伍大清, 劉艷利

(上海海洋大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,上海 201306)

0 引言

隨著消費(fèi)者對(duì)水產(chǎn)品新鮮度的要求越來(lái)越高，消費(fèi)者更愿意購(gòu)買生鮮度高的產(chǎn)品。水產(chǎn)品冷鏈物流分為四類：(1)冰鮮冷藏類要求溫度為0℃～2℃。(2)活魚運(yùn)輸冷藏類要求溫度為-4℃～16℃。(3)低溫冷藏類溫度在-15℃～-5℃之間；(4)超低溫冷藏類溫度為-45℃以下。由于水產(chǎn)品具有易腐性的特點(diǎn)，其新鮮度成為衡量其質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。水產(chǎn)品在運(yùn)輸流通中損失嚴(yán)重，生鮮度受到運(yùn)輸時(shí)間的影響?，F(xiàn)實(shí)中，水產(chǎn)品需要供應(yīng)鏈成員進(jìn)行保鮮投入維持生鮮度，降低新鮮度衰減速度，從而使產(chǎn)品的價(jià)值維系在較高的水平。供應(yīng)鏈成員為迎合消費(fèi)者高生鮮度的需求的同時(shí)獲得更大的市場(chǎng)需求和利潤(rùn)，使水產(chǎn)品低損耗、高保鮮(成活率)而進(jìn)行保鮮努力。供應(yīng)成員在如何進(jìn)行保鮮以及收益共享方面是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。供應(yīng)鏈在保鮮成本共擔(dān)和收益共享的協(xié)調(diào)下，可以大大減少新鮮水產(chǎn)產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)膿p失，提高新鮮水產(chǎn)產(chǎn)品到達(dá)目標(biāo)市場(chǎng)的新鮮度。因此本文就基于供應(yīng)鏈成員用于保鮮成本共擔(dān)和收益共享問(wèn)題下展開研究，在考慮運(yùn)輸時(shí)間和消費(fèi)者的生鮮偏好下二級(jí)鮮活農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中，零售商和供應(yīng)商通過(guò)最優(yōu)保鮮成本分擔(dān)和收益共享比例，能夠在短時(shí)間內(nèi)協(xié)商調(diào)整成本共擔(dān)比例和收益共享比例，達(dá)到協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)最大化的目標(biāo)。

目前，與本文相關(guān)的研究包括生鮮供應(yīng)鏈產(chǎn)品定價(jià)和供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者從不同考慮因素出發(fā)對(duì)供應(yīng)鏈進(jìn)行研究。孫玉玲等[1]從生鮮農(nóng)產(chǎn)品的新鮮度和運(yùn)輸損耗角度，通研究了兩者對(duì)供應(yīng)鏈決策的影響。王道平等[2]考慮保鮮努力水平和運(yùn)輸時(shí)間兩種因素，從兩種不同的協(xié)調(diào)策略進(jìn)行了協(xié)調(diào)。王淑云等[3]從保鮮努力和時(shí)間的角度考慮了新鮮產(chǎn)品的雙重?fù)p失，并進(jìn)行了描述。Ma等[4]均建立了分散和集中系統(tǒng)兩種決策系統(tǒng)，對(duì)供應(yīng)鏈利潤(rùn)、庫(kù)存問(wèn)題進(jìn)行了協(xié)調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈帕累托最優(yōu)。柏慶國(guó)等[5]在電子商務(wù)背景下對(duì)分銷渠道的定價(jià)和庫(kù)存問(wèn)題進(jìn)行了探究。但斌和丁松[6]、王磊和但斌[7]對(duì)消費(fèi)約束下生鮮產(chǎn)品的庫(kù)存、定價(jià)和協(xié)調(diào)進(jìn)行了大量研究。上述文獻(xiàn)考慮了生鮮農(nóng)產(chǎn)品新鮮度以及損耗約束下的庫(kù)存受到多種因素的影響，并通過(guò)不同決策對(duì)供應(yīng)鏈運(yùn)作過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化協(xié)調(diào)。然而，這些研究并沒(méi)有考慮消費(fèi)者的生鮮偏好對(duì)生鮮農(nóng)產(chǎn)品定價(jià)以及供應(yīng)鏈成員決策的影響。

