平臺介入的多物流服務提供商合作模式研究

石巋然，浦 玨，孫玉玲

(1.南京審計大學金融學院, 江蘇 南京 211815;2. 南京工業大學經濟與管理學院, 江蘇 南京 211800)

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平臺介入的多物流服務提供商合作模式研究

石巋然1，浦 玨2，孫玉玲2

(1.南京審計大學金融學院, 江蘇 南京 211815;2. 南京工業大學經濟與管理學院, 江蘇 南京 211800)

電子商務的發展凸顯了平臺服務和物流服務的重要性。針對供應鏈服務平臺介入的兩個功能型物流服務提供商和單個物流服務集成商構成的物流服務供應鏈，研究了四種合作模式：集中決策、分散決策、物流服務提供商與集成商合作和兩物流服務提供商合作。在價格和物流服務水平共同影響市場需求的前提下，通過構建博弈模型，得到了最優服務水平、服務訂購價格、服務銷售價格以及整條供應鏈的總利潤；進一步應用數值算例考察了單位信息費和服務水平敏感因子對服務價格、市場需求和利潤的影響。研究發現：三種合作模型的供應鏈總利潤總大于分散決策下的總利潤，集中決策的銷售價格甚至比不合作時的批發價格更低，市場總需求大幅提高并保持最優服務水平不變。研究還表明，供應鏈服務平臺在制定單位信息費時應當慎重斟酌，收取過高費用對于整個市場及參與者極為不利，合理的單位信息費有利于整個市場的健康、長期、穩步地發展。研究結果有助于物流服務供應鏈企業更好地制定管理決策。

物流服務供應鏈；供應鏈服務平臺；合作模式；服務水平

1 引言

馬云開創的菜鳥物流將電商物流涉及到的倉儲、配送、生態系統整合在一起，形成供應鏈服務平臺。平臺經濟是未來物流行業的發展趨勢，它是網絡與通訊技術和供應鏈運作完美結合的一種應用形態，使物流企業與客戶之間的供需信息對稱得以實現[1-2]。表面上看，物流信息平臺是實體間的整合，但本質上卻是商業模式的創新探索，更是戰略決策的協同[3]。馮華和王亞琦[4]認為平臺的基礎資源是一個共享的資源池，通過搭建平臺或以合作形式完善平臺的準時物流交付功能，以保證參與者能夠獲得穩定、低成本以及優質的物流服務。

由于瞬息萬變的外部環境要求物流服務供應鏈在快速響應的同時還需降低成本并增進服務，因此企業有必要通過與供應鏈上其他成員合作形成聯盟來增強自身競爭力。肖劍等[5]考察了雙渠道二級供應鏈的服務合作定價問題，比較了Stackelberg和Bertrand兩種競爭情形。公彥德和李幫義[6]分析了不同主導模式對供應鏈效率、合作穩定性和零售商外包策略的影響。王勇和張小娟[7]研究了當第三方物流服務提供商競爭時，集中決策和獨立決策兩種情況下客戶企業與第三方物流服務提供商的最優決策，并給出了契約協調的必要條件。

現實中合作模式多種多樣，Chen Xiangfeng和Cai[8]分析了由供應商、零售商、銀行和第三方物流公司組成的供應鏈的三種信用交易博弈模式。賈俊秀等[9]考察了物流服務需求方和服務提供方的定價和服務水平決策問題，研究了非合作、準合作和完全合作模式下供應鏈企業決策間的關系。丁斌和羅秋慧[10]基于電子商務環境下的物流服務特點，探討了在線零售商和物流提供商在非合作和合作情形下的均衡解，結果顯示合作博弈下供應鏈的整體收益最大。曹巍和劉南[11]在價格和物流服務水平共同影響市場需求的前提下，比較了集中決策、分散決策和半集中決策三種情形，并引入契約機制達成了系統的Pareto改進。

在物流服務供應鏈中，由于服務產品、形式種類繁多，存在多個物流服務提供商，他們提供各種物流服務，或專一或綜合，投入的物流成本不同，服務水平也參差不齊[12-15]。那么，多物流服務提供商的供應鏈成員間會產生哪些合作模式？供應鏈結構的改變是否影響物流服務水平？增加物流服務提供商會是否使最優服務水平提高？本文將考慮有供應鏈服務平臺介入的單個物流服務集成商和兩個物流服務提供商構成的二級物流服務供應鏈，研究鏈上成員間的合作模式對合作參與方利潤的影響，比較不同合作模式的最優解并得出結論，通過數值算例進一步闡明結論并給出管理暗示。

