多鏈競爭視角下供應鏈內部協調定價研究

王 奎,梅亞麗,高太光,2,3,劉 丹,劉春麗

(1.黑龍江科技大學 管理學院,黑龍江 哈爾濱 150022;2.哈爾濱工業大學 管理學院,黑龍江 哈爾濱 150001;3.黑龍江省產權交易集團,黑龍江 哈爾濱 150090)

《第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》明確指出,要提升產業鏈供應鏈現代化水平,鍛造產業鏈供應鏈長板,補齊產業鏈供應鏈短板,而供應鏈企業間協調對于產業鏈供應鏈優化升級至關重要。供應鏈內部成員往往以自身利益最大化為目標,與上下游企業間也會存在利益分配、成本分擔等問題,如小米手機的線下直營店與線上零售商競爭關系較為緊張,如何合理協調供應鏈內部各節點間利益沖突,進而實現供應鏈整體收益最大化目標亟待解決。此外,面對愈加激烈、動態復雜的市場競爭環境,企業依賴自身力量可能難以應對,過去企業間單打獨斗的競爭模式逐步被取代,轉換為供應鏈與供應鏈之間的競爭,如當今電商巨頭淘寶和京東、家電行業的蘇寧和國美等均屬于以核心企業為代表的供應鏈間競爭。因此,研究供應鏈間競爭背景下內部成員協調定價,對在滿足成員收益合理分配前提下如何實現供應鏈整體收益最大具有重要意義。

一、文獻綜述

國內外部分學者從企業行為因素考慮供應鏈成員間協調:Zhang和Ma[1]基于零售商公平關切行為下的兩種定價策略構建Stackelberg和Nash博弈模型,發現價格的快速變動對供應鏈上制造商不利、對零售商有利,但過度公平關切行為偏好可能導致零售商收益降低;汪峻萍和汪亞[2]在供應鏈定價決策模型中引入零售商公平偏好行為,研究供應鏈收益不公平分配對零售商產生的影響,曹凱等[3]進一步研究制造商公平關切下供應鏈協調問題,并通過設計收益共享契約實現供應鏈各成員協調。一些學者從制造商和零售商對風險厭惡程度角度分析供應鏈成員間協調:張新和羅新星[4]基于前景理論探討零售商不同風險偏好程度對供應鏈協調問題影響,而Zhou等[5]研究均衡條件下零售商靜態和動態規避損失行為如何影響零售商決策、制造商利潤和效用,單汨源等[6]基于制造商和零售商不同風險偏好進一步研究季節性產品供應鏈內部協調契約模型,Du等[7]基于各成員均為損失厭惡偏好下研究雙方不同損失厭惡程度對其決策影響。此外,還有學者從政府激勵[8]、激勵成本分擔[9]、庫存競爭[10]、轉移價格[11]等方面對供應鏈協調進行了研究,但均未涉及供應鏈間協調問題。

現代企業間競爭已轉變為企業所在供應鏈間競爭,逐漸成為供應鏈管理領域最新研究方向[12]。Deng等[13]運用理論博弈模型,通過考慮供應鏈縱向一體化和橫向一體化四種情形,探討供應鏈競爭如何影響企業產品可持續性和利潤策略;Chen等[14]研究需求不確定下兩個競爭供應鏈中縱向和橫向信息共享激勵問題;李柏勛和林潔[15]基于供應鏈各節點不同議價能力研究鏈間不同博弈模型下各成員收益變化情況;Liu等[16]指出,大數據環境下供應鏈內各成員加強信息共享有助于提高鏈間競爭力;Ma等[17]基于時間概念拓寬了供應鏈間競爭維度。Wang等[18]引入產品綠色度分析兩條競爭供應鏈間最優定價和生產決策,指出產品批發價與鏈間競爭強度呈反比;曹穎賽等[19]基于市場供求關系構建鏈內各成員博弈模型,在此基礎上建立寡頭市場環境下供應鏈間博弈模型;Wu等[20]考慮負溢出效應和服務競爭,構建供應鏈間雙層復合嵌套博弈模型,指出鏈間競爭不利于提供服務的零售商;魏守道和孫銘[21]通過引入消費者補貼,探討鏈間不同合作模式下供應鏈各成員利潤及總利潤變化情況。

