1、需求和成本同时扰动下零售商双渠道供应链协调研究 吴晓志 陈宏 张俊 电子科技大学中山学院 电子科技大学经济与管理学院 摘 要： 供应链中存在一个制造商和一个同时拥有电子渠道和传统渠道的零售商, 当突发事件导致供应链发生需求和生产成本同时扰动, 通过 K-T 条件求出不同扰动区域的双渠道供应链最优渠道零售价格和生产数量。通过比较供应链沿用平稳状态下的定价和生产策略, 划分出发生扰动后原策略的决策区间, 得到不同扰动区间下扰动信息的价值;设计了数量折扣契约协调需求和生产成本同时扰动下的双渠道供应链。研究表明:数量折扣契约可以协调扰动下的零售商双渠道供应链, 契约参数存在无穷多个组合;而平稳状态下的
2、双渠道供应链的协调策略也可以同时给出, 该契约具有一定的抗突发事件能力。关键词： 双渠道; 需求扰动; 生产成本扰动; 数量折扣契约; 作者简介：吴晓志 (1981-) , 男, 博士。研究方向为供应链管理。E-mail:收稿日期：2014-04-23基金：国家自然科学基金资助项目 (71472026, 71761020) Coordinating a Retailers Dual-channel Supply Chain under Demand and Production Cost DisruptionsWU Xiaozhi CHEN Hong ZHANG Jun Zhongshan I
3、nstitute, University of Electronic Science and Technology of China; School of Management and Economics, University of Electronic Science and Technology; Abstract： Consider a supply chain consisting of a manufacturer and a retailer, in which the retailer has a dual sale channel, i.e., a traditional c
4、hannel and an electronic channel.The optimal channel retail price and production quantity in different disruption areas can be determined by K-T conditions when demand and production cost disruptions occur simultaneously.The decision intervals after disruptions under the original strategy can be div
5、ided and the values of the disruption information can be obtained under different disruption intervals.Based on that, we design a quantitydiscount contract to coordinate the dual-channel supply chain under demand and production cost disruptions.Our results show that the quantity-discount contract ca
6、n coordinate the retailers dual-channel supply chain when disruptions happen.In addition, there exist infinite combinations of contract parameters, and the coordinated strategy in the steady state can also be obtained at the same time.We further show that our proposed quantity-discount contract has
