基于信息共享的供應(yīng)鏈雙源渠道Stackelberg博弈分析

葉紅雨，張家強(qiáng)，史元亭

（1.上海理工大學(xué) 管理學(xué)院，上海 200093；2.清華大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100084）

0 引言

供應(yīng)鏈下游細(xì)微的市場需求振動可能會對上游供應(yīng)商造成計劃的不確定性，其在供應(yīng)鏈內(nèi)部是理性人達(dá)到各自效用最大化的博弈結(jié)果[1]，即Lee等人所謂的牛鞭效應(yīng)[2]。隨著社會科技的發(fā)展，電子商務(wù)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的趨勢，供應(yīng)鏈渠道由傳統(tǒng)的單一渠道過渡到雙源渠道并存，也改變供應(yīng)鏈管理格局。消費者需求變化的不確定性、市場變化及產(chǎn)業(yè)變化等信息都會引起銷售商之間或者銷售商與供應(yīng)商之間的博弈，這些都可能導(dǎo)致牛鞭效應(yīng)的發(fā)生。為了削弱市場需求的振動，需要對供應(yīng)鏈中各節(jié)點企業(yè)進(jìn)行協(xié)調(diào)。

通常情況下，市場的需求不確定性影響企業(yè)的銷售，繼而影響到企業(yè)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)，供應(yīng)鏈中各節(jié)點企業(yè)如何獲取各種不確定信息并運用此來協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈，以達(dá)到對供應(yīng)鏈系統(tǒng)最少的沖擊的問題越來越受到理論界和企業(yè)界的重視。

針對供應(yīng)鏈雙源渠道問題的分析一直是研究供應(yīng)鏈管理的學(xué)者們感興趣的領(lǐng)域。一般，學(xué)者們通常只關(guān)注供應(yīng)商如何使不同的商品分銷給不同的零售商，以達(dá)到整體供應(yīng)鏈?zhǔn)找孀罴褳槟康牡膯栴}[3]。另外一些學(xué)者研究普通電子市場環(huán)境中供應(yīng)鏈在雙源渠道下如何達(dá)到供應(yīng)商、零售商各自利益的協(xié)調(diào)[4]。隨著信息共享對供應(yīng)鏈管理的影響逐步加深，研究學(xué)者們開始關(guān)注信息共享對供應(yīng)鏈雙源渠道的影響效果和內(nèi)部機(jī)制，認(rèn)為信息共享在服務(wù)供應(yīng)鏈背景下，對合作伙伴的績效無明顯的直接影響，但通過中間變量可以間接地影響到合作伙伴的績效[5]。以及信息共享有助于減少供應(yīng)鏈成本的問題[6]。邱若臻等認(rèn)為信息共享下的供應(yīng)及其各節(jié)點企業(yè)利潤要高于無信息分享時的情況[7]。另外，李書娟等研究表明，在一定的條件范圍內(nèi)，零售商可以從信息分享中獲利，零售商具有主動分享其私人信息的動機(jī)[8]；以及供應(yīng)商和零售商在雙渠道供應(yīng)鏈中對信息共享的選擇問題及企業(yè)會在什么情況下選擇信息共享[9－10]。而張菊亮等研究供應(yīng)鏈雙方擁有部分信息的信息共享問題時，模型結(jié)果得出了雙方都不愿共享私有信息的結(jié)論[11]。

對于信息共享為什么會影響到供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)呢？一種解釋是零售商獲得的市場需求不確定信息為了自己利益可以選擇性地向供應(yīng)商分享，以達(dá)到供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)[12]。另一種解釋是信息共享可以減少供應(yīng)鏈中因需求不確定而導(dǎo)致的商品缺貨或商品滯銷等經(jīng)濟(jì)損失，可以更好制定生產(chǎn)計劃和庫存分配[13－14]。

在現(xiàn)有研究關(guān)于供應(yīng)鏈基于雙源渠道下的競爭分析中，僅僅考察信息共享只承擔(dān)其在供應(yīng)鏈系統(tǒng)博弈中的間接變量作用，卻很少進(jìn)一步分析市場需求不確定性在制造商和零售商中的利益博弈，而市場需求不確定性等的信息共享是制造商和零售商追求利益最大化過程中的選擇性結(jié)果。零售商和制造商在面對市場需求不確定性需求時，總是選擇對自己最有利的方式影響著供應(yīng)鏈均衡。