在供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)方面，一般常用的是將分散供應(yīng)鏈的最優(yōu)決策等于集中供應(yīng)鏈的最優(yōu)決策。熊峰等[8]建立了二級(jí)生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈，通過(guò)公平偏好理論和收益共享契約對(duì)“合作社+核心企業(yè)”進(jìn)行研究。張旭等[9]從更反應(yīng)實(shí)際需求的角度設(shè)計(jì)了組合式契約協(xié)調(diào)機(jī)制隨供應(yīng)鏈進(jìn)行了協(xié)調(diào)，研究表明組合式契約能夠使分散決策達(dá)到集中決策水平。范林榜等[10]考慮生鮮農(nóng)產(chǎn)品雙渠道供應(yīng)鏈沖突背景下，分別在不同契約模式下對(duì)供應(yīng)鏈成員決策進(jìn)行分析。曹武軍等[11]在考慮生鮮農(nóng)產(chǎn)品新鮮度的基礎(chǔ)上分析了改進(jìn)收益共享契約對(duì)供應(yīng)鏈成員決策的影響，研究表明通過(guò)收益共享契約更能夠提高供應(yīng)鏈利潤(rùn)。吳忠和等[12]從產(chǎn)品損耗和新鮮度兩個(gè)方面出發(fā)，考慮了在收益共享契約對(duì)市場(chǎng)需求、價(jià)格敏感系數(shù)和運(yùn)輸時(shí)間對(duì)供應(yīng)鏈利潤(rùn)和決策的影響。經(jīng)過(guò)對(duì)以上文獻(xiàn)的研究發(fā)現(xiàn)，組合式協(xié)調(diào)機(jī)制更能夠?qū)?yīng)鏈成員實(shí)現(xiàn)更好的激勵(lì)，所以本文設(shè)計(jì)了“保鮮成本分擔(dān)+收益共享”契約對(duì)供應(yīng)鏈系統(tǒng)決策進(jìn)行協(xié)調(diào)。

另外，從消費(fèi)者角度來(lái)看，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的選擇受多種因素的影響，許多學(xué)者也從不同的角度對(duì)消費(fèi)者的消費(fèi)行為影響因素做了大量的研究。曹裕等[13]以消費(fèi)者異質(zhì)性為前提，將消費(fèi)者設(shè)置為生鮮敏感型和非敏感型，在此基礎(chǔ)上探究了零售商在信息非對(duì)稱情形下最優(yōu)決策的選擇及其影響因素。唐躍武等[14]考慮消費(fèi)者戰(zhàn)略行為，將鮮活農(nóng)產(chǎn)品的價(jià)值下降離散化，描述了戰(zhàn)略消費(fèi)者的決策行為對(duì)零售商的影響，為應(yīng)對(duì)消費(fèi)者的戰(zhàn)略消費(fèi)，學(xué)者們提出了不同的應(yīng)對(duì)策略：數(shù)量承諾、降價(jià)、差別定價(jià)等[15～17]。由以上文獻(xiàn)研究可以發(fā)現(xiàn)，消費(fèi)者不同的偏好行為對(duì)供應(yīng)鏈渠道最優(yōu)選擇機(jī)制方都有很大的影響，但是少數(shù)文獻(xiàn)同時(shí)考慮到運(yùn)輸時(shí)間、保鮮努力和消費(fèi)者生鮮偏好對(duì)供應(yīng)鏈決策的影響。

