（管理科学与工程专业论文）供应链合作策略的博弈研究.pdf

摘要 过去几十年中国内外许多学者对供应链合作策略问题进行了深入研究，并提出 了讨价还价模型，数量折扣策略以及基于合作博弈的j i t 批量模型等策略方法实现供应 链合作。如何根据实际情况，选择合适的合作策略解决现实中的供需双方合作问题是 实现供应链中供需双方合作的关键。 本文首先通过建立博弈模型证明得到供应链中供需双方分别占主导地位时，买卖 双方的合作是此博弈模型的纳什均衡。在供应链中供需双方分别占主导地位的情况下， 通过讨价还价模型，数量折扣策略以及基于合作博弈的j i t 批量模型等不同策略方法 给出了利益分配策略。 其中，我们在得出一次博弈数量折扣策略的基础上扩展一次博弈的隐性前提为二 次博弈，并对二次博弈下数量折扣策略的均衡进行分析和研究。在基于合作博弈的j i t 批量模型中提出了供方j i t 生产方式和需方j i t 采购方式的理念。 硕士研究生：王晓桐( 管理科学与工程) 指导教师：胡劲松教授 关键词：供应链；e o q ；博弈；纳什均衡；数量折扣： t h ec o o p e r a t i o n s t r a t e g yo ft h es u p p l yc h a i n b a s e do n g a m et h e o r y a b s t r a c t o v e rt h ep a s tf e wd e c a d e s ，m a n ys c h o l a r sw h os t u d i e dc o o p e r a t i o ns t r a t e g yo nt h e s u p p l yc h a i ni s s u e sm a d eb a r g a i n i n gm o d e l ，q u a n t i t yd i s c o u n t ss t r a t e g ya n dj 1 tb a t c h m o d e l sb a s e do nc o o p e r a t i o no fg a m et h e o r yt oa c h i e v ec o o p e r a t i o no ft h es u p p l yc h a i n a c c o r d i n gt ot h ea c t u a ls i t u a t i o n ，i ti st h em o s ti m p o r t a n tt h i n gt oc h o o s et h ea p p r o p r i a t e c o o p e r a t i o ns t r a t e g yt os o l v et h es u p p l ya n dd e m a n ds i d e sr e a l i t yt oa c h i e v et h ec o o p e r a t i o n o f t h es u p p l yc h a i n f i r s t l y , w ep r o v et h a tn om a t t e rw h oi sd o m i n a t e di nt h es u p p l yc h a i nt h ec o o p e r a t i o no f t h eb u y e ra n ds o l d e ri st h en a s he q u i l i b r i u mo ft h eg a m em o d e l s w h e nt h eb u y e ro rt h e s o l d e ri sd o m i n a t e di nt h es u p p l yc h a i n ，w eb u i l db a r g a i n i n gm o d e l ，v o l u m ed i s c o u n t sb a s e d o nc o o p e r a t i o na n ds t r a t e g yo ft h eg a m eb yj i tt og i v et h ew a y sh o wt od i s t r i b u t et h e b e n e f i t s w es t u d yt h ec o o p e r a t i o ns t r a t e g yo ft h et w ot i m e sg a m et h e o r yo nt h eb a s e do ft h e v o l u m ed i s c o u n ts t r a t e g yo f t h eo n et i m eg a m et h e o r y w ea l s op r o p o s et h a tt h ej i t p u r c h a s e w a y so fb u y e ra n dt h ej i tp r o d u c t i o nw a y so ft h es o l d e ro i lt h eb a s e do fj - i tb a t c hm o d