（系统工程专业论文）信息不对称下供应链企业定价模型研究.pdf

信息不对称下供应链企业定价模型研究 研究生：臧权导师：王海燕教授东南大学 摘要 今天，竞争的日益白热化和顾客需求的日趋个性化，迫使企业不断改善管理理念和管 理模式供应链管理应运而生。供应链管理强调企业间的合作，并实施有效的协调，因 此，供应链管理研究的核心是协调与合作。本文主要在博弈的框架内，研究信息不对称下 一个制造销售二级供应链中定制产品的协调定价问题，围绕以下三方面展开工作： 首先，在完全信息下，利用博弈论的方法分析了制造商与销售商在非合作与合作定价 时的收益，发现合作定价时供应链系统的收益要大于非合作时系统的收益。销售商的定价 决定了供应链系统的收益，而制造商的定价决定了系统收益在二者之问的分配。并设计了 两种协调机制来实现系统收益的在供应链企业间的分配，着重讨论了利用一个讨价还价模 型来确定制造商的定价决策。 其次，在信息不对称下，销售商拥有私人信息，而制造商对此只有先验知识。在委托 代理框架下，制造商针对销售商的各种类型分别设计了相应的激励契约。该激励契约具有 直接显示功能，即当销售商只有根据自己的真实类型选择契约时，才能获得最大收益。与 完全信息的情况相比，由于制造商在信息上处于劣势，它并不能总获得所有由激励契约带 来的系统增加的收益。 最后，研究了信息不对称下，制造商设计数量折扣契约来协调供应链企业的定价决策。 研究表明数量折扣契约可以改进供应链每个企业以及整个供应链系统的收益；当风险减小 时，制造商可获得更高的利润；价格高度敏感的市场对制造商有利，却对销售商及整个供 应链系统不利。 关键词：供应链：博弈机制：信息不对称；激励契约 r e s e a r c ho nt h em o d e lo fp r i c i n gd e c i s i o no ns c u n d e ra s y m m e t r i ci n f o r m a t i o n g r a d u a t e ：z a n gq u a n s u p e r v i s o r ：p r o f w a n oh a i - y a n s o u t h e a s tu n i v e r s i t y a b s t r a c t t h e s ed a y s ，t h ec i r c u m s t a n c e so fm o r ef i e r c ec o m p e t i t i o na m o n ge n t e r p r i s e sa n dm o r e p e r s o n a ld e m a n da m o n gc u s t o m e r sm a k ec o m p a n i e si m p r o v et h em a n a g e m e n tc o n c e p ta n d m o d e l ，s os u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ( s c m ) a p p e a r t h es c me m p h a s i z e so nf i r mc o o p e r a t i v e r e l a t i o n sa n de f f e c t i v ec o o r d i n a t i v em e 哪e si ns c s o ，o n ec o r ee l e m e n to fs c mr e s e a r c hi s c o o r d i n a t i o na n dc o o p e r a t i o n t h i st h e s i sm a i n l ys t u d i e st h ei s s u ea b o u th o wt oc 0 0 r d i n a t et h e p c i n gd e c i s i o no f am a n u f a c t u r e r - r e t a i l e rs cu n d e ra s y m m e t r i ci n f o r m a t i o nw i t ht h ef r a m e w o r k o f g a m et h e o r y t h ew o r ki se x t e n d e di nt h r e ew a y sa sb e l o w ： f i r s t l y , i nt h ec o n t e x to ff u l li n f o r m a t i o n , t h et h e s i su