An Investigation of the Optimal Closed-Loop Supply Chain for Electronic Products

전자제품 시장의 글로벌 확장과 더불어, 불완전한 재활용 시스템으로 인한 폐전자제품 (waste electrical and electronic equipment, WEEE)은 심각한 환경 오염을 초래하고 있다. 환경 보호를 위한 폐전자제품 재활용의 중요성이 부각되면서 많은 국가가 관련 법규를 수립하기 위해 노력하고 있다. 본 논문은 제 3자 재활용 업체를 통해 폐전자제품을 회수하는 폐쇄형 공급망 (closed-loop supply chain, CLSC)을 연구한다. 폐쇄형 공급망을 가진 제조업체는 폐전자제품의 재활용 부품을 사용하여 재제조 품목을 생산하는 동시에 새로운 부품을 사용하여 새로운 품목을 생산한다. 그러나 재제조 품목에 대한 소비자의 낮은 지불 의지(willingness to pay, WTP)는 폐전자제품의 재활용 및 재제조의 수익에 부정적인 영향을 끼친다. 따라서 본 연구는 분산식(decentralized) 의사결정, 중앙 집중식(centralized) 의사결정 및 협조(coordination)의사결정 모델을 포함한 세 가지 유형의 폐쇄형 공급망 의사 결정 모델을 통해, (1) 정부 보조금 및 벌금이 폐쇄형 공급망 구성원의 의사결정에 미치는 영향; (2) 재제조 품목에 대한 소비자 지불 의지가 폐쇄형 공급망 구성원의 의사결정에 미치는 영향; (3) 중앙집중식 의사결정 모델 하에서 폐쇄형 공급망 구성원의 수익배분을 조율하는 수익 공유 계약 및 수량 할인 계약에 대해 연구한다. 본 연구는 정부 보조금/벌금 및 재제조 품목에 대한 소비자의 지불 의지의 영향 하에, 수익을 극대화하기 위해 폐쇄형 공급망의 의사결정에 가이드를 제공한다. 또한, 중앙 집중식 폐쇄형 공급망은 분산식 폐쇄형 공급망보다 수익성이 높고, 수익 공유 계약 및수량 할인 계약으로 이루어지는 협조 모델은 중앙 집중식 폐쇄형 공급망 내 구성원 수익의 조율이 가능함을 보여준다.

The global expansion of the electronic product markets combined with an imperfect recycling system led to the increased production of waste electrical and electronic equipment (WEEE) and environmental pollution. As such, a growing number of countries are becoming aware of the importance of WEEE recycling to environmental protection, and they exert efforts to formulate related legislation. This study investigates the closed-loop supply chain (CLSC), which recycles WEEE through third-party recyclers. The manufacturers in the CLSC employ the recycled part of WEEE to produce remanufactured items, while they use new components to produce new items. However, consumers’ low willingness to pay (WTP) for remanufactured items makes the profitability of recycling and remanufacturing WEEE questionable. We examine three types of CLSC decision-making models, including decentralized, centralized, and coordination models, to investigate how government intervention and consumers’ WTP for remanufactured items influence the CLSC decisions and CLSC members’ profits. The results provide implications regarding the impact of government subsidies and consumers’ WTP for remanufactured items on the CLSC decisions. The results indicate that the centralized CLSC is more profitable than the decentralized CLSC, and that the coordination model with revenue sharing contract and quantity discount contract can effectively manage the CLSC.