圖1 兩個FLSP和一個LSI的四種合作模型

2 模型假設

考慮供應鏈服務平臺介入的供應鏈，兩個物流服務提供商(FLSP)同時提供各類物流服務，設定不同的服務水平和服務訂購價格，通過供應鏈服務平臺獲取物流需求信息并為此繳納信息費。物流服務集成商(LSI)加盟供應鏈服務平臺，繳納加盟費，整合物流服務的需求信息并為此設定物流服務的零售價。服務水平與價格都在供應鏈服務平臺公開，因此市場需求受這兩者同時影響。本文研究兩個物流服務提供商和一個物流服務集成商的四種合作模式：集中決策系統(模型C)，分散決策系統(模型D)，L-F合作系統(模型LF)和F-F合作系統(模型FF)，如圖1所示。其中，模型LF指由LSI和某一FLSP1合作確定統一的服務銷售價格并確定物流服務水平，另一FLSP2單獨制定自己的物流服務水平；模型FF指由FLSP1和FLSP2合作確定統一的服務批發價格和物流服務水平。

假設1 需求函數為d(p,s)=a-p+θs1+θs2，常數a>0表示市場規模，p是LSI的物流服務銷售價格，si(i=1,2)為FLSPi的物流服務水平，si可量化為在目標訂單周期范圍內完成的訂單百分比，0

假設3FLSPi通過供應鏈服務平臺獲取物流需求信息提供物流服務并獲利，物流服務批發價格為wi；FLSPi需要繳納單位信息費I，00。

假設4 在所有的模型中，LSI是整個物流服務供應鏈的Stackelberg領導者，市場中信息是完全的，參與者均了解各方的特點和市場需求，且參與者都是風險中性的。

由上述假設，FLSPi和LSI的利潤函數分別為∏Fi=(w-Ci-I)d和∏L=(p-wi)d-A。

3 基于物流服務平臺的多物流服務提供商

合作模型

作為基準，本節首先討論集中決策系統(模型C)和分散決策系統(模型D)，在此基礎上進一步分析模型LF和模型FF，并從服務訂購價格、銷售價格、市場需求和供應鏈總利潤等方面對幾種模型進行比較。

3.1 集中決策模型(模型C)

集中決策系統中所有供應鏈成員作為一個決策者，從供應鏈整體利益最優出發進行決策，共同制定統一的物流服務水平s，物流服務銷售價格p。此時系統的目標利潤函數為：

聯立一階條件可得使供應鏈總利潤最大化的最優定價、最優服務水平為：

(1)

(2)

(3)

3.2 分散決策模型(模型D)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

3.3 L-F合作模型(模型LF)

在模型LF中，FLSP1和LSI作為一個集中決策者共同制定服務銷售價格p和服務水平s1；FLSP2單獨決定其物流服務水平s2。故集中決策者和FLSP2的目標利潤函數分別為：

(10)

(11)

類似地，可得集中決策者和FLSP2的最優服務水平、集中決策者的最優銷售價格分別為：

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

式(13)-(16)及d*LF的表達式中，Γ=64ηθ2(w2-I)+[(2a-w2-I)η+2θ2]2。

3.4 F-F合作模型(模型FF)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

4 合作模型的比較

將以上四個模型的分析結果歸納起來，如表1所示。下面對這些均衡解進行綜合比較。

表1 四種合作模型的比較

綜合式(13)和式(10)可得上述結果。在LF合作模型中，當FLSP2的物流服務批發價格在較小范圍時，其提高自身物流服務水平能讓FLSP1和LSI的合作獲利更多。

綜合考慮式(13)和式(11)可得命題2 。在LF合作模型中，當物流服務成本敏感因子與FLSP2的物流服務批發價格均滿足以上條件時，無論服務成本敏感因子多大，只要其服務批發價在一定范圍內，制定較高的最優物流服務水平能讓FLSP1和LSI的合作獲利更多。同時，FLSP2自身也能獲得較高的利潤。因此，FLSP2有動機提高其物流服務水平。

綜合考慮式(13)與式(12)可到上述結論。命題3說明，在LF合作模型中，當物流服務成本敏感因子與FLSP2的物流服務批發價格均滿足以上條件時，不論服務成本敏感因子多大，只要其服務批發價在一定范圍內，FLSP1會制定高于FLSP2的最優物流服務水平。同時，與LSI合作的FLSP也能夠獲得更高的利潤。因此，FLSP有充分的動機與LSI尋求合作，提供更高的服務水平。同樣地，LSI與FLSP合作也能獲得更高的合作利潤。

由式(3)、式(9)、式(22)比較及表1可得命題4。結論表明：在不同合作渠道中，集中決策模型的總利潤最大，其次是兩個服務提供商合作的情況，分散決策的總利潤最小；參與者合作后總能獲得高于不合作時的利潤，同時FLSP的最優物流服務水平并沒有下降。

