多因素擾動下同價雙渠道供應鏈協調應對突發事件

吳曉志， 陳 宏, 解東川， 吳忠和

(1.電子科技大學 中山學院，廣東 中山 528400； 2.電子科技大學 經濟與管理學院，四川 成都 610054)

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多因素擾動下同價雙渠道供應鏈協調應對突發事件

吳曉志1,2， 陳 宏2, 解東川2， 吳忠和2

(1.電子科技大學 中山學院，廣東 中山 528400； 2.電子科技大學 經濟與管理學院，四川 成都 610054)

一條雙渠道供應鏈存在一個傳統零售商和一個擁有電子渠道的制造商，制造商采用了跟隨零售商線上線下同價的定價策略。通過建立市場需求模型，求出供應鏈的最優價格、生產數量，利用博弈論和合同理論的原理設計收益共享契約。研究表明，當供應鏈處于穩定狀態時，收益共享契約可以用來實現同價雙渠道供應鏈的協調。當突發事件導致市場規模和制造成本發生擾動時，同價雙渠道供應鏈存在魯棒性，而收益共享契約也能夠很好地協調同價機制下的雙渠道分權供應鏈，最后給出一個算例驗證了結論。

供應鏈；收益共享契約；擾動管理；同價機制

0 引言

隨著電子商務的不斷發展，電子商務也逐漸成為商家重點關注的領域，蘇寧云商在優化布局線上渠道后，在大型零售巨頭中率先 “吃螃蟹”，宣布采取了線上線下同價的營銷模式[1]，在同價機制剛開始運行時，造成了一定的廣告效應，市場規模迅速增加。在蘇寧試水之后，大家褒貶不一，而擁有實體店的大型零售巨頭們也開始行動應對線上線下同價的時代到來，從部分同價到全線同價。天貓等純電商零售巨頭也開始布局線下體驗店，雖然在實際操作中面臨著一些問題，但是隨著電子商務的發展，雙渠道同價機制將會成為一種趨勢。

供應鏈的研究中，由于電子渠道的存在，與傳統的零售商渠道構成了電子商務環境下的供應鏈雙渠道的運作模式，研究者從渠道結構、定價策略博弈方法上進行了較為深入的研究[2～5]，Tsay[6]發現如果制造商增加電子零售渠道，可以提高供應鏈成員的利潤。謝慶華等[7]研究了通過數量折扣機制能夠促使混合渠道達成協調的博弈模型，證明混合渠道采用數量折扣契約可以達到協調，傳統零售渠道和電子零售渠道可以是合作而不是競爭。但斌[8]等提出了一個轉移支付補償機制使得制造商和零售商存在帕累托改進，可以實現雙渠道供應鏈的協調。

在設計供應鏈時，通常只考慮在環境沒有發生變化的情況下，供應鏈如何平穩有效的運行，而現實世界中總是充滿了不確定因素，經常遇到各種突發事件。Qi[9]等人研究發生需求擾動時，如何協調一個供應商和一個零售商組成的供應鏈能使效率達到最優。于輝[10～15]等人也做了相應的研究工作，吳忠和[16]等考慮采用供應鏈期權契約可以應對需求和生產成本同時擾動下的突發事件，這些研究一般是基于供應鏈單零售渠道模式。在多零售商的供應鏈應急管理研究中，Xiao[17，18]研究了需求以及需求和成本同時擾動下一個制造商面對二個競爭零售商的供應鏈協調，曹二保[19]等人提出了采用收益共享契約協調多個古諾競爭零售商，這些研究一般都是考慮靜態博弈，Huang[20]建立了雙渠道供應鏈中生產成本擾動模型，計算了集中決策下雙渠道供應鏈集權應對生產成本擾動的銷量，價格和利潤，周偉剛[21]等研究了雙渠道供應鏈中制造商與經銷商Stackelberg動態博弈下直銷商品的價值擾動問題，討論了批發價改變懲罰機制和零售價改變懲罰的供應鏈集中決策問題。

隨著蘇寧的線上線下同價策略開始實施，企業的實際運作領先于理論探討。從上述相關文獻來看，在雙渠道供應鏈協調的研究[2～8]中往往設計兩個渠道價格不同的情況實現優化，供應鏈擾動管理的研究[9～15]大多集中于單渠道供應鏈，多渠道供應鏈擾動管理的研究[17～21]也是針對不同渠道價格進行決策分析，這些研究都未涉及同價機制下的供應鏈協調問題。考慮到吸引顧客和提升購物體驗，線上線下同價逐漸成為電子商務定價的趨勢，因此，本文基于線上線下一口價模式，從雙渠道供應鏈角度出發，提出了同價機制下的供應鏈協調策略，討論收益共享契約協調平穩狀態下雙渠道供應鏈的可行性，然后從需求規模和生產成本同時擾動的角度出發，研究多因素擾動對同價模式下雙渠道供應鏈的影響，并設計收益共享契約來實現對同價雙渠道供應鏈的協調，豐富了供應鏈擾動管理理論。

