快速消費品供應鏈信息共享機制研究

蔣智凱，彭靜瑤

（淮海工學院，江蘇 連云港 222005）

快速消費品供應鏈信息共享機制研究

蔣智凱，彭靜瑤

（淮海工學院，江蘇 連云港 222005）

信息共享是優(yōu)化供應鏈的有效手段之一，對解決牛鞭效應問題以及其他供應鏈上信息風險問題有重要作用。以一個簡單快速消費品二級供應鏈為研究對象，在信息共享和無信息共享兩種情況下，分別建立快速消費品供應鏈中供應商與零售商的收益模型。以快速消費品供應鏈為研究對象，對比了在電子商務影響下的新型快速消費品供應鏈與傳統(tǒng)的快速消費品供應鏈，探討了快速消費品供應鏈信息共享的問題，并提出快速消費品供應鏈信息共享的相關(guān)激勵策略。

快速消費品；供應鏈；信息共享

1 引言

快速消費品，是指那些使用壽命短、消費速度快的消費產(chǎn)品，包括包裝食品、酒水、煙草、日化品等，具有損耗率高，流轉(zhuǎn)速度快，購買頻率高等特點。因此，傳統(tǒng)的快速消費品供應鏈隨著銷售市場的擴展呈現(xiàn)出多級分離式網(wǎng)絡。這種形式的供應鏈網(wǎng)絡處于分散管理的狀態(tài)，整個供應鏈龐大而管理混亂[1]。

在傳統(tǒng)的快速消費品供應鏈中，供應鏈中的每個節(jié)點企業(yè)通常相對獨立，不同企業(yè)之間的聯(lián)系并不密切。當供應鏈上各企業(yè)需要進行信息傳遞時，一般會采用逐級傳遞的方式。這種傳遞方式下，信息傳遞時效性和效率往往被忽視。

在這種傳統(tǒng)快速消費品供應鏈中，由于信息共享水平不高，進行信息傳遞時，效率低下的狀況經(jīng)常出現(xiàn)，牛鞭效應很容易產(chǎn)生。在這種情況下，為了應對市場中不可預測的需求波動，各節(jié)點企業(yè)通常會選擇提高安全庫存，整個供應鏈上的庫存量便會居高不下，對于快速消費品這類自身利潤率低，消費者對價格高度敏感的行業(yè)會產(chǎn)生不利影響。

2 模型描述

現(xiàn)今，消費者的需求更傾向于個性化和多樣化，傳統(tǒng)的快速消費品企業(yè)也越來越傾向于根據(jù)客戶需求驅(qū)動來進行產(chǎn)品輸送。拉動式供應鏈管理模式也越來越多地被應用在快速消費品供應鏈管理中。拉動式供應鏈管理模式是依據(jù)消費市場或消費者的當期實際需求，沿供應鏈向上游層層拉動產(chǎn)品的生產(chǎn)和服務[3]。在拉動式供應鏈中，需求先于生產(chǎn)，其運作是從響應客戶訂單開始的，在執(zhí)行時，需求是確定并已知的。

本文以一個供應商（M公司）和一個零售商組成的簡單二級供應鏈為研究對象，主要采用單周期報童模型；設定M公司會回購零售商在期末未售出的產(chǎn)品；消費者線上渠道購買的產(chǎn)品數(shù)量是隨機的。

2.1 報童模型

2.1.1 M公司產(chǎn)品與回購契約。M公司主要銷售各類新鮮果汁飲料，為了保證產(chǎn)品新鮮，產(chǎn)品保質(zhì)期平均在28天之內(nèi)，屬于對時效性要求很高的產(chǎn)品。這類產(chǎn)品銷售周期短，需求不確定性大。并且對于這類對時效性要求高的產(chǎn)品來說，保質(zhì)期內(nèi)未出售產(chǎn)品的殘值低。M公司采取了回購契約，對已經(jīng)超過保質(zhì)期但零售商未能售完的產(chǎn)品進行回購。

