何　青　黃　河

(1.重慶大學(xué)經(jīng)濟與工商管理學(xué)院；2衡陽師范學(xué)院經(jīng)濟與管理系)

可改善供應(yīng)風(fēng)險和生產(chǎn)成本下的供應(yīng)渠道策略研究

何青1,2黃河1

(1.重慶大學(xué)經(jīng)濟與工商管理學(xué)院；2衡陽師范學(xué)院經(jīng)濟與管理系)

摘要：存在供應(yīng)風(fēng)險的情形下，研究供應(yīng)商可通過付出努力同時改善供應(yīng)可靠性和降低單位生產(chǎn)成本時的供應(yīng)鏈決策問題。分別構(gòu)建集中決策模型和分散決策下以供應(yīng)商作為主導(dǎo)的斯坦伯格博弈和討價還價博弈模型。研究發(fā)現(xiàn)，討價還價博弈下的最優(yōu)努力程度和采購數(shù)量與集中決策模式下相等，且都大于斯坦伯格博弈下的最優(yōu)努力程度和采購數(shù)量，但供應(yīng)商的批發(fā)價格會變小。討價還價博弈下能夠?qū)崿F(xiàn)整個供應(yīng)鏈?zhǔn)找娴淖畲蠡Ｈ欢?，制造商并不總是偏向于討價還價模式，只有當(dāng)其具備一定談判力時才會傾向于討價還價模式。對于供應(yīng)商來說，只有當(dāng)談判力較小時，其主導(dǎo)的斯坦伯格博弈能帶來更多的收益。

關(guān)鍵詞：供應(yīng)風(fēng)險； 供應(yīng)商努力； 討價還價博弈； 斯坦伯格博弈

1研究背景

隨著外包、離岸生產(chǎn)和全球化趨勢的發(fā)展，供應(yīng)的不確定性逐漸增大并成為供應(yīng)鏈低效率的主要來源。諸多的外部因素(如戰(zhàn)爭和自然災(zāi)害等)和內(nèi)部因素(如機器設(shè)備故障和有瑕疵的產(chǎn)品等)造成了供應(yīng)的不確定性。2015年8月，天津港大爆炸使得豐田在天津港內(nèi)的零部件供應(yīng)生產(chǎn)中斷，豐田不得不將其工廠的關(guān)停時間延長，最終導(dǎo)致每天減少2 200輛汽車的產(chǎn)量[1]。由于供應(yīng)商在產(chǎn)品設(shè)計方面的缺陷，使得美泰在2007年8、9月份期間召回了1 740萬個玩具[2]。以上案例表明，供應(yīng)風(fēng)險一旦發(fā)生，不僅讓企業(yè)在短期內(nèi)遭受較大損失，也會長期影響企業(yè)的財富增長。因而，如何應(yīng)對采購中的供應(yīng)風(fēng)險是一個非常現(xiàn)實的熱點問題。這也是本研究的出發(fā)點。