s e st h eg a m et h e o r yt oa n a l y z et h e p r o f i to f b o t hm a n u f a c t u r e ra n dr e t a i l e rw h e nt h e ym a k ep r i c i n gd e c i s i o nn o c o o p e r a t i v e l ya n d c o o p e r a t i v e l y r e s e a r c hi n d i c a t e st h a tc o o p e r a t i o nb r i n g sm o r ep r o f i to fs cs y s t e mt h a nt h a t n o c o o p e r a t i o nd o e s t h er e t a i l e r sp r i c i n gd e c i s i o nd e c i d e st h ep r o f i to fs cs y s t e mw h i l et h e m a n u f a c t u r e r sp r i c i n gd e c i d e st h ea l l o t m e n to fs y s t e mp r o f i tb e t w e e nt h et w om e m b e r s t w o c o o r d i n a t i v ea p p r o a c h e sa t eg i v e ni no r d e rt oc o n f i r mt h ea l l o t m e n to fs y s t e m t h et h e s i s e m p h a s i z e so nu s i n gab a r g i n gm o d e lt oc o n f i r mt h er e a lp r i c i n gd e c i s i o no f m a n u f a c t u r e r s e c o n d l y , i nt h ec o n t e x to fa s y m m e t r i ci n f o r m a t i o n ，t h er e t a i l e rh a sp r i v a t ei n f o r m a t i o n w h i c hm a n u f a c t u r e ro n l yh a sap r i o rk n o w l e d g eo n w i t ht h ef r a m e w o r ko fp r i n c i p a l a g e n tt h e o r y , t h em a n u f i c t u r e rd e s i g n sc o r r e s p o n d i n gi n c e n t i v ec o n t r a c ta c c o r d i n gt oe v e r yt y p eo f r e t m l e r t h e i n c e n t i v ec o n t r a c th a st h ef u n c t i o no fd i s t i n g u i s h i n gt h er e a lt y p eo fr e t a i l e r t h a ti st h er e t a i l e r o n l yc a nm a x i m i z eh i sp r o f i tw h e nh ec h o o s e st h ec o n t r a c ta c c o r d i n gt oh i sr e a lt y p e c o m p a r e d w i t ht h es i t u a t i o no ff u l li n f o r m a t i o n t h em a n u f a c t u r e rc a n t a l w a y so b t a i na l l t h ei n c r e a s e d s y s t e mp r o f i tb r o u g h tb yt h ei n c e n t i v ec o n t r a c td u e t oh i sd i s a d v a n t a g ei ni n f o r m a t i o n a tl a s t ，t h et h e s i ss t u d i e sh o wt h em a n u