產(chǎn)品技術創(chuàng)新風險下零售商O2O供應鏈協(xié)調(diào)策略

田 巍, 曹細玉, 葛 兵

(1. 廣西財經(jīng)學院 工商管理學院, 廣西 南寧 530003; 2. 電子科技大學 中山學院, 廣東 中山 528402)

隨著經(jīng)濟發(fā)展水平的提高和市場競爭加劇,消費者對商品質(zhì)量和價格有了更高的要求.反映在市場上,就是新產(chǎn)品在銷售份額所占的比例持續(xù)增加,產(chǎn)品的生命周期不斷縮短.與此同時,企業(yè)在生產(chǎn)中又出現(xiàn)了人力成本攀升、企業(yè)利潤空間縮小的困境.因此企業(yè)需要持續(xù)進行技術創(chuàng)新,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量和豐富產(chǎn)品類型.另一方面,由于市場不確定性、技術復雜性的增加,使得創(chuàng)新投資水平不斷提高,創(chuàng)新風險加大,為此企業(yè)往往借助聯(lián)合其上下游成員,實現(xiàn)供應鏈創(chuàng)新協(xié)作[1-2].

國內(nèi)外學者針對供應鏈中企業(yè)在創(chuàng)新過程中如何決定投資水平、其對上下游的影響進行了研究,但目前研究主要局限在非電子商務環(huán)境下的傳統(tǒng)供應鏈.如:Kim等[1]發(fā)現(xiàn)降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本是企業(yè)研發(fā)階段合作的主要原因,并基于創(chuàng)新努力信息不對稱,比較了承諾與委托代理下菜單選擇的績效;Jose等[2]通過實證研究了不同產(chǎn)品特性、創(chuàng)新能力和內(nèi)容、制度等差異對企業(yè)創(chuàng)新的影響;Gilbert等[3]研究表明面對供應商機會主義行為和創(chuàng)新投入的溢出效應,下游制造商創(chuàng)新投入降低自己邊際成本的努力減少;Wang等[4]基于創(chuàng)新成本系數(shù),比較了不同契約對供應鏈成員創(chuàng)新投入與各方收益的影響;王麗麗等[5]分別對供應鏈成員內(nèi)部及供應鏈之間企業(yè)技術創(chuàng)新的收益進行了動態(tài)博弈分析;付啟敏等[6]研究發(fā)現(xiàn)隨著供應商技術創(chuàng)新可行性的增加,供應商會提升投資水平,制造商降低了投資分擔比例.上述文獻從多角度研究取得了富有啟發(fā)性成果,但也有不足之處,如只有文獻[5-6]考慮了技術創(chuàng)新的風險,并且研究都局限在傳統(tǒng)供應鏈.對于電子商務環(huán)境下雙渠道供應鏈創(chuàng)新協(xié)作方面的文獻很少,如文獻[7-8]分別考慮了零售商和制造商的創(chuàng)新投入問題,但都未考慮技術創(chuàng)新的風險、不確定性,而這是創(chuàng)新的重要特征[1,5].

近年來由于電子商務的快速發(fā)展,顧客消費習慣發(fā)生改變,據(jù)數(shù)字營銷機構(gòu)ComScore的調(diào)查顯示,在進入實體零售店的購物者中近半數(shù)會與網(wǎng)上零售店比較.零售商多渠道組合及全渠道零售觀念改變了產(chǎn)品銷售模式.一些傳統(tǒng)零售商,如沃爾瑪、梅西百貨、蘇寧等為增強競爭優(yōu)勢,紛紛開拓網(wǎng)絡渠道,并采用O2O模式,即線下的商務機會與線上結(jié)合,通過線下體驗與網(wǎng)上商城相結(jié)合的方式整合O2O供應鏈,使顧客既可以在網(wǎng)上足不出戶購物,又可以在實體店體驗之后再購物[9].這些零售商通常實力較強,在供應鏈中居主導地位,為避免價格競爭,常采取渠道同價策略[10-11].現(xiàn)有與O2O供應鏈相關的文獻主要是針對雙渠道供應鏈進行的研究,以解決渠道沖突、定價策略及渠道協(xié)調(diào)等問題[12-14],而真正針對零售商O2O供應鏈的研究目前還很少.如:吳曉志等[10]研究了需求和服務替代系數(shù)同時擾動下O2O零售商訂貨和供應鏈協(xié)調(diào);Chen等[11]比較了制造商和零售商不同博弈方式對定價和供應鏈利潤的影響;最近,Ji等[15]研究了在不同碳交易政策下零售商O2O供應鏈中制造商致力于降低碳排放的最優(yōu)策略.目前零售商O2O供應鏈越來越普遍,已有文獻對此研究不足,盡管文獻[11,15]涉及零售商服務努力,但都未考慮供應鏈成員的創(chuàng)新投入.

