考慮產品替代的雙寡頭競爭供應鏈決策與聯盟研究

顏波等

摘要：針對雙寡頭競爭市場，引入競爭強度因子，研究產品存在競爭且零售商重疊的供應鏈競爭決策問題，分析市場因素對分散供應鏈決策的影響及競爭強度對寡頭企業決策模式選擇的影響。結果表明：寡頭競爭供應鏈最優決策受自身供應鏈的縱向影響和對手供應鏈的橫向影響；相比成本劣勢的寡頭供應鏈，占成本優勢的供應鏈會以更低的價格、更優的服務質量搶占市場；僅當競爭強度在一定的閾值內，寡頭企業適宜采用聯盟決策模式，否則選擇獨立決策模式。

關鍵詞：雙寡頭競爭；產品替代；競爭強度；定價決策；聯盟合作

DOI：10.13956/j.ss.1001-8409.2015.04.29

中圖分類號：F274； F713 文獻標識碼：A 文章編號：1001-8409（2015）04-0134-06

Decisions and Alliance of Duopoly Competing Supply Chains with Considering Product Substitutability

YAN Bo， LI Hongyuan， HU Die

（School of Economics and Commerce， South China University of Technology， Guangzhou 510006）

Abstract：In view of duopoly competition market， decisions of two supply chains having the same retailer are studied under competition of product substitutability. Moreover， sensitivity of some factors and impact of competition intensity on enterprises decision model selection are analyzed. Results show that the optimal decisions of supply chain are effected by their upstream decisions and their opponents decisions. Compared to opponent， the supply chain with cost advantage will adopt a lower price， higher quality service to seize markets. Only if the intensity of competition is within a certain threshold， oligopolistic firms adopt appropriate alliance decisionmaking model， otherwise select the independent decisionmaking model.

Key words：duopoly competition； product substitutability； competition intensity； pricing decision； alliance cooperation

引言

隨著市場買賣格局的轉變和消費者日益增長的產品個性化追求使市場競爭不斷升級，即使是在寡頭壟斷的行業中，也出現了激烈的競爭，例如可口可樂與百事可樂之間的競爭從1990年至今從未消停過，在其競爭過程中雙方多次調整價格及市場推廣策略。

由此，部分學者開始研究相關的供應鏈寡頭競爭問題。鐘德強等針對異質產品的寡頭競爭市場，研究了兩家技術創新企業之間的專利技術許可策略問題[1]。而楊建君和聶箐則從技術創新成本和收益的角度出發，分析雙寡頭競爭企業技術創新的策略選擇問題[2]。羨銀平等研究碳排量控制對雙寡頭競爭企業的生產決策的影響[3]。李麗萍等探討了同質產品雙寡頭競爭的動態定價問題[4]。胡榮和陳圻利用動力系統理論研究了有限理性雙寡頭產量競爭的均衡存在和穩定性問題[5]。雖然這些寡頭競爭的研究或有引入競爭替代因子，卻未對替代競爭問題展開討論；而另有替代競爭方面的研究，如Boyaci等從兩條相互競爭的二級供應鏈出發，分析基于服務質量競爭的供應鏈定價問題[6]。徐兵分析了兩條二級供應鏈在貨架展示量與價格方面的競爭[7]。Xia在消費者偏好及價格競爭的環境下，利用博弈論探討了兩個競爭供應商的最優決策[8]。

現實中供應鏈網絡結構復雜多變，不少競爭供應鏈存在成員重疊情況，因此學者開始研究部分重疊的供應鏈競爭問題。曹宗宏研究了由在位供應商和潛在供應商進入市場及零售商重疊組成的供應鏈定價策略[9]。Sinha等基于一個供應商與兩個零售商組成的競爭供應鏈模型，綜合分析了有無渠道協調的競爭協調問題[10]。Zhao等研究了由兩個制造商、一個零售商組成的競爭供應鏈的最優決策與協調問題[11，12]。以上研究均沒有探討產品間替代程度不同的問題，然而事實上同質化產品間也存在差異，并且產品差異程度會影響供應鏈的競爭[13～16]。因此文獻[17]、[18]引入產品競爭強度研究供應鏈競合問題，但由于其影響因子的分離設置，這些研究無法完整體現競爭強度對供應鏈的影響。而廖濤等[19～21]雖設置了一致的競爭強度因子，但討論的競爭因素仍為傳統因素，如價格折扣、操作成本等。

