制造商不同研發模式下零售商信息獲取策略研究

聶佳佳 胡慶一

一、引言

由于市場競爭的日益加劇和先進信息技術的迅速發展，企業必須不斷對產品進行研發投入才能維持產品獨特的核心競爭力，從而在激烈的競爭中存活下來。然而研發活動是一把雙刃劍，通常會造成企業大量人力物力等資源的耗費。英特爾、三星等公司每年的研發投入均超過數十億美元，蘋果公司對于研發的投入更是在2022年達到了262億美元。這表明在如此巨額的研發投入下，一旦企業決策失誤將給公司帶來巨大的風險。一般情況下，企業可以選擇投資于質量提升研發模式，或者選擇投資于成本削減研發模式。質量提升研發是指從產品設計角度投入資源以提升產品價值，例如蘋果公司2010年發布的iPhone4在屏幕分辨率和拍攝像素等性能方面較上一代做出了顛覆性提升，大幅提高了蘋果品牌的影響力；而成本削減研發是指從生產工藝的角度進行改進以降低產品生產成本，例如三星電子推出MicroLED電視初期由于造價昂貴，在個人消費市場上寸步難行，為此三星提出了合并微型RGB LED芯片的辦法，通過工藝改進極大地降低了產品生產成本。另外，從下游供應鏈的角度來看，為了使得運營決策更為高效，零售商不僅需要密切關注產品研發計劃，還需要時刻掌握市場變化情況，以便及時調整自己的采購和定價策略。在現實生活中，零售商可以運用一系列方法來獲取消費者偏好的相關信息，如消費者反饋報告、大規模樣品測試、銷售數據收集等。

與本文相關的文獻主要包括制造商研發模式的選擇和零售商信息獲取策略兩個方面。近年來，許多學者從不同角度對制造商研發模式展開了研究，主要分為質量提升研發模式和成本削減研發模式。關于質量提升研發模式，Ha等(2016)[1]研究了制造商在雙渠道供應鏈中的質量投資策略，發現通過兩種渠道提供差異化產品的制造商更傾向于通過直接渠道銷售其高質量的產品。Zhang等(2019)[2]通過考慮不對稱信息擴展了Ha等(2016)[1]的研究工作，表明當直銷成本足夠高或足夠低時，制造商有動力提升產品質量。Giovanni(2011)[3]研究了制造商在質量提升與廣告支持之間的權衡問題，發現在質量效率較低時制造商會從運營策略轉向營銷策略。李偉和李凱(2019)[4]從渠道勢力結構和研發溢出效應角度研究了競爭制造商的最優研發決策問題，發現在制造商領導決策模型下的研發水平最高。王文賓等(2021)[5]討論了雙渠道供應鏈中制造商三種產品質量研發模式對供應鏈成員利潤的影響，表明利用二部定價契約可以有效激勵上下游企業進行合作研發。聶佳佳和燕盛蘭(2022)[6]研究了制造商質量提升和成本降低研發選擇對電商歷史價格提供策略的影響，研究表明當質量提升效率較大時，隨著制造商質量提升量的增加電商更傾向于不提供歷史價格。

關于成本削減研發模式，Yoon(2016)[7]發現受投資溢出效應的影響，在制造商入侵的情況下，如果產品差異化較大，制造商進行成本降低投資能夠使零售商受益。Iida(2012)[8]研究了分散式供應鏈中一個制造商與多個供應商之間合作降低生產成本的激勵協調策略，提出了努力共享協議和努力補償協議。Hu等(2019)[9]通過比較降低成本的四種研發投資模式，發現當制造商和零售商的渠道能力和成本因素相當時，合作投資會比獨立投資產生更好的結果。許明輝和孫康泰(2019)[10]研究了存在戰略顧客時制造商的最優成本削減水平，表明顧客耐心程度的增加會降低制造商成本削減投資水平。Ha等(2017)[11]研究了在相互競爭的供應鏈中，制造商成本降低效率對零售商信息共享決策的作用，發現當制造商能夠有效降低成本時零售商共享信息的可能性更大，并能夠在博弈中實現雙贏。許明輝等(2018)[12]從不同供應鏈結構角度研究了制造商成本削減有效性及市場競爭強度對零售商信息共享策略影響的問題。石純來和聶佳佳(2018)[13]從雙渠道角度研究了制造商成本降低研發決策對零售商信息共享的影響，發現在較高的成本研發效率下零售商才會與制造商共享需求信息。

