企業間信息共享的激勵問題研究

企業間信息共享的激勵問題研究

高潔

(1.哈爾濱工業大學深圳研究生院城市規劃與管理學院，廣東深圳518055)

摘要：本文考慮了一個零售商占主導地位但制造商具有市場需求信息優勢的二級供應鏈系統；具體來說，制造商具有確定的市場需求信息，而零售商對市場需求信息僅僅有一個隨機先驗分布。本文討論的問題是，當零售商設計采購合同時，制造商是否有意愿去改善零售商的需求信息？如果可能，是否零售商提供的合同越復雜越能激勵制造商這么做呢？本文的研究結果表明，(i)制造商希望零售商需求估計的均值(即信息趨勢)盡可能地低。但是對于需求估計的方差(即信息精度)，則存在一個臨界值，低于這個值時，制造商希望零售商需求的方差越大越好；高于這個值時，制造商希望零售商需求的方差越小越好，這意味著制造商在某種程度上愿意與零售商共享信息；(ii)復雜的合同并不能提供更多的激勵去促使制造商共享信息。本文的結論意味著需要設計新的機制去促使制造商能夠誠實地披露他的私有信息。

關鍵詞：供應鏈管理；信息共享；定價合同；信息不對稱；激勵

收稿日期：2013-05-20

作者簡介：高潔(1984-),女,講師,博士學位,主要研究方向:運營管理。

中圖分類號：F270文章標識碼：A

Incentive Issues on Information Sharing between Firms

GAO Jie

(1.SchoolofUrbanPlanningandManagement,ShenzhenGraduateSchool,HarbinInstituteofTechnology,Shenzhen518055,China)

Abstract:This study considers a supply chain system with a dominant retailer purchasing a product from a manufacturer, who has private superior knowledge about market demand, where the retailer’s market information estimate is modeled as a continuous random variable characterized by mean and variance. Under this setting, would the manufacturer be willing to improve the retailer’s imperfect knowledge when the retailer is designing her purchasing contract? If possible, could a more sophisticated contract provide more incentives for the manufacturer to do so? The results of this research show that: (i)The manufacturer wishes the mean of the retailer’s estimate as low as possible, while there exists an interior point of variance that maximize the manufacturer’s profit: below the interior point, the manufacturer wishes the retailer have a higher variance; while above the interior point, the manufacturer wishes a lower variance from the retailer, which means the manufacturer is willing to share the information with the retailer under certain conditions. (ii)There is no evidence that a more sophisticated contract can offer more incentives to the manufacturer to improve the information of the retailer. The results call for new contracts developed to induce the manufacturer to honestly reveal his private information.

Key words:supply chain management; information sharing; pricing contract; information asymmetry; incentive

0引言

需求的不確定性給企業的供應和生產帶來了很大的麻煩，因此各個企業都在努力改善自己的需求預測。由于獲取信息的渠道不同，導致企業間信息的不對稱，例如零售商能夠更接近客戶，獲得更多的客戶信息，從而相對于同一渠道中的制造商有更加精確的需求信息；或者相反，相對于零售商，制造商可能對產品的質量了解更多，從而對產品的市場潛力更加清楚。這種信息的不對稱進一步惡化了供需的不匹配性，與此相關的一個主題就是牛鞭效應，即需求的不確定性沿供應鏈向上逐步放大(Lee et al.[1]；王冬梅和呂本富[2])，降低這種效應的辦法之一就是信息共享(宋華[3])。盡管有大量文獻探討了信息共享帶來的好處以及實現信息共享的機制，然而當前研究并沒有給出下列兩個問題的回答。

