考慮隨機市場需求的雙渠道供應鏈風險補償策略研究
——從質量與價格競爭視角

劉新民，趙 梁，王 壘，丁黎黎

(1.山東科技大學經濟管理學院，山東 青島 266590；2.山東科技大學數(shù)學與系統(tǒng)科學學院，山東 青島 266590；3.中國海洋大學經濟學院，山東 青島 266100)

1 引言

隨著電子商務和信息技術的迅猛發(fā)展，雙渠道已經成為主流營銷模式。例如在手機市場中，不論小米、樂視、魅族等互聯(lián)網(wǎng)品牌，還是老牌線下渠道品牌，都開始尋求線上線下的渠道融合，發(fā)展雙渠道的營銷模式。目前關于雙渠道供應鏈的研究主要集中在以下幾個方面：首先，針對雙渠道供應鏈如何影響各參與主體的定價策略問題，Cattani等[1]、Huang Song等[2]在雙渠道背景下，構建制造商零售商博弈模型，給出了制造商和零售商的最優(yōu)定價決策。Firberg等[3]研究發(fā)現(xiàn)純在線商店的產品價格低于雙渠道商店的在線價格。盛昭瀚和徐峰[4]主要研究了網(wǎng)絡渠道的引入對制造商定價策略的影響，并分別討論了雙渠道背景下，制造商的四種定價策略。肖肖和駱建文[5]研究了帶有價格折扣的零售商，不同融資方式對雙渠道供應鏈最優(yōu)定價決策的影響，Yao Dongqing和Liu[6]、Chiang[7]、Abhishek等[8]考慮雙渠道供應鏈中傳統(tǒng)渠道與電子渠道的零售價格競爭問題，探討了兩種博弈模型的均衡價格。其次，隨著雙渠道供應鏈上各參與主體的競爭加劇，針對線上線下渠道之間不同競爭策略下的定價問題，Chen等[9]、Yan Ruiliang和Zhi Pei[10]研究了傳統(tǒng)零售渠道與制造商網(wǎng)上直銷渠道之間的服務競爭，給出了制造商和零售商的最優(yōu)決策。Dumrong-siri等[11]、 Dan Bin等[12]針對雙渠道供應鏈同時存在服務水平競爭和價格競爭情況下的供應鏈競爭問題，發(fā)現(xiàn)零售商服務質量水平的提高會增加制造商的收益。再次，由于雙渠道供應鏈條上各主體之間的競爭造成了各方利潤的損失，未能實現(xiàn)整體的帕累托最優(yōu)。為了促使雙渠道供應鏈各主體之間的合作，在雙渠道供應鏈契約協(xié)調方面，Chiang等[13]、Wen等[14]、 Yan Ruiliang[15]、王道平等[16]、申成然等[17]研究了雙渠道供應鏈最優(yōu)決策以及協(xié)調策略問題，求出了供應鏈協(xié)調下的均衡解。Saha等[18]、Xie Jiaping等[19]、Geng Qin和Malik[20]通過構建組合契約模型實現(xiàn)雙渠道供應鏈的協(xié)調。Boyaci[21]在納什博弈情形下，設計了回購與獎懲的契約機制使得雙渠道供應鏈達到了協(xié)調。Xu Guangye等[22]設計了一種雙向收益共享契約，能夠實現(xiàn)風險規(guī)避下的雙渠道供應鏈的協(xié)調。浦徐進和龔磊[23]、陳樹楨等[24]考慮到線上渠道的“搭便車”行為，設計了促銷成本分擔合同協(xié)調雙渠道供應各方成員利益。徐廣業(yè)和張旭梅[25]設計了一種價格折扣機制，實現(xiàn)了具有風險規(guī)避型雙渠道供應鏈的協(xié)調。