1 基本模型

考慮一條二階段供應鏈存在一個制造商和一個傳統零售商，制造商除了通過傳統渠道給零售商供貨，同時也擁有電子零售渠道進行直銷，扮演著電子零售商角色，傳統零售渠道和電子零售渠道組成了雙渠道供應模式。在傳統渠道上制造商和零售商遵循Stackelberg博弈，由于實行線上線下一口價模式，電子渠道和傳統渠道的零售價格一致。假設供應鏈中市場規模為a(a>0)，單位制造成本為c(c>0)，單位售價為p(p>0)，渠道的價格反應系數分別為b1和b2(b1,b2>0)，μ(0<μ<1)代表電子渠道的市場份額。

電子渠道和傳統渠道面對著市場需求為：

(1)

傳統零售商和電子零售商都有自己忠誠的顧客，供應鏈整體利潤函數Π為：

Π=(p-c)(μa-b1p)+(p-c)[(1-μ)a-b2p]

(2)

通過求一階偏導數，可得雙渠道的最優銷售價格、銷售數量以及供應鏈最優利潤為：

2 無契約下的穩態供應鏈分散決策

當雙渠道供應鏈沒有任何契約約束時，制造商和零售商在Stackelberg博弈下實行獨立分散決策，假設制造商決定批發價格而傳統零售商決定零售價格，由于對消費者存在線上線下一口價承諾，制造商在自建電子渠道中也采用傳統零售商的定價，此時，傳統零售商的利潤函數為：

π2=(p-w)[(1-μ)a-b2p]

(3)

傳統渠道銷售價格關于批發價格的反應函數為：

(4)

制造商利潤函數為：

π1=(p-c)(μa-b1p)+(w-c)[(1-μ)a-b2p]

(5)

制造商利潤為：

無契約下供應鏈利潤與最優決策時的利潤差額為：

所以，由于供應鏈中存在雙重邊際現象，同價雙渠道供應鏈中無契約約束時利潤小于集中決策的最優利潤。

3 收益共享契約下穩態供應鏈分散決策

收益共享契約(Revenue-Sharing Contract)的主要思想是制造商與零售商事先商量好利潤的分配比例φ(0≤φ≤1)，然后制造商制定批發價格，零售商制定零售價格。考慮到雙線同價策略，制造商的在線銷售價格與零售商相同，在雙渠道同價機制供應鏈中，由于制造商是博弈的主導方，制造商可以先決定批發價格wRS，傳統零售商后決定訂購量q2RS以及最終渠道零售價格pRS。

此時，零售商的利潤函數為：

π2=(1-φ)(p-w)[(1-μ)a-b2p]

(6)

最優銷售價格的批發價格反應函數為：

(7)

在雙渠道同價機制中，基于一定比例范圍的收益共享契約可以簡單地協調分散式同價雙渠道供應鏈，在該契約約束下的分散式決策狀態中，傳統零售商的利潤和制造商的利潤都得到了增加，供應鏈實現最大收益。

4 需求和成本同時擾動時集權供應鏈決策

(8)

(9)

其中(x)+=max{x,0}，

公式(9)中第二、三項為改變生產計劃所帶來的額外成本。

(10)

(11)

證畢。

當Δa>Δc(b1+b2)時,

求解函數：

(12)

存在兩種情形：

情形1:Δa≥(k1+Δc)(b1+b2)

電子渠道和傳統渠道的最優銷售數量分別為：

情形2Δc(b1+b2)<Δa<(k1+Δc)(b1+b2)

當Δa<Δc(b1+b2)時

求解函數：

(13)

可以得到以下兩種情形：

情形3 (Δc-k2)(b1+b2)<Δa<Δc(b1+b2)

同情形2方法，可以得到

情形4Δa≤(Δc-k2)(b1+b2)

同情形1的方法，可以得到

因此，當一個二階段電子和傳統渠道并存的線上線下同價雙渠道供應鏈，供應鏈的需求結構如公式(1)所示，由于突發事件面臨著供應鏈需求擾動，供應鏈進行集中決策時。

電子零售渠道的銷售量為：

傳統零售渠道的銷售量為：

可以看出，當雙渠道集權供應鏈面臨突發事件導致需求擾動時，會產生如下影響：

(1)當Δa≥(k1+Δc)(b1+b2)時，制造商追加相應的生產計劃，在提高銷售價格和增加電子渠道銷售數量的同時導致傳統渠道的銷售數量都有所增加。

(2)當Δa≤(Δc-k2)(b1+b2)時，制造商調整減少相應的生產計劃，在降低銷售價格和減少電子渠道銷售數量的同時導致傳統渠道的銷售數量有所下降。

(3) 當(Δc-k2)(b1+b2)<Δa<(k1+Δc)(b1+b2)時，在擾動發生后，制造商可以及時反饋需求改變程度，處于生產魯棒控制范圍內，制造商不需要改變生產計劃，可以通過改變零售價格達到決策優化。