e l s b a s e do nc o o p e r a t i o no fg a m et h e o r y p o s t g r a d u a t es t u d e n t ：x i a o t o n gw a n g ( m a n a g e m e n ts c i e n c e & e n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f lj i n s o n gh u k e yw o r d s ：s u p p l yc h a i n ；e o q ；g a m et h e o r y ；n a s he q u i l i b r i u m ；q u a n t i t yd i s c o u n t ； 第一章研究现状及其意义 第一章研究现状及其意义 1 1 国内外关于供应链合作机制的研究现状 国内外学者在供应链合作机制的博弈研究方面，已经取得了一些成果：通过建 立讨价还价模型研究企业间的合作机制；通过数量折扣策略实现企业问的合作；信 息不对称条件下的声誉效应与合作均衡的研究以及基于合作博弈的j i t 批量模型等 方面的研究。 1 1 1 通过建立讨价还价模型研究企业间的合作 供应链是一条企业链，通过链中不同企业的采购、制造、组装、分销和零售等 过程，将材料转换成产品并送到最终用户手中，构成以物流为中心的企业网链。供 应链企业之问除了通常的买卖关系外，更为重要的是合作关系，即企业问通过协商， 协调供需关系以获取更高的整体收益。但是，供应链中的企业本质上仍是各自独 立的利益各不相同，它们虽然具有共同的合作基础，但对于具体如何进行合作则各 有思路，双方必须通过反复协商及讨价还价才能达成合作协议。对于供应链企业的 合作问题，当前已有一定的研究成果，供应链合同的定价和数量问题”- 3 i ，供应链厂 商之间的库存协调问题【4 1 5 l 等。但是，现有的研究成果还存在较大的局限性。首先， 这些文献的研究前提是供应链企业一定能够达成合作协议，供需双方将反复协商如 何分配合作产生的整体收益，直到双方都对协商结果满意。但事实上供应链企业的 协商行为十分复杂，会受到各种因素的影响，双方的协商有可能破裂。其次，这些 文献在进行分析时大多假设制造商与供应商之间是一对一关系，没有其他选择。这 就忽略了现实中制造商和供应商都面对广阔的市场，除与对方企业合作外，往往还 可以寻求其他替代方案。为了弥补上述两个不足，在已有研究成果的基础上，运用 博弈论思想对供应链企业的合作问题口1 进行了进一步探讨。 供应商与制造商是否能够建立合作关系以实现整体收益最大化，关键在于能否 就整体收益的分配协商一致。双方的协商过程可以基于讨价还价博奔模型来进行描 述。与罗宾斯泰英经典的轮流出价讨价还价模型相比，新建立的博弈模型f b l 又考 虑到了两个不同：( i ) 双方的协商存在破裂的可能性。由于现实中供应商和制造商 的行为不一定都是完全理性的，因此考虑协商破裂的可能性更加符合实际情况。而 且除了可以计量的经济利益外，协商过程还会受到其他因素( 如双方的信任度等) 的 影响，这也使得协商不一定都能成功。( 2 ) 协商不再采用轮流出价模式，而改用随 机出价模式，即双方在每一轮新的协商中都有相同的可能性提出分配方案。由于在 现实中当一个方案被拒绝后，对方和本方都可以提出新的方案，因此随机出价模式 第1 页 青岛人学硕士学位论文 也更加符合实际情况。在随机出价模式下，每一轮协商中供应商和制造商的地位都 是相同的，与上一轮协商中哪一方提出方案无关。在现实生活中，制造商与供应商 之间通常并非存在严格的一对一关系，除对方企业外，双方往往都还存在其他选择。 1 1 2 通过数量折扣策略实现企业间合作 2 0 世纪9 0 年代以来，供应链管理思想受到了理论界和实业界的广泛关注【9 】。 由于供应链中的每个节点既是后一节点的供应商，又是前一节点的顾客，供需关系 始终贯穿着整个供应链。因此，供需问题研究是供应链管理中的一个最重要、最基 本的内容”l 。 在非合作博弈条件下，供需双方从自身利益出发确定最优的生产批量和订货批 量，需方只从自身利益出发，追求使自身成本最低条件下的订货批量。在这种情况 下，由于双方存在信息沟通的障碍，增加了需求的不确定性，从而增大了缺货或库 存积压的风险，这样的供应链风险大、成本高而效率低。相应的订货批量，对于供 方来说通常不是最优的，致使供需双方总成本不能达到最低。一般而言，增大订货 批量能降低供方的生产成本，但是会相应增加需方的库存费用，因而供需双方处于 一种矛盾对立状态。事实上，在供应链管理过程中，一个很重要的问题是如何协调 供应链中各企业的行为，使供应链成员紧密合作，共享信息，消除供应链中的不确 定因素，实现供应链整体效益的最大化。从供应链管理角度出发，供需双方应该是 一种合作博弈关系，合作博弈的结果是达到双赢，获得比非合作博弈更高的效益和 效率川。供应链管理注重协调供应链中各企业的行为，使供需双方达成一种合作式 的供需关系为此，首先必须解决如何确定对供需双方都有利的最优批量和价格， 以及如何分配额外的利润等问题。