從以上研究可以看出，關于雙渠道供應鏈的研究，主要集中在對雙渠道供應鏈條上各參與主體的定價策略研究，開始從不同競爭策略下的定價決策轉向了如何在競爭情形下實現(xiàn)雙渠道供應鏈的契約協(xié)調，進而實現(xiàn)供應鏈條上的帕累托利潤，從競爭中慢慢尋求“競爭中的合作”。隨著社會環(huán)境和市場競爭的進一步加劇，在線上和線下雙渠道的模式下，供應鏈結構中多個供應商之間的價格和質量競爭變得尤為激烈，例如華為和小米等手機制造商同時向迪信通供貨，聯(lián)想和戴爾等電腦制造商同時向美承集團供貨。在多供應商競爭情境中，供應商的產品銷量和利潤不僅受到其自身產品價格和質量的影響，還會受到其他同類型產品價格與質量的影響，進而對供應鏈利潤產生影響。另一方面，在現(xiàn)實情境中，由于市場需求的隨機性，零售商需要承擔一定需求風險成本，這樣就會造成零售商訂貨成本的增加，降低零售商訂貨積極性，造成供應鏈總利潤以及各成員利潤的損失，而合理的需求風險補償策略的設計往往能夠實現(xiàn)雙渠道下整體供應鏈條利潤的提高。因此，綜合以上分析，本文從價格與質量競爭的角度出發(fā)，研究隨機市場需求下雙渠道供應鏈風險補償問題，進一步分析基于質量和價格的需求風險補償策略對雙渠道供應鏈協(xié)調的影響，以及價格競爭程度、質量競爭程度和供應商線下銷售占比對各均衡解的影響，深化文獻[26]中提出的供應鏈的整體協(xié)調和產品質量水平是取得供應鏈競爭優(yōu)勢關鍵的觀點。與以往研究不同，本文創(chuàng)新性工作體現(xiàn)在以下方面：首先，本研究考慮線上和線下雙渠道銷售模式，考慮了供應商之間存在質量和價格競爭情境，分析了雙渠道供應鏈中存在兩個供應商和單個零售商的三方協(xié)調問題；其次，考慮到隨機市場需求所造成的風險成本以及供應鏈各方利潤損失，本研究引入基于價格和質量的需求風險補償策略，在此基礎上分析了需求風險補償策略對雙渠道供應鏈協(xié)調性的影響。

2 問題描述與假設

本文主要研究由兩個供應商和單個零售商組成的二級雙渠道供應鏈協(xié)調問題。零售商從兩個供應商采購產品向市場銷售，兩供應商同時通過線上網(wǎng)絡直接向消費者提供產品，零售商根據(jù)市場需求以及兩個供應商所提供產品的批發(fā)價格和產品質量決定產品訂貨量。零售商與供應商的主要決策過程如下：首先，兩個供應商決定各自產品的批發(fā)價格wi、質量水平ei以及基于質量和價格下的風險補償價格fi，然后，零售商根據(jù)市場需求以及兩供應商的批發(fā)價格和質量水平決定產品的訂貨量Qi。(i=1,2，分別表示兩個供應商，下同)

圖1 兩供應商存在價格與質量競爭的供應鏈模型

本文所采用的符號說明：

X1，X2分別表示兩個供應商所生產產品的基本市場需求；

pr1，pr2分別表示零售商在市場銷售兩種產品的價格；

pd1，pd2分別表示兩個供應商線上網(wǎng)絡直銷的價格；

w1，w2分別表示兩個供應商提供給零售商產品的批發(fā)價格；

e1，e2分別表示兩個供應商提供給零售商產品的產品質量；

fi(i=1,2)表示供應商i向零售商提供的風險補償價格，由供應商產品質量水平和批發(fā)價格決定。

假設1：基本市場需求X1，X2是相互獨立的連續(xù)隨機變量，其概率密度函數(shù)為fx，分布函數(shù)為Fx。在進行供應商決策時，為了便于分析，本文假設X1、X2服從[a，b]上的均勻分布；

假設2：線下和線上的需求函數(shù)分別為Xri=1-siXi-mppri+nppdi+meeri，Xdi=siXi-mppdi+nppri+meedi,其中pri表示線下銷售價格，pdi表示線上銷售價格，si表示線上渠道所占有的消費者比例，不同渠道需求的價格彈性系數(shù)為mp-np，交叉價格彈性系數(shù)為np，考慮零售商線上線下銷售產品的質量相同，所以質量差為零，質量彈性系數(shù)為me，其中i=1,2；

假設5：零售商與兩供應商均為風險中性決策者，且信息完全對稱，都以利潤最大化為目標進行決策；

假設6：兩供應商所提供產品為同類型產品。

3 集中決策

集中決策情形下，零售商與兩個供應商成為一個整體，各成員放棄自身利益最大化，以整體利潤最大化為目標同時決策產品訂貨量、產品質量水平。供應鏈整體利潤函數(shù)如下：

命題1 在集中情形下，存在一組最優(yōu)的產品批發(fā)價格與質量水平Qi,ei，使得供應商利潤最大化，并且滿足

C1=

C2=

證明：由供應鏈總利潤函數(shù)可得Hessian矩陣為：

即供應鏈總利潤是關于訂貨量和產品質量的嚴格凹函數(shù)，即存在一組最優(yōu)的Qi,ei使得供應商利潤最大。因此根據(jù)其最大化一階條件可得供應商最優(yōu)的產品訂購量和質量水平：