在供應(yīng)風(fēng)險方面，KARLIN[3]第一次開創(chuàng)性地研究了農(nóng)業(yè)部門的產(chǎn)出風(fēng)險。隨后，在不同領(lǐng)域產(chǎn)生了大量有關(guān)供應(yīng)風(fēng)險方面的研究。主要可歸納為3個方面的研究：產(chǎn)能風(fēng)險[4,5]、產(chǎn)出風(fēng)險[5～7]和中斷風(fēng)險[8～12]。本研究的供應(yīng)風(fēng)險主要指供應(yīng)商的產(chǎn)出風(fēng)險且內(nèi)生可改善。傳統(tǒng)文獻在應(yīng)對供應(yīng)風(fēng)險方面，認(rèn)為企業(yè)可運用多源(雙源)采購[6～8]、后備采購[3,9]以及緊急采購[10,11]等運營策略來緩解供應(yīng)風(fēng)險。而新近文獻從改善供應(yīng)商的可靠性方面進行研究[4,5,12]。HU等[4]通過價格和采購量等激勵供應(yīng)商進行產(chǎn)能恢復(fù)投資策略來應(yīng)對企業(yè)未來可能遇到的供應(yīng)風(fēng)險。WANG等[5]從買方企業(yè)直接實施努力對供應(yīng)商進行流程改進，進而提高供應(yīng)商的可靠性來緩解企業(yè)采購中的供應(yīng)風(fēng)險。TANG等[12]則在內(nèi)生供應(yīng)中斷風(fēng)險時，由供應(yīng)商自身實施流程改進來降低供應(yīng)風(fēng)險。然而，上述文獻只關(guān)注企業(yè)運用設(shè)備投資、知識轉(zhuǎn)移或產(chǎn)能恢復(fù)等努力改善供應(yīng)商供應(yīng)的可靠性，未考慮改善努力對降低企業(yè)單位生產(chǎn)成本和改善企業(yè)支付條款等方面的影響[5]。實踐中，本田公司幫助其重要供應(yīng)商Tower Automotive對前后門之間連接車頂和底盤的金屬部件進行了工藝流程再造，進而提高了生產(chǎn)設(shè)備的效率，降低了損耗并節(jié)約了生產(chǎn)成本，改善了Tower Automotive提供的壓制部件和焊接組件的供應(yīng)穩(wěn)定性[13]。2011年日本大地震后，豐田要求供應(yīng)商與其共同努力來管理風(fēng)險和降低生產(chǎn)成本[14]。與前述研究不同，本研究在討論供應(yīng)商自身實施流程改進努力時，將考慮改善努力既能以一定概率提高供應(yīng)可靠性，同時又能降低單位生產(chǎn)成本。現(xiàn)實中常常是，供應(yīng)鏈上游即供應(yīng)商先給出批發(fā)價格，下游制造商再決策采購數(shù)量，上下游進行斯坦伯格博弈[15]。實際上，采購雙方通過雙邊談判來確定交易價格也屢見不鮮。如BAJARI等[16]在對建筑行業(yè)的實證研究中表明，1995～2000年間北加州一半以上的私營建筑部門都是通過談判獲得合同。關(guān)于談判，NASH[17]開創(chuàng)性地提出了NASH(納什)談判解概念，奠定了談判分析的基本框架。隨后，ROTH[18]對納什談判進行了拓展。近年來，在運營管理中開始運用談判理論研究供應(yīng)鏈中的供應(yīng)可靠性和定價決策等問題[19～21]。ZHENG等[19]探討了單一買方和賣方在固定需求和彈性需求情形下，面臨供應(yīng)和成本不確定性時雙方的討價還價博弈決策，但沒有考慮內(nèi)生可改善供應(yīng)風(fēng)險的情形。GURNANI等[20]研究了在初次交易中，當(dāng)買方對風(fēng)險供應(yīng)商的初始可靠性存在不同信念時，通過納什討價還價求解和探討了延遲支付合同或帶有罰金的合同在交易中的作用。ZHENG等[19]以及GURNANI等[20]雖然都涉及到供應(yīng)風(fēng)險問題，但與本研究的側(cè)重點不同。本研究主要在批發(fā)定價下比較討價還價博弈與斯坦伯格博弈，并探討談判力對企業(yè)在博弈模式選擇的影響。FENG等[21]在兩個競爭性的供應(yīng)商和兩個競爭性的零售商之間，比較了斯坦伯格博弈和討價還價博弈在批發(fā)定價和兩部制定價合同時的上下游企業(yè)收益，以及博弈模式對企業(yè)選擇合同形式的影響。本研究與FENG等[21]的不同體現(xiàn)在兩個方面：①考慮供應(yīng)商的產(chǎn)出風(fēng)險；②在實施改善努力背景下，研究批發(fā)定價合同下買賣雙方之間的最優(yōu)決策和博弈偏好，并探討提升供應(yīng)產(chǎn)出概率對決策的影響。

綜上，對于采購雙方來說，當(dāng)存在可改善的供應(yīng)風(fēng)險時，斯坦伯格博弈和討價還價博弈這兩種定價方式會有什么差別？為了回答該問題，本研究將在供應(yīng)商自身努力既可能改善供應(yīng)風(fēng)險又可能降低生產(chǎn)成本的情形下，分別研究以供應(yīng)商作為主導(dǎo)的采購雙方進行斯坦伯格博弈的模型和采購雙方進行討價還價博弈的模型。通過比較兩種模型中供應(yīng)商的批發(fā)價格決策、努力程度決策，制造商的采購數(shù)量決策，以及雙方收益和供應(yīng)鏈?zhǔn)找?，找到采購雙方對每種定價的偏好。

