再制造下基于努力程度的产品租赁服务系统收益共享契约研究-刘宇熹.pdf

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1、v0132No1管 理 工 程 学 报Jonmal of Industrial EngineeringEngineering Management 20 1 8年第1期再制造下基于努力程度的产品租赁服务系统收益共享契约研究刘宇熹1，谢家平2，葛夫财2(1上海理工大学管理学院，上海200093：2上海财经大学国际工商管理学院，上海200433)摘要：21世纪，制造企业为了实现可持续发展，其产品价值与服务增值并重融合，后市场服务的作用越来越明显。本文针对一个由再制造企业和产品用户组成的产品租赁服务系统。租赁期间企业向用户提供包括产品维护升级、零部件更换以及对回收零部件和产品进行再制造等后市场服务，

2、并依据服务内容收费及承担服务成本，用户在租赁期结束后返还产品。模型假设服务需求内生于博弈双方付出的努力程度，努力程度引致服务节约的同时，将产品回收再制造成本节约的价值(即环境效益)在系统内部进行分享，构建产品租赁服务系统收益共享契约优化模型，探讨努力程度、分享比例、博弈各方收益以及渠道总收益之间的作用机理。研究结果表明当服务价格小于两倍的服务成本且环境效益的分享对博弈双方努力程度激励存在上限时，环境效益共享契约可以使渠道总收益达到最优。在此条件下，再制造企业的收益也会随着其努力程度的提高而增加，但博弈一方的努力会随着另一方努力程度的增加而降低。此外，再制造企业的努力程度与服务成本正相关，而产品

3、用户则相反。关键词：再制造：努力程度：环境效益；产品租赁；收益共享：中图分类号：F273 文献标识码：A 文章编号：10046062(2018)010033008DOI：10135878cnkijieem2018010040引言20世纪90年代以来，全球资源和环境问题日益严重，经济增长与资源短缺、环境污染之间的矛盾日益突出。为了经济的可持续发展，各国立法规定企业的产品回收责任。如美国在20世纪90年代就对旧家电处理制定强制性条例；日本2001年实施家用电器再生利用法；欧盟2000和2002年分别颁布报废汽车的规定和报废电气电子设备的规定：我国政府2004年制定废旧家电回收处理管理条例，2008

4、年制定汽车零部件再制造试点管理办法，并通过了循环经济促进法。从企业角度来看，随着廉价资源越来越难获取，技术更新又导致产品老化、淘汰越来越频繁，应对策略就是采取基于零件更新更换的再制造服务n】，对废旧产品进行回收再制造，逐渐成为企业既满足市场需求又降低生产成本的可行之路。再制造是指对企业回收的产品及零部件进行专业化修复、翻新或升级改造，使其恢复到等同于新品或者类似于新品的高级工业制造过程。再制造通过高级形式的循环利用直接实现资源的节约减量化，使企业有效利用废旧产品中隐含的资源，缓解资源消耗与产品生产需求之问的矛盾，并大幅降低报废产品对环境的负面影响。然而，除了再制造过程的技术难点和再制造产品的市

5、场接受程度之外，企业面临的一个直接困难就是旧品回收问题，再制造供给的旧品回收不足则难以形成再制造生产的规模效应【2】；而且旧品返回的时间、数量、质量等也存在较大不确定性pJ。在传统销售模式下，拥有产权的用户并不一定会主动返回产品，需要回收的经济补偿4】。例如康明斯发动机公司在用户购买新品时返回旧品就会得到一定的折扣补贴【5】，以旧换新的产品回收策略有利于企j【匕更好地掌控返回产品的逆向流程【6】。劳斯莱斯公司将飞机引擎卖给航空公司后，再提供维护保养和回收再制造服务”，类似的大企业还有卡特彼勒、GE、IBM、西门子、飞利浦等瞪J。实践中，企业依靠销售后的旧件回收契约来控制产品回收数量和质量时，很

