基于服務差異競爭的高鐵快遞縱向合作聯盟

呂 璞,胡祥培

(1.大連理工大學 系統工程研究所，遼寧 大連 116024；2.大連交通大學 經濟管理學院，遼寧 大連 116028)

0 引言

中國是目前全世界高鐵運營里程最長的國家，截止2015年底，中國高速鐵路運營線路總里程已達1.9萬公里。同時，中國又是一個電子商務大國，電子商務的繁榮帶來了巨大的快遞業(yè)務量，2015年我國快遞業(yè)務量突破200億，成為當之無愧的世界第一。充沛的高鐵運能和巨大的快遞運輸需求，催生了高鐵快遞這種新型的快遞運輸服務模式。由高鐵承擔干線運輸，快遞公司承擔門到門攬、派件，雙方形成快遞運輸服務供應鏈，這就是高鐵快遞的服務模式。與普通貨運不同，快遞運輸不但要求將貨物快速、準確地運達收貨人，而且快遞貨物通常價值較高，要求貨損率很低，還需要對貨物進行全程信息跟蹤。因此，高鐵快遞必須做到不同運輸環(huán)節(jié)緊密銜接、協調一致和信息共享，從而要求高鐵企業(yè)與快遞公司在快遞運輸服務供應鏈上形成緊密的縱向合作聯盟。在我國，鐵路運輸在一條線路上通常只有一家公司運營，而快遞卻有多家公司相互競爭，而且不同的快遞公司在服務水平上也存在較大差異(如順豐、EMS與一些小公司之間的服務水平差異)，這種差異一方面反映了公司實力上的差距，另一方面也決定了快遞公司在終端消費市場上的競爭力。因此，當一家高鐵企業(yè)面對幾家競爭性快遞公司時，研究各方之間形成的競爭合作所達到的均衡，以及快遞之間服務水平的差異帶來的影響等，對促進高鐵快遞這一新興快遞模式的發(fā)展具有十分重要的意義。

在交通運輸領域，企業(yè)間的合作運輸聯盟比較普遍，如星空聯盟等。Da等[1-2]分別研究了零擔運輸承運人通過拍賣機制進行合作，以及零擔運輸承運人的合作優(yōu)化問題和費用分配問題；Liu等[3]針對零擔運輸承運人合作提出一種加權相對節(jié)約模型(Weighted Relative Savings Model，WRSM)費用分配機制；Krajewska等[4]以夏普利值作為零擔運輸承運人合作的費用分配方案，用實際案例分析合作所能產生的結余；Yilmaz 等[5]分析了隨機需求環(huán)境下，零擔運輸托運人之間的合作問題，并討論了托運人合作的費用分配方案；曾銀蓮等[6]研究了合并運輸策略下承運人之間的運輸合作，分別討論了基于時間的合并運輸策略和基于數量的合并運輸策略下承運人運輸合作的費用分配問題。

以上研究大多是對同一階段承運人之間的橫向合作聯盟進行研究，而高鐵快遞涉及不同運輸階段承運人之間的縱向合作，因此本文進一步借鑒供應鏈企業(yè)間縱向合作聯盟的研究。在這方面Hill[7]和Zhou等[8]研究了供應鏈上下游企業(yè)的聯合運作決策(包括聯合生產/訂貨/定價)問題；Perea等[9]利用圖論與合作博弈論討論了由多個供應點、多個需求點與多個第三方中轉點組成的三層分銷供應鏈網絡的合作問題；趙海霞等[10]基于鏈與鏈數量競爭及制造商的生產規(guī)模不經濟環(huán)境，研究了縱向合作聯盟的形成機制和利潤分配合約的設計；Guardiola等[11]最早研究了一個供應商和n個零售商組成的橫、縱向混合合作聯盟運作問題，證明了非競爭性零售商橫、縱向混合合作聯盟合作博弈核的非空性，并設計了相應的收益分配解決方案；之后國內劉東升等[12]研究了多供應商與單一零售商組成混合合作聯盟的可行性，并發(fā)現零售商加入供應商合作聯盟組成大聯盟，可以實現供應鏈的總體最優(yōu),同時給出了相應的收益分配方案；孫多青等[13]研究了一個制造商與多個零售商組成的逆向供應鏈合作聯盟，給出了最優(yōu)的收購定價策略，并利用改進的K-S方法設計了收益分配方案；肖旦等[14]研究了供應商與零售商之間橫、縱向混合合作聯盟的庫存共享及合作聯盟的穩(wěn)定性問題，發(fā)現混合合作聯盟的總期望利潤高于零售商橫向庫存合作聯盟。

