全渠道模式下零售商主導供應鏈優(yōu)化協(xié)調(diào)研究

覃偉華

中圖分類號：C931 文獻標識碼：A

內(nèi)容摘要：隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，消費者購物行為開始變得更加難以捉摸，顧客可以通過多種渠道來實現(xiàn)自己的購買欲望，線上渠道和線下渠道的結(jié)合是零售企業(yè)供應鏈研究的熱點問題。本文在相關研究的基礎上引入移動互聯(lián)網(wǎng)渠道，采用供應鏈優(yōu)化理論對零售企業(yè)供應鏈的全渠道戰(zhàn)略和最優(yōu)決策進行研究。針對零售企業(yè)供應鏈實施全渠道模式的情況，通過研究供應鏈各成員的Stackelberg博弈過程，指出分散決策下的供應鏈利潤要低于集中決策下的利潤。為此，通過設計一種收益共享契約機制，使供應鏈利潤高于分散決策下的利潤，并且實現(xiàn)供應鏈各成員的共贏。

關鍵詞：全渠道模式 零售商主導供應鏈 Stackelberg博弈 收益共享契約

相關文獻綜述

隨著電子商務技術(shù)以及移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷進步，零售企業(yè)的渠道變得更加多樣化和扁平化，很多專家學者開始關注在線下實體渠道的基礎上引入線上網(wǎng)絡渠道構(gòu)成的雙渠道供應鏈，研究這種模式下的定價決策與庫存決策。國外專家學者較早投入到這方面的研究，Seifert和Thonemann（2006）研究指出，零售企業(yè)和客戶都可以從一個集成的供應鏈中獲益；Dan和Xu（2012）研究指出零售服務水平強烈影響制造商和零售企業(yè)的定價策略；Verhoef和Kannan（2015）探討了影響實施全渠道模式的幾個關鍵問題；Hsiao和Chen（2014）研究發(fā)現(xiàn)，當網(wǎng)絡購物者有利可圖時，制造商就會通過自己的網(wǎng)絡零售渠道或零售企業(yè)渠道，使銷售渠道分離開來；Ghadge和Yang（2016）針對線上零售的高水平產(chǎn)品回報以及減少碳排放的壓力，在不確定環(huán)境中的閉環(huán)分配網(wǎng)絡找到了一個可持續(xù)的設施定位解決方案；Ekinci和Baykasoglu（2016）研究了系統(tǒng)動力學模型在零售企業(yè)供應鏈中的應用。

國內(nèi)對于零售企業(yè)供應鏈的研究具有豐富的理論價值，大多集中在模型構(gòu)建和數(shù)值仿真上面，關于實證方面的文獻鮮有涉及。劉麗文（2003）分析了供應鏈管理理論和方法在我國的起源以及發(fā)展歷程；王翀（2010）指出通過供應鏈成員之間的需求預測和信息共享，可實現(xiàn)供應鏈成本優(yōu)化；佟斌、楊德禮（2010）利用報童模型研究了商品在商店中的位置對整條供應鏈利潤的影響；王虹、周晶（2011）研究表明，在一定的渠道投資成本范圍內(nèi)增加直銷渠道能夠增加供應鏈總利潤；毛太田（2013）提出零售企業(yè)應將供應鏈風險管理提升到戰(zhàn)略高度；王志宏、邵奇明等（2016）采用Stackelberg博弈理論研究了確定需求下零售企業(yè)供應鏈的采購策略。

問題描述和假設

零售企業(yè)供應商（制造企業(yè)）將單位生產(chǎn)成本c的產(chǎn)品以批發(fā)價格w供應給零售企業(yè)進行銷售，供應商自己不設立銷售渠道，零售企業(yè)通過三種渠道（實體渠道、網(wǎng)絡渠道和移動互聯(lián)網(wǎng)渠道）進行銷售，如圖1所示。假設零售企業(yè)占據(jù)供應鏈主導地位，供應商處于從屬地位，兩者都是理性和風險中性的，都追求自身利益最大化。

對本文符號作出如下說明并提出假設。公式中的下標r、n和m表示實體零售渠道、網(wǎng)絡零售渠道和移動互聯(lián)網(wǎng)零售渠道；公式中的上標C、D和S分別表示集中決策、分散決策和收益共享下的決策；實體渠道的單位產(chǎn)品銷售價格為Pr，且0

