非線性時(shí)變需求下鮮活農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈應(yīng)對(duì)成本擾動(dòng)研究

曹武軍++陳志斐

摘要：在非線性時(shí)變需求各級(jí)成員努力增加收益的情況下，對(duì)比分析一個(gè)由生產(chǎn)商—分銷商—零售商構(gòu)成的鮮活農(nóng)產(chǎn)品三級(jí)供應(yīng)鏈在成本擾動(dòng)前后的最優(yōu)生產(chǎn)決策和協(xié)調(diào)問題。運(yùn)用Kuhn-Tucker條件和Stackelberg動(dòng)態(tài)博弈求解供應(yīng)鏈最優(yōu)生產(chǎn)決策和協(xié)調(diào)時(shí)應(yīng)該滿足的條件，運(yùn)用兩部收費(fèi)協(xié)議協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈系統(tǒng)。結(jié)果表明：供應(yīng)鏈成員達(dá)成一致協(xié)議，在其他條件不變時(shí)，產(chǎn)品的基準(zhǔn)售價(jià)、單位努力成本、批發(fā)價(jià)、各級(jí)成員的利潤均隨著產(chǎn)品成本的上升而上升，隨著k的上升而下降，隨著β的上升而上升；成本擾動(dòng)后，產(chǎn)品的基準(zhǔn)售價(jià)、單位努力成本、批發(fā)價(jià)、各級(jí)成員的利潤均以計(jì)劃期對(duì)應(yīng)參數(shù)的確定倍數(shù)同方向變動(dòng)。

關(guān)鍵詞：非線性時(shí)變需求；努力成本；鮮活農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈；成本擾動(dòng)；兩部收費(fèi)協(xié)議

中圖分類號(hào)： F304.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2016）12-0571-06

收稿日期：2015-10-15

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金（編號(hào)：2012BAD34B06）；河南省高校創(chuàng)新人才支持計(jì)劃（編號(hào)：2011HASTIT002）；河南省教育廳自然科學(xué)研究計(jì)劃（編號(hào)：12A630037）。

作者簡介：曹武軍（1971—），男，河南鄭州人，博士，副教授，主要從事農(nóng)產(chǎn)品動(dòng)態(tài)定價(jià)問題及供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)研究。E-mail：13944485@qq.com。

通信作者：陳志斐，碩士研究生，主要從事農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)研究。E-mail：1161679542@qq.com。

在我國鮮活農(nóng)產(chǎn)品被分為5個(gè)部分：新鮮蔬菜、新鮮水果、鮮活水產(chǎn)品、活的禽獸、新的肉蛋奶，這些產(chǎn)品是一類特殊的易變質(zhì)產(chǎn)品，隨著儲(chǔ)存時(shí)間的增長，新鮮度下降，使用價(jià)值下降，需求下降。在市場穩(wěn)定的狀況下，要想獲得更多的利潤，生產(chǎn)商和分銷商必須付出更多的努力成本來保證產(chǎn)品質(zhì)量，零售商必須加大努力成本來促進(jìn)產(chǎn)品銷售。但是，當(dāng)外部環(huán)境發(fā)生變化，原來制定的計(jì)劃不能平穩(wěn)執(zhí)行，生產(chǎn)銷售出現(xiàn)偏差，供應(yīng)鏈各級(jí)成員的利益受到傷害，合作關(guān)系將被瓦解，在此用“擾動(dòng)”一詞來描述原來計(jì)劃偏離的狀態(tài)。在實(shí)踐中，新技術(shù)的引入、人力成本的變化、環(huán)境的突變等原因都會(huì)造成產(chǎn)品成本擾動(dòng)，從而導(dǎo)致原始供應(yīng)鏈不再協(xié)調(diào)，如2013年9月10日全球品牌畜牧網(wǎng)發(fā)布我國推行了自然養(yǎng)豬技術(shù)，使得每頭生豬的收入大約增加40元，減少開支110元，生產(chǎn)商的收益十分明顯；2008年南方冰雪災(zāi)害，直接導(dǎo)致當(dāng)?shù)?38.4萬hm2農(nóng)作物絕收，對(duì)其他地區(qū)鮮活農(nóng)產(chǎn)品的需求急劇上升，由于道路阻塞導(dǎo)致運(yùn)輸不及時(shí)，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失940億元。

