● 陳柳鑫 孫振花 徐 聰 馬利軍

(1, 2, 3 河海大學商學院 南京 211100; 4 深圳大學管理學院 深圳 518061)

1.引言

近年來，隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，經(jīng)濟全球化日益加深，市場變得更加復雜，企業(yè)之間的競爭也越來越殘酷。隨著電子商務的發(fā)展，制造商紛紛開始構(gòu)建線上直銷渠道。以家電行業(yè)為例，格力、海爾、美的等在擁有線下的傳統(tǒng)銷售體系、與分銷商及零售商保持合作關(guān)系的同時，也開辟了線上的直銷渠道，形成雙渠道供應鏈的銷售模式。然而，對于家電行業(yè)的線下零售渠道來說，大多采用以家電廠商為核心的三級分銷的區(qū)域代理模式，即由制造商、區(qū)域代理再鋪設(shè)到商場、超市、家電零售門店等。這種模式下流通環(huán)節(jié)多，家電企業(yè)很難同時滿足各個節(jié)點的利潤要求；三級供應鏈中各個供應鏈成員都以自身利潤最大化為目標進行決策，供應鏈整體的利潤不可避免地受到損害，這個時候就需要利用供應鏈契約通過一些激勵以調(diào)整供應鏈成員關(guān)系來協(xié)調(diào)供應鏈，對于線上直銷渠道來說，開辟網(wǎng)絡(luò)直銷渠道會對傳統(tǒng)零售渠道產(chǎn)生沖擊，分流零售渠道的利潤，對廠商和分銷商的合作穩(wěn)定性帶來影響。針對這一問題，本文將研究如何通過設(shè)計契約協(xié)調(diào)機制，使雙渠道銷售系統(tǒng)下的三級供應鏈達成協(xié)調(diào)，并最終提高供應鏈及其成員的利潤。

供應鏈協(xié)調(diào)最初由Clark和Scarf(1960)提出，Pasternack(1985)最早提出特定的契約安排可以實現(xiàn)供應鏈協(xié)調(diào)。之后，供應鏈協(xié)調(diào)和契約一直是國內(nèi)外學者的研究熱點。對于供應鏈協(xié)調(diào)機制的研究，早期主要集中在二級供應鏈，從契約類型來看，主要可以分為收益共享契約、批發(fā)價契約、回購契約、銷售契約等。之后的研究擴展到三級供應鏈。近年來，隨著電子商務的發(fā)展，許多學者又針對雙渠道供應鏈展開研究。

(1)有關(guān)二級供應鏈協(xié)調(diào)機制的相關(guān)研究。Cachon(2003)研究了一般供應鏈模型中的收益共享契約，并將利潤與實施回購契約、價格折扣契約等其他契約的收益對比，證明了收益共享契約的有效性。柳鍵等(2004)研究了供應鏈契約對供應鏈績效產(chǎn)生的重要影響，在一家企業(yè)與多個供應商合作的情況下，通過比較兩種契約證明了收益共享契約在供應鏈協(xié)調(diào)上的優(yōu)越性。以此為基礎(chǔ)，王勇等(2005)考察了在價格敏感性條件下的收益共享契約，得出了契約的成立條件不受零售價影響的結(jié)論。陳菊紅等(2008)建立了價格敏感型的需求函數(shù)模型，在考慮最終銷售價格為內(nèi)生變量和剩余產(chǎn)品殘值與生產(chǎn)成本相關(guān)的條件下，建立了供應鏈收益共享契約模型，并驗證了有效性。丁利軍等(2004)在考慮了供應鏈成員的退貨處理成本和相對出清優(yōu)勢情形下，研究了兩次生產(chǎn)和訂貨模式的供應鏈契約式協(xié)調(diào)問題，設(shè)計了有效的退貨契約和滯銷補貼契約。Xu等(2006)對生產(chǎn)成本中斷下的二級供應鏈協(xié)調(diào)問題進行了研究，其中單供應商和單零售商通過全單位批發(fā)數(shù)量折扣契約進行協(xié)調(diào)，之后又將結(jié)果擴展到連續(xù)批發(fā)定價數(shù)量折扣和多個零售商等情形。劉偉等(2012)在傳統(tǒng)報童模型的基礎(chǔ)上，引入收取利息費用的第三方金融機構(gòu)，建立了基于利息費用共享的供應鏈協(xié)調(diào)模型，并證明了批發(fā)價契約下金融機構(gòu)的介入可以使供應鏈達到協(xié)調(diào)。王芹鵬等(2014)考察了消費者存在低碳偏好時的供應鏈協(xié)調(diào)問題，證明收益共享契約可以實現(xiàn)供應商和零售商的帕累托改進。Hu等(2017)考慮了供應和需求都存在不確定性情況下的收益共享契約，推導出了供應商和零售商之間的最優(yōu)策略。許明輝等(2020)以不公平厭惡效用函數(shù)作為一個溫和不公平厭惡零售商的決策準則，研究了采用回購合約協(xié)調(diào)二級供應鏈的問題。相比傳統(tǒng)的縱向協(xié)同，李毅鵬等(2011)研究了供應鏈中多個供應商與單個制造商的關(guān)系協(xié)調(diào)問題，創(chuàng)新性地提出了基于Supply-Hub運作模式的供應鏈二維橫向協(xié)同。