上述文獻分別從單鏈內各成員間協調和供應鏈之間競爭角度進行闡述,但通過梳理這些文獻不難發現,學者們對供應鏈協調及定價問題已開展了比較系統研究,但對同時考慮供應鏈間競爭與鏈內各成員間協調相關問題研究不夠深入,而在多供應鏈競爭環境下,對鏈內上下游企業間協調定價決策的有效刻畫和分析,將有利于提高供應鏈協調運作水平和供應鏈總收益。本文考慮單一供應鏈內制造商和零售商選擇策略與否,構建供應鏈間Stackelberg博弈,通過理論和算例分析,研究供應鏈內不同策略下供應鏈間定價和收益變化,期望厘清多鏈競爭背景下供應鏈內部協調定價機理和規律。

二、定價決策模型構建

1.問題描述

假設某寡頭市場由兩條生產可相互替代產品的供應鏈構成,且該產品在市場中已經飽和。供應鏈內核心企業零售商為領導者,制造商為追隨者,且兩者均有選擇合作或非合作的權利;供應鏈間決策中,供應鏈1(SC1)為市場領導者,供應鏈2(SC2)為追隨者,同時本文采用逆向歸納法求解博弈均衡[3]。考慮兩條供應鏈都清楚博弈規則和結構,且皆以單鏈總收益最大化為目標進行博弈。為了分析比較,先構建鏈內制造商和零售商四種策略下總期望收益模型,再建立鏈間Stackelberg模型。鏈間競爭如圖1所示。

圖1 兩條供應鏈競合示意圖

2.鏈間Stackelberg博弈模型構建

基于市場中存在多鏈競爭特性,構建雙供應鏈SC1和SC2間Stackelberg博弈模型。假設兩條供應鏈都由單個制造商和單個零售商組成,鏈間同時采取同樣策略,但任一鏈內各方具有選擇合作或不合作決策的權利。鏈間博弈決策次序為:市場領導者SC1優先進行定價決策,而追隨者SC2后定價。模型中涉及的具體變量及定義如表1所示。

表1 模型變量及說明

其中,i=1,2;j=3-i;λ=C,N;μ=CC,NN,NC,CN。此外,消費者對產品直接價格的敏感度大于交叉渠道的影響,即0<ηc,供應鏈內成員才傾向于采取合作策略。

三、供應鏈間定價決策博弈過程分析

雙鏈Stackelberg博弈模型中,領導者SC1零售商率先決策給出零售價格p1,追隨者SC2零售商根據觀察到的p1做出最優定價決策,制定出零售價格p2。鏈內制造商和零售商均具有采取合作或不合作決策的權利,且兩條鏈同時采取相同策略,共有四種組合:同時合作(CC)、均非合作(NN)、制造商合作和零售商非合作(NC)、制造商非合作和零售商合作(CN),下面針對每種情況采用逆向歸納法對博弈過程進行分析。

1.制造商和零售商均采取非合作策略

供應鏈間Stackelberg博弈中,依據SC1零售商給出的零售價格p1,SC2零售商決定其零售價格p2;鏈內雙方均選擇非合作策略,不會產生協調成本和超額收益,本節研究可作為余下三種供應鏈協調策略情形的參照基準。

(1)追隨者SC2鏈內動態博弈

依據SC1零售商給出的零售價格p1,SC2零售商給定零售價格p2,則SC2零售商收益函數如式(1)所示。

(1)

SC2制造商依據給定的批發價格,求出自身收益函數如式(2)所示。

(2)

SC2總收益函數如式(3)所示。

(3)

(4)

(2)領導者SC1鏈內動態博弈

(5)

2.零售商采取非合作策略、制造商采取合作策略

此情形下制造商存在鏈內協調成本,但不會產生超額收益,鏈間Stackelberg博弈模型構建如下。

(1)追隨者SC2鏈內動態博弈

SC2零售商收益函數同式(1),SC2制造商依據給定的批發價格,同時希望達成合作,存在一定的協調成本,則制造商收益函數如式(6)所示。

(6)

SC2總收益函數如式(7)所示。

(7)

(8)