(1)很多研究假設信息不對稱是外生的(exogenous)，基于這種給定的不對稱信息，主要有兩方面的研究。一方面，從工程和技術的角度出發，信息共享能夠為渠道成員帶來一個更大的蛋糕(整體利潤)去分享，這暗示了供應鏈渠道成員相互之間有可能真實地分享各自的私有信息，也就是說各方為了共同的利益先放下了各自的私利。另一方面，從經濟學的角度出發，處于信息劣勢的一方需要設計出特定的機制才能誘使具有信息優勢的一方披露他的私有信息，這意味著渠道成員都是自私自利的。顯然，后者看起來更加合情合理，因為信息共享不僅僅是一個工程技術問題。進一步講，既然渠道成員是自私的，那么有信息優勢的一方就有可能為了自身利益而操控信息。也就是說，信息不對稱應該是內生的(endogenous)。因此，本文的研究問題之一就是，具有信息優勢的一方希望如何操控(披露)信息，從而最大化自己的利益。

(2)在信息不對稱情形下，人們提出了各種各樣的合同模式來實現供應鏈協調，而且越復雜的合同好像能夠更好地實現這個目的(Cachon[4]；Tirole[5])，也能更好地改善處于信息劣勢一方的利益(Ha[6]；Corbett et al.[7])，這些結論都是基于外生不對稱信息的假設而得到的。然而，從內生的信息不對稱角度看，是否合同越復雜越能夠激勵具有信息優勢的一方共享其私有信息？仍然沒有明確的答案，這是本文要研究的另一個問題。

隨著大型連鎖超市(像沃爾瑪和家樂福)的快速擴張以及品牌廠商的生產外包，供應鏈下游企業的議價權力越來越大，因此我們考慮一個供應鏈環境，包括一個占主導地位的零售商(表示為她，Stackelberg leader)和一個上游制造商(表示為他)。盡管傳統供應鏈認為零售商更接近消費者，比制造商擁有更多的需求信息，然而我們認為制造商對自身產品的品質了解更多，對其產品的市場狀況可能比零售商更清楚(Lariviere and Padmanabhan[8]；Desai[9]；季紹波等[10])。所以，我們假設制造商具有更加精確的市場需求信息(市場規模a，這里我們假設市場需求曲線是線性的，D=a-bp)，或者說他知道a的精確值areal；而零售商不知道a的精確值，她把a看做一個連續隨機變量，分布函數為F(·)，區間為[amin,amax]，均值和標準差分別為μa和σa。也就是說，我們將從兩維空間上來探討信息共享問題，一維是信息偏度(μa-areal)，也就是制造商操縱零售商需求信息的均值，我們稱之為信息趨勢(information tendency)，如果μa>areal，可以看做是信息夸大，Fisher[11]在與一個公司的制造部門合作時發現員工們經常夸大需求預測，以期供應商能夠擴大他的產能，從而降低制造商的缺貨損失。反之，如果μa

本文的分析過程包括兩部分:(i)基于給定的信息分布，零售商設計出最優的采購合同，因此這個最優合同應是市場信息的函數，也就是零售商對于信息分布的響應；(ii)根據最優合同參數，確定怎樣的信息分布才能最大化制造商的利潤，即制造商希望零售商擁有什么樣的市場信息。

本文的結構如下，第一部分文獻綜述介紹了相關領域的研究進展，第二、三和四部分分別分析了在PO，TP和MC定價合同下制造商希望如何影響零售商的需求信息，第五部分分析了是否復雜的合同能夠更有效地降低零售商的需求不確定性。最后一部分總結了本文的研究成果并提出了下一步的研究方向。

1文獻綜述

與本文直接相關的研究主要分為兩部分：一部分是信息共享(information sharing)，另一部分是協調合同類型(coordination contract types)。