f a c t u r e r d e s i g n sq u a n t i t y - d i s c o u n tc o n t r a c tt o c o o r d i n a t et h ep r i c i n gd e c i s i o n so fb o t hm a n u f a c t u r e ra n dr e t a i l e r r e s e a r c hs h o wt h a tt h e q u a n t i t y - d i s e o u n tc o n t r a c tc a l li m p r o v et h ep r o f i t so ft h em a n u f a c t u r e r , t h er e t a i l e ra n dt h ew h o l e s cs y s t e m ，t h a tr e d u c i n gr i s kc a nb r i n gt h em a n u f a c t u r e rm o r ep r o f i t s ，a n dt h a tt h eh i g h p r i c e - s e n s i t i v em a r k e ti sp o s i t i v et ot h em a n u f a c t u r e rb u ti sn e g a t i v et ot h er e t a i l e ra n dt h ew h o l e s c k e y w o r d s ：s u p p l yc h a i n ；g a m et h e o r ym e c h a n i s m ；a s y m m e t r i ci n f o r m a t i o n ；i n c e n t i v e c o n t r a c t i i i 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其它人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材 料n 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了 谢意。 研究生签名：爹姚日期：螋 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复 印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。本人电子文档的内容和 纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布 ( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权东南大学研究生院办 理。 东南大学硕士学位论文第一章绪论 1 1 本文研究的背景和意义 第一章绪论 随着市场经济的不断完善和深入，企业之间的供需关系变得越来越复杂，这种关系不 仅存在于传统的零售商、分销商和制造商之间，而且交织于它们的各职能部门以及文化和 人事领域。企业为了降低生产成本，提高经营效率，获得更强的竞争力，不得不重新思考、 构建、定义各种供需。于是，在2 0 世纪8 0 年代末，供应链( s c ) 的概念开始流行。 目前，供应链虽然还没有一个统一的定义，但一般认为它是围绕核心企业，通过对信 息流、物流、资金流的控制，从采购原材料开始，制成中间产品以及最终产品，最后由销 售网络把产品送到消费者手中的，将供应商、制造商、分销商、零售商，直到最终用户连 成个整体的功能网链结构模式。供应链是一个系统，具有整体性、动态性、交互性和复 杂性等特征。在全球制造和经济一体化的浪潮推动下，这种系统发挥了较大的作用，并逐 渐成为一种新的管理模式供应链管理( s c m ) 。供应链管理作为一种全新的经营管理理 念，是对企业内部及与外部发生紧密联系的所有业务活动的统一管理，它又是一种集成的 管理方式，是从全局的角度对供应链中的信息流、物流、资金流、增值流、业务流以及伙 伴关系等进行规划、设计、组织和控制“1 。它包括订货、制造、分销、库存管理、运输、 仓储、客户服务在内的所有企业活动。供应链管理的目标在于获得高服务水平与低库存投 资、低单位成本之间的平衡。它把供应商、制造商、分销商、零售商和用户集成起来，充 分发挥各部分的作用。同时，它又注重企业之间的密切协作，以实现供应链管理的整体性， 使供应链中分担采购、生产、分销智能的各企业成为一个协调发展的有机整体，形成一个 高效的供应链网络( 图i - 1 ) “1 。 