此外，以往研究重疊供應鏈的文獻在研究企業合作時統一使用了集中決策建模，其實企業為了避免信息泄露，通常會避開重疊成員，與其他成員進行部分聯盟。又鑒于企業聯盟合作能夠擴大可供分配的利潤額應對市場競爭[22，23]。本文將針對雙寡頭競爭市場環境，引入產品競爭強度，探討基于分散決策與部分聯盟決策下零售商重疊的三級供應鏈決策問題，并分析市場因素對決策的影響及競爭強度對企業模式策略選擇的影響。

1假設和模型描述

考慮由單一制造商、單一分銷商和共同零售商組成的兩條寡頭競爭供應鏈，制造商主導，分銷商和零售商作為跟隨者。在此供銷關系中，寡頭制造商m1以批發價w1將產品A賣給分銷商d1，與此同時制造商m2以批發價w2將替代程度為θ的產品B賣給分銷商d2；然后分銷商d1、d2分別以分銷價v1和v2將產品賣給共同零售商r；最終共同零售商r再以價格p1和價格p2賣給客戶，此外分銷商d1和d2分別為客戶提供維修等售后服務e1和e2。θ代表產品A和B之間的替代程度，θ∈[0，1]，當θ=0時說明產品A、B之間完全不可替代，當θ=1時說明產品A、B屬于完全競爭產品，依據本文的研究內容，類似參考文獻[24]，假設需求函數形式為：

求解式（13）可得制造商m1、m2的最優決策w*1、w*2，證畢。

結論1：從定理1～3可知寡頭分散供應鏈中結構成員的最優決策受自身供應鏈及競爭供應鏈的影響，例如SC1中分銷商的分銷價格v*1受自身產品A的批發價格w1以及產品B的批發價格w2的直接影響，間接受自身服務質量e1和競爭對手服務質量e2的影響。因此企業在進行決策時，應充分考慮市場中競爭對手的情況，根據市場真實情況，結合自身成本等因素，做出最優應對決策。

3供應鏈聯盟決策模型

在現實的寡頭競爭及零售商重疊兩條供應鏈中，企業通常不會選擇競爭對手作為合作伙伴進行聯盟，因此本文設計制造商與分銷商部分聯盟的決策模式，研究供應鏈的定價決策。在部分聯盟模式下，作為供應鏈主導的制造商m1與分銷商d1就產品A達成合作，雙方以局部供應鏈收益最大化作為決策依據，制定最優分銷價格v1及服務質量e1。同樣，制造商m2與分銷商d2就產品B達成合作，共同制定決策。在此基礎上零售商r根據上述決策確定產品A、B的最優零售價格。此外，假定分銷商認為零售商r是根據分銷價格和其想要的收益率來制定產品的零售價格。

假設分銷商認為零售商制定的收益率為τ，即知p1=τv1、p2=τv2。因此可得產品A局部供應鏈上的整體目標利潤函數為：

通過對式（16）求解方程組即可求得（v*1，e*1）和（v*2，e*2），證畢。

結論2：根據定理4，在局部聯合決策模式下產品的最優分銷價和服務質量受自身成本及替代品成本影響，該分析與結論1的情況類似。此外，相比分散決策供應鏈，在一定的閾值內，聯盟的制造商和分銷商作為整體決策消除了分散決策情形下兩者利益雙邊化的不良情況。由此，企業做決策時務必考慮對手情況，并結合自身情況做出最優決策，且在一定的產品競爭閾值內，企業率先采取本供應鏈聯盟將擁有更充分的優勢占據市場（該結論見42）。

