專利產品決策優化與授權許可綜述

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論文關鍵詞:專利;再制造;閉環供應鏈;授權許可;知識產權成果轉化

論文摘要:針對專利產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供應鏈。構建各參與者決策的三階段動態博弈模型，研究了專利產品再制造構成的閉環供應鏈的決策優化與授權許可策略。研究表明，再制造成本節約是再制造活動最直接的經濟動因，隨著再制造成本節約的增加，再制造商加大回收產品的力度;同時，作為專利產品權利人的制造商也通過提高專利授權許可費用，增加分享再制造帶來經濟效益的比例。閉環供應鏈中的專利授權許可不僅保障了專利權利人的權益，而且還可以實現專利相關的供應鏈成員有效地分配供應鏈中專利產品再制造的利潤。

一、引言

專利保護已經成為全球的熱門話題，各國紛紛實行知識產權戰略，加大在知識產權方面的研發、申請、維持和保護的投人，我國企業也掀起了申請專利的熱潮。在受到專利保護的產品越來越多的同時，侵權風險增加不可避免，這不僅是制造商(Manufacturer)面臨的困境，專利產品再制造商(Re-Manufacturer,Recycler)也面臨著同樣的問題。專利產品再制造涉及到知識產權的侵權與授權問題，因此原產品中所含專利對產品再制造的影響是企業再制造決策活動必須考慮的因素。如今環境保護和資源有效利用受到廣泛的關注，而再制造是資源循環利用的重要途徑之一。如何應對資源短缺、環保政策的壓力，不是某一家企業可以解決的，而是必須依靠整個行業內的供應商、制造商、零售商，以及產品回收商和再處理商的共同努力。閉環供應鏈管理(Closed-loopSupplyChainManagement)正是順應這一變革而產生的一種全新的管理方式。基于此，針對專利產品再制造形成的嶄新供應鏈結構，本文將研究閉環供應鏈的決策優化與專利許可授權問題。

專利產品的再制造行為是否侵權在司法實踐中一直是個難題，學者汪玉漩采用了理論分析和實證研究的方法，采用“權利用盡”原則對產品再制造中涉及的知識產權問題做了詳盡的闡釋。張怡從專利侵權角度出發，闡釋專利產品的再制造所涉及的法律問題。John和Robert針對專利產品再制造的問題，指出再制造涉及的專利問題正處于一個高速發展的時期，專利產品再制造實踐中判例法將繼續發展并變得更加普遍。再制造企業要為翻新產品在專利領域的法律問題尋求法律意見。另外再制造產品的方法或新的設備也將是有價值的專利發明。張銅柱等從法律角度指出汽車產品再制造是汽車工業發展循環經濟的重要途徑，是汽車工業可持續發展的必然選擇。隨著再制造產業的發展，原產品制造商與再制造商的利益沖突和知識產權沖突問題逐漸顯現。歸納現有司法實踐和學術研究對再制造是否構成侵權的論點，從“權利用盡”和“默認許可”的原則來講，可以認為修理不構成侵權，而再造和再制造相當于生產全新的產品，在未經許可的情況下會構成侵權。

以上研究從法律角度分析了專利產品再制造侵權與否的判定原則，而再制造與閉環供應鏈優化決策的研究主要關注定價、回收產品的質量控制、回收策略等方面。如Mahadevan等研究了在再制造情形中的產品控制和庫存管理問題困。BayIndIr和Erkip指出制造產品和再制造產品分割到不同的市場和生產能力有限時，通過產品再制造可以提高收益，并對關于制造/再制造系統決策的研究進行了較詳盡的綜述，但該文研究的是一個產品可替代的單周期模型。Atasu等假設市場需求中存在一部分對再制造品的估價與新產品相同的綠色顧客，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及許可問題。

綜上所述，近年來關于專利產品再制造問題的研究僅僅從法律角度呼吁政府和企業重視再制造產業的知識產權問題，或者從法律角度研究判定專利產品再制造侵權的原則。同時，再制造形成的閉環供應鏈的研究也沒有關注產品專利對供應鏈的決策優化的影響。基于此，本文針對專利產品再制造的閉環供應鏈的決策優化問題，構建由制造商、再制造商和零售商組成的閉環供應鏈與專利許可博弈模型，研究專利產品再制造中供應鏈的各參與方的最優決策和專利許可策略。

二、問題描述

占主導地位的制造商是專利產品的權利人，獨立的再制造商通過購買專利產品的授權許可，回收市場上的舊產品或零部件進行再制造活動。類似于文獻[8」的假設，制造商和再制造商通過同一個渠道零售原產品和再制造品，即零售商從制造商和再制造商處批發原產品和再制造品，并銷售給市場上的消費者群體。假定原產品和再制造品無質量和功能上的差別，即消費者對兩者的價值評價是等同的。典型的如汽車行業的供應鏈結構，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汽車零部件的再制造，并逐步擴大試點范圍。對于舊產品或零部件的回收渠道模式，Savaskan和VanWassenhove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，即再制造商獨立負責回收舊產品或零部件。第三方再制造商的再制造品同制造商的原產品存在競爭關系，授權第三方再制造會造成原制造商新產品銷量的下降。同時作為專利權利人的原制造商，采取收取專利授權許可費用來補償再制造品引起的同類產品“骨肉相殘”(cannibalism)的損失。