關于信息共享，Chen[15]總結了供應鏈領域中這類問題的最新進展，但主要是針對外生的信息不對稱的研究。相關研究集中在，通過比較有無信息共享時供應鏈渠道的整體利潤，來確定信息共享的價值(Gavirneni et al.[16]；劉枚蓮和肖岳峰[17]； Byrne and Heavey[18]；吳江華和翟昕[19]；鄭繼明和王志娟[20])。研究結果顯示，共享私有信息能夠顯著地降低供應鏈的庫存水平，節約成本從而改善渠道利潤。這些研究都假設信息能夠誠實可靠地共享。但是，Welker et al.在調研中小企業的供應鏈集成時發現，復雜的商業環境一般有更高的信息共享水平，但依賴于傳統的交流溝通模式而不是現在的標準模式(像ERP系統)。因此，信息共享的關鍵不在于先進的信息技術，而在于如何使具有信息優勢的一方能夠正確地披露其私有信息。因此，處于信息劣勢的一方經常通過設計激勵機制去誘使另一方披露信息(Corbett et al[7]; Ha[6])。Rajan and Saouma[21]指出，在代理環境下，信息不對稱一般是內生的，在供應鏈領域也是如此。在為數不多的有關內生信息不對稱文獻中，Cachon and Lariviere[22]和Terwiesch et al.[23]分別從理論和實證角度分析了內生的需求預測的不對稱性；Lau et al.[24]分析了在不同的主導(dominance)框架下制造商會如何虛報他的成本信息。然而，上述研究主要是從信息趨勢角度分析的，并沒有討論信息精度問題。而討論信息精度問題的文獻，很少從內生信息不對稱角度去分析(Yao et al.[12])。本文則綜合考慮了這兩種情況。

關于供應鏈合同已經被廣泛地研究，例如線性合同，兩部定價合同，回購合同，收益分享合同，菜單式合同等等(Cachon[4])。相關的研究認為，越復雜的合同越能協調供應鏈(Corbett et al.[7])。然而，現有的研究并沒有分析合同的復雜程度對信息共享的影響。

針對上述問題，本文考慮了一個零售商占主導地位但制造商具有市場需求信息優勢的二級供應鏈系統。在此供應鏈環境下，研究了三種合同模式：最簡單的線性定價合同，兩部定價合同和最復雜的菜單式合同，從信息精度與信息趨勢兩個維度來分析制造商對零售商需求信息的期望，并研究了合同的復雜性對信息共享模式的影響。本文為信息不對稱條件下的供應鏈渠道成員之間信息共享的相關研究提供了新的思路與啟示。

2線性定價合同(PO)

首先考慮PO合同，即在信息對稱情形下，零售商收取單位加價UR，制造商給出批發價w，從而決定了零售價和相應的銷售量，交易雙方的利潤函數為：

ΠR=UR·[a-b(UR+w)],ΠM=(w-c)·[a-b(UR+w)]

任意給定零售商的UR，制造商的最優反應是

w*(UR)=[a-b(UR-c)]/(2b)

對應的零售商和制造商利潤函數分別是

ΠR=UR·[a-b(UR+c)]/2;ΠM=[a-b(UR+c)]2/(4b)

(1)

在不對稱信息情形下，零售商的決策問題可描述為

(2)

s.t.[β-b(UR+c)]2/(4b) ≥Πsub,amin≤β≤amax

這里，β為市場需求a的臨界水平，Πsub為制造商的最低利潤(subsistence profit)。也就是說當市場需求低于β時，制造商認為無利可圖，放棄與零售商作交易，那么零售商獲利為零，制造商獲利為∏sub；只有當市場需求高于β時，雙方才能進行交易。關于β的詳細解釋見Ha[6]。問題(2)的最優解見定理1。

定理1(問題2的最優解)

找到所有滿足下面條件的(UR,β)組合：

(3)

(4)

下面研究什么樣的需求信息(即 (μa,σa)值)才能最有利于制造商，使ΠMreal值最大化。定理2給出了答案。

定理2(μa和σa對ΠMreal的影響)

ΠMreal是μa的減函數；ΠMreal是σa的擬上凸函數(quasi-concave)并在點σaUII處取得最大值；這里

(5)

從定理2可以看出，制造商會盡可能地降低零售商對于市場需求估計的均值；但如果零售商的σa值太小時，制造商希望夸大她的σa值，反之如果太大，制造商會在一定程度上改善她的信息精度。后面的TP和MC合同也得到了類似的結論，不再詳細贅述，僅給出相關定理。

3兩部定價合同(TP)

這里考慮TP合同，即零售商除了收取單位加價外UR，還要收取一次性費用L。在不對稱信息情形下，零售商的決策問題可描述為

s.t.[β-b(UR+c)]2/(4b)-L≥Πsub,amin≤β≤amax

(6)

問題(6)的解見定理3。

定理3(問題6的最優解)

