物流服務提供商關系協調的博弈分析

■ 程　靜　副教授（西安外事學院商學院　西安　710077）

物流服務提供商關系協調的博弈分析

■ 程靜副教授（西安外事學院商學院西安710077）

內容摘要：本文應用博弈分析理論對物流服務商之間的合作進行研究，分成合作配送和不合作配送兩種情況進行討論。研究發現，合作配送可以增加物流服務商的利潤。文章采用納什討價還價模型得到最優轉移價格，實現物流服務商之間利潤協調，并進行數值模擬對研究結果進行驗證。

關鍵詞：博弈納什討價還價模型物流服務提供商協調

目前，國內快遞行業處于低價無序競爭狀態，服務商依賴低價來確保競爭優勢。為了維持低價，很多物流服務提供商之間開始形成合作聯盟。因此，從理論角度對物流服務提供商的配送戰略包括服務價格、配送范圍、合作配送進行相關研究是非常有必要的。

模型構建

（一）模型描述

假設用兩個同心圓來描述整個需求區域，兩家物流服務提供商A和B的配送中心位于同心圓的圓心。另外，將整個地區看作圓心，而其他地區看作是圓圈，配送中心到內圓邊界，也就是內圓的半徑為1，而外圓的半徑為d，正如順豐速運的價格策略，在這兩個區域的服務價格是一樣的。消費者均勻地分布在兩個圓的邊界上，其中內圈的消費者數量為N1，外圈的消費者數量為N2。但是，消費者對不同的配送速度具有不同的偏好。根據有關消費者偏好的設定，假設消費者關于配送速度的偏好為θ，并且服從0到1的均勻分布。該偏好值越大，消費者越傾向于選擇水平高的服務。每一個消費者在選擇這兩個物流服務提供商的服務時，可以得到的效用分別為UA和UB，消費者會選擇能夠帶來較高效用的物流服務。根據效用模型，發現需求競爭的結果與配送速度有關，據此分成新提供較快配送速度與較慢配送速度兩種情況來討論。

（二）模型假設

本文在進行博弈分析時，做出如下假設：假設物流服務企業參與合作配送的只有快遞企業A和快遞企業B，企業的博弈策略只有合作和不合作；整個需求地區分為n個小區域，這些區域是相互獨立的，有無數個需求點，為了簡便計算，選取每個區域的一個核心點來代替整個區域來進行成本核算；本文只考慮物流服務提供商的配送成本，而忽略了折舊、庫存成本、管理成本、財務成本、其他工人的工資；每一個包裹的重量、形狀和費用是一樣的；每一個物流服務提供商擁有足夠的能力來滿足配送需求；合作配送不考慮配送時間。物流企業之間的博弈策略組合見表1。

（三）模型符號

為了更好的闡述博弈關系，本文中所用到的主要參數及符號如下：pi消費者向物流服務提供商i支付的配送費用；vi物流服務提供商的配送速度；qij需求區域j對物流服務提供商i的需求量，j=1，…，n；Qj需求區域j的總需求，j=1，…，n；Cij物流服務提供商i在需求區域j的單位配送成本，j=1，…，n；qj物流服務提供商1在需求區域j幫助物流服務提供商2配送的業務量；ct單位轉運包裹的轉運費用；∏n非合作情況下兩個物流服務提供商的總利潤；∏0合作情況下兩個物流服務提供商的總利潤；p向合作伙伴支付的單位包裹的轉運價格。

（四）模型博弈效應分析

1.不合作配送。首先分析在業務獲取階段，兩個物流服務提供商之間的競爭關系。網絡零售商向消費者出售同一種產品，由于網絡銷售的本質是零售商與消費者空間上的分離，因此，零售商需要依賴物流服務提供商提供配送服務來完成整個交易，而消費者在得到產品之前需要等待一定的時間。兩個物流服務提供商提供配送速度，并且對每一次配送服務收取費用，以此來獲取相應的競爭優勢。此時，假設物流服務提供商A的配貨速度較快，配送費用較高，物流服務提供商B的配送速度較慢，配送費用較低，即vA-vB＞0，pA＞pB。物流服務提供商的利潤函數如下：

物流服務提供商A需求區域j需求為：

物流服務提供商B需求區域j的需求為：

聯立（1）、（2）、（3），物流服務提供商A利潤函數為：

物流服務提供商B的利潤函數為：

求解公式（4）和公式（5）的一階偏導數和二階偏導數，得到物流服務提供商A的價格反應函數：

物流服務提供商B的最優的價格反應函數：

物流服務提供商B的最優價格反應函數：

由上述的最優價格以及相應的需求量，兩個物流服務提供商在不合作的情況下，所能獲得的總利潤可以表示為：

2.合作配送。合作博弈指物流服務提供商進行合作，將二者構成的物流服務供應鏈看做一個集成的系統，也就是聯合決定物流服務配送價格和配送數量使得系統利潤最大化。在以上博弈模型基礎上，為促成博弈雙方進一步合作，實行區域集中控制。在提升物流服務提供商整體績效的同時，也使他們各自利益增加，運用收益共享契約進行協調，從整體利益最大化角度確定配送距離和范圍。一個物流服務提供商可以利用該契約引導另一個服務提供商進行配送階段的合作，以此來獲得更高的利潤。如果兩者合作，那么兩者的總利潤是最大的，也就是說該契約能夠達到協調的目的。供應鏈各個成員企業都以供應鏈整體的利益最大為目標，整個供應鏈就像一家企業，從而消除了供應鏈內部之間的交易成本。以最大化總系統利潤為目標選擇最優合作分配策略。決策變量為市場需求和市場價格。

