生产者责任延伸与产品设计翻译.doc

生产者责任延伸条件下的产品设计与供应链协调Product Design and Supply Chain Coordination Under Extended Producer Responsibility文章来源：1生产与运营管理PRODUCTION AND OPERATIONS MANAGEMENT 2009年5月 2005年投稿，经过三次修改，2008年定稿 2 根据SCI搜索Design for the Environment: A Quality-Based Model for Green Product Development 我的这篇文献参考了以上文献 3 从2009年发表以来，共有2篇文献参考，（Circular economy practices among Chinese manufacturers varying in environmental-oriented supply chain cooperation and the performance implications ） 4 作者：Subramanian, Ravi Georgia Inst Technol佐治亚理工学院, Coll Management, Atlanta, GA 30308 USA管理学院名列全美第 28 名 Gupta, Sudheer Simon Fraser Univ, 西蒙弗雷泽大学 Fac Business Adm, Burnaby, BC V5A 1S6, Canada Talbot, Brian Univ Michigan, Ross Sch Business, Ann Arbor, MI 48109 USA密歇根大学罗斯商学院 “管理学研究”(包括企业战略、组织行为、人力资源等)第2名生产者责任延伸（EPR）的立法侧重于生命周期产品的环保性能和对管理学理论和实践产生了重大影响。在本文中，我们 考察ERP政策参数对 耐用品的设计和供应链的协调激励影响。我们模拟制造商，在多个时期内向一个客户提供一个可回收的（remanufacturable）产品。制造商在产品的两个设计属性上进行投资，这两个属性都影响来自于供应链的成本大小，这两个属性分别为：1性能Performance ，它影响产品在使用过程中对环境的影响；2 可回收性 remanufacturability，它影响使用后对环境的影响。 根据EPR的政策目的，制造商和客户需要一起承担，产品生命周期内所产生的环境费用，客户对产品的服务有持续的需求，并且在使用过程中与产品换代时，产生的费用进行优化。我们论证了如何在把使用过程中和使用后的产生的费用作为杠杆来鼓励对环境有利的产品设计。我们分析了，供应链协调对设计选择和利润的影响，并讨论了，在对客户属性的信息对称和不对称的条件下，可以用来实现协调的合同。关键词：生产者责任延伸; 产品设计; 供应链的协调; 信息不对称; 合同1 介绍与文献随着人们对产品和产品工艺对环境影响的不断关注，制造商正在寻求以这个目标为导向的方法，可以鼓励可持续的产品设计和产品的实用性。这种做法的中，生产者延伸责任（EPR）就是一个很好的例子，它以生命周期产品的环保性能为重点。任何EPR政策都有两个相关的目的1向上游的制造商转移责任，2将制造商将环保纳入产品设计的考虑提供激励，（OECD 2001经合组织，2001年）。根据EPR的产品设计决策，需要考虑产品反映生命周期，包括制造，定价，产品的使用，使用后的处置和再制造。然而，分析考察EPR政策影响产品设计，定价和供应链的协调的战略决策的研究很少。考虑一个卖给一个船队（fleet operator）柴油发动机的制造商。制造商可能采取设计措施，以改善发动机在使用过程中的环保性能（例如，提高能源效率，将转化为更低的排放），或使发动机使用方便回收（因此，最大限度地减少废物产生和处置）。一个追求利润最大化的的制造商在考虑投资的时候，要求在产品生命周期内，这些投资措施更大可能产生效益，或者更低的降低成本，并且符合ERP政策。 在一个制造商和客户重复相互影响的耐用品的环境下，各方也可能考虑产品的替代，如租赁，或基于解决方案，如安装基地管理（installed base management）。例如，根据其“常青树租赁“，地毯制造商租赁“ 覆盖地面服务”的并收取月租费，接受安装地毯的维护和更换的责任 。这样的安排，连同可回收地毯材料的使用，可以减少材料成本以及沉没成本（land-filling costs）。Schindler出租有利于销售电梯的“垂直运输服务”，因为租赁可以让他获得从电梯低耗能和维护成本中获得的节省。（see Lovins et al. 1999 for further examples）。在本文中，我们提出以下三个主要问题： 1EPR方案可以提供足够的激励使制造商设计环保耐用的产品吗？