摘要：在跨国供应链网络系统中，上下游企业在交易过程中不可避免地面临着关税政策，与此同时，本土产品的替代作用也会影响关税实施效果和各方决策。文章考虑产品替代性，构建随机需求下受关税政策影响的跨国供应链成员利润最大化模型，利用互补系统，得到跨国供应链网络的均衡决策。研究表明：（1）随着国家提高进口关税，国内生产交易替代产品的企业利润会上升；（2）本土产品交易量以及制造商和经销商的期望利润均会随着该国进口产品需求不确定性的增加而降低；（3）若制造商提高其产品对进口产品的替代程度，则本土产品交易量增加，此外还会使得本土制造商的利润和与其交易的经销商的期望利润增加，国家实施关税政策会放大这一积极影响。
关键词：跨国供应链网络，关税，产品替代，随机需求
一、研究背景与意义
经过长期发展，供应链从横纵两个维度不断扩展，不仅成员数量增多，成员之间的关系也愈加复杂，呈现出网状的结构特点。经济全球化背景下，国际贸易不断发展，供应链网络中各成员遍布世界各地，不同成员间跨国交易已成常态，由此形成跨国供应链网络系统。长期以来，诸多国家利用贸易保护手段构筑贸易壁垒，对覆盖多个国家的供应链网络均衡条件及其各成员决策行为产生重要影响。近年来，国家之间贸易摩擦不断增多，他国以关税为手段限制中国产品进口的现象屡屡发生。例如，2018年至今，美国已多次对进口自中国的产品加征关税，削弱了中国产品的出口竞争力。国家实施关税政策的目的是保护国内生产工业，而本土产品的替代作用会很大程度上影响政策的实施效果，因此有必要在国家施行贸易保护政策背景下将产品的替代作用纳入跨国供应链网络均衡的研究。
替代产品在市场中普遍存在，产品替代程度的提高不仅可以在一定程度上促进产品激烈竞争，还会对企业收益产生影响，产品之间的替代程度成为企业的运营决策在的重要因素。一个国家内一旦政府决定对进口产品征收关税，进口产品的价格会发生变化，为了避免为关税政策买单，当地消费者会倾向考虑本土替代产品。本土产品与进口产品相互替代程度往往存在差异，国内外产品的替代程度和关税政策影响着消费者的购买行为。因此，基于对现实情况的思考，本研究在跨国供应链网络的框架下，深入探讨国家实施关税政策下产品替代作用的影响机制。
后疫情时代，需求不确定现象已然成为常态.供应链网式结构会使需求不确定带来的风险从需求端向外扩散，直至整个供应链网络。跨国供应链网络成员数量众多且跨国交易的特点,加剧了需求不确定带来的风险。当一个国家内市场对进口产品的需求波动增大时，本土产品的替代作用是否及多大程度上能够促使当地企业从中获益，这成为本文的另一个重点关注问题。
基于此，本研究以跨国供应链网络系统为研究对象，考虑产品替代性，构建随机需求下受关税政策影响的成员利润最大化模型，利用互补系统得到跨国供应链网络均衡决策，通过算例分析研究需求不确定情况下国家实施关税政策对于生产交易替代产品的企业的影响，进一步探讨需求波动和产品之间替代程度变动如何影响均衡结果，最后通过改变供应链网络结构，分析需求市场中新入一种替代产品对各成员决策的影响机制。
二、主要内容
本文建立了包含多个制造商、经销商和需求市场的跨国供应链网络结构，该跨国供应链网络覆盖多个国家。在一个国家内，不同的制造商生产不同的替代产品，为了便于分析且不失一般性，假设在一个国家内，每个制造商只生产一种产品，并且一种产品只有一个经销商。位于不同国家的制造商和经销商跨国交易使其不可避免地面临关税政策。
本文中需求具有随机性，经销商需在面临需求波动情况下决策其最优的订购量以达到期望利润最大的目标。制造商根据自身利润最大化的目标决定生产量和与经销商的交易量，经销商依据自身期望利润最大化的目标决定从制造商订购产品的数量，经销商关于产品的售价由市场均衡条件得到。本文依据制造商、经销商和需求市场之间的交易，得到各自的利润函数。供应链网络中各层成员之间进行非合作Nash博弈，通过互补问题，得到各成员最优决策所满足的一阶最优条件。最后，通过整合各层的最优条件，得到供应链网络达到均衡状态下的互补问题。