晦件供应商+ 制造商盼销商+ 零售卜 材料供应商用户 信息流、资金流 图1 - 1 供应链结构 l 查堕查兰堡圭兰垡堡塞蔓= 童堕丝 因此，供应链管理强调整体性的全局观念，在供应链企业企业之间建立战略性合作伙 伴关系，并在供应链全局范围内达到信息共享，减少原材料、零部件、成品的库存，最终 实现利润最大化。为了实现上述目标，供应链协调机制是必须的。即供应链管理的核心就 在于如何设计这种协调机制，协调其物流、资金流、商流、业务流关系。 供应链管理通常有两种驱动模式：一种称为制造商推动( p u s h ) 式供应链；另一种称为 客户拉动( p u l l ) 式供应链。推动式供应链是以制造商为核心，通过市场预测制定生产计划， 一般采用提高库存量的方法来满足市场需求。由于市场预测的结果往往与实际需求不一致， 容易造成产品库存的积压与浪费，出现企业资金周转不灵的现象。而拉动式供应链是以客 户订单拉动生产，企业根据客户订单的要求进行生产，使企业的生产经营真正建立在消费 者的实际需求之上，更好地了解客户，给客户提供个性化的产品和服务，使资源更好地在 供应链上合理流动，降低库存数量和资金占用率，缩短交货期，从而提升企业的竞争力。 因此，推动式供应链一般生产大批量的标准产品，随着经济与技术的发展，这种生产方式 已经落后，只适合于少数商品的生产；拉动式供应链主要是根据客户需求生产多批次、小 批量的定制化产品，是今后供应链的的主要运作模式0 1 。 现有的大多数供应链管理研究的重点主要放在库存控制、合作关系、信息共享等问题 上，而对供应链中流动的产品，特别是定制产品的定价问题研究较少。由于价格问题一直 是市场经济活动中的一个关键的问题，供应链也不例外，并且供应链节点企业之问的利益 分配主要是通过在它们之间流动的产品价格决定的：供应链企业之间的合作关系往往是通 过这些价格上的合作而实现的；节点企业之间当发生利益冲突时，也是以价格作为彼此对 抗的手段；供应链企业之间是通过调整各自的价格来协调彼此之间的利益关系。因此，以 价格为出发点来研究供应链企业间的竞争行为，并以价格来协调供应链企业之问的利益关 系，从而促使供应链企业之间充分合作，促使整个供应链系统的效率提高是很有意义的。 本文主要是以拉动式供应链中的定制产品为对象。 此外，现有的大多数供应链管理文献都是以完全信息为基本假设，这在现实中很难做 到。虽然供应链强调其企业之间的紧密合作，提倡这些企业之问信息共享，但是在现实情 况中，供应链企业的关系复杂，要做到这些企业之闻信息结构完全对称几乎是不可能的。 因此，实际情况下供应链中充满了大量的不对称信息现象。这里的不对称信息，是指供应 链某企业独自拥有的，而其它企业无法了解的私有信息，如各种相关成本信息( 生产成本、 库存成本、销售成本等) ，供应链运作信息( 如销售、生产) ，订单执行状态、质量信息、市 场需求情况等信息。因此，本文将着重研究信息不对称情况下，供应链企业关于定制产品 的协调定价行为，为企业在经营决策时提供参考。 2 东南大学硕士学位论文 第一章绪论 1 2 相关文献综述 本文研究供应链中定制产品的协调定价问题的本质仍属于供应链协调机制的研究范 畴，关于供应链的协调机制的国内外研究现作如下总结： 由于供应链是由独立决策主体所组成的动态联盟，彼此之间没有单一企业中严密的行 政隶属关系。因此，要想协调供应链企业的决策行为，必须以契约为基本形式与手段。数 量折扣定价契约是一种经典的协调企业定价决策的方法，国内外文献总结如下： m o n a h a n 4 1 从供应商的角度考虑了向单个买者提供数量折扣的经济意义。它假设供应商 采用批量对批量政策，并表明，一个足量的折扣诱使买者订购能够增加供应商利润的数量。 l e e 和r o s e n b l a t t 5 1 通过考虑供应商发生库存持有成本和固定成本的情况，扩展了m o n a h a n 4 】 的模型。r o s e n b l a t t l 6 在与l e e 和r o s c n b l a t t 5 1 相同的背景下，研究了线性折扣机制。此时并 非供应商一方获益，双方都能从中获益。j e u l a u d 和s h u g a n 7 】考虑了价格在渠道协调中的作 用，并在一定假设条件下，制造商有将价格制定得超过最优价格的动机，同时将质量水平 和其它促销变量设置得低于最优水平，零售商也有同样的动机，表明一个数量折扣机制可 以协调这一渠道。w e n g 8 】通过引入确定买卖双方在运作决策和利润之间关系的机制，扩展 了j e u l a u d 和s h u g a n 7 】的模型，并得出了可以协调渠道活动的价格政策，即给予买者一个数 量折扣且收取特许经营费，实现联合利润最大化。