory efficiency
and punishment; enterprises need to proactively implement green supply chains
management, and strengthen cooperation and exchanges with others.
2) In order to investigate the cooperation between suppliers and core-enterprise in
green supply chains, an evolutionary game model between governments and enterprises
is established based on evolutionary game theory. Game analysis shows: under certain
reasonable conditions, system’s evolutionary direction presents the characteristics of
path dependence, the costs and benefits of cooperation directly affects the game results.
Profit sharing fairly and the correct selection of partners is the only way to establish
long-term cooperative relations.
3) Based on cooperative game theory, Shapley value is applied to profit
distribution in green supply chains, improved for the scale of effort and R & D
investment as a risk factor.
Key Word: green supply chains management, evolutionary game
theory, evolutionary stable strategy, Shapley value
目 录
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪 论 ........................................................................................................................ 1
§1.1 选题目的和意义 ..................................................................................................... 1
§1.2 相关研究回顾 ......................................................................................................... 2
§1.3 研究的基本思路和内容 ......................................................................................... 4
§1.4 论文组织框架 ......................................................................................................... 5
第二章 基本概念及理论研究 .............................................................................................. 7
§2.1 绿色供应链管理的基本理论 ................................................................................. 7
§2.1.1 供应链与供应链管理的概念 ....................................................................... 7
§2.1.2 绿色供应链管理的基本概念 ..................................................................... 10
§2.1.3 绿色供应链管理的理论基础 ..................................................................... 11
§2.1.4 绿色供应链管理的内涵和内容 ................................................................. 12
§2.2 我国实施绿色供应链管理涉及的问题 ............................................................... 15
§2.3 可持续发展理论 ................................................................................................... 16
§2.4 绿色供应链管理与可持续发展的深层关系剖析 ............................................... 19
§2.5 本章小结 ............................................................................................................... 21
第三章 政府与核心企业之间的博弈分析 ........................................................................ 23
§3.1 政府与核心企业之间的博弈：一个经典博弈论视角 ....................................... 23
§3.1.1 政企博弈模型的建立与分析 ..................................................................... 23
§3.1.2 基于责任损失的政企博弈模型 ................................................................. 27
§3.2 政府与核心企业之间的博弈：一个演化博弈论的视角 ................................... 28
§3.2.1 演化博弈基本理论 ..................................................................................... 29
§3.2.2 政府与核心企业之间的演化博弈模型 .................................................... 30
§3.3 关于经典博弈模型与演化博弈模型的进一步讨论 ........................................... 35
§3.3.1 经典博弈论和演化博弈论是相互补充的 ................................................. 36
§3.3.2 责任损失机制的引入有助于企业自觉实施绿色供应链管理 ................. 36
§3.3.3 绿色供应链管理演化博弈模型的演化均衡分析 ..................................... 36
