李建民

（海軍工程大學 管理工程系，湖北 武漢 430033）

軍工企業(yè)主導下的供應鏈組合型收益共享協(xié)調(diào)機制模型

李建民

（海軍工程大學 管理工程系，湖北 武漢 430033）

為有效地解決供應鏈成員個體理性與集體理性決策之間的沖突，減小不確定性對供應鏈造成的影響和干擾，運用博弈論和系統(tǒng)優(yōu)化方法，構建了信息對稱下軍工企業(yè)主導的供應鏈組合型收益共享協(xié)調(diào)機制模型。當軍方用戶為隨機需求時，該收益共享機制能較好地協(xié)調(diào)軍工企業(yè)和多個后方倉庫之間的決策行為，能夠消除“雙邊際效應”，能夠較好地將收入、收益在軍工企業(yè)和倉庫之間進行合理分配，它是有效改善軍事供應鏈運作績效、實現(xiàn)軍工企業(yè)與倉庫相互協(xié)調(diào)的一種重要工具。

軍工企業(yè)主導；供應鏈；收益共享；協(xié)調(diào)機制

一、引言

通過文獻分析，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)側(cè)重于收入共享契約機制的研究。C a ch o n和L arivi e r e（2005）較早并全面系統(tǒng)探討了收入共享契約機制是如何協(xié)調(diào)供應鏈的問題，選擇了收入共享比例和批發(fā)價格兩個參數(shù)建立了供應鏈的期望收益模型，并應用報童理論進行了求解，并與其他不同契約機制相對比，最后將其應用在影碟租賃行業(yè)，證明它是能夠改善供應鏈績效，并能將收益在成員間任意分配[1]。邱若臻、黃小原 （2007）在上述二人的研究基礎上，探討了隨機需求下，單個零售商訂購成本信息非對稱下的供應鏈最優(yōu)收入共享契約協(xié)調(diào)問題。并建立了數(shù)學模型，在模型中收入共享比例和批發(fā)價格由供應商確定，零售商根據(jù)隱匿的邊際成本信息和批發(fā)價格決定合理的訂貨量。最后得出，要設計一個最優(yōu)收入共享策略來激勵零售商，必須由供應商付出代價去識別零售商不可觀測的私有成本信息，削弱零售商隱匿的私有成本信息給整個供應鏈帶來的負面影響，結果會導致其收益降低，零售商收益增加[2]。朱珠、朱云龍等 （2012）研究了需求不確定下以制造商為核心的單一供應商、單一制造商和單一銷售商組成三級供應鏈協(xié)調(diào)問題。設計了期權契約和回購契約的聯(lián)合協(xié)調(diào)機制，分別探討了集中決策、分散決策和協(xié)調(diào)機制三種情形下供應鏈系統(tǒng)的最優(yōu)決策。通過數(shù)值算例證明了機制的有效性，訂貨水平能接近集中決策供應鏈下的訂貨水平，合理的契約參數(shù)可以使供應鏈每個成員的收益較之分散決策系統(tǒng)都有一個帕累托優(yōu)化結果[3]。

以上述文獻為參考，可將軍事供應鏈收益共享機制 （Revenue-sharingmechanism）界定為：指軍工企業(yè)以低于生產(chǎn)成本的批發(fā)價將產(chǎn)品提供給倉庫，倉庫為了彌補軍工企業(yè)因降價而產(chǎn)生的損失，將自己的收益按照雙方事先商定的比例共享給軍工企業(yè)，確保最終雙方收益都得到增加，從而實現(xiàn) “雙贏”的一種協(xié)調(diào)機制。對軍工企業(yè)來說，降價可刺激倉庫加大訂貨量，降低缺貨概率，同時降價引起的損失可通過倉庫的收益來返還和補償。對倉庫來說，雖然犧牲了部分收益，但可以獲得比軍工企業(yè)生產(chǎn)成本低的優(yōu)惠訂購價格。

