1、 分类号 学号 M201171961学校代码 1 0 4 8 7 密级硕士学位论文零售商过度自信的库存决策研究学位申请人：孟 楚学 科 专 业：系统工程指 导 教 师：谢 勇 副教授答 辩 日 期：2014年 2月 17日A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the RequirementsFor the Degree of Master of EngineeringResearch on Inventory Decision-making with theOverconfident RetailerCandidate: Meng ChuMa
2、jor : Systems EngineeringAssociate Prof. Xie YongSupervisor:Huazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074 Hubei, P.R.ChinaFeb, 2014华中科技大学硕士学位论文摘要传统供应链库存决策是基于“理性经济人”假设之上的，但随着产业链的快速推进，供应链管理领域出现了新的变化，实证研究表明不确定条件下人们实际的决策系统性地偏离“理性经济人”的假设。为了解决这一问题，只有从决策人本身的行为和心理认知的角度着手去研究他们的决策才能更好地指导实践。实证研究发现库
3、存决策者往往存在非理性的订货倾向，过度自信作为一种典型的非理性行为，在生活的各个领域都普遍存在，并且很多决策者并不能意识到自己具有过度自信的倾向，决策者对已获取的信息的认知常常会受到过度自信的影响，进而做出的决策会给自己和供应链其他成员的利润产生影响。本文将已有的过度自信相关理论与供应链库存决策结合起来，着重研究零售商过度自信非理性行为下的库存决策问题。本文首先在经典的报童模型的基础上，考虑报童的过度自信行为，建立了过度自信的报童决策模型，求解得出了报童过度自信时的最优订货量和他理性时的最优订货量之间的关系式，并对他的库存决策偏差的变化规律进行了探讨，求证得出了报童过度自信时的信念期望利润是他
4、理性时最优利润的函数，并且总是不比报童理性时的最优利润低，从理论上给出了报童过度自信时会依据他自己对需求的理解来订货决策的原因。随后从过度自信的报童模型扩展到两个零售商的产量竞争模型，分析了过度自信水平对各零售商最优订货量和期望利润的影响，研究发现在Stackelberg 产量竞争中，无论是理性零售商处于主导地位还是过度自信的零售商处于主导地位，过度自信的零售商都会倾向于多订货并获得比他在理性时更多的利润以此在竞争中处于优势地位，这与过度自信的报童模型对比说明了过度自信本身并不一定都会带来负面的效应，研究同时还发现过度自信并不会影响到 Stackelberg 博弈竞争中决策者的先动优势。关键词
5、：过度自信，库存决策，产量竞争，先动优势 ，行为供应链I华中科技大学硕士学位论文Abstract Traditional supply chain inventory decision-making is based on the neo-classicaleconomics “rational economic man“ hypothesis, but supply chain there have been somenew changes with the rapid advance of industrial chain, empirical studies have showedtha
6、t humans decision-making systematically deviates from the actual decision-makingwhich based on “rational economic man“ hypothesis with the uncertain environment. Inorder to solve this problem, only through studying the decision-makers cognitive behaviorand psychology can we better guide the practice
7、. Empirical studies also have found thatinventory managers often have an irrational tendency to place an order, overconfidence asa typical irrational behavior gradually attracts much attention in all walks of life recently,and many managers even cant recognize their own overconfidence, overconfidenc
8、eaffects decision-makers information cognition and gives decision-makers and othermembers of the supply chain positive or negative impact. This article combines theoverconfidence and traditional supply chain inventory decision theory to focus oninventory decision problem with the overconfident retai
9、ler.In this article, I establish an overconfident newsvendor model via considering thenewsvendor overconfidence on the basis of classical newsvendor model firstly, derive theanalytic relationship between the optimal order quantity of the overconfident newsvendorand that of the benchmark newsvendor a
10、nd demonstrate how order bias changes with thelevel of overconfidence, then I proved that belief expected profit always larger than theoptimal expected profit of the benchmark newsvendor, which explains theoretically thatwhy overconfident newsvendor makes his order decision according to his belief a
11、bout thetrue demand. Secondly, I extend the overconfident newsvendor model to the productioncompetition model and analyze how the overconfidence level affects the retailers optimalorder quantity and the expected profits. I find that the overconfident retailer prefers toorder more and gain much more
12、profit than the rational retailer, no matter the rationalretailer is the leader or the overconfident retailer is the leader in the Stackelberg game.Therefore, overconfidence not always leads to negative effect. At the same time, weconfirm that overconfidence doesnt affect first-mover advantage in th
13、e StackelbergGame.Keywords: overconfidence, inventory decision-making, production competition,first-mover advantage, behavioral supply chainII华中科技大学硕士学位论文目 录 摘要. IAbstractII1绪论1.1课题研究背景(1)1.2课题研究的目的和意义 .(3)1.3国内外研究相关文献综述 .(3)1.4研究内容及论文框架 .(7)1.5本文的创新之处 .(8)2报童模型与产量竞争模型2.1经典的报童模型 .(10)2.2经典的产量竞争模型 .