而以合适的数量折扣定价模型来协调供需双方之 间的批量问题是一种行之有效的方法。提出供需双方在合作博弈条件下的最优批量 模型忡】，并给出了解决利益分配的数量折扣定价模型。在合作博弈中，增加了供应 链的总体收益水平，供需双方效益都得到了改善，达到了双赢的目的。 供应链管理模式下的数量折扣策略是由于供应链企业间的合作引发利益变动而 提出的一种协调方法。国内外学者对对称信息与非对称信息下的数量折扣策略的均 衡都己作了很深入的研究，他们在非对称信息下的数量折扣策略的研究中，认为供 应商建立的合同将迫使零售商选择的订货批量是根据它的真实存贮费串确定的，因 为在可选择的订货批量中，这个订货批量可以使零售商的成本最优| 1 3 , 1 4 1 。因此从利 益角度出发，零售商必将展示其真实的存贮费率。但在现实中，由于供应商与零售 商之间的合作是长期的，他们的博弈也是多次的。而后扩展次博弈的隐性前提为 二次博弈i i ”，并对二次博弈下数量折扣策略的均衡进行分析和研究。 第2 页 第一章研究现状及其意义 供应链中的每个节点都是后一节点的供应商，又是前一节点的顾客。供需关系 始终贯穿着整个供应链。在传统的经济批量模型中，订货商只是从自己利益出发， 追求使自己的成本最低条件下的订货批量，而这种订货批量对于供应商来说并非最 优。很难让双方都得到最优【1 6 j 。为了解决这个问题，很多学者都对这个问题进行了 研究。m o n a h a n 给出了供需双方晟优订货数量增加的决定因子：七+ = 足墨+ l ， 其中s 和s 分别表示买主和买主的订货成本 t t i ；l e e 和r o s e n b l a t t 岬1 推广了这个 模型，加入了最小边际利润并允许买主以任意数量订货，给出的模型可以同时找到 最优订货数量增加因子k 和卖主的最优订货数量，它是买主订货数量的一个整数倍 数七，他们对单买方和单产品的情况设计了一个算法，用决定收益最大数量折扣价格 表来计算最大利润，这种方法基于买方采用e o q ( e c o n o m i co r d e rq u a n t i t y ) 策略， 并假设订货和持有花费成本己知，适当的订货量可以由数量折扣束得到。 b a n e r j e e ”郫对于单买主单卖主( 生产速率有限) 发展了一个合作经济大范围模型，在 先订货后生产的假设下给出了最优合作生产或订货批量的模型。g o y a l 【2 0 川在1 9 9 8 和2 0 0 0 年放松了最大化的生产假设，认为经济的生产数量应该是买主购买数量的整 数倍。t e r s i n e 和b r a d l e y 2 2 i 给出了一个临时价格折扣来让双方得到好处。还有 a n u p i n d i ，a k e l l a ，k o h l i 和p a r k 2 4 1 ，l a u f 2 s 1 等讨论了通过合作订货策略来降低双 方成本。但是，他们的成果中谈到价格折扣往往都是考虑当订货商增加订货时，供 应商给予价格折扣。或者是给予一次性价格折扣等使得双方都得到好处。首先考虑 了按订单生产方式1 2 6 】生产的情况下，当供需双方生产或订货的柔性不一样情况下非 合作的生产订货模型，然后提出了怎么样通过价格折扣政策，使得都得到好处的 s t a c k e l b e r g 博弈模型，即订单生产方式下供应链买卖双方1 ：n 协调订货批量模型。 1 1 3 基于合作博弈的j i t 批量模型 在买方市场经济中，以生产和产品为中心的管理模式已经不能适应市场竞争的 需要，取而代之的是以顾客为中心的供应链管理。英国著名供应链专家马丁克里 斯多夫认为“2 l 世纪的竞争不是企业和企业之问的竞争，而是供应链和供应链之问 的竞争。”谁的供应链能够对顾客的需求做出快速反应，提供高质量、个性化的产品 及优质的服务，谁就能够在这场竞争中取胜。高效的供应链管理需要供应链各成员 之间进行合作，以达到供应链管理的最佳水平，然后供应链各成员分配合作所带来 的利益，供应链各成员之间是一种既合作又竞争的关系。 首先分析了供应链的网链结构，提出供需研究是供应链管理的员重要、最基本 的内容：然后分析了供需双方在非合作条件下的需求方的经济批量模型及供应方的 成本6 】；接着研究了供需双方合作条件下的最优批量模型，并给出了解决利益分配 第3 页 青岛大学硕士学位论文 的依据；最后，运用模型进行了案例分析。 在定制经济中，企业采用的生产方式是j i t 生产方式，j i t 生产方式要求供应 链各成员相互合作，共同来满足客户的个性化需求。现代企业供应链之间的竞争， 关键在于供应链各成员能否紧密合作，共享信息，消除供应链中的不确定性因素， 实现供应链效益的最大化。当供需双方非合作时，供需双方局限于自身的利益。在 这种情况下，由于双方存在着信息沟通的障碍，因而会增加需求的不确定性和供应 链的成本。在合作博弈中，供应方与需求方的状况都能得到改善，双方在合作中都 获得了好处，从而达到了双赢。由此可得出结论：纯粹的j i t 生产方式对于整个供 应链来说并非最优，最优的策略在于在j i t 生产方式中，供需双方从最优化供应链 的角度来确定供需批量，然后通过博弈分配合作带来的利益。