鮮活農(nóng)產(chǎn)品成本擾動(dòng)不僅影響企業(yè)利潤，更影響企業(yè)的未來發(fā)展。那么如何根據(jù)鮮活農(nóng)產(chǎn)品自身特點(diǎn)，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)市場需求，有效協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈系統(tǒng)，在成本發(fā)生擾動(dòng)后，找出受影響的因素，重新設(shè)計(jì)供應(yīng)鏈系統(tǒng)，使得供應(yīng)鏈各級(jí)成員有效協(xié)調(diào)，提高系統(tǒng)的抗風(fēng)險(xiǎn)性，減少成本擾動(dòng)對(duì)供應(yīng)鏈的不利影響，這不僅有重要的理論價(jià)值，更有實(shí)踐意義。首先，國內(nèi)對(duì)線性（或者非線性）需求下鮮活農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)管理的研究主要有徐廣業(yè)等用博弈模型分析了非線性市場需求下合作社和超市的定價(jià)協(xié)調(diào)管理決策[1]；林略等研究了鮮活農(nóng)產(chǎn)品在時(shí)間約束下利用收益共享契約在一定范圍內(nèi)協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈的決策[2-4]；林略等研究了線性時(shí)變需求的供應(yīng)鏈在有庫存和剩余的情況下利用時(shí)間折扣契約協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈過程[5]。其次，國內(nèi)外對(duì)成本擾動(dòng)下的供應(yīng)鏈研究也頗多，姚珣等研究了需求函數(shù)是非線性條件下單個(gè)供應(yīng)商和零售商組成的供應(yīng)鏈在面臨市場規(guī)模和生產(chǎn)成本同時(shí)擾動(dòng)時(shí)，供應(yīng)商主導(dǎo)的Stackelberg博弈下供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)應(yīng)對(duì)機(jī)制[6]；徐浩等運(yùn)用兩部定價(jià)協(xié)議協(xié)調(diào)成本和需求同時(shí)擾動(dòng)下的雙渠道供應(yīng)鏈[7]；韓小花等研究了在制造成本擾動(dòng)下，單個(gè)制造商和零售商組成的閉環(huán)供應(yīng)鏈的最優(yōu)生產(chǎn)決策與協(xié)調(diào)機(jī)制問題，結(jié)果表明兩部收費(fèi)制契約能協(xié)調(diào)擾動(dòng)前后的閉環(huán)供應(yīng)鏈[8]；周建中等研究了單個(gè)生產(chǎn)商和銷售商組成的二級(jí)供應(yīng)鏈，在信息非對(duì)稱市場需求函數(shù)為線性和非線性的情況下，市場需求和成本同時(shí)擾動(dòng)下的供應(yīng)鏈最優(yōu)決策[9]；吳忠和等探討了單個(gè)制造商和單個(gè)零售商組成的供應(yīng)鏈中，需求和零售商的購買成本同時(shí)擾動(dòng)下調(diào)節(jié)數(shù)量折扣契約的參數(shù)使得供應(yīng)鏈再次達(dá)到協(xié)調(diào)的問題[10]；但是對(duì)鮮活農(nóng)產(chǎn)品三級(jí)供應(yīng)鏈應(yīng)對(duì)成本擾動(dòng)的研究較少，廖春萍研究了需求和成本同時(shí)擾動(dòng)下鮮活農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈通過改進(jìn)收益共享契約達(dá)成，同時(shí)當(dāng)需求和成本不同時(shí)擾動(dòng)時(shí)，根據(jù)其擾動(dòng)幅度設(shè)置不同的協(xié)調(diào)策略[11]。

本研究探討在非線性市場需求下，零售商主導(dǎo)的鮮活農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈最優(yōu)生產(chǎn)銷售決策，運(yùn)用兩部收費(fèi)協(xié)議協(xié)調(diào)成本擾動(dòng)前后的供應(yīng)鏈系統(tǒng)。重點(diǎn)探討3個(gè)問題：（1）兩部收費(fèi)協(xié)議如何在成本擾動(dòng)前后有效協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈系統(tǒng)；（2）供應(yīng)鏈系統(tǒng)的各個(gè)參數(shù)變量均受哪些因素的影響，是怎樣影響的；（3）成本擾動(dòng)后各個(gè)變量與計(jì)劃期相比，是怎樣變動(dòng)的。

1問題描述與相關(guān)假設(shè)

本研究探討由單個(gè)生產(chǎn)商M—分銷商D—零售商R構(gòu)成的鮮活農(nóng)產(chǎn)品三級(jí)供應(yīng)鏈，考慮一個(gè)單周期模型，零售商在銷售季一次性訂購整個(gè)周期的需求量。鮮活農(nóng)產(chǎn)品三級(jí)供應(yīng)鏈由零售商主導(dǎo)；生產(chǎn)商和分銷商在農(nóng)產(chǎn)品交易過程中努力保證質(zhì)量，假定在生產(chǎn)和分銷過程中無損耗，只有市場銷售過程中有產(chǎn)品損耗，季末無剩余，無缺貨；所有的信息（成本、市場需求等）都是共享的，供應(yīng)鏈成員均是風(fēng)險(xiǎn)中性，追求利潤最大化；產(chǎn)品在銷售的過程中其新鮮度必然會(huì)隨著時(shí)間t的增長單調(diào)連續(xù)加速遞減，引用新鮮度函數(shù)θ（t）=1-[SX（]t2T2[SX）]，其中T是鮮活農(nóng)產(chǎn)品的整個(gè)有效生命周期，θ（t）∈[0，1][5]，其他相關(guān)符號(hào)如表1所示。

假設(shè)1：由生鮮農(nóng)產(chǎn)品的特殊性及具體市場調(diào)研情況可知，零售商的單位產(chǎn)品售價(jià)與新鮮度成正比例變化，且零售商在銷售開始之前總會(huì)預(yù)設(shè)最大零售價(jià)格，在此假定產(chǎn)品新鮮度為1時(shí)，零售商設(shè)置的最大的零售價(jià)格為零售商的基準(zhǔn)售價(jià)p0；則令t時(shí)刻零售商的單位產(chǎn)品售價(jià)為p=p0θ（t）=p0（1-[SX（]t2T2[SX）]）。假設(shè)2：在實(shí)際生產(chǎn)銷售中，生產(chǎn)商和分銷商的批發(fā)價(jià)格與零售商的基準(zhǔn)售價(jià)成正比例變化，依據(jù)文獻(xiàn)[12]假定生產(chǎn)商給分銷商的批發(fā)價(jià)格為wB=kB p0+B；分銷商給零售商的批發(fā)價(jià)格為wA=kAp0+A；由于cd+wB