二、軍工企業(yè)主導的供應鏈收益共享機制協(xié)調(diào)模型

構建由一個軍工企業(yè) （產(chǎn)品制造商）、多個后方倉庫 （服務商）、多個軍方用戶組成的軍事供應鏈模型。見圖1所示。其收益共享機制一般設計流程為：軍工企業(yè)向倉庫提出該機制，后方倉庫根據(jù)軍方用戶的隨機需求決定接受或拒絕，如果接受，雙方簽訂收益共享機制，根據(jù)機制規(guī)定，后方倉庫向軍工企業(yè)訂購一定數(shù)量的產(chǎn)品，軍工企業(yè)根據(jù)倉庫的訂貨量去采購原材料組織生產(chǎn)并向倉庫供應產(chǎn)品，倉庫依據(jù)機制規(guī)定的批發(fā)價格支付貨款和依據(jù)機制規(guī)定的比例與軍工企業(yè)共同分享收益和收入。若軍方用戶隨機需求和軍事供應鏈成本發(fā)生變動，雙方需要重新評估軍事供應鏈的變化，考慮合作是否繼續(xù)[4]。

1.模型假設及符號說明

（1）模型假設。

圖1 軍事供應鏈模型

1）考慮單一產(chǎn)品的短生命周期后勤類物資（如給養(yǎng)、軍需等）軍事供應鏈，軍方用戶的需求是隨機的。軍工企業(yè)在供應鏈中處于主導地位，設計收益共享機制，若倉庫接受，則合作開始。

2）軍工企業(yè)是指生產(chǎn)軍品的企業(yè)，必須滿足所有倉庫的訂貨量，不允許缺貨。

3）軍工企業(yè)和倉庫之間的信息是對稱的，彼此的成本構成、收益函數(shù)等是透明的，并且都能對軍方用戶的隨機需求做出準確的預測。

4）倉庫之間不允許相互調(diào)撥產(chǎn)品和競爭。

5）軍工企業(yè)和倉庫都是風險中性的和理性決策者，決策準則是期望收益最大。

（2） 符號說明。

1）pi為第i個倉庫供應產(chǎn)品的價格，考慮軍方用戶，可設為確定的值，其中i=1,2,…，n。

3）c為軍工企業(yè)的單位生產(chǎn)成本 （如采購原材料費，設計、生產(chǎn)費，運費等）；ci為第i個倉庫的單位訂貨成本 （如手續(xù)費、儲存費、裝卸搬運費、 配送費等）。

4）vi是倉庫i剩余產(chǎn)品的單位殘值，即未出庫產(chǎn)品的單位殘值，一般通過低價處理或回收而實現(xiàn)，這里采取由軍工企業(yè)回收的途徑，bi為剩余產(chǎn)品的單位回收價格。回收可激勵倉庫多訂購產(chǎn)品，充分滿足用戶需求，但回收價格應大于剩余產(chǎn)品的殘值，且應小于軍工企業(yè)的批發(fā)價格，所以有0＜vi＜bi＜wi，wi+ci≤pi；同時倉庫不能從未出庫的產(chǎn)品中獲利，所以有bi+vi≤wi。

6）S(qi)為在訂貨量qi下第i個倉庫的期望供應量， 根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計知識， 有[5][6]，

7）I（qi）為一定時期末第i個倉庫的期望剩余庫存，根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計知識，有，

8）L（qi）為一定時期末倉庫的期望缺貨量，根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計知識，有，

9） （φ，η，wi，bi，qi） 為軍工企業(yè)提供給倉庫的收益共享機制，其中，η為倉庫i的收入占軍事供應鏈系統(tǒng)渠道i總收入的分配比例，φ為倉庫i的收益占渠道i總收益的比例；同時假設倉庫總收益和收入占整個軍事供應鏈總收益和總收入的比例也為φ和η，軍工企業(yè)為1-φ和1-η。

2.無收益共享機制時的軍事供應鏈績效分析

命題1信息對稱且無收益共享機制時，單純的批發(fā)價機制不能使軍事供應鏈達到協(xié)調(diào)。并且分散決策與集中決策相比，軍事供應鏈最優(yōu)訂購量增大，倉庫期望收益降低，軍工企業(yè)期望收益增大，軍事供應鏈系統(tǒng)期望收益增大[7]。

