考慮信息泄露的零售商需求預(yù)測(cè)信息共享研究

王文隆， 王成軍， 胡海華

（西安建筑科技大學(xué) 管理學(xué)院，陜西 西安710055）

0 引言

在供應(yīng)鏈上下游企業(yè)間進(jìn)行需求信息共享，是實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈高效運(yùn)轉(zhuǎn)、增強(qiáng)供應(yīng)鏈創(chuàng)新能力的有效手段。然而，需求信息共享過(guò)程中信息泄露的發(fā)生不僅削弱了零售商作為信息擁有方的信息優(yōu)勢(shì)，而且影響了供應(yīng)鏈整體運(yùn)作效率［1，2］。當(dāng)存在多個(gè)制造商時(shí)，制造商原本可以獨(dú)占的需求預(yù)測(cè)信息有可能被泄露給競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，這將影響制造商創(chuàng)新投入決策的制定。與此同時(shí)，信息泄露的存在極大地削弱了零售商的信息共享意愿。比如，雖然服裝制造商Liz Claiborne公司要求零售商提供有關(guān)流行產(chǎn)品的銷(xiāo)售及市場(chǎng)預(yù)測(cè)信息，但由于擔(dān)心這些信息被泄露給其他服裝制造商，零售商堅(jiān)持不和Liz Claiborne公司共享信息［3］。因此，當(dāng)存在信息泄露時(shí)，零售商的信息共享意愿會(huì)發(fā)生什么變化？信息泄露會(huì)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)型制造商的創(chuàng)新投入決策產(chǎn)生怎樣的影響？

信息共享過(guò)程中的信息泄露問(wèn)題已引起了學(xué)者的廣泛關(guān)注。如有學(xué)者［4～6］指出當(dāng)兩個(gè)進(jìn)行數(shù)量競(jìng)爭(zhēng)或價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)的零售商和制造商共享需求信息時(shí)，沒(méi)有參與信息共享的零售商會(huì)從制造商的批發(fā)價(jià)格推斷出共享信息的內(nèi)容，從而造成信息泄露。學(xué)者們分別研究了信息泄露對(duì)零售商的信息共 享 意 愿［7］、交 易 行 為 與 市 場(chǎng) 效 率［8］、拍 賣(mài) 價(jià)格［9］、差別定 價(jià)［10］、零 售 商 的 信 息 隱 藏 策 略［11］和供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)契約［12，13］等的影響。Shamir［14］研究了在不確定需求環(huán)境下，為了規(guī)避反托拉斯法規(guī)，多個(gè)零售商通過(guò)與同一個(gè)制造商共享私有信息，然后利用制造商制定的批發(fā)價(jià)格推斷出市場(chǎng)狀況，從而形成卡特爾聯(lián)盟?，F(xiàn)有相關(guān)研究缺乏對(duì)供應(yīng)鏈成員企業(yè)創(chuàng)新投入決策的探討，僅是在原有供應(yīng)鏈模型基礎(chǔ)上考慮信息泄露對(duì)供應(yīng)鏈傳統(tǒng)決策的影響（如信息共享意愿、價(jià)格策略和供應(yīng)鏈契約等），并且局限于下游競(jìng)爭(zhēng)型的供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)中，分析多個(gè)下游零售商之間的信息泄露問(wèn)題，尚未考慮存在多個(gè)上游制造商的供應(yīng)鏈信息泄露。在上游競(jìng)爭(zhēng)型供應(yīng)鏈中，信息泄露不僅改變了零售商的信息共享意愿，而且由于獲得的需求預(yù)測(cè)信息面臨被泄露的風(fēng)險(xiǎn)，制造商獲取需求預(yù)測(cè)信息的意愿也會(huì)發(fā)生變化，從而影響制造商創(chuàng)新投入決策的制定。分析信息泄露對(duì)供應(yīng)鏈各主體決策的影響，有助于激勵(lì)下游零售商共享需求預(yù)測(cè)信息，從而優(yōu)化上游制造商的創(chuàng)新投入決策、提升供應(yīng)鏈整體收益。