4結果分析

在產品競爭環境下，供應鏈決策和合作戰略受多方面因素影響，以下首先分析分散競爭供應鏈的競爭需求轉化問題，再進一步探討市場因素對其決策的影響，最后深入分析供應鏈間競爭強度對企業合作戰略的影響。本文將基本參數設置為c1=400，c2=420，α=3500，β=3，λ=2和γ=50，由此可得以下分析。

41市場因素對分散供應鏈競爭和決策的影響

根據上述參數設置，可得產品A、B的市場需求函數為D1=3500-3（p1-θp2）+2e1-e2和D2=3500-3（p2-θp1）+2e2-e1，由此知變量p、e的變動對各產品需求的影響（見表1）。

由表1可知，當p1每增加1單位時D1會減少3單位，同時D2會增加3θ單位，即產品A所流失的需求量有θ×100%轉化給了產品B；而當e1每降低1個單位時D1會減少2個單位，同時D2會增加2個單位，即產品A的需求損失量100%轉化給了產品B。對于產品B的需求轉換情況分析與產品A一致。由上述分析可知，隨著產品競爭強度的增大，價格變動產生的市場效應越明顯，即當產品間的競爭強度較小時，企業的價格調整并不會大幅影響本身客戶市場的份額，而當產品間的競爭強度較大時，企業的價格調整會嚴重影響自己的市場份額，并且轉化給了對手。因此企業在調整決策時務必結合市場競爭情況，分析決策變動對自身市場份額的影響，從而做出最優決策。

除了產品間的競爭強度會影響供應鏈決策外，市場規模、服務成本系數等市場因素也會影響供應鏈決策，以下進一步分析市場規模α和服務成本系數γ對供應鏈決策的影響。

令α的取值變動范圍為3500～5000，其他參數值如基本設置。通過MATLAB可得其對供應鏈服務質量e1和e2、最優零售價格p1和p2、供應鏈π1和π2利潤的影1響，如圖1所示（圖中均為幾乎重疊的兩個三維圖形，其中黑色標識是最上層圖形，例如最左邊的圖形中e1是黑色標識，表明e1在e2上面）。

由圖1可知，當市場規模不斷增大時，e1、e2、p1、p2、π1、π2利潤均會提升，并且當競爭強度較大時，Δe1和Δe2隨著市場規模的增大而增大。由圖形基本重疊的情況知兩條競爭供應鏈對市場規模變動的決策反應幾乎一致。但占成本優勢的SC1提供的服務質量始終比SC2高，整體利潤也高于SC2，且零售價格比SC2低，這說明相比成本劣勢的SC2，占成本優勢的SC1以更低的價格、更優質的服務水平搶占市場。

同理，令γ的取值變動幅值為10～100，其他參數值如基本設置。通過MATLAB也可得其對供應鏈決策和利潤的影響，如圖2所示。

由圖2可知，隨著γ的提高，e1、e2均會隨之降低，這可以理解為分銷商從成本方面考慮，降低服務質量以降低因γ的提高造成的額外服務成本；此外發現，隨著競爭強度的增大e1和e2降低的幅度也越來越大，這是因為市場的激烈競爭會放大成本對市場影響的效果。而隨著γ的提高p1和p2略有提升但并不明顯，這是因為零售商為了維持利潤，從而提高零售價格彌補因服務質量降低而流失的市場利潤。總的來說，整個供應鏈利潤π1和π2仍會因為服務成本系數的增加而減少。隨著競爭強度的增大，供應鏈利潤呈上升趨勢，這是因為在壟斷市場中，競爭強度的增大使得企業間為了獲取利益，降低了服務水平、提高了零售價格，獲取更大的利潤。