設定物流服務的單位配送成本：

公式（11）中，αi和β的取值范圍為0-1，在相同配送距離的前提下，較快的配送速度會帶來較高的配送成本。因此，根據vA＞vB，可以設定αA＞αB，物流服務提供商相互合作配送。假設服務提供商A幫助提供商B在需求區域j配送qj個包裹，整合的物流服務提供商需要決定qj來獲得最大利潤：

合作配送會帶來一定的轉運成本Ct。設定：采用基于單位貨物轉移價格的轉移支付機制來達到協調。單位貨物轉移價格為P，轉移價格通過納什討價還價策略決定，兩個物流服務提供商的議價能力分別為λA、λB，取值范圍在0-1之間（包含0和1），

則物流服務提供商B需要向物流服務提供商A支付的費用為：

利潤增加值的函數為：

對于兩個物流服務提供商而言，利潤值為：

（五）數值仿真

為了驗證所提出的模型的正確性，對服務商上述協調共享情況進行數值仿真，賦值情況為：市場的基礎需求量j為100.0，物流企業A配送成本cA為2.0，物流企業B配送成本cB為3.0，單位包裹中轉費用ct為1.5。

以0.01為步長變動，設定a=0.41，b=0.59；a=0.43，b=0.57；a=0.45，b=0.55；a=0.47，b=0.53；a=0.49，b=0.51；a=0.51，b=0.49；a=0.53，b=0.47；a=0.55，b=0.45，求得a、b取不同值下各個決策量及最優利潤，并使用Matlab作出函數圖，結果如圖1和圖2所示。

圖1和圖2反映了討價還價能力對物流服務企業各自利潤函數的影響。從中可以看出，在不合作配送條件下，物流服務提供商A與B的利潤并未隨討價還價系數的提升而發生變化，而是處于基本平穩不變的趨勢。但是在合作配送條件下，物流服務提供商A與B的利潤則隨著討價還價系數的提高而表現出不斷上升趨勢，并在達到一定系數后上升趨勢趨于平緩。這說明加強物流服務商之間的合作可以有效提升物流服務商雙方的利潤，合作配送是將來物流業發展的一個重要方向。

圖1　討價還價系數對物流服務提供商A利潤的影響

圖2　討價還價系數對物流服務提供商B利潤的影響

表1　不同物流服務企業之間的博弈組合策略

物流服務商關系協調策略

第一，轉變目標模式。目前，我國物流金融業務模式依舊停留在傳統模式上，物流金融風險較大，應將物流服務與金融服務相結合進行業務模式創新，研究金融業與物流業的協同發展，使物流行業降低成本，提高效益，擴展物流企業的業務范圍，推動行業轉型升級，提升其在市場中的競爭地位。

第二，強化物流運行模式，充分體現物流的本質。“整合資源、優化流程”，這是物流永恒的主題。只有在整合資源基礎上優化流程，才能夠提高效率，才能夠達到降低成本的目標。這是物流領域在應用互聯網時所必須要強化的。

第三，提升物流組織模式。互聯網對于物流發展最大的推動力之一就是加快物流組織模式盡快向供應鏈轉型升級。就是要企業和企業之間，或者一個產業鏈平臺上，基于“互聯網+”進行資源整合和優化，建立供應鏈成員企業間統一的戰略目標和企業文化，增強自身競爭力，建立可信任形象。“互聯網+”物流服務供應鏈以能力合作為核心實現了供應鏈成員之間的利潤合理分配，提高了整個物流服務供應鏈運營績效。

第四，創新物流發展模式。新時期的物流行業競爭必然離不開大數據，在大數據下實現多方物流服務提供商的合作共贏。因此，未來物流服務商之間應在數據分享及信息共享的基礎上大力支持合作伙伴的發展，創新物流發展模式，在成員企業間建立多種溝通渠道，為物流服務商之間的合作配送創作良好的外部條件。

參考文獻：

1.范如國.博弈論［M］.武漢大學出版社，2011

2.陸春華.基于多周期合作的物流服務供應鏈質量協調分析［J］.商業經濟研究，2016（1）

3.張文洲.促銷視角下在線零售商和物流提供商的供應鏈協調研究［J］.商業經濟研究，2015（9）

中圖分類號：◆F252.3

文獻標識碼：A