6、难满足再制造生产的规模化需要，其经营的均衡性难以实现。因此，为了有效益和效率地回收旧件，需要变革传统单纯的产品销售模式，更多地聚焦于后市场服务阶段，将服务与产品回收再制造融合，进而改变企业的运营模式及重构价值增值环节。在商业环境巨变的低碳经济时代，制造企业必须利用自身完整的产品制造体系衍生出不同程度的产品服务组合，以再制造下的产品服务商业模式创新获取市场竞争优势，掌控产品全价值链控制权来实现收入和利润的增长。具体就是通过产品服务增值来拓展产品实体出售的盈利，提供整合产品后市场服务(产品交付之后的运行、维护、升级服务)的盈利模式，即形成产品服务系统(Product Service System，

7、PSSI圳)，而不仅仅只注重传统的产品实体生产和销售的前市场服务。其核心思想是制造企业向客户提供产品功能而非产品实体，进而满足市场需求，实现价值链延伸1 01。这种新的商业模式能够改善制造企业在价值链中的地位，创造出高利润率的产品和独无二的客户服务关系，使竞争对手很难模仿和介入。其中，保留产品所有权的产品服务模式，如产品租赁【l，可收藕13期：2014-0624 修回日期：20161028基金项目：国家自然科学基金资助项目(71272015)；国家社会科学基金重大课题(15ZDBl6I)；上海市人学生创新创、【k项I_|(SH2017058)作者简介：刘宇熹(1977一)，男，辽宁阜新人；讲师

8、；研究方向为闭环供应链管理。一33万方数据刘宇熹等：再制造下基于努力程度的产品租赁服务系统收益共享契约研究以帮助再制造企业更好地管理回收产品流。在企业保留产品所有权、租赁期限确定等限定下，企业由于拥有较高的客户粘度而形成市场份额优势，同时也获得可控制数量和质量的再制造旧品，例如卡特彼勒公司全球销售额的60以上是基于租赁的产品服务方式实现的。虽然再制造与产品租赁服务具有较高的产业互补性，但两者的整合运营却对企业和用户都提出了更高的要求。再制造下的产品租赁服务不仅依赖于企业的再制造技术水平，还必须考虑用户的体验与对企业服务配合的影响程度，因为用户效用满足是产品服务的核心与终极目的，用户的努力与企业

9、的努力水平都将影响租赁期间的服务效率和质量，进而影响退租产品的使用寿命和再制造成本。企业和用户在涵盖后市场阶段的合作过程中，其收益分配协调机制的复杂程度和影响因素大大增加，本文的价值在于将企业和用户双方的努力水平引入模型，认为努力程度的不同会影响到各自收益和系统的环境效益，而努力水平又受到分享比例的影响。Gaynor和Gertler12J较早在收益共享契约框架下分析参与者努力水平的变化，认为由于风险的降低，收益分享机制实际上降低了参与者努力付出的意愿，但仅仅考虑了单方的努力程度。Cachon和L撕viere【13研究在单一供应商和单一零售商组成的两级供应链中，零售商的期望收益与其销售努力有关，

10、而供应商只能决定产品批发价格和收益分享的比例，结论是收益共享契约不能在基于零售商努力的需求增长型供应链中实现协调。随后，He et a114J指出在基于零售商单方销售努力和市场价格敏感的随机需求供应链下，传统的收益共享契约并不适用，只有配以适当产品返回策略的销售折扣与惩罚契约才能实现供应链随机需求的协调。Kuntert”】研究在传统正向供应链中，渠道的协调需要同时考虑成本和收益的共享，制造商品牌建设的努力和零售商推广产品的努力对于市场绩效同样重要，并用两阶段动态博弈模型研究成本分担、收益共享与努力付出之间的定量关系。胡本勇和王性玉116在考虑销售商单方努力因素的供应链中，假定销售商的销售努力成

11、本由供应商分担，其销售收益双方共享，同时确定最优的共享系数与分担比例。庞庆华等【1 7】则认为零售商增加广告、雇佣更多销售人员的所谓“努力成本”由零售商单独承担，在制造商、分销商和零售商组成的三级供应链中研究引入了回馈与惩罚机制的收益共享契约及其相应的管理策略，但也是仅考虑零售商单方的努力行为。代建生和孟卫东博】则提出传统研究中假设决策者完全理性是不合适的，人类行为表明决策者都具有一定程度的风险偏好或者风险规避，因此论文分析销售商风险规避的情况下，其单方的促销努力造成供应链收益分享和成本分担的最优契约设置。类似地，禹海波【19】也在考虑风险规避、缺货惩罚、随机市场需求依赖于销售努力等条件下，基