42鏈間競爭強度對供應鏈聯盟決策選擇的影響

供應鏈聯盟的核心思想表現為“合作、雙贏、集成”，這就要求聯盟的各企業從供應鏈聯盟整體收益最大化角度出發，通過信息共享、相互協作提升供應鏈競爭力。而在分散決策供應鏈中，各企業獨立運作，追求各自利益最大化，降低了系統效率。那么在本文雙寡頭供應鏈壟斷的市場中，企業是應該一直采用聯盟策略還是在某種競爭狀態下選擇聯盟能獲得最大利潤？

由上述基本參數設置，可采用MATLAB運算得到在分散決策和部分聯盟決策下，供應鏈整體利潤隨競爭強度θ變化的情況，具體如表2所示。

由表2可知，在θ∈[0，06+△]（△<01）時部分聯盟決策的供應鏈利潤高于分散決策的情形，而在θ∈（06+△，1）時情況相反，由此可知θ=06+△是分散決策和部分聯盟決策的供應鏈利潤大小分割點，僅當0≤θ≤06+△時供應鏈中制造商和分銷商采用聯盟合作更有優勢，而當06+△<θ<1時制造商和分銷商反而采用獨立決策更有優勢。這可在現實中找到佐證，當產品競爭強度較大時，即兩產品的相似性很大，雙寡頭相應影響提高價格壟斷市場，給客戶塑造市場物價上漲的假象，此時獨立決策時的零售價高于聯盟時的情況，因此能使得供應鏈整體利潤更高；而當產品相似度較小時，市場客戶并不容易接受產品價格的上升，提高價格反而弄巧成拙。上述均表明，在寡頭壟斷的市場中，一味地采用聯盟合作方式并非最優，只有在一定的產品競爭閾值內，選擇聯盟合作才是具有優勢的策略。

5結束語

本文在雙寡頭競爭市場環境下，研究零售商重疊的三級競爭供應鏈決策問題，并進一步探討市場因素對分散供應鏈決策的影響及競爭強度對企業模式策略選擇的影響。研究結果表明，供應鏈的最優決策受自身供應鏈的縱向影響和競爭供應鏈的橫向影響；具有成本優勢的供應鏈會以更低的價格、更優質的服務水平搶占市場；在一定的競爭強度閾值內，寡頭供應鏈結構成員適宜采用聯盟合作策略。由此可得管理啟示：（1）競爭供應鏈中的企業在進行決策時，應當充分考慮競爭對手對自身的影響，根據產品的競爭強度，選擇最有利的定價、服務決策；（2）在供應鏈競爭過程中企業應優先考慮改善自身成本結構，爭取獲得成本優勢，以更為低價、優質的服務吸引顧客；（3）寡頭競爭企業不能依賴于采用聯盟合作的方式獲取最大利潤，因為只有在一定的產品競爭閾值內，選擇聯盟合作才是具有優勢的策略，避免因聯盟不當導致利潤減少，反而影響企業之間的關系。

本文雖然探討了不同模式下供應鏈間的競爭決策問題，但還存在一些不足和有待進一步研究的方向。首先本文假設競爭供應鏈間的信息是完全對稱的，未來可研究信息不對稱下的決策問題；其次本文假設兩個分銷商的服務質量對市場需求的影響是相同的，未來可探討該影響有差異的情形。此外混合渠道競爭也是未來研究的重要方向。

參考文獻：

[1]鐘德強， 羅定提， 仲偉俊， 劉輝. 異質產品Cournot寡頭競爭企業替代技術許可競爭策略分析[J]. 系統工程理論與實踐， 2007（9）： 24-37.

[2]楊建君， 聶箐. 雙寡頭企業技術創新策略的博弈分析[J]. 軟科學， 2009， 23（10）： 59-64.

[3]羨銀平， 李韻雅. 寡頭競爭企業的最優產量及碳排放量聯合決策[J]. 系統工程學報， 2014， 29（1）： 1-6.