(2)有關(guān)三級供應鏈協(xié)調(diào)機制的相關(guān)研究。相較針對二級供應鏈的契約機制研究，針對三級供應鏈契約研究明顯不夠充分。Giannoccaro等(2004)對三級供應鏈的收益共享契約進行討論，發(fā)現(xiàn)可以通過調(diào)整契約參數(shù)來提高系統(tǒng)效率，而且可以提高所有供應鏈參與者的利潤。在此基礎(chǔ)上，葉飛等(2007)提出了三級供應鏈的四種模型，研究了由制造商(M)、批發(fā)商(W)、零售商(R)組成的三級供應鏈的協(xié)調(diào)問題。Seifert等(2012)研究了三級供應鏈中兩個供應鏈成員的次協(xié)調(diào)對供應鏈的影響，分析了上游供應鏈契約協(xié)調(diào)和下游供應鏈契約協(xié)調(diào)問題。Zhang等(2013)考慮了產(chǎn)品低碳水平下的三級供應鏈，探討了四種供應鏈模型下各個參與者的決策，并通過收益共享契約與N人合作對策的Shapley值法進行供應鏈協(xié)調(diào)。Ding等(2008)及Manzari等(2014)研究了需求具有隨機性的情況下利用退貨契約來協(xié)調(diào)三級供應鏈。

(3)有關(guān)雙渠道供應鏈協(xié)調(diào)機制的研究。目前，針對雙渠道供應鏈的協(xié)調(diào)主要集中于二級供應鏈。Tsay等(2004)對開辟網(wǎng)絡(luò)銷售渠道的趨勢進行了研究，研究了制造商通過調(diào)整渠道定價的方式來獲得與分銷商和零售商的協(xié)調(diào)，使雙方都能受益。王啟飛等(2014)在存在零售與直銷兩種正向銷售渠道的情形下，建立了制造商—零售商二級閉環(huán)供應鏈模型，將雙渠道營銷和閉環(huán)供應鏈結(jié)合，分析制造商面對產(chǎn)能約束時，采用不同的產(chǎn)能分配機制對定價、回收率決策以及供應鏈成員績效的影響?；诖耍S多學者針對雙渠道供應鏈設(shè)計了契約機制。Qin等(2007)考慮了價格敏感需求的雙渠道供應鏈模型，提出了一種基于數(shù)量折扣和特許經(jīng)營費用的協(xié)調(diào)機制。Cai等(2009)在制造商和零售商分別為Stackelberg領(lǐng)導者的情況下，建立了基于價格折扣契約的供應鏈模型，發(fā)現(xiàn)價格折扣契約可以有效地改善制造商和零售商的利潤。但斌等(2012)發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)渠道和網(wǎng)絡(luò)渠道會產(chǎn)生沖突，并從渠道合作的角度出發(fā)，研究了解決渠道沖突的雙渠道供應鏈協(xié)調(diào)補償策略，論證了有效性。進一步，趙連霞等(2016)給出了制造商開辟網(wǎng)絡(luò)渠道的臨界條件，指出在收益共享契約之下，制造商開辟網(wǎng)絡(luò)渠道可以提升整個供應鏈的績效。大多數(shù)針對供應鏈契約協(xié)調(diào)機制的研究沒有考慮供應鏈成員的努力因素，或是將努力因素作為外生變量。

