全渠道模式下零售商主導供應鏈優化協調研究

覃偉華

中圖分類號：C931 文獻標識碼：A

內容摘要：隨著移動互聯網技術的發展，消費者購物行為開始變得更加難以捉摸，顧客可以通過多種渠道來實現自己的購買欲望，線上渠道和線下渠道的結合是零售企業供應鏈研究的熱點問題。本文在相關研究的基礎上引入移動互聯網渠道，采用供應鏈優化理論對零售企業供應鏈的全渠道戰略和最優決策進行研究。針對零售企業供應鏈實施全渠道模式的情況，通過研究供應鏈各成員的Stackelberg博弈過程，指出分散決策下的供應鏈利潤要低于集中決策下的利潤。為此，通過設計一種收益共享契約機制，使供應鏈利潤高于分散決策下的利潤，并且實現供應鏈各成員的共贏。

關鍵詞：全渠道模式 零售商主導供應鏈 Stackelberg博弈 收益共享契約

相關文獻綜述

隨著電子商務技術以及移動互聯網技術的不斷進步，零售企業的渠道變得更加多樣化和扁平化，很多專家學者開始關注在線下實體渠道的基礎上引入線上網絡渠道構成的雙渠道供應鏈，研究這種模式下的定價決策與庫存決策。國外專家學者較早投入到這方面的研究，Seifert和Thonemann（2006）研究指出，零售企業和客戶都可以從一個集成的供應鏈中獲益；Dan和Xu（2012）研究指出零售服務水平強烈影響制造商和零售企業的定價策略；Verhoef和Kannan（2015）探討了影響實施全渠道模式的幾個關鍵問題；Hsiao和Chen（2014）研究發現，當網絡購物者有利可圖時，制造商就會通過自己的網絡零售渠道或零售企業渠道，使銷售渠道分離開來；Ghadge和Yang（2016）針對線上零售的高水平產品回報以及減少碳排放的壓力，在不確定環境中的閉環分配網絡找到了一個可持續的設施定位解決方案；Ekinci和Baykasoglu（2016）研究了系統動力學模型在零售企業供應鏈中的應用。

國內對于零售企業供應鏈的研究具有豐富的理論價值，大多集中在模型構建和數值仿真上面，關于實證方面的文獻鮮有涉及。劉麗文（2003）分析了供應鏈管理理論和方法在我國的起源以及發展歷程；王翀（2010）指出通過供應鏈成員之間的需求預測和信息共享，可實現供應鏈成本優化；佟斌、楊德禮（2010）利用報童模型研究了商品在商店中的位置對整條供應鏈利潤的影響；王虹、周晶（2011）研究表明，在一定的渠道投資成本范圍內增加直銷渠道能夠增加供應鏈總利潤；毛太田（2013）提出零售企業應將供應鏈風險管理提升到戰略高度；王志宏、邵奇明等（2016）采用Stackelberg博弈理論研究了確定需求下零售企業供應鏈的采購策略。

問題描述和假設

零售企業供應商（制造企業）將單位生產成本c的產品以批發價格w供應給零售企業進行銷售，供應商自己不設立銷售渠道，零售企業通過三種渠道（實體渠道、網絡渠道和移動互聯網渠道）進行銷售，如圖1所示。假設零售企業占據供應鏈主導地位，供應商處于從屬地位，兩者都是理性和風險中性的，都追求自身利益最大化。

對本文符號作出如下說明并提出假設。公式中的下標r、n和m表示實體零售渠道、網絡零售渠道和移動互聯網零售渠道；公式中的上標C、D和S分別表示集中決策、分散決策和收益共享下的決策；實體渠道的單位產品銷售價格為Pr，且0

