供應(yīng)鏈的決策優(yōu)化與授權(quán)許可策略
論文關(guān)鍵詞:專利;再制造;閉環(huán)供應(yīng)鏈;授權(quán)許可;知識產(chǎn)權(quán)成果轉(zhuǎn)化
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論文摘要:針對專利產(chǎn)品再制造涉及的專利許可問題，研究由制造商、再制造商和零售商組成的特殊閉環(huán)供應(yīng)鏈。構(gòu)建各參與者決策的三階段動態(tài)博弈模型，研究了專利產(chǎn)品再制造構(gòu)成的閉環(huán)供應(yīng)鏈的決策優(yōu)化與授權(quán)許可策略。研究表明，再制造成本節(jié)約是再制造活動最直接的經(jīng)濟(jì)動因，隨著再制造成本節(jié)約的增加，再制造商加大回收產(chǎn)品的力度;同時，作為專利產(chǎn)品權(quán)利人的制造商也通過提高專利授權(quán)許可費用，增加分享再制造帶來經(jīng)濟(jì)效益的比例。閉環(huán)供應(yīng)鏈中的專利授權(quán)許可不僅保障了專利權(quán)利人的權(quán)益，而且還可以實現(xiàn)專利相關(guān)的供應(yīng)鏈成員有效地分配供應(yīng)鏈中專利產(chǎn)品再制造的利潤。
一、引言
專利保護(hù)已經(jīng)成為全球的熱門話題，各國紛紛實行知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略，加大在知識產(chǎn)權(quán)方面的研發(fā)、申請、維持和保護(hù)的投人，我國企業(yè)也掀起了申請專利的熱潮。在受到專利保護(hù)的產(chǎn)品越來越多的同時，侵權(quán)風(fēng)險增加不可避免，這不僅是制造商(Manufacturer)面臨的困境，專利產(chǎn)品再制造商( Re-Manufacturer , Recycler)也面臨著同樣的問題。專利產(chǎn)品再制造涉及到知識產(chǎn)權(quán)的侵權(quán)與授權(quán)問題，因此原產(chǎn)品中所含專利對產(chǎn)品再制造的影響是企業(yè)再制造決策活動必須考慮的因素。如今環(huán)境保護(hù)和資源有效利用受到廣泛的關(guān)注，而再制造是資源循環(huán)利用的重要途徑之一。如何應(yīng)對資源短缺、環(huán)保政策的壓力，不是某一家企業(yè)可以解決的，而是必須依靠整個行業(yè)內(nèi)的供應(yīng)商、制造商、零售商，以及產(chǎn)品回收商和再處理商的共同努力。閉環(huán)供應(yīng)鏈管理(Closed-loop Supply Chain Management)正是順應(yīng)這一變革而產(chǎn)生的一種全新的管理方式�；诖�，針對專利產(chǎn)品再制造形成的嶄新供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)，本文將研究閉環(huán)供應(yīng)鏈的決策優(yōu)化與專利許可授權(quán)問題。
專利產(chǎn)品的再制造行為是否侵權(quán)在司法實踐中一直是個難題，學(xué)者汪玉漩采用了理論分析和實證研究的方法，采用“權(quán)利用盡”原則對產(chǎn)品再制造中涉及的知識產(chǎn)權(quán)問題做了詳盡的闡釋。張怡從專利侵權(quán)角度出發(fā)，闡釋專利產(chǎn)品的再制造所涉及的法律問題。John和Robert針對專利產(chǎn)品再制造的問題，指出再制造涉及的專利問題正處于一個高速發(fā)展的時期，專利產(chǎn)品再制造實踐中判例法將繼續(xù)發(fā)展并變得更加普遍。再制造企業(yè)要為翻新產(chǎn)品在專利領(lǐng)域的法律問題尋求法律意見。另外再制造產(chǎn)品的方法或新的設(shè)備也將是有價值的專利發(fā)明。張銅柱等從法律角度指出汽車產(chǎn)品再制造是汽車工業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要途徑，是汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。