12、于零售商的立场分析面对不同需求类型市场环境时零售商的最优订货量、最优销售努力水平以及最优利润等决策问题。从上述分析可知，目前大部分研究都集中在正向供应链零售商或者销售商单方的促销努力对于系统协调的影响，而建立模型分析双重努力因素对于供应链契约协调及分成比例影响的文献较少见。与本文最为接近的文献15虽然也引入了博弈双方的努力水平作为模型参数，但与本文存在以下不同：(1)Kunter”J分析的依然是传统供34应链中制造商和零售商的协调机制，本文则将模型分析的焦点放在后市场服务阶段，重点分析租赁企业和产品用户作为博弈主体的动态合作过程，因为随着产品技术的发展和消费的累积，环境的负面效应已经集中到了后

13、市场阶段的升级维护和回收再制造等环节，在服务情境下经济效益与环境效益双重目标的实现必须要分析用户的地位和影响作用；(2)KunterI”论文模型追求产品市场绩效最优的经济目标，本文模型关注用户使用阶段和废旧产品处置的环境效益，形成闭环效果；(3)Kunter【”的思路是采用斯塔克博格动态博弈分两阶段优化制造商和零售商之间成本分担和利润分享参数。而本文假设双重努力因素既会造成后市场服务量的节约，也会造成环境效益的增加，为了突出环境价值分享机制并没有对节约的服务成本进行分担，同时忽略了博弈双方的努力成本。本文研究一个由再制造企业和产品用户组成的产品租赁服务系统，企业在租赁期间为用户包括产品维护升级

14、、零部件更换以及对回收零部件和产品进行再制造等后市场服务，企业收取租金之外的服务费用并承担相应的服务成本，用户在租赁期结束后返还产品。模型考虑在单周期内当服务需求内生于博弈双方付出的努力程度，努力程度引致服务需求节约的同时，将产品回收再制造成本节约的价值(即环境效益)在系统内部进行分享，探讨努力程度、分享比例、博弈各方收益以及渠道总收益之间的作用机理。研究结果表明当服务价格小于两倍的服务成本且环境效益的分享对博弈双方努力程度激励存在上限时，环境效益共享契约可以使渠道总收益达到最优，在此条件下，再制造企业的收益也会随着其努力程度的提高而增加，但博弈一方的努力会随着另一方努力程度的增加而降低。此外

15、，再制造企业的努力程度与服务成本正相关，而产品用户则相反。本文的后续内容安排如下：第1节给出了产品租赁下的环境效益共享模型问题的描述与假设，并引入基于努力程度的产品租赁服务节约收益函数；第2节对产品租赁下的环境效益共享模型进行分析，并得到契约协调的相关性质；第3节给出了数值算例仿真和相应的管理启示；最后第4节进行了总结。1产品租赁下的环境效益共享模型11模型假设与符号说明考虑单期决策模型。企业m出租二手产品或者是新产品给用户U使用，并在租赁存续期间通过再制造技术为用户更新零部件及进行产品维护，对回收零部件和产品进行再制造等后市场服务，C为企业租赁期间提供服务的单位成本，P为企业收取的服务价格，

16、R表示产品用户在租赁期间的总效用。租赁过程实质上是一个企业和用户合作的过程，需要产品用户和企业的合作努力以实现系统潜在的经济价值和环境价值，企业提供服务的努力和产品用户使用维护产品的努力都会影响到租赁期问的服务数量和质量，进而影响到退租产品的质量和使用寿命，从而对企业的再制造成本和环境效益产生间接影响。因此，引入em表示企业为实现对用户的优质服务所付出的努力程度，并假设0e。1；引入et】表示用户对产品精心使用所付出的努力程度，并假设0eu1。如图1所示。万方数据管 理 工程学报 2018年第l期图1再制造下的产品租赁服务系统模型在此基础上定义q(e。eII)表示服务数量，它是企业和用户努力程

