考慮風(fēng)險規(guī)避的生鮮混合雙渠道供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)研究

傅少川,黃亞卿

(北京交通大學(xué) 經(jīng)濟管理學(xué)院，北京 100044)

隨著電子商務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，各大電商平臺的發(fā)展已趨于平穩(wěn)，然而線上消費模式難以給予消費者直觀的購買體驗，人們在購買商品時不再只是追求較低的價格，而是越來越注重購物的體驗和過程。單純線上渠道的不斷優(yōu)化將無法滿足消費者的需求。為了尋求滿足現(xiàn)代消費者需求的模式，2016年阿里巴巴提出了新的經(jīng)營模式即新零售，可以達到線上線下融合、相互轉(zhuǎn)化的效果。

農(nóng)業(yè)合作社、農(nóng)場的蓬勃發(fā)展使得農(nóng)戶在供應(yīng)鏈上的影響力越來越強，電子商務(wù)的出現(xiàn)使得生鮮產(chǎn)地供應(yīng)商可以通過線上渠道直接銷售產(chǎn)品到用戶手中，生鮮混合雙渠道模式逐漸出現(xiàn)。如上海崇明農(nóng)場，既是盒馬鮮生的供應(yīng)商，又有自己的線上銷售渠道。這樣就會使供應(yīng)商和零售商不僅是合作者，還成為了競爭者，供應(yīng)商和零售商的競合關(guān)系越來越復(fù)雜，供應(yīng)鏈沖突更加嚴(yán)重。生鮮作為特殊的產(chǎn)品，其生產(chǎn)和需求受季節(jié)影響明顯，市場需求變化較大，對運輸、包裝、儲存具有嚴(yán)格的要求，需要投入大量的成本。生鮮供應(yīng)鏈參與者作為理性經(jīng)濟人，除了考慮自身利益最大化外，還要考慮自身對風(fēng)險的承受能力，因此考慮供應(yīng)鏈成員風(fēng)險規(guī)避的生鮮混合雙渠道供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)研究具有重要的現(xiàn)實意義。

1 文獻綜述

目前，已有大量學(xué)者對雙渠道及生鮮雙渠道供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)和風(fēng)險規(guī)避進行了研究。如CAI等[1]研究了二級生鮮供應(yīng)鏈，經(jīng)銷商對生鮮產(chǎn)品進行保鮮，比較兩種決策下的最優(yōu)決策模式，并設(shè)計了激勵機制來協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈。肖勇波等[2]研究了遠(yuǎn)距離運輸?shù)纳r供應(yīng)鏈，供應(yīng)商承擔(dān)運輸成本和運輸途中的變質(zhì)成本風(fēng)險，零售商承擔(dān)銷售風(fēng)險，通過建立“成本分擔(dān)”契約來協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈。王磊等[3]考慮到消費者對生鮮產(chǎn)品新鮮度的高要求和供應(yīng)商保鮮動力的不足，提出由零售商分擔(dān)供應(yīng)商的保鮮成本來達到供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)。白世貞等[4]從保鮮和促銷角度出發(fā)，研究了由供應(yīng)商-生鮮電商組成的二級供應(yīng)鏈，提出了供應(yīng)商分擔(dān)電商平臺保鮮成本和促銷成本的“成本共擔(dān)+收益共享”混合契約。郭海霞[5]針對生鮮農(nóng)產(chǎn)品雙渠道供應(yīng)鏈農(nóng)超對接流通模式進行研究，結(jié)果表明雙向收益共享契約可達到協(xié)調(diào)作用。白皓[6]在生鮮供應(yīng)商已有線上直銷渠道的基礎(chǔ)上，對比分析零售商開通線上銷售渠道對供應(yīng)鏈的影響，發(fā)現(xiàn)零售商開通線上銷售渠道會同時引起渠道內(nèi)沖突和渠道間沖突，并且供應(yīng)商和零售商分別采取差別定價等策略，形成差別定位消費者來有效解決渠道沖突。司鳳山等[7]以雙渠道供應(yīng)鏈為研究對象，探討了零售商延遲決策的時滯價格對博弈穩(wěn)定性的影響。張英等[8]利用改進Shapley值法進行供應(yīng)鏈的利潤分配研究。XIAO等[9]建立了兩個制造商和兩個零售商均為風(fēng)險規(guī)避的動態(tài)博弈模型，制造商擁有零售和整合兩種渠道，分析了制造商的批發(fā)價格和渠道結(jié)構(gòu)策略是如何依賴于零售商的風(fēng)險敏感度、定價能力及購買選擇的。XU等[10]針對風(fēng)險規(guī)避型的雙渠道供應(yīng)鏈建立了均值-方差模型，發(fā)現(xiàn)風(fēng)險規(guī)避比風(fēng)險中性下的渠道定價低。劉美玉[11]以果蔬供應(yīng)商雙渠道供應(yīng)鏈為研究對象，研究了供應(yīng)鏈成員為風(fēng)險中性和風(fēng)險規(guī)避兩種情形下的最優(yōu)定價決策和收益共享契約協(xié)調(diào)問題。方青[12]探討了零售商雙渠道供應(yīng)鏈中，零售商的風(fēng)險偏好對供應(yīng)鏈成員之間的利潤沖突和渠道沖突的影響。王虹等[13]以制造商和零售商均為風(fēng)險規(guī)避的雙渠道供應(yīng)鏈為研究對象，進行供應(yīng)鏈最優(yōu)決策分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)需求分布的方差固定時，風(fēng)險規(guī)避并不一定總是損害系統(tǒng)總收益，一定條件下風(fēng)險規(guī)避反而會減小分散決策的雙邊際效用，提高供應(yīng)鏈總效用，實現(xiàn)供應(yīng)鏈成員的帕累托改進。