本文主要是對(duì)上游競(jìng)爭(zhēng)型供應(yīng)鏈需求預(yù)測(cè)信息共享過(guò)程中的信息泄露問(wèn)題進(jìn)行研究。在上游競(jìng)爭(zhēng)型供應(yīng)鏈中，分析兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)型制造商之間進(jìn)行主從博弈時(shí)的信息泄露問(wèn)題，探討信息泄露對(duì)零售商的信息共享意愿和競(jìng)爭(zhēng)型制造商的創(chuàng)新投入決策的影響。

1 模型構(gòu)建

本節(jié)將在上游競(jìng)爭(zhēng)型供應(yīng)鏈中，分析信息泄露對(duì)兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)型制造商創(chuàng)新投入決策和零售商信息共享的影響。本文將信息泄露納入上游競(jìng)爭(zhēng)型供應(yīng)鏈需求預(yù)測(cè)信息共享的研究范疇，考慮由兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)型制造商Mi、Mj和一個(gè)零售商R組成的供應(yīng)鏈（其中，i＝1或2，j＝3-i），并且兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)型制造商進(jìn)行主從博弈，其中，制造商Mi是博弈主導(dǎo)制造商，制造商Mj是博弈跟隨制造商。此外，供應(yīng)鏈各主體為風(fēng)險(xiǎn)中性。兩個(gè)制造商通過(guò)同一個(gè)零售商銷(xiāo)售替代性產(chǎn)品進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，產(chǎn)品的需求函數(shù)為：

式中：a表示確定性需求；θ表示隨機(jī)性需求；φ＞0表示上游制造商競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度；pi、pj分別表示產(chǎn)品i和產(chǎn)品j的零售價(jià)格。主導(dǎo)制造商Mi、跟隨制造商Mi分別進(jìn)行以降低生產(chǎn)成本為目標(biāo)的創(chuàng)新活動(dòng)，創(chuàng)新投入分別為ei、ej。零售商R有能力對(duì)隨機(jī)需求進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)量為Y。并且，Y是隨機(jī)變量θ的無(wú)偏估計(jì)量。跟隨制造商Mi有可能通過(guò)主導(dǎo)制造商Mi的批發(fā)價(jià)格決策和創(chuàng)新投入決策推斷出零售商的隨機(jī)需求預(yù)測(cè)量Y。

在進(jìn)行后續(xù)分析之前，對(duì)該模型做出如下假設(shè)：

假設(shè)1線性期望信息結(jié)構(gòu)（a linear-expectation information structure）。

假設(shè)隨機(jī)變量θ和隨機(jī)需求預(yù)測(cè)量Y滿足以下條件［15，16］：

根據(jù)Shang，Ha和Tong［17］的研究，定義預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性為Ericson［18］指出

根據(jù)邊際成本遞增原理，借鑒Veldman和Gaalman［19］、Li和Wan［20］等學(xué)者的研究，將制造商的創(chuàng)新成本設(shè)定為二次函數(shù)形式，其中k表示制造商的創(chuàng)新能力，k越小表明制造商的創(chuàng)新能力越強(qiáng)。

假設(shè)3ei＜c，ej＜c，a＞c，σ相對(duì)較小，

此外，為了后續(xù)分析、描述的簡(jiǎn)潔，本文不失一般性地討論當(dāng)隨機(jī)需求預(yù)測(cè)量為正（即未來(lái)市場(chǎng)不確定需求增加）時(shí)，上游競(jìng)爭(zhēng)型供應(yīng)鏈的均衡決策。這是因?yàn)椋S機(jī)需求預(yù)測(cè)量的正負(fù)不會(huì)改變考慮信息泄露的上游競(jìng)爭(zhēng)型供應(yīng)鏈的均衡決策。本文后續(xù)部分的分析思路與方法同樣適用于隨機(jī)需求預(yù)測(cè)量為負(fù)（即未來(lái)市場(chǎng)不確定需求減少）的情形。

在考慮信息泄露的上游競(jìng)爭(zhēng)型供應(yīng)鏈中，兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)型制造商Mi、Mi的創(chuàng)新投入決策、批發(fā)價(jià)格決策和零售商R的需求預(yù)測(cè)信息共享決策、零售價(jià)格決策存在如圖1所示的先后順序。