14、(11)2.3产量竞争的扩展模型 .(14)2.4本章小结(15)3过度自信的报童决策模型3.1过度自信的数学描述 .(16)3.2过度自信的报童模型 .(16)3.3过度自信的报童扩展模型 .(24)3.4算例分析(28)3.5本章小结(31)4 零售商过度自信的产量竞争模型4.1模型假设条件及参数 .(32)4.2零售商过度自信的 Nash博弈 .(33)III华中科技大学硕士学位论文4.3零售商过度自信的 Stackelberg 博弈.(34)4.4算例分析(39)4.5本章小结(42)5总结与展望5.1全文总结(44)5.2不足与展望(44)致谢(46)参考文献(47)攻读硕士学位期间
15、发表论文目录 .(51)IV华中科技大学硕士学位论文1绪论 1.1课题研究背景随着现代社会的快速发展，产业链的推进，竞争越来越激烈，企业通过有序、规范的库存管理来降低库存水平、提高库存周转率以此带来更多的利润和资金回报率显得越来越重要。在公司的供应链管理中，库存管理越来越重要，库存结构的整合和优化、尽量减少产品的库存数量与成本对于一个企业的长远的发展是非常有必要的。传统的供应链库存管理仅仅只是在基于决策人完全理性的基础之上考虑怎样尽量最小化补货、存货、缺货等各类的成本，以此来实现自身利益的最大化。但是，学者们慢慢地发现传统的库存决策理论的相关研究结论与我们现实生活中的库存管理实践之间存在着非常
16、大的差别，往往企业决策者们所做的决策与理论模型给出的最优解之间相差甚远。Zanakis1等的研究仔细分析了并最先发现了这个现象，随后也有相关的学者强调这一现象的重要性。我们总结造成这一现象的主要原因，其中最重要的一点就是：世界上所有的人都是有情感的，没是绝对的完全理性，但传统的供应链库存决策研究是基于新古典经济学的“理性经济人”这一假设，这很显然是不完全符合现实实际的。诺贝尔奖获得者 Simon2上个世纪 50 年代就对“理性经济人”的假设提出质疑，至此，“有限理性”（Bounded Rationality）的概念开始越来越深入人心。很多实证和实验的研究结果表明，基于心理和情感等个人原因，加之
17、人情关系等社会因素人们在现实生活中做出的决策常常偏离理论上的最优值。行为运作方面的结论显示，完全基于“理性经济人”假设条件之上所得出来的结果有系统性的误差。激烈的竞争、市场需求的波动等复杂的、不确定性条件下的库存决策者的不完全理性行为或者非理性行为的表现就会更加明显。在复杂的库存决策系统中人们的认知和决策行为常常占据主导性地位，往往会影响最终的决策结果。因此，我们想要得到更加准确的库存决策，使理论与实践更加匹配，决策者的非理性行为或者有限理性行为的考察和评估就不能忽视。理论和实践的双方面的共同的推动，行为运作管理( Behavioral Operations Management) 这个新兴
18、的领域慢慢地兴起并逐渐受到学术界的关注。国家自然科学基金委员会主持的第 42期双清论坛特别就行为运作管理研究的基础和方法、决策行为、行为供应链的管理、复杂系统下的行为运作等几个方1华中科技大学硕士学位论文面逐一展开了讨论，专家和学者们都认为行为科学应当引起学术界的重视并有深入研究的价值。人们的认知过程和行为及其对运作的系统和过程的影响是行为运作管理研究的主要内容，而库存管理是其中研究的主要的焦点之一。目前，在行为供应链及运作管理方面，大多研究的是关于决策者或管理者的风险、公平等因素对系统的影响。近来，加拿大的兰德斯塔德公司做出的全球民调显示，觉得自己大材小用的人中比例最高的为中国人，达到了 8