綜上可知，國內(nèi)外學(xué)者對生鮮供應(yīng)鏈利潤分配的研究主要集在二級、三級單渠道供應(yīng)鏈和制造商雙渠道、零售商雙渠道、供應(yīng)商雙渠道供應(yīng)鏈上，極少對生鮮混合雙渠道供應(yīng)鏈利潤分配進行研究，且較少考慮風(fēng)險規(guī)避對生鮮混合雙渠道供應(yīng)鏈的影響。因此，筆者構(gòu)建了供應(yīng)商和零售商均具有雙渠道的生鮮供應(yīng)鏈利潤模型，并考慮供應(yīng)鏈成員的風(fēng)險規(guī)避，開展生鮮混合雙渠道供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)研究。

2 問題描述與符號說明

2.1 問題描述

筆者以一個生鮮供應(yīng)商和一個生鮮零售商組成的兩級混合雙渠道供應(yīng)鏈為研究對象，供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)如圖1所示。生鮮供應(yīng)商作為供應(yīng)鏈的供應(yīng)者，新增了線上銷售渠道，市場規(guī)模不斷擴大，為該供應(yīng)鏈的主導(dǎo)企業(yè)。供應(yīng)商以批發(fā)價格w將生鮮產(chǎn)品批發(fā)給下游零售商，同時以零售價格ps將產(chǎn)品直接銷售到消費者手中；零售商以價格pr通過線上和線下兩種渠道賣給消費者。

圖1 生鮮混合雙渠道供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)

2.2 符號說明及基本假設(shè)

(1)符號說明。ds為供應(yīng)商線上需求；dr1為零售商線上需求；dr2為零售商線下需求；qs為供應(yīng)商線上期望需求；qr1為零售商線上期望需求；qr2為零售商線下期望需求；ps為供應(yīng)商線上銷售價格；pr為零售商銷售價格；w為供應(yīng)商的批發(fā)價格；c為供應(yīng)商單位生產(chǎn)成本；c1為供應(yīng)商線上配送成本；c2為零售商線上配送成本；a為市場總體規(guī)模；ξ為市場波動需求的隨機變量；ρ為供應(yīng)商線上市場比例；γ為零售商線上市場比例；α為市場需求對價格的敏感系數(shù)；β為交叉價格彈性系數(shù)；λ1為消費者新鮮度敏感系數(shù)；λ2為交叉新鮮度彈性系數(shù)；θ為保鮮努力程度；η為新鮮度成本系數(shù)；τs為供應(yīng)商風(fēng)險規(guī)避度；τr為零售商風(fēng)險規(guī)避度；τ為供應(yīng)鏈系統(tǒng)風(fēng)險規(guī)避度；Πs為供應(yīng)商利潤；Πr為零售商利潤；Π為供應(yīng)鏈總利潤；Us為供應(yīng)商效用；Ur為零售商效用；U為供應(yīng)鏈總效用。