一些學者研究了努力因素對需求的影響。Cachon等(2005)研究了二級供應鏈模型中的收益共享契約，對于需求依賴銷售努力的情況提出單純收益共享契約并不能協(xié)調(diào)供應鏈，需要對契約進行一定的改進。在此基礎(chǔ)上，徐最等(2008)提出了利用固定批發(fā)價的回購契約和帶有數(shù)量溢價的回購契約這兩種契約機制協(xié)調(diào)銷售努力因素影響下的供應鏈并驗證了有效性。Cai等(2010)考慮了一個經(jīng)銷商必須做出適當努力來保持產(chǎn)品的新鮮度以增加產(chǎn)品需求的生鮮品供應鏈，刻畫了分散系統(tǒng)和集中系統(tǒng)中各方的最優(yōu)決策，并制訂了一項獎勵計劃以促進雙方協(xié)調(diào)。Swami等(2013)研究了基于產(chǎn)品低碳水平的二級供應鏈協(xié)調(diào)問題，其中制造商與零售商的低碳努力程度、合作程度對供應鏈績效存在顯著影響。代建生等(2017)建立了供應商設(shè)計回購契約并分擔零售商銷售努力成本的分散式供應鏈模型，證明了對任意給定的銷售努力成本分擔比例都有一個可以最大化供應商利潤的回購契約。在三級供應鏈方面，龐慶華等(2013)建立了需求受努力因素影響的三級供應鏈收益共享契約模型，將收益共享契約與回饋—懲罰契約相結(jié)合，分別考慮了在三級供應鏈的一個以及兩個交易過程中引入契約的情形，解決了單純的收益共享契約無法協(xié)調(diào)三級供應鏈的問題。在雙渠道供應鏈方面，禹愛民等(2012)在考慮零售商銷售努力因素的情形下設(shè)計了一種回購契約來協(xié)調(diào)雙渠道供應鏈。Lu等(2018)認為廣告努力可以刺激當前和未來時期的需求，他們考慮了一個在穩(wěn)定市場中銷售易腐產(chǎn)品的報販型企業(yè)，構(gòu)建了具有廣告附帶效應和價格敏感需求的無限視界報販問題模型，剖析了廣告努力、定價和訂購決策之間的相互作用。以上文獻僅考慮了供應鏈中單個成員的銷售努力，而對多個成員的銷售努力因素沒有涉及。

由以上分析可知，對三級供應鏈契約協(xié)調(diào)機制的討論主要集中于單個渠道。在討論雙渠道供應鏈契約協(xié)調(diào)機制的研究過程中，大多數(shù)將銷售努力因素作為外生變量，或僅考慮零售商銷售努力因素，而忽略了制造商銷售努力因素對雙渠道需求的影響。

基于上述因素，本文將三級供應鏈擴展到線上線下雙渠道的銷售系統(tǒng)，考慮制造商和零售商努力因素對兩個渠道需求的影響，在考慮僅使用收益共享契約的基礎(chǔ)上，又研究了在零售商—分銷商階段引入回饋懲罰契約的單階段聯(lián)合契約，以及在零售商—分銷商、分銷商—制造商兩階段均引入回饋懲罰契約的雙階段聯(lián)合契約。

2.問題描述與假設(shè)條件

本文考慮制造商、分銷商和零售商構(gòu)成的三級供應鏈，其中制造商除了線下傳統(tǒng)銷售渠道之外，也開通了線上直銷渠道。制造商、分銷商、零售商均為風險中性，以各自利潤最大化為目標進行決策。本文假定，制造商在線上直銷渠道做出銷售努力，如在媒體渠道投放官方天貓、京東旗艦店廣告；而零售商在線下零售渠道分別做出銷售努力，如雇用更多促銷人員、策劃線下營銷體驗活動等。電子商務環(huán)境下雙渠道供應鏈模型見圖1。