隨著消費(fèi)者對(duì)水產(chǎn)品新鮮度的要求更高，供應(yīng)鏈成員在消費(fèi)者生鮮偏好的影響下，對(duì)水產(chǎn)品運(yùn)輸和銷售追求更加生態(tài)、低損耗、高保鮮(成活率)的水平，以迎合消費(fèi)者不斷增加的生鮮偏好。因此，本文在考慮運(yùn)輸時(shí)間、消費(fèi)者生鮮偏好和保鮮努力水平的基礎(chǔ)上，分別構(gòu)建了集中決策、分散決策、成本分擔(dān)契約和“保鮮成本分擔(dān)+收益共享”契約四種不同情境下各參數(shù)對(duì)供應(yīng)鏈系統(tǒng)決策的影響。通過(guò)以上對(duì)各方面參數(shù)的比較研究，為以后生鮮水產(chǎn)品冷鏈物流的理論和實(shí)踐研究提供更為有效的決策參考。

1 模型建立與求解

1.1 模型假設(shè)與符號(hào)含義

由于生鮮水產(chǎn)品的易腐性特征，供應(yīng)商為了降低再運(yùn)輸過(guò)程中水產(chǎn)品的損耗，有必要采取冷藏處理手段以保證生鮮水產(chǎn)品的新鮮度和存活率，其中，運(yùn)輸過(guò)程中的費(fèi)用和風(fēng)險(xiǎn)全部由供應(yīng)商自己承擔(dān)。本文的具體假設(shè)如下：

假設(shè)2考慮到消費(fèi)者對(duì)新鮮產(chǎn)品的偏好及產(chǎn)品新鮮度對(duì)產(chǎn)品市場(chǎng)需求的影響，假設(shè)消費(fèi)者生鮮偏好比重為φ，將(1-φ)為消費(fèi)者生鮮偏好對(duì)價(jià)格的敏感性[10]。本文假設(shè)，市場(chǎng)需求函數(shù)表示為：D=ε+φθ-(1-φ)P。

假設(shè)4供應(yīng)商和零售商之間信息完全對(duì)稱的，雙方面臨的風(fēng)險(xiǎn)是相同的，且不考慮產(chǎn)品剩余和缺貨造成的損失。

表1 模型參數(shù)涵義

1.2 模型建立

1.2.1 集中式?jīng)Q策

集中決策的目標(biāo)是從供應(yīng)鏈系統(tǒng)整體出發(fā)，使整個(gè)供應(yīng)鏈的利潤(rùn)最大化，其供應(yīng)鏈利潤(rùn)函數(shù)為:

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

結(jié)論1集中決策下最優(yōu)利潤(rùn)隨著運(yùn)輸時(shí)間的增加而減少。

1.2.2 分散式?jīng)Q策

在分散決策下，供應(yīng)鏈成員進(jìn)行獨(dú)自決策，以各自利潤(rùn)最大化為目標(biāo)。供應(yīng)商進(jìn)行保鮮投入，決定ρ′和W,零售商確定銷售價(jià)格P′。零售商和供應(yīng)商的利潤(rùn)函數(shù)分別為:

(6)

(7)

同理，運(yùn)用海塞矩陣，易證式(6)、式(7)存在唯一最優(yōu)值P*，W*，ρ′。求得銷售價(jià)格、批發(fā)價(jià)格和保鮮努力水平，可得：

(8)

(9)

(10)

將上式中的W*和ρ′代入到(8)式中，得到零售商最優(yōu)銷售價(jià)格P′*：

將得到的P′*，W*，ρ′代入到式(6)、(7)中，得到最大利潤(rùn)：

(11)

當(dāng)滿足以下條件時(shí)：

結(jié)論2分散決策下供應(yīng)商的批發(fā)價(jià)格與運(yùn)輸時(shí)間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系且隨著運(yùn)輸時(shí)間的增加而降低。

