多邊信息不對稱下?lián)碛懈偁幹圃焐痰墓湜Q策

計國君,王東

(1.兩岸關(guān)系和平發(fā)展協(xié)同創(chuàng)新中心;2.廈門大學管理學院,福建廈門361005)

多邊信息不對稱下?lián)碛懈偁幹圃焐痰墓湜Q策

計國君1,2,王東2

(1.兩岸關(guān)系和平發(fā)展協(xié)同創(chuàng)新中心;2.廈門大學管理學院,福建廈門361005)

文章研究兩個競爭制造商和一個零售商共同面臨成本信息不對稱風險時的供應鏈決策問題。運用Stacke lb erg博弈理論,在制造商和零售商分別擁有私人成本信息時,探討供應鏈成員的三方博弈機制以及博弈結(jié)果對供應鏈系統(tǒng)績效的影響。研究結(jié)果表明,相比不謊報行為,無論是制造商還是零售商都會通過謊報策略獲取更多利潤,最終會實現(xiàn)三方都采取謊報行為的Nash均衡,但整個系統(tǒng)效率降低,而且當制造商競爭達到一定程度時,供應鏈成員會陷入囚徒困境。

多邊信息不對稱;競爭型制造商;謊報信息;囚徒困境

0 引言

供應鏈協(xié)調(diào)運作的關(guān)鍵在于供應鏈中的節(jié)點企業(yè)實現(xiàn)信息傳遞和共享[1]。隨著經(jīng)濟一體化以及信息技術(shù)的快速發(fā)展,謀求合作和信息共享已經(jīng)成為企業(yè)間的共識。但是由于供應鏈的成員均是獨立的經(jīng)濟個體,為了自身的利益以及能夠在市場競爭中處于優(yōu)勢,通常會對鏈中其他成員隱瞞一些重要的信息,如成本信息、需求信息等,導致在供應鏈管理中普遍存在信息不對稱的情況。這種情況由于競爭關(guān)系存在體現(xiàn)得尤為明顯,企業(yè)會極力隱瞞私人信息防止泄露,這使得供應鏈節(jié)點企業(yè)之間的信息愈發(fā)不透明。鏈中成員會更少的將信息透露給競爭對手,從而利用占有信息優(yōu)勢以增加議價能力,與此同時花費更多的時間和成本去識別市場信息的真實性,導致整個供應鏈的效率下降。因此,對存在多邊信息不對稱下競爭型企業(yè)的決策機制進行研究具有重要的現(xiàn)實意義。

本文考慮由兩個競爭型制造商和一個共同零售商組成的供應鏈系統(tǒng),研究當供應鏈成員均存在私人成本信息的情況下的三方博弈問題,分析謊報行為如何影響鏈中成員和整個系統(tǒng)利潤,并討論制造商競爭強度對決策結(jié)果以及系統(tǒng)績效的影響。

1 模型建立與求解

1.1 問題描述與符號說明

考慮由兩個競爭型制造商和一個共同零售商組成的二級供應鏈,制造商和零售商分別擁有私人生產(chǎn)成本信息和銷售成本信息情形的謊報策略。假設(shè)制造商為市場的Stacke lb erg領(lǐng)導者,且制造商之間存在Ber tr and競爭。令Si為供應鏈成員i(i=m，n，r)的決策,Si∈{y，N},其中Y=謊報,N=不謊報,則系統(tǒng)策略集為S={(Sm，Sn，Sr)|Si= y orN}。目的探討不同策略組合供應鏈成員的收益值,尋求三方博弈下的Nash均衡策略并探討制造商競爭強度對鏈中成員以及系統(tǒng)均衡解的影響。

符號說明:

c為該類產(chǎn)品的真實生產(chǎn)成本;

Cr為該類產(chǎn)品的真實銷售成本;

θi為供應鏈成員i的謊報因子(i=m，n，r);

wj、pj分別為產(chǎn)品j的批發(fā)價和零售價(j=1，2)。

根據(jù)顏榮芳(2013)和張克勇(2008)的研究結(jié)果,假設(shè)產(chǎn)品的市場需求只與該產(chǎn)品以及競爭產(chǎn)品的零售價有關(guān),令a為該類產(chǎn)品的市場基本需求,β為制造商競爭系數(shù)(0＜β＜1),則產(chǎn)品j的市場需求Dj=a-pj+βp3-j, (j=1，2),制造商m公開的市場利潤為:

