張宇婷,宋華明,楊 慧,許 前
(南京理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,江蘇南京 210094)
隨著社會(huì)分工的深入,外包成為企業(yè)的重要戰(zhàn)略選擇。為了降低風(fēng)險(xiǎn),充分發(fā)揮供應(yīng)商的技術(shù)和資源優(yōu)勢(shì),制造商將資源外包的范圍擴(kuò)展到產(chǎn)品零部件的設(shè)計(jì)研發(fā)。此時(shí)雙方是委托代理關(guān)系,制造商是委托人,供應(yīng)商是代理人。由于利益的沖突,合作關(guān)系下隱含著道德風(fēng)險(xiǎn)。從委托人角度出發(fā),防范道德風(fēng)險(xiǎn)是外包契約設(shè)計(jì)的主要任務(wù)之一[1-4]。當(dāng)雙方努力需要花費(fèi)一定成本且努力水平不可觀測(cè)時(shí),存在信息不對(duì)稱(chēng)。根據(jù)信息經(jīng)濟(jì)學(xué)觀點(diǎn)[5],雙方都有可能發(fā)生道德風(fēng)險(xiǎn),即雙邊道德風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。
雙邊道德風(fēng)險(xiǎn)的概念首先由Reid[6]應(yīng)用于農(nóng)地承租契約,隨后由Rubin[7]將此觀念擴(kuò)展應(yīng)用于加盟經(jīng)銷(xiāo)商之中。Eswaran[8]將他們的分析限定到線性契約中來(lái)研究在雙邊道德風(fēng)險(xiǎn)情形下的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最優(yōu)契約。Cooper[9]則正式定義了完全信息與雙邊道德風(fēng)險(xiǎn),完全信息是指雙方都愿意合作的情況下,追求雙方最大的效用總和或最大總剩余;雙邊道德風(fēng)險(xiǎn)是指雙方只追求自身最大利益。Corbett[10]研究了制造商與供應(yīng)商共同降低間接材料成本時(shí)的最優(yōu)共享收益線性契約。國(guó)內(nèi)對(duì)雙邊道德風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題研究較少。鄧艷紅等[11]在雙邊道德風(fēng)險(xiǎn)模型下,從討價(jià)還價(jià)的角度研究了風(fēng)險(xiǎn)投資家和創(chuàng)業(yè)者之間的帕累托幼小契約區(qū)間確定問(wèn)題。李麗君等[12]運(yùn)用委托代理理論探討了雙邊道德風(fēng)險(xiǎn)條件下供應(yīng)鏈的質(zhì)量控制策略。
以往的很多文獻(xiàn)都假設(shè)雙方是風(fēng)險(xiǎn)中性的,存在雙邊道德風(fēng)險(xiǎn),或委托人是風(fēng)險(xiǎn)中性,代理人是有風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避性,但只存在單邊風(fēng)險(xiǎn)。本文將從委托人是風(fēng)險(xiǎn)中性,代理人有風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避性,且存在雙邊道德風(fēng)險(xiǎn)的方面進(jìn)行探討。通過(guò)比較信息對(duì)稱(chēng)和信息不對(duì)稱(chēng)環(huán)境下線性契約的設(shè)計(jì),分析了不確定性、風(fēng)險(xiǎn)厭惡程度、努力的成本系數(shù)等因素對(duì)線性契約設(shè)計(jì)的影響。
在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中,制造商將產(chǎn)品部件外包給供應(yīng)商來(lái)生產(chǎn),以降低生產(chǎn)成本。雙方都為最終產(chǎn)品付出了努力,努力水平會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量,從而影響產(chǎn)品的市場(chǎng)需求。制造商只能觀測(cè)到最終的市場(chǎng)需求量,而不能觀測(cè)到供應(yīng)商所做的努力,雙方之間存在信息不對(duì)稱(chēng)的情況。根據(jù)經(jīng)濟(jì)學(xué)觀點(diǎn),信息不對(duì)稱(chēng)將導(dǎo)致逆向選擇及道德風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。本文假設(shè)制造商是風(fēng)險(xiǎn)中性,供應(yīng)商是風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避的,通過(guò)比較信息對(duì)稱(chēng)和不對(duì)稱(chēng)下線性契約的設(shè)計(jì),分析風(fēng)險(xiǎn)厭惡程度、能力系數(shù)、成本系數(shù)等因素對(duì)制造商收益的影響,制造商可據(jù)此設(shè)計(jì)合適的激勵(lì)契約。