本文對全渠道模型作出如下假設。假設1：零售企業(yè)供應鏈的市場需求規(guī)模為1，顧客購買一個單位的商品或者購買零個單位的商品；假設2：顧客都是完全理性的個體，只要某種渠道的消費者剩余小于零，顧客就不會在該渠道購買商品，顧客會偏向于使用效用比較大的那個渠道購買商品；假設3：顧客對單位商品的評估價值為v，且服從[0，1]的均勻分布；假設4：制造企業(yè)單位產(chǎn)品的生產(chǎn)成本為c，以批發(fā)價格w供應給零售企業(yè)分別在線下實體渠道和線上互聯(lián)網(wǎng)渠道進行銷售，制造企業(yè)不設立銷售渠道；假設5：零售企業(yè)供應鏈在雙渠道模式基礎上新引入一條移動互聯(lián)網(wǎng)渠道，消費者對新增加的移動互聯(lián)網(wǎng)渠道存在風險成本，對之前的網(wǎng)絡渠道不存在風險成本；假設6：考慮供應商的批發(fā)成本，零售企業(yè)在各個渠道的銷售成本可以忽略不計，因此假設零售企業(yè)不存在渠道銷售成本。

模型構(gòu)建

顧客通過實體渠道購買商品的單位效用可以表示為：

Ur=v-pr-k1

顧客通過網(wǎng)絡渠道購買商品的單位效用可以表示為：

Un=θv-pn

其中，θ表示顧客對網(wǎng)絡銷售渠道的認可度，且0<θ≤1，顧客對網(wǎng)絡銷售渠道的認可度越高，θ越接近于數(shù)值1。顧客通過移動互聯(lián)網(wǎng)渠道購買商品的單位效用可以表示為：

Um=v-pm-k2

其中， 為消費者對移動互聯(lián)網(wǎng)渠道的認可度，且滿足0<θ<≤1。

那么，零售企業(yè)供應鏈各個渠道的市場需求量為：

且pn/θ<（pm+k2）/

（一）集中決策模型

在集中決策模式下，零售企業(yè)供應鏈由供應鏈主導者進行集中控制和管理，追求整個零售企業(yè)供應鏈利潤最大化，這種情形下做出的決策在理論上全局最優(yōu)。集中決策模式下零售企業(yè)供應鏈利潤最大化問題可表示為：

集中決策模式下供應鏈利潤πC是關于Pr、Pn和Pm的聯(lián)合凹函數(shù)，構(gòu)造拉格朗日函數(shù)：

分別對Pr、Pn、Pm、λ1、λ2求偏導數(shù)，得到一階庫恩-塔克條件，即pr（L/pr）=0，pn（L/pn）=0，pm（L/pm）=0，λ1（L/λ1）=0，λ2（L/λ2）=0，λ1，λ2≥0。最終可以得到集中決策模式下的最優(yōu)決策公式，各個渠道最優(yōu)銷售價格為：

各個渠道市場需求量為：

將最優(yōu)銷售價格和最優(yōu)市場需求量代入目標公式，可求得集中決策下供應鏈最優(yōu)化利潤為：

（二）分散決策模型

在分散決策模式中，零售企業(yè)承擔供應鏈優(yōu)化主要責任，即零售企業(yè)為Stackelberg對策博弈的主方，零售企業(yè)供應商為博弈的從方，供應鏈成員通過主從博弈決策實現(xiàn)自身利益最大化。此時，零售企業(yè)在批發(fā)價格的基礎上進行加價銷售，實體渠道、網(wǎng)絡渠道和移動互聯(lián)網(wǎng)渠道分別加價△r、△n和△m，pr=w+△r，pn=w+△n，pm=w+△m，供應商決策變量為批發(fā)價格w。

那么，零售企業(yè)利潤為：

π1=（pr-w）Dr+（pn-w）Dn+（pm-w）Dm

供應商利潤為：

π2=（w-c）[1-（w+△n）/θ]

主從博弈采用逆向歸納法，首先對供應商利潤求π2關于w的導數(shù)得到π2/w，令其為零即可求得w=（θ+c-△n）/2，將w代入零售企業(yè)利潤公式可得零售企業(yè)利潤為：

已知π1關于△r、△n和△m的聯(lián)合凹函數(shù)，構(gòu)造拉格朗日函數(shù)L（△r，△n，△m，λ1，λ2），論證過程同集中決策模型。最終可以求得各個渠道最優(yōu)加價為：△rD*=（1-c-k1）/2；△nD*=（θ-c）/2；△mD*=（-c-k2）/2。然后計算得到最優(yōu)批發(fā)價格為wD*=（θ+3c）/4，則分散模式下的最優(yōu)銷售價格為：

各渠道需求量為：

將最優(yōu)銷售價格和最優(yōu)市場需求量代入零售企業(yè)和供應商利潤公式，即可得到零售企業(yè)利潤π1D*和供應商利潤π2D*，此時零售企業(yè)供應鏈利潤為πD*=π1D*+π2D*，則可得到集中決策和分散決策下供應鏈利潤差為△π=πC*-πD*=[（θ-c）2]/16θ。

