多屬性逆向拍賣采購(gòu)機(jī)制設(shè)計(jì)

摘要:全球市場(chǎng)環(huán)境不斷向買方市場(chǎng)的轉(zhuǎn)變，為企業(yè)利用逆向拍賣機(jī)制進(jìn)行采購(gòu)創(chuàng)造了條件。多屬性逆向拍賣機(jī)制是采購(gòu)拍賣中具有廣泛應(yīng)用價(jià)值的機(jī)制之一，在供應(yīng)商成本和采購(gòu)商效用具有可加屬性特征的條件下，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于模糊評(píng)價(jià)的多屬性逆向拍賣機(jī)制，將各屬性等級(jí)權(quán)重值設(shè)為供應(yīng)行業(yè)提供此屬性等級(jí)的平均邊際成本，發(fā)現(xiàn)該機(jī)制是激勵(lì)相容的較好機(jī)制。

關(guān)鍵詞:多數(shù)性;逆向拍賣;機(jī)制設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào):F224.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

Design of Multi-attribute Reverse Auction Procurement Mechanism

JING Hui-rong

(School of Management，Yunnan University of Nationalities，Kunming 650031，China)

Abstract:The change of global market environment to the buyer′s market creates the conditions for enterprise using reverse auction mechanism to procurement. Multi-attribute reverse auction mechanism is one of the mechanisms widely used in the procurement auction. The paper designs a multi-attribute reverse auction mechanism based on fuzzy evaluation under the conditions that costs of suppliers and effectiveness of buyers have additive property features. At last， the paper sets each attribute weight value class as average marginal cost that supply industry provides the attribute， then it finds that the mechanism is a better incentive compatible mechanism.

Key words:multi-attribute; reverse auctions; mechanism design

隨著全球市場(chǎng)不斷向買方市場(chǎng)的轉(zhuǎn)變、電子商務(wù)B2B的廣泛應(yīng)用以及全球物流業(yè)的快速發(fā)展，企業(yè)利用逆向拍賣(招標(biāo))機(jī)制進(jìn)行采購(gòu)的條件逐步具備，逆向拍賣機(jī)制設(shè)計(jì)成為了很多企業(yè)采購(gòu)的現(xiàn)實(shí)急切需要。逆向拍賣不同于經(jīng)典拍賣，采購(gòu)標(biāo)的往往涉及到除價(jià)格外的其他屬性，如衛(wèi)星發(fā)射、飛機(jī)制造等，合同的采購(gòu)獲得除價(jià)格屬性外，還會(huì)涉及一些非常專業(yè)的技術(shù)屬性指標(biāo);對(duì)于象計(jì)算機(jī)一類的辦公設(shè)備采購(gòu)，除價(jià)格因素外還會(huì)涉及到內(nèi)存容量、處理速度等屬性;制造企業(yè)零部件的采購(gòu)還會(huì)涉及到質(zhì)量、交貨期以及隨著物流外包普及制造商關(guān)注供應(yīng)商售后賠付、服務(wù)信譽(yù)等屬性。同時(shí)，多屬性逆向拍賣采購(gòu)涉及到采購(gòu)者對(duì)各屬性偏好的私人信息和供應(yīng)商成本信息的雙邊私人信息問題，從而使得機(jī)制的設(shè)計(jì)變得更加復(fù)雜，多屬性逆向拍賣采購(gòu)機(jī)制也因?yàn)槠鋸V泛的應(yīng)用價(jià)值而受到了學(xué)者們的關(guān)注。

一、相關(guān)文獻(xiàn)回顧

自從Vickrey發(fā)現(xiàn)四種標(biāo)準(zhǔn)拍賣(第一、第二密封價(jià)格拍賣，英式拍賣和荷式拍賣)機(jī)制的配置效率都是帕累托有效的[1]，以及Myerson和Samuelson發(fā)現(xiàn)四種拍賣機(jī)制的收入等價(jià)定理后[2，3]，拍賣理論的應(yīng)用研究也引起了學(xué)者們的廣泛關(guān)注，特別是經(jīng)過企業(yè)流程再造工程而建立了面向生產(chǎn)過程的采購(gòu)、生產(chǎn)和銷售職能結(jié)構(gòu)的企業(yè)，利用全球供應(yīng)市場(chǎng)以及信息技術(shù)的支持，開始使用逆向拍賣機(jī)制來實(shí)現(xiàn)企業(yè)的采購(gòu)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)后，有關(guān)采購(gòu)的拍賣機(jī)制設(shè)計(jì)研究在近些年里取得了比較豐富的成果。