這些研究對本文有很好的參考價值，但絕大部分供應鏈縱向合作聯盟的文獻都是研究各自獨立的下游企業(yè)(不存在競爭關系)與上游企業(yè)間的合作，僅有文獻[10]研究了兩條供應鏈相互競爭環(huán)境下，各條供應鏈中企業(yè)的縱向合作問題，而高鐵快遞即為一個上游企業(yè)(高鐵)與幾個相互競爭的下游企業(yè)(快遞)的縱向合作問題。另外，快遞公司之間的服務水平差異是否會對縱向合作聯盟產生影響，也是本文所要研究的問題。

1 問題描述與符號假設

本文研究高鐵企業(yè)與兩個競爭性快遞公司在縱向合作聯盟形成過程中的各方策略選擇及博弈均衡，并分析服務水平差異對均衡結果的影響。兩個快遞公司之間由于公司實力不同存在服務水平的差異，同時兩者在市場上進行數量競爭?？爝f公司和高鐵企業(yè)可以選擇合作與不合作兩種策略。一旦雙方選擇合作則組成高鐵快遞縱向合作聯盟，通過協同合作的方式提供快遞服務，所得收益通過Nash討價還價進行分配；若一方選擇不合作，則不能形成合作聯盟，快遞公司會通過其他運輸方式進行干線運輸(本文假設通過公路運輸，這也是目前快遞干線運輸的主要方式)并獲取收益，而高鐵則得不到任何收益。

合作與非合作兩種模式比較：合作模式下，由于高鐵在單位運輸成本及運輸時效性、穩(wěn)定性上具有優(yōu)勢，該模式可以在提高快遞服務的同時降低總成本，必然使快遞公司在市場上更具競爭優(yōu)勢，但該模式下所得收益需要在快遞與高鐵之間進行分配；非合作模式下，快遞公司通過其他方式進行干線運輸，在運輸成本和時效性上都不及合作模式，在市場競爭中必然處于劣勢，但此時快遞公司可以得到全部收益，而高鐵卻得不到收益。由于快遞運輸服務內容和客戶需求的單一性，本文假設：

(1)兩個快遞公司所提供的服務除去服務水平差異外，其他各方面都是完全可替代的。

(2)運營中的其他成本，如快遞派送成本，談判成本等均為零。此外，由于兩個快遞公司存在服務水平差異，設快遞1的服務水平較高，快遞2的服務水平較低。

(3)以快遞2的服務水平為基點(設為零)，因為快遞1的服務水平高于快遞2，所以快遞1的服務水平為正，由此反映了快遞1與快遞2服務水平的差異。

根據文獻[15]，將兩快遞公司的逆需求函數表示為：

(1)不與高鐵合作時，p1=a-q1-q2+s，p2=a-q2-q1。

(2)與高鐵合作時，p1=a+m-q1-q2+s，p2=a+m-q2-q1。

其中：a表示最高可行價格；s表示快遞1的服務水平高于快遞2的部分，即兩快遞公司的服務水平差異；m表示與高鐵合作后快遞速度和穩(wěn)定性提升所帶來的價格提升；p1，p2分別表示快遞1和快遞2的服務零售價格；q1，q2分別為快遞1和快遞2的市場需求；a,s,m,p1,p2,q1,q2均為正實數。

此外，用w表示快遞公司通過公路進行干線運輸的單位成本，c表示高鐵運輸的單位成本，且0

2 不同聯盟情景下的收益分析

兩個快遞公司與高鐵企業(yè)的縱向合作聯盟存在4種可能的情景：①情景Ⅰ，即兩個快遞都不與高鐵合作；②情景Ⅱ，即兩個快遞都與高鐵合作；③情景Ⅲ，即快遞1與高鐵合作，快遞2不與高鐵合作；④情景Ⅳ，即快遞1不與高鐵合作，快遞2與高鐵合作。下面就這4種情景下的合作收益和各方收益進行分析。4種情景下的最大收益分別用上標Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ表示。

2.1 4種情景下的合作收益分析

(1)情景Ⅰ:兩快遞都不與高鐵合作

(2)情景Ⅱ:兩快遞都與高鐵合作

(3)情景Ⅲ:快遞1與高鐵合作，快遞2不與高鐵合作

(4)情景Ⅳ:快遞1不與高鐵合作，快遞2與高鐵合作

2.2 4種情景下的各方收益分析

(1)情景Ⅰ:兩快遞都不與高鐵合作

(2)情景Ⅲ：快遞1與高鐵合作，快遞2不與高鐵合作

(3)情景Ⅳ：快遞1不與高鐵合作，快遞2與高鐵合作

(4)情景Ⅱ：兩快遞都與高鐵合作

快遞1的收益為

快遞2的收益為

高鐵的收益為

3 各方的策略選擇與博弈均衡

設高鐵先后與兩個快遞公司進行談判，可能存在兩種談判順序，即先與1談再與2談(順序a)，或先與2談再與1談(順序b)。將該博弈過程分為兩個階段：①第一階段，高鐵與其中一個快遞公司談判；②第二階段，在第一階段的談判結果已知的情況下，高鐵與另一個快遞公司進行談判。從高鐵角度來看，若不合作則其收益為0,因此在快遞1和快遞2中，高鐵至少要選擇一個快遞公司進行合作。不妨設順序a和順序b兩種談判順序中，在面對第一個快遞公司時高鐵都會選擇合作。

