大數(shù)據(jù)供應(yīng)商參與競(jìng)爭(zhēng)的供應(yīng)鏈合作分析

王紅春，劉 帥，王文治

（北京建筑大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理與工程學(xué)院，北京 100044）

大數(shù)據(jù)供應(yīng)商參與競(jìng)爭(zhēng)的供應(yīng)鏈合作分析

王紅春，劉 帥，王文治

（北京建筑大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理與工程學(xué)院，北京 100044）

首先建立了由制造商承擔(dān)大數(shù)據(jù)成本時(shí)各成員企業(yè)的利潤(rùn)模型，并在分散決策情況下得到了供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)模型；然后分析了基于供應(yīng)鏈整體利益最大化時(shí)的供應(yīng)鏈共同決策利潤(rùn)模型。將兩種利潤(rùn)模型對(duì)比分析后，得出當(dāng)大數(shù)據(jù)供應(yīng)商加入到供應(yīng)鏈的競(jìng)爭(zhēng)，一方獲得供應(yīng)鏈的主導(dǎo)地位后，基于合作的決策是供應(yīng)鏈獲得整體利潤(rùn)提升的關(guān)鍵。

大數(shù)據(jù)供應(yīng)商；供應(yīng)鏈；競(jìng)爭(zhēng)；合作

1 前言

以企業(yè)間的互相合作為基礎(chǔ)的供應(yīng)鏈管理方法是目前企業(yè)立足于激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中所采取的最行之有效的企業(yè)戰(zhàn)略之一，而大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的崛起更是為供應(yīng)鏈管理領(lǐng)域的研究注入了新的血液。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)的大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)漸成規(guī)模，越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始將數(shù)據(jù)思想融入到供應(yīng)鏈管理相關(guān)理論的研究中，以期為供應(yīng)鏈管理帶來(lái)顛覆性的變革。將大數(shù)據(jù)分析方法貫穿于供應(yīng)鏈管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，有效的遏制了采購(gòu)短缺、物流滯后、生產(chǎn)停滯等瓶頸問(wèn)題。

目前對(duì)于供應(yīng)鏈競(jìng)爭(zhēng)合作模型的研究已經(jīng)十分成熟，李勇等人構(gòu)建了供應(yīng)商-制造商合作研發(fā)博弈模型，闡明了基于合作的供應(yīng)鏈協(xié)同為供應(yīng)鏈系統(tǒng)帶來(lái)的利潤(rùn)最優(yōu)，并采用Rubinstein討價(jià)還價(jià)模型分析了利潤(rùn)分配問(wèn)題[1]；程偉、李震等人分析了供應(yīng)鏈聯(lián)盟的形成機(jī)制和合作問(wèn)題，通過(guò)理論分析，證明了供應(yīng)鏈聯(lián)盟的穩(wěn)定性和企業(yè)間長(zhǎng)期合作的必然性并得出了保證聯(lián)盟穩(wěn)定的均衡條件[2-3]；石巋然等人分別考察了在非合作靜態(tài)博弈、Stackelberg主從博弈下供應(yīng)鏈最優(yōu)廣告合作策略，證明了制造商和零售商的自身廣告水平和成本與供應(yīng)鏈整體廣告水平和成本的相關(guān)性[4]；辛磊等人基于博弈論方法，構(gòu)建了供應(yīng)鏈戰(zhàn)略合作伙伴選擇模型，得到了定量研究不完全信息情況下合作伙伴選擇的最優(yōu)策略[5]；張庭發(fā)等人認(rèn)為供應(yīng)鏈整體效益和各成員企業(yè)間的知識(shí)共享水平有十分重要的關(guān)聯(lián)，針對(duì)于此，基于知識(shí)共享成本構(gòu)建了供應(yīng)鏈利潤(rùn)分配模型[6]；嵇新浩探討了供應(yīng)鏈信息共享機(jī)制的形成和阻礙問(wèn)題，得到了邊際收益與信息投入、邊際產(chǎn)出的函數(shù)關(guān)系，提出依靠信息共享技術(shù)增加收益并形成趨于共享的良性行為的方法[7]。