在供应链中处于核心 地位的企业应采用j i t 的管理哲理，提高生产系统的柔性，对客户需求做出快速反 应，进行敏捷供应链管理( a g il es u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ) ；同时供应商应与其上 下游节点定货商建立起战略合作伙伴关系，追求降低成本、提高效率，追求精益化 供应链管理( l e a ns u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ) 。 1 2 本文的理论与现实意义 博弈论( g a m et h e o r y l ，自2 0 世纪上半叶出现代数学巨匠冯诺伊曼( j y o n n e u m a n n ) 创立至今，已在多个学科领域得到应用。博弈论是研究决策主体的行为发 生直接也相互作用时候的决策以及这种决策的均衡问题的，即当一个企业的选择受 到其他企业的影响，而且反过来影响到其他企业选择时的决策问题和均衡问题。博 弈论在某种程度上也可称为对策论。博弈论起源于应用数学，本质上是局中人利益 互动或互斗的决策论它解释社会环境条件下理性人( 或集团1 在博弈过程中的决策行 为，对分析和预测客观世界普遍存在的矛盾和冲突过程提供一般的数学方法。但其 数学方法与传统数学有明显不同之处。其突出特点是使用公理化方法赋予研究对象 一种分析结构，例如拓扑结构和测度结构，把人( 或集团) 的冲突行为纳入一种可供 分析的逻辑框架中。当人们的利益相互依赖时，博弈论尤其能通过系统的方法为人 们提供策略。传统经济学正是由于引入博弈论而迈向现代经济学的新时期。 从市场运作的角度看，所谓企业竞争应被解释为：行业内企业为争夺市场而与 一个或多个对手在经营全过程任一环节所进行的较量。现代社会，企业之间的竞争 不再是个体的公司与公司之间的竞争，而是整体供应链之间的竞争，在这样的情况 下，企业除了考虑自身的利益外，更需要考虑整体供应链的竞争力和利益。在这种 唇亡齿寒的模式下，企业必须有整体的概念，因此产生一个新的企业模式供应链 体系。在供应链体系中，企业之间在考虑自身利益的同时相互合作，追求供应链整 第4 丽 第一章研究现状及其意义 体利益的最大化。商业运作完全可以看作是由一些关键因素组成的“游戏”。博弈论 则为我们提供了游戏的崭新的策略合作竞争战略。 在现实中，买卖双方的人数常常有限，在有限人数下，市场不可能是完全竞争 的。在不完全竞争市场中，企业之间的行为是直接影响的，企业在合作的同时也存 在着冲突，所以一个企业在决策时必须考虑合作企业的反应，在使整个供应链达到 最大利益的同时实现企业间的有效合作。正如n o v e l l 公司的创始人雷达尔所言：“你 不得不在竞争的同时与人合作”。单纯强调竞争与合作中的任何一方面都是不妥的， 与对手进行你死我活的竞争只会破坏市场，最终自己也一无所获；为了合作而不考 虑自身利益，创造一个自己不能把握的市场当然也不是明智之举。把竞争视为一种 博弈，可建立起由博弈参与者、他们的目标、采用的策略等三个要素构成的模型。 参与者即局中人，可理解为各有关公司；目标是争夺市场总量；策略则是局中人在 博弈的每种可能信息状态下都确定了一种应对手段的规则。基于博弈论的合作竞争 战略是通过运用博弈论进行系统分析，进而确定对合作和竞争策略的选择以及实施 次序的商业运作战略。也就是说，合作竞争战略是建立在对企业供应链博弈分析基 础之上的，关于何时选择合作或竞争、如何合作和竞争的整套行动策略。 本文在考虑现实情况下，对供应链中供应商和需求商在一个供应商和一个需求 商的市场中分别占主导到地位时双方是否应该合作以及如何合作进行了讨论，对是 否应该合作建立模型并进行了证明，以及双方如何合作给出了具体措施。 1 3 本文的主要内容简介、解决的主要问题 第一章我们主要给出了供应链合作策略的研究现状。在第二章我们针对市场需 求固定且卖方和买方对缺货期的不同决策支配权的供应链管理情况，建立了其不完 全信息的动态博弈模型并从理论上分析证明得出：买卖双方的合作是此博弈模型的 纳什均衡。供应链达到均衡状态，买方企业和卖方企业都会选择合作而且此时供应链 的利润达到最大。然后我们在考虑具缺货期不同决策支配权的情况下，给出如何利 用讨价还价模型分配供应链合作机制产生的利益。在已有的研究结果证明合作时双 方利益最大的基础上，我们针对具缺货期不同决策支配权，对供应商和制造商讨价 还价的协调方式问题作进一步研讨，得出双方的所得利益的范围，只要双方要求分 配的利益在得出的利益范围内，双方就能够达到合作的目的。只要是在所得利益范 围内，都是对非合作的一种改进。 在第三章中在非合作博弈条件下，供应链中的供需双方独立确定各自的最优批 量，虽然其中一方处于最优决策之中，但整个供应链系统未达到最优。为使供应链 得到优化、供需双方达到双赢的目的，提出了供需双方合作博弈条件下的最优批量 第5 页 青岛火学硕士学位论文 及数量折扣定价模型。同时，在现实情况中，由于企业拥有的资源和技术力量等因 素的不同，买方和卖方都可能对订货批量或供货批量根据其市场主导地位的不同采 用不同的策略：处于垄断地位的企业会根据自身利润最大的原则决定其订货批量或 供货批量，而处于从属地位的企业属于追随者只能接受垄断企业决定的订货批量或 供货批量。