(2)模型假設(shè)。為了便于后續(xù)分析，做出以下假設(shè)：①供應(yīng)鏈成員都是理性人，以自身利益最大化為目標(biāo)進行決策。②供應(yīng)鏈成員之間信息共享。③需求量是關(guān)于價格、新鮮度的線性函數(shù)，消費者對價格的敏感程度和交叉價格彈性系數(shù)大于相應(yīng)的新鮮度敏感系數(shù)，且渠道自身價格對渠道需求的影響比交叉價格的影響大，即α>2β>λ1>λ2；。④不考慮經(jīng)營成本，考慮線上配送成本，且供應(yīng)商的配送成本高于零售商的配送成本，即c1>c2。⑤不允許缺貨，訂購數(shù)量即為需求量，且無剩余。⑥市場波動需求的隨機變量符合均值為0、方差為σ2的正態(tài)分布，即ξ～N(0,σ2)。⑦供應(yīng)鏈系統(tǒng)、供應(yīng)商和零售商的風(fēng)險規(guī)避度滿足如下關(guān)系：τ=hτs+(1-h)τr，且τs>τr，0≤h≤1，h值取決于供應(yīng)商和零售商在供應(yīng)鏈上的影響力。

3 模型構(gòu)建

3.1 集中決策下生鮮混合雙渠道決策模型

風(fēng)險規(guī)避下供應(yīng)商與零售商的需求量分別為：

ds=ρ(a+ξ)-αps+2βpr-λ2θ

(1)

dr1=γ(1-ρ)(a+ξ)-αpr+βps+λ1θ(2)

dr2=(1-γ)(1-ρ)(a+ξ)-αpr+βps+λ1θ

(3)

集中決策是將供應(yīng)鏈系統(tǒng)作為一個整體，此時供應(yīng)鏈的總利潤為：

Π=(pr-c-c2)dr1+(pr-c)dr2+

(4)

采用均值-方差的方法來構(gòu)建效用函數(shù)(U)，則集中決策下的目標(biāo)函數(shù)為：

(pr-c-c2)qr1+(pr-c)qr2+(ps-c-c1)qs-

(pr-c)(1-γ)(1-ρ)+(ps-c-c1)ρ)

(5)

對式(6)進行求解，可得到最優(yōu)定價、渠道需求和最優(yōu)效用,分別如式(6)～式(8)所示。

(6)

(7)

2(α2-2β2)c2×(2c(α-β)+a(-1+4γ)(-1+ρ)-(-1+4γ)(-1+ρ)στ-2θλ1)+

4(α2-2β2)c1(cα-2cβ-aρ+ρστ-βc2+θλ2)+4λ1θ(aα-2cα2+4cβ2-aαρ+

2aβρ+(α(-1+ρ)-2βρ)στ+αθλ1)+4λ2θ(c(α2-2β2)+

(8)

推論1風(fēng)險規(guī)避下供應(yīng)鏈集中決策的最優(yōu)定價隨著供應(yīng)鏈規(guī)避度的增加而降低；需求量的變化則與之相反。這是因為當(dāng)供應(yīng)鏈成員存在風(fēng)險規(guī)避時，為了降低風(fēng)險，供應(yīng)鏈成員會選擇降低價格來提高消費者需求。因此，當(dāng)供應(yīng)鏈成員越規(guī)避風(fēng)險，會越降低價格來刺激消費者，從而提高消費者的需求。

