考慮風險態度的雙渠道供應鏈協同優化決策

劉　崢， 徐　琪

(1. 上海工程技術大學 管理學院，上海 201620； 2. 東華大學 旭日工商管理學院，上海 200051)

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考慮風險態度的雙渠道供應鏈協同優化決策

劉崢1， 徐琪2

(1. 上海工程技術大學 管理學院，上海 201620； 2. 東華大學 旭日工商管理學院，上海 200051)

摘要：雙渠道供應鏈成員的風險態度將對渠道優化運作產生重要影響.考慮雙渠道訂貨提前期重疊時可能產生的供貨風險，通過引入網絡渠道替代效應因子和制造商為零售商承擔促銷成本比例因子，建立了雙渠道供應鏈協同決策基礎模型.在此基礎上，針對雙渠道供應鏈成員的風險態度為中性或規避情形，建立了協同決策下的最優定價模型和期望利潤模型，并通過算例驗證模型的可行性.

關鍵詞：雙渠道供應鏈； 優化決策； 供應鏈風險； 風險態度

隨著網絡技術的飛速發展，傳統企業的營銷模式也發生了巨大轉變.制造商為提高產品市場占有率，增強企業競爭力，拓展了多種營銷渠道.傳統零售渠道與網絡直銷渠道并存的渠道結構(即雙渠道供應鏈模式)是目前普遍存在的銷售模式.雙渠道供應鏈模式在為制造商和零售商帶來機遇的同時存在諸如庫存、協調等風險.如何通過有效合作及合理的定價策略規避或降低雙渠道供應鏈的風險，已成為近年來供應鏈管理領域的一個重要研究內容，學者們已做了許多有益的探討.

例如，文獻[1]在需求具有價格敏感性條件下，構建了收益共享契約模型，提出了零售商分享制造商網絡渠道部分利潤的逆收入共享策略.文獻[2]給出了雙渠道零售商的均衡利潤、電子商務渠道和傳統渠道的最優定價、電子商務消費者和傳統消費者的構成情況.文獻[3]探討了供應鏈渠道的結構與協調的關系，設計了懲罰契約和補償-委托契約進行協調.文獻[4]建立了因突發事件導致的市場需求和渠道流通過程的損耗比例同時發生擾動狀態時的市場需求模型，求出了最優渠道銷售價格、銷售數量以及生產數量，并設計了收益共享契約協調下的雙渠道供應鏈.文獻[5]綜合考慮了供應鏈成員的風險態度，在雙渠道的二級供應鏈模型的基礎上，比較了電子渠道單獨由制造商控制的競爭模式和制造商與零售商的合作模式，得到了制造商與零售商采取合作模式的解析條件.文獻[6]構建了基于供應商和零售商共同分擔服務成本的供應鏈協調機制，以促進零售商服務水平的提高，并改善供應鏈整體績效和參與雙方的利潤.文獻[7]默認供應鏈雙方是風險中性的，對逆收入共享策略來協調渠道沖突這種合作模式和傳統模式進行了比較分析.文獻[8]針對具有風險規避特征的制造商和零售商組成的雙渠道供應鏈，分析非競爭環境下雙渠道供應鏈中產品在不同渠道的最優定價.文獻[9]構建了基于雙渠道的二級供應鏈模型，在考慮供應鏈雙方的風險態度基礎上得到了制造商和零售商采取合作模式的解析條件.文獻[10-11]研究了風險規避特征的制造商和零售商參與的雙渠道供應鏈的最優策略問題，以及市場需求方差對最優決策的影響.

現有的文獻多從渠道協調角度著手，結合風險態度下的制造商和零售商行為特點，運用博弈理論構建契約模型，以期求得雙渠道供應鏈中產品在不同渠道下的最優定價策略，而對于訂貨提前期重疊對供應鏈的影響則鮮有涉及.本文考慮兩個渠道訂貨提前期重疊時將可能產生供貨風險，首先建立了制造商承擔部分零售商的促銷服務投入成本的雙渠道協同合作模型，進而考慮兩個渠道成員的風險態度，建立了不同風險態度下的雙渠道供應鏈協同定價和利潤模型，最后進行了仿真計算與分析.