對于零售商信息獲取策略的選擇問題，現有文獻已經取得了豐富的研究成果。Guo(2009)[14]首先提出了信息獲取的效率效應和戰略效應，表明效率效應對零售商有利但對制造商無影響，而戰略效應則對零售商不利但對制造商有利。這種效應在Cao等(2020)[15]的研究中同樣被發現。Guan和Chen(2016)[16]研究了企業信息獲取時機對其產品設計的影響，認為在壟斷環境下事前信息獲取是主導選擇，而在競爭環境下推遲信息獲取決策時間會保持產品差異化，從而緩解價格競爭。Xiao等(2020)[17]將制造商產品質量決策內生化，探討了零售商信息獲取決策時機對制造商產品質量決策的影響，研究發現兩者策略之間總是存在著正向作用。Hu等(2021)[18]研究了制造商入侵下零售商的信息獲取及共享策略，發現制造商直銷效率較高時信息獲取依賴總是一種弱主導策略，而在制造商直銷效率較低且信息獲取成本較高情況下零售商應該選擇承諾獲取策略。胡華清等(2022)[19]研究了零售商在產品異質性背景下的信息獲取策略，表明產品異質性的增大會降低零售商獲取信息的動機。

以往的文獻大都是在單獨考慮制造商質量提升或成本削減研發模式的背景下分析與零售商信息獲取的策略互動，因此，區別于已有文獻，本文綜合考慮制造商的兩種研發模式，通過構建制造商和零售商組成的供應鏈博弈模型，探討制造商不同研發模式的選擇與零售商信息獲取之間的策略均衡。

二、問題描述與假設

消費者的效用函數定義為v=θq-p，其中，θ是一個隨機變量，代表消費者對產品的異質性偏好。同Guo(2009)[14]的做法，設定θ的值分別以1/2的概率服從[0，1]和[1，2]上均勻分布，即消費者偏好位于低水平范圍(θ～U[0，1])的概率為1/2，位于高水平范圍(θ～U[1，2])的概率為1/2。借鑒Guan等(2016)[16]在文獻中的描述，假設消費者能夠觀測到產品質量且最多購買一單位產品，此時只有在其購買效用非負的情況下才會購買該產品，即v≥0→θ≥p/q。在這個意義上，如果零售商獲取信息，并發現消費者的偏好位于低偏好范圍，即θ～U[0，1]，則需求函數由dL=1-p/q給出；如果消費者的偏好位于高偏好范圍，即θ～U[1，2]，則需求由dH=2-p/q給出。如果零售商沒有獲取信息，即θ～U[0，2]，則需求函數由dN=(2-p/q)/2給出。

在本文的供應鏈系統中，制造商和零售商進行以制造商為主導者，零售商為追隨者的Stackelberg博弈。博弈順序為：第一階段，制造商決策研發模式，即選擇不進行研發還是進行質量提升投資或者成本削減投資，用上標N、Q和C分別表示不進行研發、進行質量提升和成本削減投資的情形；第二階段，零售商決策是否獲取消費者偏好信息，用上標N和A分別表示不獲取信息和獲取信息的情形；第三階段，制造商決定產品的批發價格w，隨后零售商決定產品的零售價格p。

三、制造商不進行研發投入

(一)零售商不獲取信息(NN)

如果零售商選擇不獲取消費者信息，那么零售商與制造商都持有相同的先驗信念，即消費者偏好在[0，1]或[1，2]中以相同的概率均勻分布。此時，制造商和零售商的利潤函數分別為：

(1)

(2)

(二)零售商獲取信息(NA)

當零售商選擇獲取信息時，制造商可以在定價之前了解到消費者偏好信息θi，i∈{H，L}。因此，給定消費者偏好θH(θL)，不同偏好下的需求函數分別為dH=2-p/q，dL=1-p/q。此時，制造商和零售商的利潤函數分別為：

(3)

(4)

通過逆向歸納法解得供應鏈各成員的最優決策如表1所示。

表1 制造商不進行研發投入下零售商獲取信息的均衡結果

基于上述最優決策，制造商和零售商在信息獲取下的期望利潤分別為：

(5)

(6)

四、制造商進行質量提升研發

(一)零售商不獲取信息(QN)

在制造商進行質量提升研發而零售商不獲取信息的情形下，制造商和零售商的利潤函數分別為：

(7)

(8)