鑒于電子商務環(huán)境下供應鏈創(chuàng)新協(xié)作的必要性,結(jié)合O2O供應鏈特點,本文考慮零售商O2O供應鏈中零售商在傳統(tǒng)渠道實施服務努力提升產(chǎn)品體驗,同時制造商進行有風險的技術創(chuàng)新,分析制造商技術創(chuàng)新與產(chǎn)品服務努力間的相互影響,得到雙方博弈的最優(yōu)策略,并提出了供應鏈協(xié)調(diào)契約.

1 問題描述與模型假設

考慮由一個制造商和一個零售商組成的兩級零售商O2O供應鏈,該供應鏈生產(chǎn)并銷售某產(chǎn)品.零售商在供應鏈中居主導地位,并實施全渠道戰(zhàn)略.主要假設說明如下:

1) 制造商和零售商都是風險中性的,雙方以最大化各自的期望利潤為目標進行決策.

2) 零售商擁有線上線下2個零售渠道,為減輕渠道間沖突,采用同價策略[15].零售商通過傳統(tǒng)渠道服務努力s提升產(chǎn)品體驗,提高消費者需求,設網(wǎng)絡渠道和傳統(tǒng)渠道市場需求d1和d2分別為

(1)

其中,a為該產(chǎn)品的潛在市場需求量,μ和1-μ分別為網(wǎng)絡渠道和傳統(tǒng)渠道潛在需求的份額,0<μ<1,p為產(chǎn)品零售價,k為傳統(tǒng)渠道需求對服務的敏感系數(shù),s包括提升產(chǎn)品體驗和促銷努力等,設其成本為f(s)=c1s2[10-11].另外,在渠道同價情況下,顧客可以在傳統(tǒng)渠道體驗產(chǎn)品,然后到網(wǎng)絡渠道購買;也可以在網(wǎng)絡渠道搜索信息后在傳統(tǒng)渠道完成購買.因此(1)式隱含假設:盡管兩渠道間通常具有一定的競爭關系,但與非O2O不同,這里傳統(tǒng)渠道s不會導致網(wǎng)絡渠道需求d1的減小.

借鑒文獻[5],考慮到技術創(chuàng)新風險,創(chuàng)新績效具有不確定性,設技術創(chuàng)新成功的概率為u,0

4) 現(xiàn)實中技術創(chuàng)新投入和一次性的零售促銷投入都是較大的投資,因此成本系數(shù)c1、c2較大.基于現(xiàn)實中參數(shù)間關系,不失一般性假設4c1>k2,c2>2r2,它們將保證本文涉及的目標函數(shù)為決策變量的凹函數(shù)[3,15].

根據(jù)以上假設,制造商和O2O零售商的期望利潤Eπm和Eπr分別為

Eπm=(w-c+uθr)(d1+d2)-c2θ2/2,

Eπr=(p-w)(d1+d2)-c1s2,

其中w為制造商的批發(fā)價.

2 模型分析

2.1零售商O2O供應鏈分散決策模型該情況下制造商和零售商相互獨立,零售商居主導地位擁有優(yōu)先決策權,雙方進行2個階段的Stackelberg動態(tài)博弈:零售商在預期制造商反應情況下,首先確定服務努力s及產(chǎn)品的邊際銷售利潤(銷售加價)m,即產(chǎn)品的銷售價p=w+m;隨后制造商確定創(chuàng)新投入力度θ和批發(fā)價w.下面采用逆序方法分析.

在博弈的第二階段制造商的優(yōu)化問題為

maxEπm(w,θ|m,s)=

(2)

將(1)式代入(2)式有

Eπm的海塞矩陣對應行列式的值為

4(c2-r2u2)>0.

顯然該海塞矩陣負定,Eπm(w,θ)是關于w、θ的凹函數(shù),由一階條件聯(lián)立得制造商的反應函數(shù)為

(4)

(3)和(4)式表明制造商的w和θ都隨著零售商服務努力s的增大而增大,隨邊際銷售利潤m的增大而減小.另外,w和θ還受制造商自身創(chuàng)新成功概率u的影響:θ隨著u的增大而增大;而由

知,w隨著u的增大而減小.

將(3)和(4)式代入零售商的目標函數(shù)

maxEπr(m,s)=(p-w)(d1+d2)-c1s2. (5)

由

Eπr的海塞矩陣對應行列式的值為

在模型假設條件4)下,顯然

16c1c2-c2k2-16c1r2u2=

8c1(c2-2r2u2)+c2(8c1-k2)>0.