圖1 信息泄露情形下兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)型制造商與單個(gè)零售商的決策順序

①零售商R在預(yù)測(cè)隨機(jī)需求之前，決定是否僅與主導(dǎo)制造商Mi共享需求預(yù)測(cè)信息。

②零售商R預(yù)測(cè)隨機(jī)需求后，如果其之前決定僅與主導(dǎo)制造商Mi共享需求預(yù)測(cè)信息，則僅向主導(dǎo)制造商Mi如實(shí)共享隨機(jī)需求預(yù)測(cè)量Y。

③主導(dǎo)制造商Mi決策創(chuàng)新投入ei和批發(fā)價(jià)格wi。

④跟隨制造商Mj觀察主導(dǎo)制造商Mi的決策后再制定自身的創(chuàng)新投入決策ej和批發(fā)價(jià)格決策wj。因此，如果跟隨制造商Mj能夠獲得主導(dǎo)制造商Mi的成本等信息，則可以根據(jù)主導(dǎo)制造商Mi的批發(fā)價(jià)格決策和創(chuàng)新投入決策推斷出零售商R的隨機(jī)需求預(yù)測(cè)量Y。

⑤零售商R制定零售價(jià)格決策pi、pj。

值得注意的是，在博弈的第三階段，主導(dǎo)制造商Mi首先決策，跟隨制造商Mi觀察到主導(dǎo)制造商Mi的決策后再制定自身決策。如果主導(dǎo)制造商Mi在前一階段獲得了需求預(yù)測(cè)信息，那么跟隨制造商Mj有可能根據(jù)主導(dǎo)制造商Mi的批發(fā)價(jià)格決策和創(chuàng)新投入決策，推斷出零售商R的隨機(jī)需求預(yù)測(cè)量。由此可見(jiàn)，在供應(yīng)鏈上游制造商競(jìng)爭(zhēng)中，信息泄露只發(fā)生在零售商R僅與主導(dǎo)制造商Mi共享需求預(yù)測(cè)信息的情形中。

通過(guò)分析主導(dǎo)制造商Mi、跟隨制造商Mj與零售商R的博弈過(guò)程可知，主導(dǎo)制造商Mi（跟隨制造商Mj）通過(guò)在t3階段制定批發(fā)價(jià)格決策wi和創(chuàng)新投入決策ei來(lái)最大化自身利潤(rùn)，其利潤(rùn)函數(shù)為：

零售商R通過(guò)在t4階段制定零售價(jià)格決策pi、pj來(lái)最大化自身?xiàng)l件期望利潤(rùn)，其條件期望利潤(rùn)函數(shù)為：

基于競(jìng)爭(zhēng)型制造商Mi的利潤(rùn)函數(shù)（式（3））和零售商R的條件期望利潤(rùn)（式（4）），分別構(gòu)建不存在信息泄露和存在信息泄露兩種情形下的供應(yīng)鏈決策模型，并分別求解零售商R、主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj的均衡決策。根據(jù)逆向分析方法，后續(xù)部分首先分析零售商R的均衡零售價(jià)格決策，最后分析主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj在不同信息共享情形下的均衡批發(fā)價(jià)格決策和均衡創(chuàng)新投入決策。

分析零售商R的決策行為——在主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj的批發(fā)價(jià)格wi、wj和創(chuàng)新投入ei、ej給定，并且觀測(cè)到隨機(jī)需求預(yù)測(cè)量Y的條件下，根據(jù)式（5）可得零售商R的優(yōu)化問(wèn)題為：

通過(guò)分析零售商R的條件期望利潤(rùn)函數(shù)可知，在給定批發(fā)價(jià)格wi、wj和創(chuàng)新投入ei、ej給定，并且觀測(cè)到隨機(jī)需求預(yù)測(cè)量Y的條件下，零售商R的條件期望利潤(rùn)函數(shù)E（ΠR｜Y）是關(guān)于零售價(jià)格pi和pj的聯(lián)合凹函數(shù)，其均衡零售價(jià)格分別為：

