雙渠道下農(nóng)資供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)的Stackelberg博弈研究

白世貞+丁小洲

摘要：構(gòu)建由1個生產(chǎn)商和1個零售商組成的雙渠道農(nóng)資供應(yīng)鏈模型，以供應(yīng)鏈的最大利潤為協(xié)調(diào)目標(biāo)，分析、比較了集中式?jīng)Q策和分散式?jīng)Q策下雙渠道農(nóng)資供應(yīng)鏈的利益分配問題，研究了不同決策模式下的農(nóng)資供應(yīng)鏈各個節(jié)點成員的利益及供應(yīng)鏈整體利益。最后通過算例分析，驗證了集中式?jīng)Q策對供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)的有效性，進而提出了協(xié)調(diào)化肥供應(yīng)鏈的方法，指導(dǎo)農(nóng)資企業(yè)減少成本，提高競爭優(yōu)勢，使農(nóng)資供應(yīng)鏈的發(fā)展更具有現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：雙渠道農(nóng)資供應(yīng)鏈；生產(chǎn)商；零售商；供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)；Stackelberg博弈；電子商務(wù)運營商

中圖分類號： F252.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2017）03-0254-04

[HJ1.4mm]

收稿日期：2015-10-19

基金項目：國家社會科學(xué)基金（編號：14BJY112）；哈爾濱商業(yè)大學(xué)2014年研究生創(chuàng)新科研資金（編號：YJSCX2014-305HSD）。

作者簡介：白世貞（1962—），男，山東招遠(yuǎn)人，教授，博士生導(dǎo)師，從事物流與供應(yīng)鏈管理研究。E-mail：baishzh1962@162.com。

通信作者：丁小洲，碩士研究生。E-mai：18646880303@163.com。[HJ]

隨著電子商務(wù)的迅猛發(fā)展，一些傳統(tǒng)企業(yè)基于擴大銷售市場、提高企業(yè)經(jīng)濟效益的目的而開拓電子銷售渠道。雙渠道農(nóng)資供應(yīng)鏈?zhǔn)且环N傳統(tǒng)零售與電子滯銷并存的雙渠道供應(yīng)鏈，在此供應(yīng)鏈中農(nóng)資生產(chǎn)商兼顧零售商的供應(yīng)商和其競爭者雙重角色，因此這種銷售模式下渠道沖突成為了首要解決的問題。筆者以農(nóng)資代表化肥為例進行研究。

化肥是糧食食品安全以及人類健康生活的重要保障?；首鳛檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)必不可少的重要生產(chǎn)資料，是糧食的“糧食”[1]。我國作為農(nóng)業(yè)大國，化肥生產(chǎn)量及消費總量始終居于世界首位。聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）報告中，化肥作為發(fā)展中國家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最大的物質(zhì)投資，占農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投資總量的一半以上，同時化肥的有效利用，不僅可以提高糧食作物單產(chǎn)60%～62%，同時也可以將總產(chǎn)提高30%～31%。因此化肥在維持我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中起著舉足輕重的作用[2]。因此，有效穩(wěn)定化肥供需關(guān)系，控制化肥價格，調(diào)整化肥供應(yīng)鏈效率，對于保障我國糧食安全，提高農(nóng)業(yè)整體發(fā)展，減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)有著重要意義。本研究在信息對稱且市場需求穩(wěn)定的情況下，探討雙渠道化肥供應(yīng)鏈利益協(xié)調(diào)問題。

鑒于此，在傳統(tǒng)零售與電子直銷并存的雙渠道農(nóng)資供應(yīng)鏈中，研究了如何通過供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)機制來實現(xiàn)化肥供應(yīng)鏈成員雙贏，進而使化肥供應(yīng)鏈企業(yè)在激烈的競爭中占有一定的優(yōu)勢。本研究運用Stackelberg博弈模型驗證了雙渠道供應(yīng)鏈?zhǔn)找婀蚕砥跫s，以達(dá)到農(nóng)資供應(yīng)鏈各個成員利潤最大的目的。最后，通過算例分析驗證了協(xié)調(diào)的良好性。