19、4%，比例最小的是卢森堡，为 23% ，除去社会体制、教育、人才的选拔、公平公正等等客观因素外，肯定也不乏一些自恃过高、认为自己能胜任更高的工作岗位，但实际却高估了自己能力的人。过度自信起源于心理学，是一种很典型的非理性行为，最近几年各行各业越来越关注过度自信，尤其是在行为金融学和行为管理学等领域。Moore3等已经通过实证研究发现在不同的行业、不同环境下决策者都会表现出过度自信。 Johnson4等通过建立了过度自信的演化发展模型，他们研究发现在一定大的范围内和很大程度上，过度自信最终呈现的是一种演化稳定的状态。这很好地给出了过度自信会引起不少负面效应但却仍然常见的原因。管理学的实证研究还发
20、现在公司中过度自信的管理者比理性的竞争对手的竞争力要更强，这是因为过度自信会促使他们在实际工作中拿出更多的努力，但是当过度自信的水平过高时，管理者的决策对公司将会产生负面影响，因为管理者将会倾向于接受复杂的契约，而复杂的契约会使得公司承担更大的风险。以上的种种研究的结果说明过度自信作为一种常见的非理性行为会影响到管理者和决策者的决策制定，应当受到学术界的关注。行为金融学、管理学中的实证研究有很多，过度自信在供应链库存决策方面的成果却不是很多，有的一些结论也常常是在指定的假设条件基础之上，或者仅仅把研究的供应链个体和对象独立于竞争群体之外，单纯地考察单供应商-单零售商的情况，并没有把过度自信这种
21、行为在竞争博弈中的复杂关系的影响考虑进来，因此容易脱离实际而缺乏实践指导的意义。此外，从已有的结论中我们大多看到的是零售商过度自信的行为在运作管理决策中的负面影响，但我们在现实生活中又常常把 “在激烈竞争中要时刻保持自信”这样的经验挂在嘴边，过度自信对处于竞争的环境中的决策者是否只会带来消极的影响，而有没有像管理学实证研究结论那样会有一定的积极作用有待考察和研究。同时，在 Stackelberg 博弈产量竞争中，先决策者具有一定的先动优势，但是考虑决策者的过度自信的非理性行为时这种优势又会是怎样，存在与否？这些问题都具有研究的实际价值同时也亟待解决。带着这些有趣的问题，本文希望能够通过数学建2
22、华中科技大学硕士学位论文模分析求解得出结论，并希望能够给予库存决策相关的实践以指导作用。1.2 课题研究的目的和意义非理性行为下的库存决策者的决策常常容易偏离理论模型预期的最优结果，这是困扰库存决策的一个大问题。本文从已有的过度自信理论出发，结合经典的库存决策模型对复杂的感情因素和环境扰动下人们的非理性行为进行研究，使理论的结果更加贴近现实的决策，为库存管理者和决策者提供更加准确有效的决策支持，解释运作管理和供应链领域一些实际决策和理论模型结果差别巨大的“不正常”的现象，以此更好的指导实践。过度自信作为一种热点的非理性行为的存在有其值得研究的现实意义，本文借助数学建模从供应链库存决策的角度解释
23、日常现实中一些关于过度自信的产生的原因以及关于自信的一些经验常识。虽然本文仅仅是从供应链库存决策的角度阐释了这个道理，并不能代表现实生活中各行各业，各种复杂的环境下的结论，但至少为这样的心理学常识提供了一定的数学支撑。同时证明了过度自信的存在有其积极的影响，这从一方面契合了管理学中适度的过度自信能够给管理者带来优势的结论，是一个创新。另外，零售商过度自信的库存决策本身作为行为运作管理领域研究的一部分，这本身也是在丰富整个行为供应链的理论体系，推动着行为供应链的发展和革新。行为运作因为考虑了人类个体复杂的心理和感情因素，毫无疑问会使得模型更加复杂和不确定，但同时得出的结论就更加贴近实际生活本身，