2模型描述

在模型中，風(fēng)險中性的制造商向供應(yīng)商訂購原材料，經(jīng)內(nèi)部加工后再銷往目標(biāo)市場，假定制造商內(nèi)部加工成本忽略不計。當(dāng)制造商通過批發(fā)價格w從供應(yīng)商處訂購數(shù)量q的產(chǎn)品時，供應(yīng)商由于技術(shù)故障或者質(zhì)量缺陷而存在產(chǎn)出的不確定性，將會以概率α產(chǎn)出q的訂購數(shù)量，以概率1-α產(chǎn)出γq的訂購數(shù)量，其中γ∈[0,1]。同時，供應(yīng)商可以通過努力來改善產(chǎn)出風(fēng)險[4,5,12]，如購買新設(shè)備或?qū)ιa(chǎn)流程、工藝進行改善，但改善努力有可能成功，也有可能失敗(維持原狀)[5]。模型假設(shè)當(dāng)供應(yīng)商實施努力程度m時，將會以概率β生產(chǎn)出q的產(chǎn)品，以概率1-β保持在原有產(chǎn)出水平(以概率α產(chǎn)出q的產(chǎn)品，以概率1-α產(chǎn)出γq的產(chǎn)品)[5]。同時不論何種產(chǎn)出狀態(tài)下，供應(yīng)商的單位生產(chǎn)成本c都將降低m單位[22]，其中m0)共同確定。為使模型分析有意義，筆者有如下假設(shè)：

假設(shè)12kb(αβγ2-αβ-αγ2-βγ2+α+β+γ2)-1>0。該假設(shè)保證了供應(yīng)商最優(yōu)努力程度不為負(fù)值或無窮大。

假設(shè)2D(αβγ-αβ-αγ-βγ+α+β+γ)-c>0。該假設(shè)保證了制造商與供應(yīng)商在提升供應(yīng)可靠性后有交易。

首先討論制造商和供應(yīng)商進行集中決策的模型，再分別討論采購雙方進行斯坦伯格博弈和討價還價博弈的模型。

3集中決策

在集中決策模式中，整個供應(yīng)鏈中只有一個企業(yè)同時生產(chǎn)和銷售產(chǎn)品。如果制造商和供應(yīng)商隸屬于同一集團公司，那么整個供應(yīng)鏈就被這家公司所控制，這時，該集團公司可通過實施改善努力來獲得整個供應(yīng)渠道收益的最大化。其事件發(fā)生順序：集團公司同時實施改善努力和確定采購數(shù)量。此時供應(yīng)鏈的收益為

推論1 ① 存在市場容量DC=(2bckγ+2bck)/(2bkγ+1)，在D的值域范圍內(nèi)，當(dāng)D≤DC時，mC和qC是β的增函數(shù)；當(dāng)D>DC時，mC和qC是β的減函數(shù)。

推論1表明，在市場容量較小時，當(dāng)提升產(chǎn)出供應(yīng)可靠性概率β的取值在該區(qū)域范圍內(nèi)，隨著β的增大，企業(yè)也將相應(yīng)地增大單位努力程度mC和采購數(shù)量qC，以實現(xiàn)供應(yīng)鏈的收益最大化。在市場容量較大時，企業(yè)實施較高的單位努力mC可以降低企業(yè)單位生產(chǎn)成本(直接效應(yīng))，采購較大的數(shù)量qC可以緩解產(chǎn)出風(fēng)險(間接效應(yīng))，進而實現(xiàn)收益的最大化，而當(dāng)β的取值在該區(qū)域范圍內(nèi)，隨著β的增大，弱化了直接效應(yīng)和間接效應(yīng)的作用，mC和qC反而隨β增大而減少。當(dāng)M≥0即α(1-β)+β≥γ(1-β)(1-α)，表明在實施改善努力后，供應(yīng)商在完全供應(yīng)下的期望產(chǎn)出大于非完全產(chǎn)出率γ下的期望產(chǎn)出，也就意味著供應(yīng)較可靠，因而供應(yīng)鏈的收益隨β的增大而增大；當(dāng)M<0表明供應(yīng)不可靠，在β滿足該條件值時，若市場容量較小，供應(yīng)鏈的收益隨著β的增大而增大；若市場容量較大，隨著β增大，其所帶來的收益小于其所弱化的直接效應(yīng)和間接效應(yīng)所造成的收益損失，使供應(yīng)鏈的收益減小。