考慮由一個(gè)制造商m和供應(yīng)商s組成的Stackelberg博弈模型,制造商和供應(yīng)商的生產(chǎn)成本分別為 c1,c2,努力水平分別為 em,es,產(chǎn)品的最終市場(chǎng)價(jià)格為p,市場(chǎng)的銷(xiāo)售量Q受到市場(chǎng)條件、制造商的努力程度、供應(yīng)商的努力程度和市場(chǎng)隨機(jī)因素的影響,可以表示為:
式中:bm表示制造商的能力水平;f(em)表示努力em的產(chǎn)出函數(shù),若f'(em)>0表示制造商努力水平的邊際銷(xiāo)量為正,即越努力,銷(xiāo)量越大,而若f″(em)≤0表示努力的邊際銷(xiāo)量遞減,即努力所導(dǎo)致的銷(xiāo)售量的增加速度是遞減的;bs表示供應(yīng)商的能力水平;f(es)表示努力es的產(chǎn)出函數(shù),若f'(es)>0表示供應(yīng)商的努力水平的邊際銷(xiāo)售量為正,而f″(es)≤0表示努力的邊際銷(xiāo)售量遞減;a為常數(shù),表示當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)狀況,用固定產(chǎn)出表示。假設(shè)a足夠大,近似市場(chǎng)銷(xiāo)量不會(huì)為負(fù)。隨機(jī)變量服從正態(tài)分布θ~N(0,σ2)。假設(shè)制造商付出努力的成本為c(em),且滿(mǎn)足c'(em) > 0,c″(es)≥0;供應(yīng)商付出努力的成本為 c(es),且滿(mǎn)足 c'(es) > 0,c″(es)≥0,即滿(mǎn)足成本邊際遞增。為了簡(jiǎn)化分析,令f(em)=em,f(es)=es,即銷(xiāo)量為努力程度的線性函數(shù)。制造商和供應(yīng)商的努力成本函數(shù)分別為
制造商為供應(yīng)商的努力提供一個(gè)報(bào)酬契約T(Q),該激勵(lì)合同是基于制造商可觀測(cè)的變量,即對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā)生產(chǎn)所實(shí)現(xiàn)的市場(chǎng)需求Q的線性支付契約:
式中:T(Q)為供應(yīng)商總收入;t為固定收入;ω為產(chǎn)出的分享份額。由于雙方邊際利潤(rùn)為非負(fù)的,ω∈[c2,p-c1]。本文假設(shè)制造商是風(fēng)險(xiǎn)中性,其報(bào)酬函數(shù)就是對(duì)其利潤(rùn)函數(shù)求期望:
供應(yīng)商是風(fēng)險(xiǎn)厭惡型,假設(shè)其效用函數(shù)為負(fù)指數(shù)效用函數(shù)gs(x)=-e-λx,其中λ為風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù),λ>0表示風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避;λ=0表示風(fēng)險(xiǎn)中性;λ<0表示風(fēng)險(xiǎn)愛(ài)好。供應(yīng)商的報(bào)酬函數(shù)即期望效用函數(shù)為:
對(duì)利潤(rùn)函數(shù)πs分別求期望和方差得:
根據(jù)確定性等值CE公式推導(dǎo)得:
制造商作為Stackelberg博弈的領(lǐng)導(dǎo)者,在整個(gè)博弈中具有“先走一步”的優(yōu)勢(shì),但在追求其自身期望利潤(rùn)最大化時(shí),會(huì)受到供應(yīng)商的激勵(lì)相容約束(式(6))和個(gè)人理性約束(式(7)),其中πs為供應(yīng)商的保留報(bào)酬,這樣制造商和供應(yīng)商的關(guān)系可以表述為如下的二層規(guī)劃模型:
在信息對(duì)稱(chēng)的情況下,制造商可以觀測(cè)到零售商的努力水平,所以激勵(lì)相容約束(式(6))不起作用,令參與約束(式(7))束緊,即Us=πs時(shí)制造商報(bào)酬最大。因此,規(guī)劃問(wèn)題可以改寫(xiě)為:
求解可以得到:
將上述結(jié)果帶入?yún)⑴c約束的式(8),得到:
制造商的期望收益為:
可見(jiàn)在信息對(duì)稱(chēng)情況下,制造商給予供應(yīng)商的收益分享系數(shù)僅滿(mǎn)足供應(yīng)商單位成本要求,固定轉(zhuǎn)移支付僅彌補(bǔ)供應(yīng)商保留利潤(rùn)和努力成本時(shí),對(duì)于制造商是最優(yōu)解。那么此時(shí)最優(yōu)努力水平對(duì)整體供應(yīng)鏈,是否達(dá)到帕累托最優(yōu)呢?根據(jù)Gan等[13]提出的對(duì)于存在風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避者參與的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)定義,當(dāng)供應(yīng)鏈總體利潤(rùn)最大化并且風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避約束得到滿(mǎn)足時(shí),供應(yīng)鏈得到協(xié)調(diào),又稱(chēng)為帕累托最優(yōu)(Pareto Optimality)