利用逆向歸納的思路對該博弈進行分析求解。先對談判順序a的情況進行分析。假設第一階段快遞1選擇不合作，則第二階段高鐵與快遞2雙方的談判結果與各方收益如表1所示。

表1 順序a第一階段不合作時第二階段談判的各方收益

若第一階段快遞1選擇合作，則第二階段高鐵與快遞2雙方的談判結果與各方收益如表2所示。

表2 順序a第一階段合作時第二階段談判的各方收益

下面分析快遞1的策略選擇。將第一階段合作與不合作兩種談判結果下快遞1的收益進行比較：

4 服務水平差異的影響分析

本章通過證明和數值實驗方法，進一步分析服務水平差異對均衡結果的影響。

4.1 解析證明

命題1隨著s值的增大，情景Ⅱ和情景Ⅲ的系統總收益呈現加速增長，而且情景Ⅲ的增長速度大于情景Ⅱ。

證明將情景Ⅱ和情景Ⅲ的系統總收益分別對s求導，得到兩條曲線的斜率：

可見，兩條曲線的斜率均大于零，而且斜率隨著s的增大而增大。因此，總體上，隨著s值的增大，情景Ⅱ和情景Ⅲ的系統總收益都呈現加速增長的態(tài)勢。將兩者的斜率進行比較：

可見情景Ⅲ下，系統總收益的斜率始終大于情景Ⅱ，說明隨著s值的增大，情景Ⅲ系統總收益的增長速度始終大于情景Ⅱ。證畢。

命題2隨著s值的增大，情景Ⅱ下快遞2的收益和情景Ⅲ下快遞2的收益呈減速下降，而且情景Ⅱ的下降速度大于情景Ⅲ。

證明將情景Ⅱ和情景Ⅲ下快遞2的收益分別對s求導，得到兩條曲線的斜率：

可見兩條曲線的斜率均小于零，而且斜率隨著s的增大而增大。因此總體上，隨著s值的增大，情景Ⅱ和情景Ⅲ下快遞2的收益都呈現減速下降的趨勢。將兩者的斜率進行比較：

可見情景Ⅲ下，快遞2收益的斜率始終大于情景Ⅱ，說明隨著s值的增大，情景Ⅱ下快遞2收益的下降速度大于情景Ⅲ。證畢。

證明情景Ⅱ的總收益減情景Ⅲ的總收益：

命題3說明，在快遞1與高鐵合作時，當s較小時快遞2與高鐵合作得到的系統總收益較大；而當s大于某一閾值時，雙方不合作所帶來的系統總收益反而更大。

證明情景Ⅱ中快遞2與高鐵的合作收益減去情景Ⅲ中快遞2與高鐵的收益之和：

4.2 數值實驗

本節(jié)在以上證明基礎上進一步用更加直觀的數值實驗分析服務水平差異對均衡結果的影響，并解釋造成這些影響的原因。

圖1顯示與命題1一致，隨著s的增大，情景Ⅱ和情景Ⅲ的系統總收益都呈現加速增長的態(tài)勢。因為s表示兩快遞公司的服務質量水平的差異，當s增大時，說明兩快遞公司實力上的差距在增大。也就是隨著兩快遞公司實力差距的增大，系統總收益表現為逐漸加速增長的態(tài)勢。這可以理解為，隨著快遞公司實力差距的擴大，實際上兩者在市場上競爭的激烈程度在降低。競爭激烈程度的降低導致競爭所帶來的系統內耗減小，從而導致系統的總體收益隨之增長。同時，隨著實力差距的進一步擴大，這種差距擴大，導致競爭激烈度的下降越來越明顯，從而使系統總體收益呈現不斷加速上升的態(tài)勢。