本文對全渠道模型作出如下假設。假設1：零售企業供應鏈的市場需求規模為1，顧客購買一個單位的商品或者購買零個單位的商品；假設2：顧客都是完全理性的個體，只要某種渠道的消費者剩余小于零，顧客就不會在該渠道購買商品，顧客會偏向于使用效用比較大的那個渠道購買商品；假設3：顧客對單位商品的評估價值為v，且服從[0，1]的均勻分布；假設4：制造企業單位產品的生產成本為c，以批發價格w供應給零售企業分別在線下實體渠道和線上互聯網渠道進行銷售，制造企業不設立銷售渠道；假設5：零售企業供應鏈在雙渠道模式基礎上新引入一條移動互聯網渠道，消費者對新增加的移動互聯網渠道存在風險成本，對之前的網絡渠道不存在風險成本；假設6：考慮供應商的批發成本，零售企業在各個渠道的銷售成本可以忽略不計，因此假設零售企業不存在渠道銷售成本。

模型構建

顧客通過實體渠道購買商品的單位效用可以表示為：

Ur=v-pr-k1

顧客通過網絡渠道購買商品的單位效用可以表示為：

Un=θv-pn

其中，θ表示顧客對網絡銷售渠道的認可度，且0<θ≤1，顧客對網絡銷售渠道的認可度越高，θ越接近于數值1。顧客通過移動互聯網渠道購買商品的單位效用可以表示為：

Um=v-pm-k2

其中， 為消費者對移動互聯網渠道的認可度，且滿足0<θ<≤1。

那么，零售企業供應鏈各個渠道的市場需求量為：

且pn/θ<（pm+k2）/

（一）集中決策模型

在集中決策模式下，零售企業供應鏈由供應鏈主導者進行集中控制和管理，追求整個零售企業供應鏈利潤最大化，這種情形下做出的決策在理論上全局最優。集中決策模式下零售企業供應鏈利潤最大化問題可表示為：

集中決策模式下供應鏈利潤πC是關于Pr、Pn和Pm的聯合凹函數，構造拉格朗日函數：

分別對Pr、Pn、Pm、λ1、λ2求偏導數，得到一階庫恩-塔克條件，即pr（L/pr）=0，pn（L/pn）=0，pm（L/pm）=0，λ1（L/λ1）=0，λ2（L/λ2）=0，λ1，λ2≥0。最終可以得到集中決策模式下的最優決策公式，各個渠道最優銷售價格為：

各個渠道市場需求量為：

將最優銷售價格和最優市場需求量代入目標公式，可求得集中決策下供應鏈最優化利潤為：

（二）分散決策模型

在分散決策模式中，零售企業承擔供應鏈優化主要責任，即零售企業為Stackelberg對策博弈的主方，零售企業供應商為博弈的從方，供應鏈成員通過主從博弈決策實現自身利益最大化。此時，零售企業在批發價格的基礎上進行加價銷售，實體渠道、網絡渠道和移動互聯網渠道分別加價△r、△n和△m，pr=w+△r，pn=w+△n，pm=w+△m，供應商決策變量為批發價格w。

那么，零售企業利潤為：

π1=（pr-w）Dr+（pn-w）Dn+（pm-w）Dm

供應商利潤為：

π2=（w-c）[1-（w+△n）/θ]

主從博弈采用逆向歸納法，首先對供應商利潤求π2關于w的導數得到π2/w，令其為零即可求得w=（θ+c-△n）/2，將w代入零售企業利潤公式可得零售企業利潤為：

已知π1關于△r、△n和△m的聯合凹函數，構造拉格朗日函數L（△r，△n，△m，λ1，λ2），論證過程同集中決策模型。最終可以求得各個渠道最優加價為：△rD*=（1-c-k1）/2；△nD*=（θ-c）/2；△mD*=（-c-k2）/2。然后計算得到最優批發價格為wD*=（θ+3c）/4，則分散模式下的最優銷售價格為：

各渠道需求量為：

將最優銷售價格和最優市場需求量代入零售企業和供應商利潤公式，即可得到零售企業利潤π1D*和供應商利潤π2D*，此時零售企業供應鏈利潤為πD*=π1D*+π2D*，則可得到集中決策和分散決策下供應鏈利潤差為△π=πC*-πD*=[（θ-c）2]/16θ。

綜上，分散決策下的最優銷售價格大于集中決策下的最優銷售價格，且零售企業供應鏈利潤有所下降，即分散決策下零售企業供應鏈達不到利潤最大化。那么在由零售企業主導的供應鏈中，就面臨著分散決策下如何整合與供應商之間的合作關系問題，從而有效激勵供應商參與合作，優化整體供應鏈利潤。