24、因而就更具有实用性。同时我们可以考虑把过度自信对库存决策者的订货决策、期望利润的作用机理延伸到其他的非理性行为甚至其他的学科和领域，强化行为运作管理理论体系，从而深化行为供应链以及运作管理的快速发展。1.3国内外研究相关文献综述1.3.1行为供应链及库存管理传统的供应链的研究经过几十年的发展已经逐渐成熟，考虑人的复杂行为影响的行为供应链的研究是从探讨牛鞭效应的行为基础的实验开始的，随后的十几年里，行为供应链越来越受到国内外学术界学者们的重视。现有的大多数行为供应链相关文献主要从牛鞭效应、库存订货、战略性管理等个体认知因素（如有限理性、非理3华中科技大学硕士学位论文性、决策偏差、风险态度等）角度
25、或者人际互动中的信任、公平以及利他等行为因素角度来考察对供应链绩效的影响。其中关于有限理性、非理性和库存决策方面的研究文献又占据了其中的大部分。有限理性行为首先由诺贝尔奖得主西蒙基于对传统“理性经济人”的质疑率先提出，现在有越来越多的实证或实验研究结果表明现实中做出的决策经常偏离理论模型的最优值，有限理性因此大放异彩得到越来越多的支持并逐渐应用到经济学、管理学等学科当中。Pisano5等直接提出了行为运作是在人们的行为、认知基础上对系统以及过程产生影响的一门学科这样的概念。Loch6提出人们的在社会中的偏好，比如公平、感恩、信任、利他、别人的认同以及社会地位等也会对供应链的效率产生不同的影响。
26、杜少甫7等也对零售商的公平关切行为在供应链协调契约方面的影响进行了深入地研究，他发现供应链本身是否协调并不会受零售商的公平关切行为的影响。Peter8 等对具有鲜明中国国情的“关系(guanxi)文化”的行为因素进行了研究，发现公司在高水平关系合作文化背景下更有可能采取战略性的采购措施。许淑君9等的研究表明企业间良好的合作关系和信任可以降低供应链交易的成本。Carter10研究发现不道德的行为（如隐瞒、欺骗等）对供应链的效率和企业满意度产生显著不利的影响。Sterman11的研究把牛鞭效应的原因总结为两个方面：运作和行为，运作方面包括物理和制度的结构，行为方面的原因主要有管理者和决策者的归因、
27、态度、启发式例程(routine)等方面的心智模型。传统的供应链对于牛鞭效应的解释主要体现在运作方面，但其实牛鞭效应的原因也有行为方面的因素。众多的研究结果证明了牛鞭效应是一种人为的行为现象这一结论。在库存管理方面，传统的库存模型是由效用函数来评估的，通常是判断决策者期望库存成本函数的最小化以及决策者期望收益函数的最大化的策略。但却忽略了决策个体的非理性、有限理性造成的决策偏差，比如过度自信、均值偏向效应（pull-to-center effect）、缺货厌恶、锚定效应、风险偏好、低估机会成本等等行为对订货决策的影响。Schweitze 12通过对多个实验研究的结果综合分析，结果表明库存决策者
28、的决策结果经常与最大化理论模型预测的结果不相符，存在一定的差异。Bostian、Bolton、Benzion、Olivares等13-16 等学者的研究结果也显示库存决策者往往存在非理性的订货倾向，他们通常并不是按照决策者理性模型下的最优订货量进行订货，而是存在一定的偏差，导致实际期望利润减小。Wang17 等则研究了不确定需求下零售商风险厌恶下的库存决策模型，研究发现风险厌恶的零售商当价格大于给定的阀值时订货量随着零售的价格升高而减小。越来越多的学者逐渐重视考虑决策4华中科技大学硕士学位论文者行为的库存管理方面的研究。1.3.2过度自信相关模型及结论早在上个世纪，Buehler等18的“规划