推論2集中決策下，零售商線上市場占比對供應(yīng)商與零售商的定價沒有影響。這是因為零售商線上線下的價格是相同的，不存在渠道競爭關(guān)系，所以零售商線上市場占比對零售商的定價沒有影響，從而對供應(yīng)商的定價也沒有影響。供應(yīng)商線上市場占比對供應(yīng)商的定價具有正向影響，對零售商的定價具有負(fù)向影響。這是因為隨著供應(yīng)商的市場占有率逐漸上升，消費者更傾向于線上從供應(yīng)商處購買，供應(yīng)商對于市場的主導(dǎo)地位不斷提升，在決策過程中占據(jù)優(yōu)勢，因此會提高最優(yōu)定價；反而零售商會降低價格來獲得消費者的青睞。

推論3零售商對保鮮努力程度的提高，會對零售商的定價產(chǎn)生正向影響，同時促進消費者的需求量。由于新鮮度的提升，促使消費者購買量提升，進而其售價也會提高。而供應(yīng)商的定價取決于消費者對交叉新鮮度系數(shù)的影響，當(dāng)其影響過高時，將會降低價格以提高銷售量。

3.2 分散決策下的Stackelberg博弈模型

供應(yīng)商和零售商的利潤分別為：

則風(fēng)險規(guī)避下供應(yīng)商和零售商的效用函數(shù)分別為：

(10)

供應(yīng)商作為Stackelberg博弈的主導(dǎo)者，零售商根據(jù)供應(yīng)商的批發(fā)價格w和供應(yīng)商的線上銷售價格ps來決策使自身利潤最大化的銷售價格pr，然后供應(yīng)商根據(jù)零售商的價格pr確定利潤最大化下的最優(yōu)批發(fā)價格和最優(yōu)線上銷售價格， 從而零售商的最優(yōu)價格也得以確定。

(11)

(12)

(13)

綜上可知：供應(yīng)商作為整個供應(yīng)鏈的主導(dǎo)者，其決策不受零售商影響，故其最優(yōu)定價與零售商的風(fēng)險規(guī)避度無關(guān)，但零售商作為追隨者，根據(jù)供應(yīng)商的最優(yōu)定價來定價，因此零售商的定價決策受供應(yīng)商風(fēng)險規(guī)避度的影響；隨著供應(yīng)商風(fēng)險規(guī)避度的增加，供應(yīng)商的線上銷售價格降低，零售商為了提高渠道競爭，吸引更多的消費者，也降低零售價格；當(dāng)零售商的風(fēng)險規(guī)避度增加時，零售商的需求量會增加，此時供應(yīng)商通過提高批發(fā)價格來提高自身利益。與集中決策相比，分散決策下的供應(yīng)鏈總效用小于集中決策下的供應(yīng)鏈總效用。

4 風(fēng)險規(guī)避下的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)

考慮風(fēng)險規(guī)避情況時，供應(yīng)鏈上各成員均是作為獨立的個體追求自己獨立的目標(biāo)，這導(dǎo)致了雙重邊際效應(yīng)的產(chǎn)生，使得供應(yīng)鏈總體效用低于集中決策下的供應(yīng)鏈效用，且由于渠道之間的沖突，使得供應(yīng)鏈不協(xié)調(diào)。為了緩解渠道沖突，促進成員間的合作，需要構(gòu)建一定的契約機制解決渠道沖突，消除雙重邊際效用。為此，筆者構(gòu)建了“風(fēng)險分擔(dān)+收益共享”契約來實現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)，并使得各成員實現(xiàn)帕累托改進。

“風(fēng)險分擔(dān)+收益共享”契約是指供應(yīng)商以較低的批發(fā)價格w將生鮮產(chǎn)品批發(fā)給零售商，零售商將其全部收入的一定比例k2補償給供應(yīng)商，并分擔(dān)供應(yīng)商一定比例k3的風(fēng)險，以達到供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)。此時雙向收益共享契約下生鮮混合雙渠道供應(yīng)鏈上各成員的決策模型可表示為：

Us=(k2pr+w-c)(qr1+qr2)+(ps-c-c1)qs-

(1-k3)τsσ[(1-ρ)(k2pr+w-c)+ρ(ps-c-c1)]

(14)