17、度的凸函数，随着双方努力配合程度的增大而降低，并将服务需求q归一化表示为0，l】区间内。q(0，0)：l表示企业和用户都不付出努力时的最大服务量。同时，制造企业的努力程度和客户的努力程度彼此之间具有正的影响。v(e。el|)表示租赁结束后的产品回收价值，可以理解为再制品与新产品在单位生产成本上的差异，在本模型中就代表了环境效益。它是企业和用户努力程度的凹函数，随着双方努力程度的增加而增加，即企业与客户努力配合越好，产品回收的价值越高，回收的质量越好，产品再制造的成本越低，环境效益就越大。为了激励企业和用户在租赁期间的努力配合程度，充分实现环境绩效，企业将产品回收价值v分享，引入西表示对于产品回

18、收价值的分享比例。即企业只保留西v部分的环境价值，而将(1一曲)v部分转移给租赁产品的用户。12产品租赁服务节约收益函数用。和。分别表示制造企业和产品用户的收益函数。在此情形下，制造企业的收益函数为：疗。(em，eu)=(pc)q(ern，气)+妒V(，巳)+c(1一q(，eu)其中c(1q)表示由于双方的努力配合而节省下来的服务成本，咖v(，eu)则表示企业分享产品回收价值后剩余的部分。现实中这类做法较为普遍，例如很多企业在用户返回使用淘汰的产品都给予一定的物质奖励或者在下一次购物时享有一定的优惠，这些方式本质上就是让用户能够分享环境友好所带来的“红利”，从而刺激用户的绿色环保意识，也能够提

19、高服务的质量和效果，促进服务节约。产品用户的收益函数为：兀。【，巳)=Rpq(e=，气)+(1一)V(，巳)其中(1一巾)17(e。，)则表示产品用户得到来自于企业的产品回收价值转移部分。渠道总收益为两者之和，即：7rT(巳，e。)=R一2cq(e,，eu)+V(em，气)+C可见在上述收益函数中，企业和用户的努力程度都作为决策变量，即双方的努力程度会影响企业和用户的收益，进而对整个渠道的收益产生作用。但产品回收价值的分享比例由同样也会对收益产生影响，这是因为分享的比例会影响到双方的努力付出，双方的努力又会影响收益，这也是收益共享契约必须要解决的关键合同参数。下面就针对努力程度、分享比例对上述

20、模型进行分析。2产品租赁下的环境效益共事模型分析21产品租赁服务节约收益的分享比倒下面引理1给出由于双重努力引致的环境价值分享对产品租赁服务的实施主体和接受主体各自不同的作用效果，为在激励机制中实现激励相容指明契约参数的配置方向。引理1：对于产品回收再制造成本节约价值的分享比例妒，再制造企业的努力程度随着毋的增加而提高，产品用户的努力程度随着咖的增加而降低。证明：由害三：旦o，故。对(em,妒)是超模的 沈。d9Oem20211221，再制造企业的努力程度(咖)随着的增加而提高，即有竖0。de同理，由害等：一昙o，故对(气，9)是子模的， oe一审oeH产品用户的努力程度巳(妒)随着的增加而降

21、低，即有堕0。d6注1引理l表明产品用户对租赁产品精心使用、积极保养，减少租赁企业不必要的服务，从而延长产品使用寿命和质量时，理应得到价值回报，但这种分享过大则会降低用户付出努力的动力，印证了文献12113的类似结论。另一方面，再制造下的租赁企业由于转移了部分环境价值，而必须额外付出努力才能弥补，因此会随着分享比例的加大而愈加努力。下面定理1给出考虑服务成本、忽略努力成本时，环境效益分享契约中服务价格和分享比例的具体要求，此时环境共享契约可以实现渠道总收益的最大，并且优于收益不分享的情形。定理1：若服务价格P介于0，2c1X间且分享比例巾对再制造企业和产品用户努力程度的激励作用存在上限时，环境