4分散決策

4.1供應(yīng)商主導(dǎo)的斯坦伯格博弈

在供應(yīng)商作為主導(dǎo)廠商的斯坦伯格博弈(簡稱斯坦伯格博弈)中，事件發(fā)生順序：供應(yīng)商首先決策最優(yōu)努力水平mMS和批發(fā)價格wMS合同菜單(wMS,mMS)，然后，制造商決策最優(yōu)的采購數(shù)量。其中供應(yīng)商和制造商的收益函數(shù)分別為

命題2 在可改善供應(yīng)風(fēng)險和生產(chǎn)成本的斯坦伯格博弈下，供應(yīng)商將提供合同菜單(wMS,mMS)，而制造商的采購數(shù)量為qMS：

進一步可求得供應(yīng)商、制造商、供應(yīng)渠道的收益為

推論2 ① 存在市場容量DMS=(4bckγ+4bck)/(4bkγ+1)，在D的值域范圍內(nèi)，當(dāng)D≤DMS時，mMS和qMS是β的增函數(shù)；當(dāng)D>DMS時，mMS和qMS是β的減函數(shù)。

其中A=αβγ2-αγ2-βγ2-αβ+γ2+α+β，B=αβγ-αβ-αγ-βγ+α+β+γ。

推論2中①和③的解釋與推論1相似，這里主要解釋②。供應(yīng)商會在較小的市場容量下降低批發(fā)價格wMS以獲得制造商更多的訂購數(shù)量，通過薄利多銷來最大化收益，故wMS隨提升產(chǎn)出供應(yīng)可靠性概率β的增加而減少；而當(dāng)市場容量較大時，高價策略也不會降低供應(yīng)商的總收益，因而wMS隨β的增加而增加。

4.2供應(yīng)雙方的討價還價博弈

采購雙方進行討價還價博弈時，事件發(fā)生順序如下：供應(yīng)商先實施改善努力，然后制造商確定采購數(shù)量，最后雙方通過討價還價博弈確定最終的批發(fā)價格。

在輪流出價的動態(tài)談判過程中，其均衡結(jié)果主要依賴于企業(yè)間的談判力，而談判力由企業(yè)的相對時間偏好即其貼現(xiàn)因子決定。假定制造商的貼現(xiàn)因子為δM∈(0,1)，供應(yīng)商的貼現(xiàn)因子為δS∈(0,1)，當(dāng)輪流出價的時間足夠短，納什討價還價解則為輪流出價的動態(tài)談判解的唯一子博弈完美均衡解，且制造商的談判力θ與企業(yè)間的貼現(xiàn)因子δ有θ=logδS/(logδS+logδM)的對應(yīng)關(guān)系[21]。

運用納什討價還價方法，有

命題3在可改善供應(yīng)風(fēng)險和生產(chǎn)成本的討價還價博弈下，供應(yīng)商將付出努力程度mBI，制造商的最優(yōu)采購數(shù)量qBI和雙方通過談判確定的批發(fā)價格wBI分別為

進一步可求得供應(yīng)商、制造商、供應(yīng)渠道的收益為

可以看出，供應(yīng)商的收益關(guān)于談判力θ單調(diào)減，制造商的收益關(guān)于談判力θ單調(diào)增，而整個供應(yīng)渠道的收益與談判力θ無關(guān)。

推論3 ① 存在市場容量DBI=(2bckγ+2bck)/(2bkγ+1)，在D的值域范圍內(nèi)，當(dāng)D≤DBI時，mBI和qBI是β的增函數(shù)；當(dāng)D>DB時，mBI和qBI是β的減函數(shù)。