隨著再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，原產(chǎn)品制造商與再制造商的利益沖突和知識產(chǎn)權(quán)沖突問題逐漸顯現(xiàn)。歸納現(xiàn)有司法實踐和學(xué)術(shù)研究對再制造是否構(gòu)成侵權(quán)的論點，從“權(quán)利用盡”和“默認(rèn)許可”的原則來講，可以認(rèn)為修理不構(gòu)成侵權(quán)，而再造和再制造相當(dāng)于生產(chǎn)全新的產(chǎn)品，在未經(jīng)許可的情況下會構(gòu)成侵權(quán)。
以上研究從法律角度分析了專利產(chǎn)品再制造侵權(quán)與否的判定原則，而再制造與閉環(huán)供應(yīng)鏈優(yōu)化決策的研究主要關(guān)注定價、回收產(chǎn)品的質(zhì)量控制、回收策略等方面。如Mahadevan等研究了在再制造情形中的產(chǎn)品控制和庫存管理問題困。BayIndIr和Erkip指出制造產(chǎn)品和再制造產(chǎn)品分割到不同的市場和生產(chǎn)能力有限時，通過產(chǎn)品再制造可以提高收益，并對關(guān)于制造/再制造系統(tǒng)決策的研究進(jìn)行了較詳盡的綜述，但該文研究的是一個產(chǎn)品可替代的單周期模型。Atasu等假設(shè)市場需求中存在一部分對再制造品的估價與新產(chǎn)品相同的綠色顧客，研究了制造商是否提供再制造品的決策問題，指出再制造不僅可以提高收益，還可以通過降低成本作為競爭手段之一。彭志強等研究了基于再制造和顧客等待行為的差別定價問題，但是該文的需求函數(shù)是確定性的，也沒有考慮補貨決策。彭志強等將再制造作為一種柔性補貨機制，研究了考慮顧客策略行為的易逝品定價和再制造柔性補貨問題。研究表明顧客策略行為減少了零售商的期望利潤，再制造柔性補貨機制可以緩解顧客策略行為的影響，提高零售商的期望利潤，最后分析了該機制對消費者剩余和社會福利的影響。然而，這些研究都沒有考慮再制造涉及的專利侵權(quán)及許可問題。
綜上所述，近年來關(guān)于專利產(chǎn)品再制造問題的研究僅僅從法律角度呼吁政府和企業(yè)重視再制造產(chǎn)業(yè)的知識產(chǎn)權(quán)問題，或者從法律角度研究判定專利產(chǎn)品再制造侵權(quán)的原則。同時，再制造形成的閉環(huán)供應(yīng)鏈的研究也沒有關(guān)注產(chǎn)品專利對供應(yīng)鏈的決策優(yōu)化的影響�；诖�，本文針對專利產(chǎn)品再制造的閉環(huán)供應(yīng)鏈的決策優(yōu)化問題，構(gòu)建由制造商、再制造商和零售商組成的閉環(huán)供應(yīng)鏈與專利許可博弈模型，研究專利產(chǎn)品再制造中供應(yīng)鏈的各參與方的最優(yōu)決策和專利許可策略。
二、問題描述
占主導(dǎo)地位的制造商是專利產(chǎn)品的權(quán)利人，獨立的再制造商通過購買專利產(chǎn)品的授權(quán)許可，回收市場上的舊產(chǎn)品或零部件進(jìn)行再制造活動。類似于文獻(xiàn)[8」的假設(shè)，制造商和再制造商通過同一個渠道零售原產(chǎn)品和再制造品，即零售商從制造商和再制造商處批發(fā)原產(chǎn)品和再制造品，并銷售給市場上的消費者群體。假定原產(chǎn)品和再制造品無質(zhì)量和功能上的差別，即消費者對兩者的價值評價是等同的。典型的如汽車行業(yè)的供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)，汽車零部件的再制造大多涉及專利間題，目前我國正在大力促進(jìn)汽車零部件的再制造，并逐步擴大試點范圍。對于舊產(chǎn)品或零部件的回收渠道模式，Savaskan和Van Wassenhove將其分為三種形式:零售商回收、制造商回收和第三方回收。本文采用第三方回收模式，即再制造商獨立負(fù)責(zé)回收舊產(chǎn)品或零部件。第三方再制造商的再制造品同制造商的原產(chǎn)品存在競爭關(guān)系，授權(quán)第三方再制造會造成原制造商新產(chǎn)品銷量的下降。同時作為專利權(quán)利人的原制造商，采取收取專利授權(quán)許可費用來補償再制造品引起的同類產(chǎn)品“骨肉相殘”( cannibalism)的損失。
