基于區塊鏈技術的雙渠道供應鏈決策研究

蔡知銘，林楊

（福建師范大學，福建 福州 350108）

0 引言

為應對疫情，眾多消費者把目光投向足不出戶、消費便捷的網上購物方式。制造商順應趨勢的變化，紛紛拓展網上直銷渠道。新渠道的建立旨在拓展市場，借助物流與信息技術優化供應鏈資源配置能力，不斷激發展供應鏈新動能，但消費者對線下渠道的消費慣性與零售商在倉儲、客戶維護與服務等方面仍存在優勢，因此短期內線上渠道無法完全取代線下渠道，研究雙渠道協同發展、探索供應鏈和諧共生成為順應需求與技術發展的新議題。

線上渠道在覆蓋更廣的消費市場，消費者與商家信息不對稱的趨勢也在加劇。隨著網購假冒、劣質商品與翻新商品的曝光，消費者開始重視所購商品的安全性與真實性。為滿足消費者信息偏好，制造商借助區塊鏈技術不可篡改的特性，不僅能夠對產品真實性做出保障，而且提供產品全流程生產的可追溯信息供社會監督，獲得消費者信任。零售商提供的顧客服務、渠道營銷等是產品拓展市場需求所必需的，但零售商投入存在正外部性，消費者能夠在不同渠道間自由選擇：在線下接受服務，在購買時轉向具有價格優勢的線上渠道的“搭便車行為”。因此如何引導供應鏈協作、避免渠道過度競爭是制造商在引入直銷渠道將要面對的問題。

1 文獻綜述

繼大數據、云計算后，區塊鏈作為又一項數字前沿技術，其適應需求優化系統，精準匹配復雜業務場景，賦能各主體攜手構建可信協作供應鏈。從本質上區塊鏈是以加密算法為基礎，通過點對點傳輸的方式構建的網絡數據庫。雖然區塊鏈技術仍處于應用的早期階段，但該技術在許多行業有著顛覆性力量，與其相結合能帶來新創造、釋放新動能。供應鏈各方傾向于篡改不利信息，導致產品不可靠不真實，利用區塊鏈不可篡改的特性與射頻識別（RFID）等技術結合，降低供應鏈信息不對稱、阻止供應鏈數據偽造與提高信息準確性。食品供應鏈利用物聯網技術將食品全流程信息上傳區塊鏈，提供了一個于公開、透明、中立、可靠和安全的信息平臺，建立食品供應鏈可追溯系統，構建食品供應鏈安全控制系統。區塊鏈技術為鉆石提供鑒定與認證，增加供應鏈各方收益，有效降低奢侈品認證成本，增強消費者信任。林強等討論綠色供應鏈引入區塊鏈后，披露碳減排信息增強消費者對產品綠色環保理念的信任與認可，促進供應鏈良性發展。

李秋香等作在研究雙渠道供應鏈中發現相對其他決策模式，集中決策的系統利潤總是最大的，但由于雙渠道的競爭壓力與道德風險因素，但需要收益契約約束，缺乏如何協調成員達到系統利潤最大的機理。唐飛建立包含專利費的定價與利潤分享機制，能夠協調供應鏈系統利潤達到與集中決策水平一致。成本-收益契約能夠促進供應鏈合作，激勵線下零售商增加線下服務努力，否則受到網絡渠道競爭影響與搭便車行為的零售商總是傾向于減少服務與廣告投入。當供應鏈中存在服務溢出現象集中決策與分散決策將導致系統利潤與服務水平有更大的差異，郭金森等認為在集中決策中統一定價將能夠緩解價格競爭壓力，但未考慮渠道間信息差異引起的系統利潤的改進。同時由于搭便車行為的存在，分散決策更加難以實現系統協調，受供應鏈分工影響，現實中集中決策往往難以實行，本文以集中決策為基準，討論引入區塊鏈信息認證對供應鏈的影響，探討制造商是選擇分享區塊鏈認證還是保持排他性，對供應鏈系統利潤與零售商服務水平的影響。

2 博弈模型與分析

探討由制造商與零售商構成的二級供應鏈。在線下渠道，制造商將產品批發給零售商，零售商決定零售價格和服務水平。在線上渠道，制造商承擔區塊鏈構建的固定成本，并制定直銷價格。由于零售商提供服務的外溢性，線上渠道成交量也會受服務水平的提高而增加。假設本文制造商與零售商都是風險中性，并以利潤最大化為目標。討論制造商在供應鏈中擁有相對優勢的定價權的情形，并確定其為供應鏈領導者，決策順序為制造商確定與p，零售商再決定和p。相關符號定義如表1所示。

表1 符號定義

2.1 模型假設

假設不考慮制造商生產成本與零售商的其他業務成本，制造商在雙渠道投放同質產品，區塊鏈技術構建僅需固定成本，不考慮其單位驗證費用，可得制造商與零售商的利潤函數為：（1）線下渠道與網絡直銷面臨同一個潛在市場需求，消費者可以自由選擇購買渠道，價格因素與產品信息將影響消費者的購買決定，因此市場需求是價格與產品信息的線性函數。