結(jié)論3集中決策和分散決策相對(duì)比，集中決策下的利潤(rùn)大于分散決策模型。

證畢。

通過(guò)結(jié)論3證明，在供應(yīng)鏈利潤(rùn)方面，集中決策下都要比分散決策下更加優(yōu)化。集中決策下，通過(guò)供應(yīng)鏈成員之間的協(xié)商，保證各方在利潤(rùn)和保鮮努力都保持在最高水平，將供應(yīng)鏈的整體利潤(rùn)為最大目標(biāo)。分散決策下,供應(yīng)鏈成員間沒(méi)有形成最優(yōu)調(diào)節(jié)，供應(yīng)鏈成員以自身利潤(rùn)最大為目標(biāo)，當(dāng)保鮮努力成本投入達(dá)到一定程度就會(huì)減少投入，產(chǎn)品新鮮度下降，市場(chǎng)需求和收益均下降。

2 基于一般成本分擔(dān)契約的協(xié)調(diào)策略

一般成本分擔(dān)契約中，從公平關(guān)切角度，為保持水產(chǎn)品有較高的新鮮度，零售商在銷售過(guò)程中也應(yīng)付出保鮮努力，與供應(yīng)商共擔(dān)保鮮成本。零售商承擔(dān)φ比例的保鮮努力成本，其中0<φ<1。以下是一般分擔(dān)契約協(xié)調(diào)下的零售商和供應(yīng)商利潤(rùn)函數(shù)，分別表示為:

(12)

(13)

同理，與2.2.1和2.2.2方法相同，易證存在唯一ρΔ、WΔ、PΔ。根據(jù)博弈順序進(jìn)行逆向求解法，首先求得供應(yīng)商最優(yōu)保鮮努力和單位產(chǎn)品批發(fā)價(jià)格:

(14)

(15)

零售商的最優(yōu)定價(jià)為:

接著將、ρΔ、WΔ和PΔ代入式(12)、(13)中，得到最優(yōu)利潤(rùn)函數(shù):

(16)

(17)

結(jié)論4成本分擔(dān)系數(shù)φ與保鮮努力水平和消費(fèi)者生鮮偏好以及消費(fèi)者新鮮度敏感系數(shù)有關(guān)。成本分擔(dān)系數(shù)φ與保鮮努力水平成本投入系數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，與消費(fèi)者生鮮偏好系數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系。

證明對(duì)成本分擔(dān)系數(shù)關(guān)于保鮮努力水平成本投入系數(shù)、消費(fèi)者生鮮偏好系數(shù)進(jìn)行一階求導(dǎo)，結(jié)果為：

證畢。

3 基于“保鮮成本分擔(dān)+收益共享契約”的協(xié)調(diào)策略

為了激勵(lì)供應(yīng)鏈成員進(jìn)行保鮮努力投入，此部分中，引入“保鮮成本分擔(dān)+收益共享”契約。在供應(yīng)商和零售商共擔(dān)保鮮成本的基礎(chǔ)上，進(jìn)行收益共享，即供應(yīng)商獲得銷售收益比例為(1-σ)，則零售商獲得銷售收益比例為σ。雙方在合作的基礎(chǔ)上對(duì)收益共享契約參數(shù)σ和保鮮成本比例φ兩方面進(jìn)行協(xié)商。此時(shí)，零售商和供應(yīng)商的利潤(rùn)函數(shù)分別為:

(18)

(19)

同理可得，存在唯一最優(yōu)ρ、W、P。將得到的P,W,ρ代入到式(18)、(19)中，得到“保鮮成本分擔(dān)+收益共享契約”下的最大利潤(rùn):

(20)

(21)

通過(guò)對(duì)式(20)和式(21)的成本分擔(dān)比例和收益共享比例進(jìn)行求導(dǎo)，進(jìn)行聯(lián)立求解得到最優(yōu)成本分擔(dān)比例和最優(yōu)收益共享比例。

因此，在該契約下，只要雙方所獲得的利潤(rùn)不小于契約前分散下各自的利潤(rùn)，就能實(shí)現(xiàn)雙渠道供應(yīng)鏈的帕累托改進(jìn)。供應(yīng)商和零售商之間也可根據(jù)最優(yōu)成本分擔(dān)和收益共享比例在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行協(xié)商和調(diào)整，達(dá)到利潤(rùn)最大化的目的。