1研究現(xiàn)狀

近年來隨著電子商務(wù)和農(nóng)資供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)方法研究的不斷深入，Arshinder等將供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)定義為識別并設(shè)計協(xié)調(diào)機制來管理成員企業(yè)之間相互依賴的各種活動，相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟效益也會隨著協(xié)調(diào)機制的實施而提高[3]。Shen等研究了一個二級供應(yīng)鏈，同時根據(jù)回購契約對供應(yīng)鏈中的供應(yīng)商和零售商進行協(xié)調(diào)，結(jié)果表明回購契約的協(xié)調(diào)能力與價格、時間彈性因素成反比[4]。Zhang等研究了2個相互競爭的零售商與1個供應(yīng)商的二級供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)問題，分析了不同需求變動下的契約協(xié)調(diào)問題，研究結(jié)果顯示隨著不同需求要適當(dāng)調(diào)整契約以應(yīng)對供應(yīng)鏈的不協(xié)調(diào)[5]。Dekker等研究定性分析協(xié)調(diào)閉環(huán)供應(yīng)鏈的關(guān)鍵因素，強調(diào)逆向渠道價格協(xié)調(diào)策略問題[6]。Bhattacharya等研究了零售商最優(yōu)訂貨數(shù)量問題。在對比集中決策和分散決策后，結(jié)果證明集中決策訂單數(shù)量最大，利潤最高，通過利益共享機制可實現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)[7]。Cachon 等分析對比雙渠道供應(yīng)鏈中傳統(tǒng)渠道與電子渠道的零售價格，表明制造商開發(fā)電子銷售渠道后批發(fā)價格降低，零售商避開價格競爭，使雙渠道供應(yīng)鏈達(dá)到協(xié)調(diào)的目的[8]。

楊智輝等研究了數(shù)量折扣契約可以解決供應(yīng)鏈波及效應(yīng)的協(xié)調(diào)問題[9]。高波等研究了供應(yīng)鏈系統(tǒng)中存在收入共享契約協(xié)調(diào)的反應(yīng)時間靈敏需求，得出供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)決策的均衡解[10]。葉勇研究了在前景理論背景下易腐產(chǎn)品的銷售問題。研究結(jié)果表明，市場需求均勻分布下零售商的訂貨量和折扣點與訂貨量成正相關(guān)[11]。曹細(xì)玉等研究了突發(fā)事件導(dǎo)致的市場需求發(fā)生巨大的波動、生產(chǎn)系統(tǒng)或運輸系統(tǒng)的中斷和生產(chǎn)成本或銷售成本的急劇增加對供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)的影響，結(jié)果表明供應(yīng)鏈契約的合理設(shè)計對于突發(fā)事件的處理有十分重要的意義[12]。徐廣業(yè)等研究了傳統(tǒng)零售模式和電子零售模式并存的供應(yīng)鏈，建立了基于電子零售模式的價格折扣模型，并通過算例驗證了價格折扣機制和轉(zhuǎn)移支付機制組合對協(xié)調(diào)雙渠道供應(yīng)鏈有一定的作用[13]。

綜上所述，國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)將雙渠道供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)問題進行了深入研究，然而實踐應(yīng)用以及理論構(gòu)架仍不完整，特別是以雙渠道化肥供應(yīng)鏈為代表的農(nóng)資供應(yīng)鏈研究更是很少，存在著許多問題需要進一步探討。因此，如何協(xié)調(diào)雙渠道化肥供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)、降低庫存成本、提高供應(yīng)鏈整體利潤最大化，充分利用雙渠道的優(yōu)勢，是實際管理中亟待解決的問題[14]。本研究通過博弈論的應(yīng)用，從理論上解決雙渠道下化肥供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)問題，探討這種模式下化肥供應(yīng)鏈各個節(jié)點成員的定價策略，進而解決渠道沖突的問題，具有一定理論和實際意義。

