基于需求信息泄露的企業利潤及社會效益研究

李英波，邱小平

(西南交通大學交通運輸與物流學院，四川成都 610031)

基于需求信息泄露的企業利潤及社會效益研究

李英波，邱小平

(西南交通大學交通運輸與物流學院，四川成都 610031)

供應鏈中的信息對于供應鏈參與者的利益及供應鏈的績效是有價值的，旨在對需求信息的泄露問題展開分析。給出了1個供應商2個零售商的基本模型，從供應商是否泄露零售商信息上給出了非泄露均衡和分離均衡下的零售商利潤及供應商利潤，并進一步從社會效益角度對2種信息保有情況展開了對比分析。研究得出：對跟隨者而言，高需求下以及低需求且θ≥3 下的零售商利潤可以通過平均市場需求的范圍進行確定；對于社會效益而言，高需求且非泄露信息下帶來的社會效益總是優于分離均衡下的社會效益。

管理學；社會效益；信息泄露；博弈論；供應鏈

牛鞭效應[1-2]的出現使得人們認識到生產商與零售商、零售商與顧客之間進行信息傳遞的重要性。信息傳遞過程中會產生信息泄露問題，所謂信息泄露即由于利益的驅使而造成的客戶重要信息的泄露[3]。LI針對同業競爭環境下公司垂直分享信息的激勵問題，以庫諾特模型為基礎，考慮需求與成本信息不確定，建立2層供應鏈下三階段非合作博弈模型，得出零售商不愿泄露給制造商除成本外的信息，但未考慮信息共享帶來的降低庫存與供應短缺問題并指出今后研究可就伯川徳競爭下的信息泄露問題展開[4]。ZHANG緊跟LI的研究，針對雙邊壟斷異種產品替代或互補問題，建立了一個供應商2個零售商三階段非合作博弈模型。此時零售商為價格競爭，研究得出在獲得一定邊支付的情況下，零售商愿意甚至完全與上游企業分享信息[5]。LI和ZHANG定義了信息的保密層級并著手研究分散型供應鏈下，鏈上企業間信息分享問題。模型類似于LI，研究表明保密性越好，零售商越愿意分享信息并且此時批發價格對市場需求敏感，缺點在于未考慮訂貨生產下節約的庫存成本且未給出實證分析[6]。ANAND等對供應鏈信息泄露做了專門研究后提出策略信息管理概念。研究表明：在批發價格契約下，供應商總是將現有零售商的訂單信息泄露給跟隨零售商并指出今后可就不同契約下的信息泄露問題展開研究[7]。KONG等仍以1個供應商2個零售商為研究對象，以ANAND等的研究為基礎，在產品為完全替代產品的前提下研究了收益共享契約下的信息泄露問題，并確定了一個收益最大化前提下的信息不泄露訂購量區間[8]。今后的研究方向為基于伯川徳競爭的阻止信息泄露合約設計或下游零售商關系表現為產品不完全替代或供應商泄露虛假信息情況下如何設計阻止信息合約的研究。而針對社會效益的研究，王斌等提出以最小化供應鏈物流總成本為目標的篩選聯盟伙伴方法[9]。張凱等則提出所謂的社會效益即買賣雙方獲得的效用和平臺企業利潤(如果有)之和[10]。

本文是在KONG等的基礎上進行研究。前人多停留在垂直供應鏈企業的研究，對同級供應鏈企業的研究僅停留在各自利益最大化上，未考慮收益共享契約對社會效益的影響。本文則對此進行了研究，并以信息是否泄露為切入點展開對比分析，并用算例給出了實際說明。

1 模型假設

1.1模型描述

考慮供應鏈上只有1個上游供應商和2個競爭型的零售商。兩零售商中一個為既有零售商，另一個為新進入(行業)的零售商。所有的公司為風險中性，均以自己方利益最大為目的，建立一個不完全信息下的三方動態博弈模型。事件處理順序為供應商發出收益共享契約，即收益分享率為α下，批發價格為w的契約；既有零售商觀測現有市場需求狀態A，是高還是低；既有零售商向供應商訂貨qi；供應商選擇是否將既有零售商訂貨量泄漏給新入零售商；新入零售商訂貨qe；需求狀態A確定并公布給三方；由總訂貨量Q決定產品市場價格，并確定收益分享率。

1.2參數設置

模型作出如下假設。

1) 供應商競爭根源是需求的不確定性。

2) 供應商、既有零售商和新入零售商分別用s,i,e標記。

3) 兩零售商服從庫諾特(Cournot)寡頭競爭博弈。市場價格P(Q)=A-Q，其中Q=qi+qe，Q為總需求，qi為既有零售商與新入零售商訂單量。A為Y軸上截距，且不確定。截距A隨機且只能取AH，AL(其中前者為高需求下的需求量，后者為低需求下的需求量)2個值，概率分別為p/(1-p)。則平均需求潛力為μ=pAH+(1-p)AL。設收益分享率α，收益共享契約由(α,w)表示。假設供應商邊際成本為0，供應商收益可表示為

πs=w(qi+qe)+α(qi+qe)P。

(1)

既有零售商和新入零售商的收益為

πi=(1-α)qiP-wqi,

(2)

πe=(1-α)qeP-wqe。

(3)

4)用W表示社會效益。

2 模型分析

本文在KONG等研究的基礎上進行研究，得出的命題3與命題4是在其原論文命題1與命題2的基礎上得來的。因此有必要對這兩個命題進行說明。下面的命題1與命題2為原作者的結論。