[4]李麗萍， 于宏新， 肖艷玲. 雙寡頭競爭結構下同質產品動態定價研究[J]. 統計與決策， 2011（2）： 47-19.

[5]胡榮， 陳圻. 具有學習能力的有限理性雙寡頭競爭分析與混沌控制[J]. 控制與決策， 2011， 26（1）： 133-136.

[6]Boyaci T， Gallego G. Supply Chain Coordination in a Market with Customer Service Competition[J]. Production and Operations Management， 2004， 13（1）： 3-22.

[7]徐兵， 孫剛. 需求依賴于貨架展示量的供應鏈鏈間競爭與鏈內協調研究[J]. 管理工程學報， 2011， （25）： 197-202.

[8]Xia Y. Competitive Strategies and Market Segmentation for Suppliers with Substitutable Products[J]. European Journal of Operational Research， 2011， 210（2）： 194-203.

[9]曹宗宏. 競爭環境下供應鏈定價決策問題研究[D]. 合肥工業大學， 2014.

[10]Sinha S， Sarmah S P. Coordination and Price Competition in a Duopoly Common Retailer Supply Chain[J]. Computers & Industrial Engineering， 2010， 59（2）： 280-295.

[11]Zhao J， Tang W S， Zhao R Q， Wei J. Pricing Decisions for Substitutable Products with a Common Retailer in Fuzzy Environments[J]. European Journal of Operational Research， 2012， 216（2）： 409-419.

[12]余盼盼. 制造商主導的競爭供應鏈決策與協調研究[D]. 長沙理工大學， 2012.

[13]Xiao T J， Xia Y S， Zhang G P. Strategic Outsourcing Decisions for Manufacturers that Produce Partially Substitutable Products in a Quantity-Setting Duopoly Situation[J]. Decision Sciences， 2007， 38（1）： 81-106.

[14]Tang C S， Yin R. Joint Ordering and Pricing Strategies for Managing Substitutable Products[J]. Production and Operations Management， 2007， 16（1）： 138-153.

[15]Hsieh C C， Wu C H. Coordinated Decisions for Substitutable Products in a Common Retailer Supply Chain[J]. European Journal of Operational Research， 2009， 196（1）： 273-288.

[16]Edirisinghe N， Bichescu B， Shi X. Equilibrium Analysis of Supply Chain Structures Under Power Imbalance[J]. European Journal of Operational Research， 2011， 214（3）： 568–578.

[17]廖濤， 艾興政， 唐小我. 鏈與鏈基于價格和服務競爭的縱向結構選擇[J]. 控制與決策， 2009， 24（10）： 1540-1544.

[18]肖迪， 袁敬霞， 包興. 質量與價格雙重競爭情境下的供應鏈協調策略分析[J]. 中國管理科學， 2013， 21（4）： 82-88.

[19]廖濤， 艾興政， 唐小我. 基于成本差異與產品替代的鏈與鏈競爭縱向結構[J]. 控制與決策， 2009， 24（7）： 1110-1113.

[20]徐建忠. 供應鏈鏈間競爭機制及行為績效研究[D]. 湖南大學， 2009.

[21]楊皎平， 劉麗穎， 牛似虎. 集群企業競爭強度與創新績效關系的理論與實證——基于集群企業同質化程度的視角[J]. 軟科學， 2014， 26（4）： 23-27.

[22]Sheu J B， Gao X Q. Alliance or no Alliance-Bargaining Power in Competing Reverse Supply Chains[J]. European Journal of Operational Research， 2014， 233（2）： 313-325.

[23]Amrouche N， Yan R. Can a Weak Retailer Benefit from Manufacturerdominant Retailer Alliance[J]？Journal of Retailing and Consumer Services， 2013， 20（1）： 34-42.

[24]Chen Y C， Fang S C， Wen U P. Pricing Policies for Substitutable Products in a Supply Chain with Internet and Traditional Channels[J]. European Journal of Operational Research， 2013， 224（3）： 542-551.

（責任編輯：王惠萍）