新零售下物流服務水平影響市場需求預測不一致的物流外包契約

代 應，趙藝菲，宋 寒，于曉東

DAI Ying,ZHAO Yifei,SONG Han,YU Xiaodong

0 引言

隨著信息技術的快速發展，馬云2016年在杭州首次提出了“新零售”一詞。新零售是一種區別于傳統零售的新型零售業態，其在互聯網先進技術基礎上，利用云計算、大數據等技術創新，通過線上線下物流三方共同合作，實現從向消費者銷售商品轉向服務消費者的轉變[1]。服務消費者最直觀的就是用戶體驗的情況，而物流服務水平是影響用戶體驗的關鍵因素之一，其直接影響消費者的體驗滿意度，最終影響了新零售的市場需求[2]。因此新零售商對物流服務商的服務準確性、及時性、多樣化等方面提出了更高的服務水平要求，為此新零售商大多將物流業務外包給專業的第三方物流企業，以獲得更高的服務水平[3]。物流外包契約是新零售商與第三方物流企業合作的基礎，因此如何制定一個有效的物流外包契約，激勵第三方物流服務商提高服務水平，已成為新零售成敗的關鍵問題之一。

物流服務水平影響市場的物流外包契約研究由來已久，已有大量文獻對雙渠道、電子商務的背景下物流服務水平影響市場需求的物流外包契約設計進行了研究[4-10]。如崔南方等[4]對雙渠道供應鏈定價模式的選擇進行了研究，由網絡直銷渠道和電子零售渠道組成的雙渠道供應鏈進行的研究，通過博弈建模分析了供應鏈成員的價格水平和物流服務水平決策；李海[5]在直銷渠道與零售渠道并存的模式下，研究了存在退貨風險的雙渠道供應鏈的定價問題與服務水平的決策；吳慶[6]研究了第三方物流外包契約合同設計問題，針對物流服務水平顯著影響市場需求，考慮了價格外生影響收益；Cai G[7]考慮雙渠道供應鏈收益不確定以及外包信息不確定時，物流對渠道成員產生的影響。在電子商務背景下，曹巍[8]分析電商企業、物流企業合作的模式，通過價格和物流服務水平共同影響市場需求，從而達到系統的帕累托改進和最優的利潤分配；Ying W[9]在電子商務環境下，對第三方物流以及客戶設計代理框架，對物流服務和物流成本進行分析；楊茜茹[10]為實現制造商與網絡零售商合作整體最優，運用博弈及供應鏈優化方法，對價格、市場需求以及物流服務水平進行研究，為企業提供借鑒與參考。

物流服務水平也是影響新零售需求的關鍵因素之一，因此已有文獻對新零售背景中物流外包契約進行了研究，如Helm S[11]提出隨著傳統零售行業的轉變，給新零售全渠道發展不斷提供機會，尤其是物流行業的服務體驗，全渠道更加注重消費者的感受，研究發現消費者對物流外包所能提供的體驗服務水平非常重視；Renko S[12]提出物流在新零售行業的重要性慢慢地突顯出來，新零售行業面臨著提供高水平服務，供應商與物流企業進行技術合作以提高服務水平、員工技能，并降低成本。

上述研究無論是雙渠道、電子商務背景下，還是在新零售背景下物流服務水平影響市場的物流外包契約設計中，都研究了物流發包方（雙渠道企業、電子商務企業及新零售商）和第三方物流企業的物流服務水平對市場需求影響的重要性，并且可以發現在物流外包契約中進行市場需求預測會影響市場的變化。但是在以往的研究中，供應鏈成員對市場需求的預測往往比較單一，大多文獻都假設供應鏈成員各方對市場需求的預測是一致的[13-14]，而在現實生活中由于信息、所承擔的風險不同，因此對市場需求的預測也不一致。王慶金[15]研究表明供應鏈成員因為預測的主體的先驗性和預測的依據不一樣，其對市場需求的預測往往是不一致的。在實踐中，物流外包的發包方和第三方物流企業也往往就物流服務水平對市場需求的影響程度認識不一致。直觀而言，若發包方與物流服務商對物流服務對市場的影響不一致，往往會導致外包合同難以達成，或者達成低效率的外部合同。