22、效益共享契约可以达到渠道总收益的最大值并且优于无收益共享契约情形。证明：由渠道总收益的公式对中求导得到垫：f2c鱼+旦1监+f-2c堕+鱼1监(1)d咖 Ia aPm J d咖 ae a巳d咖另一方面，分别对再制造企业和产品用户的收益函数对各自努力程度求一阶导数得到孚=(p_2c)要+咖要 (2)粤：一p粤+(1一)芸 (3)Ue Ueu Ue”根据(2)(3)的FOC条件化简代入(1)得到等2毒+(1刊毒，-蛾d+I(p也爱+毒专c4，进一步对(4)求二阶导得到争=叫薏2 l鬻j2+瓦aq可d2e=+(训c毒(等2+瓦c万d2e,】+(p也)c鼍2 l茜j2+毒害，州詈(等2+毒等，万方数据

23、刘字熹等：再制造下基于努力程度的产品租赁服务系统收益共享契约研究由q(em，eu)是努力程度的凸函数可知；手0；由v(e。，eII)是努力程度的凹函数可知0。综合引理I，当0P s 2cae且等导0(i：m，“)时，孚0。即服务价格小于两倍的d9。 d驴。服务成本且对于回收产品价值的分享比例对于企业和用户努力程度的激励效果存在上限时，环境效益共享契约可以使渠道总收益达到最大值，并且优于无收益共享契约的情形(相当于西=0)。这里的服务价格可以在区间0，2c】内取值，也就是说服务价格可以小于服务成本c，这与传统的收益共享契约是一致的【13】。传统收益共享契约就是制造商为了激励零售商，以较低的批发价

24、格(甚至低于边际成本)将产品批发给零售商，而零售商将实际的销售收益按照预定比例返还给制造商的激励机制。注2定理l解释了收益共享契约对于渠道总收益的影响，而定理2则说明在服务价格小于2倍的服务成本条件下，企业和产品用户各自的收益与其努力因素的变化情况。定理2：在收益共享契约下，当0P2c时，再制造企业的收益随着其努力程度的提高而增加；而产品用户的收益则随着其努力程度的提高而持续增加，直至出现极大值。证明：当0P2c时，由再制造企业的收益函数对其努力程度求导得到晏：(p一2c)墨+当0，再制造企tTem Oem Cem业的收益随着努力程度的提高而增加。又等_(p地)嚣+筹0丌。存在极大值。由产品用

25、户的收益函数对其努力程度求一阶导数，得到粤：一p墨+(1一妒)兰0，即存在收益共享契约时，产oeu 0eu Geu品用户的收益随着其努力程度的提高而持续增加。由产品用r32,n-户的收益函数对其努力程度求二阶偏导数得到鲁=蟛：一p翌+(1一妒)筹o，函数R存在极大值。0 eu “注3定理2意味着只要服务价格合理，再制造企业和产品用户就越有动力去增大努力程度，以此来增加各自的收益，从实现激励相容。说明在收益共享机制下，信任是彼此合作的基础，而过高的服务价格必然会损害博弈各方持续合作的积极性，企业会由于较高价格产生的暴利而丧失提高服务质量、改进服务流程的动力，产品用户也会由于支付了较高的服务溢价而

26、失去参与热情，而将所有问题推向企业一方。22产品租赁服务努力水平的相互关系再制造企业和产品用户的努力显然是环境效益收益共享契约得以实现的基本保障，他们彼此的努力程度在契约框架是相关的，下面引理2讨论了这种相关关系。引理2：对于一个环境效益共享合同，在0P2c范一36一围内，双方在追求最优收益过程中，博弈一方的努力会随看另一方努力程度的增加而降低。证明：。和T【。的二阶交叉偏导数分别为袅如-2c1鱼Oe。Oe+妒去 (6)生：一p盟+(1一)旦(7)由q(em，eu)是努力程度的凸函数可知竺墼；型o，dBVi，Jm，”j且iJ 即企业与用户之间的努力程度对于q是超模的，就是说双方的努力程度对于减

