VMI模式下供應商與其下游企業的博弈分析

王心一

摘 要：供應商管理庫存（VMI）的模式可以有效避免供應鏈牛鞭效應，提高供應鏈整體效率。在短期內，下游企業相對更愿意實行VMI供應鏈模式以減少庫存成本等，獲取更大收益；而對供應商來說，這種模式的收益并不顯著。因此，VMI模式下，供應商與下游企業之間存在一種博弈關系。本文從供應鏈整體收益以及利潤分配等角度，綜合比較、分析各類研究VMI供應鏈利潤分配的博弈模型，系統闡釋了博弈對于供應商與其下游企業之間利潤分配的影響。結果表明，在Nash討價還價模型中，雙方議價能力是決定各自利潤分配的主要影響；在Stackelberg博弈中，先行優勢明顯。最后，指出模型改進以及深入研究的方向，可從激勵與補貼機制、Shapley合作博弈等角度優化博弈模型。

關鍵詞：VMI利潤分配 Nash Stackelberg

中圖分類號：F270 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）02（c）-0206-03

Abstract：Vendor Managed Inventory is efficient in avoiding Bullwhip Effect， which can eventually improve efficiency of a whole supply chain. For downstream enterprises， they are inclined to carry out VMI mode to get more profits； for upstream ones， profits are not always significant. On the ground of this， there can be a game between the upstream and the downstream. This paper will analyse their game mode and the allocation of profits. The results indicate that the influencing factor is gamers bargain power in Nash Model. While in Stackelberg Model， the active one gains more. Finally， this paper points out the imperfections and direction of further research. We can have some in-depth research from perspective of incentive and subsidy mechanism and Shapley cooperative game theory.

Key Words：VMI Allocation of profits Nash Stackelberg

1 引言

在傳統供應鏈中，由于各階段的獨立性和自主性，以及庫存控制策略的差異性，供應鏈上下游不可避免地產生了需求的扭曲現象，進而引起了“牛鞭效應”[1-2]，使得整個供應鏈上的庫存成本上升，績效水平下降。在由供應商、制造商、分銷商、零售商和客戶依次連接的供應鏈中，隨著需求不穩定性的增加，預測的準確度也逐漸降低。其中補充訂貨的決策及相關信息管理由庫存的使用者掌握，而庫存的供應者只是被動地接受信息，響應周期長、庫存積壓風險大，導致制造商和零售商庫存增加。

供應商管理庫存（Vendor Managed Inventory，VMI）則可以解決上述問題。VMI模式是由供應商監控用戶庫存水平，并周期性地執行包含訂貨數量、出貨及相關作業的補貨決策”[3]。表1列出了VMI模式與傳統供應鏈模式的重要區別，圖1為VMI模式下供應鏈的運作流程[9]。由于只考慮一級關系，因此該文中使用“用戶”或“下游企業”代表供應商的下一級企業，通常為制造商和銷售商；用“貨物”代表供應商售給下游企業的中間產品。

VMI模式可以給供應鏈帶來一系列好處，如減少下游企業管理和運作成本[4]，提高交貨頻率，縮短下游企業的安全庫存時間和降低庫存成本[5-6]。此外，VMI還可以改善供應鏈系統中的一系列動態性能，如牛鞭效應、生產和庫存波動[7]。

但VMI模式也有其局限性，在短期而言尤為明顯。用戶庫存交由供應商管理后，庫存費用、運輸費用、意外損失（如貨物損壞）等由供應商承擔，增加了供應商的經營風險。Dong等人基于博弈分析指出VMI總是使下游企業的利潤增加，但卻可能導致供應商利潤的減少，通常也只有在長期的情況，供應商和用戶都會從VMI模式中獲取更多收益，在短期情況下只有用戶會受益，供應商并不會獲得更多利益[8]。

因此下游企業應采取激勵措施來提高供應商開展VMI的積極性，合理設計利益分配機制，實現雙方“共贏”。

2 整體模式下的整體收益

楊懷珍等人利用對比法分析VMI模式下供應鏈整體收益情況與傳統模式下的收益。結果表明，VMI模式下的整體收益要大于傳統模式下的收益[9]。除此之外，通過將納什討價還價引入，結論顯示，下游企業的收益總是隨著其議價能力的增強而增加，而供應商的收益卻可能隨著其議價能力的增強而減少。供應商的收益歲議價能力變化有最大值，即存在使最優議價能力是供應商利潤最大，但總的來說，議價能力小的供應商會相對于用戶（供應商的下游）處于劣勢[10-11]。

3 基于納什討價還價的利潤分配機制研究

3.1 簡單VMI結構

首先考慮靜態博弈，供應商提供的貨物價格通過納什討價還價機制來決定。記（o≤≤1）和（o≤≤1）分別為供應商和下游企業的議價能力，則有=。endprint