本節(jié)后續(xù)部分對(duì)不存在信息泄露情形下和存在信息泄露情形下主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj的均衡決策進(jìn)行分析。

2 模型分析及均衡決策求解

2.1 不存在需求信息泄露情形

由于零售商R僅與主導(dǎo)制造商Mi共享需求預(yù)測(cè)信息，主導(dǎo)制造商Mi可以獲知隨機(jī)需求預(yù)測(cè)量Y，其面對(duì)的訂購(gòu)量為E［qi（wi）｜Y］。結(jié)合式（3）可得主導(dǎo)制造商Mi的優(yōu)化問(wèn)題為：

然而，跟隨制造商Mj無(wú)法獲知隨機(jī)需求預(yù)測(cè)量Y，其面對(duì)的訂購(gòu)量為E［qj（wj）］，結(jié)合式（3）可得跟隨制造商Mj的優(yōu)化問(wèn)題為：

綜合分析主導(dǎo)制造商Mi、跟隨制造商Mj和零售商R的決策行為，可得主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj的均衡批發(fā)價(jià)格決策和均衡創(chuàng)新投入決策，如命題1。

命題1當(dāng)零售商R僅與主導(dǎo)制造商Mi共享需求預(yù)測(cè)信息時(shí)，主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj分別存在唯一均衡批發(fā)價(jià)格決策和唯一均衡創(chuàng)新投入決策。其中＝arg max｛E（

證明根據(jù)主從博弈的求解方法，首先分析跟隨制造商Mj的決策行為，最后分析主導(dǎo)制造商Mi的決策行為。

（2）分析主導(dǎo)制造商Mi的決策行為。將跟隨制造商Mj的批發(fā)價(jià)格決策wj（ej）和創(chuàng)新投入決策ej代入主導(dǎo)制造商Mi的條件期望利潤(rùn)函數(shù)，并求解其關(guān)于批發(fā)價(jià)格的二階導(dǎo)可得則由一階條件關(guān)于創(chuàng)新投入ei的二階導(dǎo)，可得由一階條件可得

將主導(dǎo)制造商Mi的均衡創(chuàng)新投入和均衡批發(fā)價(jià)格代入跟隨制造商Mj的創(chuàng)新投入決策和批發(fā)價(jià)格決策中，可得

命題1展示了當(dāng)兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)型制造商進(jìn)行主從博弈并且供應(yīng)鏈上游與下游之間也進(jìn)行主從博弈時(shí)，主導(dǎo)制造商Mi、跟隨制造商Mj和零售商R的均衡決策。

2.2 存在需求信息泄露情形

主導(dǎo)制造商Mi可以獲知隨機(jī)需求預(yù)測(cè)量Y，其面對(duì)的訂購(gòu)量為E［?q（?wi）｜Y］。結(jié)合式（3）可得主導(dǎo)制造商Mi的優(yōu)化問(wèn)題為（上標(biāo)～表示信息泄露）：

然而，跟隨制造商Mj通過(guò)分析主導(dǎo)制造商Mi的決策能夠推斷出零售商R的隨機(jī)需求預(yù)測(cè)量Y，故其面對(duì)的訂購(gòu)量為｜Y］。結(jié)合式（3）可得跟隨制造商Mj的優(yōu)化問(wèn)題為：

綜合分析主導(dǎo)制造商Mi、跟隨制造商Mj和零售商R的決策行為，可得信息泄露情形下主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj的均衡批發(fā)價(jià)格決策和均衡創(chuàng)新投入決策，如命題2。

命題2在零售商R僅與主導(dǎo)制造商Mi共享需求預(yù)測(cè)信息并且存在信息泄露的情形下，主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj分別存在唯一均衡批發(fā)價(jià)格決策和唯一均衡創(chuàng)新投入決策、

