利益分配と政府介入を伴うグリーンサプライチェーン連携：製薬業界に適用したゲーム理論的アプローチ

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides a game-theoretic model of green supply chain coordination that can be extended to other sectors or policy regimes.

🏢実務担当者:Offers quantitative evidence on how profit-sharing contracts and government incentives can align sustainability with profitability in pharmaceutical supply chains.

🏛政策担当者:Highlights the delicate balance between emission taxes and incentives, showing that high taxes without incentives can reduce service levels and collaboration.

持続可能な開発と環境の健全性への世界的な関心が高まる中、グリーン・サプライチェーン（SC）マネジメントの採用は、様々な業務側面における温室効果ガス（GHG）排出を緩和するための実用的な解決策として浮上している。本研究は、単一のベンダーとバイヤーを含む2層SCフレームワーク内の生産、輸送、倉庫保管におけるGHG排出を同時に検討する包括的なアプローチを採用している。彼らの共通の目的は、GHG排出削減を目標とする政府規制を遵守しながら、収益性を最適化することである。ベンダーの下流拠点への訪問は、固定リードタイムに従って発送される注文製品を履行する上で極めて重要である。バイヤーは確率的需要に直面し、定期的な在庫レビュー方針を採用し、市場需要の変動性とベンダー訪問間隔に応じてサービスレベルを決定する。ベンダーの生産プロセスはエネルギー消費を必要とし、排出率を削減するためのグリーン技術への投資を促す。政府の関与は、税制政策を通じた環境保護にも及ぶ。ゲーム理論的アプローチを導入することで、本研究は補充戦略と排出削減対策に関するSC利害関係者間の意思決定プロセスを明らかにする。非集中型および集中型のセットアップのための数学的モデルと解法は、SCリーダーが包括的な最適化戦略へのフォロワーの関与を促すために利益分配契約をどのように調整するかを精査する。提案されたアプローチの適用は、製薬SCからの実世界データを用いて調査される。特に、ミシガン大学中央薬局における在庫管理方針のケーススタディが提示され、モデルを経験的に検証する。結果は、GHG排出削減におけるグリーン投資の大きな可能性を浮き彫りにし、これらの投資を推進する上での政府のインセンティブの重要な役割を強調する。提案された調整メカニズムは、サプライチェーンのパフォーマンスを著しく向上させることが示されている。分析結果は、政府のインセンティブが効果的な調整に必要な利益分配の下限閾値と上限閾値の両方を引き下げる一方、補完的なインセンティブなしの高い排出税は協力を阻害する可能性があることを示している。感度分析により、保有コスト、排出原単位、エネルギー価格が、非集中型および集中型構造においてサービスレベルとグリーン投資に異なる影響を与えることがさらに明らかにされる。注目すべきは、GHG排出税が0.05から0.2に増加するとサービスレベルが3%低下することを本研究が定量化し、製薬サプライチェーンにおけるバランスの取れた政策設計の必要性を示していることである。実世界の製薬データで較正された計算実験はモデルを検証し、総サプライチェーン利益の最大52%の増加、サービスレベルの20%超の改善、輸送関連GHG排出の最大70%および生産関連GHG排出の11.5%の削減を示す。これらの発見は、契約ベースの調整メカニズムを通じて環境持続可能性と収益性を整合させるための実行可能な洞察を提供する。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Amidst the global focus on sustainable development and environmental well-being, the adoption of green Supply Chain (SC) management has emerged as a pragmatic solution for mitigating Greenhouse Gas (GHG) emissions across various operational facets. This study employs a comprehensive approach, concurrently examining GHG emissions in production, transportation, and warehousing within a two-echelon SC framework involving a single vendor and buyer. Their joint objective is to optimize profitability while adhering to governmental regulations targeting GHG emissions reduction. The vendor’s visits to downstream sites are pivotal in fulfilling ordered products dispatched following fixed lead times. The buyer faces stochastic demand and employs a periodic inventory review policy, making service-level decisions contingent on market demand volatility and vendor visit intervals. The vendor’s production processes, requiring energy consumption, prompt investments in green technology to curtail emission rates. Governmental involvement extends to environmental safeguarding through tax policies. Introducing a game-theoretic approach, this study illuminates decision-making processes among SC stakeholders regarding replenishment strategies and emission reduction measures. Mathematical models and solutions for decentralized and centralized setups scrutinize how the SC leader orchestrates a profit-sharing contract to incentivize follower engagement in a comprehensive optimization strategy. The application of the proposed approach is investigated using real-world data from the pharmaceutical SC. In particular, a case study of the inventory control policy at the University of Michigan’s Central Pharmacy is presented to validate the model empirically. The results highlight the significant potential of green investments in reducing GHG emissions and emphasize the critical role of government incentives in driving these investments. The proposed coordination mechanism is shown to markedly enhance supply chain performance. Analytical findings indicate that government incentives lower both the minimum and maximum profit-sharing thresholds necessary for effective coordination, whereas high emission taxes without complementary incentives may discourage collaboration. Sensitivity analyses further reveal how holding costs, emission intensities, and energy prices differently affect service levels and green investments across decentralized and centralized structures. Notably, the study quantifies a 3% decline in service level when GHG emission taxes increase from 0.05 to 0.2, illustrating the need for balanced policy design in pharmaceutical supply chains. Computational experiments, calibrated with real-world pharmaceutical data, validate the model and demonstrate up to a 52% increase in total supply chain profit, over 20% improvement in service level, and reductions of up to 70% in transportation-related and 11.5% in production-related GHG emissions. These findings offer actionable insights for aligning environmental sustainability with profitability through contract-based coordination mechanisms.

• openalex https://doi.org/10.1080/01605682.2025.2544865first seen 2026-08-02 17:39:28