證畢。

4 無風險分擔模型

無風險分擔情形下，銷售商獨自承擔所有需求風險，供應商先決定產品批發(fā)價格和質量水平，零售商根據(jù)市場需求、批發(fā)價格和質量水平決定產品訂貨量，可以確定銷售商的利潤函數(shù)為：

供應商利潤函數(shù)為:

命題2 在無風險補償情形下，存在最優(yōu)的訂貨量Qi使得零售商利潤最大化，并滿足：

其中：

證明：由零售商利潤函數(shù)可知，

可以看出零售商存在利潤最優(yōu)值，并且其最大化一階條件為：

求解可得：

由供應商利潤函數(shù)可得Hessian矩陣為：

證畢。

5 需求風險補償

供應商利潤函數(shù)為:

命題3 在風險補償情形下，存在最優(yōu)的訂貨量Qi使得零售商利潤最大化，并滿足：

存在最優(yōu)產品補償價格fi使得供應商利潤最大化，并且滿足：

證明：由零售商利潤函數(shù)可知，

可以看出零售商存在利潤最優(yōu)值，并且其最大化一階條件為：

求解可得：

證畢。

證明：在存在風險補償和不存在風險補償?shù)那樾蜗拢趟峁┊a品的批發(fā)價格和質量水平相同，因此可以得到兩種情形下訂貨量的差為

又由于Fx為市場需求的分布函數(shù)，因此F-1x為增函數(shù)，又因為fi>0，因此可得QRC>Qd。

證畢。

推論2：供應商1(供應商2)的風險補償價格與其批發(fā)價格和基本訂貨量正相關，與其產品質量負相關，與供應商2(供應商1)的批發(fā)價格負相關，產品質量正相關。

證明：由前文所得到的風險補償價格均衡解表達式，可以得到

因此可以得到以上結論。

證畢。

6 數(shù)值分析

表1 不同情景下供應商、零售商以及供應鏈整體期望收益的值

結論1：存在可行的補償策略使得供應鏈達到協(xié)調，并且補償策略對零售商更加有利。

為了進一步分析質量競爭程度、價格競爭程度、補償策略和線上線下銷售比例對各方決策以及供應鏈利潤的影響，本文令質量競爭程度βe在[-20,20]內取值，其他參數(shù)取值不變，可以得到質量競爭程度對產品質量水平、零售商訂貨量和供應鏈總利潤的影響，如圖2～圖4。令價格競爭程度βw在[0,20]內取值，其他參數(shù)不變，可以得到價格競爭程度對供應鏈總利潤產品批發(fā)價格、零售商訂貨量和供應鏈總利潤的影響，如圖5～圖7。

圖2 質量競爭程度對產品質量水平的影響

圖3 質量競爭程度對供應鏈總利潤的影響

圖4 質量競爭程度對零售商訂貨量的影響

結論2：質量競爭程度對零售商訂貨量和供應商產品質量水平具有正向影響作用，對供應鏈總利潤的影響作用呈倒U型，補償策略能夠強化質量競爭程度對零售商訂貨量和供應鏈總利潤的影響。

從圖2、圖3、圖4可以看出，在無風險補償和有風險補償兩種情形下，供應鏈產品質量水平ei和訂貨量Qi隨質量競爭程度αe增大而增大，供應鏈總利潤∏T都隨著質量競爭程度αe的增加先增加后減小。這表明質量競爭在一定程度上可以有效提高產品質量水平、訂貨量和供應鏈總利潤。但當質量競爭程度過高時，就會導致供應鏈總利潤的降低。當質量競爭程度增加時，供應商為了獲得更多的訂貨量，會進一步加大產品質量投入，提高產品質量，這也使得整條供應鏈產品競爭力提高，獲得更多的利潤。但是隨著競爭程度的加強，逐漸形成惡性競爭，對供應鏈內部正常的競爭環(huán)境造成破壞，進而會造成供應鏈整體利潤損失。從圖3、圖4可以看出，引入補償策略后的供應鏈總利潤明顯要高于無風險補償策略下的供應鏈總利潤，但是隨著質量競爭加劇，形成惡性競爭，引入補償策略后的供應鏈總利潤反而低于無風險補償策略情境下的總利潤；補償策略對零售商訂貨量Qi起到正向促進作用，明顯高于無風險補償下的訂貨量，由推論2可知，補償價格與競爭供應商的產品質量正相關，隨著質量競爭程度的增加，風險補償價格增加，這也意味著，此時，供應商為了加大銷售會進行需求風險補償，并且在最優(yōu)決策中供應商應當分擔零售商的成本補償，以提高產品的質量水平。這表明在質量競爭情景存在時，補償策略能夠強化質量競爭程度對零售商訂貨量和供應鏈總利潤的影響。當質量競爭程度較大時，即惡性競爭情境下，需求風險補償價格增加過多影響了供應鏈的總體利潤，供應商承擔了更多的風險成本，需求風險補償策略不成立，因此不再討論。由于風險補償策略的存在，降低了零售商的風險成本，產品的訂貨量會大幅增加，特別是供應商惡性競爭，風險完全由供應商承擔，造成“兩敗俱傷”的情況，不利于供應鏈長期發(fā)展。相比文獻[16]中渠道服務競爭可以有效提高零售商服務水平以及競爭程度越強供應鏈的總利潤越大的結論，本文結論中，質量競爭對供應鏈總利潤的影響作用呈倒U型更加合理，適度競爭有利于激勵供應鏈成員的積極性，提高供應鏈整體效率，過度競爭甚至惡性競爭必然導致供應鏈整體利潤的損失。