最優(yōu)化問(wèn)題可以表示為整個(gè)研發(fā)生產(chǎn)系統(tǒng)的利潤(rùn)扣除雙方保留報(bào)酬之后的最大化,因?yàn)橹圃焐虨轱L(fēng)險(xiǎn)中性,其保留報(bào)酬為0:
分別對(duì)目標(biāo)函數(shù)(14)中的es和em求偏導(dǎo),并令其為零,得到雙方的最優(yōu)努力水平:
由式(15)可見(jiàn),努力水平可觀測(cè)情況下,對(duì)于制造商的最優(yōu)解也同時(shí)使得供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)最大化,雙方選擇的努力水平是滿(mǎn)足系統(tǒng)帕累托最優(yōu)的。
在信息不對(duì)稱(chēng)的情況下,制造商不能觀測(cè)供應(yīng)商的努力水平,雙方都從自身利益最大化出發(fā),以同時(shí)行動(dòng)的納什均衡來(lái)選擇研發(fā)的努力水平es,em,也就是雙方的努力受到激勵(lì)相容約束式(6)影響。
式(6)對(duì)em求偏導(dǎo)并令其等于零,得:
式(6)對(duì)es求偏導(dǎo)并令其等于零,得:
由式(16)和式(17)可見(jiàn),雙方選擇的努力水平隨制造商的產(chǎn)出分享ω變化而變化。由此得出以下命題:
命題1:制造商選擇的努力水平em(ω)隨產(chǎn)出分享ω的增加而減少,供應(yīng)商選擇的努力水平es(ω)隨制造商宣布的產(chǎn)出分享ω的增加而增加。
因此構(gòu)造如下廣義拉格朗日函數(shù),其中λ1為不小于0的拉格朗日乘子。
將式(21)帶入到目標(biāo)函數(shù)式(18)消去t,得出制造商的目標(biāo)函數(shù)為:
命題2:(1)若 λ→∞,則ωa=c2=0,>0,這意味著供應(yīng)商一點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)承受能力都沒(méi)有,制造商只需給供應(yīng)商固定報(bào)酬,市場(chǎng)產(chǎn)出取決于市場(chǎng)條件、制造商的努力和隨機(jī)變量。(2)當(dāng)λ=0時(shí),c2<ωa< p-c1,eas>0,eam>0,說(shuō)明供應(yīng)商為風(fēng)險(xiǎn)中性時(shí),制造商和供應(yīng)商對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)開(kāi)發(fā)都承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn),所以又要產(chǎn)生利潤(rùn)分享。(3)若λ>0,由于<0,即隨著風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)的上升,激勵(lì)系數(shù)ω會(huì)降低,風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避程度會(huì)抵消激勵(lì)作用;由于>0,所以隨λ增大而增大,根據(jù)式(25),當(dāng)λ >0時(shí)隨λ增大而減小。說(shuō)明供應(yīng)商的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避程度越大,他付出努力就越小,制造商為了增加利潤(rùn)則需要付出更多的努力。
命題3:隨著制造商努力成本系數(shù)g的增大,激勵(lì)系數(shù)ωa增大,隨著供應(yīng)商努力成本系數(shù)h的增大,激勵(lì)系數(shù)ωa減小。
證明如下:
命題3說(shuō)明制造商的努力成本系數(shù)越高,激勵(lì)系數(shù)會(huì)越大。制造商只有這樣做才能激勵(lì)供應(yīng)商更加努力,從而減少自己的努力成本,相反,低努力成本系數(shù)不會(huì)讓其產(chǎn)生激勵(lì)并依賴(lài)供應(yīng)商努力的動(dòng)機(jī);另一方面,供應(yīng)商的努力成本系數(shù)越高,制造商給予激勵(lì)所產(chǎn)生的效應(yīng)不明顯,反過(guò)來(lái)導(dǎo)致制造商的激勵(lì)懈怠,相反,供應(yīng)商處于低努力成本系數(shù)時(shí),制造商會(huì)給予更大的激勵(lì),讓供應(yīng)商在愿意接受的成本范圍內(nèi)付出更高的努力,從而減少整體的努力成本。