29、误区”（Planning Fallacy）的实验研究结果就表明很多人都有过度自信的行为倾向。过度自信最初来源于心理学，近年来得到了各行各业研究学者的特别注意，在行为金融学（Behavioral Finance Science）和行为管理学（Behavioral Management Science）等领域尤甚。越来越多的关于过度自信的实证研究结论也表明过度自信是一种常见的非理性行为。管理者和决策者中表现更为突出19-21 ，Gervais22的研究表明管理者基于自身过去成功的经验有可能导致其过度自信，Landier23的研究证实了受教育程度越高的企业家和管理者表现的越乐观。Craig24用实验
30、的方法证实了无论是专家还是新手，他们都存在着过度自信的心理倾向。Johnson4的演化发展模型也强有力的证明了过度自信的确是一种稳定的状态。关于过度自信产生的原因，John25把管理者的过度自信来归结于自我归因的偏差。他认为管理者总是倾向于把他们自己获得的成功归因于最初的努力，这种努力使得其过度自信并痴迷于处理更多的事情。Moore等3研究发现在各个不同的领域、在各种不同的环境下决策者都有可能表现出过度自信的非理性行为。过高估计（Overestimation）、过高定位（ Overplacement）和过度精确（Overprecision）是他总结得出的过度自信行为的三种主要的表现形式。过高估
31、计通常是指人们对自己处事、办事能力的高估，认为自己总是要比其他人处理事情的技能要高，能力要强；过高定位是指人们总是觉得自己所在的层次、平台要比别人高；过度精确是指人们基于自己对实际情况信息的掌握所做出的预测要更准确。众多的学者想要知道过度自信的决策者究竟会做出那些与实际不相符的决策？这些决策最终的结果怎样，是积极的还是消极的？Gervais等26研究的结论表明过度自信会促进管理者在工作中倾注更多的心血。他发现在激烈的公司竞争中过度自信管理者比理性的管理者要更受欣赏，但过度自信水平过高时，管理者的过度自信将使得他们面临更大的风险从而会对公司产生不利的效应。Bernardo27研究表明团队成员的过
32、度自信水平在一定的水平之下时比团队成员完全理性有着更显著的优势。Gervais28研究 证实了过度自信水平保持在一定范围内的可以解决整个团队的协作问题。他提出当公司愿意承担监视费用时，过度自信可以用来解决团队之间的协调问题。在供应链库存决策方面，包晓英等 29等对过度自信的供应链的协调研究做了文5华中科技大学硕士学位论文献综述。赵道致等30在传统供应链 VMI 模型系统中加入了供应商的过度自信。他研究发现随机需求下上游供应商的过度自信会对下游的零售商以及整个供应链系统产生影响。Croson 等31研究了由一个过度自信的报童和一个上游的供应商组成的两级供应链系统。他把过度自信描述为报童对需求的过
33、度精确，他们的结果表明报童在过度自信时的所做的订货决策是次优的决策，因此获得的利润也总是低于报童理性时的最优值，随后设计了供应链协调契约，采用调整零售产品的批发价和残值激励过度自信的报童按照最优数量的采购货物以达到整个供应链的协调。过度自信方面库存决策研究的大多数结论都是基于特定的假设条件，缺少通用性。此外，关于竞争环境下的过度自信的库存的相关研究也很少，没有能够从本源和数学模型推理的角度进行详细的分析和验证。1.3.3零售商竞争单一供应商和单一零售商组成的供应链系统经过众多学者的研究、补充和丰富已经相对成熟，但我们现实生活中的供应链是一个复杂的“网络”，由一条或者多条供应链组成，每条供应链之
34、间也会有交叉，每条供应链又会有多个供应链成员组成，供应链之间，供应链成员之间存在着合作和竞争的关系，加之近年来经济全球化推进和物流业的快速发展，市场需求的不确定性也越来越显著，供应链的合作与竞争关系也越来越突出，单一的报童模型并不能清楚、完整地解决这些复杂的供应链关系。因此，在传统的报童模型的基础上扩展、丰富直至清楚地解决复杂供应链关系逐渐变得重要和迫切，国内外学者也越来越重视相关的研究。与此同时，零售商虽然处于供应链节点的下游，但整个供应链的各种信息的流动却是从这里开始，零售商对于市场需求和顾客有着更深的接触，零售商之间的竞争也越发的激烈，因此零售商之间的竞争是众多供应链竞争关系中重要的组成