制造商，再制造商和零售商構(gòu)成閉環(huán)供應(yīng)鏈的結(jié)構(gòu)如圖1所示:
供應(yīng)鏈中各參與方的動態(tài)博弈的順序如下:首先作為主導(dǎo)方的制造商獨家生產(chǎn)原產(chǎn)品，決策批發(fā)價格和專利授權(quán)許可費，對零售商批發(fā)產(chǎn)品并授權(quán)第三方再制造商實施專利產(chǎn)品的再制造。接著，再制造商決策舊產(chǎn)品或零部件的回收價，支付給消費者回收費用，支付給制造商許可費，實施再制造并跟隨制造商以相同的批發(fā)價在同一零售渠道銷售，類似的假設(shè)參見文獻(xiàn)。最后零售商決策銷售價格銷售原產(chǎn)品和再制造品。
博弈各參與者的決策變量以及相關(guān)參數(shù)假定如下:
c:制造商生產(chǎn)單位原產(chǎn)品的成本，為常量。
w:制造商向零售商收取的批發(fā)價，為制造商的決策變量，也是再制造商跟隨收取的批發(fā)價。
r:專利權(quán)利人(制造商)向再制造商收取的單位再制造授權(quán)許可費，為制造商的決策變量。
h:再制造商單位產(chǎn)品的回收價格，包括支付給持有舊產(chǎn)品的消費者的費用，回收渠道中收集、運輸以及處理等費用的總和。為再制造商的決策變量。
s:再制造相對于直接制造的單位產(chǎn)品的成本節(jié)約，為常量。
P:零售商的單位產(chǎn)品零售價格，為零售商的決策變量。
零售商的需求函數(shù)D(p)=a-bp，其中。為市場潛在容量，b為價格敏感系數(shù)。再制造商的回收函數(shù)為H(h)= ，其中為縮放系數(shù)，使得H(h) = ，即市場需求中同時包含原產(chǎn)品和再制造品，H(h)類似于銷售努力函數(shù)，其在閉環(huán)供應(yīng)鏈中的應(yīng)用可參見參考文獻(xiàn)。
綜上，專利產(chǎn)品再制造構(gòu)成的閉環(huán)供應(yīng)鏈中，制造商，再制造商和零售商的序貫決策構(gòu)成了一個三階段的動態(tài)博弈問題。首先，占主導(dǎo)地位的制造商作為專利產(chǎn)品的權(quán)利人，決策最優(yōu)的批發(fā)價格、和許可費:;接著處于從屬地位的再制造商跟隨主導(dǎo)者的批發(fā)價格，決策回收價格h;最后作為跟隨者的零售商決策銷售價格P;三者的目標(biāo)都是各自的期望利潤最大化。
三、模型及求解
基于上文的假定和閉環(huán)供應(yīng)鏈的動態(tài)博弈模型的構(gòu)建，得各參與方的利潤函數(shù)如下。
制造商的利潤函數(shù)為:
再制造商的利潤函數(shù)為:
零售商的利潤函數(shù)為:
接著基于動態(tài)博弈的順序采用逆向求解的方法，研究閉環(huán)供應(yīng)鏈中各參與方的最優(yōu)決策問題。
首先，將D(P)=a-bp代人零售商的利潤函數(shù)即式(3)得，，零售商的優(yōu)化問題即是給定制造商和再制造商的批發(fā)價格w，關(guān)于銷售價格P的單變量優(yōu)化問題，由一階條令，令得，
接著，將代人再制造商的利潤函數(shù)即式(2)得，，再制造商的優(yōu)化問題即是給定制造商的批發(fā)價格二和單位再制造許可費r，關(guān)于回收成本h的單變量優(yōu)化問題，同理，由一階條件，令得，
最后，將將P·(w)和h·(w)代人制造商的利潤函數(shù)即式(1)得:
，制造商的決策即是關(guān)于批發(fā)價、和單位再制造許可費:多變量優(yōu)化問題。分別由w和r的一階條件，并聯(lián)立求解得:
將w·和r·聯(lián)合代人式(4)和式(5)，歸納整理得閉環(huán)供應(yīng)鏈中各參與方的最優(yōu)決策:
命題1:制造商的最優(yōu)批發(fā)價: ，最優(yōu)授權(quán)許可費:: ;再制造商的最優(yōu)回收價: ;零售商的最優(yōu)零售價:。
將命題1的結(jié)論分別代人各博弈方的利潤函數(shù)式(1)、式(2)、式(3)，整理即得:
命題2:制造商的期望利潤為:
再制造商的期望利潤為:
零售商的期望利潤為:
四、仿真實驗
上文通過逆向求解的方法求出了閉環(huán)供應(yīng)鏈中動態(tài)博弈各方的最優(yōu)決策，并得出了各方的最優(yōu)期望利潤，接著分析主要最優(yōu)決策關(guān)于再制造成本節(jié)約的敏感性。由于再制造成本節(jié)約是再制造活動中最直接的經(jīng)濟(jì)動力，因此進(jìn)一步研究再制造成本節(jié)約程度對各參與方的決策的影響機理。特別是作為專利權(quán)利人的制造商和專利購買者的再制造商的決策，即授權(quán)許可費;，和回收努力h與再制造成本節(jié)約:的關(guān)聯(lián)性。
假定市場需求函數(shù)為D(p)＝1000-4p，制造商的單位生產(chǎn)成本為c = 50，再制造商的回收函數(shù)為H(h)＝100，再制造單位成本節(jié)約的范圍顯然為，基于命題1的結(jié)論，研究制造商的授權(quán)許可費r和再制造商的回收努力h關(guān)于再制造單位成本節(jié)約￡的敏感性，運用Maplel3編程并仿真模擬，結(jié)果見圖20
由命題1的結(jié)論和圖2的結(jié)論可知，授權(quán)許可費:和回收價格le都是關(guān)于、的單增函數(shù)。顯然，再制造成本節(jié)約是閉環(huán)供應(yīng)鏈中再制造活動最直接的經(jīng)濟(jì)動力，隨著再制造成本節(jié)約的增大，再制造商通過加大回收力度增加回收產(chǎn)品的數(shù)量，在再制造活動中獲取更大的規(guī)模效應(yīng)。對于作為專利產(chǎn)品權(quán)利人的制造商來講，再制造產(chǎn)品在市場上份額增加，使得同類產(chǎn)品的“同類相殘”( cannibalism)加劇，進(jìn)一步地侵蝕了原產(chǎn)品的市場份額，因此，制造商運用產(chǎn)品的專利武器，增加單位產(chǎn)品的授權(quán)許可費用，以此分享再制造商銷售再制造品帶來的收益�？梢�，專利產(chǎn)品再制造的閉環(huán)供應(yīng)鏈中，許可費用還起著分配供應(yīng)鏈的利潤的作用。
五、結(jié)語
本文研究了專利產(chǎn)品再制造構(gòu)成的一類特殊閉環(huán)供應(yīng)鏈的決策優(yōu)化問題，供應(yīng)鏈中制造商是專利產(chǎn)品的權(quán)利人，授權(quán)許可再制造商回收舊產(chǎn)品并進(jìn)行再制造。通過建立由參與方構(gòu)成的三階段動態(tài)博弈模型，研究了這類閉環(huán)供應(yīng)鏈中各主體的最優(yōu)決策以及專利授權(quán)許可費。研究結(jié)果表明回收再制造最直接的經(jīng)濟(jì)動因是再制造成本節(jié)約，當(dāng)其增大時，再制造商的回收努力提高，并且制造商同時提高專利許可費。可見，在本文所研究的專利產(chǎn)品再制造構(gòu)成的閉環(huán)供應(yīng)鏈中，專利授權(quán)許可費用不僅保障了專利權(quán)利人即制造商的權(quán)益，而且還實現(xiàn)了與專利相關(guān)的供應(yīng)鏈成員能有效地分享供應(yīng)鏈利潤。
在本文的研究中，沒有考慮產(chǎn)品差異化對供應(yīng)鏈的決策優(yōu)化和專利許可策略的影響，同時為了簡化分析，假定制造商不參與再制造活動，僅僅通過專利許可策略分享再制造的收益。因此，可進(jìn)一步考慮原產(chǎn)品和再制造品的差異，這需要研究消費者對原產(chǎn)品和再制造品的認(rèn)可程度差異，也可考慮制造商同時生產(chǎn)再制造品與再制造商競爭的情形，這些都是可進(jìn)一步研究的方向。
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