證明根據(jù)主從博弈的求解方法，首先分析跟隨制造商Mj的決策行為，最后分析主導(dǎo)制造商Mi的決策行為。

（1）分析跟隨制造商Mj的決策行為。因跟隨制造商Mj的條件期望利潤(rùn)函數(shù)關(guān)于批發(fā)價(jià)格

（2）分析主導(dǎo)制造商Mi的決策行為。將跟隨制造商Mi的批發(fā)價(jià)格決策和創(chuàng)新投入決策代入主導(dǎo)制造商Mj的條件期望利潤(rùn)函數(shù)，并求解其關(guān)于批發(fā)價(jià)格的二階導(dǎo)可得將主導(dǎo)制造商Mi的均衡創(chuàng)新投入和均衡批發(fā)價(jià)格代入跟隨制造商Mj的創(chuàng)新投入決策和批發(fā)價(jià)格決策中，可得

命題2展示了存在信息泄露情形下，主導(dǎo)制造商Mi、跟隨制造商Mj和零售商R的均衡決策。當(dāng)兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)型制造商進(jìn)行主從博弈時(shí)，跟隨制造商Mj通過(guò)分析主導(dǎo)制造商Mi的決策能夠推斷出零售商R的需求預(yù)測(cè)信息，從而導(dǎo)致信息泄露。通過(guò)與不存在信息泄露情形下的供應(yīng)鏈均衡決策（命題1）對(duì)比可知，信息泄露改變了主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj的均衡批發(fā)價(jià)格決策和創(chuàng)新投入決策。結(jié)合對(duì)零售商R的分析可知，信息泄露同樣改變了零售商的均衡零售價(jià)格決策。由于信息泄露情形下的供應(yīng)鏈均衡決策形式較為復(fù)雜，后續(xù)部分利用數(shù)值分析方法來(lái)探討信息泄露對(duì)上游制造商創(chuàng)新投入決策的影響。

3 需求信息泄露對(duì)競(jìng)爭(zhēng)型制造商創(chuàng)新投入決策的影響

為了在上游競(jìng)爭(zhēng)型供應(yīng)鏈中，探究信息泄露對(duì)制造商創(chuàng)新投入決策的影響，需要對(duì)主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj在不同信息泄露情形下的均衡創(chuàng)新投入決策進(jìn)行比較分析。本小節(jié)利用Matlab軟件，通過(guò)數(shù)值分析方法來(lái)分別探討主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj在不同信息泄露情形下的均衡創(chuàng)新投入決策關(guān)于主要參數(shù)（k、φ、t和σ）的變化趨勢(shì)，如圖2所示。其中，實(shí)線和點(diǎn)線分別表示不存在信息泄露情形下主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj的創(chuàng)新投入，虛線和點(diǎn)虛線分別表示存在信息泄露情形下主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj的創(chuàng)新投入。

圖2 不同信息泄露情形下，主導(dǎo)制造商和跟隨制造商的創(chuàng)新投入變化趨勢(shì)

圖2展示了不同信息泄露情形下，主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj的創(chuàng)新投入關(guān)于主要參數(shù)的變化規(guī)律。圖2（a）表明主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj的創(chuàng)新投入關(guān)于k單調(diào)遞減；圖2（b）、圖2（c）和圖2（d）表明主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj的創(chuàng)新投入關(guān)于上游競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度φ、預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性t和隨機(jī)需求波動(dòng)性σ單調(diào)遞增。通過(guò)對(duì)圖2進(jìn)一步分析，可得

根據(jù)以上分析可得推論1。

推論1在上游競(jìng)爭(zhēng)型供應(yīng)鏈中，需求信息泄露增加了主導(dǎo)制造商和跟隨制造的創(chuàng)新投入。

推論1表明，無(wú)論是主導(dǎo)制造商Mi還是跟隨制造商Mj，他們二者均在信息泄露情形下的創(chuàng)新投入較高。相比于不存在信息泄露的情形，當(dāng)跟隨制造商Mj通過(guò)主導(dǎo)制造商Mi的決策行為能夠推斷出未來(lái)市場(chǎng)需求信息時(shí)，兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)型制造商同時(shí)掌握了需求預(yù)測(cè)信息，兩者之間的競(jìng)爭(zhēng)程度加劇。雙方通過(guò)增加各自的創(chuàng)新投入以期獲取競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。因此，在上游競(jìng)爭(zhēng)型供應(yīng)鏈中，需求信息泄露加劇了主導(dǎo)制造商和跟隨制造之間的競(jìng)爭(zhēng)，增加了他們的創(chuàng)新投入。