綜上，分散決策下的最優(yōu)銷售價格大于集中決策下的最優(yōu)銷售價格，且零售企業(yè)供應鏈利潤有所下降，即分散決策下零售企業(yè)供應鏈達不到利潤最大化。那么在由零售企業(yè)主導的供應鏈中，就面臨著分散決策下如何整合與供應商之間的合作關系問題，從而有效激勵供應商參與合作，優(yōu)化整體供應鏈利潤。

（三）數(shù)值仿真分析

命題解釋。下文通過數(shù)值分析具體對模型求解結(jié)果進行演算和推論，以求得出更加有效的結(jié)論。通過前面的求解可以得到以下命題：

命題1：集中決策模式下，線上渠道的最優(yōu)銷售價格隨著渠道認可度的增加而增加；分散決策模式下，線下渠道和線上渠道的最優(yōu)銷售價格都是隨著渠道認可度的增加而增加。隨著消費者對渠道的認可，企業(yè)會提高對應渠道的價格，以求獲得最大化利潤，這對于企業(yè)采取差異化渠道價格提供了有價值的參考。

命題2：分散決策模式下的批發(fā)價格只與網(wǎng)絡渠道的消費者認可度有關，并且隨著認可度的增加而增加。網(wǎng)絡渠道的認可度加劇了供應商與零售商之間的沖突，使得供應商抬高批發(fā)價格，導致零售商利潤減少，零售企業(yè)應當采取一定措施，將網(wǎng)絡渠道的認可度維持在一定范圍，從而減少供應鏈成員間的沖突。

命題3：分散決策模式下，供應商利潤隨著網(wǎng)絡渠道認可度的增加而增加，零售商利潤則相反，且分散決策模式下供應鏈總利潤要小于集中決策模式。

數(shù)值仿真分析。下文通過數(shù)值仿真來揭示相關規(guī)律，令k1=0.28，k2=0.10，c=0.1，=0.75；且滿足pn/θ<[（pm+k2）/]<（pr+k1），且（θ+c）<θ（θ+c+2k2）<θ（θ+c+2k1），0

利用matlab軟件模擬供應鏈利潤與消費者網(wǎng)絡渠道認可度θ的關系，如圖2所示。

通過圖2可以看到，集中決策模式下供應鏈利潤要大于分散決策模式，并且其利潤之差為分散決策下供應商的利潤。分散決策下供應商的利潤隨著網(wǎng)絡渠道認可度的增加而增加，而零售商利潤在一定范圍內(nèi)隨著渠道認可度的增加而減少，在某一個臨界值，隨著渠道認可度的增加而增加，集中決策下供應鏈利潤和分散決策下供應鏈利潤先減少后增加，并且隨著網(wǎng)絡渠道的認可度增加，幅度越來越大。

利用matlab軟件模擬供應鏈利潤與消費者移動網(wǎng)絡渠道認可度 的關系，如圖3所示。在其他參數(shù)數(shù)值保持不變的情況下，令θ=0.55。

由圖3可以看出，供應商利潤與移動網(wǎng)絡渠道認可度無關，而其他供應鏈成員利潤則隨著消費者移動互聯(lián)網(wǎng)渠道認可度的增加呈現(xiàn)“U”形變化，即在一定范圍內(nèi)先減少后增加。這是由于渠道與渠道之間的“相互吸引”，轉(zhuǎn)移消費者而導致的利潤變化，當消費者更多在移動網(wǎng)絡渠道購物時，供應鏈成員利潤增加，并且在一定范圍內(nèi)不是一直增加，而是有所減少后再增加，這對于企業(yè)實施銷售時提供一定指導意義，即要掌握好各個渠道之間的消費者認可度，不一定越高越好。

利用matlab軟件模擬供應鏈利潤與消費者移動網(wǎng)絡渠道認可度和網(wǎng)絡渠道認可度θ的關系的三維關系。在其他參數(shù)數(shù)值保持不變的情況下，研究和θ對供應鏈利潤造成的影響，以便更直觀地研究利潤趨勢和走向。

由圖4可以看出，供應鏈利潤在消費者移動互聯(lián)網(wǎng)渠道認可度高于網(wǎng)絡渠道認可度的情況下要高于其他情況。這表明，適當提高消費者對移動互聯(lián)網(wǎng)渠道的認可度是有利的，零售企業(yè)可以通過微博和微信等社交渠道擴大自身影響力，通過在移動端提高服務水平和物流水平來提高消費者對于移動互聯(lián)網(wǎng)渠道的認可度。