（三）數值仿真分析

命題解釋。下文通過數值分析具體對模型求解結果進行演算和推論，以求得出更加有效的結論。通過前面的求解可以得到以下命題：

命題1：集中決策模式下，線上渠道的最優銷售價格隨著渠道認可度的增加而增加；分散決策模式下，線下渠道和線上渠道的最優銷售價格都是隨著渠道認可度的增加而增加。隨著消費者對渠道的認可，企業會提高對應渠道的價格，以求獲得最大化利潤，這對于企業采取差異化渠道價格提供了有價值的參考。

命題2：分散決策模式下的批發價格只與網絡渠道的消費者認可度有關，并且隨著認可度的增加而增加。網絡渠道的認可度加劇了供應商與零售商之間的沖突，使得供應商抬高批發價格，導致零售商利潤減少，零售企業應當采取一定措施，將網絡渠道的認可度維持在一定范圍，從而減少供應鏈成員間的沖突。

命題3：分散決策模式下，供應商利潤隨著網絡渠道認可度的增加而增加，零售商利潤則相反，且分散決策模式下供應鏈總利潤要小于集中決策模式。

數值仿真分析。下文通過數值仿真來揭示相關規律，令k1=0.28，k2=0.10，c=0.1，=0.75；且滿足pn/θ<[（pm+k2）/]<（pr+k1），且（θ+c）<θ（θ+c+2k2）<θ（θ+c+2k1），0

利用matlab軟件模擬供應鏈利潤與消費者網絡渠道認可度θ的關系，如圖2所示。

通過圖2可以看到，集中決策模式下供應鏈利潤要大于分散決策模式，并且其利潤之差為分散決策下供應商的利潤。分散決策下供應商的利潤隨著網絡渠道認可度的增加而增加，而零售商利潤在一定范圍內隨著渠道認可度的增加而減少，在某一個臨界值，隨著渠道認可度的增加而增加，集中決策下供應鏈利潤和分散決策下供應鏈利潤先減少后增加，并且隨著網絡渠道的認可度增加，幅度越來越大。

利用matlab軟件模擬供應鏈利潤與消費者移動網絡渠道認可度 的關系，如圖3所示。在其他參數數值保持不變的情況下，令θ=0.55。

由圖3可以看出，供應商利潤與移動網絡渠道認可度無關，而其他供應鏈成員利潤則隨著消費者移動互聯網渠道認可度的增加呈現“U”形變化，即在一定范圍內先減少后增加。這是由于渠道與渠道之間的“相互吸引”，轉移消費者而導致的利潤變化，當消費者更多在移動網絡渠道購物時，供應鏈成員利潤增加，并且在一定范圍內不是一直增加，而是有所減少后再增加，這對于企業實施銷售時提供一定指導意義，即要掌握好各個渠道之間的消費者認可度，不一定越高越好。

利用matlab軟件模擬供應鏈利潤與消費者移動網絡渠道認可度和網絡渠道認可度θ的關系的三維關系。在其他參數數值保持不變的情況下，研究和θ對供應鏈利潤造成的影響，以便更直觀地研究利潤趨勢和走向。

由圖4可以看出，供應鏈利潤在消費者移動互聯網渠道認可度高于網絡渠道認可度的情況下要高于其他情況。這表明，適當提高消費者對移動互聯網渠道的認可度是有利的，零售企業可以通過微博和微信等社交渠道擴大自身影響力，通過在移動端提高服務水平和物流水平來提高消費者對于移動互聯網渠道的認可度。

收益共享優化模型

（一）共享優化模型

分散模式下的供應鏈利潤沒有達到最大化，低于集中決策模式，處于供應鏈主導地位的零售企業為了優化整體供應鏈效益，有動力去采取一定措施激勵供應商繼續與其合作。為此，零售企業在銷售季節前要求供應商給定一個較低的批發價格w，銷售季節結束后將全渠道模式下獲得的收益以比例1-λ（0<λ<1）共享給供應商，λ為零售企業供應鏈收益共享因子，以求實現供應鏈利潤最大化并合理分配。由此可得零售商獲得的利潤為：