§3.4 促进企业实施绿色供应链管理的基本措施 ....................................................... 37
§3.4.1 政府部门的支持 ......................................................................................... 38
§3.4.2 企业自身的改进 ......................................................................................... 39
§3.4.3 消费者的支持 ............................................................................................. 39
§3.4.4 绿色供应链节点企业之间的协调 ............................................................. 40
§3.5 本章小结 .............................................................................................................. 40
第四章 绿色供应链节点企业的信任合作机制 ................................................................ 41
§4.1 绿色供应链节点企业的信任问题 ....................................................................... 41
§4.1.1 绿色供应链节点企业信任的特征 ............................................................. 41
§4.1.2 绿色供应链节点企业的不信任引发的问题 ............................................. 42
§4.2 绿色供应链节点企业信任合作的演化博弈模型 .............................................. 43
§4.2.1 绿色供应链节点企业的有限理性 ............................................................. 43
§4.2.2 绿色供应链节点企业合作演化博弈模型的建立和分析 ......................... 44
§4.2.3 上述模型的进一步讨论与分析 ................................................................. 49
§4.3 建立绿色供应链节点企业合作机制的措施 ....................................................... 50
§4.4 本章小结 ............................................................................................................... 51
第五章 基于 SHAPLEY 值法的绿色供应链收益分配模型 ............................................ 53
§5.1 合作博弈与 Shapley 值法模型 ............................................................................ 53
§5.1.1 合作博弈 .................................................................................................... 53
§5.1.2 Shapley 值法模型 ....................................................................................... 55
§5.2 Shapley 值法在绿色供应链收益分配中的应用 ................................................. 57
§5.2.1 绿色供应链收益分配的 Shapley 值法模型 ............................................. 58
§5.2.2 Shapley 值法的缺陷 ................................................................................... 59
§5.2.3 收益分配的系数修正法 ............................................................................ 59
§5.2.4 基于加权 Shapley 的收益分配方法 ......................................................... 60
§5.3 本章小结 .............................................................................................................. 61
第六章 总结与展望 ............................................................................................................ 63
§6.1 研究总结 ............................................................................................................... 63
§6.2 展望 ....................................................................................................................... 64
参考文献 .............................................................................................................................. 65
在读期间公开发表的论文和承担科研项目及取得成果 .................................................. 69
致 谢 .............................................................................................................................. 71
第一章 绪论
1
第一章 绪 论
§1.1 选题目的和意义
当今社会，环境已经日益成为影响和制约社会经济发展的一个关键因素。随
着经济的不断发展，人类社会的生存环境问题日趋严重。由于对环境问题的不够
重视，带来了全球变暖、臭氧层破坏、酸雨、空气污染、土地沙化等恶果。因此，
资源、环境、人口成为 21 世纪全球关注的三大热点问题，为了协调解决这三大
问题，人们提出了可持续发展战略，它将生态环境与经济发展看成是一个互为因
果的有机整体，认为经济发展要考虑到自然生态环境的长期承载能力，使环境和