2.1.2 報童模型。由于零售商的需求不確定性大，采用報童模型來進行研究。假設零售商單位采購成本是c，單位銷售價格為r，協(xié)議退回價格為s，零售商面對的隨機需求量為x，隨機變量x的概率分布函數(shù)為F(x)，概率密度函數(shù)是 f(x)。

設零售商的訂購數(shù)量為q，零售商期望其利潤為：

對π(q)求導，令π′(q)=0，π(q)取極值，所以此時零售商期望利潤π(q)在q=q*處取得最大值。

M公司采用回購契約在期末回收零售商未售完商品，力求在需求隨機的情況下，找到最優(yōu)訂貨量，獲得最大利益，這正符合報童模型所研究問題的特性。

2.1.3 M公司供應鏈描述。M公司于2015年與電商平臺合作之后，出現(xiàn)了零售和直銷兩種銷售渠道，其供應鏈簡圖如圖1所示。

其中：

D=兩種銷售渠道的消費者總量；

w=供應商給零售商的批發(fā)價；

θ=通過線上渠道購買商品的客戶比例；

圖1 M公司供應鏈簡圖

p?1=線上渠道單位商品價格；

P2=零售渠道單位商品價格；

d1=線上渠道貨物需求量(d1=θD)；

d2=零售渠道貨物需求量(d2=(1-θ)D)；

Q1=線上渠道的訂貨量；

Q2=零售渠道的訂貨量；

s=供應商的回購價格；

c1=供應商單位邊際成本；

c2=零售商單位邊際成本；

θ1=供應商預測的θ值；

θ2=零售商預測的θ值；

f(x)=市場需求D的概率密度函數(shù)；

F(x)=市場需求D的概率分布函數(shù)。

如果:（1）c1＜w，有供應商的批發(fā)價格大于供應商的邊際成本；（2）s＜w，則供應商回購價格小于它給零售商的批發(fā)價格；（3）w+c1＜p2，則零售商的零售價格大于零售商邊際成本。

產(chǎn)品的市場需求D是隨機變量，其概率密度函數(shù)為 f(x)，概率分布函數(shù)是F(x)。庫存成本、缺貨成本以及未售出商品的折余價值忽略不計。固定供應商提供給零售商的批發(fā)價格為w。在此，假設市場處于完全競爭條件下。

對于任意θ值，產(chǎn)品線上直銷渠道上的需求密度函數(shù)為：

零售渠道的需求密度函數(shù)為：

2.2 線上渠道顧客需求比例θ估計

假設θ值未知，供應商和零售商都會對θ值做出相關(guān)預測。令供應商的預測值為θ1，零售商的預測值為θ2，表示為 θi(θi=θ+εi,i=1)，為供應商預測值，i=2 為零售商預測值）。預測誤差εi服從0到δ2i的正態(tài)分布，即 εi～N(0,δ2i)(i=1,2)。方差越大表示預測精度越低，方差越小表示預測精度越高。預測誤差εi(i=1,2)的預測相關(guān)程度由供應商和零售商使用的預測方式和數(shù)據(jù)決定。

預測誤差的協(xié)方差矩陣為：

在式（3）中，ρ是供應商和零售商之間的相關(guān)系數(shù)，代表供應商和零售商對θ值預測的相關(guān)性。也就是說供應商和零售商可以根據(jù)整個行業(yè)的信息推測出預測誤差的分布和相關(guān)性，但都不知道彼此的確切預測值。

假設供應商和零售商的預測方式完全不同，所以兩者對θ的預測相關(guān)性非常小，即：

在此假設預測費用忽略不計，除了θ值，模型中所有參數(shù)，對于供應商和零售商來說都是已知數(shù)據(jù)。

在貝葉斯算法框架下，假設θ是服從正態(tài)分布的隨機變量：

由于θ表示線上渠道購買商品的客戶比例，有0≤θ≤1，所以相當于來說非常小。

假設供應商和零售商均得到新信息θi，則供應商θ的期望值為：

如果供應商和零售商能夠共享它們的預測，則θ的期望值為：

考慮供應商與零售商是否愿意進行信息共享。

當供應商與零售商不愿意共享其關(guān)于θ值的相關(guān)預測時，二者都會根據(jù)自己所得到的新信息θi來預測θ，此時有θ?i=E(θ|θi)，若供應商與零售商愿意共享雙方的預測信息，則有θ?=E(θ|θ1,θ2)。