2.1信息不泄露下的均衡

2.2信息泄露下的分離均衡

2.2.1 對既入者而言

2)市場需求低時，

2.2.2 對新入者而言

2)供應商泄露信息，訂單量低于分離均衡低需求下，新入者做出相信市場需求低的預測時，其最優訂單量為

證明過程考慮的是各自方利潤最大化，因此建立的方程是在各自的利潤約束下的利潤最大化問題。

2.3信息泄露與否下的跟隨者的利潤比較

KONG等研究了供應商、既有零售商的利潤在信息泄露與否下的利潤比較，但并未對后入者的信息泄露與否帶來的利潤影響關系進行研究，本文將繼續他們的工作進行探討。首先后入者信息的獲取存在2種情況，即獲取與不獲取。顯然，在不獲取信息的情況下，由命題1帶入式(3)得后入者的收益函數為

(4)

采用同樣的方法，可以表示出分離均衡下后入者的收益函數，由于分離均衡下后入者采用的是一種跟隨戰略，因此清楚每次需求的高低。此時在高需求下，

(5)

在低需求下，當θ≥3時，結果與上面類似；θ<3時，分離均衡下的利潤函數為

分情況討論起來冗余復雜，在此就不做討論了。

2.4信息泄露與不泄露下的利益比較

命題4高需求下，非泄露信息下帶來的社會效益總是優于分離均衡下的社會效益。

社會效益取決于先進入者和后進入者的收益以及供應商的利潤。因此比較信息泄露與否的情況下二者的利潤區別。社會效益，設為W，則W=πs+πi+πe，將式(1)、式(2)、式(3)代入得W=(qi+qe)P。此時由于需求的不確定性存在2個社會效益函數，即高需求下的社會效益和低需求下的社會效益。下面將對2種情況分別刻畫。

2.4.1 非泄露均衡下社會福利函數

(6)

同理，低需求下的社會效益為

(7)

2.4.2 泄露均衡下社會福利函數

泄露均衡下，處于競爭關系的兩零售商屬于斯坦克爾伯格(Stackelberg)競爭，由命題2的結論可以求得，高需求下的社會福利函數為

(8)

從命題2可以看出，低需求下的社會福利函數需按照θ進行分類。

θ≥3時，

(9)

θ<3時，設(*)=

(10)

從上面的結果可以分情況對信息泄露與否狀況下的利潤進行比較。

2.4.2.1 高需求下

(11)

令式(11)>0，化簡后得

(12)

將式(12)看成分享率(1-α)的方程，判斷方程的根的情況得

(13)

(14)

2.4.2.2 低需求下

3 數值算例

表1 供應鏈高、低需求下后入者經濟利益及社會效益對比

Tab.1 Contrast of later participants’ interests and social profit in supply chain under high and low demand conditions

參數高需求(High)非泄露分離低需求(Low)非泄露分離qi226.727026.770qe86.713586.735Q313.4405113.4105πe3755.69112.53755.6612.5W89822.3789759822.39975

從表1可以看出：在高需求下，后入者非泄露均衡下的利潤低于分離均衡下的利潤，且差距較大；低需求下，非泄露均衡帶來的后入者利潤小于分離均衡帶來的利潤，同樣差距較大。二者均符合命題3的敘述。

同樣，從表1可以看出社會效益的大小比較，其中高需求時，非泄露均衡的社會效益為89 822.3，比分離均衡下的利潤(78 975)大，印證了命題4的敘述。同時，可以看出低需求時，非泄露均衡利潤低于分離均衡下的利潤。由于參數計算時分類情況過多未一一給出。

4 結 語

供應鏈信息泄露問題值得探討研究。從本文的算例中可以看出市場需求的變動以及零售商和供應商采取策略不同所造成的利潤偏差。而本文在KONG等的基礎上進行了后入者利潤的分析以及社會效益比較得出：對后入者而言，高需求下以及低需求時的零售商利潤可以通過平均市場需求的范圍進行確定；對于社會效益而言，高需求下，非泄露信息下帶來的社會效益總是優于分離均衡下的社會效益。從社會角度來看，高需求下的結論對國家出臺政策鼓勵供應鏈上企業達到非泄露均衡給出了理論依據。

本文的進一步研究方向為基于伯川德競爭的訂單量及利潤比較研究。另外本文是基于供應商誠實前提下的研究，因此本文的另一個方向是當供應商泄露信息且信息為假時仍然可以做出正確預測并有利于自身利益的研究。

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Study of corporate profits and social benefits under demand information leakage condition

LI Yingbo，QIU Xiaoping

(School of Transportation and Logistics, Southwest Jiaotong University, Chengdu Sichuan 610031, China)

Information is valuable for the participants' interests in the supply chain and affects its performance. A basic model containing one supplier and two retailers is introduced. The entrants' profit and the supplier's profit under conditions of non-leakage equilibration and separating equilibration, considering whether entrants' information is leaked out by suppliers, are analyzed and compared. The results show that: 1) The entrants' profit, under high demand or low demand ifθ≥3, can be confirmed through the observation of average demand interval; 2) In terms of high demand, the social profit under non-leakage equilibration is always higher than that under separating equilibration.

management science; social profit; information leakage; game theory; supply chain

1008-1534(2013)05-0309-05

F252.3

A

10.7535/hbgykj.2013yx0501

2013-04-20;

2013-05-15

責任編輯：陳書欣

國家社會科學基金(10CGL013)

李英波(1988-)，男，河北館陶人，碩士研究生，主要從事供應鏈管理與物流系統仿真方面的研究。

E-mail:1006710378@qq.com