制造商n公開的市場利潤為:

零售商r公開的市場利潤滿足:

制造商m真實的市場利潤為:

制造商n真實的市場利潤為:

零售商r真實的市場利潤為:

這樣,整個供應鏈系統(tǒng)總利潤滿足:

1.2 模型建立與分析

首先考察(謊報,謊報,謊報)模型。在該模型中,兩個競爭制造商和零售商均采取謊報的策略,分別考慮制造商和零售商之間的Stacke lb erg模型以及制造商之間的Ber tr and模型,博弈過程如下:零售商r和制造商m、n確定最優(yōu)謊報值;制造商m和制造商n分別確定產(chǎn)品1和產(chǎn)品2的批發(fā)價;零售商r確定產(chǎn)品1和產(chǎn)品2的零售價。采用逆序算法求解,先考慮零售商r的定價決策。

討論πr關(guān)于零售價的凹凸性,此時關(guān)于πr的二階海賽矩陣H(πr)滿足海賽矩陣一階順序主子式||-2=-2＜0,二階順序主子式海賽矩陣為負定,即πr關(guān)于零售價p1，p2是聯(lián)合凹的。則存在唯一最優(yōu)解組合在該臨界點處取得局部最大值,即全局最大值。

對πr關(guān)于p1，p2求偏導,并令一階偏導數(shù)為零,有:

分別代入到式(1)和式(2)中,有:

將式(11)和式(12)式代入到式(4)、式(5)以及式(6)中,得到鏈中成員的真實利潤函數(shù)滿足:

則供應鏈成員最大利潤值分別為:

類似(謊報,謊報,謊報)模型的計算過程,根據(jù)其他七種模型中不同成員的謊報因子是否為零分別代入式(13)、式(14)以及式(15)中,得到鏈中成員謊報因子最優(yōu)值以及利潤值。結(jié)果如表1和表2所示。

表1 八種謊報策略下制造商和零售商的謊報因子最優(yōu)值

表2 八種謊報策略下制造商和零售商的利潤函數(shù)最優(yōu)值

2 理論結(jié)論

對表1和表2中的成員利潤和謊報因子數(shù)值進行分析和比較,可以得出如下結(jié)論:

即無論鏈中其他成員的策略如何,對成員i總有謊報收益值大于不謊報收益值,也就是說謊報總是有利可圖。

以制造商m為例,在鏈中其他成員策略不變的情況下,當制造商m采取不謊報策略時,零售商謊報額度增大,制造商n謊報額度減少,導致制造商m的批發(fā)價w1減小,市場份額增加,但利潤是減少的。制造商m的部分利潤被零售商r和制造商n共同侵占,即零售商r和制造商n獲得了更多的收益。

結(jié)論2:供應鏈成員最終決策策略組合為(Y,Y,Y)。

考慮制造商m和制造商n以及零售商r的三方博弈矩陣,如表3所示。

表3 三方博弈矩陣

結(jié)論3:系統(tǒng)最優(yōu)決策=(N,N,N)。

結(jié)論4:當競爭系數(shù)β滿足條件β1＜β＜β2時,供應鏈成員陷入囚徒困境時

由于在(Y,Y,Y)和(N,N,N)策略下,制造商m和制造商n的利潤相同,因此只考慮制造商m的情形。計算可知當0＜β＜β時,πr＞πr,πm＜πm;β＜

1(y，y，y)(N，N，N)(y，y，y)(N，N，N)1時,(N,N,N)策略為Pareto最優(yōu),但是此時個體策略為(Y,Y, Y),鏈中成員陷入囚徒困境。這是由于不同謊報策略下制造商和零售商收益增長的不一致引起。當競爭強度較小時,制造商傾向于采取不謊報策略,零售商傾向于采取謊報策略;而當競爭強度較大時,結(jié)論正相反。事實上由于本文理性人的假設(shè),鏈中節(jié)點成員的決策出發(fā)點是基于個人利益最大化,使得個體策略與群體策略相矛盾。該結(jié)論也佐證了在非零和博弈中Nash均衡與Pareto最優(yōu)相沖突的結(jié)論。