命題4:信息不對(duì)稱(chēng)的情況下,系統(tǒng)達(dá)不到最優(yōu)。
證明:
供應(yīng)商努力的產(chǎn)出系數(shù)、努力的成本系數(shù)以及生產(chǎn)成本分別為 bs=0.2,h=0.3,c2=1.1;制造商努力的產(chǎn)出系數(shù)、努力的成本系數(shù)以及生產(chǎn)的成本分別為bm=0.3,g=0.4,c1=1.4;最終產(chǎn)品的市場(chǎng)價(jià)格為p=3;市場(chǎng)銷(xiāo)售量為a=100;供應(yīng)商的保留報(bào)酬為πs=20;市場(chǎng)銷(xiāo)量的標(biāo)準(zhǔn)差為σ=0.2;供應(yīng)商的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù) λ =0.5。
通過(guò)逐步增加代入風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)λ的值,計(jì)算出其他相應(yīng)變量,結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)λ變化對(duì)其余變量的影響
由表1可知,在信息對(duì)稱(chēng)情況下,無(wú)論供應(yīng)商風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)如何變化,定制契約設(shè)計(jì)中的利潤(rùn)分享系數(shù)與固定支付保持不變,制造商的利潤(rùn)也不受影響,且雙方的努力程度不會(huì)變;在信息不對(duì)稱(chēng)的情況下,隨著供應(yīng)商風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)遞增,契約設(shè)計(jì)中的利潤(rùn)分享系數(shù)遞減,且逐漸趨近供應(yīng)商的產(chǎn)品成本,固定支出遞增,制造商的利潤(rùn)遞減,且供應(yīng)商的努力程度遞減,但是為了使得利潤(rùn)最大化,制造商的努力程度遞增。表1結(jié)果符合命題2的結(jié)論。
通過(guò)逐步增加代入制造商成本參數(shù)g的值,計(jì)算出其他相應(yīng)變量,結(jié)果見(jiàn)表2。
由表2可知,在信息對(duì)稱(chēng)的情況下,當(dāng)制造商努力的成本系數(shù)遞增時(shí),定制契約設(shè)計(jì)中的利潤(rùn)分享系數(shù)和固定支出保持不變,制造商的利潤(rùn)逐漸減小,且供應(yīng)商的努力程度不變,制造商的努力程度遞減;在信息不對(duì)稱(chēng)的情況下,隨著制造商努力成本系數(shù)遞增,制造商為了減少自身的努力,適時(shí)提高利潤(rùn)分享系數(shù),固定支出則遞減,制造商的利潤(rùn)遞減,且供應(yīng)商的努力程度遞增,制造商的努力程度遞減。表2結(jié)果符合命題3前半部分的結(jié)論。
表2 制造商的成本參數(shù)g變化對(duì)其余變量的影響
通過(guò)逐步增加代入供應(yīng)商成本參數(shù)h的值,計(jì)算出其他相應(yīng)變量,結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 供應(yīng)商的成本參數(shù)h變化對(duì)其余變量的影響
由表3可知,在信息對(duì)稱(chēng)的情況下,當(dāng)供應(yīng)商的努力成本系數(shù)遞增,定制契約設(shè)計(jì)中的利潤(rùn)分享系數(shù)不變,固定支出逐漸減小,制造商的利潤(rùn)也逐漸減小,且制造商的努力程度不變,供應(yīng)商的努力程度遞減,這與分析制造商努力成本系數(shù)對(duì)雙方的的努力程度影響相對(duì)應(yīng);在信息不對(duì)稱(chēng)的情況下,隨著供應(yīng)商努力成本系數(shù)遞增,制造商的激勵(lì)效應(yīng)減弱,站在制造商的角度會(huì)適時(shí)降低利潤(rùn)分享系數(shù),固定支出則遞增,在供應(yīng)商成本參數(shù)較低的情況下,有可能會(huì)出現(xiàn)供應(yīng)商反過(guò)來(lái)轉(zhuǎn)移支付給制造商一定額度的情況。比如在現(xiàn)實(shí)連鎖經(jīng)營(yíng)業(yè)態(tài)中,各加盟商需要上繳前期的特許加盟費(fèi)、各期的特許權(quán)使用費(fèi)及品牌使用費(fèi)等。制造商的利潤(rùn)還是遞減,且供應(yīng)商的努力程度遞減,制造商則要為保證最大化利潤(rùn),提高自己的努力程度。表3結(jié)果符合命題3后半部分的結(jié)論。