結論3：價格競爭程度對零售商訂貨量和供應商批發(fā)價格具有負向影響作用，對供應鏈總利潤的影響作用遞減，補償策略能夠強化價格競爭程度對零售商訂貨量和供應鏈總利潤的影響。

圖5 價格競爭程度對零產品批發(fā)價格的影響

圖6 價格競爭程度對供應鏈總利潤的影響

圖7 價格競爭程度對零售商訂貨量的影響

從圖5、圖6、圖7可以看出，在無風險補償和有風險補償兩種情形下，供應鏈總利潤隨著價格競爭程度αw的增大先增大后趨于平緩，供應商批發(fā)價格wi和零售商訂貨量Qi隨價格競爭程度αw的增加而減小。這表明在一定程度上，價格競爭可以有效提高供應鏈總利潤，但當價格競爭程度過高時，價格競爭對供應鏈總利潤的影響作用會減弱。隨著價格競爭程度的增加，供應商會為了獲得更大的競爭優(yōu)勢，會選擇以更低的批發(fā)價格向零售商供貨，這也意味著零售商有更加有利的供貨渠道和更大的降價空間，提高了零售商在市場中的競爭優(yōu)勢，進而獲得更多的利潤。但是，與質量競爭程度相同，隨著價格競爭程度的加強，逐漸形成惡性競爭，對供應鏈內部正常的競爭環(huán)境造成破壞，進而會造成供應鏈整體利潤損失。訂貨量降低的原因可能是由于批發(fā)價格的降低導致供應商利潤的減小，這樣就會導致供應商為了追求更多的利潤選擇降低產品質量投入，進而影響到零售商的訂貨量。從圖6、圖7可以看出，引入補償策略后的零售商訂貨量和供應鏈總利潤明顯要高于無風險補償情形下的零售商訂貨量和供應鏈總利潤，這表明補償策略能夠強化價格競爭程度對零售商訂貨量和供應鏈總利潤的影響。特別是，隨著競爭程度加劇，形成惡性競爭，供應鏈的總體利潤趨于平緩，甚至處于下降趨勢，風險補償機制的作用消減。文獻[6]研究發(fā)現(xiàn)了制造商開拓電子渠道后將降低批發(fā)價格，實現(xiàn)傳統(tǒng)渠道與電子渠道的協(xié)調。相比該結論而言，本文是對價格競爭程度對供應鏈影響的進一步研究，研究發(fā)現(xiàn)二對一雙渠道供應鏈結構下價格競爭對批發(fā)價格的影響依然適用，并且發(fā)現(xiàn)價格競爭程度對零售商訂貨量和供應商批發(fā)價格具有負向影響作用，對供應鏈總利潤的影響作用呈衰減趨勢。

為了分析線上線下銷售比例對供應鏈總利潤的影響，假定供應商1線下銷售比例為0.5，即令s1=0.5，供應商2線下銷售比例s2在[0,1]內取值，可以得出供應商2線下銷售所占比例對供應鏈總利潤的影響，如圖8所示：

圖8 線下銷售比例對供應鏈總利潤的影響

結論4：供應商線下銷售比例對供應鏈總利潤的影響呈倒U型，當供應商線下銷售比例不過大時，風險補償下的供應鏈協(xié)調性比無風險補償策略下供應鏈協(xié)調性更好。