不同的EPR杠杆如何影响这些激励措施？ 2怎样建立一个合同，可以供应链的盈利能力和环保产品设计？在ERP这个特定的环境下，如何比较这些合同？ 3客户属性如何影响产品设计和供应链协调的激励机制？缺乏对这些属性的完全信息如何影响这些激励机制呢？ 我们的模型允许考虑常用的财务EPR激励措施（如提前或使用期结束时缴纳处理费用，生产者和消费者之间共同承担费用，等等）和设计标准。我们没有模拟 逆向供应链 的基础要素。具体来说，我们考虑以下情形。单一制造商给一个客户提供了一种可回收的耐用品， Hauser 和Lund（2003）注意到，在商业和工业品市场上，经常会发现那些频繁的，内行的的购买者，这些购买者在购买再制造产品，并再客观评价产品性能方面，拥有丰富的经验客观上是最常见的商业和工业市场中发现。我们假设，这些客户对产品的服务有持续的需求，并且在使用过程中与产品换代时，产生的费用进行优化。我们模型产品的两个设计属性产品使用过程中环保性能（performance）（如能源效率）的一维测量，和产品的可回收性（remanufacturability），用来表示使用后可以回收的比例。ERP立法一般要求制造商收回使用后的产品。制造商和客户应该共同承担那些不能回收的部分和必须被处理的那部分的处理费用。此外，在产品使用导致对环境有害的影响（如温室气体排放量和有害微粒）使用效果 。例如，欧洲委员会（EC）最近建议，航空公司应该被列入欧盟温室气体排放交易计划之中，从而使它们可以对在飞行过程中的二氧化碳排放量负责。英国综合运输委员会指出，未来的交通和气候变化政策将涉及温室气体排放的重要来源，如货车的运行与运输公司在排气方面的交易。在欧盟的自动油计划导致了使制造商对轻型车辆所排放的废气负责的立法; 同时，旨在对私家车排放限制或者收费的提议也在进行中。EC也在考虑根据消费者行为分别对排放进行收费作为政策选择之一（EC 2007）。因此，制造商的设计选择不仅影响生产成本，而且影响在使用过程中和使用后所产生的费用。此外，客户的行为对产品的环保影响有一个显著的影响 。比如，驾驶习惯可以影响到汽车的排放，正如发动机可以影响一样。众所周知，经营状况会对电气和电子设备的能源效率，工业和家用电器产生影响 。一个制造商对客户属性可能有完全的信息，这些完全的信息会影响产品的环保效果。这种信息不对称可以影响制造商的设计和定价决策，并反过来，影响环保结果。在EPR条件下，考虑在参与者中的信息不对称以及客户的异质性是非常重要的。这一点也被其他作者认同（）如，Grimes-Casey et al.2007）。我们分析在信息对称和信息不对称的情景下，不同客户的类型。EPR工具被规制者使用是多种多样的，虽然大部分被归入 产品回收目标、环保性能标准，处置费，并在产品使用中对环境的影响的收费的一般分类下，（OECD2001）。在本文中，我们把自己限制两种类型的EPR政策手段在使用过程中对环境的影响的收费和使用后对环境的影响的收费，这两者可能被制造商和客户之间共同承担。这些手段通过使制造商改变产品设计以及使消费者改变消费行为提供激励的方式来起作用。提供经济诱因，以，并为客户改变他们的消费行为。我们从监管机构的决策过程中设置这些收费的适当水平，并着重研究这些政策手段是如何影响上游制造商进行设计选择，产品更新换代的决定，以及在供应链中的协调激励。越来越多的文献研究在闭环供应链的背景下经营决策和环境之间关系（see Atasuet al. 2008, Corbett and Kleindorfer 2001a, b, Guide and Van Wassenhove 2006a, b, and papers referenced therein）Toffel（2003）在可回收立法与影响组织决策制定可能性方面的最新成果提供了一个极好的综述。Runkel（2003）探讨了EPR如何影响产品的耐用性和社会福利的选择。我们从这样的文献中提炼出我们的模型构架。我们工作的一个新颖的贡献在于将环境立法明确纳入到关于可回收产品设计和供应链协调的管理决策中。我们也在ERP条件下，将包括价格改变，两部定价，租赁这些合同中的替代因素进行考虑。 很多研究人员已经考察了各种政策工具，如税收，补贴，标准和回收条件等，带来的经的和社会效率， 如Calcott和Wall（2000），Eichner和Pethig（2001），Fullerton和Wu（1998 ），Palmer和Walls（1997年），以及Dinan（1993年）。在这方面的研究中，典型目标是为社会计划者最大限度地提高社会净盈余，这种盈余是受到资源限制，物料平衡的限制，和生产函数的情况下发生的。这些文献主要关注影响产品使用结束后的环保影响的产品属性的设计。一个有利环境的设计意味着较低的物资消耗，较高的可回收比例，以及较低的回收成本。