FLSP1與FLSP2合作后的利潤總大于分散決策時各自利潤之和。換句話說，即使FLSP1和FLSP2提供相同性質、類型的物流服務，只要他們共同決定物流服務水平，總能獲得較高的合作利潤。雖然FLSP相互合作不能提供比分散決策時更高的物流服務水平，但在不增加物流成本的情況下提高了利潤，因此，兩家FLSP會主動進行合作。

當FLSP1與FLSP2合作時，LSI的利潤也大于參與者不合作時其的利潤。因此，LSI更希望鏈上的兩家FLSP合作。當LSI，FLSP1，FLSP2三者合作時，合作利潤也大于不合作時各自利潤之和，LSI總是受益者。同樣地，該結論對FLSP也適用。

命題5 在不同合作渠道和分散決策模型中，w*D>w*FF=p*C

由表1可得命題5。通過合作，集中決策能降低服務的銷售價格，帶來的市場總需求是不合作時的三倍，同時保持最優服務水平不變，充分體現了合作決策給供應鏈帶來的優勢。

在物流服務水平相同的情況下，集中決策模型的供應鏈具有最低的物流服務銷售價格和最大的市場需求，其銷售價格低于分散決策時服務的批發價格。不論是三者合作還是FLSP兩者合作，合作均能降低服務銷售價格。這樣的低價能夠吸引更多客戶選擇其物流服務，因此有這種合作渠道時的市場需求均大于沒有合作渠道時的市場需求。

命題6 (1)p*，w*均隨I的增加而增加，d*與總利潤Π*均隨I的增加而減少。

(2)p*，w*，d*和總利潤Π*均隨θ的增加而增加。

(3)p*，w*，d*和總利潤Π*均隨η的增加而減少。

當獲取每單位信息收取的費用越大時，物流服務的銷售價格、批發價格也會隨之增長。這是因為物流服務提供商為獲取需求信息不得不繳納信息費，而信息費也是其通過提供服務賺取利潤而投入的成本之一。增長的服務銷售價格使得市場需求和供應鏈總利潤縮水。

顧客對物流服務水平越敏感，即對服務要求越高時，物流服務提供商會提高服務水平，服務的銷售價格隨之提高。那么對物流服務要求較高的顧客就會繼續選擇能夠提供高水平服務的服務提供商，市場需求擴大，這種良性循環使得供應鏈的總利潤增加。

物流服務提供商對物流成本越敏感，對成本加以嚴格控制，不愿投入資金提高服務水平，導致物流服務水平相對降低，服務的銷售價格和批發價格隨之降低。然而，低的服務水平使得顧客不愿選擇其提供的物流服務，市場需求減小，最終導致供應鏈的總利潤減少。

事實上，由表1可知，除了模型LF中FLSP2外，無論是何種合作模式，最優物流服務水平均保持不變。

5 數值算例

5.1 物流服務批發價格w2和物流服務成本敏感因子η的影響

算例1參數的取值分別如下：a=1000，η=100，θ=50，FLSP1提供的物流服務水平為100%。當物流服務批發價格w2從200變化至900時，可以得到下表2。

表2 模型LF中物流服務批發價格w2對最優解的影響

表3 模型LF中物流服務成本敏感因子η對最優解的影響

算例2 參數的取值分別為：a=1000，w2=500，θ=50，當η從100變化至1000，即當FLSP1提供的物流服務水平從100%降低至10%時，可以得到表3。

5.2 單位信息費I的影響

算例3 參數取值為：a=1000，η=100，θ=50，當I從0變化至1000時，可得下圖：

圖2 單位信息費對服務銷售價格的影響

圖3 單位信息費對市場需求的影響

圖2和圖3分別反映了單位信息費對服務銷售價格和市場總需求的影響。可以看出銷售價格隨信息費的增加而增加，市場需求隨信息費的增加而減少。

不論單位信息費如何變化，分散決策系統的服務銷售價格總是最高而市場總需求最小，且隨信息費增加而增速較慢。單位信息費較小時，集中合作系統的服務銷售價格最低、增速最快，同時市場總需求最大、減速最快，當單位信息費超過370時，LF合作模式的服務銷售價格最低，當單位信息費超過550時，LF合作模式的市場需求最大。也就是說，當單位信息費較大時，LSI與FLSP的合作有利于制定較低的服務銷售價格，贏得了廣闊的市場。

5.3 物流服務水平敏感因子θ的影響

算例4 參數取值為：a=1000，η=100，I=200，A=2000。當θ從0變化至50時可得圖4；保持a、A和η不變，θ從0變化至50，同時I從0變化至1000時，可得圖5：

圖4 物流服務水平敏感因子對總利潤的影響

圖5 物流服務水平敏感因子和單位 信息費對利潤的影響

圖4反映了物流服務水平敏感因子對總利潤的影響，可見總利潤隨服務水平敏感因子的提高而增大。θ增大表示顧客對服務水平越敏感，FLSP會提供較高的服務水平以滿足顧客的需求，LSI隨之制定的服務價格就越高，市場需求會因為較高的服務水平而增加，但也會因為較高的價格使其增速放緩，最終供應鏈的總利潤增加。