證明：（1）對渠道i，在分散決策情形下，倉庫的期望收益為：

軍工企業(yè)從渠道得到的期望收益為：

軍事供應鏈系統(tǒng)渠道的期望收益為：

那么，整個供應鏈的期望收益應為所有渠道的期望收益之和，即：

于是，分散決策下整個供應鏈的訂貨量為，

此時，倉庫i獲得的最大期望收益為：

軍工企業(yè)從渠道i獲得的最大期望收益為：

軍事供應鏈系統(tǒng)渠道i的最大期望收益為：

（2）在集中決策情形下，軍事供應鏈系統(tǒng)渠道i的期望收益為：

此時，倉庫i的最大期望收益為：

軍工企業(yè)從渠道i獲得的最大期望收益為：

軍事供應鏈系統(tǒng)渠道i的最大期望收益為：

（3）對渠道i，比較分散決策和集中決策下倉庫、軍工企業(yè)及軍事供應鏈的最大期望收益。

Case1分散決策下與集中決策下倉庫的最大期望收益對比

用式 （5）減去式 （10），可得，

根據(jù)定積分的知識，上式可變?yōu)椋?/p>

分散決策時，軍事供應鏈上倉庫總的期望收益為：

集中決策時，軍事供應鏈上倉庫總的期望收益為：

Case2分散決策下與集中決策下軍工企業(yè)從渠道i獲得的最大期望收益對比

Case3分散決策下與集中決策下軍事供應鏈系統(tǒng)渠道的最大期望收益對比

用 （7） 減去式 （12）， 可得，

上述分析，可得出命題1的結論。兩種不同決策模式下的比較見表1。從上述過程看出，分散決策時倉庫的期望收益高于集中決策下的收益，理性的倉庫根本不會考慮選擇使整個系統(tǒng)最優(yōu)的訂購量，首要選擇是分散決策。所以，在信息對稱下，需要在軍事供應鏈成員間設計合適的收益共享機制，實現(xiàn)供應鏈收益最大化的目標[8]。

表1 兩種不同決策模式下的結果比較

3.有收益共享機制時的軍事供應鏈績效分析

對渠道i，收益共享機制是在軍工企業(yè)的主導下進行的，如圖 2所示。軍工企業(yè)制定批發(fā)價格wi＜c，然后將產(chǎn)品提供給倉庫，倉庫承諾將自己的收益和收入按照機制規(guī)定的比例φ和η返還給軍工企業(yè)，以彌補軍工企業(yè)降價帶來的損失，最終保證雙方的收益都不低于無收益共享機制時的收益。其博弈過程為：軍工企業(yè)確定φ、η、wi和bi，倉庫i再決定自己的qi。之后，軍工企業(yè)再根據(jù)倉庫的訂購量對 φ、η、wi和 bi進行適當調(diào)整[9]。

圖2 收益共享機制決策過程

定義1若某個機制使得軍工企業(yè)和倉庫在追求自身收益最大化時，并且在不損害對方的利益下雙方都能獲得更多收益，同時整個軍事供應鏈的收益也能達到最大化，稱軍事供應鏈在這個機制下是協(xié)調(diào)的。

證明：根據(jù)收益共享機制框架協(xié)議，倉庫i每供應保障給軍方用戶一個單位的產(chǎn)品，其所獲得的收入為ηpi，軍工企業(yè)的收入為 (1-η)pi。每處理一件剩余產(chǎn)品，其收入為ηvi，軍工企業(yè)的收入為 (1-η)vi。同樣考慮周期末剩余產(chǎn)品被軍工企業(yè)以價格bi回收處理時，其收入為ηbi，軍工企業(yè)的收入為 (1-η)bi。

在軍事供應鏈渠道i中，倉庫的期望收益為：

軍工企業(yè)的期望收益為：

軍事供應鏈渠道的期望收益為：

對式 （13）， 因為，

在集中決策下，軍工企業(yè)和倉庫i可視為一個整體，此時軍事供應鏈系統(tǒng)渠道的期望收益為：π

考慮到收益共享機制，若存在任意的φ，0＜φ＜1，η、wi和bi必須滿足下面的關系式。

由上面2個等式相減可得：

由上面第一個式子，也可得到。

于是，倉庫i的期望收益可變?yōu)椋?/p>

同理，πs(qi)=(1-φ)π(qi)。

根據(jù)命題2，倉庫和軍工企業(yè)從軍事供應鏈系統(tǒng)渠道獲得的收益比例分別為φ和1-φ，倉庫i的最優(yōu)訂貨量也能使軍事供應鏈渠道i收益最大化，也即軍事供應鏈渠道i的最優(yōu)訂貨量，說明該收益共享機制能夠?qū)崿F(xiàn)供應鏈渠道i協(xié)調(diào)。