文獻(xiàn)[4]給出了美國(guó)幾家大發(fā)貨人和第三方物流公司在交通服務(wù)采購(gòu)中所使用的組合逆向拍賣機(jī)制。文獻(xiàn)[5]研究了采購(gòu)常用的第一價(jià)格密封拍賣機(jī)制如何影響投標(biāo)企業(yè)在成本減少上的投資激勵(lì)問題。文獻(xiàn)[6]在隱含采購(gòu)方具有強(qiáng)勢(shì)談判力假定條件下，設(shè)計(jì)并分析了將生產(chǎn)成本和運(yùn)輸成本兩個(gè)決策變量納入逆向拍賣采購(gòu)機(jī)制的企業(yè)采購(gòu)問題，指出如此的逆向拍賣采購(gòu)可以引導(dǎo)供應(yīng)商如實(shí)報(bào)告生產(chǎn)成本信息，從而有效降低采購(gòu)成本。文獻(xiàn)[7]研究了兩個(gè)項(xiàng)目的采購(gòu)問題，通過設(shè)計(jì)一個(gè)采購(gòu)企業(yè)應(yīng)用第二價(jià)格逆向拍賣機(jī)制從具有產(chǎn)量限制的供應(yīng)商中選擇兩個(gè)供應(yīng)商分別簽訂不同的項(xiàng)目合同，分析了合同的拍賣順序和均衡策略之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)拍賣順序?qū)ε馁u效率具有重要影響。文獻(xiàn)[8]設(shè)計(jì)了獨(dú)家壟斷買方委托第三方拍賣者向具有產(chǎn)量限制的多家供應(yīng)商通過英特網(wǎng)使用開價(jià)逆向拍賣機(jī)制采購(gòu)多種物品的采購(gòu)機(jī)制。

多屬性采購(gòu)拍賣機(jī)制是逆向拍賣機(jī)制要解決的一個(gè)關(guān)鍵問題。早期理論研究對(duì)于采購(gòu)拍賣涉及到的多屬性的處理是在經(jīng)典拍賣理論框架下，設(shè)計(jì)一個(gè)進(jìn)入門檻，在拍賣前先對(duì)供應(yīng)商的資質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，達(dá)到最低資質(zhì)要求者再參加投標(biāo)活動(dòng)，如文獻(xiàn)[9]。在多屬性采購(gòu)拍賣領(lǐng)域文獻(xiàn)[10]設(shè)計(jì)了一個(gè)具有價(jià)格、質(zhì)量?jī)删S屬性特征的逆向拍賣采購(gòu)機(jī)制，在投標(biāo)者成本獨(dú)立條件下，通過使用拍賣者關(guān)于質(zhì)量、價(jià)格二維屬性的效用函數(shù)，將每一個(gè)標(biāo)轉(zhuǎn)化為一個(gè)具體數(shù)字，再使用經(jīng)典的拍賣方式，在此模型下討論了第一記分(first- scoring)、第二記分(second- scoring)以及第一偏好記分(first-preference-scoring)拍賣方式下采購(gòu)者的期望收益問題。文獻(xiàn)[11]研究了文獻(xiàn)[10]設(shè)計(jì)的第一記分、第二記分機(jī)制下，投標(biāo)者成本相關(guān)的情況，并進(jìn)一步探討了通過談判階段來執(zhí)行最優(yōu)拍賣結(jié)果的問題。文獻(xiàn)[12]利用英特網(wǎng)構(gòu)建了一個(gè)基于多屬性投標(biāo)得分的多輪開放升價(jià)拍賣機(jī)制，并發(fā)現(xiàn)投標(biāo)者的最優(yōu)(myopic best-response)投標(biāo)策略具有穩(wěn)健性。文獻(xiàn)[13]設(shè)計(jì)了買者效用和供應(yīng)者成本具有可加結(jié)構(gòu)的多屬性重復(fù)逆向拍賣機(jī)制，構(gòu)建了一個(gè)屬性效用和成本獨(dú)立可加并以最大化總剩余(買者效用與供應(yīng)商成本之差最大化)為目標(biāo)函數(shù)的采購(gòu)拍賣模型，通過計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該機(jī)制具有良好的信息顯示特征。文獻(xiàn)[14]通過實(shí)驗(yàn)檢測(cè)了采購(gòu)者效用具有三維屬性特征的升價(jià)拍賣采購(gòu)機(jī)制與只有價(jià)格一維屬性機(jī)制的比較績(jī)效問題，發(fā)現(xiàn)多屬性逆向拍賣采購(gòu)機(jī)制既能提高買者效用又能提高供應(yīng)商的利潤(rùn)。