1問題描述及模型假設

1.1問題描述與模型符號

本文考慮由單一零售商構成的零售渠道和一個制造商主導的網絡渠道構成的雙渠道供應鏈系統.在該系統中，一方面零售商從制造商處批發產品，并銷售至終端顧客；另一方面，制造商在批發給零售商產品的同時，通過自行開設的網絡渠道直接向終端客戶銷售產品，模型中所涉及的變量表示如下：

Em為制造商的期望收益；

Er為零售商的期望收益；

Ej為協同訂貨策略下供應鏈的期望收益；

ri為網絡渠道的單位缺貨成本；

rr為零售渠道的單位缺貨成本；

sr為零售渠道的單位貨品殘值；

si為網絡渠道的單位貨品殘值；

Qr為零售渠道的訂貨量；

xi為網絡渠道面臨的市場需求；

xr為零售渠道面臨的市場需求；

y為重疊時間(y≤0表示制造商在提前期內按時送貨，y>0表示制造商送貨延遲y個周期)；

μ為提前期內訂貨重疊的概率密度函數服從正態分布的期望；

δ為提前期內訂貨重疊的概率密度函數服從正態分布的標準差；

a為市場需求的期望；

t為制造商單位產品生產成本；

w為提前期重疊時對兩個渠道期望利潤產生的影響因子；

pi為網絡渠道的單位產品售價；

pr為零售渠道的單位產品售價；

c為制造商向零售商供貨時的單位產品售價；

h為單位產品單位時間的持有成本；

k為零售商的促銷服務所投入的成本.

1.2模型假設

為確保所構建模型有意義，本文有如下假設：

(1) 為確保雙渠道供應鏈協同定價順利進行，假定Em和Er均為正；

(2) 假設網店與零售店所面臨的市場需求為隨機變量；

(3) 設訂貨周期的基準時間為0，若制造商在提前期內按時供貨，用y≤0表示；若制造商延期供貨時，用y>0表示延遲的時間.

1.3基礎模型

由于供應鏈雙渠道環境中存在著需求不確定、供貨不及時等風險，如兩個渠道間缺少合作時，可能產生兩個渠道的訂貨提前期出現相互重疊的情況，此時，制造商的生產能力需要同時滿足兩個渠道的訂貨要求，如果不能及時滿足，則會導致兩個渠道的供貨風險.而且，如果訂貨量大于市場需求，供應鏈又會面臨囤貨風險.因此，兩個渠道的協同決策是很重要的.

這里討論的基礎模型主要考慮雙渠道供應鏈成員無風險偏好和風險規避情況下的一般模型.在該模型中通過引入網絡渠道替代效應因子和制造商為零售商承擔促銷成本比例因子來實現協同.

為了實現供應鏈協調共贏，兩個渠道采用協同合作模式.該模式是制造商在促銷服務中承擔部分零售商的促銷服務的投入成本，從而給零售商提供部分補償，彌補因網絡渠道的加入引起的需求轉移帶來的損失.若零售商促銷服務中的成本為k,設促銷服務投入成本分攤比例為f,其中f∈(0, 1),則制造商承擔f·k促銷服務費用.

供應鏈雙方為Stackelberg主從博弈，制造商首先宣布產品的批發價格c和促銷服務費用分攤比例f及網絡渠道價格pi,然后，零售商確定零售價格pr和促銷服務投入成本k.制造商的利潤由網絡渠道獲得的利潤和銷售給零售商產品賺取的利潤兩部分構成.制造商和零售商的收益函數分別為

πm=(pi-t)xi+(c-t)xr-f·k

(1)

πr=(pr-c)xr-(1-f)k

(2)

根據逆向歸納法求解該Stackelberg均衡，首先在假定批發價格c和促銷服務費用分攤比例f及網絡渠道價格pi已知的情況下，求解第二階段零售商的反應函數.

為了便于比較協同決策的效果，考慮制造商和零售商渠道訂貨提前期不重疊及重疊情況，建立制造商和零售商的獨立定價模型，據此，可以分別得出制造商和零售商的決策方案.