鑒于此，本文針對新零售商與第三方物流企業對物流服務水平影響市場需求預測不一致導致外包難以達成的問題，就市場總容量不變和市場總容量可變兩種情況，分別建立了兩種市場環境下Stackelberg模型，分析物流服務水平對市場需求影響預測不一致下的外包契約達成條件，以及預測的不一致對外包契約設計的影響，進而為新零售下物流服務水平對市場需求影響預測不一致下的物流外包契約設計提供支撐。

1 問題描述與模型假設

考慮一個新零售商將物流業務外包給專業的第三方物流企業，二者雖然都認為物流服務水平會影響市場需求，但就影響的程度，二者的預測是不一致的。那么這種預測的不一致是否會影響物流外包協議的達成？如果達成了物流外包協議，又會如何影響單位物流費用、物流服務水平及雙方的收益呢？為了進一步分析該問題，先做如下假設。

假設1：市場需求函數。參考已有研究[16]，對物流服務水平影響市場需求下的市場需求函數有兩種基本的形式。一是假設市場總容量不變，物流服務水平影響企業的市場占有率，其基本函數形式為q=Are，其中q為市場需求量，A為市場總容量，e為物流服務水平，r為物流服務水平影響市場的占比系數，且0＜re＜1。二是假設市場總容量是可變的，物流服務水平影響企業市場需求的增量，其基本函數形式為q=a+εe，其中a為不受到物流服務水平影響的基礎市場需求，e為物流服務水平，ε為物流服務水平影響市場的增長系數。新零售商與第三方物流服務商對市場需求預測的不一致，主要體現在對物流服務水平影響市場的占比系數r，以及為物流服務水平影響市場的增長系數ε認識不一樣。因此進一步假設市場總容量不變的情況下，新零售商認為市場的需求函數為q1=Ar1e，第三方物流企業認為市場需求函數為q2=Ar2e；在市場總容量可變的情況下，新零售商認為市場的需求函數為q1=a+ε1e，第三方物流企業認為市場需求函數為q2=a+ε2e。

假設2：第三方物流企業成本函數。參考文獻[17]第三方物流成本函數可假設為，其中是物流服務水平的固定投入，e是物流服務水平投入，主要表現為第三方物流企業的物流網點新增、物流設施更新與新增、物流人員新增與素質的提升等，k為物流服務水平投入的成本系數，該部分成本函數滿足一般成本函數的基本性質。而c2q2為第三方物流企業的運作成本，主要受其承擔的物流量，即市場銷量q2的影響，其中c2為單位成本系數。

假設3：物流外包契約。物流外包契約的制定過程沿用文獻[18]的物流外包契約制定的主從博弈過程，新零售商為契約的主動方，其首先給出單位物流量的支付費用d，物流服務商決策是否接受合約，若接受其將按照自身利潤最大化決策物流服務商水平投入e。

假設4：其他。新零售下，產品的市場價格已不成為競爭的關鍵，因此可假設產品的市場價格為不變的p，c1為新零售商的單位進貨成本，c2為第三方物流企業提供配送服務而產生的成本，顯然p-c1-c2＞0時才有可能發生交易，研究才有意義。新零售商與第三方物流企業均為風險中性，物流服務水平投入e為第三方物流服務商企業私有信息，該投入無法被觀測驗證，其他信息均為共有信息。

2 市場總容量不變的物流外包契約

如果市場總容量不變，新零售商和第三方物流企業對物流服務水平影響市場需求預測不一致時，新零售商認為市場需求函數為q1=Ar1e，其預測若達成外包協議的期望利潤而第三方物流企業認為市場需求函數為q2=Ar2e，其預測若達成外包協議的期望利潤為雙方外包合同達成的主從博弈過程可用如優化模型1表示。