雖然主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj的創(chuàng)新投入關(guān)于各主要參數(shù)的變化規(guī)律不同，但是圖2表明，當(dāng)不存在信息泄露時(shí)，主導(dǎo)制造商Mi的創(chuàng)新投入總是高于跟隨制造商Mj的創(chuàng)新投入。這一點(diǎn)符合我們對(duì)供應(yīng)鏈實(shí)踐的認(rèn)識(shí)。通常而言，主導(dǎo)制造商擁有相對(duì)充裕的資金和較強(qiáng)的技術(shù)水平，其占據(jù)有利地位，比跟隨制造商的創(chuàng)新投入多。然而，當(dāng)存在信息泄露時(shí)，主導(dǎo)制造商Mi與跟隨制造商Mj關(guān)于創(chuàng)新投入的大小關(guān)系發(fā)生反轉(zhuǎn)，如式（12）所示：

式（12）表明信息泄露改變了兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)型制造商創(chuàng)新投入的大小關(guān)系。這是因?yàn)橹鲗?dǎo)制造商Mi為了獲得下游零售商R的需求預(yù)測(cè)信息可能需要支付一定的信息共享費(fèi)用，而由于信息泄露的存在，跟隨制造商Mj不需要支付相關(guān)費(fèi)用就能夠通過(guò)主導(dǎo)制造商Mi的決策行為推斷出零售商R的需求預(yù)測(cè)信息。因此，主導(dǎo)制造商Mi在信息共享上的支出影響了其創(chuàng)新投入的增加，而跟隨制造商Mj不需要考慮信息共享支出，故而跟隨制造商Mj的創(chuàng)新投入可能較高。

4 需求信息泄露對(duì)供應(yīng)鏈各主體事前利潤(rùn)的影響

由命題1和命題2可知，供應(yīng)鏈各主體在不同信息泄露情形下的均衡決策較為復(fù)雜，難以通過(guò)直接比較各主體的事前利潤(rùn)來(lái)分析信息泄露對(duì)主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj以及零售商R的信息共享價(jià)值的影響。本小節(jié)通過(guò)數(shù)值分析，探討在不同信息泄露情形下供應(yīng)鏈各主體事前利潤(rùn)的相對(duì)大小關(guān)系。

4.1 主導(dǎo)制造商和跟隨制造商的事前利潤(rùn)

將命題1和命題2中的均衡決策以及零售商的均衡零售價(jià)格決策分別代入式（3），并對(duì)其求期望，可得主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj在不同信息泄露情形下的事前利潤(rùn)。對(duì)相關(guān)參數(shù)合理賦值，利用Matlab軟件，通過(guò)數(shù)值分析方法可得主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj的事前利潤(rùn)關(guān)于主要參數(shù)（k、φ、t和σ）的變化趨勢(shì)，如圖3所示。其中，實(shí)線和點(diǎn)線分別表示不存在信息泄露情形下主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj的事前利潤(rùn)，虛線和點(diǎn)虛線分別表示存在信息泄露情形下主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj的事前利潤(rùn)。

圖3展示了存在信息泄露情形下和不存在信息泄露情形下，主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj的事前利潤(rùn)關(guān)于主要參數(shù)的變化規(guī)律。圖3（a）表明主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj的事前利潤(rùn)關(guān)于k單調(diào)遞減；圖3（d）表明主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj的事前利潤(rùn)關(guān)于隨機(jī)需求波動(dòng)性σ單調(diào)遞增。雖然主導(dǎo)制造商Mi在不同信息共享情形下的事前利潤(rùn)關(guān)于各主要參數(shù)的變化規(guī)律不同，但是無(wú)論k、φ、t和σ各自如何變化，主導(dǎo)制造商Mi和跟隨制造商Mj在信息泄露情形下的事前利潤(rùn)相對(duì)較高，如式（13）所示：