π=wD+pD-

π=（p-）D-/2

（2）零售商服務投入可以輻射整個市場，對線上渠道的影響由決定，但制造商區塊鏈信息認證具有排他性。

（3）制造商、零售商均為風險中性，追求利潤最大化。

（4）假設市場需求與商品價格反向變動，不同渠道的商品存在價格競爭關系。本文假設零售渠道與網絡直銷渠道的需求函數為：

2.2 供應鏈集中決策模型

首先以供應鏈集中決策模式為基準，討論不同的決策與協調模式的作用，以上標表示集中決策模型以表示分散決策模型，表示區塊鏈分享模型，以區別不同模型。在集中決策中制造商與零售商形成聯盟，以供應鏈系統利潤最大化為目標，決策變量為p、p與，供應鏈利潤函數：

可得海瑟矩陣：

只有當=0、=1 時雙渠道價格一致。

由性質1 可知，從需求匹配的角度看，消費者獲取商品有效信息與服務體驗的意愿越高，零售商加大營銷努力與區塊鏈認證獲取的需求增量越大，再通過提高商品價格與銷售量的路徑提高供應鏈利潤；制造商也可以通過區塊鏈認證滿足消費者產品追溯的信息需求，并收取額外價格以提高利潤。但是消費者購買商品的自由渠道選擇，以及不同渠道商品之間存在替代效應，受兩者影響價格競爭將越發激烈；由于未假設消費者對傳統渠道存在偏好，面對相同的潛在市場，若制造商與零售商不同渠道信息完全流動，雙渠道商品價格將不存在差異，同時不同渠道的信息并非完全流動，線下渠道商品無法獲得區塊鏈認證，線上渠道只能部分受到零售商營銷努力的影響，因此存在服務溢出或是消費者搭便車的購物行為時，集體決策將允許線上線下差異定價而非統一定價更有利于達到系統利潤最大。

2.3 供應鏈分散決策模型

在供應鏈分散決策中供應鏈信息完全流動，雙方均已利潤最大化為目標，制造商為領導者，零售商根據制造商策略進行決策，表現為制造商先決定、p，零售商再決定、p，兩者利潤函數為：

將p、p與帶入D與D得：

同樣可求得π：

結合性質1 與2，渠道替代性越強、競爭越激烈，零售商努力外部性越強時，若制造商意圖通過零售商展開線下宣傳、提升服務水平，推廣產品提高知名度，就必須聯合零售商共同決策，分散決策只會促使零售商將重心從努力轉移至價格競爭，從而導致渠道價格競爭加劇，使供應鏈整體利潤降低。

2.4 區塊鏈分享模型

在分散決策的前提下，為緩和渠道競爭壓力，激勵零售商提高服務與營銷水品，制造商將區塊鏈認證從企業推廣至供應鏈。此時線下需求函數為：D=-p+αp++。同樣依據制造商先決定、p，零售商再決定、p的決策順序，兩者利潤函數為：

π=(-p+αp++)+p(-p+αp++)-

π=（p-）（-p+αp++）-/2

向零售商免費提供區塊鏈認證，制造商線上渠道的商品將失去其專有溯源信息的獨特性，并且未向零售商收取費用作為區塊鏈固定成本的補償。但是通過博弈推導，即便在分散決策的情形下，免費分享區塊鏈技術也可以達到激勵零售商改善服務水平的，緩解不同渠道間的價格競爭的目的，這對現實情形中，由于信息壁壘或是決策目標差異而導致供應鏈無法滿足集中決策的條件，為改善供應鏈協作環境，緩解不同渠道間競爭提供一個可行的思路。從另一個角度看，開放共享降低了線上產品的獨特性與競爭力，但線上渠道的成交量卻逆勢增長，究其原因與管理學解釋：區塊鏈認證的開放成為零售商推廣與營銷的又一著力點，借助區塊鏈技術，零售商將更好地滿足消費者需求、提升消費體驗，進而向市場推廣區塊鏈認證，從而使雙渠道產品成交量提升，構成雙渠道供應鏈分工協作的良性循環。

3 數值仿真

首先討論營銷努力外部性系數如何影響市場競爭與供應鏈協作，當=10，=0.4，=1，=0.4，=0.6 時，不同渠道的均衡成交量均隨外部性增大而增加，但在正外部性較小的情況下，可以發現制造商成交量小于分散決策水平，這意味著集中決策協調供應鏈的模式是建立在制造商讓渡直銷渠道的市場份額基礎上，目的是激勵零售商將戰略重心從轉移至營銷努力，進而達到均衡，但由于營銷努力的外部性較小，直銷渠道讓渡的市場份額無法通過營銷努力的外部性產生的新需求的增加而補充。如圖1、圖2所示。