在此，采取斯塔克爾伯格競爭策略，假設供應商決定了線上銷售渠道的訂貨數(shù)量和回購價格后，零售商會根據(jù)供應商的回購價格來決定自己的訂貨數(shù)量。分為以下4個步驟：（1）供應商與零售商均通過收集市場信息來更新自己的預測θi(i=1,2)；（2）供應商和零售商使用θi的均值作為其θ的估計值；（3）供應商確定其線上渠道的銷售數(shù)量Qi和回購價格s，但供應商僅向零售商提供回購價格s；（4）根據(jù)回購價格s，零售商確定訂購數(shù)量Q2。設定零售商無法從回購價格s中推測出供應商的預測結(jié)果，即零售商不知道供應商所供應商品的成本。

假設兩種渠道消費者總需求D服從0～α的均勻分布，即：

2.3 信息不共享條件下的供應鏈模型

當供應商與零售商不進行信息共享時，雙方都將采用各自的預測來估計θ值。供應商預估的線上直銷客戶需求比率為θ?1，零售商預估的需求比率為 θ?2，且雙方都從自身出發(fā)，考慮自身利益最大化。

（1）零售商情況。零售商期望利潤為:

根據(jù)參考引文有如下定理[4]。

定理2 若供應商與零售商均不共享信息，令：

這意味著，當供應商與零售商信息不共享，只要供應商利潤率和零售商利潤率的比值小于一個臨界值，供應商能夠根據(jù)自己的預測，得出線上渠道的最優(yōu)訂貨數(shù)量和最優(yōu)回購價格。代表零售商預測出的零售渠道市場份額與供應商預測出的市場份額之比。

2.4 信息共享條件下的供應鏈模型

在信息共享條件下，可以得到供應商的最優(yōu)訂貨量和期望利潤，分別為：

3 算例分析

根據(jù)前文模型，利用MATLAB進行計算。

由于顧客總需求量D服從0到α的均勻分布，并且對α的取值沒有限制，所以，設α=100。

為了便于計算，在此，取供應商的單位邊際成本c1=1；取零售商的單位邊際成本c2=1；由于c1＜w，取w=2；；θ表示通過線上渠道購買商品的客戶比例，有0≤θ≤1,又為θ的平均值，所以0≤≤1。

設定現(xiàn)階段，選擇線上渠道購買商品的顧客比例在不斷增加，但仍然小于零售渠道的顧客比例，取=0.35；θ=+e，e服從0到的正態(tài)分布，即，δ0取0.096；供應商的預測值為θ1，零售商的預測值為θ2，表示為θi（θi=θ+εi，i=1為供應商預測值，i=2為零售商預測值），預測誤差εi服從0到的正態(tài)分布，即，取δ1∈{0.01,0.03,0.05,0.07,0.09}，δ2∈{0.01,0.03,0.05,0.07,0.09}，其中表示預測的精確程度。

對關(guān)鍵參數(shù)預測精確程度進行敏感性分析，得出在信息共享與否兩種條件下，供應鏈績效的變化情況。當分析 δ1的影響時，固定δ2=0.03；分析 δ2的影響時，也同樣如此設定。

首先，探究供應商預測的準確性在信息共享和非信息共享兩種情況下，對供應鏈整體利潤、供應商利潤以及零售商利潤會有什么影響。

在δ2固定的情況下，對δ1進行分析。從圖2中可以看出，當供應鏈實現(xiàn)信息共享時，供應鏈總利潤始終高于非信息共享情況下的供應鏈總利潤。供應鏈參與信息共享，供應鏈總利潤始終保持在較高水平，隨著δ1增大，總利潤略有增加；不共享信息，隨著δ1增大，供應鏈的總利潤在不斷下降。可以看出，信息共享在供應鏈中的價值隨著δ1增長而增加。