一个一致的发现是，税收和补贴结合（在商品消费税和回收补贴存在，如在押金返还制度下）使用可以产生社会最优的产品设计和废物的数量。然而，我们的重点是研究EPR的政策和供应链的协调激励的管理问题 。此外，在我们的模型中，客户的产品替代决策研究更丰富，并考虑无论是在生命结束，以及在使用过程中产品的设计属性会对环境产生影响。我们发现，EPR手段对制造商的激励有有趣的影响。在产品使用中较低的对环境收费导致制造商提供更高的产品性能但可回收性降低。这是因为在产品使用过程中产生较小成本的客户不经常更换产品，从而降低了制造商在可回收性方面的的投资意欲。同样，当客户在使用过程中承担更多的成本，制造商具有较强的激励，以提供更高可回收性。如果生产成本增加不显著，制造商也会提供较高的性能。处置成本是传统上用来影响产品的寿命结束对环境的影响。然而，我们的结果表明，处置费鼓励可以减少使用过程中产品环境影响的设计。我们还研究供应链的结构如何影响制造商和客户所面临的激励。我们展示一个协调的供应链不仅可获得一个较高的利润，也可以选择生产出与不协调供应链相比更加环保的优良产品。因此，我们考察可以帮助实现供应链协调的合同，并在ERP的背景下，把不同的的合同进行对比。在信息对称的情况下，我们展示了如何安排，如价格更换间隔合同，由两部定价，以及租赁，来实现在一个分散的供应链的协调。当制造商对客户的产品使用行为的信息不完整，合同菜单可以用来帮助协调供应链。这种方法允许我们研究缺乏供应链的协调，以及缺乏对客户行为完全信息对环保产品设计的激励的影响。特别是，我们显示， EPR杠杆对制造商产品设计的激励效果取决于供应链结构。论文的其他章节安排如下：第2部分介绍的模型，第 3部分呈现集成化供应链的基准。第 4部分，分析了信息对称条件下分散的供应链。分析了一个只含价格变量的合同（price-only），这些合同可以帮助实现协调。第 5部分讨论这些有关产业链协调的合同。第6部分分析了信息不对称下的一个协调合同，第7部分提出结论，并为今后的研究提供方向。所有证据参考附录A。2 模型一个制造商给一个客户提供一个可回收的耐用品，客户对产品服务有持续需求，并在每一个周期内都能获得一定的收益。在产品经济周期结束，该产品返回给制造商，制造商重新改装之后，并将其用于下一个环节的使用。我们认为制造商的规划范围是在这一段时间内设计选择保持不变，且在此期间，它是制造商重新制造产品是可行的。在这个时期开始，制造商决定设计两个含有设计属性的产品一个是产品在使用中的环保属性，二个是产品使用后对环境的影响。设计的选择会影响环保成本，这些成本由供应链承担，进而影响制造商在更换设备时的最优收费价格以及被客户采纳的更换政策。请注意，我们这里环境成本的使用并不是指个人减少的成本或外部社会成本，而是由EPR的立法产生的对供应链收取的环保费用。我们用q表示产品使用时的环保性能，与别的文献中对产品性能或者质量的假设相似（Chen 2001, Kornish 2001, Moorthy&Png 1992）。产品可回收性是由第二个属性决定的。我们假设0，1，表示产品使用后可回收的比例，与Debo et al （2005年），Calcott and Walls（2001年）和Fullerton and Wu（1998）研究的类似。通过产品使用后的可回收价值来影响成本。新产品的制造成本是有上限的，且是下降的。我们用C（q, ）表示单位生产成本，用K（q, ）表示由制造商承担的设计成本。我们考虑在产品的生命周期内的两种搞的的产品成本。第一类成本是产品使用过程中发生的。正如第一部分所讲到的，这种费用是现实的且可以衡量的。例如，通过限制二氧化碳排放量而受到约束的航空公司将购买许可证或者缴纳罚款。制造商可以生产节能引擎在降低客户的这些成本。客户使用产品时的特点也影响产品使用过程中产生的成本。第二类成本涉及经济周期结束后与产品处置相关的成本。产品无法回收且不得不被处理的部分将产生填埋或者分解成本 。制造商可以通过产品设计使其更利于重新改装来实现降低这些处置成本。我们假设有两种可能的客户类型：常规客户 （i= 1）和高效客户（i=2）,其中常规客户在使用产品是成本较高。我们用 表示类型i的用户在产品使用过程中产生费用的数值，用 W（）表示废物处置成本 。我们假定w取决于客户类型（即便我们认为客户行为可以很大程度上影响产品使用过程中的成本，而非处置成本）。我们分析以下两个信息场景：在信息对称的情况下，客户的类型是常识。在信息不对称的情况下，客户的类型是隐私的，制造商实现认为，客户类型1（常规客户）的概率是，其中0，1。制造商的信息和所有成本参数是众所周知的。我们做以下函数假设： 假设A1 意味着产品单位成本随着可回收性而减少，并相对于q而增加，并凸向q。A2意味着制造商产品设计成本是与q和可回收性分离的，并且是递增的的，且凸向q和可回收性。