綜上，我們的研究對已有研究構(gòu)成以下發(fā)展：在具有電子市場背景下的供應(yīng)鏈雙源渠道協(xié)調(diào)的主從對策模型[4]的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地加入了面對不確定的市場需求，零售商和制造商如何處理這種市場需求的不確定性，以使供應(yīng)鏈各節(jié)點之間以及普通分銷渠道與電子商務(wù)渠道之間的利潤最優(yōu)。

1 模型建立

當(dāng)前電子商務(wù)特別引人注目，B2C、B2B等電子市場直銷已經(jīng)占了銷售行業(yè)的半壁江山。由此，許多制造商在傳統(tǒng)銷售渠道的基礎(chǔ)上開始謀求開發(fā)電子商務(wù)銷售新渠道：傳統(tǒng)渠道方面，制造商可以在已有的與零售商長期合作的基礎(chǔ)上更加緊密的合作；電子商務(wù)渠道方面，制造商利用與零售商合作時共享的某些信息（市場調(diào)研、銷售精細(xì)化分析等），可以選擇是否充分利用到電子商務(wù)方面。電子商務(wù)背景下，供應(yīng)鏈中信息共享的雙源渠道架構(gòu)如圖1所示：

圖1 電子商務(wù)背景下的供應(yīng)鏈中信息共享雙源渠道

1.1 符號說明

ae、at：傳統(tǒng)市場基準(zhǔn)需求量、電子商務(wù)市場基準(zhǔn)需求量；

pe、pt：傳統(tǒng)市場商品單價、電子商務(wù)市場商品單價；

b：價格需求彈性（b＞0）；

c：商品的單位成本；

θ：兩種市場渠道間的需求擴(kuò)散程度；

πr、πs：零售商利潤、制造商利潤；

t：市場需求不確定因素；

α：零售商獲取需求不確定因素的成本；

β：零售商獲取需求不確定因素的成本分擔(dān)率；

x：制造商把需求不確定因素使用在電子商務(wù)渠道的程度。

1.2 基本假設(shè)

（1）制造商供應(yīng)能力足夠大，不會缺貨，制造商和零售商都是風(fēng)險中性的；

（2）消費者對于相同商品的購買意愿完全在于不同渠道的銷售價格；

（3）制造商不能即時獲取一線消費者的隨機(jī)消費需求（不確定需求）和意愿，只能通過零售商的分享間接獲?。?/p>

（4）零售商對于商品所提供的服務(wù)等在傳統(tǒng)銷售渠道的特殊資源，最終都體現(xiàn)在商品的零售價格中。

1.3 基本模型

設(shè)需求不確定因素t為隨機(jī)變量，且服從于期望為0、方差為σ2的正態(tài)分布，即t～N（0,σ2）；t反應(yīng)市場需求不確定性大小的信號，需求大時其值也大，需求小時其值也小。經(jīng)濟(jì)學(xué)中，商品需求量（d）與零售價格（p）之間在無需求不確定因素時：d=a-bp。當(dāng)實際情況考慮到市場的需求不確定因素時，商品需求量（d）與零售價格（p）之間的關(guān)系如下：

其中：a,b為正常數(shù)。

晏妮娜等利用由傳統(tǒng)分銷渠道和電子直銷渠道組成的雙源渠道中考慮價格—服務(wù)的敏感性，構(gòu)建了電子市場環(huán)境供應(yīng)鏈雙源渠道模型[4]。本文在此基礎(chǔ)上，對價格—服務(wù)一體化處理（即傳統(tǒng)渠道中顧客購買商品只考慮零售價格），加入市場需求不確定性因素，考慮只有一個制造商和一個零售商的供應(yīng)鏈系統(tǒng)，分別構(gòu)建零售商和制造商是否掌握市場不確定需求信息、零售商是否與制造商分享此信息，以及制造商如何利用市場不確定需求信息等幾個模型。建立的模型如下：

模型一：零售商和制造商都不掌握市場的不確定需求信息t。

零售商利潤：

制造商利潤：

供應(yīng)鏈整體利潤：

模型二：零售商掌握不確定需求信息t，但不與供應(yīng)商分享。

零售商利潤：

制造商利潤：

模型三：零售商掌握不確定需求信息t，并與制造商分享，但制造商不把這些信息運用于電子商務(wù)市場。獲取不確定需求信息的成本為α，與制造商分享此信息的成本分擔(dān)率為β（0≤β≤1，β=1時為制造無嘗獲取此信息）。