2雙渠道化肥供應(yīng)鏈的構(gòu)建及問題提出

2.1雙渠道化肥供應(yīng)鏈的構(gòu)建

雙渠道化肥供應(yīng)鏈?zhǔn)莻鹘y(tǒng)渠道與電子銷售渠道并存的供應(yīng)鏈模式，Stackelberg對策博弈下以制造商為主，建立了雙渠道化肥供應(yīng)鏈的模型。論證了在這種協(xié)調(diào)機制下，為了達(dá)到制造商和零售商雙贏局面下的模型有效性（圖1）。

2.2問題描述

本研究探討由1個生產(chǎn)商和1個零售商組成的雙渠道二級供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)問題，其中生產(chǎn)商和零售商是理性人，風(fēng)險為中性，即決策的目的是供應(yīng)鏈利潤最大化。生產(chǎn)商為主導(dǎo)者，零售商為從方。

2.3參數(shù)說明

考慮1個生產(chǎn)商M，1個零售商R，1個電子商務(wù)運營商E。生產(chǎn)商生產(chǎn)化肥，以批發(fā)價格w，通過電子商務(wù)運營商直接銷售給消費者或者通過傳統(tǒng)渠道經(jīng)過零售商分銷再銷售給消費者。電子商務(wù)運營商在生產(chǎn)商以批發(fā)價格w的基礎(chǔ)上，制定合適的標(biāo)準(zhǔn)價p1銷售給消費者。零售商以零售價格p2將化肥通過傳統(tǒng)渠道銷售給消費者。

模型參數(shù)如下：

cm：邊際生產(chǎn)成本；w：產(chǎn)品的批發(fā)價格，是生產(chǎn)商的決策變量；pj：不同模式下產(chǎn)品的銷售價格（j=1時表示電子商務(wù)中產(chǎn)品的零售價格；j=2時表示傳統(tǒng)模式下零售商的零售價格）；D（pj）：市場對化肥的需求量（j=1時表示電子商務(wù)中產(chǎn)品的零售價格；j=2時表示傳統(tǒng)模式下零售商的零售價格）；B1：電子渠道初始建設(shè)費用；j：上標(biāo)j∈{M，R，E}分別表示MEC、MERCE、MERCE；i：下標(biāo)i∈{em，er，ee}分別表示生產(chǎn)商、零售商、電子商務(wù)運營商；∏ji：分散決策利潤函數(shù)，表示j類成員在模式i下的供應(yīng)鏈利潤；S：整個系統(tǒng)，即S=M+E+R。

2.4基本假設(shè)

假設(shè)1：生產(chǎn)商、零售商、電子商務(wù)運營商均為理性決策者。

假設(shè)2：生產(chǎn)商、零售商、電子商務(wù)運營商在集中模式中以供應(yīng)鏈利潤最大化為目標(biāo)。

假設(shè)3：化肥的需求是確定的、線性的。D（p1）=τa-β1p1和D（p2）=（1-τ）a-β2p2分別表示電子銷售渠道和傳統(tǒng)渠道的化肥銷售量或者市場需求量。其中a、β1、β2、τ均為常數(shù)，a是市場潛在規(guī)模， τ（0<τ<1）是電子渠道市場份額，β1是電子商務(wù)渠道影響因子，β2是傳統(tǒng)渠道影響因子。

3雙渠道供應(yīng)鏈的決策基本模型

3.1集中式?jīng)Q策模型

如圖所示，在集中決策模型中，生產(chǎn)商M、零售商R、電子商務(wù)運營商E作為一個供應(yīng)鏈中的整體進行決策，以供應(yīng)鏈最大化效益為決策目標(biāo)，生產(chǎn)商、零售商及電子商務(wù)運營商共同制定價格p1、p2（圖2）。

4集中決策模式和分散決策模式的討論

上述研究顯示，生產(chǎn)商、零售商、電子商務(wù)運營商系統(tǒng)收益在分散模式中會提高，市場需求也會增大，在降低零售價格時，消費者的收益也相對提高，使得企業(yè)受益提升，達(dá)到供應(yīng)鏈雙贏的目的。