据此，可计算出供需双方分别占市场主导地位时折扣的取值范围，再根 据供需双方博弈力量以及对供应链业绩的贡献即可确定合理的价格折扣然后我 们扩展一次博弈的隐性前提为二次博弈，并对二次博弈下数量折扣策略的均衡进行 分析和研究。以及给出了供需双方占主导地位时基于合作博弈的t 批量模型。 第6 页 第二章具缺货期不同决策支配权的供应链合作机制研究 第二章具缺货期不同决策支配权的供应链合作机制研究 在本章我们针对市场需求固定且卖方和买方对缺货期的不同决策支配权的供应 链管理情况，建立了其不完全信息的动态博弈模型并从理论上分析证明得出：买卖双 方的合作是此博弈模型的纳什均衡。供应链达到均衡状态，买方企业和卖方企业都会 选择合作而且此时供应链的利润达到最大。然后我们在考虑具缺货期不同决策支配 权的情况下，给出如何利用讨价还价模型分配供应链合作机制产生的利益。在已有 的研究结果证明合作时双方利益最大的基础上，我们针对具缺货期不同决策支配权， 对供应商和制造商讨价还价的协调方式问题作进一步研讨，得出双方的所得利益的 范围，只要双方要求分配的利益在得出的利益范围内，双方就能够达到合作的目的。 只要是在所得利益范围内。都是对非合作的一种改进。 2 1 引言 国内外学者对e o q 模型的研究已经得到了若干成果，主要分布在如下问题上：不 同库存决策机制对供应链绩效的影响l ，买卖双方的批量订货m “”，卖方数量折扣 4 5 1 等等。以上问题都假定不允许缺货，而在实际情况下在物品采购中，适当的采取缺 货或延期交货措施，虽然对于买方增加了缺货成本，但是减少了订货次数，缩短了库存 保管时间，可以降低总的订货成本和库存保管成本；其次对于卖方，不但降低了订货设 置成本，而且可将市场风险转嫁给买方。因此，实际中的缺货或延期交货的情况不容忽 视。 在两级供应链中。由于企业拥有的资源和技术力量等因素的不同，买方和卖方都 可能对缺货期根据其市场主导地位的不同采用不同的策略：处于垄断地位的企业会 根据自身利润最大的原则决定其缺货期，而处于从属地位的企业属于追随者只能接受 垄断企业决定的缺货期。研究了此种情况下的供需供应链管理策略问题，针对买方和 卖方对缺货期的不同决策支配权从其对供应链系统的利益所造成的影响为出发点，给 出了供应链中合作与竞争的一个扩展e o q 模型h “。 我们注意到，处于垄断地位的企业知道从属企业的行动空问但不知道从属企业的 具体行动，而处于从属地位的企业也知道处于垄断地位企业的行动空间但不知道处于 垄断地位的企业具体会采取什么行动，只能跟随主导企业行动，所以信息是不完全的， 第7 丽 青岛人学硕十学位论文 其间的合作与竞争为不完全信息动态博弈。为此，本文用博弈理论考虑卖方和买方对 缺货期的不同决策支配情况的扩展e o q 模型，建立其不完全信息的动态博弈模型，证 明其博弈模型的精炼贝叶斯纳什均衡。 2 2 模型假设与记号 设参与人集合t ：“，2 ，其中1 为买方企业，2 为卖方企业：参与人的类型空间 中：“， ，其中为买方占垄断地位，卖方处于从属地位，其实现的概率p ，= 。 = 目；，：为 卖方占垄断地位，买方处于从属地位，且实现的概率为p ，：， ：1 - q 。买方和卖方处于 两级供应链中，并假设市场需求固定，d 为市场对物品的需求速度，r 为买方的订货周 期，l 为买方的缺货期或卖方的交货期其为买方卖方的决策变量，且满足条件lc t 。 1 ) 对于买方企业参与人1 ，其行动空间记为m ； 卅 ，其中m 。为买方合作，m ：为买方不 作。口为买方初始库存量，h 为买方的单位库存保管成本，b 为买方的单位缺货成本，。 为买方每次订货的设置成本。 2 ) 对于卖方企业参与人2 ，其行动空间记为。= 口，q l 其中q 为卖方合作，。：为卖方不 合作。a 为卖方每次接受定货的设置成本，h 为卖方的单位保管成本。 2 3 不完全信息的动态模型 在不完全信息的博弈模型中，引入虚拟参与人n ( n a t u r e ) ，n 选择参与人的类型空 间。在相应的类型空间下，占垄断地位的企业先行动选择是否合作：处从属地位的企 业再行动，根据前者的行动选择自己的行动方式。 如果双方都合作则以供应链系统总利润最大为目标来决定缺货期，此时最终目 标是追求供应链的总利润最大，总利润为u ( t ，m ，j ；z u ( ，m ，) ，它是买方卖方的利润 之和。其中u ( ，m ，a ) 表示参与人i ( i = 1 ，2 ) 的类型依存收益函数，即在类型空间，下参与 人i 在买方采取行动m 卖方采取行动a 。时的利润值。 如果有一方不合作，则由占垄断地位的企业以自身利洞最大为月标决定缺货期， 处于从属地位的企业只能接受占垄断地位企业决定的缺货期。收益函数的值我们可 以直接利用文献t 4 6 中的结果： “l ( ，一) = u 也h ，q ) = 旦型兰生一( 4 巾圳竺一)v2 ( a + 月h 6 + 十h ，( 自+ h ) ( 6 + ，i 十“】 u t ( ，- ，a - 】= u ：( ，：，n ，n - ) = 一v j j i ：j ( j h j + i i h i 而) b d n + ( a + 一1 i i ：! ；i ：- ：j ：) 第8 页 第二章具缺货期不同决策支配权的供应链合作机制研究 u ( ，。