該結(jié)論表明產(chǎn)品替代系數(shù)越大,成員利潤和系統(tǒng)總利潤越多,即供應鏈的利潤將隨著產(chǎn)品可替代系數(shù)即競爭強度的增加而增加。這是因為制造商之間的競爭會提高產(chǎn)品需求,促進市場購買力導致供應鏈成員利潤的提高,同時系統(tǒng)總利潤也增加,鑒于此選擇競爭無論對鏈中成員還是整個供應鏈系統(tǒng)都是有益的。

3 數(shù)值分析

下面利用數(shù)值案例來進一步驗證上述結(jié)論。設(shè)a=50，Cr=3，c=2，β=0.8。計算鏈中各成員在不同策略下的利潤值,結(jié)果如表4所示:

表4 八種策略下成員和系統(tǒng)利潤值

從表4可知,對成員i而言謊報信息的收益值恒大于不謊報信息的收益值,謊報信息得到的額外收益來源其他兩個成員的收益,造成其他兩個成員收益值減少,系統(tǒng)的總利潤也減少。

下面考慮制造商的競爭強度β對鏈中成員和系統(tǒng)總績效的影響。設(shè)a=7，Cr=2，c=1,利用MATLAB軟件分析結(jié)果如圖1和圖2所示(由于制造商m與制造商n的收益呈對稱關(guān)系,因此只考慮制造商m的收益情況)。

從圖1和圖2可知,競爭強度β與制造商和零售商的收益呈正相關(guān)關(guān)系,即競爭強度越大,鏈中成員的收益越大。當強度系數(shù)β超過0.7時,制造商和零售商的收益急劇增長。

考慮競爭系數(shù)β對(Y,Y,Y)和(N,N,N)兩種策略組合下的鏈中成員收益的變化,結(jié)果如圖3所示:

通過計算可以得知β1=0.5823,β2=0.82115,因此當β∈(0.5823，0.8215)時,鏈中成員的個人決策為(Y,Y,Y),系統(tǒng)Pareto最優(yōu)決策為(N,N,N),供應鏈成員陷入囚徒困境。考慮橫坐標軸為競爭系數(shù),縱坐標軸為(Y,Y,Y)策略下成員收益值與(N,N,N)策略下成員收益值的差值,則得到制造商的差值與零售商差值共同為負所圍成的區(qū)域即為囚徒困境區(qū)域,如圖4黑色陰影部分所示:

圖1 競爭系數(shù)β與制造商m收益的關(guān)系

圖2 競爭系數(shù)β與零售商r收益的關(guān)系

圖3 競爭系數(shù)β與成員利潤差額

圖4 競爭系數(shù)β與囚徒困境區(qū)域

通過表4和圖1至圖4中的數(shù)據(jù),可知:(1)三方博弈下的(謊報,謊報,謊報)策略是唯一Nash均衡策略,但并不是最優(yōu)策略。雖然鏈中各成員都可以通過謊報信息來獲取超額利潤,卻是建立在其他成員的利潤減少的基礎(chǔ)之上,并且減少的利潤大于增加的利潤,市場的利潤呈現(xiàn)負增長。雖然短期內(nèi)可以利用信息上的不對稱獲取利潤,但是系統(tǒng)卻難以長期穩(wěn)定發(fā)展。只有通過成員間的信息溝通和共享,協(xié)調(diào)各方利益,方能實現(xiàn)系統(tǒng)的良性發(fā)展。(2)競爭對供應鏈的所有成員是有益的。對制造商來說,競爭可以增加市場需求,促進消費者購買力;對零售商來說,由于制造商之間的競爭一方面擴大市場需求,另一方面制造商為了爭奪市場,使得零售商有了更大的議價能力,市場利潤也會急劇增長。(3)針對不同的競爭強度供應鏈成員應該采取不同策略。當競爭強度β≤β1時,零售商更傾向于謊報信息;β≥β2時,制造商更傾向于謊報信息。在這兩種情況下,難以實現(xiàn)各鏈中成員之間的策略協(xié)調(diào),成員只有共同采取謊報信息的唯一策略。而當β1＜β＜β2時,不謊報策略才是所有成員的嚴格優(yōu)勢解,但是由于鏈中成員難以信息共享,使得任何一方都不愿意放棄謊報策略從而面對利潤下降的風險,最終導致利潤的減少和系統(tǒng)效率的下降。