w e n g t 9 】还考虑存在报童问题的价格协调 问题，并显示了实现协调是如何增加系统利润的，其中增加的幅度依赖于各种系统参数。 c o r b c t t 和d eg - r o o t e 1 0 烤虑了一个确定性需求的两企业渠道，买者的成本信息不对称。并比 较了在协调和没有协调情况下，供应商在完全信息和信息不对称时的最优契约，这些契约 包括固定的成本转移、数量折扣和完全成本转移。在完全信息下，这些契约都是等价的。 而在信息不对称时，只有完全成本转移对买者来说才是系统最优的，而供应商在完全成本 转移和数量折扣之间则是无差异的。 陈美霞、沈厚才、仲伟俊【1 1 】建立了一个生产批量与数量折扣定价联合决策模型，在分 析了最优联合决策的性质后，开发了求解模型的算法，有效的实现了供应链的协调。 高峻、王迎军、郭亚军等【1 2 】研究了弹性需求下供应链契约中的帕雷托优化问题，提出 在由单一买方和单一卖方组成的供应链中，当卖方充分了解买方的信息时，帕雷托意义下 的最优价格折扣问题可转化为求解供应商利润最大化问题。 关志民、徐慧等【1 3 】研究了单一分销商、单一零售商分销系统中的价格折扣策略问题， 客户需求为随机变量，系统由某一中心决策者在掌握全部有价值信息的情况下做出决策， 查塑查兰堡主兰垡笙塞墨= 兰丝丝 以满足分销商和零售商个体理性约束条件下的整个分销系统利润最大化为目标，认为由分 销商提供的价格折扣能够同时提高分销商和零售商的利润。 柳键、马士华【1 4 1 对供应链合作进行了博弈分析，认为基于不同供应链契约可以得到不 同的均衡结果，通过比较两类契约，探讨了数量折扣契约和利益共享契约的优点，并介绍 了订立契约的影响因素和方法。 边旭、田厚平和潘德惠【1 5 1 研究了在最终市场需求具有价格弹性的条件下，单一卖方和 单一买方以利润最大化为目标的最优价格折扣契约的制定方法。认为，卖方与买方在确定 价格契约时，面临四种策略，即无折扣不合作、无折扣合作、有折扣非合作、有折扣合作， 并分别给出了每种策略下的利润函数，以及如何确定相应的最优价格折扣及买方的订货批 量方法。 索寒生、金以慧f 1 6 j 研究了供应链各个实体具有独立的决策权，由此引发的信息结构的 非对称和决策激励的不一致问题，是导致该分布式系统低效的最主要原因。通过分析供应 商和零售商起主导作用下的两类s t a c k e l b e r g 博弈，给出了博弈的纳什均衡解，得出在供应 商占主导地位的情况下，会导致零售商零售价格的提高和订货量的减少，从而使整体利润 下降；在零售商占主导地位的情况下，会使供应商降低批发价，从而使自身的订货量增加， 提高自身的利润。 腾春贤、姚峰敏、刘志勇【1 7 1 针对某些供应链在定价决策过程所具有的s t a c k e l b e r g 博弈 特征，利用二层规划构建了供应链定价均衡模型，研究了供应链定价协调模型，并给出了 批发价格折扣契约这种协调机制，为求解二层规划模型，提出了基于混沌搜索的启发式算 法，最后用实例验证了结论，表明二层规划可以很好的用来模拟s t a c k e l b e r g 博弈，价格折 扣契约能够协调供应链。 周永务、杨善林【1 8 1 研究了销售单一产品给单个销售商的制造商在不对称的需求信息情 形下，如何通过量折扣手段来进行供应链协调定价的问题。根据制造商s t a c k e l b e r g 对策结 构( 即制造商向销售商宣布量折扣计划，然后销售商确定销售价格和相应的订货量，为制造 商提供了能更好地改善渠道效率的量折扣策略。数字实验结果表明，它们提出的策略能够 将整个渠道效率提高到接近1 0 0 ，且该策略不仅能提高制造商的利润，也能提高销售商 的利润。 上述研究都是采用传统的数量折扣定价契约来协调供应链企业的定价决策，研究结果 表明数量折扣定价契约可以有效改进提高供应链企业以及整个供应链系统的效率，但是数 量折扣契约很难使供应链系统的达到最优状态，其对系统收益改进的作用有限。 在传统产业链中，流动的产品的价格决定了产业链整体收益在企业中的分配。而在大 4 查堕查兰堕主兰笪堡壅 苎二兰堕丝 多数供应链中，供应链企业的收益往往并不由产品价格唯一决定，很多情况下存在二次分 配的情况。供应链企业往往先充分合作，使得整个供应链的收益达到最大，然后再根据各 自的贡献、地位、承担的风险等分配系统收益。因此，为了使这种合作关系能够保持稳定， 必须建立合理且有效的收益分配制度。供应链上利益分配问题日益成为供应链管理中的热 点，供应链上利益分配制度的有效性与合理性直接影响供应链的效率与稳定。