上述模型P1中，式（1）是新零售商利潤的最大化目標函數；式（2）、式（3）是第三方物流企業和新零售商參與約束式（IR），其保證第三方物流企業和新零售商的利潤大于零；式（4）是第三方物流企業激勵相容約束（IC ），即第三方物流企業選擇的最優物流服務水平的努力投入；要使模型成立有意義，必須約束物流服務努力水平e、物流配送的支付價格d大于零。

模型P1求解過程較簡單，參考文獻[19]，首先假設不等式約束成立，由式（4） 得第三方物流企業的最優服務水平為e將其帶入目標函數式（1），化簡進而求出再將結果分別代入新零售商、第三方物流的利潤函數以及最優的物流服務水平中，可以得到

接下來驗證不等式約束是否成立。由假設知p-c1-c2＞0成立，所以單位物流費用和物流服務水平投入eL*顯然都大于0，并且雙方利潤函數顯然也都大于0，因此求解過程中假設所有約束條件成立后，不影響整個解。綜上可得到結論1。

結論1：在市場總容量不變，新零售商與第三方物流企業對物流服務水平影響市場占有率的預測不一致，不影響外包協議的達成，此時最優的物流服務水平、單位物流支付費用以及新零售商、第三方物流企業所獲得的利潤分別為

下面進一步分析市場需求預測不一致對新零售商最優支付的單位物流費用dL*，物流服務水平投入eL*，以及雙方利潤為的影響。顯然不受到雙方預測市場占比系數r1、r2的影響，而第三方物流企業的服務水平投入eL*只受r2的影響，且，新零售商的利潤受到r1、r2的影響，且第三方物流企業的利潤只受到r2的影響，且。綜上可得到結論2。

結論1和結論2說明在市場總容量不變的物流外包契約中，物流服務水平影響市場需求預測的變化，不會對協議產生影響，雙方能夠達成最優的外包契約。而隨著新零售商、第三方物流企業市場占比系數的增加，新零售商、第三方物流企業會付出相應的成本，增加適當的努力，使新零售商的收益不斷增大。但不管新零售商在市場需求預測的過程中投入多少，都不會影響物流服務水平以及第三方物流企業的收益情況。

3 市場總容量可變的物流外包契約

上一節分析了市場總量不變的情況，本節考慮市場總容量變化的情形，即物流服務水平影響市場增量。此時，新零售商認為市場需求函數為q1=a+ε1e，其預測若外包協議達成的期望利潤為而第三方物流企業認為市場需求函數為q2=a+ε2e，其預測若外包協議達成的期望利潤為雙方外包合同達成的主從博弈過程可用如下優化模型P2表示。

優化問題P2中，式（5）是考慮物流服務水平影響市場總容量的新零售商利潤最大化的目標函數；式（6）、式（7） 是第三方物流企業和新零售商參與約束式（IR） ，其保證第三方物流企業和新零售的利潤大于零；式（8）是由第三方物流企業決策的最大化情況下的物流服務水平所形成的激勵相容約束，即第三方物流企業所提供的最優的物流服務水平的努力程度，由式（8） 可得第三方物流企業的物流服務努力水平

將e'代入式（5）、式（6），得到如下優化模型P3。

上述模型P3是帶不等式的約束優化問題，可構建如下拉格朗日函數進行求解，其中乘子λ1是大于零或等于零的拉格朗日乘子。

由K-T條件對拉格朗日函數求解，模型解滿足以下K-T條件：

為了使零售商及第三方物流雙方達成契約，供應鏈雙方的利潤均要大于零，也必須使最優的物流服務水平及最優的單位物流支付費用大于零，整個契約模型才有意義。首先，根據可以得到成立條件即滿足以及，顯然當時一定存在，即成立條件為

結論3：在市場總容量可變時，新零售商與第三方物流企業對物流服務水平影響市場的增長系數預測不一致將影響外包協議的達成，只有 ε1、ε2滿足時雙方才能達成外包協議；此時最優的物流服務水平、單位物流支付費用以及新零售商、第三方物流企業所獲得的利潤分別為