27、少服务数量具有互补性，双方努力配合降低服务次数，一方努力程度的提高会让另一方的努力更有成效。同理，可知v(e。eu)对于努力程度是子模的，双方努力程度对于产品回收价值的贡献存在上限。因此，当0P2c时，(6)和(7)都小于零，即双方的收益对于努力程度是子模的。在实现最优收益过程中，博弈一方的努力程度会随着另一方努力程度的增加而降低，即坠0。0eu注4引理2表明在企业和用户的合作过程中，当提升努力程度能够带来各自收益增加的时候，博弈参与者一方提高努力水平就会降低另一方提高努力水平的动力。这是因为博弈参与者一方提高努力水平虽然使得另一方的努力成果更加显著，但也会产生所谓“free rider”的现

28、象，即由于对方的努力增加使得自身努力成果变大的同时可以减少投入从而获得更大的收益。定理3：对服务成本C，再制造企业的努力程度随着C的增加而增加；产品用户的努力程度随着C的增加而降低。证明：由善：一2粤0，再制造企业的努力程度OcOe。 oemem(C)随着c的增加而增加。由引理2可知，当0时，oe。产品用户的努力程度气(c)随着C的增加而降低。注5定理3进一步分析了企业和产品用户的努力程度与服务成本之间的变动关系。表明在环境效益共享契约中，当再制造企业提供服务的单位成本增加时，企业必须提升服务质量、扩大服务内容才能赢!导用户的合作，从而产生更高的服务节约和环境价值盈余，因此其努力水平必然随着成

29、本的增加而增加。另一方面，产品用户并没有承担服务成本增大的风险，反而由于企业的努力水平增大而愈加放大了自身努力的成效，产品用户提高努力的动力却降低了，类似智猪博弈中的“小猪”，产品用户不必为成本提高而担忧了。3数值算例和管理启示前面分析了产品租赁下的环境效益共享系统中各方的最优努力和有关性质，但因为是抽象函数而不能得到解析解，下面将通过数值仿真来得到各种具体的结果并验证前面的若干结论。对于需求函数，Corbett et a1选取了累加型和乘万方数据V0132No1 管理工程学报 2018年第1期积型两种类型函数进行数值仿真，并认为乘积型的函数更具有代表性，因此本文选取q(，乞)=(1一)2(1

30、一巳)2为服务需求函数。对于回收产品的价值函数，采用v(，eu)=C5Ln(1+)+51n(1+eu)一(+巳)+5，其中v(O，0)=5表示二当双方都不努力配合下的回收产品价值。产品用户的收益R=100，服务价格p5，30】，平均服务成本c25，15】。31服务水平影响分析把各参数带入到前面的函数公式中，利用Matlab数学软件进行仿真，利用图形进一步描述再制造企业、产品用户与努力程度之间的关系。如图2-4所示。图2再制造企业收益受努力程度的影响图3产品用户收益受努力程度的影响图4渠道总收益受努力程度的影响从图24中可知，博弈双方的努力付出、相互配合、协同运作将引致再制造企业的收益最大化，而

31、且对渠道总收益也起到同样的作用，企业收益和渠道收益具有相同的发展趋势，这说明博弈过程的个体理性和集体理性是一致的，再制造企业作为提供服务和实施再制造的主体在实现整体系统最优化的过程中具有主导作用，企业的目标与整体目标是一致的。从图3中可知，如果再制造企业的努力水平一定，用户一方对于租赁产品的精心使用、维护等努力付出越大，其获得的总收益就越高，这可能来自于用户在配合企业过程中得到的用户效用以及所获得的产品回收价值分享。这也说明了在产品服务组合并考虑环境效益实现的博弈过程中，产品用户具有相当的价值潜力有待挖掘，而另一方面，如果产品用户的努力付出降低时，只有企业提高努力服务才能确保用户的收益不下降。