因此該海塞矩陣仍為負定,由一階條件可得零售商最優(yōu)邊際銷售利潤和服務努力分別為:

由一階導數(shù)的正負易知,零售商邊際利潤m1*和服務努力s1*都隨著需求對服務敏感系數(shù)k和制造商創(chuàng)新成功概率u的增大而增大,隨成本系數(shù)c1、c2的增大而減小;另外,m1*和s1*與兩渠道潛在需求份額無關,這反映了顧客兩渠道購物與O2O零售商采取線上線下整合的特點.

將m1*、s1*依次代入(1)～(5)式可得:

制造商最優(yōu)批發(fā)價和創(chuàng)新投入力度分別為:

產(chǎn)品在2個渠道總需求

其中

另外,雙方期望利潤分別為:

2.2集中決策模型為與2.1節(jié)比較,下面以制造商和零售商縱向整合的集中決策模式為參照.此時供應鏈以整體優(yōu)化為目標,只須確定p、θ、s.在集中決策下不僅技術創(chuàng)新成功概率u為雙方已知,而且供應鏈內(nèi)部技術創(chuàng)新是否成功的信息能夠共享.利用該信息,集中決策者面臨的是多階段決策問題:首先基于期望利潤進行創(chuàng)新投入決策,接著根據(jù)技術創(chuàng)新是否成功,對p、s采取相應策略以最大化供應鏈期望利潤Eπsc.

基于分步優(yōu)化的思想,采用逆向歸納法分析.首先考慮技術創(chuàng)新成功和不成功2種情況下供應鏈最優(yōu)策略.

由于

πscs(p,s|θ)的海塞矩陣對應的行列式的值為8c1-k2>0.顯然該海塞矩陣負定,πscs(p,s|θ)是關于p、s的凹函數(shù),由一階條件聯(lián)立得供應鏈最優(yōu)零售價和服務努力分別為:

(6)

(7)

將(6)和(7)式代入πscs(p,s|θ)中,得

2) 當技術創(chuàng)新不成功時,若第一階段技術創(chuàng)新不成功,則供應鏈整體利潤為

同情況1)分析可知πscu(p,s|θ)仍是關于p、s的凹函數(shù),因此由一階條件聯(lián)立得供應鏈最優(yōu)的零售價和服務努力分別為:

(8)

(9)

將(8)和(9)式代入πscu(p,s|θ)中得

第一階段集中決策者根據(jù)上面2種情況下的利潤,其目標函數(shù)是

由

在假設條件4)下,顯然

8c1c2-8c1r2u-c2k2= 4c1(c2-2r2u)+c2(4c1-k2)>0.

(10)

將θC*代入Eπsc(θ),得到供應鏈期望利潤為

將(10)式依次代入情況1)、2)的相關各式,可分別得到技術創(chuàng)新成功和不成功2種情況下,供應鏈最優(yōu)零售價、服務努力及渠道需求,結(jié)果如表1.

表 1 技術創(chuàng)新成功和不成功2種情況下集中決策的相關變量最優(yōu)值

命題1與零售商O2O供應鏈分散決策相比,在集中決策模式下有如下結(jié)論:

證明為表述簡潔,本文令

A=8c1c2-8c1r2u-c2k2,B=16c1c2-16c1r2u2-c2k2,

顯然有A>0,B>0.

1) 比較表達式θC*與θ1*,顯然θC*>θ1*.

2)

即得證.

c2r2u2k2+16c1r4(1-u)u3]/(8c1-k2)AB>0.

因此命題1得證.

命題1表明集中決策下針對技術創(chuàng)新情況,以整體優(yōu)化為目標采取不同策略,產(chǎn)品創(chuàng)新投入、傳統(tǒng)渠道服務努力和渠道總需求的期望值都增大了.顧客對產(chǎn)品的服務體驗更好,產(chǎn)品售價的期望值降低,因此供應鏈競爭力增強,供應鏈整體利潤的期望值增大.

另外,可以發(fā)現(xiàn)無論是集中決策還是分散決策,O2O零售商提升顧客線下渠道產(chǎn)品體驗時,采取渠道整合下的同價策略,避免了兩個渠道的競爭,此時供應鏈成員的決策和收益都與兩渠道潛在需求份額無關.

2.3基于成本分攤加收入共享契約的供應鏈協(xié)調(diào)為使分散決策的雙方通過合作得到更大收益,考慮一個基于創(chuàng)新成本分攤加收入分享的混合契約來協(xié)調(diào)供應鏈:在該契約下雙方緊密合作,技術創(chuàng)新成功與否信息為供應鏈共享,居主導地位的零售商由此分擔創(chuàng)新成本,降低制造商技術創(chuàng)新風險.設零售商承擔創(chuàng)新投入成本的比例為h1、分享制造商收入的比例為h2,0

在該契約下雙方進行3個階段的Stackelberg動態(tài)博弈:首先零售商宣布h1和h2;接著制造商進行降低生產(chǎn)成本的創(chuàng)新投入θ,并將其是否創(chuàng)新成功的信息與零售商分享;最后零售商依據(jù)該信息確定服務努力s和零售價p,制造商確定批發(fā)價w.以下采用逆序方法分析.