，肌。，口：) = u “，m l ，q ) = u “鸭，q ) ：一1 呈；等 毗川以) - 啪”m ) _ 帆小- j 五卜石a 丽b hj 吼叫) 叫忆鸭 ) 叫( 2 , m r , a 2 ) = 撕而_ 南丛等产 u ( ，玛，q ) = u ，( ，鸭，q ) ；u 。( ，m ，d ，) = - 、f i ：蕊 文献 4 6 】揭示出：不论买方或卖方占支配地位，他们合作时的总利润都大于他们 不合作时的总利润。即m “( ，m ，a ) = u ( ，m ，a ) = u u ：，m ，q ) 。本文将上述博弈模型 表示为图1 的博弈树。 u “，肌，q ) u ，( ，州，啦) u ( ，加，q ) u ( ，”b ，q ) u - ( ，z ，册- ，d - )u ，( ，z ，删z ，。- ) u 。( ，：，m l , 口1 ) q ( ，2 ，肌2 ，啦) u 2 ( i 。，啊，q ) u ( ，。，脚，q ) “( ，。，一) u 2 ( i ，。，q ) ，( ，m ，q )u ：( ，m ：，n ) q 化，川，吗) u z ( ，：，研2 , a 2 ) 图i 买方和卖方的博弈树 本文假设供应链中企业的策略为 ( m 卅。) ，( 钆m 。) 】( 皿为a 或q ，m 为m l 或m ：) 。其 中( m ) 是占垄断地位的企业采取的策略，m 对应，的情况下买方占垄断地位时采 取的行动m ，a 对应，的情况下卖方占垄断地位时采取的行动a ：( “m ) 是处从属地 位的企业采取的策略，口对应，1 的情况下卖方处从属地位时采取的行动a ，m 对应，： 的情况下买方处从属地位时采取的行动m 。由以上假设我们可以建立以下命题，并证 明买卖双方相互合作是此博弈模型的精炼贝叶斯纳什均衡。 命题模型的混同策略h 一) ，( ) 】为其精炼贝叶斯纳什均衡。 证明：我们分两步来证明这个命题，首先，证明企业占垄断地位时不合作而处于从属 地位时合作即采取分离策略【( m ：，。：) ，( a ，m ，) 时，无法达到精炼贝叶斯纳什均衡。其次， 证明企业不论是否占垄断地位都合作即采取混同策略k 。一) ，( 即。) l 时，模型可以达到 精炼贝叶斯纳什均衡。 2 3 1 参与人采取分离策略【( m ：，a ：) ，( 。- ，m ，) 】时 占垄断地位的企业都不合作，即，= ，时，一t ( ，) = m ：，= ，：时，。( ，) = 吐。则处于从属 地位的参与人的信息推断为：p - ：1 ，) = p ( m ，i ) = 1 ，且p 如，i ) = p ( 口i ，) = 0 。此时占垄 第9 页 青岛人学硕十学何论文 断地位的企业以自身利润最大为目标决定缺货期，处于从属地位的企业只能接受占 垄断地位企业决定的缺货期。供应链收益值计算为： ，= ，。时，m a x ( u 。( ，用。，q ) + u 2 ( ，m ，q ) ) j p ( 胛。，) 1_ i = i ：时，m a ，x ( u ( ，：，肌。，q ) + u ：( ，! ，m ，o t ) ) p ( 口，：) 此时处于从属地位的参与人的选择可简记为： ( 。擎善( u ( ，砚，q ) + 以( ，q ) ) 尸( 仉) ，m a r x f 。( ur ( ，：，啊t q ) + “，t ，z ，珥) ) 尸( q ，) ) ( 1 ) 可以依据式( 1 ) 推得从属地位参与人的最优策略。根据收益函数的值我们可以得到如 下结论： 当m = m ：时，。：) = q ( q o r a ：) ，即相对买方的行动m ：，卖方的最优决策为扎即q 或岛。 当a = 吒时，m ( n ：) = m ( o r m ：) ，即对于卖方的行动q ，买方的最优决策为m ，即m 或。 所以当占垄断地位的参与人采取行动( m ，q ) ，处于从属地位的参与人的最优选择为 ( 口，小) 。 当处于从属地位的参与人采取行动0 ，m ) 时，占垄断地位的企业的选择可简记为： ( m a x ( u ( ，m 。q ) + u ：( ，肌。，q ) k n l 。a x ( u ( ，：， ，口) + u ：( ，：，埘，q ) ” ( 2 ) 处于从属地位的参与人的最优选择( “m ) ，可以有四种不同的组合： 1 ) 当处从属地位的企业行动为( q ，m ) 时 依据公式( 2 ) 及收益函数值可推得占垄断地位参与人的最优策略。此时占垄断地 位企业的最优策略为( m 。q ) 。这就偏离了分离策略。 2 ) 当处从属地位的企业行动为( 口i ，m ，) 时 依据式( 2 ) 及收益函数值可得出占垄断地位的参与人的最优策略为( m 口) ，偏离 了分离策略。 3 ) 当处从属地位的企业行动为( “m ) 时 依据式( 2 ) 及收益函数值可得出占垄断地位的参与人的最优策略为( q ) ，偏离 了分离策略。 4 ) 当处从属地位的企业行动为( m ，) 时 依据式( 2 ) 及收益函数值可得出占垄断地位参与人的最优策略为( 卅“) ，偏离了 分离策略。 