(2)領導者SC1鏈內動態博弈

(9)

3.零售商采取合作策略、制造商采取非合作策略

此情形下零售商存在鏈內協調成本,但不會產生超額收益。

(1)追隨者SC2鏈內動態博弈

鏈內零售商希望達成合作,會產生一定的協調成本,則SC2零售商收益函數如式(10)所示。

(10)

SC2制造商收益函數同式(2),SC2總收益函數如式(11)所示。

(12)

(2)領導者SC1鏈內動態博弈

(13)

4.制造商和零售商均采取合作策略

此情形下制造商和零售商共同承擔協調成本,并產生超額收益,鏈間Stackelberg博弈過程如下。

(1)追隨者SC2鏈內動態博弈

鏈內雙方均采取合作策略,會產生超額收益,則SC2零售商收益函數如式(14)所示。

(14)

SC2制造商收益函數如式(15)所示。

SC2總收益函數如式(16)所示。

(17)

(2)領導者SC1鏈內動態博弈

(18)

四、結果分析

命題1:四種策略下零售商價格在制造商和零售商選擇合作策略時最小,均不合作時次之,制造商或零售商單方面合作下較大,其值視β大小而定。

命題1證明:

由命題1可知,四種情況下單鏈上零售價各不相同,為了共同收益最大,雙方合作時都會作出讓步,價格往往較低,這也符合實際情況;雙方均不合作時,制造商和零售商為保證本方收益最大化,價格要高于前者,這也說明制造商或零售商單方面合作時,由于協調成本增加,選擇合作方通過提高價格減少企業損失。

命題2:無論鏈內雙方采取何種策略,領導者SC1的零售價均大于追隨者SC2的零售價,即p1>p2。

命題2證明:

(1)鏈內零售商采取非合作策略、制造商采取合作策略

鏈內零售商采取合作策略、制造商采取非合作策略時證明過程類似,此處不再證明。

(2)鏈內制造商和零售商均采取非合作策略

(3)鏈內零售商和制造商均采取合作策略

由命題2知,追隨者供應鏈零售價低于領導者供應鏈零售價,這表明后定價供應鏈可根據市場規模大小、產品替代率高低及初始投入成本大小等采取降低價格策略與先定價供應鏈競爭,從而獲取較多客戶需求,這也與實際情況相符。

命題3 無論鏈內雙方采取何種策略,產品差異較小時,領導者SC1總收益均小于追隨者SC2總收益。

命題3證明:

(1)鏈內雙方均采取非合作策略時,把p1代入p2,得:

(3)鏈內雙方均采取合作策略時,把p1代入p2,得:

比較領導者SC1總收益和追隨者SC2總收益,得:

由命題3知,無論鏈內零售商和制造商采取何種策略,在鏈間Stackelberg博弈中,雖領導者SC1零售價高于追隨者SC2零售價,但追隨者可以通過降低價格、薄利多銷等策略占領更多市場份額,導致領導者SC1所獲總收益均小于追隨者SC2,這也說明在產銷相等、產品幾乎同質情況下,雖領導者率先制定出符合市場行情的價格快速占領市場,但追隨者根據產品可替代性或降低價格策略可以獲取更大的收益。

五、數值仿真分析

1.協調成本分擔系數對單鏈零售價及總收益的影響

令β∈[0,1],根據鏈內零售商選擇非合作策略、制造商選擇合作策略,得到零售價格和單鏈收益如圖2和圖3所示。

圖2 價格隨成本分擔系數變化

圖3 收益隨成本分擔系數變化

由圖2和圖3可知,SC1和SC2零售價均與成本分擔系數呈正比,各單鏈總收益均與協調成本分擔系數呈反向變動,說明在產銷量一定前提下,隨著制造商或零售商分擔協調成本增加,企業可通過提高價格彌補這部分支出,但整條供應鏈總收益仍呈下降趨勢,這同時說明若鏈內雙方對協調成本分配不合理,導致雙方很難達成合作,進而影響整條供應鏈收益。鏈內零售商采取合作策略、制造商采取非合作策略情況類似,此處不再闡述;對于鏈內雙方均不采取合作策略情況,因不產生協調成本,故對單鏈總收益不會產生影響;對于鏈內雙方均采取合作策略情形,因所建模型中不含β,且各單鏈追求供應鏈總收益最大化,鏈內合作增加的總收益可以彌補產生的協調成本,故各供應鏈總收益均會有所增加,成本分擔系數的變動對其影響甚微。