7、certain anti-disruption ability.Keyword： dual-channel; demand disruption; production cost disruption; quantity-discount contract; Received： 2014-04-23近年来, 消费者越来越习惯于通过网络购买商品, 无论是像联想、美的等制造商还是苏宁、国美等传统零售商纷纷开始重新规划商业模式, 开拓电子渠道满足不同顾客的需要, 电子渠道和传统渠道组成了双渠道供应链模式。双渠道供应链的研究主要集中在解决渠道冲突、渠道定价决策以及渠道协调等方面。Tsay1发现, 增加
8、电子渠道可以提高供应链双方成员的利润;Cai2基于消费者效用理论对需求模型进行了双渠道构建;Chiang 等3研究了双渠道结构对生产商、零售商以及整个供应链的决策影响;Dumrongsiri 等4发现, 当零售商存在服务改善时, 会改善双渠道供应链的整体利润。双渠道供应链协调的文献中, Chen 等5设计了主从博弈下双渠道供应链两部定价策略和利益分享契约;但斌等6针对双渠道供应链中同一产品在不同渠道间的替代性, 运用报童问题的分析框架, 研究了传统渠道和电子渠道间的库存协调问题, 建立了能够协调双渠道供应链的补偿机制, 给出了实现双渠道供应链协调时契约参数之间满足的关系表达式。苏宁云商大力发展
9、苏宁易购, 银泰与天猫合作 O2O, 沃尔玛收购 1 号店等现象表明, 传统零售巨头对于零售商双渠道模式报以厚望, 零售商双渠道成为供应链中一个非常重要的渠道结构。陈云等7采用两阶段博弈模型分析了零售商双渠道的定价行为, 并给出了双渠道零售商的均衡利润;张盼等8考虑了价格和服务竞争时零售商双渠道策略, 求得零售商价格和服务水平的均衡解;赵金实等9运用代发货经营模式从不同主导权位置情况下对零售商双渠道策略的绩效进行对比;颜永新等10设计数量折扣契约协调零售商双渠道供应链, 并讨论了契约参数对供应链绩效的影响。这些文献主要是对平稳状态下零售商双渠道供应链的决策和协调问题进行研究。经济全球化, 顾客
10、需求个性化使得产品的生命周期越来越来短, 为了更好地匹配供应与需求, 要求供应链上的节点企业相互合作以达到快速响应的目的。然而, 地震、禽流感、恐怖袭击等突发事件对平稳的供应链造成巨大影响, 特别是突发事件导致已经预测好的消费者需求以及制造商的生产成本发生扰动。这些扰动会使得只考虑平稳状态的供应链决策产生偏差, 如果在供应链决策时考虑扰动的因素, 将会加强双渠道供应链的应对能力。在两零售商供应链结构下, Xiao 等11-12研究了需求或成本扰动时一个制造商面对两个竞争零售商的情形, 吴忠和等13研究 Bertrand 博弈下存在两个竞争零售商的供应链多因素扰动问题, 他们的研究均考虑零售渠道
11、间的静态博弈。曹二保等14提出采用改进收益共享契约协调制造商双渠道供应链需求扰动;Huang 等15-16研究了制造商双渠道供应链面临着需求或成本扰动时的协调问题;黄松等17还研究了需求和成本同时扰动时的双渠道供应链决策问题, 指出了在不同扰动范围内的生产计划调整区间。对比单渠道供应链扰动管理的研究, 双渠道供应链扰动协调的文献相对较少, 而已有的研究中, 文献14-17中只是针对制造商双渠道结构下的供应链扰动管理进行研究, 突发事件导致零售商双渠道扰动的决策与协调问题尚无相关文献。本文针对由一个制造商和一个零售商组成的零售商双渠道供应链, 研究了突发事件导致市场需求和生产成本同时发生扰动时的
12、零售商双渠道运营决策问题, 给出在需求和生产成本同时扰动下的零售商双渠道供应链最优渠道价格、生产数量以及供应链利润, 分析了不同范围下的扰动信息价值, 设计了数量折扣契约协调扰动情形下的零售商双渠道供应链。本文的创新点在于考虑了零售商构建电子渠道的角度, 并考虑了需求和成本同时扰动的情形, 丰富了双渠道供应链协调理论以及供应链扰动管理理论。1 基本模型一条两阶段供应链中, 存在一个制造商和一个零售商, 制造商生产过程需要一段周期, 而该供应链生产和销售的产品属于易逝品, 零售商同时拥有电子渠道和传统渠道, 市场需求为 a, 电子渠道的需求比例为 (00, 则当 a0, 计算同情形 2, 可得当
13、 a2 (1-) (c-k 2) 时, 电子渠道和传统渠道的市场销售价格为:电子渠道和传统渠道的销量为:情形 4 当 =0 时, 计算同情形 1, 可得当 a2 (1-) (c-k 2) 时, 电子渠道和传统渠道的市场销售价格为:电子渠道和传统渠道的销量为:定义直线如图 1 所示, 可得双渠道供应链生产计划的决策区域:当扰动范围处于区域 D1时, 制造商增加生产计划;当扰动范围处于区域 D2时, 制造商减少生产计划;当扰动范围处于区域 D3时, 制造商不改变生产计划。图 1 发生扰动后零售商双渠道集中决策区域 下载原图定理 1 双渠道供应链集中决策, 面临需求和生产成本同时扰动时, 收益函数如