圖2 供應商預測準確性δ1對供應鏈總利潤的影響

圖3顯示，在δ2固定的狀態(tài)下，對供應商預測準確性δ1進行分析。進行信息共享，供應商的利潤會隨著δ1數(shù)值增大而增加。在沒有信息共享情況下，隨著δ1數(shù)值增大，供應商的利潤會逐漸減少。這說明，對供應商來說，隨著δ1數(shù)值的增加，信息共享的價值是不斷增加的。在取得零售商預測信息之后，供應商可以制定更合理的抉擇，從而取得更高的利潤。

圖4中，固定零售商預測準確性 δ2，對δ1進行分析。信息共享條件下，零售商獲得利潤更高。當δ1增大，沒有信息共享時，零售商利潤變化不大。信息共享時，零售商利潤會隨供應商預測誤差的增大而減小。這表明對零售商而言，共享供應商預測信息的價值在不斷減少。但進行信息共享為零售商帶來的利潤始終比不進行信息共享所能取得的利潤要高。所以，相比不進行信息共享，進行信息共享能夠給零售商帶來更高的利潤。

接下來，分析零售商預測的準確性δ2。對比信息共享和信息非共享兩種情況，分析供應鏈整體利潤、供應商和零售商各自的利潤在δ2變動的情況下，會有怎樣的變化。

在δ1固定的狀態(tài)下，對零售預測的準確性δ2進行分析。如圖5，隨著δ2的增加，信息共享時，供應鏈的總利潤略有下降。信息非共享時，供應鏈總利潤會逐漸增加。也就是說，當δ2增大，共享零售商預測信息對于整體供應鏈的價值越來越低。然而，當供應鏈不共享信息時，供應鏈總利潤總是低于信息共享時的總利潤?？梢?，進行信息共享對整體供應鏈是有價值的。

圖3 供應商預測準確性δ1對供應商利潤的影響

圖4 供應商預測準確性δ1對零售商利潤的影響

圖5 零售商預測準確性δ2對供應鏈總利潤的影響

圖6顯示，固定供應商預測準確性δ1，分析零售商預測準確性δ2對供應商利潤的影響。信息共享時，隨著零售商預測誤差δ2的增大，供應商的利潤會逐漸減少；但是，信息不共享時，供應商利潤會逐漸提高。也就是說，當δ2增大，共享零售商預測信息對于供應商的價值越來越低。但從圖6可以看出，信息共享給供應商帶來的利潤，始終高于信息非共享時供應商能獲得的利潤。信息共享仍有價值。

圖6 零售商預測準確性δ2對供應商利潤的影響

在δ1固定的狀態(tài)下，對零售商預測準確性δ2進行分析。如圖7，對于零售商來說，無論是否共享供應商的預測信息，其利潤都會隨著零售商預測準確性δ2的增大而增大。但是，進行信息共享時，零售商利潤增長更快，而且零售商的利潤總是高于不進行信息共享的情況。這表明，對于零售商而言，共享供應商預測信息的價值，隨δ2的增大而增加。所以說，共享制造商信息，會讓零售商能夠更加合理的進行決策，提升決策合理性。

圖7 零售商預測準確性δ2對零售商利潤的影響

綜上，在信息共享的情況下，供應鏈獲得的利潤比非信息共享情況下要更高。并且，在信息非共享的情況下，無論是供應商利潤水平，還是零售商利潤水平，都沒有超過信息共享條件下供應商和零售商所能獲得的利潤。由此可見，供應鏈如果能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享，供應鏈價值會得到提升。實現(xiàn)供應鏈信息共享，對提升整體供應鏈利潤水平有積極作用。進行信息共享，也可以讓供應商和零售商獲得比不進行信息共享時更高的利潤。

4 快速消費品供應鏈信息共享激勵策略

對于提高供應鏈績效，形成有利的競爭優(yōu)勢，在實際運作中始終有很多障礙，所以有效的信息共享，并非很容易就能做到。為了實現(xiàn)信息共享，采取相應的激勵策略（如圖8）十分重要。