Ur=((1-k2)pr-w-c2)qr1+((1-k2)pr-w)qr2-

(1-γ)(1-ρ)((1-k2)pr-w)]-k3τsσ×

[(1-ρ)(k2pr+w-c)+ρ(ps-c-c1)]

(15)

當(dāng)“風(fēng)險分擔(dān)+收益共享”契約中契約參數(shù)滿足以下條件，該契約能達到供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)：

(16)

契約參數(shù)w隨著k2和k3的變化而變化；在其他情況不變的情況下，零售商分擔(dān)供應(yīng)商的風(fēng)險比例k3固定。因此，只需通過調(diào)整零售商補償給供應(yīng)商的收益比例k2來實現(xiàn)供應(yīng)鏈各成員的帕累托改進，零售商補償給供應(yīng)商的收益比例k2滿足推論4。

5 算例分析

為了更直觀地反映生鮮的新鮮度、渠道規(guī)模、風(fēng)險規(guī)避度、契約參數(shù)等對供應(yīng)鏈成員最優(yōu)決策、最優(yōu)利潤(效用)及利潤分配的影響，運用具有線上銷售渠道的果園A與其下游具有線上和線下銷售渠道的公司H的實際數(shù)據(jù)進行實證分析，以驗證模型結(jié)論的有效性。具體參數(shù)如表1所示。

表1 風(fēng)險規(guī)避下的參數(shù)表

5.1 不同決策方式下的最優(yōu)決策分析

風(fēng)險規(guī)避的最優(yōu)決策結(jié)果如表2所示，可看出無論是集中決策還是分散決策，風(fēng)險規(guī)避下供應(yīng)鏈成員均會降低價格來吸引消費者，獲得更多的需求，以防止風(fēng)險帶來的需求量降低。分散決策下零售商為實現(xiàn)自身效用最大化，提高了銷售價格，導(dǎo)致雙重邊際效應(yīng)的產(chǎn)生，使得分散決策下的供應(yīng)鏈總期望利潤和效用低于集中決策下的供應(yīng)鏈總期望利潤和效用。

表2 風(fēng)險規(guī)避情況下的最優(yōu)決策

5.2 風(fēng)險規(guī)避系數(shù)的靈敏度分析

集中決策下風(fēng)險規(guī)避系數(shù)對供應(yīng)商和零售商最優(yōu)定價的影響如圖2所示，可以看出集中決策下，供應(yīng)商和零售商的最優(yōu)定價均隨著雙方風(fēng)險規(guī)避系數(shù)的提高而降低，并且由于供應(yīng)商在整個供應(yīng)鏈的影響力較大，因此供應(yīng)商風(fēng)險規(guī)避系數(shù)對最優(yōu)定價的影響較大，即隨著供應(yīng)商風(fēng)險規(guī)避系數(shù)τs的提高而引起的最優(yōu)定價的下降幅度，要高于零售商風(fēng)險規(guī)避系數(shù)τr的提高而引起的最優(yōu)定價的下降幅度。

圖2 集中決策下風(fēng)險規(guī)避系數(shù)對供應(yīng)商和零售商最優(yōu)定價的影響

分散決策下風(fēng)險規(guī)避系數(shù)對供應(yīng)商和零售商最優(yōu)定價的影響如圖3所示，可以看出分散決策下，隨著供應(yīng)商風(fēng)險規(guī)避系數(shù)τs的提高，供應(yīng)商和零售商的最優(yōu)定價均降低，且因為供應(yīng)商占據(jù)主導(dǎo)地位，零售商根據(jù)供應(yīng)商的決策做決策，所以供應(yīng)商風(fēng)險規(guī)避系數(shù)對零售商最優(yōu)定價影響較大，當(dāng)供應(yīng)商降低價格提高需求量時，零售商為了吸引消費者，占據(jù)更多的市場份額，會更多地降低價格；隨著零售商風(fēng)險規(guī)避系數(shù)τr的提高，供應(yīng)商線上最優(yōu)零售價格不受影響，零售商最優(yōu)定價降低，為了提高收益，供應(yīng)商會提高批發(fā)價格，因此供應(yīng)商的批發(fā)價格隨著零售商風(fēng)險規(guī)避系數(shù)的提高而增加。