二、研究?jī)?nèi)容及模型基本假定

本文將在文獻(xiàn)[10，11，12，13]的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一個(gè)多屬性逆向拍賣采購(gòu)機(jī)制，擴(kuò)展文獻(xiàn)[10，11]的屬性維數(shù)到任意自然數(shù)的更一般情況，采用不同于文獻(xiàn)[12]開價(jià)拍賣的密封投標(biāo)單次拍賣，考慮離散屬性對(duì)采購(gòu)者效用和供應(yīng)商成本可加可分的多維屬性采購(gòu)機(jī)制，機(jī)制設(shè)計(jì)不同于文獻(xiàn)[13]包括兩個(gè)階段，在拍賣前，采購(gòu)商先組織專家對(duì)所購(gòu)商品的多維屬性權(quán)重進(jìn)行模糊評(píng)價(jià)，以此為基礎(chǔ)對(duì)供應(yīng)商所投標(biāo)進(jìn)行效用轉(zhuǎn)化，使采購(gòu)者的效用函數(shù)更具體、更符合采購(gòu)者的屬性偏好，而非文獻(xiàn)[10，11，12，13]中的抽象函數(shù)，這樣也更有利于機(jī)制的操作運(yùn)行。同時(shí)，模型視角以最大化采購(gòu)者期望效用為目標(biāo)，而非文獻(xiàn)[13]的最大化總剩余。

在研究前先做如下基本假定:一個(gè)采購(gòu)商從n(任意自然數(shù))個(gè)供應(yīng)商處采購(gòu)一個(gè)物品(多個(gè)同質(zhì)物品視作一個(gè)采購(gòu)標(biāo)的)，采購(gòu)商和供應(yīng)商均為風(fēng)險(xiǎn)中性。該物品包括m+1維屬性(m為任意自然數(shù))，即除價(jià)格外還包括m維其它屬性(如質(zhì)量、交貨期、售后服務(wù)信譽(yù)等)，每個(gè)屬性具有離散的相同等級(jí)屬性(對(duì)于連續(xù)屬性可劃分為離散的所需等級(jí)數(shù))，這在采購(gòu)商品中比較常見，如質(zhì)量等級(jí)可劃分為優(yōu)、良、中、合格與不合格五個(gè)等級(jí)，交貨時(shí)間可根據(jù)采購(gòu)商品性質(zhì)進(jìn)行相同的等級(jí)數(shù)劃分，對(duì)于制造企業(yè)的零部件采購(gòu)交貨期可以劃分為半年、一個(gè)季度、一個(gè)月、半個(gè)月和一周五個(gè)等級(jí)。供應(yīng)商i的投標(biāo)表示為xi=(x1i…xji…xmi，pi)，亦記為xi=(xi，pi)，投標(biāo)屬性向量xi=(x1i…xji…xmi)，xji表示供應(yīng)商i對(duì)第j個(gè)屬性的投標(biāo)值，供應(yīng)商i的投標(biāo)價(jià)pi(x)是投標(biāo)屬性向量xi=(x1i…xji…xmi)的函數(shù)pi(xi)，簡(jiǎn)記為pi。供應(yīng)商i的成本函數(shù)為ci(x1i…xji…xmi)，而且該成本函數(shù)對(duì)各屬性變量是獨(dú)立可加的。

三、多屬性專家模糊評(píng)價(jià)

投標(biāo)前先集中專家對(duì)采購(gòu)商品的多維屬性權(quán)重進(jìn)行模糊評(píng)價(jià)。首先，請(qǐng)專家對(duì)所采購(gòu)商品除價(jià)格屬性外的其他需要納入模型的互斥屬性進(jìn)行識(shí)別并確定其維數(shù)，其原則為納入模型的其他屬性對(duì)采購(gòu)商效用有顯著影響，而且屬性間盡可能沒有重復(fù)特征，如大型工程建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、用材質(zhì)量及承建商的管理水平等。其次，請(qǐng)專家對(duì)非價(jià)格屬性進(jìn)行相同等級(jí)數(shù)劃分。可根據(jù)需要對(duì)各屬性進(jìn)行任意自然數(shù)的相同等級(jí)數(shù)劃分，如前面所談到的對(duì)于質(zhì)量、交貨期進(jìn)行的五級(jí)劃分，售后服務(wù)信譽(yù)等級(jí)亦可劃分為優(yōu)、良、中、合格與不合格五個(gè)等級(jí)。而對(duì)于具有連續(xù)特征的屬性變量(如煤的純度)也根據(jù)需要讓專家對(duì)其取值范圍進(jìn)行與其他屬性相同的等級(jí)數(shù)劃分。最后，請(qǐng)專家對(duì)各非價(jià)格屬性的各等級(jí)wjk進(jìn)行模糊權(quán)重評(píng)分，wjk表示第j個(gè)屬性的第k等級(jí)權(quán)重值，即j=1，2，…m，k=1，2，…l，l為屬性的等級(jí)數(shù)。評(píng)分原則要求各屬性確定一個(gè)基本等級(jí)，此等級(jí)權(quán)重為供應(yīng)行業(yè)提供此屬性的最低平均成本(亦為行業(yè)的邊際成本)，各屬性高于基本等級(jí)的其他等級(jí)權(quán)重設(shè)置為在此基礎(chǔ)上供應(yīng)行業(yè)每增加一個(gè)此屬性等級(jí)需要增加的平均邊際成本，而低于基本等級(jí)的其他等級(jí)權(quán)重可設(shè)置為任意小的值(為了簡(jiǎn)單將其設(shè)為0)。例如前面所談到的對(duì)于質(zhì)量、售后服務(wù)信譽(yù)的五個(gè)等級(jí)中，可將合格設(shè)置為基本等級(jí)，質(zhì)量合格的權(quán)重設(shè)為不考慮售后服務(wù)、提前交貨期時(shí)的供應(yīng)行業(yè)平均最低成本(行業(yè)邊際成本)，而售后服務(wù)信譽(yù)合格的權(quán)重設(shè)為不考慮質(zhì)量、提前交貨期時(shí)的供應(yīng)行業(yè)平均最低成本(行業(yè)邊際成本)。也就是說，每個(gè)屬性從其基本等級(jí)開始的各等級(jí)權(quán)重為供應(yīng)行業(yè)此屬性提高到此等級(jí)所付出的平均邊際成本。