π1s=（λpr-w）Dr+（λpn-w）Dn+（λpm-w）Dm

供應商利潤為：

π2s=（w-c）（1-pn/θ）+（1-λ）（prDr+pnDn+pmDm），其中，pr=w+△r，pn=w+△n，pm=w+△m。

那么為了實現整體供應鏈最優化利潤，收益共享下的最優決策應該與集中決策模式下的最優決策保持一致，那么可以得到如下命題：

命題1：若采用收益共享契約來優化供應鏈利潤，不存在契約參數（w，λ）滿足條件，實現零售企業供應鏈全渠道模型的完美協調優化。在這種情況下，采用收益共享契約機制不能使得供應鏈達到協調優化，但是可以實現供應鏈成員的共贏。若供應商制定的批發價格較低，則零售商共享給供應商的收益將增加，若供應商給定零售商的批發價格較高，則供應商獲得的零售商收益分享較少。同時，零售企業在制定營銷戰略時，要考慮全渠道模式下線上直銷渠道的協調性，使得線上各個渠道之間保持一定的消費者滿意度。

命題2：在收益共享契約機制下，存在一個契約參數λ1∈（0，1），使得零售商利潤與無收益共享契約下分散決策的利益相等。

命題3：在收益共享契約機制下，存在一個契約參數λ2∈（0，1），使得供應商利潤與無收益共享契約下分散決策的利益相等。

（二）數值仿真分析

為更加直觀地觀察零售企業供應鏈中收益共享契約參數對實施全渠道模式的影響，下文通過數值仿真分析對研究結果進行具體形象的展示。令πS*=π1S*+π2S*表示收益共享契約下零售企業供應鏈總利潤，△πi*=πiS*-πiD*（i=1，2），表示實施收益共享契約機制前后零售企業供應鏈成員相對利潤的變化。進一步令k1=0.28，k2=0.10，c=0.10，=0.75，θ=0.55，由此可得，集中決策下零售企業供應鏈總利潤為πC*=0.1094，分散決策下零售企業供應鏈總利潤為πD*=0.0730，其中供應商和零售商利潤分別為π2D*=0.0230和π1D*=0.0500。下面具體針對收益共享因子λ的變化進行相關分析，應用matlab作圖。

由圖5可以看到，隨著收益共享參數的增加，批發價格不斷增加，甚至當參數較小時，批發價格會低于單位產品生產成本c=0.1，隨著收益共享參數的減小，供應商所獲得零售商分享的收益就增大，相應就會降低批發價格，以進一步刺激零售商的收益分享。

由圖6可以看到，隨著收益參數的增加，零售商和供應商的利潤不斷增加，并存在某一個臨界值使得收益共享后的利潤要大于收益共享前，收益共享后的供應鏈總利潤也會在某一個臨界值大于收益共享前，但收益共享契約不能使供應鏈達到集中決策時的利潤。

由圖7可以看出，隨著收益共享參數的增加，供應鏈各成員所增加的利潤是關于收益共享參數的增函數，并且與分散決策下的函數圖像不同，分散決策下供應鏈各成員利潤會有一定的下降區間，而收益共享下的利潤圖像則是一直增加，并且在區間[0.8223，1]之間，雖然不能使得供應鏈達到集中決策下的利潤，但可以實現供應鏈各成員的帕累托改進，從而使得供應商和零售商在此契約機制下實現共贏。收益共享參數的確定還取決于各成員的討價還價能力，所涉及的收益共享契約機制具有一定柔性。

參考文獻：

1.劉麗文.供應鏈管理思想及其理論和方法的發展過程[J].管理科學學報，2003，6（2）

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3.佟斌，楊德禮，潘新.零售業供應鏈企業RFID技術應用決策研究[J].管理學報，2010，7（6）

4.王虹，周晶，孫玉玲.競爭環境下雙渠道供應鏈的決策與協調研究[J].運籌與管理，2011，20（1）