(1) 制造商獨立定價：

(3)

(4)

(2)零售商獨立定價：

(5)

對目標函數中的pr求一階導數，可得：

(6)

2風險中性態度下的模型構建

2.1供應鏈雙渠道協同定價模型

(7)

考慮所有約束大于0時，對該問題進行求解，可得：

(8)

(9)

2.2協同決策下的供應鏈期望利潤模型

(10)

3風險規避態度下的雙渠道供應鏈優化

在兩個渠道持風險規避態度時，雙方更傾向于采取協同策略規避風險.類似的，雙方以供應鏈整體利益最大化來決策，通過供應鏈激勵策略，實現協同合作.zr和zi分別表示制造商和零售商的風險態度，z=0表示風險態度為中性，z<0表示決策者為風險偏好，z>0表示風險規避態度，z越大，決策者越不愿意面對風險的影響.

(11)

4算例仿真及模型分析

假定在一個由若干同質零售店和一個由制造商管控下的網絡渠道構成的系統中，限定各參數范圍，參數從離散的數據中取值.各參數范圍如下：

μ∈(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9);

δ∈(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9);

c∈(12, 17, 22, 27, 32, 37, 42, 47);

h∈(0.001t)

c∈(12, 17, 22, 27, 32, 37, 42, 47);

rr, ri∈(0.18t, 0.23t, 0.28t, 0.33t);

si, sr∈(0.15t, 0.35t, 0.50t, 0.65t);

t∈(18, 23, 28, 33);

α∈(100, 200, 300, 400);

θ, λ, b, f, ω∈(0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9,1.0);

ε∈(12, 22, 32, 42);

k∈(10).

4.1風險中性態度下的供應鏈協同定價

在雙渠道供應鏈協同定價情形下，雙方能夠從整體最優的角度確定雙方的最優定價，進而使整體收益最大化.

當雙渠道供應鏈成員實施協同決策時，制造商網絡渠道和零售渠道的最優定價pi和pr隨著網絡渠道的需求比例θ和零售渠道新增市場需求比例λ的變化如圖1所示.由圖1可知，若λ一定時，pr隨著θ的增加而增加，pi隨著θ的增大而降低；當θ和λ取特定值時，pr與pi相等.由此說明，網絡渠道的出現會造成需求重構，進而使得兩個渠道的定價策略隨著改變.相似的，零售渠道的訂貨量Qr隨著θ以及λ的變化如圖2所示.由圖2可知，當θ一定時，訂貨量Qr隨著λ的增加而下降；當λ一定時，訂貨量Qr隨著θ的增加而增加.

(a) pi

(b) pr

Fg.1piandprchanges withθandλ

圖2　Qr隨θ和λ的變化Fig.2　Qr changes with θ and λ

4.2風險規避態度下的供應鏈協同定價

在供應鏈成員為風險規避且制造商和零售商間存在協同機制時，兩個渠道從整體最優的角度確定雙方的最優定價，促使整體收益最大化.

在供應鏈成員風險規避態度下，當協同決策時，制造商網絡渠道和零售渠道的最優定價pi和pr隨著網絡渠道替代零售渠道的效應因子b和提前期重疊影響因子w的變化如圖3所示.由圖3可知，當w一定時，pi隨替代效應因子b的增加而提高，而pr則隨著w和b的增大而降低，并與pi交會.這說明隨著網絡渠道客戶的增加，原本零售渠道的顧客向網絡渠道部分轉移，零售商將通過提高售價來增加收益.相似的，當w和b呈下降趨勢時，pr也會逐步提高.

(a) pi

(b) pr

Fig.3piandprchanges withwandb

當供應鏈成員實施協同決策時，零售渠道的訂貨量Qr隨市場規模α和需求波動系數ε的變化如圖4所示.

圖4　Qr隨α和ε的變化Fig.4　Qr changes with α and ε

由圖4可知，當市場需求波動ε相對穩定，隨著市場規模α的增大，零售渠道的訂貨量會相應增加；而當市場規模α相對固定時，零售渠道的訂貨量會隨著需求波動ε的增加而增加，通過增大訂貨量來降低因波動引起的缺貨風險.

4.3風險中性與風險規避態度下績效比較

在風險中性和風險規避態度下，零售商、制造商、供應鏈系統期望收益以及協同條件下供應鏈期望收益如表1所示.由表1可以看出，風險中性下的制造商、零售商的期望收益要高于風險規避下制造商、零售商的期望收益.這說明，由于存在風險防范意識，風險規避者往往不會通過大量囤貨來滿足市場需求，此舉在降低庫存成本的同時也喪失了滿足市場需求的機會.而另一方面，當實施協同定價策略時，風險規避下的協同供應鏈期望收益要高于風險中性下的協同供應鏈期望收益，可以得出，雙渠道供應鏈協同定價策略對于風險規避情形更加有效，能夠有效地防范風險.因此，對風險承受力越低的供應鏈企業越是應該采取協同定價策略，實施供應鏈協同定價策略能夠更好地提高盈利水平，實現兩渠道雙贏.