(二)零售商獲取信息(QA)

當零售商選擇獲取信息時，在定價階段，給定消費者偏好θH(θL)，制造商和零售商的利潤函數分別為：

(9)

(10)

通過逆向歸納法解得供應鏈各成員的最優決策如表2所示。

表2 制造商質量提升下零售商獲取信息的均衡結果

基于上述最優決策，制造商和零售商在信息獲取下的期望利潤分別為：

(11)

(12)

五、制造商進行成本削減研發

(一)零售商不獲取信息(CN)

在制造商進行成本削減研發而零售商不獲取信息的情形下，制造商和零售商的利潤函數分別為：

(13)

(14)

(二)零售商獲取信息(CA)

當零售商選擇獲取信息時，在定價階段，給定消費者偏好θH(θL)，制造商和零售商的利潤函數分別為：

(15)

(16)

通過逆向歸納法解得供應鏈各成員的最優決策如表3所示。

表3 制造商成本削減下零售商獲取信息的均衡結果

基于上述最優決策，制造商和零售商在信息獲取下的期望利潤分別為：

(17)

(18)

由此可見，零售商的最佳信息獲取策略取決于固定信息獲取成本，無論制造商是否進行研發投入以及選擇質量提升研發或者成本削減研發，零售商只有在其固定信息獲取成本低于相應的閾值時才會選擇獲取消費者偏好信息，一旦超過這個閾值，零售商放棄獲取信息。原因在于從零售商的角度來看，如果信息獲取成本過高，獲取信息所獲得的收益不足以彌補成本，會使得利潤受損，因此零售商選擇不獲取信息。同時，通過比較不同研發模式下固定信息獲取成本的閾值可以發現，制造商的研發投入放寬了零售商獲取信息的固定成本閾值，促進了其進行信息獲取的意愿。

六、制造商研發模式策略選擇

在本節中，我們用逆向歸納法分析博弈的均衡，在上一節得到零售商最佳策略選擇的基礎上，本節進一步分析制造商最佳研發模式的策略選擇問題，然后通過比較子博弈的利潤，得到了博弈雙方的均衡策略。

命題4在策略博弈第一階段，制造商的研發模式選擇策略：

根據命題4可知，制造商研發模式的選擇同時受到質量投資系數和成本投資系數的影響，當質量投資系數較小而成本投資系數較大時，制造商選擇質量提升研發模式；當成本投資系數較小時，制造商選擇成本削減研發模式；當質量投資系數和成本投資系數均較大時，制造商選擇不進行研發投入。這是由于當某一研發模式投資系數較小時，在該研發模式上投入一定量的資金所得到的產出較大，能夠獲得更大的收益；而相應投資系數較大時，該研發模式所需要的投資超過了可以獲得的收益，制造商會選擇另一種研發模式，甚至選擇不進行研發投入。

為了更直觀表示，設置參數c=0.6，q=0.8，Δc=0.2，Δq=0.2，均衡策略如圖1所示。從圖1中可以看出，當成本削減投資系數較小時，制造商更愿意選擇成本削減研發模式，隨著成本削減投資系數的增加，成本削減研發模式所帶來的效益逐步降低，制造商會轉而進行質量提升研發，而當成本削減水平和質量削減水平均較大時，制造商會放棄研發投入，這也與命題4中所得結論一致。同時，當信息獲取成本較小時，零售商更愿意獲取消費者偏好信息，而隨著信息獲取成本的增加，零售商放棄獲取消費者偏好信息。

圖1 制造商與零售商的均衡策略

七、數值算例

(一)質量提升和成本削減水平對均衡策略的影響

為了進一步研究質量提升水平Δq和成本削減水平Δc對均衡策略的影響，本節將通過數值算例求解出不同投資系數下制造商的最優質量提升水平和最優成本削減水平，并觀察其趨勢變化，然后在此基礎上求解得到不同情形下供應鏈成員的利潤數值，以分析質量提升和成本削減水平的變化對均衡策略的影響。

首先，設置參數q=0.8，求解出對應不同投資系數下制造商的最優質量提升水平和最優成本削減水平。為了更直觀表示，通過作圖得到相應變化趨勢情況如圖2和圖3所示。從圖中可以看出，隨著相應投資系數的增大，最優質量提升水平和最優成本削減水平都會隨之降低，同時在其他變量未發生變化時，生產成本越大，最優質量提升水平和最優成本削減水平越小。