結(jié)論5“保鮮成本分擔(dān)+收益共享”契約供應(yīng)鏈總體利潤(rùn)大于一般成本分擔(dān)契約。

證明一般成本分擔(dān)契約與“保鮮成本分擔(dān)+收益共享”契約的供應(yīng)商和零售商最優(yōu)利潤(rùn)之比為：

證畢。

經(jīng)結(jié)論5研究表明，兩種契約的供應(yīng)商和零售商最優(yōu)利潤(rùn)比率均小于1。在總體利潤(rùn)相比，“保鮮成本分擔(dān)+收益共享”契約更占優(yōu)勢(shì)。

4 算例分析

本文將采用數(shù)值分析的方法對(duì)主要研究結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，包括以下方面的內(nèi)容：1)比較四種決策模型下消費(fèi)者生鮮偏好對(duì)供應(yīng)鏈利潤(rùn)和供應(yīng)商保鮮努力的影響；2)研究四種決策模型下水產(chǎn)品的新鮮度時(shí)間敏感因子對(duì)供應(yīng)商的保鮮努力的影響。根據(jù)模型中相關(guān)參數(shù)的定義及關(guān)系假設(shè)，本文中對(duì)各參數(shù)賦值為：ε=100,τ=0.5,C=8,α=0.08,β=0.15,t=10。

由圖1可知，四種決策中，“保鮮成本+收益共享契約”模型在供應(yīng)鏈利潤(rùn)、保鮮努力水平和消費(fèi)者生鮮偏好系數(shù)都要高于其他三種決策。隨著消費(fèi)者生鮮偏好系數(shù)的增加，供應(yīng)鏈保鮮努力水平均呈上升趨勢(shì)，并且，在相同的消費(fèi)者生鮮偏好系數(shù)下，“保鮮成本分擔(dān)+收益共享契約”決策下的保鮮努力保持最高水平。這是因?yàn)樵凇氨ｕr成本分擔(dān)+收益共享契約”決策下，供應(yīng)鏈成員為迎合消費(fèi)者高生鮮偏好，由于零售商要分擔(dān)消費(fèi)參與者帶來(lái)的所投入成本的壓力，所以零售商和供應(yīng)商應(yīng)該共同分享收益。隨著消費(fèi)者生鮮偏好的提高，供應(yīng)鏈投入更多的保鮮投入，從而以更高的銷售價(jià)格售出，獲得更高的利潤(rùn)。由圖可知，存在某一閾值，隨著消費(fèi)者生鮮偏好系數(shù)的增加，保鮮努力水平和供應(yīng)鏈總體利潤(rùn)加速上升。

圖1 參數(shù)φ對(duì)保鮮努力水平以及利潤(rùn)的影響

由圖2可知，保鮮努力水平隨著時(shí)間的敏感度而變化，因?yàn)檫\(yùn)輸時(shí)間越長(zhǎng)，水產(chǎn)品的新鮮度就越低。與此同時(shí)，供應(yīng)商會(huì)通過(guò)提高保鮮技術(shù)來(lái)減少產(chǎn)品在運(yùn)輸途中的損耗。當(dāng)然，供應(yīng)商也可以通過(guò)縮短運(yùn)輸時(shí)間來(lái)保證生鮮農(nóng)產(chǎn)品的生鮮度。從圖中可以看出，同一時(shí)間敏感因子下，“保鮮成本分擔(dān)+收益共享契約”下的保鮮努力水平高于另外三種決策，說(shuō)明了“保鮮成本分擔(dān)+收益共享契約”對(duì)提高分散決策下保鮮努力有一定的效果。由圖2可以看出，存在某一閾值下，保鮮努力水平隨著時(shí)間敏感因子快速下降而下降，之后速度有所放緩。因?yàn)?，隨著運(yùn)輸時(shí)間的增加，產(chǎn)品的新鮮度下降，此時(shí)，在供應(yīng)鏈投入保鮮技術(shù)成本不變的基礎(chǔ)上，供應(yīng)鏈的保鮮努力水平會(huì)被拉低。