(7)

制造商對零售商需求信息(μa,σa)的期望見定理4。

定理4(μa和σa對ΠMreal的影響),ΠMreal是μa的減函數；ΠMreal是σa的擬上凸函數(quasi-concave)并在點min(σaTI,σaTII)處取得最大值；這里

4菜單式合同(MC)

這里考慮MC合同，零售商收取單位加價和一次性費用都是a的函數，也就是UR(a)和L(a)。如果制造商的需求信息是a，但他聲明是a′，也就選擇了條款{UR(a′),L(a′)}，因此制造商的批發價應設為w(UR(a′))=[a-b(UR(a′)-c)]/(2b)，相應的銷售量為q(UR(a′))=[a-b(UR(a′)+c)]/2。于是雙方的利潤分別表示為，

(ΠR(a,UR(a′),L(a′))=UR(a′)·[a-b(UR(a′)+c)]/2+L(a′)

ΠM(a,UR(a),L(a))=[a-b(UR(a′)+c)]2/(4b)-L(a′)

那么，在不對稱信息情形下，零售商的決策問題可描述為

(8a)

s.t.ΠM(a,UR(a),L(a))≥∏M(a,UR(a′),L(a′)) (IC)

(8b)

ΠM(a,UR(a),L(a))≥∏sub(IR),max(amin,β)≤a≤amax

(8c)

問題(8)的解見定理5。

定理5(問題8的最優解)

零售商的最優決策(UR(a)*,L(a)*,β*)根據下列公式可得

UR(a)=[1-F(a)]/[bf(a)]

(9a)

(9b)

{β-[1-F(β)]/f(β)-bc}2=4bΠsub

(9c)

因此對于給定的零售商的最優決策(UR(a)*,L(a)*,β*)，制造商真實的利潤為

(10)

制造商對零售商需求信息的期望(μa,σa)見定理6。

定理6(μa和σa對ΠMreal的影響),ΠMreal是μa的減函數；ΠMreal是σa的擬上凸函數(quasi-concave)并在點min(σaMI,σaMII)處取得最大值；這里

注：由于版面限制，關于定理的證明未在本文列出，感興趣的讀者可以與作者聯系獲取。

5比較分析

從上面的定理可以發現，當零售商估計的σa值過高時，制造商有意愿幫她改善信息狀況。由于μa影響的一致性，為了簡化分析，這里主要討論無偏估計，即μa=areal。根據定理2，4和6，我們通過比較ΠMreal取得最大值時的σa高低，來區分合同PO，TP和MC激勵的強弱。

例子1Πsub=0

例子2Πsub=(μa-bc)2/(9b)

從上面的兩個例子分析可知，盡管TP合同優于PO合同，在某些情況下，最復雜的MC合同卻并不比TP合同強。

6結論和討論

本文考慮了一個零售商占主導地位但制造商具有需求信息優勢的二級供應鏈系統，也就是說，制造商具有確定的市場需求信息，而零售商對市場需求信息僅僅有一個隨機先驗分布。在這個供應鏈系統中，當零售商設計采購合同時，大部分情形下，制造商并沒有意愿去改善零售商的需求信息。只有當零售商信息估計的方差值太高時，制造商才可能去分享一定的信息。信息經濟學理論認為，如果某一方具備信息優勢，那么就會獲得信息租金；優勢越大，信息租金就越大。然而，本文的研究結果顯示，當信息優勢大到一定程度時，反而會傷害到擁有信息優勢的一方。通過對線性定價，兩部定價以及菜單式定價三種合同的比較分析，我們發現，某些情況下，復雜的采購合同并不能提供更大的激勵去促使制造商去分享信息。因此，需要設計新的機制去促使制造商誠實地披露他的私有信息。

信息共享問題的關鍵是交易雙方如何建立信任機制以及如何分配合作收益，許多學者已經著手開始研究此類問題，國內學者許淑君和馬士華[25]也探討了如何去建立企業間信任的問題。分配合作收益，經常需要通過談判來解決，然而，同時談論這兩個問題的文獻幾乎沒有，這也提供了一個未來研究的方向。

參考文獻：

[1]Lee H, Padmanabhan V, Whang S. Information distribution in a supply chain: the bullwhip effect[J]. Management Science , 1997, 43(4): 546-558.