圖1 電子商務環(huán)境下雙渠道供應鏈模型

在傳統(tǒng)渠道，制造商以批發(fā)價格wm向分銷商出售產(chǎn)品，分銷商以wd的價格向零售商出售產(chǎn)品，制造商、分銷商、零售商的單位成本分別為：cm，cd和cr。令c=cm+cd+cr，則c表示供應鏈的單位總成本。線上、線下銷售價分別為pm,pr。一般來說，零售商為了獲取利潤，線下零售價pr肯定大于制造商的批發(fā)價wm，而直銷渠道一般主要針對批量訂購的客戶， 因此其線上銷售價pm不會超過零售價pr。另外，考慮到線上線下雙渠道同時進行銷售，因此直銷渠道的銷售價pm大于批發(fā)價wm。基于上述考慮，我們假定c

Dr=δα-pr+er+θ(pm+em)

Dm=(1-δ)α-pm+em+θ(pr+er)

其中α=α0+X，X服從[A,B]上的隨機分布，分布函數(shù)為F(x)，概率密度函數(shù)為f(x)。δ是線下零售渠道所占的市場份額，0<δ<1。消費者對價格和努力因素的敏感程度為θ。

3.基本模型

3.1 集中決策下的雙渠道三級供應鏈模型

集中決策下，供應鏈以總利潤最優(yōu)為目標進行決策，此時供應鏈的整體利潤可以表示為：

(1)

定理1雙渠道三級供應鏈在集中決策下，有如下結(jié)果：

(1)零售商的最優(yōu)努力因素和制造商的最優(yōu)努力因素分別為：

(2)在零售商和制造商銷售努力因素都達最優(yōu)時，零售商的最優(yōu)訂購量及制造商線上直銷渠道的備貨量分別為：

證明見附錄。

3.2 收益共享契約下的雙渠道三級供應鏈模型

在分散決策下，假設(shè)制造商為Stackelberg博弈的領(lǐng)導者，分銷商和零售商為跟隨者，由此進行決策。對于線上和線下的雙渠道供應鏈，首先嘗試在制造商與分銷商、分銷商與零售商兩個階段均使用單純的收益共享契約進行協(xié)調(diào)。假定分銷商從制造商處以批發(fā)價格獲得產(chǎn)品，并以1-o1的比例回報給制造商，0

(2)

(3)

(4)

定理2在分散決策下，僅使用收益共享契約無法使供應鏈達到協(xié)調(diào)。

證明見附錄。

為了使供應鏈達成協(xié)調(diào)狀態(tài)，下一節(jié)將嘗試在收益共享契約的基礎(chǔ)上引入回饋—懲罰契約對供應鏈進行協(xié)調(diào)。

4.聯(lián)合契約下的供應鏈模型

本節(jié)嘗試構(gòu)建聯(lián)合契約對供應鏈進行協(xié)調(diào)，即在兩階段收益共享契約的基礎(chǔ)上引入回饋—懲罰契約?；仞仭獞土P契約是指供應商對零售商采取的制定銷售目標的策略，若零售商達到目標則給予獎勵，若未達到則施加懲罰。

假設(shè)分散決策下，在制造商為主導的供應鏈模型中，制造商與分銷商、零售商之間的競爭為Stackelberg博弈。制造商為Stackelberg博弈的領(lǐng)導者，分銷商和零售商為追隨者。即整個供應鏈的決策流程可描述為：首先，制造商定下直銷渠道的銷售價格pm以及批發(fā)給分銷商的價格wm。之后，分銷商再根據(jù)制造商的批發(fā)價確定一個批發(fā)給零售商的價格wr。最后，零售商根據(jù)分銷商的批發(fā)價確定零售渠道的銷售價格pr。

4.1 單階段聯(lián)合契約下的模型

(5)

(6)

(7)

定理3在分散式供應鏈中，單階段聯(lián)合契約無法使供應鏈達到協(xié)調(diào)。

證明見附錄。

4.2 雙階段聯(lián)合契約下的模型

(8)

(9)

(10)

定理4在雙階段聯(lián)合契約機制協(xié)調(diào)下，若滿足以下條件，供應鏈可以達到協(xié)調(diào)：

(11)

(12)

(13)

(14)

證明見附錄。

定理4表明，針對具有雙渠道努力因素的三級供應鏈，若在制造商—分銷商之間及分銷商—零售商之間均引入回饋—懲罰契約，即雙階段聯(lián)合契約機制下，只要滿足條件(11)至條件(14)，則供應鏈達到協(xié)調(diào)。