圖2 參數(shù)α對(duì)保鮮努力水平的影響

由圖3可以看出，隨著消費(fèi)者生鮮偏好系數(shù)的增加，四種模式下的銷售價(jià)格都呈上升趨勢(shì)。消費(fèi)者生鮮偏好的增加，供應(yīng)商會(huì)迎合消費(fèi)者的消費(fèi)需求，加大對(duì)保鮮努力的投入，從而加大了成本，水產(chǎn)品在運(yùn)輸過(guò)程中的損耗減少，且新鮮度增加。另一方面，消費(fèi)者愿意消費(fèi)高生鮮度產(chǎn)品，隨著供應(yīng)商為迎合消費(fèi)者消費(fèi)需求，加大保鮮投入，增加生鮮農(nóng)產(chǎn)品生鮮度，結(jié)合供需關(guān)系的作用，產(chǎn)品的銷售價(jià)格隨之上升。從圖3可知，在同一消費(fèi)者生鮮偏好系數(shù)下，“保鮮成本分擔(dān)+收益共享契約”決策、一般保鮮成本分擔(dān)決策、集中決策、分散決策四種情境下的銷售價(jià)格逐漸降低。分散決策下，供應(yīng)鏈成員關(guān)注自身最大化的利益，供應(yīng)商在投入到一定程度成本上，便不會(huì)再進(jìn)行投入成本，導(dǎo)致生鮮度下降，不符合消費(fèi)者高生鮮偏好的需求。集中決策下，供應(yīng)鏈整體系統(tǒng)為保持整體利潤(rùn)最大化，增加對(duì)產(chǎn)品保鮮投入，所以銷售價(jià)格高于分散決策。

圖3 消費(fèi)者偏好φ對(duì)銷售價(jià)格的影響

5 結(jié)論

本文中，考慮運(yùn)輸時(shí)間和消費(fèi)者生鮮偏好以及保鮮努力之間的關(guān)系，建立了集中和分散決策模型，為了供應(yīng)鏈系統(tǒng)得到更好協(xié)調(diào)，供應(yīng)鏈采取一般保鮮成本分擔(dān)契約對(duì)供應(yīng)鏈進(jìn)行協(xié)調(diào)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一個(gè)合同模型，用于更好地協(xié)調(diào)在消費(fèi)者融資與利潤(rùn)分配之間t的分配合同。通過(guò)以上研究表明：(1)集中決策下最佳利潤(rùn)與運(yùn)輸時(shí)間t呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，在分散決策下最佳批發(fā)價(jià)格隨著運(yùn)輸時(shí)間的增加而降低。(2)無(wú)論是在利益方面還是在保鮮努力方面，集中決策都要比分散決策效果要好。(3)兩種成本分擔(dān)契約相比，在保鮮努力水平、銷售價(jià)格和供應(yīng)鏈的整體利潤(rùn)方面都要更優(yōu)化，“保鮮成本分擔(dān)+收益共享”契約在供應(yīng)鏈利潤(rùn)和保鮮努力水平來(lái)說(shuō)更具優(yōu)勢(shì)。(4)在以上四種決策中，消費(fèi)者生鮮偏好系數(shù)、保鮮努力水平和整體利潤(rùn)來(lái)看，“保鮮成本分擔(dān)+收益共享”決策比另外三種決策效果更佳。

在本文中僅考慮了產(chǎn)品保鮮努力水平和消費(fèi)者生鮮偏好以及運(yùn)輸時(shí)間有關(guān)，并沒(méi)有考慮產(chǎn)品在運(yùn)輸中的數(shù)量損耗以及零售商對(duì)于保鮮努力投入的成本分擔(dān)。對(duì)于供應(yīng)商運(yùn)輸過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)和零售商在銷售過(guò)程中的銷售剩余風(fēng)險(xiǎn)，這也將是日后進(jìn)一步研究的重點(diǎn)內(nèi)容。