[2]王冬梅,呂本富.供應鏈管理對企業財務績效的影響研究[J].管理評論,2010,22(1):94-104.

[3]宋華.供應鏈管理環境下S & OP實施的關鍵要素與戰略-一個文獻綜述[J].管理評論,2009,21(6):113-120.

[4]Cachon G P. Supply chain coordination with contracts[A]. A.G. de Kok, Graves S C. Handbooks of Operations Research and Management Science [C], Vol. 11. Amsterdam: Elsevier, 2003. 227-339.

[5]Tirole J. The theory of industrial organization[M]. Cambridge, MA: MIT Press, 1988.

[6]Ha A Y. Supplier-buyer contracting: asymmetric cost information and cutoff level policy for buyer participation[J]. Naval Research Logistics, 2001, 48(1): 41-64.

[7]Corbett C J, Zhou D M, Tang C S. Designing supply contracts: contract type and information asymmetry[J]. Management Science, 2004, 50(4): 550-559.

[8]Lariviere M, Padmanabhan V. Slotting allowances and new product Introductions[J]. Marketing Science, 1997, 16(2): 112-128.

[9]Desai P. Multiple messages to retain retailers: signaling new product demand[J]. Marketing Science, 2000, 19(4): 381-389.

[10]季紹波,曲剛,閔慶飛,韓維賀.國內供應鏈研究的理論、主題及方法評述[J].管理評論,2006,18(9):56-62.

[11]Fisher M. Strengthening the empirical base of operations management[J]. Manufacturing & Service Operations Management, 2007, 9(4): 368-382.

[12]Yao D Q, Yue X, Wang X, Liu JJ. The impact of information sharing on a returns policy with the addition of a direct channel[J]. International Journal of Production Economics, 2005, 97: 196-209.

[13]Aydin G, Hausman W. The role of slotting fees in the coordination of assortment decisions[J]. Production and Operations Management, 2009, 18(6): 635-652.

[14]Martinez-de-Albeniz V, Roels G. Competing for shelf space[J]. Production and Operations Management, 2011, 20(1): 32-46.

[15]Chen F R. Information sharing and supply chain coordination[A]. A.G. de Kok, Graves S C. Handbooks of Operations Research and Management Science[C]. Vol. 11. Amsterdam: Elsevier, 2003.

[16]Gavirneni S, Kapuscinski R, Tayur S. Value of information of capacitated supply chains[J]. Management Science, 1999, 45(1): 16-24.

[17]劉枚蓮,肖岳峰.基于供應鏈的延遲制造[J].管理評論,2003,15(11):12-17.

[18]Byrne PJ, Heavey C. The impact of information sharing and forecasting in capacitated industrial supply chains: a case study[J]. International Journal of Production Economics, 2006, 103(1): 420-437.

[19]吳江華,翟昕.基于學習效應的供應鏈信息共享研究[J].運籌與管理,2011,20(3):10-17.

[20]鄭繼明,王志娟.三級供應鏈中信息共享的價值研究[J].運籌與管理,2011,20(4):23-31.

[21]Rajan M V, Saouma R E. Optimal information asymmetry[J]. The Accounting Review, 2006, 81(3): 677-712.

[22]Cachon G P, Lariviere M A. Contracting to assure supply: how to share demand forecasts in a supply chain[J]. Management Science, 2001, 47(5): 629-646.

[23]Terwiesch C, Ren Z J, Ho T H, Cohen M A. An empirical analysis of forecast sharing in the semiconductor equipment supply chain[J]. Management Science, 2005, 51(2): 208-220.

[24]Lau A H L, Lau H S, Zhou Y. Considering asymmetrical manufacturing cost information in a two-echelon system that uses price-only contracts[J]. IIE Transactions, 2006, 38(3): 253-271.

[25]許淑君,馬士華.供應鏈企業間的信任機制研究[J].工業工程與管理,2000,6:5-8.