14、式 (3) 所示, 最优电子渠道销售价格、传统渠道价格、生产数量以及供应链总利润分别为:3 零售商双渠道供应链应对扰动的行动价值当突发事件导致需求和生产成本同时扰动时, 零售商双渠道供应链一体化最优决策下在计算原策略时, 大多数研究考虑价格决策参数 (p e, pt) , 然而产量会随着销量的变化而发生变化, 在扰动发生后, 如果发现扰动信息, 供应链才会调整产量。因此, 原策略中制造商生产计划应不发生变化。本文考虑原策略决策参数为 (p e, pt, Q) , 这样可将决策范围划分为 6 个区域, 如图 2 所示。由于供应链生产产品需要一定周期且产品为易逝品, 原策略下的生产计划无法及时调整
15、, 导致产量不足或产量过剩, 而临时采购产品和在二级市场处理多余产品的单位成本要高于事先在改变生产计划的单位成本。为了简化计算, 假设无法直接外购产品, 而过剩产品的残值为 0, 则发生扰动后沿用原策略时供应链利润函数为式中, xy=min (x, y) 。图 2 扰动发生后沿用原策略决策区域 下载原图扰动后采用新策略和沿用原策略的供应链总利润差额 (行动价值) 如表 1 所示。表 1 扰动信息的价值 下载原表 4 需求和成本同时扰动下双渠道供应链分散协调数量折扣契约作为供应链中最容易实现的契约之一被广为使用, 在零售商双渠道供应链中, 制造商可以先给出批发价格w 珡为制造商设定的最高批发价格
16、, 为随着零售商订购数量增加而享受的数量折扣系数, 零售商根据制造商的批发价格确定电子渠道的零售价和传统渠道的零售价。当发生扰动后, 制造商和零售商的利润分别为:定理 2 零售商双渠道供应链分散决策下, 制造商和零售商之间是 Stackelberg博弈, 当供应链面临需求和生产成本同时发生扰动并且收益函数如式 (3) 所示时, 采用数量折扣契约可以实现零售商双渠道供应链协调, 其中契约参数 ( , ) 满足:制造商和零售商关于策略参数 的利润函数分别为:证明求解方程 可得零售商双渠道售价关于契约参数 (珚 w, ) 的反应函数:则当 a2 (1-) (c-k 2) 时, 如果就能够协调平稳状态
17、下的零售商双渠道供应链, 渠道定价决策参数和基本模型决策结果一致。5 算例分析假设某产品的市场规模 a=100, 电子零售市场规模比例 =0.3, 单位生产成本cm=10, 偏离计划的单位成本 k1=k2=3, 电子渠道和传统渠道的价格敏感系数=0.4, 价格敏感系数的存在决定了电子渠道和传统渠道之间的价格竞争, 通过计算在不同扰动情形下最优渠道价格、销售数量、最优利润以及信息价值的数值, 验证了推导的结果, 如表 2 所示。表 2 需求和生产成本同时扰动时零售商双渠道决策数值算例 下载原表 由表 2 可以看出, 当扰动发生后, 在区域、中, 制造商追加生产计划;在区域、中, 制造商不改变生产
18、计划;在区域、中, 制造商减少生产计划;同时, 表 2 也给出了平稳状态下零售商双渠道供应链的最优决策参数。分散决策下, 契约参数 将影响供应链总利润在制造商和零售商之间的分配, 图 3 所示为表 2 中所有算例关于 的制造商和零售商的利润函数。由图 3 可以看出, 数量折扣契约协调的分散双渠道供应链中, 制造商利润随着 的增加而增加, 零售商利润随着 的增加而减少, 通过 值的设定, 制造商作为 Stackelberg 博弈的主导方, 可以根据实际情况分配供应链总利润, 而供应链总利润不受契约参数的影响, 因此, 该契约能够有效地协调需求和生产成本同时扰动时的零售商双渠道供应链。6 结语随着
19、零售商建设电子渠道, 零售商双渠道的模式逐渐成熟, 针对需求和成本同时扰动情形下的零售商双渠道供应链决策和协调进行研究有助于提升零售商双渠道供应链的抗突发事件能力, 对传统零售商构建电子渠道的双渠道模式有一定的指导意义。本文计算了不同扰动情形下供应链渠道的零售价格、生产数量、批发价格、以及供应链最优利润, 对发生扰动后执行原策略的决策区域进行了划分, 求出不同扰动区域下的信息价值, 设计了数量折扣契约协调需求和生产成本同时扰动下的零售商双渠道供应链。本研究只考虑了数量折扣契约协调制造商主导的双渠道供应链模式, 后续研究可以考虑零售商主导时零售商双渠道供应链应对突发事件的决策和协调问题, 也可以设计不同契约 (如收益共享、两部定价等) 协调扰动时的零售商双渠道供应链。图 3 不同扰动数值下利润与契约参数 的关系 下载原图参考文献