從圖8可以看出，在無風險補償和有風險補償兩種情形下，供應鏈總利潤都隨供應商2的線下銷售比例s2的增加先增加后減小，并且利潤最大值和最小值差距非常大。這表明供應商線下銷售比例過大或者過小都會對供應鏈總利潤造成損失。同時從圖8可以看出，當供應商2線下銷售比例在[0,0.7]之間取值時，風險補償策略下供應鏈總利潤要優(yōu)于無風險補償策略下的供應鏈總利潤。這也表明當供應商線下銷售比例過大或者過小時，無風險補償下的供應鏈協(xié)調性比風險補償策略下的供應鏈協(xié)調性更好。在文獻[13]的研究結果中，制造商拓展線上渠道可以增加供應鏈總利潤。本文從線上線下并存的角度出發(fā)，對該結論進一步深入研討，研究發(fā)現(xiàn)了線上線下并存的營銷模式可以實現(xiàn)供應鏈利潤的最大化，單獨的線上或者線下銷售均不能使得供應鏈總利潤達到最優(yōu)，這也符合線上線下融合的新零售概念。

7 結語

本研究基于隨機市場需求，針對兩個存在質量和價格競爭的供應商和單一零售商組成的雙渠道供應鏈，分別構建了集中決策、無風險補償和有風險補償三個模型，得出相應的均衡解，運用數(shù)值分析的方法，對不同決策選擇的均衡解進行對比分析，得出以下結論：(1)存在可行的補償策略使得供應鏈達到協(xié)調水平，并且補償策略對零售商更加有利。當供應商線下銷售比例不過度偏大時，風險補償策略下的供應鏈協(xié)調性要優(yōu)于無風險補償下的供應鏈協(xié)調性，需求風險補償策略能夠有效激勵零售商的訂貨行為。其中，供應商補償價格與其批發(fā)價格正相關，與其產品質量負相關，與另一供應商批發(fā)價格負相關，產品質量正相關。(2)價格競爭程度對供應商產品批發(fā)價格和零售商訂貨量具有負向影響作用，質量競爭程度對產品質量水平和零售商訂貨量具有正向影響作用，價格競爭程度和質量競爭程度對供應鏈總利潤的影響均呈呈倒U型。當供應商i線下銷售比例固定的情形時，供應鏈總利潤與供應商j的線下銷售比例程倒U型關系。需求風險補償策略能夠強化價格競爭程度和質量競爭程度對零售商訂貨量和供應鏈總利潤的影響。

本研究豐富了質量與價格競爭情境下雙渠道供應鏈協(xié)調性的相關研究，并為雙渠道供應鏈均衡決策提供了科學依據(jù)和一定的管理啟示。第一，理性運用質量與價格競爭等手段。在質量和價格競爭環(huán)境下，供應商應該努力提高生產技術水平、加大監(jiān)督檢查力度等手段，降低產品生產的成本，提高產品質量水平，而非使用惡意壓價，吹噓質量等手段，擾亂供應鏈內部競爭規(guī)則和秩序，使用惡意競爭行為最終只會導致競爭雙方的兩敗俱傷，甚至是供應鏈的崩解。本文結論也表明價格競爭和質量競爭對于產品質量水平和供應鏈總利潤具有重要影響，因此，供應鏈各方應該理性運用質量與價格競爭等手段來構建合理的競爭環(huán)境，以最大效率激發(fā)和提升產品質量水平與供應鏈總利潤。第二，積極建立供應鏈風險補償機制。隨機市場需求下，零售商需要承擔隨機市場需求帶來的風險成本，這樣就造成零售商銷售成本的增加，降低供應鏈的協(xié)調性，前文結論表明基于產品質量和價格的風險補償策略不僅可以強化競爭環(huán)境對訂貨量和供應鏈總利潤的影響，而且可以有效協(xié)調供應鏈。因此，供應鏈成員應該積極建立基于產品質量和價格的供應鏈風險補償機制，由供應商在考慮自身產品的質量和價格以及競爭供應商的產品質量和價格的基礎上，確定合理的補償參數(shù)，協(xié)調各成員利益。第三，合理分配線上線下雙渠道產品銷售比例。在有無風險補償機制下，線上線下銷售比例對供應鏈利潤都有較大的影響，分配好線上線下銷售比例，可以有效協(xié)調供應鏈各方利益。因此，供應商應該根據(jù)自身生產能力、產品市場需求以及線上線下渠道鋪設情況，合理分配線上線下銷售比例，增加供應鏈整體以及各成員的利潤。