結論3說明市場總容量可變時，雙方預測的不一致將影響外包契約的達成，進一步分析達成條件，可知只有當預測乘積大于一定值的時候才能達成協議，也就是說若一方預測較小，則另一方就將要求較大。注意閥值受到a、p-c1-c2的影響，當a較大時，閥值較大，這說明隨著市場基礎需求a的增加，要求雙方預測的乘積增大才能達成協議，而當p-c1-c2較大時，閥值較小，這說明隨著單位利潤p-c1-c2的增加，達成協議要求值將降低。

下面分析市場需求預測不一致下，各自預測的物流服務水平的增長系數對供應鏈中物流服務水平、單位物流支付費用以及新零售商、第三方物流企業目標利潤的影響。

首先，分析各自的市場需求預測增長系數對e、d的影響。顯然，容易得到

其次，分析各自的市場需求預測增長系數對新零售商利潤的影響，由條件以及條件p-c1-c2＞0，化簡可以得到

最后，分析影響物流服務水平的市場增長系數對第三方物流最優利潤的影響，由條件及，化簡求導整理后得到；同理，可以得到

結論4說明在市場總容量可變的物流外包契約中，受到物流服務水平的影響，在市場需求預測增長系數不斷變化中，仍然能夠達成最優的物流外包契約。最優的物流服務水平、單位物流支付費用、新零售商及第三方物流企業的收益都受到市場需求預測增長系數的影響。隨著新零售商、第三方物流企業對市場需求預測比重的加大，增加了對物流服務水平、單位物流支付費用的投入，使新零售商和第三方物流企業的收益也不斷增大。

4 研究結論與管理啟示

以新零售全渠道銷售模式作為研究背景，構建了以新零售商和第三方物流合作的博弈模型。分別以市場總容量不變的情況下物流服務水平影響市場占有率、市場總容量可變的情況下物流服務水平影響市場增長為研究對象，構建了兩種市場需求函數不同的博弈模型。在物流外包契約達成后，市場需求預測對各種情況及各個參數變化的影響如表1所示。

表1 物流外包契約達成條件及達成后各自市場需求預測參數對比表

由表1可知，在市場總容量不變的物流外包契約中，新零售商對市場需求預測不影響物流服務水平、單位物流支付費用以及第三方物流企業的利潤。而第三方物流企業對市場需求的預測會顯著影響物流服務水平、新零售商及第三方物流企業的收益。在市場總容量可變的物流外包契約中，存在達成條件，在此條件成立下，市場需求預測系數會對各個參數產生正相關的影響。

本文的研究結論對管理的啟示主要有以下幾個方面：

第一，每銷售一件產品都會有相應的物流企業進行投入，在影響市場占有率的模型中，第三方物流企業對市場需求的預測非常重要，直接影響新零售商和企業本身的收益。物流企業要想獲得更多的收益，必須增大自身對市場占有率預測的有效性，提供更優質的物流服務。

第二，隨著市場總容量的不斷增加，企業為了不斷搶占更大的市場，必須預先對市場需求進行預測。新零售商和物流外包企業通過自身預測程度重要性的增加，從而提高單位物流費用的支付，相應的第三方物流企業提供更好的物流服務，達到雙方收益最大化，形成良性循環。

第三，在實際對市場需求的預測過程中，要考慮影響市場需求的閥值，企業應充分考慮市場基礎需求以及單位利潤對市場需求預測度的影響。因此建議在雙方達成契約前，準確估計市場基礎需求的情況，并努力降低進貨成本及物流配送成本。

目前，文中雖然考慮了兩種不同的需求函數，但并未考慮價格對整個市場變化的影響，只考慮了物流服務水平對整個供應鏈的影響，在整個博弈過程中，對基礎模型進行分析比較，后續可以考慮添加激勵機制，以更好地指導行業發展。