32、这类似于博弈论中的智猪博弈，即在一个双方公平、公正、合理和共享环境的竞争合作过程中，有时占优势的一方最终得到的结果却有悖于他的初始理性。32参数变动性分析接下来探讨一些参数的变化对再制造企业和产品用户的努力程度以及最优收益的影响，然后根据这些具体数据画出不同情况下的最优策略和最优收益的仿真图进行详细的比较分析(p=5，c=10，见图59)，并得到如下的观察结果和管理启示：图5渠道总收益和服务需求随巾的变化(1)从图5可以看出环境效益的分享比例在O8左右使渠道总收益实现了最优，因为服务价格过低，导致企业必须提高中值以弥补可能的利润损失。这一结果启示我们，环境效益的共享对再制造企业提出更高的管理要

33、求，必须适当设定服务价格和分享比例，才能既激励产品用户付出更多的努力，也能提高企业的利润水平、降低产品与服务组合提供的金融风险，当双方的收益都具有帕累托改进时，整个渠道的收益才能最大化。图5也表明在渠道利润增加的同时，服务量也在增加，服务量的下降也使渠道总收益降低，两者发展趋势基本一致，这就是产品服务组合为企业带来的新的核，tl,资源和竞争能力。传统企业一般将产品与服务分开提供，例如将产品质量延保等服务外包给第三方甚至直接将产品质量问题交给保险公司处理，视服务的提供为企业成本负担，而考虑了企业和产品用户努力水平的产品服务系统将服务成本内化为利润的动力，从长期来看，服务量的增加也会对部分产品物料

34、等需求产生挤占效应，使用户效用得到满足同时减少环境压力，最终也实现了商业目标和可持续发展的协调统一。nj；otO0图6再镧造企35毒瑟S量黜，弘S三辣垂至站5蟊舟望5。_、：o ho-业和产品用户的努力程度随巾的变化图7再制造企业收益瞳着其努力程度g。的变化(e。=O5)(2)从图6和图7可以看出，随着环境效益分享比例的增加，再制造企业的努力程度也增加，而产品用户的努力付出却随之减少。在服务价格p【O，2c内实现了努力程度的均衡点，并且在此条件下再制造企业的收益关于其努力程度一370b一一乡舞一万方数据刘宇熹等：再制造下基于努力程度的产品租赁服务系统收益共享契约研究达到了最大值。一般而言价格高

35、于成本企业才能盈利，本模型的结论是在考虑环境效益共享的产品服务系统内，服务的价格可以低于成本，这时企业靠再制造节约维持盈利。或者从另外的角度看，服务的价格不能过高，服务价格的上限是2倍服务成本，虽然高的价格可能蕴含较高的服务质量和用户满意，但高服务价格导致服务需求的降低，服务需求降低又会影响产品的租赁和销售，没能发挥服务对产品的替代效应，也必将降低产品回收的环境效益。后工业时代服务的普及与工业时代产品的极大丰富相类似，后市场阶段用户效用的满足需要服务提供，产品生命周期结束之后消费积累造成的大量废旧产品也需要再制造予以缓解，企业不断付出努力、对产品与服务精益求精可以实现自身收益最大化，然而服务的

36、效率和效果取决于用户，环境效益的实现也有赖于用户的参与和支持，故企业需付出一定的代价激励用户参与其中，与用户建立互信、依赖关系，双方才能实现各自努力程度的交集，从战略上看，这种紧密耦合的关系有利于企业的长期发展和市场巩固。图8再制造企业产品用户的努力程度随成本c的变化(e。=0s)*站 IM封m3敛+_3l图9再制造企业的收益在q=O2和08时随着c的变化(3)从图8可以看出，固定其他条件不变时，平均服务成本与企业的努力程度同向变化，而与产品使用者的努力程度反向变化。原因在于服务成本的升高会迫使企业提高服务质量和效率以增加产品租赁回收后的剩余价值和服务提升带来的成本节约价值，但当服务成本降低时

37、反而会使企业失去追求产品剩余价值和成本节约价值的动力，造成企业服务努力程度的下降。对于产品用户而言，给定服务价格不变，服务成本的升高并不能直接影响其收益水平，而是通过企业努力程度提高引致服务量的减少和分享价值的增大来间接增加用户的收益，产品用户可以坐享其成，也就没有动力去提高努力程度了。这说明产品租赁本质上是一个产品的共享过程，由于收益函数结构比较复杂且企业和产品用户关注的焦点并不相同，所以必须通过环境价值共享和产品服务成本的节约来调节双方的收益函数才能实现某种程度的协调。目前，我国的信用体制并不完善，如果租赁企业以及相关的产品分享平台组织不将服务成本节约和产品回收价值纳入企业收益考虑范畴，必