这两个假设都是直观的，并被经常使用的，进一步研究这个问题，我们假设k的一般形式为，在这里，u和v都是多项式，阶数低于2，假设A3意味着产品使用时的成本是递减的，且凸于q，并相对于客户类型也是递减的，而且，邮箱里的客户可以有效地利用产品的性能，也就是说，在e和q方面，高效客户是有一个递减率的。，假设A4意味着废物处置成本随着废物数量的的增加而增加，A5意味着完全产品的处置成本比生产出一个新产品成本要高，因此保证了，供应链永远有激励去回收有价值的部件。 EPR政策因最低设计标准（）的规格不同而不同，如果存在的话，环境费用为e和w，分别由制造商和客户承担。用分别表示ERP政策要求的的部分e和w，这部分完全由客户承担。为不失一般性，我们假设=0.决策的顺序如下：假设规划周期为T，在一个确定的ERP情境下，制造商首先一起选择产品性能q和可回收性 ,制造商然后选择给客户提供产品可回收的价格r。在每一个周期内，客户类型i获得收益，并要付出在产品使用时，供应链产生的成本，在每次更换设备的时候，供应链产生处置成本W（），制造商也要产生可回收成本C（q, ），注意：上述所提到的成本是由制造商设计选择决定的。 客户通过选择一个最佳的设备更换政策（q r 给定），可以保留自己利润的情况下，接受制造商给出的价格r。下面我们考虑设备更换决策，我们引用传统的设备更换模型。在Clapham (1957)的文献中，客户更换设备的决策涉及到最佳时间点的确定，这个时间点是由客户权衡替换成本与使用过程中的成本之后确定的。在一个一般的经济周期模型中，应该考虑到折旧，正如所描述的，但是这个模型在我们这里不容易分析处理。但是大量的文献证明，折扣-利润模型与本文中引用的平均-利润模型在结构上是相似的。 我们用下面的记法：上标M表示制造商，C表示客户，SC表示供应链；下标IN表示集成供应链，DS表示信息对称条件下的分散供应链，下标PR TP和LS分别表示在信息对称条件下，价格替代间隔合同，两部定价合同，租赁合同。AM表示信息不对称条件下的分散供应链，此时要用到合同菜单。 3. 一个基准：集成式供应链我们首先分析集成式供应链。在每一个产品使用的阶段，客户类型i的获得收益为，集成式供应链面临环境性成本梯度为ei。在每一次更换设备时，都会产生更换成本c和处理成本w。每一时期的客户类型i和更换间隔t的供应链平均利润为：在q和给定的情况下，可选择的更换间隔是由最大化（t和是给定的）。这个表达法,就好比是熟悉的EOQ公式中，在给定的订货固定成本、产品单位成本和库存持有成本率情况下，选择最优订货量。产品成本和废物处理成本的和类似于EOQ模型中的订货固定成本。产品使用阶段的成本梯度ei类似于存货持有成本率。集成式供应链的利润是：集成式供应链的制造商选择q和去使得（2）式最大化。命题1表明：为充分大的设计成本，利润函数（2）在q和两点都是凹的。我们为本文的剩余部分做如下假设。假设A6：设计成本充分大，以至于制造商或集成式供应链的利润在q和两点都是凹的。根据假设A6，他说明存在唯一的一组使得最大。命题2比较了最优设计选择，与两个客户类型有关。命题二显示，一个有效率的客户不完全推动较好的环境设计的选择，从而反映了一个基本的权衡，即：制造商面临着做出设计选择要考虑到客户的属性和更换行为。在客户有效率时，制造商提供更高性能产品，并降低了产品的可回收性。这是因为一个有高效率客户的供应链在使用和更换设备时都会产生更低的成本。这降低了可回收性设计的刺激，因为再制造和处置成本都通常很低。4 分散供应链我们接下来分析以下情形：制造商和客户都是希望实现个人经济利益最大化的独立的经济实体。在这部分,我们假定制造商和客户拥有所有成本参数和客户的类型的共同知识。我们首先描述在只含价格的合同下，分散供应链的绩效，并与集成供应链条件下绩效作对比。随后,我们探究可协调供应链的合同。4.1. 只含价格的合同只含价格的合同是常用的并展现供应链中独立实体之间最简单的安排。我们运用通常的反向归纳法来求解该模型。4.1.1. 客户问题 如果客户接受由制造商提出的价格r，导致他所分担的产品处理成本w的比例为，并在每一次更换设备时支付价格r给制造商。在每一期，客户类型i从产品的使用中，获得收益，并导致他所分担的环境成本的比例。客户选择一个更换周期使其每期的平均利润最大化消费者最优的替代间距是，用t替代 ，我们得到不失一般性,我们假定，客户的保留利润为零。因为客户只会接受能使他赚取保留利润的合同,因此客户的参与限制是4.1.2.制造商问题 制造商的目标是每期平均利润最大化。假设其保留利润为零，那么，对于制造商来说，最优化问题就是： 制造商定价决策：我们首先要解决在q和 给定的情况下的定价决策。OBESERVATION 1：假定设计选择q和 ，随着r增加的，rc 这个结果是不明显的，因为，可能是在一个较高的设备更换频率下，由于制造商在每次更换设备时，赚取了大量的收益。