此外圖1還顯示，在s較小時情景Ⅱ的系統總收益大于情景Ⅲ。隨著s的增大，因為情景Ⅲ系統總收益的增速大于情景Ⅱ，所以當s大于某一閾值時，情景Ⅲ的系統總收益將超過情景Ⅱ，這一現象與命題3的表述一致。造成這種結果的原因在于情景Ⅱ中的兩個快遞公司都與高鐵合作，而在情景Ⅲ中只有快遞1與高鐵合作，快遞2不與高鐵合作。因為與高鐵合作可以降低成本，提高服務水平，所以在終端消費市場表現為情景Ⅱ下兩快遞的競爭激烈程度始終大于情景Ⅲ，即情景Ⅱ系統總收益的增速始終小于情景Ⅲ。當s較小甚至s=0時，因為情景Ⅱ中快遞2與高鐵的合作帶來了系統總體收益的提升，所以此時情景Ⅱ的系統總收益大于情景Ⅲ。但隨著s值的增大，情景Ⅱ系統總收益的增速始終小于情景Ⅲ，當s大于某一閾值時，情景Ⅲ的系統總收益必將超過情景Ⅱ，即當s值較大時，快遞2與高鐵不合作帶來系統總收益反而更大。s變化對情景Ⅱ和情景Ⅲ中快遞2與高鐵收益的影響如圖2所示

從圖2可見，隨著s值的增大，情景Ⅱ和情景Ⅲ中快遞2的收益均減速下降，且情景Ⅱ中快遞2收益的下降速度大于情景Ⅲ，這一現象符合命題2的結論。造成這種現象的原因在于，隨著s的增大，兩快遞之間的實力差距逐步拉大。相對于實力強的快遞1，快遞2的實力越來越弱，因此其所能占到的市場份額和收益就逐步下降。同時，由于實力差距拉大導致競爭激烈程度逐漸下降，快遞2收益下降的速度呈現逐步減小的態(tài)勢。另外因為情景Ⅱ的競爭激烈程度始終大于情景Ⅲ，所以情景Ⅱ中快遞2收益的下降速度大于情景Ⅲ。

圖2還直觀地驗證了命題4及第3章給出的結論，即當s較小時，快遞2與高鐵合作(情景Ⅱ)獲得的收益大于不合作(情景Ⅲ)；但當s大于某一閾值時，選擇不合作(情景Ⅲ)的收益反而大于合作(情景Ⅱ)。產生這一結果的原因在于，當s較小甚至s=0時，可以認為兩個快遞公司在市場競爭中勢均力敵，無論誰與高鐵合作都可以降低成本、提高服務質量，從而提升整體實力，在競爭中取得主動。因此在快遞1已經與高鐵合作的前提下，快遞2選擇與高鐵合作可以保持自己原有的競爭地位，而且快遞2與高鐵的合作可以使雙方總收益得到大幅提升，快遞2必然選擇合作。當s較大時，兩快遞公司的實力差距拉大，在競爭中實力懸殊，即便快遞2選擇與高鐵合作也無法與快遞1抗衡，反而使自己面臨更大的競爭壓力，而且隨著s的增大，情景Ⅱ中快遞2收益的下降速度始終大于情景Ⅲ；當s大于某一閾值時，快遞2與高鐵合作已經不能提升雙方收益，反而會使雙方收益下降。因此此時快遞2不合作的收益一定會超越合作收益，即當兩快遞服務水平差距較大時，快遞2選擇不合作反而更優(yōu)。

5 結束語

本文研究了兩個存在服務水平差異且相互競爭的快遞公司在與高鐵組成縱向合作聯盟開展高鐵快遞業(yè)務時，各方的策略選擇及博弈均衡問題。首先，分析了三方合作可能出現的4種情景下的各方合作收益和各自收益；然后，將三方談判的決策過程分為兩個階段，分析各方的策略選擇和最終的博弈均衡；最后，在此基礎上通過解析證明和數值實驗兩種方式分析了服務水平差異對博弈均衡結果的影響。通過研究得出以下結論：當快遞公司間的服務水平差距較小時，會形成兩個相互競爭的快遞公司都與高鐵組成縱向合作聯盟的均衡狀態(tài)；當快遞公司間的服務水平差距較大時，會出現服務水平較高的快遞公司與高鐵組成合作聯盟，服務水平較低的快遞公司不與高鐵合作的均衡狀態(tài)。這一結果在一定程度上解釋了目前高鐵快遞業(yè)務開展過程中，與高鐵合作的均為服務水平較高、實力較強的快遞公司這一現象。同時研究還發(fā)現，隨著快遞公司間服務水平差距的增大，兩種均衡狀態(tài)下的系統總收益均呈現加速增長的趨勢，而低服務水平快遞公司的收益均呈現減速下降的趨勢，而且隨著服務水平差異從零逐漸增加，先是第二種均衡狀態(tài)的系統總收益超過第一種狀態(tài)，然后才是第二種狀態(tài)替代第一種狀態(tài)達到新的均衡。

本文在縱向合作聯盟收益分配時采用了Nash討價還價模型，后續(xù)研究可以考慮使用其他收益分配方法；另外，本文未考慮信息不對稱的情況，未來可以進一步在這方面進行拓展研究。

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