在基于大數(shù)據(jù)理論的供應(yīng)鏈競(jìng)爭(zhēng)研究方面，吳成霞等人基于動(dòng)態(tài)微分博弈理論構(gòu)建了零售商支付契約、聯(lián)合支付契約、合作契約模式下大數(shù)據(jù)服務(wù)商參與的三級(jí)供應(yīng)鏈動(dòng)態(tài)合作模型，討論了不同契約參數(shù)的變化對(duì)供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)的影響[8]；王紅春、叢嬌嬌等人研究了云計(jì)算相關(guān)服務(wù)商參與的二級(jí)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)問(wèn)題，在供應(yīng)鏈競(jìng)爭(zhēng)模型中引入收益共享契約和懲罰契約以驗(yàn)證供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)決策[9]；Waller,Matthew A.等人建立了一個(gè)2×2矩陣預(yù)測(cè)分析模型用以解決何時(shí)應(yīng)該應(yīng)用或避免大數(shù)據(jù)分析，怎樣使用預(yù)測(cè)分析理論提升促進(jìn)物流總成本降低等問(wèn)題[10]；Kim H.等人通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)獲取的阻礙分析，搭建了相應(yīng)的大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施框架，該框架通過(guò)對(duì)內(nèi)部數(shù)據(jù)、現(xiàn)有能力集合、所需能力集合等數(shù)據(jù)的深刻挖掘來(lái)構(gòu)建大數(shù)據(jù)能力網(wǎng)絡(luò)并幫助提供SCM最優(yōu)決策[11]。

本文分析了當(dāng)大數(shù)據(jù)供應(yīng)商參與到供應(yīng)鏈競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，供應(yīng)鏈成員企業(yè)在不同決策情況下，供應(yīng)鏈的整體利潤(rùn)情況。以供應(yīng)商和制造商的需求曲線(xiàn)為輸入，分別構(gòu)造出在制造商承擔(dān)大數(shù)據(jù)成本時(shí)供應(yīng)商和制造商的利潤(rùn)模型，并通過(guò)對(duì)模型的分析，分別得到在供應(yīng)鏈成員企業(yè)在分別決策時(shí)和共同決策時(shí)供應(yīng)鏈的整體利潤(rùn)情況。將兩種利潤(rùn)模型對(duì)比分析后得到相應(yīng)結(jié)論。

2 問(wèn)題描述及模型假設(shè)

本文將所考慮的供應(yīng)鏈系統(tǒng)視為由一個(gè)供應(yīng)商和一個(gè)制造商構(gòu)成供需關(guān)系，制造商生產(chǎn)某種具有固定生命周期、市場(chǎng)需求成熟的產(chǎn)品，由供應(yīng)商為其提供原材料，原材料與最終產(chǎn)品的投入產(chǎn)出比為1：1。為解決供應(yīng)鏈上成員企業(yè)之間信息傳遞滯后，提升市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)精度等問(wèn)題，供應(yīng)鏈引入第三方大數(shù)據(jù)企業(yè)來(lái)幫助供應(yīng)鏈打造大數(shù)據(jù)決策平臺(tái)，其成本完全由制造商承擔(dān)。因?yàn)楣?yīng)鏈大數(shù)據(jù)平臺(tái)的存在，供應(yīng)鏈上的信息是完全對(duì)稱(chēng)的。假定合作決策時(shí)的利潤(rùn)分配問(wèn)題供需雙方已達(dá)成相應(yīng)契約，本文不再考慮。

本文涉及的符號(hào)說(shuō)明如下：

D：市場(chǎng)需求量；

PA：制造商所生產(chǎn)產(chǎn)品的售價(jià)；

PB：供應(yīng)商所提供原材料的價(jià)格；

GB：次級(jí)供應(yīng)商所提供原材料的價(jià)格；

K(t)：大數(shù)據(jù)水平曲線(xiàn)；

r：大數(shù)據(jù)成本系數(shù)；

ΦA(chǔ)：制造商的利潤(rùn)；

ΦB：供應(yīng)商的利潤(rùn)；

ΦA(chǔ)B：共同決策時(shí)供應(yīng)鏈的總利潤(rùn)。

3 模型建立

3.1 分散決策的利潤(rùn)模型

在分散決策前提下，制造商的利潤(rùn)取決于自身產(chǎn)品的市場(chǎng)售價(jià)和向供應(yīng)商購(gòu)買(mǎi)原材料的價(jià)格，另外，由于大數(shù)據(jù)供應(yīng)商加入供應(yīng)鏈的成本完全由制造商承擔(dān)，因此其利潤(rùn)為：