推轮1陈述如下（没有证明）推论1 （i）制造商最优定价应该为 （ii）客户的最优更换设备间隔为 （iii）一个有效率的客户比常规客户要付更高的价格，且很少更换设备，或者说制造商定价随着客户的收益增加而增加，成本的增加而减少。此外，制造商全部偿还客户处置成本的份额，因此，客户的最优更换间隔由决定。更换间隔时间只由客户每期收益和使用过程中的成本份额决定。然而，正如我们即将要讨论到的，处置成本确实影响到制造商的设计选择。制造商设计决策：在第一阶段的分析中，制造商选择q和 ，并选择最优的定价，客户的最优间隔时间为，使得制造商平均利润最大化：为确保（4）中制造商利润是非约束性的，我们假设，或者说，客户承担较大份额的使用中成本，这个假设在大多数情境下被采用，这些情景是：产品使用时的环境影响受客户行为影响。从假设A6和命题1，并加上必要的修改之后，制造商在（4）中的利润凹向q和 。因此，存在唯一组合，使得最大化。4.2 讨论我们下面概括分散供应链主要成果并比较以集成化供应链为基准的条件下的产出。4.2.1 客户类型的影响回想一下，在产品使用过程中，一个高效率的客户可以更好地使用该产品的性能及产生更低的成本。以下命题概括了客户类型对制造商的利润和设计选择的影响效果。因此，在制造商分担客户使用产品和产品使用后一些成本的EPR制度下，制造商从正在变得有效率的客户那里得到收益，尽管有效率的客户是很少更换设备的。然而，客户类型的环保设计的意义不明确。命题3（ii）表明，高效率的客户，诱使制造商去设计环保性能的产品的产品（较大的q）时，同时也引导制造商设计的产品在使用后也利于环保，（较低的）。通过假设，高效率的客户产品使用时会带来较低的成本，但废物处理费用对于不同的客户类型是相同的。在信息对称情况下，制造商知道客户的类型，可以对有效率的客户提高的价格，占用客户在效率方面的成本节省。根据假设A3，由于高效率的客户在产品使用时，可以比较好的利用产品的性能，这样，制造商更倾向于提供q更大。较高的价格导致制造商更多的提供q，高价格导致有效率的厂商更换设备更少，这就减弱了制造商提供可回收性产品的刺激，因为制造商面对的处置成本比较少。 4.2.2 供应链协调的影响我们重点是关注在ERP特定环境下，协调对利润和上游制造商产品设计的影响的效果大小，分散供应链条件下，产业链总收益为：，因为=0.名头4概括了主要结果。 命题4（i）对于相同的设计选择，集成的供应链永远可以创造较大的收益，即： (ii) 集成的供应链设计选择比分散供应链的设计选择更加环保，即证明见附录A命题4（i）的结果是我们预期的。下面可以解释供应链缺乏协调带来的损失。在一个分散的供应链中，制造商的定价高于边际成本，即，这影响了客户的产品更换频率，因为，在设计选择相同的情况下，在分散供应链情况下的客户更换产品的频率低于最佳产业链情况下的频率。因此，我们预期，在集成化供应链条件下，产品可回收性设计选择要优于分散供应链条件下的设计选择。但是，我们关于集成供应链也选择更优的产品性能的设计选择的发现是不明显的。与集成化供应链条件下相比，在分散供应链条件下，产品更换间隔随着产品性能的提高而缩减较快。这意味着，集成供应链可以更好的通过增加产品性能来降低成本。 制造商在分散供应链条件下的最优定价为：，这意味着，制造商每期的平均收益为：，也就是说，客户在产品使用中的收益并不完全转化为供应链的收益，客户每期在产品使用中的收益的增加导致整个产业链收益增加很少。尽管集成供应链收益与是线性正向的，在分散供应链条件下，供应链收益是增加的，且凹向，因此，随着规制者扩大ERP工具的应用及其说服力，企业有一个很强的激励进入由供应链协调实现的合同。命题4（ii）来自一个政策立场，它表示协调不仅导致产业链高收益，还促使利于环境的产品设计选择。 但是，请注意：供应链的协调并不一定意味着更大的社会福利。通过e和w的收费，规制者使得制造商和客户将产品的环境外部性给内部化。原则上讲，一个社会福利最大化为目标的规制者将设置e和w，使其满足边际环保收费等于产品边际环境损失。在我们的模型中，规制者的决策是外生的，我们不考虑每一时期的社会福利，尽管这一点值得在未来的研究中运用。我们下面要探索 ERP杠杆对设计选择和企业利润的影响。4.2.3EPR参量的影响。我们来看看以下四个参数的比较静态分析。这四个参量是外生的。他们为：产品使用时的成本（e）,处置成本（w）,客户对以上两个成本的承担份额分别为，在附录B中的表B1和B2分别总结了产品设计和收益的比较静态分析，这些结果的证明因为太简单，所以就省略了，我们下面主要讨论这些结果。 （a）设计选择（i），产品使用过程中的低成本e导致制造商提供高的产品性能q,且低的可回收性，当e很小时，制造商在q增加中获得更大的收益，因为制造商承担e的一部分，并且可以在面对较低成本的时候，提高价格。然而，制造商的最优价格随着e减少，客户更换产品频率下降，而增加，因此制造商有较小的激励在上投资。