其中A=αβγ2-αγ2-βγ2-αβ+γ2+α+β，B=αβγ-αβ-αγ-βγ+α+β+γ。

推論3中①和③的解釋與推論1相似，這里主要解釋②。當(dāng)制造商的談判力較大時，制造商會隨著提升產(chǎn)出概率β的增大而要求獲利更多，進一步壓低供應(yīng)商的批發(fā)價格wBI，從而使得wBI隨β的增大而減小。當(dāng)制造商的談判力較小時，供應(yīng)雙方會在較小的市場容量下降低批發(fā)價格wBI以增加雙方收益，故wBI隨β的增加而減少；而當(dāng)市場容量較大時，供應(yīng)商提高批發(fā)價格也不會降低供應(yīng)鏈的總體收益，因而wBI隨β的增大而增大。

5模型比較

5.1制造商最優(yōu)采購數(shù)量

推論4在可改善供應(yīng)風(fēng)險和生產(chǎn)成本的條件下，制造商在討價還價博弈中的采購數(shù)量與集中決策下采購數(shù)量相等，且都大于斯坦伯格博弈中的采購數(shù)量。

證明把各模式下的采購數(shù)量相減有：qBI-qC=0和Δ=qBI-qMS，其中

5.2供應(yīng)商最優(yōu)努力程度

推論5 在可改善供應(yīng)風(fēng)險和生產(chǎn)成本的條件下，供應(yīng)商在討價還價博弈中的最優(yōu)努力程度與集中決策下相等，且都大于斯坦伯格博弈中的最優(yōu)努力程度。

證明 容易看出mBI=mC。令Δ=mBI-mMS，有

5.3供應(yīng)商的批發(fā)價格

推論6 在可改善供應(yīng)風(fēng)險和生產(chǎn)成本的條件下，供應(yīng)商在討價還價博弈中的批發(fā)價格總是低于斯坦伯格博弈中的批發(fā)價格。

證明令Φ=wBI-wMS，有

推論4、推論5和推論6表明，當(dāng)供應(yīng)風(fēng)險和生產(chǎn)成本可改善時，在討價還價博弈中，通過談判，供應(yīng)商和制造商以供應(yīng)鏈整體收益最大化為目標(biāo)，達(dá)成最優(yōu)的批發(fā)價格協(xié)議，且共享供應(yīng)鏈?zhǔn)找?。在該協(xié)議下，供應(yīng)商將付出更多的努力程度以提升供應(yīng)可靠性和降低生產(chǎn)成本；制造商則采購更多的商品，從而避免了雙重邊際效應(yīng)的影響，進而使采購雙方和供應(yīng)鏈的收益增大，且實現(xiàn)了集中決策下的最優(yōu)采購數(shù)量、努力程度和供應(yīng)鏈?zhǔn)找?。采購雙方的談判力決定了各自在供應(yīng)鏈?zhǔn)找嬷械姆蓊~，且通過批發(fā)價格來確定，因而采購雙方的談判力與最優(yōu)的采購數(shù)量和努力程度無關(guān)。在斯坦伯格博弈中，采購雙方從自身利益最大化出發(fā)，在雙重邊際效應(yīng)的影響下，供應(yīng)商的批發(fā)價格過高，且付出較少的努力程度來提升供應(yīng)可靠性和降低生產(chǎn)成本，使得制造商的最終采購數(shù)量和供應(yīng)商自身的最優(yōu)努力程度都小于集中模式下相應(yīng)的最優(yōu)決策量。

表1　討價還價和斯坦伯格博弈中各方收益比較

5.4收益比較

推論7 在可改善供應(yīng)風(fēng)險和生產(chǎn)成本的條件下：①分散決策中的討價還價博弈可以實現(xiàn)社會福利的最大化；②在討價還價博弈和斯坦伯格博弈中制造商和供應(yīng)商以及供應(yīng)鏈的收益比較見表1；③討價還價博弈和斯坦伯格博弈中制造商的收益差是其談判力θ的增函數(shù)，供應(yīng)商的收益差是制造商談判力θ的減函數(shù)。