圖5表示物流服務水平敏感因子與單位信息費兩者對供應鏈總利潤的影響。供應鏈總利潤隨物流服務水平的下降而下降，降速較慢；隨單位信息費的增長而下降，降速較快，且明顯快于前者，因此FLSP更愿意提高服務水平以換取較低的單位信息費從而獲得更高的利潤。尤其在供應鏈服務平臺介入的供應鏈中，由于單位信息費由平臺設定的，在確定單位信息費的前提下，參與者只有提高物流服務水平才能獲得更高的個體利潤及供應鏈整體利潤。

6 結語

本文研究了供應鏈服務平臺介入的物流服務供應鏈的合作問題，考察了兩個功能型物流服務提供商(FLSP)和一個物流服務集成商(LSI)可能產生的四種合作模式。

研究結果表明：(1)在不同合作渠道中，集中決策系統的供應鏈總利潤最大，其次是LF合作模式與FF合作模式，分散決策系統的總利潤最小。(2)合作后的總利潤大于分散決策時各自利潤的和，參與方均有足夠的動機尋求合作。LF合作模式中，FLSP2有動機將其物流服務水平抬高，以獲得更多的利潤，不僅對自身有利也對其他參與者有利。集中決策模式和LF合作模式優于另兩種合作方式。(3)單位信息費對總利潤的影響很大，因此供應鏈服務平臺在制定單位信息費時應當慎重斟酌，當單位信息費較高時，LSI與FLSP的合作有利于制定較低的服務銷售價格，但此時利潤縮水較大。(4)顧客對服務水平越敏感，FLSP會提供較高的服務水平以滿足顧客的需求，LSI的服務價格就越高，市場需求會因為較高的服務水平而增加，最終供應鏈的總利潤增加；FLSP對物流成本的變化越敏感，其愿意投入在物流服務上的成本可能越少，提供的服務水平越低，導致供應鏈總利潤減少。(5)供應鏈服務平臺的介入能促使整條物流服務供應鏈為了更高的利潤而主動追求更高的服務水平。

本研究為物流服務供應鏈上的企業決策提供了理論參考。今后可進一步研究由多個功能型物流服務提供商和多個服務集成商組成的供應鏈，也可以充分考慮參與者的異質性。

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Study of Cooperative Models in Logistics Service Supply Chainwith Service Platform

SHI Kui-ran1, PU Jue2, SUN Yu-Jing2

(1.School of Finance, Nanjing Audit University, Nanjing 211815, China;2.College of Economics and Management, Nanjing Tech University, Nanjing 211800, China)

Effective and efficient platform service and logistic operations crucially influence the success of firms in the newly emerged e-commerce. The logistics industry in China is fragmented, which leads to the duplication of logistics information system functions, the irregular and disconnected data, and asymmetric supply and demand information. The current literature related to e-commerce logistics tend to be qualitative, lack of quantitative analysis about how firms could effectively cooperate with partners. This study aims to investigate a logistics service supply chain system which involves in two functional logistics service providers, a single logistics service integrator and a supply chain service platform. There are four kinds of cooperative models are developed: the centrally cooperative system, the decentralized system, the L-F cooperative system and the F-F cooperative system. It is assumed that consumer demands are determined by sales price of service and logistics device level. Then, the optimal service level, the optimal wholesale price of service, the optimal sales price of service, and total supply chain profits are given by game-theoretic model. Furthermore, numerical examples illustrate the impact of unit information fee and sensitive factors of service level on the service price, market demand and the profits. It is found that the total supply chain profits of three cooperative models are always more than that of the decentralized system. The sale price of centralized system is even lower than the wholesale price of the decentralized system, the total market demand is significantlly increase and the optimal service level remains the same. Research results also show that when the supply chain service platform makes rules of the unit information fee, high charge is undesirable for the whole market and the players. Therefore, reasonable scope of charge can help the whole market have a long-term, steady and healthy development. The results of this study can help firms determine their practical strategies.

logistics service supply chain; supply chain service platform; cooperative model; service level

2015-08-04；

2016-10-08

國家自然科學基金資助項目(71301073); 國家社科基金重大項目(12&ZD204);江蘇省重點序列學科應用經濟學(蘇政辦發[2014]37號)

石巋然(1971-), 男(漢族), 湖南湘潭人, 南京審計大學金融學院教授,博士， 研究方向: 供應鏈金融、博弈論，E-mail:shikuiran@nau.edu.cn.

1003-207(2017)04-0078-08

10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2017.04.010

F 270.5

A