5 需求和成本同時擾動時供應鏈分散決策

當需求擾動發生以后，零售商的利潤函數為：

(14)

(15)

制造商的利潤函數為：

(16)

情形1Δa≥(k1+Δc)(b1+b2)

因此,供應鏈在收益共享契約

情形2,3 (Δc-k2)(b1+b2)<Δa<(k1+Δc)(b1+b2)

情形4Δa≤(Δc-k2)(b1+b2)

因此，在收益共享契約

以收益共享契約可以簡單實現分權供應鏈的協調，而且隨著突發事件導致需求和生產成本擾動的情況可以歸納為：

(1)當Δa≥(k1+Δc)(b1+b2)制造商增加相應的生產計劃，批發價中將生產計劃改變的單位成本加入批發價格，零售商承擔相應銷量的改變成本。

(2)當Δa≤(Δc-k2)(b1+b2)制造商調整減少相應的生產計劃，批發價中減少生產計劃改變的單位成本，制造商補貼零售商相應銷量的改變成本。

(3)當(Δc-k2)(b1+b2)<Δa<(k1+Δc)(b1+b2)在擾動發生后制造商不需要改變生產計劃，只需要根據需求變化程度改變批發價格達到決策優化。

6 算例分析

假設該產品的市場規模a=1000，電子渠道的價格敏感系數為b1=10，傳統渠道的價格敏感系數b2=20，在線市場規模比例μ=0.4，單位生產成本c=20，偏離計劃的單位成本k1=k2=5，事先商定的收益共享系數φ=0.5，通過不同擾動水平下的數值算例驗證推導結果。從表1中可以看出，在平穩狀態下，無契約約束的供應鏈總利潤小于集中決策時的供應鏈總利潤，而收益共享契約可以使得制造商和零售商雙方利潤都實現增加。當突發事件導致不同的市場需求規模與生產成本擾動水平，采用收益共享契約可以很好地協調制造商主導的Stackelberg博弈下雙線同價機制雙渠道供應鏈。

表1 不同需求和成本擾動水平下的同價雙渠道供應鏈決策結果

值得說明的是，當Δa=-200，Δc=-4時，按照平穩時收益共享系數φ=0.5計算的制造商利潤為-160，零售商利潤為160，作為主導方的制造商可以上調收益共享系數至零售商可接受的最大上限值φ=[1-(b1+b2)2/(b1+2b2)2]=0.64，此時制造商利潤為-129.6，零售商利潤為129.6。當Δa=-300，Δc=-2時，由于生產計劃已經下達，發生擾動后，制造商采用其他決策方式的處理成本更高，因此，在供應鏈虧損的情況下也必須生產。

7 結語

當考慮到新營銷策略，制造商采用線上線下同價模式。擁有自建電子零售渠道的制造商與傳統零售商之間存在Stackelberg博弈，在平穩的狀態下，通過事先商定好收益共享比例的收益共享契約可以實現較為容易操作的協調策略。當突發事件造成消費者需求規模和制造商的生產成本同時發生擾動的時候，設計的收益共享契約還是可以非常好地協調同價雙渠道供應鏈。

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Dual-Channel Supply Chain Coordination under the Same Retail Price When Multi-factor Disruptions Occur

WU Xiao-zhi1,2, CHEN Hong2, XIE Dong-chuan2, WU Zhong-he2

(1.UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina,ZhongshanInstitute,Zhongshan528400,China; 2.SchoolofManagementandEconomics,UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina,Chengdu610054,China)

This study analyzes a dual-channel supply chain including a traditional retailer and a manufacturer with an electronic channel, in which the manufacturer adopts the same price strategy both online and offline by following with the traditional retailer. Establishing a market demand model, we obtain the optimal price and sales quantity, and then we design a revenue-sharing contract based on game theory and contract theory. The result shows that the coordination of the dual-channel supply chain with the same retail price strategy can be achieved under the revenue-sharing contract. When unexpected events result in demand and production cost disruptions, there is certain robustness in the operation of the dual channel supply chain. The coordination of the decentralized dual-channel supply chain with the same retail price strategy can also be achieved under the revenue-sharing contract. Finally, a numerical example is given to clarify our conclusions.

supply chain; revenue-sharing contract; disruption management; price mechanism

2013-11-26

國家自然科學基金資助項目(71472026)；教育部人文社科基金資助項目 (11YJA630141,12YJA630174)；高等學校博士學科點專項科研基金資助項目(20110185110022)

吳曉志(1981-)，男，福建連江人，博士研究生，研究方向：供應鏈管理；陳宏(1956-)，男，廣西蒼梧人，教授，博士生導師，研究方向：供應鏈管理，應急管理，市場營銷。

F274

A

1007-3221(2015)06- 0095- 08

10.12005/orms.2015.0200