(15)

(16)

(17)

5.算例分析

以上通過對供應鏈及其成員利潤模型進行分析，研究了供應鏈的最優(yōu)決策以及雙階段聯(lián)合契約對供應鏈成員利潤及總利潤的影響，但主要是通過對模型進行分析論證。為進一步研究，本節(jié)將通過算例分別對關(guān)鍵理論模型參數(shù)(線下零售渠道銷售價格pr、線上直銷渠道銷售價格pm以及銷售目標Td和Tm)進行敏感性分析。

(18)

(19)

(20)

(21)

供應鏈的總利潤如下：

+(1-θ2)(pm-cm)+2θ(pr-c))

(22)

5.1 零售價格對供應鏈最優(yōu)決策、供應鏈各成員利潤及供應鏈總利潤的影響

在之前的描述中，制造商作為領(lǐng)導者首先在直銷渠道設(shè)定價格，零售商作為追隨者，根據(jù)制造商的決策再決定零售渠道銷售價格。假定參數(shù)見表1：

表1 參 數(shù) 假 設(shè)

表2 單階段聯(lián)合契約下的努力水平、訂貨數(shù)量和預期利潤

表3 雙階段聯(lián)合契約下的努力水平、訂貨數(shù)量和預期利潤

由表2和表3可得，在雙階段聯(lián)合契約協(xié)調(diào)下，供應鏈各成員的利潤以及供應鏈的總利潤都高于單階段聯(lián)合契約，即雙階段聯(lián)合契約使供應鏈達成了帕累托改進，實現(xiàn)了各個成員的共贏。此外，隨著零售價格的上漲，零售商的最優(yōu)努力水平和制造商的最優(yōu)努力水平均隨之增加。零售價格的上漲給予零售商激勵，使他們提高自身在零售渠道的努力水平，從而零售渠道需求量會隨之增加；同時，隨著零售價格的上漲，制造商的努力水平也隨之增加，因此網(wǎng)絡(luò)渠道的備貨量也增大。

5.2 直銷價格對供應鏈最優(yōu)決策、供應鏈各成員利潤及供應鏈總利潤的影響

本節(jié)主要分析線上直銷渠道的銷售價格對零售商及制造商努力因素、零售商訂貨量、制造商線上渠道備貨量、供應鏈成員利潤以及供應鏈總利潤的影響。假設(shè)pr=48，pm在[33,39]變化，其他參數(shù)同表1一致，則可以計算出在兩種契約下零售商、分銷商、制造商利潤及供應鏈總利潤，如表4、表5所示：

表4 單階段聯(lián)合契約下的努力水平、訂貨數(shù)量和預期利潤

表5 雙階段聯(lián)合契約下的努力水平、訂貨數(shù)量和預期利潤

與5.1類似，由表4、表5可得，在雙階段聯(lián)合契約協(xié)調(diào)下，供應鏈各成員的利潤以及供應鏈的總利潤都高于單階段聯(lián)合契約，雙階段聯(lián)合契約使供應鏈達成了帕累托改進，實現(xiàn)了各個成員的共贏。此外，在單階段聯(lián)合契約下，由于供應鏈無法達到協(xié)調(diào)，零售商按照自身利潤最大化進行決策，零售商的努力因素只受零售渠道銷售價格pr影響，而不受直銷渠道價格pm的影響；在雙階段聯(lián)合契約下，零售商的最優(yōu)努力因素與集中決策下一致，此時零售商努力因素隨著pm的增大而增大。隨著線上銷售價格pm的上漲，制造商的努力水平也隨之增加。

5.3 銷售目標對供應鏈各成員利潤的影響

本節(jié)中，假設(shè)pr=38,pm=42，其他參數(shù)與表1一致，分別改變分銷商制定的銷售目標Td和制造商制定的銷售目標Tm的取值，觀察銷售目標對各成員利潤的影響。

5.3.1 分銷商制定的銷售目標對零售商及分銷商利潤的影響

由于分銷商制定的銷售目標Td只對分銷商與零售商的利潤產(chǎn)生影響，本節(jié)僅分析在單階段及雙階段聯(lián)合契約下，分銷商制定的銷售目標Td對零售商及分銷商利潤的影響。