在算例分析部分，构建了两个被跨国供应链网络覆盖国家，每个国家内均存在两个制造商，他们分别生产销售不同但可相互替代的产品，在该跨国供应链网络内有四种可相互替代的产品，经由经销商售往需求市场。首先，文章设置了两个贸易情境：自由贸易情境和实施关税政策情境，通过对比两个情境下的均衡结果得到国家实施关税政策对于生产交易本土替代产品的企业的影响。其次，通过增大一个国家内进口产品的市场需求波动，文章研究了本土企业受进口产品波动的影响情况。然后，通过改变供应链网络结构研究了两种贸易情境下，需求市场中新增一种替代产品对均衡结果的影响。继而，通过对产品的成本、关税政策以及产品的替代程度进行灵敏度分析，探讨了当这三种因素发生变化时均衡结果的变动情况。最后，通过对比随机扰动因子服从多种分布下的结果，验证了结论的鲁棒性。
三、主要结论
文章依托于跨国供应链网络结构，考虑产品替代性，构建了随机需求下受关税政策影响的成员利润最大化模型。并利用互补系统得到跨国供应链网络均衡决策，通过算例分析研究了随机需求下国家实施关税政策对本土替代产品的影响，同时进一步讨论了进口产品需求发生波动以及产品之间替代程度发生变化时会如何影响均衡结果。通过改变供应链网络结构，文章探讨了实施当关税政策国家的需求市场中增加一种替代产品时，对于整个供应链网络均衡会产生怎样的影响。具体结论如下：
（1）与自由贸易政策下的均衡结果相比，实施关税政策的国家内进口量降低，进口产品的售价提高，国家实施关税政策给国内经销商的期望利润造成的损失会部分转嫁到当地消费者身上；当国家提高进口关税时，国内生产交易本土替代产品的企业会持续受益。
（2）当突发事件导致一个国家内进口产品的需求不确定增大时，该国内进口产品的经销商的期望利润会下降；国内其它本土替代产品的交易量会有所降低，且会对当地制造商和经销商造成负面影响。
（3）自由贸易政策下当国内本土产品对进口产品的替代程度提高时，本土产品的交易量会提高，当地生产交易替代产品的制造商利润和与经销商的期望收益均会提高；国家实施关税政策会放大本土产品对进口产品替代程度提高对于当地企业产生的积极影响。
四、边际贡献与未来拓展
本研究的贡献在于：首先，本研究在跨国供应链网络系统中探讨了国家实施关税政策对于生产和交易本土替代产品企业的影响。其次，为了探讨产品替代对企业的影响，本研究通过变动供应链网络结构，讨论当实施关税政策的国家内新增一种替代产品时对跨国供应链网络均衡结果产生的影响。此外，本研究还考虑了随机需求的影响，改变随机扰动因子服从的分布情况，探讨当进口产品需求发生较大波动时对企业产生的影响，并验证了结论的鲁棒性。这在一定程度上弥补了跨国供应链网络系统中，国家实施关税政策下考虑产品替代性以及进口产品需求波动对当地企业影响的研究。该工作将跨国供应链的研究从链式结构拓展至多个存在竞争的制造商、产品经销商和需求市场的网络结构，在一定程度上补充了存在关税政策下考虑产品替代作用和需求波动的跨国供应链均衡决策的研究。
未来的研究方向可从以下两个方面拓展：（1）原材料会从多国采购，其重要程度不同，原材料供应商和制造商会面临诸多贸易政策，因此在跨国供应链网络中纳入原材料的重要等级程度，并考虑原材料供应商面临的贸易政策是未来的一个研究方向。（2）当企业面临需求不确定或贸易政策变动带来的风险时，企业往往会采取应对措施，接下来的研究方向还可考虑企业的应对策略。
本文摘编自《系统工程理论与实践》第42卷第11期论文《随机需求下考虑产品替代的跨国供应链网络均衡决策》（点击题目链接全文）；
作者：周晓阳1,3, 教授, 博士生导师；曹文静2, 硕士研究生；符皓然1, 助理教授, 硕士生导师；冯平平2, 讲师, 硕士生导师；柴建2，教授, 博士生导师
1. 西安交通大学 管理学院, 西安 710049;
2. 西安电子科技大学 经济与管理学院, 西安 710126;
3. 中国科学院 数学与系统科学研究院, 北京 10019