表1風險中性和規避態度下零售商、制造商及

協同供應鏈期望收益比較

Table 1Comparison of the expected benefit of retailers, manufacturer and collaborative supply chain under the neutral and aversion risk attitude

提前期重疊概率風險中性情形風險規避情形ErEmEjErEmEj090513332022904122522760.183911811878824109121260.27741029163474295719760.31103157323631047144626820.41432211729921352193435880.51211176026221211178929860.6990140223511069164324040.791212452146995140321910.883310871840921116319780.91202166326811329185828951.0157122383421173725523912

5結語

在雙渠道分銷系統中，制造商不但作為零售商的供應商，同時也作為零售商的直接競爭者存在，這樣供應鏈的成員將面臨各類供貨、積壓等風險，渠道對風險所持態度的不同對供應鏈的運作產生重要影響.本文考慮雙渠道供應鏈中制造商和零售商的風險態度，探討了制造商和零售商兩個渠道的最優定價以及協同下的利潤分配問題.利用數值仿真分析，進一步驗證了風險態度對供應鏈雙方利潤和定價的影響，可以得到如下結論和啟示：

(1) 在風險規避情形下，若雙方實施協同定價決策時，兩個渠道以供應鏈整體利益最大化為目標，得到Pareto定律最優定價.當制造商網絡渠道替代性增強時，兩個渠道提前期供貨沖突幾率增加時，制造商會提高網絡渠道產品售價以盡可能獲得盈利，而零售商則會降低零售渠道售價以吸引部分客戶，最終促使一部分利潤從網絡渠道分流給零售渠道，以確保供應鏈整體及各自渠道的利潤最優.零售渠道的訂貨量隨市場規模和需求波動系數的變化而變化，當市場規模相對固定時，零售渠道的訂貨量會隨著需求波動的增加而增加，通過增大訂貨量來降低因波動而引起的缺貨風險.

(2) 對比風險中性和風險規避態度下兩渠道及供應鏈收益情況，可以發現持風險規避態度的成員在規避了風險的同時也失去了一定的獲利機會，如果能夠合理制定協同定價策略，那么兩個渠道及系統的利潤可以高于持風險中性時兩個渠道各自的利潤，說明當兩個渠道持風險規避態度時，更適合采取協同策略.

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Dual-Channel Supply Chain Collaborative Optimal Strategies Based on Risk Attitudes

LIUZheng1,XUQi2

(1.SchoolofManagement,ShanghaiUniversityofEngineeringScience,Shanghai201620,China;2.GloriousSunSchoolofBusinessandManagement,DonghuaUniversity,Shanghai200051,China)

Abstract:Risk attitude of partners in dual-channel supply chain system exerts a major impact on channel optimization. By consideration of delivery risk caused by lead time overlap, through introduction of online channel substitution effect factor and ratio factor that manufacturer bears promotional cost for retailers, dual-channel supply chain collaborative decision-making model is developed. On this basis, for supply chain members who have neutral attitude or aversion risk, the optimal pricing model and expected profit model based on collaborative decision-making have been developed, followed by verification of feasibility through a numerical example.

Key words:dual-channel supply chain; optimal strategy; supply chain risk; risk attitude

中圖分類號：F 270.7

文獻標志碼：A

作者簡介：劉崢(1987—)，男，天津人，講師，博士，研究方向為供應鏈和物流管理.E-mail:liuzheng960@163.com徐琪(聯系人)，女，教授，E-mail:xuqi@dhu.edu.cn

基金項目：國家自然科學基金資助項目(715572033， 71172174， 71502101)；國家社會科學基金青年資助項目(CJY014)；上海市教委科研創新重點資助項目(13ZS129)；上海高校青年教師培養資助計劃項目(ZZGCD15014)；上海工程技術大學博士啟動基金資助項目(校啟2015)

收稿日期：2014-12-16

文章編號：1671-0444(2016)01-0098-06