由圖2可得，隨著Td變大，零售商能獲得的回饋減少，因此利潤減少；而分銷商付給零售商的回饋減少，利潤上升。此外，存在區(qū)間[Td1,Td2]使雙階段聯(lián)合契約下的零售商、分銷商利潤均大于單階段聯(lián)合契約下的零售商、分銷商利潤。

圖2 兩種聯(lián)合契約下分銷商制定的銷售目標與零售商及分銷商利潤關(guān)系

5.3.2 制造商制定的銷售目標對零售商及分銷商利潤的影響

由于制造商制定的銷售目標Tm只對制造商與分銷商的利潤產(chǎn)生影響，本節(jié)僅分析在單階段及雙階段聯(lián)合契約下，制造商制定的銷售目標Tm對分銷商及制造商利潤的影響。

由圖3可得，因為單階段聯(lián)合契約中制造商沒有設(shè)置銷售目標，利潤為常數(shù)；在雙階段聯(lián)合契約下，隨著Tm變大，分銷商所能獲得的回饋減少，因此利潤減少；而制造商付給分銷商的回饋減少，利潤上升。此外，存在區(qū)間[Tm1,Tm2]使雙階段聯(lián)合契約下的制造商、分銷商利潤均大于單階段聯(lián)合契約下的制造商、分銷商利潤。

圖3 兩種聯(lián)合契約下制造商制定的銷售目標與制造商及分銷商利潤關(guān)系

6.結(jié)論

本文基于需求具有價格和努力因素敏感性，對電子商務環(huán)境下制造商開辟網(wǎng)絡(luò)渠道的三級供應鏈中考慮雙渠道努力因素的決策和協(xié)調(diào)機制進行了研究。首先，文章研究集中決策下雙渠道三級供應鏈的最優(yōu)決策，給出零售商和制造商的最優(yōu)努力因素、線下渠道最優(yōu)訂貨量和線上渠道最優(yōu)備貨量。之后，本文證明在分散情形下僅使用收益共享契約時零售商的銷售努力程度不能達到供應鏈集中決策下的銷售努力程度，因此供應鏈無法達到協(xié)調(diào)。進一步，本文在收益共享契約的基礎(chǔ)上，嘗試在分銷商和零售商階段加入回饋與懲罰契約機制，設(shè)計單階段聯(lián)合契約，發(fā)現(xiàn)仍然不能使供應鏈達到協(xié)調(diào)；在此基礎(chǔ)上設(shè)計制造商與分銷商、分銷商與零售商兩個階段均使用收益共享契約和回饋懲罰契約的雙階段聯(lián)合契約，發(fā)現(xiàn)雙階段聯(lián)合契約可以使供應鏈達到協(xié)調(diào)。最后，結(jié)合算例分析關(guān)鍵模型參數(shù)對雙渠道供應鏈決策、利潤的影響。數(shù)值分析結(jié)果表明，相較單階段聯(lián)合契約的情況，在雙階段聯(lián)合契約下，供應鏈各成員利潤及供應鏈總利潤均有所增加。同時，線下渠道零售價格、線上渠道直銷價格以及制造商、分銷商制定的銷售目標對于供應鏈各成員利潤及供應鏈總利潤均有所影響。結(jié)果表明：

(1)隨著線下渠道零售價格的增加，零售商和制造商的最優(yōu)努力水平提高，零售商的最優(yōu)訂貨量和制造商線上最優(yōu)備貨量增加，供應鏈各成員利潤及供應鏈總利潤也隨之增加。

(2)隨著線上渠道直銷價格的增加，單階段聯(lián)合契約下，零售商的努力因素不變，制造商的努力因素提高，分銷商利潤減少，制造商、零售商利潤及供應鏈總利潤增加；而雙階段聯(lián)合契約下，零售商、制造商努力因素均增大，供應鏈各成員利潤及供應鏈總利潤均增加。

(3)通過分析銷售目標對供應鏈各成員利潤的影響可知，存在銷售目標區(qū)間使雙階段聯(lián)合契約下的供應鏈各成員利潤大于單階段聯(lián)合契約下的供應鏈各成員利潤。

在考慮雙渠道努力因素的情形下，本文僅對信息對稱下的三級供應鏈進行了研究，而對于信息不對稱的情況，我們將在以后的研究中進行分析與探討。