圖1 零售成交量受λ 的影響

圖2 直銷成交量受λ 的影響

從圖3、圖4 可以看出在非集中決策的情境下，零售價隨的增加而減少，直銷價則相反，直觀的反映了供應鏈各成員對待外部性的不同態度，結合性質1，隨著正外部性的增加，意味著消費者更傾向于“搭便車”，在提供服務與披露產品信息服務尋求成交量增長的路徑上正反饋逐漸減少，因此零售商對改善營銷與服務的態度隨的增大而變得更加消極；相對而言，制造商享受到零售商營銷努力的正外部性越多，直銷渠道的均衡價格越高，表明在正外部性越大的情況下，獲得的市場份額越大，制造商不必通過降低價格的方式與零售商競爭市場份額。

圖3 零售價受λ 的影響

圖4 直銷價受λ 的影響

從集中決策的角度出發，并結合圖1、圖2，可以發現當較大時，制造商維持相對高價將市場份額讓渡零售商，能夠通過外部性引流到網上渠道得到彌補。當外部性增大，供應鏈整體獲得需求增量增大，因此雙渠道價格隨著外部性的增加而增加，因此集中決策對供應鏈的優化作用更強，集中供應鏈更好協調各方利益。但在外部性處于較低水平時，通過增加營銷努力的方式對供應鏈利潤影響有限，于是調整價格成為供應鏈集中協調的選擇，最終結果是線上渠道價格相對增加，而線下渠道價格減少，結合圖1 與2 探究其機制，是由于增加零售商營銷努力所拓展的需求拓展額外需求增量有限，因此供應鏈主要將從價格協調的方向著手，根據市場地位等原因協調價格。

當供應鏈處于分散決策的狀態時，與代表在產品信息披露方面供應鏈各方的優勢，制造商能夠壟斷區塊鏈認證收益，當接近于零時，零售商也可以獨享營銷努力帶來的好處，但這樣封閉的供應鏈只會將供應鏈各方的信息披露轉化為相互競爭的手段，使供應鏈的利潤處于較低水平。圖5可以看出集中決策下的供應鏈利潤水平相比非集中決策有著較大提升，并且隨著與逐漸增大，集體決策與區塊鏈分享模式的優勢愈發明顯，此時的信息披露的目的不再是爭奪市場份額而是滿足消費者多樣化消費需求，由此開拓新市場份額，這也印證區塊鏈認證共享模型中的結論，開放信息共享、增大信息輻射半徑與鼓勵雙渠道信息披露，將提升供應鏈整體成交量與利潤。

圖5 供應鏈利潤受λ 與b 的影響

圖5 中認證分享模式的供應鏈利潤水平位于集中決策與分散決策之間，可以視為在無法滿足集中決策前提下對分散決策進行的改進，整體利潤得到相對提升。結合圖1 與2，區塊鏈認證分享模式不是以市場份額的重新分配的方式提高供應鏈整體利潤，制造商與零售商均可以通過區塊鏈認證得到額外的市場需求。結合圖3 與4，同樣可以發現區塊鏈分享不同于集中決策模式，集中決策時通過渠道間價格協調的方式重新分配市場份額或是激勵零售商投入營銷活動增加額外需求，因此集中策略則需要一定的共同利益為基礎，例如需要較高的外部性水平，但區塊鏈認證分享模式在外部性水平較低時甚至能夠在維持不同渠道間的價格的情形下，提高供應鏈的整體利潤。

4 結論

在供應鏈中引入區塊鏈認證技術，可以有效改善供應鏈與消費者之間信息不對稱的情況，借助區塊鏈信息不可篡改與建立互信機制，滿足消費者對產品信息的需求。制造商可以憑借認證使其與線下零售產品有所區別，施行產品差異化戰略提升產品競爭力，在渠道競爭中占據優勢，但在不考慮單位認證成本的情況下，對線下產品共享認證有助于提高產品總體成交量與供應鏈利潤。本文從集中決策、分散決策和分享區塊鏈模式來討論供應鏈協作與區塊鏈認證對供應鏈帶來的影響，其經濟管理意義為：

（1）供應鏈對消費者的信息披露可以促進需求的增長，但幅度受消費者對信息偏好的影響。若渠道產品相對獨立，即正外部性較低時，信息披露的差異往往會塑造成成渠道間產品的差異化，進一步形成產品競爭，綜合考慮其信息披露成本，處于劣勢的一方往往會降低信息披露的投入或者轉向降價策略。集中決策在緩解渠道競爭中有著積極的作用，對渠道價格與市場份額的協調，激勵供應鏈信息披露與改善服務的努力，實現供應鏈整體利潤最大化。

（2）供應鏈協作需要共同利益的基礎，如較大的服務外溢性或者渠道替代效應，選擇集中決策模式往往能實現供應鏈雙贏；其他情況中集中決策的結果往往是以領導者市場份額的轉移或是利潤的下降為代價，激勵追隨者。本文提出了一種新的供應鏈協作思路，制造商向零售商免費提供區塊鏈認證，雖從無法對區塊鏈補償構建成本，同時分享區塊鏈認證使得線上產品喪失了差異化競爭的優勢，但通過模型的推導和數值模擬，發現分享認證總是優于制造商區塊鏈獨享的分散決策，不僅能夠緩解價格競爭，而且能開拓新市場份額。