35、部分。许多学者对零售商竞争进行了深入的探讨和研究。Steven32等分析求解得到了随机需求条件下竞争报童模型的均衡解。Cachon等33基于单供应商和多个零售商竞争的博弈模型认为，供应链系统要想达到最优仅仅注意到供应商和零售商上下游之间的竞争是很单薄的，还需要更进一步考虑同一阶层零售商之间的竞争的结论。Petruzzi等34分析求解了零售价确定时随机的市场需求的规模引入需求因子时的单周期库存决策问题，扩展并丰富了的经典的报童模型理论。Yao 等35研究了不确定需求下一个供应商和两个零售商组成的 Stackelberg 博弈模型中竞争如何影响供应链成员的决策，设计了可以协调供应链的收益共享契约。
36、6华中科技大学硕士学位论文从之前研究文献来看，针对决策者非理性或者有限理性下的产量竞争模型的研究并不多，成果很少。1.4研究内容及论文框架本文的第一章和第二章为相关的文献综述和理论基础。第一章主要讲述了课题研究的相关背景并对已有的结论做了文献综述，主要从行为供应链、过度自信的非理性行为以及零售商竞争三个方面逐次展开，阐述了零售商过度自信的库存决策研究的理论基础和现实意义。第二章回顾了经典的报童模型和几种经典的产量竞争模型，详细分析介绍了报童的订货决策、期望利润，借此为第三章过度自信的报童决策模型奠定理论基础。在产量竞争模型中主要分析了 Cournot 模型和 Stackelberg 博弈模型，
37、在此基础上总结归纳了需求信息不确定情况下的零售商产量竞争模型扩展研究的几个主要方面，以此为第四章零售商过度自信的产量竞争模型提供理论基础。第三章是过度自信的报童决策模型。本章将报童对市场随机的需求信息认知的过度精确定义为过度自信，了，建立并求解了报童过度自信下的最优订货量和报童理性时的最优订货量之间的数学函数关系，并就报童库存决策偏差的变化规律进行了探讨分析，随后对信念期望利润做了定义，理论结果证明了报童的信念期望利润是他理性时的最优期望利润的函数关系，且报童的信念期望利润始终不会比他理性时的最优期望利润要低，揭示了报童过度自信时会依据其自身的需求信念而不是获取的需求信息进行订货决策的原因。同
38、时，也就利润损失随过度自信水平变化的规律进行了分析和探讨，随后基于过度自信报童的决策偏差，提出了建设性的纠正方法以实现供应链的协调。然后，我们在考虑零售商过高估计的情况下对上述基于报童过度精确的模型进行了扩展，得出了类似的结论。本章最后的算例分析对相关结果做了验证。第四章是零售商过度自信的产量竞争模型。建立了一个过度自信的零售商和一个理性的零售商组成的产量竞争模型，两个零售商在面对不确定的市场需求时，其中一个零售商对市场需求信息的认知表现为过高估计和过度精确。分析了 Nash博弈和 Stackelberg 博弈下过度自信水平对各个零售商的最优订货量和最优期望利润的影响，研究结果表明在 Stac
39、kelberg 产量竞争中，无论是理性的零售商处于主导地位还是过度自信的零售商处于主导地位，过度自信的零售商都会倾向于多订货来获得比7华中科技大学硕士学位论文他在理性时更多的利润并以此在竞争中处于优势地位。同时当零售商过度自信时，Stackelberg博弈的先 动优势依旧存在。本章最后通过算例分析验证了模型和结论。第五章对本文进行了总结和展望。指出了本文的一些不足之处，并对零售商过度自信的库存决策相关的研究进行了设想。下图 1-1 清楚地展现本文的研究内容以及各章节研究内容之间的关系：图 1-1 本文研究的框架图1.5本文的创新之处首先，过度自信与供应链库存决策相结合是一个创新。过度自信作为非