从以上推导得出当企业占垄断地位不合作而处于从属地位合作，无法达到精炼 贝叶斯纳什均衡。买方和卖方企业的行为都没有规律，所以 ( m ：，吼) ，( q ，m 。) 】不是精炼贝 叶斯纳什均衡。此时整个供应链的利润也不能保证达到最大。 2 3 2 参与人采取混同策略r m 一) ，( a t , n ，f ) 】时 不论是否占垄断地位企业都合作，则处从属地位企业的信息推断为 p ( m i ，) = j d 0 。i ：) = l 。对于占垄断地位的参与人的策略( m l , ar ) ，处于从属地位的企业的 选择可依据式( 1 ) 得到。可得处于从属地位的企业的最优策略为( 。) 。若处于从属地 篼1 0 页 第二章具缺货期不同决策支配权的供应链合作机制研究 位的企业采取策略( q ，) ，可根据式( 2 ) 得出占垄断地位的企业的最优策略为( 以。q ) 。所 以混同策略，q ) ，( q ，啊) i 为精炼贝叶斯纳什均衡。 当占垄断地位的企业主动采取合作时，从属企业会相应采取合作的行为。而从属 企业的合作行为会使占垄断地位的企业进一步采取合作的行为。双方会不断地采取 合作，使整个合作持续下去。从而使得企业双方在博弈的过程中达到均衡，而此时整个 供应链的利润也达到最大。 2 4 结论 针对市场需求固定且卖方和买方对缺货期的不同决策支配权的供应链管理情况 建立了其不完全信息的动态博弈模型并从理论上分析证明得出：买卖双方的合作是 此博弈模型的纳什均衡。供应链达到均衡状态，买方企业和卖方企业都会选择合作而 且此时供应链的利润达到最大。 第1 1 页 青岛大学硕士学位论文 第三章对缺货期不同决策支配权的基于讨价还价博弈模型的 利益分配机制研究 供应链管理的重点就是管理和协调供应链节点企业之间的合作关系，供应商和 制造商本质上仍是各自独立的，利益各不相同。他们虽然具有共同的合作基础，但 对于具体如何合作则各有思路，双方必须达成利益分配方式才能达成合作。在这一 节中，我们在考虑具缺货期不同决策支配权的情况下，给出如何利用讨价还价模型 分配供应链合作机制产生的利益。 轮流出价的讨价还价模型【4 7 1 是一种较为有效的供应链企业合作协调方式，它基 于博弈论的研究出发点代表了供应链的发展方向。已经有一些著作对此问题进行了 不同方面的研究。但是，现有的研究成果还存在着某些局限性。很多研究的前提是 合作企业双方处于平等的地位，而现实情况下合作双方的实力都有所差距，很多情 况下有一方对缺货期有决策支配权。所以，假设占垄断位置的企业先提出份额，其 贴现因子为d 。被动的企业后提出份额，其贴现因子为d ：。一般来说，被动企业更 重视合作，因为与占垄断位置的企业合作，带来的好处可能不只是利润的增加。地 位，声誉以及由此带来的机会都是无法从利润上表示出来的。所以假设被动企业比 占垄断位置的企业更有耐心，所以4 ( 6 z 。 其次，我们在这里假设合作之后企业所得的利益不小与不合作的情况下企业所 得的利益。其中，占垄断地位的企业所的利益大于不合作的情况下起企业所得的利 益，处于从属地位的企业所的利益大于等于不合作的情况下起企业所得的利益。因 为作为从属地位的企业，考虑到合作带来的可能不止单单是利润的提高所以只要不 低于原得利益就可以合作。在已有的研究结果证明合作时双方利益最大的基础上， 我们针对具缺货期不同决策支配权，对供应商和制造商讨价还价的协调方式问题作 进一步研讨，得出双方的利益分配方案，从而使双方能够达到合作的目的。 3 1 具缺货期不同决策支配权供应商和制造商讨价还价模型的建立 讨价还价模型基于解决供应链的合作与协调问题，我们这里指分析一个供应商 和一个制造商构成的上游供应链，且其中一方对缺货期有决策支配权，供应链分析 第1 2 页 第三章对缺货期不同决策支配权的基于讨价还价博弈模型的利益分配机制研究 框架可简述为：供应商向制造商提供原材料，制造商对原材料进一步加工得到产品。 ，为制造商占垄断地位，供应商处于从属地位 u 一( ，i ，q ) 2 一j j i i ；：表；：；( 。+ ( 。+ 一i i i 再i b i h ：而 c ，( jm la 1 ) 2 一v j i i ：( h ：i + i h i ) 而b d ( n + ( n + 一i i ：；：j ；) 厶为供应商占垄断地位，制造商处于从属地位 “也，玛q ) 2 一i ( h + h ) b d 而+ ( a + 而而b h 百丽 r “：，m ，“) 2 一v j 2 i i i ( h j + i h i - 丽) b d ( 。+ ( 。+ 一i i ；：； ：i ；j ；) 其中参与人集合t ：0 ，2 ，其中1 为买方企业，2 为卖方企业；其中符号假设同上节。 ，( ，吖，) 表示参与人f o = 1 ，2 ) 的类型依存收益函数，即在类型空间，下参与人i 在买方 采取行动m 卖方采取行动彳时的利润值。 由上节证明推导的结果可知，不论哪方占垄断地位，供应商和制造商双方都是 在合作时使供应链的整体利益达到最大，且不论哪方占垄断地位，供应商和制造商 合作时所得的总利润是相同的。我们通过建立此种情况下的讨价还价的博弈模型得 出结论。 