38、将导致产品用户没有动力积极配合企业完成产品使用的过程，产品租赁的使用体验会随着产品的折旧而急速下降。一38一同理，图9说明了再制造企业收益与服务成本之间的函数关系受到服务需求量的影响而不同。当服务需求量较少，由于企业对产品服务的设计、提供和实施所需要更多的技术和人力资源，导致企业单次服务成本较高，此时再制造企业可以凭借自身的比较优势获得相对较高的服务垄断利润，即服务成本越高，企业的服务定价就越高，企业收益随着成本增加而增加。类似的例子包括飞机、轮船、电梯以及其他大型精密的成套设备等产品服务次数较少，但是服务成本高、技术难度大，企业的收益也较大，形成所谓的后市场服务收益。反之，当产品技术和服务相

39、当普及，服务的附加值不高，服务量增加时只会造成企业成本升高，收益下降，例如一般性产品设备的日常维护保养次数增多，但服务企业的收益则相对较小。4结论与展望再制造与产品服务系统是制造企业提升竞争力、实现可持续发展的两个有效手段，前者通过高级形式的循环利用直接实现资源的节约减量化，后者则以服务提供的方式间接减少资源的消耗。然而，在产业转型升级的大潮中，越来越多的制造企业将再制造和产品服务系统同时使用，利用产品服务系统形成忠诚客户关系，为再制造提供稳定的旧品来源渠道；利用再制造产品和零部件为企业降低成本、节约资源，本文研究的产品租赁服务系统就是这一类型的商业模式。以往的研究要么是基于再制造企业本身，单

40、纯追求经济绩效的实现，要么仅仅关注供应链中的物料与产品的节约减量化【24，缺少全生命周期视角下的产品服务整合思考。针对此不足，本文认为产品服务系统的商业策略需要企业和用户的紧密配合，不考虑双方的努力程度则无法实现系统的经济目标和环境目标。本文构建了一个由再制造企业和产品用户组成的产品租赁服务系统，运用供应链契约协调理论中的收益共享契约分析再制造企业与产品用户之间的利益协调问题，其中假定服务需求内生于博弈双方的努力水平，并将回收产品价值作为环境效益在系统内共享是本文的主要创新之处。研究结果表明当服务价格小于两倍的服务成本且环境效益的分享对博弈双方努力程度激励存在上限时，环境效益共享契约可以使渠道

41、总收益达到最优，在此条件下，再制造企业的收益也会随着其努力程度的提高而增加，但博弈一方的努力会随着另一方努力程度的增加而降低。此外，再制造企业的努力程度与服务成本正相关，而产品用户则相反。进一步数量仿真发现：服务需求量和渠道总收益具有相同的变化趋势，并且环境效益的分享系数与再制造企业的努力程度成正比，与产品用户努力程度成反比。企业在不同的成本水平下，有付出合理努力程度的意愿，但在不具有成本优势的条件下，再制造企业付出努力的意愿程度也越高，实现的环境价值也就越大，而产品用户则相反。因此，环境效益的分享比例与服务价格要设置在合理范围内，才能实现渠道收益最大化，既满足制造企业与产品用户的利益诉求达成

42、共赢，又能兼顾环境效益和经济效益。本文只研究了基于租赁的产品服务系统决策最优化的情形，今后的研究还可以进一步考虑基于销售的产品服务系万方数据V0132，No1 管 理工程学报 2018年第1期统以及兼有租赁和销售的产品服务系统。本文的技术方法也主要是基于收益共享合同，是否有其他的利益协调机制应用于上述各种产品服务类型也将是后续研究的重点。参考文献Kwak M，Kim HMarket positioning ofremanufactured products withoptimal planning for part upgradesJJournal ofMechanical Design，20

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