下面分析質量提升和成本削減水平的變化對均衡策略的影響。在滿足本文相關參數假設的前提下，設置參數分別為c=0.6，q=0.8，kc=2，F=1×10-3，得到不同質量提升水平下的均衡策略如表4所示。設置參數分別為c=0.6，q=0.8，kq=2，F=1×10-3，得到不同成本削減水平下的均衡策略如表5所示?？梢钥闯?，表中的均衡策略結果與命題5中得到的結論是一致的，說明質量提升水平和成本削減水平的變化不會改變制造商和零售商的策略均衡。

圖2 Δq*隨kq的變化

圖3 Δc*隨kc的變化

表4 不同質量提升水平下的均衡策略

表5 不同成本削減水平下的均衡策略

(二)消費者剩余和社會福利

本小節通過比較不同模型下的消費者剩余(CS)和社會福利(SW)，分析制造商研發水平對消費者剩余和社會福利的影響。根據Panda(2014)[23]的研究，制造商進行質量提升研發且零售商獲取信息情形下消費者剩余的函數表達式為：

(19)

社會福利由制造商利潤、零售商利潤和消費者剩余三部分組成，其函數表達式為：

(20)

根據表1～表3中的均衡結果及利潤，計算得到不同模型下的消費者剩余和社會福利，此處不再給出具體的表達式。在滿足本文相關參數假設的前提下，設置參數c=0.6，q=0.8，kc=2，kq=2，F=0.006，可以得到質量提升水平Δq和成本削減水平Δc對消費者剩余和社會福利的影響如圖4～圖7所示。從圖4和圖5中可以看出，在兩種研發模式下，隨著Δq和Δc的逐漸增大，消費者剩余均隨之增大。并且在相同信息獲取策略下，制造商進行研發投入時的消費者剩余總是大于不進行研發投入下的消費者剩余。對于社會福利來說，從圖6和圖7中可以看出，在兩種研發模式下，隨著Δq和Δc的逐漸增大，社會福利呈現先增大后減小的趨勢。與不進行研發投入相比，若Δq和Δc過大，反而會降低社會福利。這說明企業應該在合理范圍內進行研發投入，不能因盲目追求過高的質量或過低的成本水平而損害整體社會福利。同時，綜合來看，無論制造商選擇質量提升還是成本削減研發模式，在相同研發模式下，零售商獲取信息總是會增加消費者剩余和社會福利，這反映了消費者偏好信息可以幫助企業做出更加合理的決策，對提升消費者剩余和社會福利有顯著效果。

圖4 Δq對消費者剩余的影響

圖5 Δc對消費者剩余的影響

圖6 Δq對社會福利的影響

圖7 Δc對社會福利的影響

八、結語

一個高效的供應鏈需要上游制造商和下游零售商在各自的專業領域中做出努力。制造商可以通過研發投資提高產品競爭力，零售商可以通過獲取消費者偏好信息幫助企業做出合理的決策?；诖?，本文構建了一個制造商與一個零售商的博弈模型，探討了制造商研發投資選擇下的零售商最佳信息獲取策略，通過比較制造商不進行研發投入以及進行質量提升或成本削減研發投入下零售商不獲取信息和獲取信息的利潤，得到了博弈雙方的均衡策略。研究發現：無論制造商是否進行研發投入，零售商都僅在信息獲取成本低于相應的閾值時才會獲取消費者偏好信息，但制造商的研發投入放寬了零售商獲取信息的費用閾值，促進了其進行信息獲取的意愿。制造商研發模式的選擇受到投資系數的影響，當質量投資系數較小而成本投資系數較大時，制造商選擇質量提升研發模式；當成本投資系數較小時，制造商選擇成本削減研發模式；當質量投資系數和成本投資系數均較大時，制造商選擇不進行研發投入。最后，通過數值算例表明零售商獲取信息有益于消費者剩余和社會福利的提升。

本文的研究結論在實踐中可以為制造企業的研發投資決策和零售商的運營策略提供理論依據，從而有助于企業績效的提升。但在研究的過程中也存在不足之處。首先本文只考慮了單一制造商和單一零售商組成的供應鏈系統，而現實中的供應鏈系統大部分由多個制造商和多個零售商組成。此外，本文設定制造商質量提升水平是確定的，而在實際生產過程中可以存在一些影響質量水平的不確定因素，因此未來可以研究生產的不確定性對企業均衡策略的影響。

附錄