綜合以上3個(gè)表可以看到,信息不對(duì)稱(chēng)情況下,供應(yīng)商選擇的努力水平與利潤(rùn)分享系數(shù)成正向相關(guān),而制造商選擇的努力水平與定制契約中的利潤(rùn)分享系數(shù)成反方相關(guān),即命題1得到驗(yàn)證。比較信息對(duì)稱(chēng)與不對(duì)稱(chēng)兩種情況下的數(shù)據(jù)結(jié)果,信息不對(duì)稱(chēng)下的制造商利潤(rùn)明顯小于信息對(duì)稱(chēng)的水平,可歸因于信息不對(duì)稱(chēng)導(dǎo)致了制造商的信息損失。信息不對(duì)稱(chēng)時(shí),受到雙邊道德風(fēng)險(xiǎn)影響,雙方的努力程度均未達(dá)到信息對(duì)稱(chēng)時(shí)的水平,即系統(tǒng)達(dá)不到最優(yōu),會(huì)產(chǎn)生整體收益損失,該結(jié)論也與命題4相符。
在已知信息不對(duì)稱(chēng)情況下系統(tǒng)達(dá)不到最優(yōu)解的前提下,對(duì)于制造商而言付出的代理成本,即制造商在完全信息下和不完全信息下的效用之差與哪些因素有關(guān)呢?應(yīng)先從公式的角度進(jìn)行定量分析。
按照上述推導(dǎo)公式,運(yùn)用MATLAB進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的靈敏度分析,結(jié)果如圖1、圖2所示。
圖1 代理成本對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)λ和市場(chǎng)不確定因素σ的靈敏度分析
圖2 代理成本對(duì)于制造商的成本參數(shù)g和供應(yīng)商的成本參數(shù)h的靈敏度分析
圖1 表明代理成本AC與風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)λ及市場(chǎng)不確定因素σ都成正向關(guān)系。供應(yīng)商的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避程度越大,制造商為鼓勵(lì)他參與進(jìn)契約中,需要付出的代理成本也會(huì)越大。市場(chǎng)環(huán)境越不確定,信息不對(duì)稱(chēng)情況對(duì)于占主導(dǎo)地位的制造商的獲利能力影響越大,制造商付出的代理成本也越大。由趨勢(shì)圖可知代理成本值總是為正的,即對(duì)于信息不對(duì)稱(chēng)情況下的制造商而言總存在代理成本。
圖2表明代理成本AC與g和h都成反向關(guān)系。制造商與供應(yīng)商的成本參數(shù)越大,成本價(jià)值對(duì)于各自利潤(rùn)的影響程度越大,相對(duì)而言,雙方的信息對(duì)稱(chēng)價(jià)值越不明顯,在信息對(duì)稱(chēng)情況下制造商的利潤(rùn)水平與信息不對(duì)稱(chēng)情況下的效益之差越小。
本文在雙邊道德風(fēng)險(xiǎn)模型下,站在制造商的角度,研究了供應(yīng)鏈中產(chǎn)品開(kāi)發(fā)合作的最優(yōu)線性報(bào)酬契約設(shè)計(jì)。分別在信息對(duì)稱(chēng)情況下和信息不對(duì)稱(chēng)情況下探討了雙方的成本參數(shù)及供應(yīng)商的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)對(duì)于報(bào)酬契約中參數(shù)選取的影響以及最終制造商得到的利潤(rùn)情況。在得出信息不對(duì)稱(chēng)情況下系統(tǒng)達(dá)不到最優(yōu)結(jié)論后,針對(duì)代理成本對(duì)于相關(guān)參數(shù)的靈敏度變化進(jìn)行了算例分析。最終得到了一些有意義的結(jié)論:(1)信息不對(duì)稱(chēng)時(shí),制造商選擇的努力水平隨產(chǎn)出分享的增加而減少,供應(yīng)商選擇的努力水平隨制造商宣布的產(chǎn)出分享的增加而增加。(2)供應(yīng)商的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)越大,其付出的努力就越小,而制造商為了增加利潤(rùn)會(huì)付出更多的努力。(3)隨著制造商努力成本系數(shù)增大,報(bào)酬契約中激勵(lì)系數(shù)將設(shè)計(jì)得越大;隨著供應(yīng)商努力成本增大,激勵(lì)系數(shù)越小。(4)信息不對(duì)稱(chēng)的情況下,系統(tǒng)達(dá)不到最優(yōu)。
文章在討論信息不對(duì)稱(chēng)的情況時(shí)僅限于對(duì)雙方努力行為的不可觀測(cè)性進(jìn)行討論,在今后的研究中可以嘗試就雙方的單位生產(chǎn)成本這一私有信息方面做出不對(duì)稱(chēng)情況下的探討。本文假設(shè)的前提制造商是風(fēng)險(xiǎn)中性的,未來(lái),對(duì)于制造商的風(fēng)險(xiǎn)厭惡情況也可以做進(jìn)一步的研究。
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