供應(yīng)商的利潤(rùn)取決于其產(chǎn)品對(duì)制造商的報(bào)價(jià)以及自身購(gòu)買(mǎi)原材料的價(jià)格，因此其利潤(rùn)為：

對(duì)上式供應(yīng)商利潤(rùn)模型的PB求偏導(dǎo)，并令其等于0，供應(yīng)商所提供的原材料價(jià)格與其成本的函數(shù)關(guān)系即：

將式（3）帶入式（1）得到制造商的利潤(rùn)公式：

對(duì)該式求關(guān)于D的偏導(dǎo)并令其等于0，得到此時(shí)制造商的最優(yōu)生產(chǎn)決策D。

將式（3）、式（4）帶入式（1）得到制造商在最優(yōu)生產(chǎn)決策下的利潤(rùn)：

整理得：

因?yàn)榇髷?shù)據(jù)平臺(tái)的存在，供應(yīng)鏈上的信息是完全對(duì)稱(chēng)的，因此供應(yīng)商的生產(chǎn)決策依據(jù)制造商確定的最優(yōu)生產(chǎn)決策，所以可將式（3）、式（4）帶入式（2）得到在制造商最優(yōu)生產(chǎn)決策下供應(yīng)商的利潤(rùn)：

整理得：

根據(jù)供應(yīng)鏈大數(shù)據(jù)平臺(tái)，在分散決策的情況下，制造商優(yōu)先確定了自己的產(chǎn)量決策，并將自身的決策數(shù)據(jù)投放到大數(shù)據(jù)平臺(tái)上，供應(yīng)商根據(jù)大數(shù)據(jù)平臺(tái)所獲得的信息生產(chǎn)出相應(yīng)數(shù)量的零部件，那么此時(shí)供應(yīng)鏈的總利潤(rùn)為:

整理得：

3.2 共同決策的利潤(rùn)模型

在共同決策的模型中，供應(yīng)商和制造商依靠大數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行有效的關(guān)聯(lián)，考慮供應(yīng)鏈的整體利益，共同決定最優(yōu)生產(chǎn)決策。因此，共同決策時(shí)的利潤(rùn)用供應(yīng)商和制造商原始的利潤(rùn)函數(shù)來(lái)表示：

整理得：

對(duì)上式中的D求偏導(dǎo)，并令其等于0，得到在共同決策時(shí)制造商和供應(yīng)商的最優(yōu)生產(chǎn)數(shù)量：

將式（9）代入式（8）可得到共同決策情況下已經(jīng)確定最優(yōu)生產(chǎn)數(shù)量時(shí)的供應(yīng)鏈總利潤(rùn)模型：

整理得：

4 對(duì)比分析

通過(guò)上述分析，得出了在制造商完全承擔(dān)大數(shù)據(jù)成本時(shí)供應(yīng)商和制造商在分散決策和共同決策兩種情形下的利潤(rùn)模型。分散決策時(shí)，供應(yīng)商和制造商不會(huì)考慮到供應(yīng)鏈整體利益達(dá)到最大化，而是完全從自身利益的角度出發(fā)進(jìn)行生產(chǎn)決策，因?yàn)榇髷?shù)據(jù)平臺(tái)的存在，雖然供應(yīng)商和制造商分散決策，但實(shí)際信息流的傳遞實(shí)現(xiàn)了透明化，制造商先行決策，供應(yīng)商再根據(jù)其生產(chǎn)計(jì)劃制定自身的生產(chǎn)決策；在共同決策的情況下，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)最優(yōu)是供應(yīng)商和制造商合作的前提，制造商考慮到供應(yīng)商的生產(chǎn)能力限制、物流條件等客觀因素，雙方實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)同決策，供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)模型根據(jù)雙方市場(chǎng)需求函數(shù)確定，從而得到使供應(yīng)鏈總利潤(rùn)實(shí)現(xiàn)最大的生產(chǎn)決策。