圖3 分散決策下風(fēng)險規(guī)避系數(shù)對供應(yīng)商和零售商最優(yōu)定價的影響

結(jié)合圖2和圖3可以看出，集中決策下供應(yīng)鏈的期望收益隨著供應(yīng)商和零售商的風(fēng)險規(guī)避系數(shù)的提高而下降，而分散決策下供應(yīng)鏈總期望利潤則與之相反。原因在于分散決策下，供應(yīng)商和零售商為了保證利益最大，規(guī)避風(fēng)險帶來的損失，不斷地提高各自的期望利潤，供應(yīng)商的期望利潤隨著自身風(fēng)險規(guī)避系數(shù)的提高而降低，隨著零售商風(fēng)險規(guī)避系數(shù)的增加而提高，其中增加幅度要大于減少的幅度，零售商亦然。因此分散決策下，供應(yīng)鏈總期望利潤與風(fēng)險規(guī)避系數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系。

集中決策下和分散決策下風(fēng)險規(guī)避系數(shù)對供應(yīng)鏈效用的影響如圖4和圖5所示，可知隨著供應(yīng)商風(fēng)險規(guī)避系數(shù)τs和零售商風(fēng)險規(guī)避系數(shù)τr的提高，集中決策和分散決策下供應(yīng)鏈總效用均下降；分散決策下供應(yīng)商和零售商的效用均隨自身風(fēng)險規(guī)避系數(shù)的提高而下降，隨對方風(fēng)險規(guī)避系數(shù)的提高而上升，效用增加的幅度未能抵掉下降的幅度，因此總效用隨雙方風(fēng)險規(guī)避系數(shù)的提高而下降。

圖4 集中決策下風(fēng)險規(guī)避系數(shù)對供應(yīng)鏈效用的影響

圖5 分散決策下風(fēng)險規(guī)避系數(shù)對供應(yīng)鏈效用的影響

5.3 契約參數(shù)的影響

“風(fēng)險分擔(dān)+收益共享”契約參數(shù)對供應(yīng)鏈影響如圖6所示，可以看出“風(fēng)險分擔(dān)+收益共享”契約可以達到供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)，即協(xié)調(diào)后的供應(yīng)鏈期望利潤等于集中決策下的期望利潤。且風(fēng)險分擔(dān)比例k3固定，當(dāng)k3=0.22、0.43≤k2≤0.66時，供應(yīng)商和零售商才接受該收益共享契約，達到供應(yīng)鏈完美協(xié)調(diào)。

圖6 “風(fēng)險分擔(dān)+收益共享”契約參數(shù)對供應(yīng)鏈的影響

6 結(jié)論

筆者以生鮮新零售和供應(yīng)商直銷的市場為背景，以供應(yīng)鏈成員均為風(fēng)險規(guī)避的生鮮混合雙渠道供應(yīng)鏈為對象，構(gòu)建了集中決策和分散決策下供應(yīng)鏈利潤模型，采用Stackelberg博弈計算分散決策下的最優(yōu)決策，分析新鮮度、渠道規(guī)模和風(fēng)險規(guī)避系數(shù)對最優(yōu)決策的影響，結(jié)果顯示：

(1)集中決策下供應(yīng)鏈效用高于分散決策下供應(yīng)鏈效用；

(2)新鮮度θ的提高可增加供應(yīng)鏈的效用；

(3)供應(yīng)鏈效用與供應(yīng)商線上渠道規(guī)模ρ呈正相關(guān)關(guān)系，與零售商線上渠道規(guī)模γ呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；

(4)供應(yīng)商風(fēng)險規(guī)避系數(shù)τs和零售商風(fēng)險規(guī)避系數(shù)τr的提高會降低供應(yīng)鏈效用；

(5)“風(fēng)險分擔(dān)+收益共享”契約可使供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)，且風(fēng)險分擔(dān)比例k3與雙方風(fēng)險規(guī)避系數(shù)及成員在供應(yīng)鏈的影響有關(guān)，當(dāng)收益共享比例風(fēng)險分擔(dān)比例k2滿足一定范圍內(nèi)，成員實現(xiàn)帕累托改進。