制造商，再制造商和零售商構成閉環供應鏈的結構如圖1所示:

供應鏈中各參與方的動態博弈的順序如下:首先作為主導方的制造商獨家生產原產品，決策批發價格和專利授權許可費，對零售商批發產品并授權第三方再制造商實施專利產品的再制造。接著，再制造商決策舊產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價在同一零售渠道銷售，類似的假設參見文獻。最后零售商決策銷售價格銷售原產品和再制造品。

博弈各參與者的決策變量以及相關參數假定如下:

c:制造商生產單位原產品的成本，為常量。

w:制造商向零售商收取的批發價，為制造商的決策變量，也是再制造商跟隨收取的批發價。

r:專利權利人(制造商)向再制造商收取的單位再制造授權許可費，為制造商的決策變量。

h:再制造商單位產品的回收價格，包括支付給持有舊產品的消費者的費用，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品的成本節約，為常量。

P:零售商的單位產品零售價格，為零售商的決策變量。

零售商的需求函數D(p)=a-bp，其中。為市場潛在容量，b為價格敏感系數。再制造商的回收函數為H(h)=，其中為縮放系數，使得H(h)=，即市場需求中同時包含原產品和再制造品，H(h)類似于銷售努力函數，其在閉環供應鏈中的應用可參見參考文獻。

綜上，專利產品再制造構成的閉環供應鏈中，制造商，再制造商和零售商的序貫決策構成了一個三階段的動態博弈問題。首先，占主導地位的制造商作為專利產品的權利人，決策最優的批發價格、和許可費:;接著處于從屬地位的再制造商跟隨主導者的批發價格，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供應鏈的動態博弈模型的構建，得各參與方的利潤函數如下。

制造商的利潤函數為:

再制造商的利潤函數為:

零售商的利潤函數為:

接著基于動態博弈的順序采用逆向求解的方法，研究閉環供應鏈中各參與方的最優決策問題。

首先，將D(P)=a-bp代人零售商的利潤函數即式(3)得，，零售商的優化問題即是給定制造商和再制造商的批發價格w，關于銷售價格P的單變量優化問題，由一階條令，令得，

接著，將代人再制造商的利潤函數即式(2)得，，再制造商的優化問題即是給定制造商的批發價格二和單位再制造許可費r，關于回收成本h的單變量優化問題，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即式(1)得:

，制造商的決策即是關于批發價、和單位再制造許可費:多變量優化問題。分別由w和r的一階條件，并聯立求解得:

將w·和r·聯合代人式(4)和式(5)，歸納整理得閉環供應鏈中各參與方的最優決策:

命題1:制造商的最優批發價:，最優授權許可費::;再制造商的最優回收價:;零售商的最優零售價:。

將命題1的結論分別代人各博弈方的利潤函數式(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供應鏈中動態博弈各方的最優決策，并得出了各方的最優期望利潤，接著分析主要最優決策關于再制造成本節約的敏感性。由于再制造成本節約是再制造活動中最直接的經濟動力，因此進一步研究再制造成本節約程度對各參與方的決策的影響機理。特別是作為專利權利人的制造商和專利購買者的再制造商的決策，即授權許可費;，和回收努力h與再制造成本節約:的關聯性。

假定市場需求函數為D(p)＝1000-4p，制造商的單位生產成本為c=50，再制造商的回收函數為H(h)＝100，再制造單位成本節約的范圍顯然為，基于命題1的結論，研究制造商的授權許可費r和再制造商的回收努力h關于再制造單位成本節約￡的敏感性，運用Maplel3編程并仿真模擬，結果見圖20

由命題1的結論和圖2的結論可知，授權許可費:和回收價格le都是關于、的單增函數。顯然，再制造成本節約是閉環供應鏈中再制造活動最直接的經濟動力，隨著再制造成本節約的增大，再制造商通過加大回收力度增加回收產品的數量，在再制造活動中獲取更大的規模效應。對于作為專利產品權利人的制造商來講，再制造產品在市場上份額增加，使得同類產品的“同類相殘”(cannibalism)加劇，進一步地侵蝕了原產品的市場份額，因此，制造商運用產品的專利武器，增加單位產品的授權許可費用，以此分享再制造商銷售再制造品帶來的收益。可見，專利產品再制造的閉環供應鏈中，許可費用還起著分配供應鏈的利潤的作用。

五、結語

本文研究了專利產品再制造構成的一類特殊閉環供應鏈的決策優化問題，供應鏈中制造商是專利產品的權利人，授權許可再制造商回收舊產品并進行再制造。通過建立由參與方構成的三階段動態博弈模型，研究了這類閉環供應鏈中各主體的最優決策以及專利授權許可費。研究結果表明回收再制造最直接的經濟動因是再制造成本節約，當其增大時，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品再制造構成的閉環供應鏈中，專利授權許可費用不僅保障了專利權利人即制造商的權益，而且還實現了與專利相關的供應鏈成員能有效地分享供應鏈利潤。

在本文的研究中，沒有考慮產品差異化對供應鏈的決策優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，可進一步考慮原產品和再制造品的差異，這需要研究消費者對原產品和再制造品的認可程度差異，也可考慮制造商同時生產再制造品與再制造商競爭的情形，這些都是可進一步研究的方向。