證明：命題2已證明了軍事供應鏈系統(tǒng)渠道是協(xié)調(diào)的， 且πr(qi)=φπ(qi)。那么，對于所有倉庫計算總收益：

同理，πs(q)=(1-φ)π(q)。

這時倉庫可視為一個戰(zhàn)略聯(lián)盟。推論1表明倉庫和軍工企業(yè)總的收益分別占軍事供應鏈系統(tǒng)收益比例分別為φ和1-φ，倉庫i的最優(yōu)訂貨量也能使軍事供應鏈渠道收益最大化，也即軍事供應鏈渠道的最優(yōu)訂貨量，并且整個軍事供應鏈的收益也可通過φ合理分配，說明該收益共享機制能夠?qū)崿F(xiàn)供應鏈協(xié)調(diào)。

至此，可得出整個收益共享機制參數(shù)為 （φ,η, wi，bi，qi）。 其中，

三、結束語

在部隊隨機需求下，收益共享機制充分考慮了收益共享、收入共享、轉(zhuǎn)移價格、回收、殘值等參數(shù)，是結合了批發(fā)價機制、收入共享機制、回收機制等構成的一種混合機制，比較切合實際情況，能較好地協(xié)調(diào)軍工企業(yè)和倉庫之間的決策行為，能較好地將收益在軍工企業(yè)和倉庫之間進行合理分配，是有效改善軍事供應鏈運作績效、實現(xiàn)軍工企業(yè)與倉庫協(xié)調(diào)的一種重要工具，在軍事供應鏈協(xié)調(diào)中具有一定應用價值。

[1] CachonGP，LariviereMA.SupplyChainCoordinationwith revenue-sharingcontracts:strength and limitations[J]. ManagementScience，2005，51(1)：30-44.

[2] 邱若臻，黃小原.非對稱信息條件下供應鏈收入共享契約協(xié)調(diào)[J].東北大學學報（自然科學版），2007，28（8）：1205-1208.

[3] 朱珠，朱云龍，申海，等.需求不確定下制造商為核心的三級供應鏈協(xié)調(diào)[J].運籌與管理，2012，21（1）：88-95.

[4] 但斌，徐廣業(yè).隨機需求下雙渠道供應鏈的收益共享契約[J].系統(tǒng)工程學報，2013,28（4）：514-521.

[5] 朱琳琳，肖人彬.信息不對稱下多供應商與單零售商的退貨策略[J].工業(yè)工程，2012,15（5）：92-98.

[6] 侯雅莉，周德群，田蓓藝.收益共享契約下的供應鏈訂購決策分析[J].工業(yè)工程，2009,12(1)：24-27.

[7] 魯其輝.基于成本共擔策略的服務供應鏈協(xié)調(diào)研究[J].控制與決策，2006,26（11）：1649-1653.

[8] 肖玉明.考慮利潤分配公平性的供應鏈激勵模型[J]．預測，2009,28（1）：42-47．

（責任編輯：周小紅）

On the Combined Revenue-sharing Coordination Mechanism Model of Military Enterprise-led Supply Chain

LIJian-min
（Department of Management Engineering,Naval University of Engineering,Wuhan，Hubei 430033）

To solve the conflicts of decision-making between individual and collective rationality in supply chain members effectively,to reduce the uncertainty influencing and interfering with the supply chain,using the game theory and system optimization methods,the paper constructs a military enterprises-led supply chain revenue sharing mechanism coordination model under asymmetric information.For random military users’demand,the revenue sharing mechanism can better coordinate the decisionmaking behavior between the military enterprise and more rear depots,and eliminates the “double marginal effect”and is able to reasonably distribute income and revenue between the military enterprises and the rear depots,which is an important tool to improve the military supply chain operation performance and makes coordination between the military enterprises and rear depots.

military enterprises-led;supply chain;revenue-sharing;coordination mechanism

F407；F274

A

1008-2107(2017)01-0088-07

2016-10-08

海軍工程大學社會科學基金資助（H G D S K2015E41）。

李建民 （1976—），男，山東菏澤人，海軍工程大學管理工程系講師，博士，主要研究方向：裝備采購和軍事物流。