4 結(jié)論

本文從多邊成本信息不對稱角度出發(fā),研究由兩個競爭型制造商和一個共同零售商構(gòu)成的二級供應鏈中,當存在信息謊報時供應鏈成員的決策機制。對比分析八種策略組合下各成員和系統(tǒng)收益值發(fā)現(xiàn):無論其他成員是否謊報信息,對于決策者來說總會采取謊報策略,三方博弈最終會實現(xiàn)(謊報,謊報,謊報)的唯一Nash均衡。雖然采取謊報行為會提高決策者的利潤,但是卻損害其他成員的利益,導致整個供應鏈效率降低,收益減少,不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定和發(fā)展。另外制造商之間的競爭會提高產(chǎn)品需求,促進市場購買力,競爭強度越大,成員和系統(tǒng)收益越大。但是當競爭系數(shù)大于0.5823且小于0.8215時,此時的三方博弈模型存在Pareto最優(yōu)解(不謊報,不謊報,不謊報),這與Nash均衡相矛盾,產(chǎn)生囚徒困境。

本文基于供應鏈成員的三方博弈模型得到各成員均謊報策略的Nash均衡,考察的是單周期的成員策略,因此該策略只是短期內(nèi)的可行解,并不是系統(tǒng)最優(yōu)解,從長遠來看謊報行為會損害制造商、零售商和消費者的利益。制造商基于信息不對稱的惡性競爭雖然短期內(nèi)可以占有市場,但是通過謊報信息的競價策略難以持續(xù),對應的零售商邊際收益也會減少。而信息不對稱將會導致消費者搜尋成本增加,產(chǎn)品效用減少,購買力下降,這對市場是不利的。因此,只有實現(xiàn)信息溝通和共享,協(xié)調(diào)各方利益,才能實現(xiàn)市場的良性競爭。具體可通過以下幾種措施:(1)企業(yè)應從長遠出發(fā),意識到短期內(nèi)的投機行為的壞處,加強企業(yè)之間合作,建立健全信息共享機制,實現(xiàn)供應鏈上下游的信息溝通,杜絕謊報瞞報行為的存在;(2)鼓勵消費者行使監(jiān)督市場權(quán)利,如消費者揭發(fā)激勵機制,及時監(jiān)督企業(yè)行為,發(fā)現(xiàn)企業(yè)存在不良行為及時舉報;(3)政府完善法律法規(guī),規(guī)范市場運營,通過搭建信息平臺構(gòu)建信息共享環(huán)境,提高信息的準確性與及時性,引導企業(yè)的社會責任意識。即通過企業(yè)自律、顧客監(jiān)督、政府三位一體的信息對稱機制來維護市場的長期穩(wěn)定。

本文對于制造商之間競爭的假設(shè)是Ber tr and競爭,事實上由于市場上成員力量的不同,制造商之間的競爭模式也不盡相同。因此,考慮不同的競爭模式對成員策略的影響是值得進一步研究的問題。此外本文模型還可以擴展為由競爭型制造商和競爭型零售商構(gòu)成的雙鏈混合競爭模型。

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(責任編輯/易永生)

F252

A

1002-6487(2016)20-0047-05

國家自然科學基金資助項目(71201138;71371158;71371159);國家社會科學重點基金項目(14AGL015);教育部人文社會科學研究基金項目(12y JC630264)

計國君(1964—),男,安徽肥東人,教授,博士生導師,研究方向:供應鏈管理、信息管理。王東(1991—),男,安徽安慶人,碩士研究生,研究方向:供應鏈管理。