通過(guò)對(duì)圖3的進(jìn)一步分析可知，當(dāng)不存在信息泄露時(shí)，主導(dǎo)制造商Mi的事前利潤(rùn)大于跟隨制造商Mj的事前利潤(rùn)。這一點(diǎn)符合我們對(duì)供應(yīng)鏈實(shí)踐的認(rèn)識(shí)。通常而言，主導(dǎo)制造商具有領(lǐng)導(dǎo)者優(yōu)勢(shì)，能夠先發(fā)制人，從而獲得比跟隨制造商更高的利潤(rùn)。而當(dāng)存在信息泄露時(shí)，主導(dǎo)制造商Mi的事前利潤(rùn)小于跟隨制造商Mj的事前利潤(rùn)。兩者大小關(guān)系之所以發(fā)生反轉(zhuǎn)是因?yàn)椋阂环矫嬗捎诟S制造商Mj在信息泄露情形下的創(chuàng)新投入大于主導(dǎo)制造商Mi，其單位生產(chǎn)成本降低得更多，因而跟隨制造商Mj能夠獲得更多的利潤(rùn)；另一方面跟隨制造商Mj能夠通過(guò)主導(dǎo)制造商Mi的決策行為推斷出需求預(yù)測(cè)信息，從而節(jié)省了信息共享支出、提升了自身利潤(rùn)。

圖3 不同信息泄露情形下，主導(dǎo)制造商和跟隨制造商的事前利潤(rùn)變化趨勢(shì)

4.2 零售商的事前利潤(rùn)

將命題1和命題2中的供應(yīng)鏈均衡決策以及零售商的均衡零售價(jià)格決策分別代入式（4），并對(duì)其求期望，可得零售商在不同信息泄露情形下的事前利潤(rùn)。對(duì)相關(guān)參數(shù)合理賦值，利用Matlab軟件，通過(guò)數(shù)值分析方法可得零售商R的事前利潤(rùn)關(guān)于主要參數(shù)（k、φ、t和σ）的變化趨勢(shì)，如圖4所示。

圖4展示了存在信息泄露情形下和不存在信息泄露情形下，零售商R的事前利潤(rùn)關(guān)于主要參數(shù)的變化規(guī)律。圖4（a）表明零售商在不同信息泄露情形下的事前利潤(rùn)關(guān)于k單調(diào)遞減；圖4（b）、圖4（c）和圖4（d）表明零售商在不同信息泄露情形下零售商R的事前利潤(rùn)關(guān)于上游競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度φ、預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性t和隨機(jī)需求波動(dòng)性σ單調(diào)遞增。雖然零售商R在不同信息泄露情形下的事前利潤(rùn)關(guān)于各主要參數(shù)的變化規(guī)律不同，但是無(wú)論（k、φ、t和σ各自如何變化，零售商R在需求信息泄露情形下的事前利潤(rùn)相對(duì)較小，如式（14）所示：

式（14）表明需求信息共享過(guò)程中產(chǎn)生的信息泄露將會(huì)損害零售商的利益。這是因?yàn)樾畔⑿孤兜拇嬖谑沟酶S制造商能夠從主導(dǎo)制造商的決策推斷出零售商的私有需求信息，跟隨制造商可以據(jù)此將需求預(yù)測(cè)信息納入自身的決策范圍、制定對(duì)自身更有利的批發(fā)價(jià)格，從而使得零售商在與跟隨制造商的博弈中因喪失私有需求信息優(yōu)勢(shì)而利潤(rùn)受損。

通過(guò)本節(jié)對(duì)信息泄露情形下上游競(jìng)爭(zhēng)型供應(yīng)鏈中各主體事前利潤(rùn)的分析，可得推論2。

推論2在上游競(jìng)爭(zhēng)型供應(yīng)鏈中，（1）雖然信息泄露能夠增加主導(dǎo)制造商和跟隨制造商的信息共享價(jià)值，但會(huì)削弱博弈主導(dǎo)制造商的領(lǐng)導(dǎo)者優(yōu)勢(shì)。（2）信息泄露會(huì)降低零售商的信息共享價(jià)值。

