Retail location competition under carbon penalty

Abstract

Bu tezde, Hotelling doğrusunda bulunan iki perakendeci mağazası için konumlandırma problemi iki farklı senaryo altında çalışılmıştır: rekabetçi sistemde iki mağaza aynı anda mağazaları için konum belirleyecektirler. Merkezi sistemde ise tek bir perakendeci iki mağazası için konum belirleyecektir. İki düzende de mağazalar ürünlerini aynı ambardan satın almakta ve müşteriler en yakın mağazaya gitmektedirler. Rekabetçi sistemdeki mağazalar satış geliri ile müşteri ulaşım ve ambar ikmal maliyetlerinin farkı olan bireysel karlılıkları artırmak istemektedirler. Merkezi sistemdeki perakendeci ise her iki mağazanın toplam karlılığını artırmak istemektedir. Ulaşım ve ikmal maliyetleri yakıt tüketiminin yanı sıra karbon emisyonlarına da bağlıdır. Rekabetçi sistemde, yüksek kar marjı olan marketlerde dengede iki mağaza da aynı noktaya konumlanmaktadır. Sayısal çalışmalar denge noktalarını ve davranışlarını daha iyi gözlemleyebilmemizi sağlamıştır: Merkezi sistemde mağazalar tüm örneklerde eniyilik durumunda farklı noktalara konumlanmaktadırlar; fakat düşük ulaşım ve ikmal maliyetleri altında rekabetçi sistemdeki mağazalar dengede aynı noktaya konumlanmaktadırlar. Müşteri ulaşımı maliyetleri arttığında mağazalar birbirlerinden uzaklaşmakta ve kendi müşteri segmentlerini ortalayacak şekilde konumlanmaktadırlar ve çözüm merkezi sisteme yaklaşmaktadır. İkmal maliyetlerindense müşteri ulaşım maliyetlerini kapsayacak bir vergi politikası üzerinde çalışılması rekabet nedeniyle oluşan fazla emisyonun azaltılmasında daha etkili olacaktır.

This thesis examines the retail location problem on a Hotelling line in two differentsettings: a decentralized system in which two competing retailers simultaneouslychoose the locations of their own stores, and a centralized system in which a singleretail chain chooses the locations of its two stores. In both settings, the storesprocure their products from a common warehouse and each consumer purchasesfrom the closest store. The retailers in the decentralized system want to maximizetheir individual profits determined by the sales revenue minus the transportationcosts for replenishment and consumer travels. The retail chain in the centralizedsystem wants to maximize the sum of the two individual profits. Transportationcosts depend on not only fuel consumption but also carbon emission. In thedecentralized system, we establish that both retailers choose the same locationin equilibrium in high margin markets. Numerical experiments provide furtherinsights into the location problem: The retail chain chooses different locations forits stores at optimality in all instances. However, under low transportation costs,the retailers in the decentralized system choose the same location in equilibrium.As the consumer transportation costs increase, the stores are located further awayfrom each other towards their respective consumer segments, converging to thecentralized solution. Carbon penalty is more effective for consumer travels thanfor replenishment in reducing excess emissions due to competition.