圖8 信息共享激勵策略

4.1 上游企業(yè)對下游企業(yè)的激勵策略

（1）定價激勵。信息共享可以有效降低上游企業(yè)的庫存成本和缺貨成本，所以，供應鏈上游供應商可以給下游零售商提供產(chǎn)品價格優(yōu)惠，讓下游零售商可以從信息共享中獲得利潤，使下游企業(yè)能夠積極地參與信息共享[5]。

（2）批量折扣。批量折扣實際上是價格激勵方式的一種轉(zhuǎn)化形式，當供應鏈上游企業(yè)給參與信息共享的下游企業(yè)一定的批量折扣時，可以調(diào)整供應鏈中的利潤分配，激勵供應鏈中的企業(yè)相互共享信息[4]。

（3）返銷方式。上游供應商可以讓下游零售商將超過需求未能售出的商品退還給上游供應商。由于進行退貨時，下游零售商要承擔退貨時的倉儲費、運費等額外成本，加上退還時上游供應商的返銷價格低于零售商的進貨價格，一定程度上增加了零售商的成本支出，造成一定的經(jīng)濟負擔。所以，下游零售商從自身利益考慮，會認真分析預測市場需求，并能夠?qū)⑹袌鲂畔⒂行У胤答伣o上游供應商，降低風險。

4.2 下游企業(yè)對上游企業(yè)的激勵策略

（1）訂單激勵。零售商可以對供應商采用訂單激勵方法。零售商若能提供更多的訂單，能夠使上游供應商為了今后的利益而提供真實可靠的供應信息和商品信息。用這種方法，可以降低下游供應商可能面臨的風險。并且，如果供應商提供真實可靠的信息給下游零售商，會促使下游零售商加大今后的訂貨量。

（2）客戶需求。如果下游零售商能為上游供應商提供更準確實用的客戶需求傾向信息，上游企業(yè)就能開發(fā)生產(chǎn)出更能滿足顧客需求的產(chǎn)品。這對于提高顧客忠誠度有很大幫助，也能夠促使企業(yè)有更好的收益。

4.3 從整體上對供應鏈上參與信息共享各企業(yè)的激勵策略

（1）風險防范。供應鏈信息共享不是單一企業(yè)的單方面活動。對于供應鏈上各個成員，對不與自己共享信息的企業(yè)，也選擇不進行信息共享，用這樣的方式來防范企業(yè)之間的不合作問題。

（2）利益再分配。通常，在進行信息共享之后，供應鏈績效會得到提升。但是在供應鏈系統(tǒng)中，總會出現(xiàn)成員增加或減少的情況。由于有成員的增減，如何重新分配利益成為信息共享后的問題。如果重新分配利益問題處理不當，相關(guān)企業(yè)有可能不愿意再共享信息。所以要注重利益再分配問題。

（3）信用機制。當供應鏈上建立起公平互信的信用機制，每個供應鏈節(jié)點企業(yè)都能夠了解彼此的狀況，形成良好的合作氛圍。通過良好的信用機制，可以增強彼此之間的互信。最終，各成員之間的利益和目標可以協(xié)調(diào)起來，供應鏈效率可以得到提高。

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Study on Information Sharing Mechanism of Fast Consumer Product Supply Chains

Jiang Zhikai,Peng Jingyao
(Huaihai Institute ofTechnology,Lianyungang 222005,China)

In this paper,with a simple fast consumer product two-echelon supply chain as the object,we built the benefit model of the suppliers and retailers therein respectively when there was information sharing and when not.Next we compared the new-type fast consumer product supply chain under the influence of e-commerce with the traditional fast consumer product supply chain,discussed the issues with information sharing,and at the end,proposed the relevant measures to encourage information sharing along the supply chain.

fast consumer product;supply chain;information sharing

F224.0;F274

A

1005-152X(2017)09-0116-07

10.3969/j.issn.1005-152X.2017.09.026

2017-08-01

國家自然科學基金青年項目（71401060）

蔣智凱（1979-），男，江蘇連云港人，博士，淮海工學院商學院副教授，研究方向：物流與供應鏈管理。