，较高的废物处置费用w,导致制造商提供较高的产品性能q,而且，较高的w对没有影响（在供应链不协调条件下）或者降低（在供应链协调条件下）：在不协调条件下，随着w的增加，制造商为了保持客户的参与，必须减少对客户的定价。因此，产生了一个较小的收益。有趣的是：制造商通过增加q投资而不是，来赔偿这个效果。这是因为制造商永远补贴客户w的份额，甚至承担所有的废物处置成本。另一方面，较低的e导致制造商增加他的定价。因此，制造商在q上投资来减少e,而不是在上投资而减少w的激励 。另一方面，在协调的供应链条件下，最优产品更换间隔是，随着w的增加，时间间隔会增加，也就是说，客户更少的更换设备。因此，制造商在上的投资激励变小。，在产品使用中，随着客户承担的成本份额增加，制造商提供一个价高的，如果时候，制造商也会提供一个较高的q。因为，如果客户在使用过程中。承担较大的成本时，客户替换设备的频率加快，因此，为制造商提供了增加可回收性的激励。如果客户减少e,制造商就能获得收益，制造商会提高q，如果这样做的话，就会以一个很快的速度减少e，与产品成本增加的速度相比。，把产品的处置成本由制造商和客户分开承担对产品的设计没有影响。如以前所述，制造商给客户补贴w的份额，承担了全部的处置成本。（b）利润（i）制造商和产业链的收益在e和w方面，永远是减少的。，在信息不对称时，一个分散的供应链条件下，制造商的收益在较小时增加，在较大时降低。较小的时，制造商的收益随着客户在使用时承担的成本增加而增加；较大时，制造商不能从客户的租金中提取利益。，在信息对称和不对称条件下，在分散的供应链条件下，利润相对于是不变的，这也是因为，制造商承担了客户全部的处置成本。5.协调合同：基于EPR的分析与运用显而易见，协调提高供应链的盈利能力和产品的环保特性。正如供应链相关文献中讨论到的，供应链中各经济体的协调可以通过适当结构合同实现（Cachon，2003）。在我们设置情景中，实现供应链协调的关键在于产品更换的最佳频率。因为一个只含价格的合同扭曲了零售商的更换决策，协调合同至少需要两个参数。构造协调合同有不同的方式：首先，在每次产品更换时，制造商可以指定的除了由客户支付的价格r外，还可以指定更换间隔t。其次，制造商可以提供客户由两部定价法（r,F），要求客户在每次更换时除了支付价格r,还要支付超过规划的一个固定费用F。第三，租赁，制造商可以使用一个非线形的合同菜单（f（t），t），产品更换的价格取决于客户所选择的更换频率。我们将在EPR背景下讨论这些合同。5.1. 价格更换间隔（r，t）合同在此合同中，制造商需要通过指定除产品更换时的价格r外的更换时间间隔来控制更换决策。已使用的基础管理是这样一个合同的扩大版：其中制造商将承担更换的决定，并且也捆绑维修服务。随着其产品的销售或租赁以及维修服务的责任。几个制造商，如Otis Elevators和Pitney Bowes的用户站点管理设备，从这些站点收集使用的二手设备，并安装更换（Lehtonen,2005）。我们的分析是在Bhattacharya et al（2005）基础上的补充 。 在此文中，我们专注于在评估EPR背景下类似的合约安排和评估对上游产品设计的影响。 决定的顺序如下。 “制造商的首先选择q和。然后，她选择产品替代品的价格r大于等于c,更换时间间隔为。如果能让客户他至少保留利润，客户接受（r,t）组合，客户i的利润是客户的参与约束是制造商通过以下公式优化解决她的利润：窗体底端给定q和，制造商的利润随着给客户的定价而提高，因此，制造商最佳产品定价是：，将此替代（5）式中的r,我们可以得到这个式子是关于t的凹函数，因而，制造商的利润唯一最大化。因此制造商将替代t,我们有这是在集成化供应链的利润（公式2）是相同的。因此，与集成供应链的基准一样，制造商选择相同的q和，是供应链充分协调。在4.1节价格中的更换间隔合同和Price-only合同下比较r和t，需要注意以下几点：换句话说，在价格更换间隔合同下，制造商提供价格折扣，诱使客户接受更频繁的更换，类似“所有单位数量折扣”的时间表（Dolan1987）。还要注意的是：也就是说，与只含价格合同的分散供应链下相比，制造商在价格更换间隔合同条件下每个时期的平均收入是较高的。基地管理合同可以提高供应链的利润，而且可以更大的激励制造商去投资环保型产品的设计制造。不过，此类合同的缺点之一是，客户没有选择更换间隔。至少在某些情况下，这肯能成为一个执行的障碍。接下来的两个合同允许客户选择更换间隔如何实现协调，同时。在5.4节中，我们提供这些合同的比较讨论。5.2 两步定价法： 在这个合同中，制造商选择了一个变量组合（r，F），其中r为向顾客收取的更换产品的价格，F为计划期内的固定费用。这种合同通常建议我们去协调渠道（Dolan 1987, Jeuland and Shugan 1983）。决策的顺序如下，制造商首先选择设计特性，接着确定两步定价（r，F），以取得最大利润。