2.成本分擔系數一定下,橫向對比不同策略間定價和總收益

下面給定β=0.5,對比分析不同策略下各供應鏈價格及總收益,具體如圖4所示,其中1-4分別代表NN、NC、CN和CC四種策略。

圖4 不同策略下各變量數值

由圖4可知:

(1)SC1或SC2零售價在制造商或零售商單方面采取合作策略時最高,均不采取合作策略時次之,雙方采取合作策略時最小,這也表明若一方采取合作策略,必然導致該方協調成本增加,因此在產量一定前提下企業會通過提高價格彌補成本。

(2)兩條供應鏈總收益在鏈內雙方均采取合作策略時最大,均不采取合作策略時次之,鏈內一方采取合作策略時所獲總收益最小,說明當鏈內雙方均選擇合作策略時,產生的超額收益可以彌補相應協調成本,雙方都愿意適當降低價格以獲取更多收益;鏈內制造商或零售商單方面采取合作策略導致協調成本增加,必然引起該方總收益降低。

(3)任何策略下領導者SC1零售價均高于追隨者SC2零售價,而SC1總收益總小于SC2總收益,即p1>p2,πSC1<πSC2,這表明雖領導者率先進入市場,制定出符合市場行情價格、快速占領市場,獲得一定領先優勢,但后定價追隨者可根據產品市場需求、產品替代率等適當降低價格,在產品幾乎同質、差別不大情況下,能吸引更多需求、獲得更多收益,對追隨者供應鏈長期發展有利。

3.價格敏感系數和產品替代率對價格影響

令a,η∈[0,1],其他條件不變,雙方均不合作情況下SC1和SC2零售價如圖5所示。

(a)第一種情形下零售商1價格

由圖5可知,產品差異較大時,各供應鏈零售商價格均與顧客需求價格敏感系數呈正比,且SC1零售價變化幅度較大,原因是SC1率先進入市場制定價格,隨著SC2在市場中所占份額增加,SC1會迅速提高價格以獲得較多收益;產品幾乎同質情況下,SC1零售價先下降再提高,SC2零售價與顧客需求價格敏感系數呈正比,原因是雖SC1率先進入市場,但由于后進者SC2產品與其差別不大,在消費者對價格不敏感前提下,SC1試圖通過降價爭奪市場份額;隨著客戶對價格敏感度提高,SC1和SC2均通過提高價格獲取更多收益,但p1>p2,這也與上述討論相符。其他三種情況類似,此處不再闡述。

六、結論

隨著消費者超個性化需求激增,產品質量、服務和價格成為供應鏈間競爭核心,也對供應鏈定價提出更高要求。企業不僅需要在與同行競爭中生存,還需要不斷提高產品質量和提供多樣化服務,與供應鏈上下游企業建立合作關系就成為各企業甚至整條供應鏈保持競爭力的重要基礎。本文通過構建兩條包含單個制造商和單個零售商供應鏈,鏈內制造商和零售商均可采取合作或非合作策略,在兩供應鏈不同主導地位下研究各單鏈最優定價策略。研究發現:鏈間Stackelberg博弈模型中,無論鏈內雙方采取何種策略,領導者供應鏈零售價均大于追隨者供應鏈零售價,而總收益則相反,說明即使領導者通過增產降價方式快速占領市場,但追隨者根據產品可替代性或降低價格、薄利多銷等策略獲取更多收益,也說明在產銷相等、產品幾乎同質情況下,鏈間Stackelberg博弈中后定價供應鏈具有明顯優勢,對追隨者供應鏈長期發展有利。通過數值仿真對所提模型合理性和有效性及相關命題合理性進行了驗證。值得注意的是,本文考慮每條供應鏈僅包含單個零售商和單個制造商,但現實供應鏈可能包含多個節點,下一步考慮制造商和零售商上下游節點企業間競合研究將更為有趣,此外新零售或區塊鏈背景下供應鏈內協調也是未來研究方向。