現(xiàn)在對(duì)兩種情況下的利潤(rùn)模型進(jìn)行對(duì)比分析：

根據(jù)上文可知，s為市場(chǎng)所能承受的極限價(jià)格，所以必然有GB＜s，所以易證ΔΦ＞0，即合作決策時(shí)的利潤(rùn)要高于分散決策時(shí)的利潤(rùn)。

通過(guò)對(duì)兩種模型的分析和對(duì)比，可以知道制造商在整個(gè)供應(yīng)鏈中占據(jù)主導(dǎo)地位，其完全擁有供應(yīng)鏈大數(shù)據(jù)平臺(tái)的掌控權(quán)，但這并不意味著制造商在供應(yīng)鏈中能夠完全控制信息流，由于分散決策時(shí)制造商先行決策，并未考慮到供應(yīng)商的條件限制，損害了供應(yīng)商的利益，勢(shì)必導(dǎo)致供應(yīng)鏈的斷裂。合作決策時(shí)，制造商和供應(yīng)商在保證自身利益的前提下，根據(jù)雙方條件因素確定最優(yōu)生產(chǎn)數(shù)量，雙方達(dá)成相應(yīng)契約后合作趨于穩(wěn)定，這種穩(wěn)定性是以供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)最大化為前提的。通過(guò)上述分析也能夠證明基于合作的供應(yīng)鏈系統(tǒng)才能取得最大利潤(rùn)，大數(shù)據(jù)供應(yīng)商的加入并沒(méi)有改變供應(yīng)鏈的競(jìng)爭(zhēng)格局，而是基于云端大數(shù)據(jù)平臺(tái)的供應(yīng)鏈信息傳遞更加及時(shí)、精確，使合作穩(wěn)定性得到提升。因此，雖然制造商在供應(yīng)鏈中占據(jù)主導(dǎo)地位，但是依然選擇與供應(yīng)商合作才會(huì)實(shí)現(xiàn)共贏。

5 結(jié)論

大數(shù)據(jù)理論催生出了許多新的服務(wù)和行業(yè)模式，傳統(tǒng)行業(yè)嘗試運(yùn)用大數(shù)據(jù)來(lái)變革企業(yè)供應(yīng)鏈的運(yùn)營(yíng)方式是具有挑戰(zhàn)性的，如何運(yùn)用大數(shù)據(jù)去實(shí)施變革，應(yīng)該瞄準(zhǔn)哪些著力點(diǎn)去獲取競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)是企業(yè)應(yīng)該率先考慮的問(wèn)題。

本文所構(gòu)建的模型著眼于大數(shù)據(jù)供應(yīng)商加入到供應(yīng)鏈所帶來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題，從利潤(rùn)的角度來(lái)考察供應(yīng)鏈合作方式。該模型并不是由制造商和供應(yīng)商共同承擔(dān)大數(shù)據(jù)成本，這是實(shí)際中企業(yè)構(gòu)建大數(shù)據(jù)供應(yīng)鏈時(shí)很常見(jiàn)的現(xiàn)象，一方企業(yè)為了使自己在供應(yīng)鏈的競(jìng)爭(zhēng)中獲得主導(dǎo)地位，選擇獨(dú)自承擔(dān)大數(shù)據(jù)成本，以實(shí)現(xiàn)對(duì)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的掌控。但這并不意味著該企業(yè)一定能夠?qū)崿F(xiàn)利潤(rùn)的增加，一方面是由于成本的牽制，另一方面企業(yè)獲取主導(dǎo)地位后對(duì)合作穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的沖擊，導(dǎo)致供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)的下降。因此，在這種情況下，供應(yīng)鏈成員企業(yè)依舊相互合作、共同決策才是引入第三方大數(shù)據(jù)供應(yīng)商為供應(yīng)鏈帶來(lái)整體利潤(rùn)提升的關(guān)鍵。本文的分析也恰恰驗(yàn)證了這一結(jié)論。

[1]李勇,張異,楊秀苔,等.供應(yīng)鏈中制造商-供應(yīng)商合作研發(fā)博弈模型[J].系統(tǒng)工程學(xué)報(bào),2005,(2):12-18.