如果顾客在选择理想的更换时间内能够获得其保留的利润，那么顾客就接受（r，F）。顾客的利润用公式给出。制造商要受到顾客约束条件的干涉，问题是：约束条件：。我们可以验证，制造商的最大利润（尽管不唯一）是在价格为时，固定费用为在这个价格和固定费用的组合下，客户的激励与供应链和客户最佳更换间隔相关，而且客户会选择合适的供应链最优时间间隔期，因此，制造商的利润在集成化供应链时是相同的，且她选择的最优供应链为q和0。我们注意到，5.1节提到的价格变换间隔合同，是两部定价中固定费用为0的特殊情况。在价格更换间隔合同中，制造商给客户提供了一个具体的更换间隔，而在两部定价法合同中，制造商允许客户选择更换间隔。然而，因为信息对称，制造商可以充分预见客户对更换时间间隔的选择，从而决定两部定价法中的最优r值。本合同隐含的知识如下。制造商依据产品有效的边际成本来确定其价格，从而使客户拥有剩余索取权。于是，客户面对着适当鼓励，可以频繁选择更换设备。生产商的有效边际成本是（这里t指更换间隔），它在最佳供应链的更换间隔中等于。除去固定成本，客户希望每期的收益与集成供应链条件下相等，即 。制造商可以再计划时期内通过固定成本收费榨取了顾客的全部利益。然而，需要指出的是：价格和固定费用的组合，之间可以实现供应链协同。5.3租赁从科斯（1972）开始，许多研究人员研究销售与租赁耐用品制造商的定价和分销策略（Bulow1982，Desai1999，Purohit1999）的影响。然而，迄今为止的研究并没有考察制造商是生命周期环境成本法律责任承担者因此可能激励投资环境有利的产品设计的情况下，租赁的影响。决策顺序如下。制造商首先选择q和组合。然后，选择了一个菜单，指定每个时期的产品使用费和相应的更换时间间隔组合。客户从菜单中选择，使他的利润是最大化的组合。注意，因为客户不是拥有产品，在租赁结束时他们把产品返回给制造商并且不承担产品处置费用(White et al. 1999)。在产品的使用时，客户仍然产生他的使用产品时费用的份额。客户的利润被下面的公式给出：制造商的问题在于满足于：。在对称信息下，制造商可以设计出让客户的参与是有约束力的合同。因此，制造商每期收取的租赁费恰好等于每期客户的平均利润，并减少了更换间隔t。特别的，客户可以接受如下的合同：并且 因此，在5.1节的价格更换间隔合同是租赁合同的特殊情况。对于客户任意选出的，制造商的利益是 当时，这正好与（2）中，集合供应链的收益相等。制造商选择最佳供应链值q和Q，且5.4 讨论信息对称条件下，所有三个合同-价格更换间隔，两部定价法，租赁-都协调供应链。然而，关于这些合同实现协调的方式、可能被实施的方式，以及与其相关的EPR，都有重要的差异。5.4.1 协调机制和客户参与 价格更换间隔合同通过制造商负责产品的替代起作用，即使客户合法拥有产品和愿意承担相关成本。另一方面，在租赁合同中，顾客永远不拥有产品，并因此不用对寿命末期的处置费用负责，虽然客户是自由来选择的更换间隔（注意，我们假设以经营租赁，而非资本租赁）。在实践中这两个合同之间的选择将取决于顾客的喜好和某些产品的特点。在更换间隔合同中，客户可能更喜欢复杂的产品价格，往往有比较长的产品生命周期是相近的替代品不是那么容易得到的。例子包括大规模的网络服务器和商业复印机。然而，租赁可能对小型电脑设备具有吸引力。注意，最新的EPR立法侧重于后者的产品类型。欧盟的WEEE指令针对电子和电气设备，以及ELV指令，要求汽车制造商收回车辆。客户对风险的态度，可以在两部定价合同的可执行性的作用。如果固定在一个两部定价时收费是预付的，在未来的环保法规的不确定性可能阻止顾客的参与。5.4.2 实施和制造商的看法上面所讨论所有的合同的要求制造商知道所有客户参数，包括客户类型，每期收益，环境成本。即使是一个简单的只含价格合同要求制造商拥有这方面信息以使利润最大化（第6节引用了不对称信息的情景）。然而，合同涉及的设计和应用方面的转换成本不同。只含价格的合同显然是最简单的，转换成本最低的。在实践中，租赁合同也会施加一些条件，限制产品的使用，以防止异常损坏，根据租赁产品的条件有些处罚可施加给客户。此外，由于制造商对产品的所有权，他是唯一的需要面对环境立法不确定性的人。价格更换间隔合同中，制造商要承担行政责任，因此，成本比较高。尤其是面对分散在不同地方的客户的情况下。即使如此，很多厂家最近已经扩大了他们对基础管理合同的依赖，因为这种合同能锁定客户，从而增加收入和产生进入门槛（Lehtonen 2005 ）。此外，这类合同意味着从销售产品到提供产品服务的过度，从而取代一个更高的水平，来创造更多的收益。此外，从环境的角度来看，这样的 “服务化”有效地降低了耐用品废物的数量。（Reiskin et al。2000）。6、不对称信息我们现在分析对客户属性信息不对称的情况。我们通过对客户类型的先验概率分布，来获得制造商对客户成本的不确定性。