四、模型

五、結(jié)論

隨著中國(guó)加入WTO、全球市場(chǎng)環(huán)境的形成以及全球市場(chǎng)不斷向買方市場(chǎng)的轉(zhuǎn)變、電子商務(wù)B2B的廣泛應(yīng)用和物流業(yè)的快速發(fā)展為企業(yè)利用逆向拍賣機(jī)制進(jìn)行采購(gòu)提供了條件。多屬性逆向拍賣是采購(gòu)拍賣中應(yīng)用價(jià)值較廣的機(jī)制，本文在供應(yīng)商成本和采購(gòu)商效用具有可加屬性特征的條件下，基于多屬性模糊評(píng)價(jià)方法，將各屬性等級(jí)權(quán)重值設(shè)為供應(yīng)行業(yè)提供此屬性等級(jí)的平均邊際成本，設(shè)計(jì)了一個(gè)易于操作運(yùn)行的多屬性逆向拍賣采購(gòu)機(jī)制，該機(jī)制對(duì)于具有行業(yè)平均邊際成本的供應(yīng)商來說，在其投標(biāo)滿足激勵(lì)相容條件(期望收益最優(yōu))時(shí)，它能實(shí)現(xiàn)采購(gòu)商期望收益的最大化。

參考文獻(xiàn):

[1] Vickrey， William.Counterspeculation， auctions， and competitive sealed tenders[J].The Journal of finance， 1961:9-37.

[2] Roger B Myerson. “Optimal Auction Design” [J].Mathematics of Operations Research，1981(6):58-73.

[3] John G..Riley and William F.Samuelson. “Optimal Auction” [J].The American Economic Review， 1981(71):381-392.

[4] Yossi Sheffi.Combinatorial auctions in the procurement of transportation services[J].Interfaces， 2004，34(4):245-252.

[5] Leandro Arozamena and Estelle Cantillon. Investment Incentives in Procurement auctions[J].Review of Economic Studies， 2004(71):1-18.

[6] Rachel R. Chen，Robin O. Roundy， Rachel Q. Zhang and Ganesh Janakiraman.Efficient auction mechanisms for supply chain procurement[J].Management Science， 2005，51(3): 467-482.

[7] Wedad Elmaghraby. The importance of ordering in sequential auctions[J].Management Science，2003，49(5):473-482.

[8] Jeremie Gallien and Lawrence M.Wein，2005，A smart Market for industrial procurement with capacity constraints[J].Management Science，2005，51(1):76-91.

[9] Cripps， M. and Ireland， N. The design of auction and tenders with quality thresholds: the symmetric case[J].Economic Journal，1994(104):316-326.

[10]Yeon-Koo Che. Design competition through multidimensional auctions[J].Rand Journal of Economics，1993，24(4):668-680.

[11]Fernando Branco. The design of multidimensional auctions[J].Rand Journal of Economics，1997，28(1):63-81.

[12]Damian R. Beil， and Lawrence M. Wein. An inverse-optimization-based auction mechanism to support a multiattribute RFQ process[J].Management Science，2003，49(11):1529-1545.

[13]David C. Parkes and Jayant Kalagnanam. Model for iterative multi-attribute procurement auctions[J].Management Science， 2005，51(3):435-451.

[14]Ching-Hua Chen-Ritzo， Terry P. Harrison， Anthony M. Kwasnica， Douglas J.Thomas， Better，F(xiàn)aster，Cheaper，2005，an experimental analysis of a multiattribute reverse auction mechanism with restricted information feedback[J].Management Science， 2005，51(12):1753-1762.

(責(zé)任編輯:石樹文)