[2]程偉,李幫義,包旭云.供應(yīng)鏈聯(lián)盟形成的博弈分析[J].商業(yè)研究,2006,(6):82-84.

[3]李震,鄧培林,李艷.供應(yīng)鏈管理中企業(yè)合作問(wèn)題的博弈論分析[J].商業(yè)現(xiàn)代化,2007,(11):71-72.

[4]石巋然,何平,肖條軍.兩級(jí)供應(yīng)鏈中合作廣告的博弈分析[J].工業(yè)工程,2011,(12):6-9.

[5]辛磊,賈妍.基于博弈論的供應(yīng)鏈戰(zhàn)略合作伙伴選擇[J].系統(tǒng)工程,2011,(4):123-126.

[6]張庭發(fā),張玉明.基于博弈論的供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)知識(shí)共享分析[J].統(tǒng)計(jì)與決策,2011,(17):184-186.

[7]嵇新浩.博弈論視角的供應(yīng)鏈信息共享機(jī)制分析[J].統(tǒng)計(jì)與決策,2012,(10):175-177.

[8]吳成霞,趙道致,潘新宇.大數(shù)據(jù)服務(wù)商參與的三級(jí)供應(yīng)鏈動(dòng)態(tài)合作策略及其比較[J].控制與決策,2016,(7):1 169-1 171.

[9]叢嬌嬌,王紅春.聯(lián)合契約下云計(jì)算服務(wù)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)研究[J].物流技術(shù),2016,(5):157-160.

[10]Waller Matthew A,Fawcett Stanley E.Click Here for a Data Scientist:Big Data,Predictive Analytics,and Theory Development in the Era of a Maker Movement Supply Chain[J].Journal of Business Logistics,2013,(34):249-252.

[11]Kim H,et al.Harvesting big data to enhance supply chain innovation capabilities:An analytic infrastructure based on deduction graph[J].International Journal of Production Economics,2015,(55):223-233.

[12]張岸.幾種需求函數(shù)模型的比較分析[J].吉林省教育學(xué)院學(xué)報(bào),2012,(10):153-154.

Analysis of Supply Chain Cooperation with Big Data Supplier as Competitor

Wang Hongchun,Liu Shuai,Wang Wenzhi
(School of Economics Management&Engineering,Beijing University of Civil Engineering&Architecture,Beijing 100044,China)

In this paper,we first established the profit model of the various supply chain member enterprises when the big data cost was undertaken by the manufacturer and formulated the supply chain overall profit model under distributed decision-making.Then we analyzed the joint decision-making and profit model of the supply chain to maximize the overall benefit of the supply chain.At the end,after comparing the two profit modes,we concluded that with the big data supplier in the competition of the supply chain and when one party gained the dominance of the supply chain,the cooperation-based decision-making was the key to improve the overall profit of the supply chain.

big data supplier;supply chain;competition;cooperation

F274;F253.9

A < class="emphasis_bold">[文章編號(hào)]1

1005-152X(2016)12-0113-04

10.3969/j.issn.1005-152X.2016.12.027

2016-09-27

國(guó)家自然科學(xué)基金“基于大數(shù)據(jù)的供應(yīng)鏈協(xié)同機(jī)制研究”（61472027）

王紅春（1976-），女，湖北荊州人，北京建筑大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理工程學(xué)院教授，研究方向：企業(yè)物流與供應(yīng)鏈管理；劉帥（1992-），男，遼寧撫順人，北京建筑大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理工程學(xué)院物流工程碩士研究生，研究方向：企業(yè)物流與供應(yīng)鏈管理；王文治（1990-），男，安徽人，北京建筑大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理工程學(xué)院工商管理碩士研究生，研究方向：供應(yīng)鏈管理。