资源既能满足经济发展的需要，又使其作为人类生存的要素之一而直接满足人类
长远生存的需要，从而形成了一种综合性的发展战略。
制造业作为传统工业社会的支柱产业，一方面给人类社会创造了巨大财富，
但同时也给人类赖以生存的地球环境和生态带来了严重的污染和不可逆转的负面
影响，因此，在制造业中贯彻可持续发展思想是非常重要的。于是在 20 世纪 90
年代人们提出了绿色制造的思想。绿色制造(Green Manufacturing, ECM)强调通过
各种高效、清洁的产品设计和制造方法的开发与应用来提高制造资源的利用率，
减少产品制造和使用过程汇总所产生的污染物的类型及数量。绿色制造本质上是
可持续发展战略思想在制造业中的运用。
20 世纪 90 年代以来，越来越多的企业意识到企业之间的竞争已经演变为供应
链与供应链之间的竞争。但是，在传统的供应链管理中由于企业对资源和环境的
重视不够，这不仅导致环境效益和企业经济效益的减少，同时也削弱了企业的竞
争力和战略管理能力。这时就需要在传统供应链的管理活动中考虑环境绩效和资
源优化，进而构建绿色供应链(Green supply Chain, GSC)，并实施绿色供应链管理
(Green supply-Chain Management, GSCM)。
绿色供应链管理模式集成了供应链管理思想、环境管理思想、绿色制造等多
个热点问题，具有提高资源利用率、保护环境、降低成本等多重效益，因此对于
我国企业的可持续发展具有很强的现实意义，主要体现在以下三个方面： 有利于
合理利用和配置资源，协调社会、环境、资源三者之间的关系；有利于突破“绿
色贸易壁垒”，扩大出口，增强企业的竞争力；有利于提高企业的综合效益，使企
业获得额外竞争优势。
实施绿色供应链管理是有效解决我国当前环境问题、资源危机，实现人类社
会和生态环境和谐、有序进化的最佳途径之一。实施绿色供应链管理是我国经济
基于博弈论的绿色供应链管理研究
2
走可持续发展道路的必然选择。因此，对绿色供应链体系的研究是非常必要和迫
切的。
§1.2 相关研究回顾
1．有关绿色供应链的定义和要素的研究
在供应链管理中增加环境因素的思想最早是在 20 世纪 70 年代提出的，当时
只是作为物流研究的一个次要方面提出的。大规模、有意识地研究绿色物流是在
20 世纪 90 年代初[1]。美国国家科学基金(NSF)资助 40 万美元在密歇根州立大学的
制造研究协会(MRC)进行了一项“环境负责制造(ERM)” 研究，于 1996 年提出了
绿色供应链的概念，并将绿色供应链作为一个重要的研究内容[2]。Steve Walton 等
认为绿色供应链管理就是基于集成管理的思想将供应商纳入到企业的环境战略中
[3]。M.H.Nagel 认为绿色供应链管理涉及到产品的使用、组成以及生产的全过程，
认为在原有供应链思想的基础上强调环境保护的意识，并且要求在供应链范围内
达成一种长期稳定的战略关系，同时强调技术支持在绿色供应链运营过程中的关
键性作用[4]。SeanGilber 认为绿色供应链是在节点企业建立长期合作关系、形成战
略联盟的基础上，将环境管理纳入设计、采购、生产等各个环节[5]。但斌认为绿色
供应链是基于供应链管理技术和绿色制造理论，以保护环境和提高资源利用率为
目标，在整个供应链内综合考虑资源效率和环境绩效的现代管理模式[6]。汪应洛等
基于系统理论创新性的将绿色供应链分为生产子系统、消费子系统、社会子系统
及环境子系统，并指出绿色供应链运营的目标是环境友好、福利增进和资源的优
化配置[7]。
2．有关绿色供应链运作中的决策问题研究
程飞论述了绿色供应链节点企业合作的现状、问题并提出了相应的解决方案
[8]。邓庆等建立了单一采购企业和单一供应商的博弈模型，分析了采购企业激励供
应商进行绿色生产的条件[9]。Anna Nagurney 基于博弈论的理论分析了制造商、分
销商和顾客的决策行为，利用网络模型建立了相应的多目标决策模型并给出了相
应的算法[10]。
Noci 将供应商选择工具分为 5类：绝对方法，权重方法，矩阵方法，
状况分析与层次分析法，他认为层次分析法应成为评价供应商的工具，评价时有
必要考虑供应商的环境管理战略，基于积极环境管理战略给出了定量的评价标准
[11]。王能民等给出了绿色制造模式下评价供应商的指标体系，并结合模糊决策的
方法给出了评价模型[12]。刘彬等借鉴国外文献提出了绿色采购下供应商评价指标
体系，基于调查问卷获得的数据，采用因子分析法和统计软件 SPSS 对模型进行了
统计分析并指出了模型的局限性[13]。王煦等以钢铁企业为研究对象，通过实证研
第一章 绪论
3
究提出了一个四维的绿色供应商选择指标体系[14]。
3．有关绿色供应链管理在特定产业的研究
刘利利提出了我国医药企业实施绿色供应链管理的模式及相应措施[15]。黄芸
飞分析了我国零售业构建绿色供应链的实施模式[16]。周超等研究了石油石化行业
绿色供应链管理的内涵，构建了石化行业绿色供应链管理结构模式[17]。Sonesson
基于生命周期理论，利用 MFA(material flow analysis ) 及SFA(substance flow
analysis)方法给出了牛奶供应链的环境因素与标准，建立并分析了食品生产过程与
运输系统[18]。朱庆华在调研数据的基础上对各国提高企业环境绩效和财务绩效进
行了对比和分析[19]。陈谷平基于绿色供应链管理的基本思想提出了石材企业实施
绿色供应链管理的基本策略[20]。王志英等基于系统工程和循环经济理论论述了房
地产绿色经营管理体系结构[21]。
4．有关绿色供应链管理与企业绩效的研究
朱庆华等基于创新扩散理论，利用统计分析的方法证明了领先企业、起步企
业和落后企业在绿色供应链管理的经济和环境绩效提升方面存在差异[22]。赵丽娟
等建立一个由环境影响度、能源消耗度、回收率和环境声誉构成的指标评价体系，
采用了模糊综合评判的方法进行了评价[23]。黄国青和华凤燕构建了一个由账务价
值、环境绩效、成本费用、客户服务和业务流程的绿色供应链绩效评价的指标体
系，并用模糊评价法度量了绿色供应链的整体绩效[24]。曹敏等建立一个由绿色度、
经济绩效、密切度和顾客导向评价构成的绿色供应链绩效评价体系，并利用差距
分析法对评价结果进行了分析[25]。Kristie McIntyre 定量的分析了绿色采购和企业
绩效之间的联系，结果表明：绿色采购不但可以提高环境绩效也能增加企业的商
业绩效[26]。
5．有关促进绿色供应链运作效率的研究
廖媛红等提出一个由绿色供应链的采购、制造、支付和回收环节构成的绿色
供应链运作模型[27]。孙兴林等从观念、价格、技术和制度等方面分析了绿色供应
链管理实施过程中的阻碍因素，指出绿色制造技术联盟是促进绿色制造的有效途
径[28]。Jeremy Hall 在案例研究的基础上指出供应商的核心领导者在供应链渠道中
占有支配地位有助于绿色供应链的运作[29]。Richard 提出了改善绿色供应链运作与
环境相容的三个途径：供应商评价、合作战略和精益供应链[30]。朱庆华借鉴国外
文献、基于调查问卷获得的数据采用统计方法分析了绿色供应链管理的动力/压力
影响模型[31]。Steve Lippman 指出最高领导层的参与、多功能团队的集成、有效的
交流与合作是成功实施环境意识供应链的关键性因素[32]。
6．有关逆向物流与绿色采购的研究。
摘要：

摘要随着我国经济的持续高速发展，经济发展与资源环境之间的矛盾日益显著。实施绿色供应链管理是有效解决我国当前环境危机、资源危机，实现人类社会和生态环境和谐、有序进化的最佳途径之一，是社会可持续发展的必然选择。本文把可持续发展的思想与绿色供应链管理相结合，以系统理论为指导，运用可持续发展理论、演化博弈理论和合作博弈理论，系统的分析了绿色供应链管理实施过程中政府的监管作用、绿色供应链节点企业的信任合作机制和基于改进Shapley值的企业收益分配方法。本文的主要工作及研究成果如下：1)为探究政府管制在企业实施绿色供应链管理中的作用，在分析政府和企业在不同策略下各自的成本和收益的基础上，运用演化博弈理论...

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