推論2揭示了信息泄露對(duì)上游競(jìng)爭(zhēng)型供應(yīng)鏈各主體事前利潤(rùn)的影響。從制造商的生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)看，作為主導(dǎo)者的制造商為了避免因信息泄露而造成的競(jìng)爭(zhēng)加劇，應(yīng)采取有效手段防止自身獲得的需求預(yù)測(cè)信息被競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手獲知。而作為跟隨者的制造商應(yīng)主動(dòng)掌握主導(dǎo)制造商的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)等方面的信息，從而通過(guò)對(duì)主導(dǎo)制造商決策行為的分析推斷出未來(lái)市場(chǎng)需求信息。跟隨制造商在獲知了需求預(yù)測(cè)信息后，可以通過(guò)增加創(chuàng)新投入，發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)“彎道超車(chē)”，逐漸超越主導(dǎo)制造商。從零售商的生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)看，在上游競(jìng)爭(zhēng)型供應(yīng)鏈中，信息泄露會(huì)削弱下游零售商的事前利潤(rùn)，零售商的信息共享價(jià)值降低。因此，零售商在與兩個(gè)上游制造商合作時(shí)，會(huì)采取不共享私有需求信息的保守策略。

通過(guò)以上對(duì)主導(dǎo)制造商、跟隨制造商和零售商在不同信息泄露情形下事前利潤(rùn)的比較可知，信息泄露雖然能夠增加主導(dǎo)制造商和跟隨制造商的信息共享價(jià)值，但是會(huì)降低零售商的信息共享價(jià)值，所以當(dāng)存在信息泄露時(shí)，零售商不會(huì)自愿共享需求預(yù)測(cè)信息，主導(dǎo)制造商和跟隨制造商的創(chuàng)新投入均較低。

圖4 考慮信息泄露的上游競(jìng)爭(zhēng)型供應(yīng)鏈中，零售商事前利潤(rùn)的變化趨勢(shì)

5 總結(jié)

本文探討了需求預(yù)測(cè)信息共享過(guò)程中可能出現(xiàn)的信息泄露問(wèn)題，構(gòu)建了考慮需求預(yù)測(cè)信息泄露的上游競(jìng)爭(zhēng)型供應(yīng)鏈模型，分析了供應(yīng)鏈各主體的均衡決策，探討了信息泄露對(duì)零售商信息共享的影響。本文的研究克服了Shamir［14］關(guān)于供應(yīng)鏈需求信息泄露局限于零售商的不足，并進(jìn)一步考慮了制造商之間的競(jìng)爭(zhēng)和創(chuàng)新。通過(guò)本文的研究，我們發(fā)現(xiàn)在上游競(jìng)爭(zhēng)型供應(yīng)鏈中：對(duì)于供應(yīng)鏈上游而言，信息泄露能夠增加兩個(gè)制造商的信息共享價(jià)值，但會(huì)削弱博弈主導(dǎo)制造商的領(lǐng)導(dǎo)者優(yōu)勢(shì)：對(duì)于供應(yīng)鏈下游而言，信息泄露將會(huì)降低零售商的信息共享價(jià)值，所以零售商不愿共享私有需求信息。

本文的研究對(duì)存在信息泄露的上游競(jìng)爭(zhēng)型供應(yīng)鏈的管理具有一定的實(shí)踐啟示。研究結(jié)論可用于指導(dǎo)上游競(jìng)爭(zhēng)型供應(yīng)鏈中的零售商如何與制造商共享私有需求信息、制造商如何制定創(chuàng)新投入決策以及制造商之間如何相互競(jìng)爭(zhēng)。具體來(lái)說(shuō)：在上游競(jìng)爭(zhēng)型供應(yīng)鏈中，雖然零售商私有需求信息的泄露有利于主導(dǎo)制造商增加創(chuàng)新投入、提升利潤(rùn)水平，但是會(huì)削弱主導(dǎo)制造商的領(lǐng)導(dǎo)者優(yōu)勢(shì)，因此，主導(dǎo)制造商面臨一個(gè)兩難抉擇——①將需求信息泄露給跟隨制造商以獲得較高的創(chuàng)新投入和利潤(rùn)水平卻喪失領(lǐng)導(dǎo)者地位，②對(duì)獲得的需求預(yù)測(cè)信息嚴(yán)格保密以保持領(lǐng)導(dǎo)者地位卻導(dǎo)致較低的創(chuàng)新投入和利潤(rùn)水平。