我们可以得出双方只要合作，最终供应链的总体利益都是 u “，b ，q ) 5 u ( 厶，啊，q ) 2 一j 面i ；i ；：；三丽叫+ ( d + 椰i i l 罚石b h ：? i 了面+ 一v i j i i ；( ：h i + i h i 丽) b d ( a + ( n + 椰i i ：；踹) 2 一v ( h 2 + ( h 6 + ) b d + ( a h + ) a ) 、, 2 b 6 + + h + + h h + 1 ) 我们知道，企业的最终目标都是企业的自身利益最大化，企业合作的最终目的 也是为了获得比没合作条件下更大的利益。企业双方合作之后利益会增大，所以合 作之后的利益应该不小于该企业合作之前所得的利益。又因为有企业占垄断位置， 我们假设占垄断位置的企业先提出份额，其贴现因子为a 。被动的企业后提出份额， 其贴现因子为文。且因为被动企业更重视合作，因为与占垄断位置的企业合作，带 来的好处可能不只是利润的增加。地位，声誉以及由此带来的机会都是无法从利润 上表示出柬的。所以假设被动企业比占垄断位置的企业更有蒯心，所以匹( j ：。 由轮流出价的讨价还价模型，我们可知占垄断位置的企业所的份额为。；! 二生。 1 _ 4 疋 所以，占垄断位置的企业所得利润为x u ，而处于从属位置的企业所的份额为 第1 3 页 青岛人学硕j 二学能论文 一x ) u 。且满足以下条件： 1 ) ，为制造商占垄断地位，其贴现因子为4 供应商处于从属地位，其贴现因 为6 1 z u “，m ：，a ：) = 一j v _ 2 6 a + b h d ，2 堂垡! ! ! 丝 ! ! ! ! 丝 v ( b + ) ( 爿+ 口) ( 6 + ) 2 6 + h + h + ( 1 一z 妙址( ，鸬) ： j j h ( b + h + ，) v ( 6 + ) + 曲( 6 + ) + 旦1 ( b + h ) hj b 4 - h4 - 阿 、2 64 - h + _ i ，4 - 由( 1 ) 式和( 2 ) 式可得， ) c a + ! ! 生、 b4 - h ) h 7 卜忘豸焉薯磊c 蒜斋m + 若踟：m f 圳a h ( b + h 州+ h ) b m + h + h ； ( ” ( 2 ) 其中，。：# 鲁，且4 ( 以。此时制造商的利润所得为，u ，供应商利润所 i 一0 i o ， 勾o - z b 。 2 ) 1 2 为供应商占垄断地位，其贴现因子为4 制造商处于从属地位，其贴现因 勾乏 0 一咖u 也，吗) ：坜一 b ( a h a h ) 6 + h 川一! ! 垣堕坠坐皇丝竺剑堑亟互互些! ! ! 笪! ( 3 ) 4 a b n ( h4 - h x a + 口) ( 6 + ) ( 2 6 + h + + 1 ) 以( ，一m q ) = j 历 j 2 b + h + h 、 2 b + h + h + 1 。 由( 3 ) 式和( 4 ) 式可得， 1 一型型丝丝丝丝! ! 丝型坐! ! ! 旦生! ! ! 丝，2 4 a b h ( h + ) ( 爿+ a ) ( 6 + h ) ( 2 b + h + h + 1 ) ( 4 ) 舯舞朋点b z 。埘姚醐棚所得航制蝴利润所 旬( i x ) u 。 第1 4 页 焉 第三章对缺货期不同决策支配权的基于讨价还价博弈模型的利益分配机制研究 3 2 结论 所以，我们可以在原有讨价还价模型的基础上，考虑到合作企业因为各种原因， 有一方处于垄断地位，对缺货期有决策支配权。而另一方处于从属地位只能接受垄 断企业决定的缺货期。我们假设占垄断位置的企业先提出份额，其贴现因子为d 。 被动的企业后提出份额，其贴现因子为o ：。且因为被动企业更重视合作，因为与占 垄断位置的企业合作，带来的好处可能不只是利润的增加。还有其它是无法从利润 上表示出来的。所以假设被动企业比占垄断位置的企业更有耐心，所以6 t ( d ! 。 同时，占垄断地位的企业所得利益大于不合作的情况下起企业所得的利益，而 处于从属地位的企业所的利益大于等于不合作的情况下起企业所得的利益。因为作 为从属地位的企业，考虑到合作带来的可能不止单单是利润的提高所以只要不低于 原得利益就可以合作。在已有的研究结果证明合作时双方利益最大的基础上我们 针对具缺货期不同决策支配权，对供应商和制造商讨价还价的协调方式问题作迸一 步研讨，得出双方的所得利益的范围，只要双方要求分配的利益在得出的利益范围 内，双方就能够达到合作的目的。只要是在所得利益范围内，都是对非合作的种 改进。 第15 页 青岛人学硕十学位论文 第四章供需双方分别处主导地位时供应链合作博弈下的数量 折扣策略 在供应链管理过程中，一个重要的问题是如何协调供应链中各企业的行为，因 为缺乏协调的供应链中容易导致双重边际化效应m 1 、牛鞭效应m 1 等低效率行为。 供应链协调机制大致包含决策权的重新配置、数量柔性契约及数量折扣定价等。本 文所探讨的是数量折扣定价机制，即制造商向零售商提供数量折扣定价策略下，制 造商所面临的生产批量与数量折扣定价的协调决策问题。过去，学术界对数量折扣 定价问题的研究大多是从购买者的角度来考虑 5 0 i ，而从供应商角度探讨如何设计最 优的数量折扣定价策略近几年才得到重视”“，并且这