简单讲，我们考虑两种可能的客户类型：类型1类（常规）和类型2（效率型）。制造商先验信念是，常规客户的概率和效率型客户概率为1-，属于【0，1】。与我们在前面几节的分析一样，我们假设，一个常规型顾客在产品的使用期间的成本会比效率型客户高， 。在6.1节中，我们说明制造商如何设计合同菜单，在信息不对称下，提高供应链的利润。虽然我们推导出一个类似5.1节参数的合同菜单，在第5节研究的其他合同，在客户的属性方面信息不对称的情况下，同样可以进行分析。6.1 合同的菜单制造商可以这样提供合同菜单：每个客户类型准确选择（Laffont和Tirole，1993）合同。调用的启示的原则，我们可以限制我们的高度重视，以直接的启示机制。由于制造商的先验信念 ，制造商选择一个菜单 ，使其服从于客户的激励兼容（IC）和个人理性（IR）约束。确保客户不能更糟的接受制造商的合同。IC的约束，确保客户的利益是选择适合他的合同。事件的顺序如下。制造商首先选择该产品的设计属性。然后提供合同菜单 。客户如果可以至少创造收益，他就能接受合同。他选择的合同可以使他的利润最大化。此后，客户根据合同的规定的频率替换产品，并提交合同要求的费用。因此，这里分析的合同可以被看作是一个信息不对称下的价格更换间隔合同。制造商的优化问题为：约束条件为：其中：表示客户类型i选择合同条款的利润。IC约束确保类型1客户是最好选择，类似的，类型2客户的最好选择我们首先要分析子博弈，包括制造商决定的合同，给定的设计选择这是命题5的最优合同的特点。命题5：给出类型1和类型2客户的先验概率分别为p和1-p，制造商提供的最佳条款为：其中：证明见附录A. 我们假设当两种合同被提供时，客户更喜欢适合他的合同。请注意，合同菜单的设立是根据客户类型1选择可以保留自己的收益，客户类型2选择也可以获得积极的收益。因为，制造商的收益随着定价提高而提高，他想提高，使能够更多的从类型2客户中榨取收益，并确保两种客户类型呈现他们自己真实的选择。在信息对称条件下，制造商将客户类型1更换时间间隔降低到产业链最优更换间隔以下，同时，他设定，来获取全部类型1 的收益。尽管与信息对称条件下相比，制造商从类型1获取的收益相对较少，最有菜单允许制造商从类型2哪里获取更多的收益。也就是说，从2那里获取比更高的收益，为促使2选择，制造商不得不放弃与2选择所获得收益相同的租金。他为2设定的更换间隔等于信息对称条件下供应链协调时间间隔。也就是，并降低定价使得2对和不关心。1客户显然没有激励去选择，以上提及的合同构成了一个子博弈均衡。命题6比较了最优更换间隔和不同情境下的定价。 命题比较了信息对称与不对称条件下的收益。为了展示，我们引用更多的符号，和，制造商期待的最优收益，如命题5给出的是，因为i客户在不同的均衡中选择，相类似的，客户的收益可以写成,，这里，观察 和，在信息不对称条件下的合同菜单与信息对称条件下协调合同进行对比，我们注意到以下问题：（i）与在信息对称条件下，他想得到的那样，在信息不对称条件下，制造商赚取比较少的利益。（ii）不管是信息对称还是不对称，制造商从有效率的客户上面赚取较多的收益。（iii）制造商在信息不对称条件下通过提供合同菜单的期望收益有界限的，低于信息对称条件下卖给1类型的收益，高于信息对称条件下卖给2类型的收益。因此制造商更愿意为有效率的客户提供一个价格更换间歇合同。 尽管以前，在EPR条件下，对客户属性的信息不对称的条件下，对产品设计的影响没有考察。 但是，以上发现与在信息不对称条件下你关于供应链的文献的描述是一致的（Corbett et al 2004,Ozer and Wei 2006）。制造商面对客户成不不确定的情况下，将失去信息租金。我们在推论2中描述整个供应链收益的意义。推论2：在命题5描述的机制的条件下,总的预期供应链利润是有界限的，低于类型1客户在集成供应链条件下的利润,高于类型2客户集成供应链利润，也就是。证明见附录A。制造商设计选择：以制造商的最优的合同设计，现在我们分析厂商的产品设计决策。根据假定A6，我们得到厂商的预期利润与是凹的关系。表示在信息不对称和最优合同菜单下的厂商的利润最大化选择。假定8描述了最优设计选择。假定8证明见附录A。在信息不对称和最优合同菜单的条件下，制造商的设计选择位于客户类型1和2协作供应链的选择之间。特别是，关于客户类型的环保的不确定性（如，制造商相信消费者是有效率的）引导制造商提供更好的利于环保的产品，随之而来还有产品再制造能力的损失。另一方面，不利于环保的不确定性（如制造商相信客户是没有效率的）导致产品的的性能和可回收性的选择的产生负面的影响。6.2. 讨论从上面的分析可以明显看出，缺乏关于消费者行为的全面信息使得生产者的决策复杂化了。为了引起客户的启示，生产者不得不放弃一些租金，而且无法实现供应链最优更新频率。这样反过来影响了生产者对于环境友好型产品设计的投资动机。最终， 在