40、理性行为中最突出的表现尤其受到学者们的关注，尽管过度自信在心理学、管理学和金融学等领域上的研究和应用已经趋于成熟，包括其产生的原因、分类、以及衡量的标准等等都已经有大量的文献支撑，但是过度自信在行为供应链、运作管理领域的应8华中科技大学硕士学位论文用并不是很多，大多数研究也只是集中在供应商和零售商的委托-代理关系方面，或者是基于特定的需求条件，很少有结论从理论上揭示过度自信的决策者坚持自己的信念进行决策的原因，而且过度自信对供应链库存决策的影响的规律也缺乏系统的研究和认识。其次，零售商过度自信的产量竞争模型的研究也是一大创新点。竞争模型本身作为更贴近现实生活的理论模型本身就更具应用价值，过度自
41、信作为一种典型的非理性行为也具有其研究的实际价值，但是，决策者的过度自信行为在竞争环境下会对供应链及其成员产生怎样的影响？是积极还是消极的？适度的自信的决策者在竞争中会不会占得先机？同时，传统的 Stackelberg 产量竞争中，决策者往往具有先动优势，当零售商过度自信时，这种优势能否继续保持呢？本文对这些实际而有价值的问题通过建立模型，给予了详细的解答，希望零售商过度自信的库存决策的研究能够在实践应用方面起到一定的指导作用。9华中科技大学硕士学位论文2报童模型与产量竞争模型2.1经典的报童模型报童问题（Newsvendor Problem）常常又被称作单周期订货问题或报贩问题。报童问题是供
42、应链管理所有问题的基础和代表。在随机需求下求解满足报童期望利润最大化的订货量时报童问题的本质。更加直观地讲，倘若报童预定的报纸的数量小于实际的市场需求，那么他将会丢失获得更多利润的机会；倘若报童预定的报纸的数量比实际的市场需求要大，那么他将要承担报纸最终卖不完，不得不低价处理而遭受一定利润损失的风险。我们假设报童从供应商（报社）订购的报纸每份批发价格为c，他将以每份报纸零售价格 p向消费者出售，如果销售周期中最终有报纸未能卖出，未卖出的报纸每份的残值为s ，不失一般性，假设 p c s，在这里简单处理，不考虑他未能满足顾客时的缺货惩罚成本。报纸的市场需求D 是一个随机变量，(F x)为D 的累
43、积分布函数，并且F(x)是可微和可逆的，记F(x)的逆函数为 F 1()，f(x) 0为D 的概率密度函数， E(D) 、Var(D ) 分别为市场需求 D的均值2和方差。2.1.1报童的订货决策在上述描述的经典报童问题中，假设报童每天订购报纸的数量为q ，则报童的期望利润 (q)可表示为：(q) pS(q) sI(q) cqq q其中，S(q) q 0 F(x)dx 是报童的期望销售量，I(q) q S(q) 0 F(x)dx 时报童的期望剩余库存量，定义L(q) S(q)是报童的期望缺货量，C(q) coI(q) cuL(q)是报童的期望成本，其中，co c s表示报童的单位剩余库存成本，
44、cu p c表示报童的单位缺货成本，那么报童的期望利润 (q)也可以记为：(q) (p c) C(q)因为 (q)是关于订货量q的凹函数，由最优化条件 (q) 0，可得报童的最优订货q量为：10华中科技大学硕士学位论文q* F 1(p c)p s2.1.2报童的最优期望利润因为报童的最优订货量q * F 1(p c)，可以得到报童的最优利润为：p sq* (q*) (p c)q* (p s) F(x)dx02.2经典的产量竞争模型“物竞天择，适者生存”，竞争作为自然界和人类社会进步发展的源动力，自然有其重要的地位。尽管随着社会的进步与发展，竞争的主体和形式已呈现出多样性，但是经典的寡头竞争模型