πms(w|h1,h2,θ)=(1-h2)(w-

(12)

πmu(w|h1,h2,θ)=(1-h2)(w-

(13)

第二階段制造商的期望利潤

Eπm(θ|h1,h2)=uπms(h1,h2,θ)+ (1-u)πmu(h1,h2,θ).

由

因此Eπm(θ)是關于θ的凹函數(shù),利用一階條件得制造商最優(yōu)創(chuàng)新投入力度

令θ2*=θC*,對比(10)和(14)式可知,只需零售商在第一階段設定h1=h2.因此得到命題2.

由以上分析及命題2可以看出,在該契約下零售商分擔了制造商技術創(chuàng)新的風險,且產(chǎn)品銷售加價為零,即不從產(chǎn)品銷售加價中賺取利潤,而是按制造商收入比例提成.該契約將制造商和零售商聯(lián)系在一起,加強了兩者合作的可能性.

另外,與2.1章比較,有命題3.

其他不等式可以類似證明,這里從略.

命題3表明與供應鏈成員不合作相比,在該契約下,除了制造商創(chuàng)新投入增大外,無論產(chǎn)品技術創(chuàng)新是否成功,都有傳統(tǒng)渠道服務努力增大、產(chǎn)品零售價降低,因而顧客的消費者剩余增加.

令

顯然在h″

3 算例分析

為驗證本文相關結(jié)論,對契約協(xié)調(diào)機制的效果和產(chǎn)品技術創(chuàng)新風險下參數(shù)進行分析,以某大型O2O零售商與某空調(diào)制造商組成的供應鏈為例.為與競爭對手爭奪市場,該零售商考慮推出訂制的新產(chǎn)品,降低產(chǎn)品售價.為此與制造商結(jié)成戰(zhàn)略聯(lián)盟,參與到降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本的技術創(chuàng)新投資.由此該制造商進行有一定失敗風險的生產(chǎn)流程與工藝的技術創(chuàng)新,為便于說明,采用數(shù)值算例分析,具體參數(shù)設置如下:

a=100, c=10, r=5, c1=20, c2=350.

首先假設u=0.8,k=3.經(jīng)計算分散決策時制造商和零售商期望利潤分別是:

綜合圖1～圖4表明,k對零售商水平O2O供應鏈具有正向影響,k增大,零售商傳統(tǒng)渠道的服務努力對提升渠道需求的影響增大,將提高供應鏈成員的期望利潤與制造商創(chuàng)新投入.

圖 1 k對創(chuàng)新投入力度θ的影響

圖 2 k對零售商服務努力s的影響

圖 3 k對產(chǎn)品零售價的影響

圖 4 k對供應鏈成員期望利潤的影響

2) 技術創(chuàng)新成功概率u對供應鏈的影響.取k=3,由圖5、圖6可以發(fā)現(xiàn),隨著u的增大,產(chǎn)品零售價降低,θ1*和θC*增大;在u相同時協(xié)調(diào)契約下的θC*比θ1*有較大提高,這體現(xiàn)了該契約的價值所在.

圖 5 u對產(chǎn)品零售價的影響

圖 6 u對創(chuàng)新投入力度θ的影響

4 結(jié)束語

隨著電子商務環(huán)境下消費者購買習慣的改變,許多線下大賣場、大型購物中心的顧客及利潤流失,為此越來越多的傳統(tǒng)零售商開拓全渠道模式,利用線上、線下相結(jié)合的優(yōu)勢,提供富有吸引力的顧客產(chǎn)品體驗.在此背景下,本文研究了零售商主導的O2O供應鏈中,零售商與制造商結(jié)成戰(zhàn)略聯(lián)盟聯(lián)合推出新產(chǎn)品,零售商除了渠道服務提升產(chǎn)品體驗外,參與到制造商進行的有風險的技術創(chuàng)新投入;分析了雙方收益及服務努力與制造商創(chuàng)新投入的互相影響關系,提出了供應鏈協(xié)調(diào)契約;最后通過具體算例,分析了服務努力的需求效應系數(shù)和技術創(chuàng)新成功概率對供應鏈各方的影響.

本文僅考慮了供應鏈成員風險中性、渠道同價背景下零售商O2O供應鏈創(chuàng)新協(xié)作問題,未來研究可進一步考慮供應鏈成員具有風險偏好、多成員創(chuàng)新投入,及渠道異價等情況對供應鏈創(chuàng)新投入的影響及協(xié)作策略.