收益共享優(yōu)化模型

（一）共享優(yōu)化模型

分散模式下的供應鏈利潤沒有達到最大化，低于集中決策模式，處于供應鏈主導地位的零售企業(yè)為了優(yōu)化整體供應鏈效益，有動力去采取一定措施激勵供應商繼續(xù)與其合作。為此，零售企業(yè)在銷售季節(jié)前要求供應商給定一個較低的批發(fā)價格w，銷售季節(jié)結(jié)束后將全渠道模式下獲得的收益以比例1-λ（0<λ<1）共享給供應商，λ為零售企業(yè)供應鏈收益共享因子，以求實現(xiàn)供應鏈利潤最大化并合理分配。由此可得零售商獲得的利潤為：

π1s=（λpr-w）Dr+（λpn-w）Dn+（λpm-w）Dm

供應商利潤為：

π2s=（w-c）（1-pn/θ）+（1-λ）（prDr+pnDn+pmDm），其中，pr=w+△r，pn=w+△n，pm=w+△m。

那么為了實現(xiàn)整體供應鏈最優(yōu)化利潤，收益共享下的最優(yōu)決策應該與集中決策模式下的最優(yōu)決策保持一致，那么可以得到如下命題：

命題1：若采用收益共享契約來優(yōu)化供應鏈利潤，不存在契約參數(shù)（w，λ）滿足條件，實現(xiàn)零售企業(yè)供應鏈全渠道模型的完美協(xié)調(diào)優(yōu)化。在這種情況下，采用收益共享契約機制不能使得供應鏈達到協(xié)調(diào)優(yōu)化，但是可以實現(xiàn)供應鏈成員的共贏。若供應商制定的批發(fā)價格較低，則零售商共享給供應商的收益將增加，若供應商給定零售商的批發(fā)價格較高，則供應商獲得的零售商收益分享較少。同時，零售企業(yè)在制定營銷戰(zhàn)略時，要考慮全渠道模式下線上直銷渠道的協(xié)調(diào)性，使得線上各個渠道之間保持一定的消費者滿意度。

命題2：在收益共享契約機制下，存在一個契約參數(shù)λ1∈（0，1），使得零售商利潤與無收益共享契約下分散決策的利益相等。

命題3：在收益共享契約機制下，存在一個契約參數(shù)λ2∈（0，1），使得供應商利潤與無收益共享契約下分散決策的利益相等。

（二）數(shù)值仿真分析

為更加直觀地觀察零售企業(yè)供應鏈中收益共享契約參數(shù)對實施全渠道模式的影響，下文通過數(shù)值仿真分析對研究結(jié)果進行具體形象的展示。令πS*=π1S*+π2S*表示收益共享契約下零售企業(yè)供應鏈總利潤，△πi*=πiS*-πiD*（i=1，2），表示實施收益共享契約機制前后零售企業(yè)供應鏈成員相對利潤的變化。進一步令k1=0.28，k2=0.10，c=0.10，=0.75，θ=0.55，由此可得，集中決策下零售企業(yè)供應鏈總利潤為πC*=0.1094，分散決策下零售企業(yè)供應鏈總利潤為πD*=0.0730，其中供應商和零售商利潤分別為π2D*=0.0230和π1D*=0.0500。下面具體針對收益共享因子λ的變化進行相關分析，應用matlab作圖。

由圖5可以看到，隨著收益共享參數(shù)的增加，批發(fā)價格不斷增加，甚至當參數(shù)較小時，批發(fā)價格會低于單位產(chǎn)品生產(chǎn)成本c=0.1，隨著收益共享參數(shù)的減小，供應商所獲得零售商分享的收益就增大，相應就會降低批發(fā)價格，以進一步刺激零售商的收益分享。

由圖6可以看到，隨著收益參數(shù)的增加，零售商和供應商的利潤不斷增加，并存在某一個臨界值使得收益共享后的利潤要大于收益共享前，收益共享后的供應鏈總利潤也會在某一個臨界值大于收益共享前，但收益共享契約不能使供應鏈達到集中決策時的利潤。

由圖7可以看出，隨著收益共享參數(shù)的增加，供應鏈各成員所增加的利潤是關于收益共享參數(shù)的增函數(shù)，并且與分散決策下的函數(shù)圖像不同，分散決策下供應鏈各成員利潤會有一定的下降區(qū)間，而收益共享下的利潤圖像則是一直增加，并且在區(qū)間[0.8223，1]之間，雖然不能使得供應鏈達到集中決策下的利潤，但可以實現(xiàn)供應鏈各成員的帕累托改進，從而使得供應商和零售商在此契約機制下實現(xiàn)共贏。收益共享參數(shù)的確定還取決于各成員的討價還價能力，所涉及的收益共享契約機制具有一定柔性。

參考文獻：

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4.王虹，周晶，孫玉玲.競爭環(huán)境下雙渠道供應鏈的決策與協(xié)調(diào)研究[J].運籌與管理，2011，20（1）