45、依旧是产业经济学发展的奠基石，具有很强的普适性。本章就 Cournot模型、Bertrand模型及 Stackelberg 博弈模型加以介绍。2.2.1 Cournot模型Cournot模型最早是由法国经济学家 Cournot于 1838 年提出，是纳什均衡实际应用的最早版本， Cournot模型也常常被称为“ 双头模型”，是寡头理论模型分析的出发点。 Cournot模型研究的是两家具有相同的成本 结构、生产同类或者同质的产品的企业如何确定自己生产的产量，最终使得市场达到一个稳定或者均衡的状态，它描述的是两个寡头同时行动情况下的产量竞争博弈。问题的假设条件：1）产品同质；2）两家企业的成本结构
46、相同；3）各个企业市场需求信息完全；4）只有一个周期；5）决策的变量是产量；6）如果哪一家企业再次决定自己的产量时，假定对方的产量不变。假设企业1和企业2各自的产量分别是q1和q2，市场的出清价格（实现市场中供给量与需求量平衡时的销售价格，也就是均衡价格）为：p p(q1,q2) a b(q1 q2)其中，a 为市场需求的规模，b 为产量总和对出清价格的反映系数，企业1和企业2同时决策，各自的利润函数 1和 2分别为：1 q1a b(q1 q2) cq12 q2a b(q1 q2) cq211华中科技大学硕士学位论文1令 a 2bq1 bq2 c 0 a 2bq2 bq1 c 0（2-1）（2
47、-2）q12q2联立（2-1 ）和（2-2 ）式可求得 Cournot模型唯一的 Nash 均衡解： a cq1 q2N N 3b因此，Cournot模型的利润均衡解为： (a c)21N 2N 9b2.2.2 Bertrand模型Bertrand模型是由法国 经济学家Joseph Bertrand于1883年首先建立，又被称为 Bertrand悖 论。在 Cournot 模型最初的众多质疑中， Bertrand认为，如果企业自己不给定零售价格，那么在寡头市场上就很难搞清楚究竟是谁设定了零售价格，Cournot模型归根结底没有办法解释清楚价格决定市场的机制是怎么一回事，因此 Bertrand描
48、述了另外一种竞争的格局，他认为生产同类或者同质产品的两个寡头企业并不一定总要以生产的产量作为竞争的决策变量，价格也可以作为竞争的决策变量。因为Bertrand提出的模型以价格为决策的变量更贴近现实，但同时他推导得出的结论却过于极端，与现实环境严重脱轨，因而很多学者并不赞成他提出的模型，这也是 Bertrand模型被称之为 Bertrand 悖论的主要原因。Bertrand模型的假 设条件：1）只有两个寡头企业并且成本结构相同；2）两个企业以价格作为决策变量； 3）两个企业生产的产品是同类或者同质的；4）寡头企业之间没有串谋的行为 ； 5）需求信息对于两个企业是完全和对称的；6）只有一个周期按以
49、下规则分析推导：1）消费者总是期望低价买入，因此零售价格低的企业获得全部需求，零售价格高的企业获得的需求为零；2）倘若两个企业的零售价格是一样的，两个企业各自获得总需求的一半。以上的分析之后我们发现在 Bertrand模型中，两个企业竞争的结果是都会竞减少零售价来为自己争取更多的消费者，于是当零售商价降低到p1 p2 c时达到均12华中科技大学硕士学位论文衡，也就是所谓的 Bertrand均衡，所以任何一个企业只要存在竞争对手，所有企业的最终的行为就和在完全竞争的市场中是一样的，零售价格等于边际成本。2.2.3 Stackelberg博弈模型德国经济学家 Stackelberg指出在实际生活中,人们的行动往往是有顺序的，有先有后。据此，他并提出了决策参与人的行动有序的