結(jié)論1：集中決策模式下電子商務(wù)渠道零售價格p1、p2均大于傳統(tǒng)銷售渠道零售價格。

結(jié)論2：集中決策模式下電子商務(wù)銷售渠道的需求量均大于傳統(tǒng)銷售渠道。

結(jié)論3：在分散決策模式下，當(dāng)p1>p2時，傳統(tǒng)市場的需求量大于電子商務(wù)市場的需求量；當(dāng)p1

結(jié)論4：相比于供應(yīng)鏈整體利潤，集中決策大于分散決策。

5算例分析

現(xiàn)在以一個具體的企業(yè)化肥價格單價為例，闡述和驗證本文的主要結(jié)論。令單位價格為103元，單位數(shù)量為t?；实膯挝徊少弮r格服從區(qū)間[A，B]的均勻分布。具體價格如下：cm=20，τ∈（0，1），β1=0.5，β2=0.5，B1=2，a=50。

驗證1：電子商務(wù)銷售模式和傳統(tǒng)渠道銷售模式中都有p集中

驗證2：電子商務(wù)渠道銷售和傳統(tǒng)渠道銷售的消費需求量D（p集中）

驗證3：集中決策總利潤大于分散決策總利潤∏S集中>∏S分散：∏S集中-∏S分散=8.02+[SX（][25（1-τ）+17.5]2[]2[SX）]+[SX（]（25τ+17.5）2[]2[SX）]-2-8.02-[SX（][50（1-τ）-17.5]2[]2[SX）]-[SX（]（50τ-17.5）2[]2[SX）]+2=[SX（][25（1-τ）+17.5]2[]2[SX）]+[SX（]（25τ+17.5）2[]2[SX）]-[SX（][50（1-τ）-17.5]2[]2[SX）]-[SX（]（50τ-17.5）2[]2[SX）]（表1、表2），因為0<τ<1，所以 25X+17.5>50X-17.5恒成立。

以上研究表明：集中決策在供應(yīng)鏈利益分配方面比分散決策收益更多，因此需要化肥企業(yè)間相互信任合作，合理協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈才能達(dá)到雙贏。

6結(jié)束語

研究了雙渠道下農(nóng)資供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)方法，供應(yīng)鏈由生產(chǎn)商、零售商、電子商務(wù)運營商組成。首先通過建立集中決策模式和分散決策模式建立供應(yīng)鏈定價策略，主要分析電子商務(wù)銷售渠道和傳統(tǒng)銷售渠道的化肥零售價、批發(fā)價、市場需求量、及各節(jié)點化肥企業(yè)利潤影響因素[15]。其次模型分析結(jié)果證明集中決策模式下化肥供應(yīng)鏈整體利潤最大，且集中模式下的市場需求量也大于分散決策模式，最后證明集中決策模式下雙渠道農(nóng)資供應(yīng)鏈價格最優(yōu)。

農(nóng)資供應(yīng)鏈各個節(jié)點企業(yè)間是博弈關(guān)系，存在合作也存在競爭，因此本研究在此基礎(chǔ)上提出了以下2點建議：

（1）供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)首先需要的是信息共享，因此農(nóng)資供應(yīng)鏈信息共享平臺的構(gòu)建是農(nóng)資供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)的重要環(huán)節(jié)。確保供應(yīng)鏈成員之間信息傳遞的一致性，提高變量如庫存量、需求量、生產(chǎn)計劃等流程的透明度，最大限度地降低牛鞭效應(yīng)的風(fēng)險，有效的信息網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建有利于促進各個企業(yè)之間的交流，促進供應(yīng)鏈節(jié)點企業(yè)間的合作。

（2）供應(yīng)鏈各個節(jié)點企業(yè)之間的利益分配、業(yè)績評價、激勵方法等是供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)中必不可少的環(huán)節(jié)。為應(yīng)對供應(yīng)鏈內(nèi)部企業(yè)存在的不正當(dāng)競爭，確保供應(yīng)鏈整體收益最大，需要建立有效的收益方法和績效評價方法，在確保供應(yīng)鏈各個節(jié)點企業(yè)利潤最大化的同時，使得供應(yīng)鏈整體利潤達(dá)到最大。

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