零售商利潤：

制造商利潤：

模型四：零售商掌握不確定需求信息t，并與制造商分享，而且制造商把這些信息運用于電子商務(wù)市場。設(shè)x 0＜x≤（）1為制造商把這些信息運用于電子商務(wù)市場的程度。

零售商利潤：

制造商利潤：

2 模型求解

在供應(yīng)鏈系統(tǒng)中，制造商和零售商作分散決策時，Stackelberg主從博弈中，把制造商考慮為主方（Leader），零售商考慮為從方（Follower）。制造商的決策變量是批發(fā)價w和pe，零售商的決策變量是pt。使用逆向歸納法分析[15]，即有：

求解該主從決策在t～N（0,σ2）的前提下，得出各模型中的主從雙方的Stackelberg均衡解：

模型一：

零售商最優(yōu)利潤：

制造商最優(yōu)利潤：

模型二：

零售商最優(yōu)利潤：

制造商最優(yōu)利潤：

模型三：

零售商最優(yōu)利潤：

制造商最優(yōu)利潤：

模型四：

零售商最優(yōu)利潤：

制造商最優(yōu)利潤：

3 模型分析

3.1 零售商決策

從π1r和 π2r對比可看出，零售商通過是否掌握市場的不確定需求信息，在與制造商的博弈中，不能明顯得出在掌握市場不確定需求信息的前提下，就可以獲取更高的利潤。在此需要考慮為了獲取市場不確定信息的成本問題，但現(xiàn)在計算機(jī)的廣泛使用，可以減少這項成本，甚至此項成本在可以忽略的前提下，零售商掌握市場不確定需求信息可以得到更高的利潤。因此，零售商應(yīng)當(dāng)盡可能去獲取市場的不確定需求信息。

從π2r和 π3r，π4r對比，忽略成本α?xí)r，可以看到π2r=π3r，π2r＞π4r。因為可以看到零售商在分享市場需求的不確定信息給制造商時，并不會提高自己的收益。因此，零售商掌握市場不確定需求信息時，可能不愿與制造商分享此信息。

3.2 制造商決策

從π1s和 π2s的對比，明顯有π1s＞π2s，得出零售商掌握市場不確定需求信息，但不與制造商分享時，會減少制造商的利潤。因此，制造商應(yīng)該充分地與零售商保持溝通，并及時獲取市場的不確定需求信息，以此來提高自己的收益。

從π3s和 π4s的對比，有π3s＜π4s，且隨著 x（0＜1≤1）的增大，π4s－π3s的差值越來越大，由此可以得出制造商在掌握市場不確定需求信息時，把得到的此信息用于電子商務(wù)渠道會增加其利潤，并且在電子商務(wù)渠道使用此信息程度的加深，利潤也將逐步擴(kuò)大。

3.3 整體決策

從π2r+π2s=π3r+π3s、π3r+π3s＜π4r+π4s、π2r+π2s＜π3r+π3s，可以看出：（1）零售商掌握需求不確定信息不管是否與制造商分享，此供應(yīng)鏈的整體利益都不會增加；（2）當(dāng)制造商獲取了市場的不確定信息并用在了電子商務(wù)渠道上，此供應(yīng)鏈的整體利益就必然增加。

4 結(jié) 論

本文分析了雙渠道供應(yīng)鏈在信息共享背景下的Stackelberg利潤分配博弈，得出了各種情境下的均衡收益。當(dāng)決策者把市場的不確定需求信息考慮到供應(yīng)鏈各個環(huán)節(jié)中時，我們發(fā)現(xiàn)制造商在充分利用獲取市場不確定需求信息時，不僅可以增加自己的利潤，也可以增加供應(yīng)鏈整體利潤的結(jié)論。

本文為了分析的簡便，把傳統(tǒng)市場和電子商務(wù)市場的基準(zhǔn)需求量統(tǒng)一，以及忽略了需求在兩種渠道下的擴(kuò)散。我們下一步的研究方向是增加需求在兩種渠道的擴(kuò)散程度，以及把傳統(tǒng)渠道中的購物環(huán)境對消費者購買意愿和實際體驗的影響考慮到模型當(dāng)中。

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