②由4.1和4.2可得

上式表明，在討價還價博弈中的供應(yīng)鏈?zhǔn)找婧愦笥谒固共癫┺?。③的證明已經(jīng)在②中出現(xiàn)。

6結(jié)語

在單個制造商和單個存在產(chǎn)出供應(yīng)風(fēng)險的供應(yīng)商組成的供應(yīng)鏈中，筆者研究了集中決策和分散決策模式中，供應(yīng)商自身提供改善努力既能以一定概率提高供應(yīng)可靠性，同時又能降低單位生產(chǎn)成本時的決策問題；分析了提升產(chǎn)出供應(yīng)可靠性概率對批發(fā)價格、努力程度、采購數(shù)量，以及采購雙方收益和供應(yīng)鏈?zhǔn)找娴挠绊?。而在不同決策模式的比較中發(fā)現(xiàn)，在可改善供應(yīng)風(fēng)險和降低生產(chǎn)成本的改善努力下，討價還價博弈中的最優(yōu)努力程度和采購數(shù)量與集中決策模式下相等且都大于斯坦伯格博弈中的最優(yōu)努力程度和采購數(shù)量。只要制造商具備談判力，供應(yīng)商的批發(fā)價格總是低于斯坦伯格博弈下的批發(fā)價格。在討價還價博弈中，供應(yīng)商付出更多的努力以提升供應(yīng)可靠性和降低單位生產(chǎn)成本，制造商則增大采購數(shù)量，通過談判確定批發(fā)價格，消除了斯坦伯格博弈下的雙重邊際效應(yīng)的影響，實現(xiàn)了整個供應(yīng)渠道收益的最大化。當(dāng)制造商的談判力較小時，制造商收益在斯坦伯格博弈下更大，也就意味著當(dāng)制造商談判力較小時，放棄權(quán)利比利用權(quán)利更有利于自身收益的最大化。當(dāng)制造商的談判力適中時，供應(yīng)商和制造商的收益在討價還價中實現(xiàn)了帕累托改進；當(dāng)制造商的談判力較大時，制造商在討價還價博弈中的收益更大，供應(yīng)商則在斯坦伯格博弈下更大。上述結(jié)論為企業(yè)管理者在供應(yīng)風(fēng)險環(huán)境下的采購實踐提供了理論依據(jù)與參考借鑒。

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(編輯桂林)

Supply Chain Channel Strategies with Endogenous Effort to Reduce Supply Uncertainty and Unit Production Cost

HE Qing1,2HUANG He1

(1.Chongqing University, Chongqing, China;2. Hengyang Normal University, Hengyang, Hunan, China)

Abstract：This study examines supply chain decisions when the supplier, who is unreliable, can initiate effort to improve its reliability and reduce its unit production cost. With the centralized decision model as benchmark, we focus on two decentralized decision models: a Stackelberg model (supplier as the leader) and a bargaining model. The supplier’s optimal effort and manufacturer’s order quantity in the bargaining model are equal to those in the centralized decision model and more than those in Stackelberg model. The supplier’s wholesale price in the bargaining model is smaller than that in the Stackelberg model. We find that the supply chain can be coordinated in bargaining model. The manufacturer prefers to bargain only if its bargaining power is strong enough. Accordingly, the supplier is more eager for the Stackelberg game if his bargaining power is weak.

Key words：supply risk; supplier-initiated effort; bargaining game; Stackelberg game

通訊作者：唐玉生(1965～)，男，廣西桂林人。廣西大學(xué)(南寧市530004)商學(xué)院教授，碩士研究生導(dǎo)師。研究方向為戰(zhàn)略營銷，品牌管理。E-mail:1185595011@qq.com

DOI編碼：10.3969/j.issn.1672-884x.2016.05.015

收稿日期：2015-11-16

基金項目：國家自然科學(xué)基金資助項目(71471021)；重慶市研究生科研創(chuàng)新基金資助項目(CYB15003)；衡陽市社會科學(xué)基金資助項目(2014D018)；衡陽師范學(xué)院科學(xué)基金資助項目(13A05)

中圖法分類號：C93

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1672-884X(2016)05-0755-08