围绕供应链 利益分配机制的相关文献主要有： 卢少华、陶志丰羊【1 9 1 通过研究供需链上相邻两个企业之间的交易情况对动态联盟的利润 分配问题，指出动态联盟的利益分配实际上是通过内部供应链上的交易过程得以实现。讨 论了企业的产品需求价格弹性与产品的价格和产量、原料消耗率与对上游产品价格的承受 能力之间的关系。论证了讨价还价博弈和非合作博弈的不足，指出协商博弈是价格博弈的 最佳策略，但是它往往缺乏稳定性。 潘会平、陈荣秋【2 伽提出利润的分配是供应链企业间合作与纷争的焦点问题。在制造商 主导的下游供应链中，制造商如果将产品简单地批发给零售商，只能得到生产利润；如果 与零售商一道参与销售，就能够在销售渠道中获得利益。并利用s t a c k e i b e r g 博弈分析了不 同分配比例对合作双方利润产生的影响，基于不同区间利润变化率快慢，从各自的偏好区 间中，找到合作区间；依据合作区间得到了一个利润分配的新方法一零售商与制造商四 六分成。接下来的对比分析说明了这一方法的可行性。用d e l l 直销成功和c o m p a q 渠道改 造失败进行了案例分析，形成了利润四六分成和分步实施的渠道改造方案，突出了供应链 合作与利益分配的中心问题。 叶飞【2 i 】为了解决由一个分销商和两个供应商组建的供应链协作利益分配问题，提出采 用合作对策理论中核心法、s h a p l e y 法、m r c s 法及n a s h 协商模型来协调合作各方的收益。 针对不同协调方法得到的结果是不一样的，提出了一种供应链系统协作综合利益分配方法， 以解决多种协商结果不一致问题。该综合利益分配方法先利用t o p s i s 思想求得各协调方法 的相对权重，再对由各协调方法得到的结果进行加权平均，即将多分配方法得到的结果折 衷为相对合理的利益分配方案。 刘智全、冯英浚2 2 】研究了企业为了能够降低总体成本，怎样通过改进供应链的配置来 管理供应链的技术各个环节，以提高企业的绩效水平。在有效合作的基础上取得的效果非 常明显，企业问利益的公平分配得到明显地改善。应用夏普利( s h a p e l y ) 值法和核仁法来分 析问题，两者结合应用比单独应用于每个企业决策更有效果。得出公平的利润分配机制是 供应链运行良好的基础，多人合作博弈论有助于帮助解决利益公平分配的难题。 王文宾、达庆利【2 3 1 在考虑消费者及全社会利益的前提下，根据s t a c k e l b e r g 博弈思想给 5 查童盔竺竺圭兰笪堡壅 箜二童堕丝 出并比较了制造商主导的逆向供应链三种情况( 制造商不参与渠道、制造商参与渠道和集中 式决策) 下的制造商与零售商的利润分配问题。表明制造商参与渠道力度越大，利润越多， 回收量越多，消费者剩余和社会剩余增加； 但消费者剩余减少；零售商回收价格越低， 集中式决策是最优的决策方式。 再制造比例越大，制造商与零售商利润越多， 制造商与零售商获利润越多，消费者剩余增加； 王延清、杜其光【2 4 】分析了供应链联盟利益分配的两个阶段的问题。提出在利益分配的 初次阶段和调整阶段分别采用n a s h 谈判集模型和博弈论的方法来进行分析，并建立在利益 调整阶段处于平等关系的两个企业进行利益分配的模型。通过对该模型的分析，得到了两 个企业的博弈策略和得益区间。 孙洪杰、廖成林【2 5 】把供应链作为一个生态系统，利用共生理论和边际分析原理来确定 供应链中不同层次合作伙伴间的利益分配，探讨了核心企业与非核心企业之间的利益分配 机制、核心企业对非核心企业问的利益分配机制、供应链上不同环节之间的利益分配机制。 赵晓丽、乞建勋【2 6 】针对不同合作模式研究供应链合作利益分配机制，运用无限阶段讨 价还价博弈方法建立了基于利润分配因子的合作利益分配模型，该模型适合一方向另一方 投资的合作利益分配；运用s h a p l e y 值法和风险期望原理，建立了基于合作贡献和风险补 偿原则确定的合作利益分配模型，该模型适合对长期合同、战略合作等合作利益分配。 上述研究表明，利益分配协调方法注重的是供应链企业如何分配由合作带来的系统收 益的问题，利益分配机制是否合理与有效决定了供应链企业之间的合作关系能否保持稳定。 利益分配机制体现了博弈论的思想，然而，利益分配机制的建立是以供应链企业能够先行 充分合作为前提，而供应链企业之间的充分合作往往需要这些企业间实现信息充分共享， 而现行供应链利益分配的文献主要是以完全信息为基本假设。但在实际的供应链管理实践 中，完全信息的情况很少出现，更多的是信息不完全或信息不对称的情况。 近年来，学者们越来越深入的运用博弈论原理来解决供应链的定价协调问题。牟德一 口7 j 在博弈的框架内研究了完全信息下单周期产品的联合定价问题，并提出了一种签订合同 的方法来实现定价的协调，使得供应链系统的效率提高。杜义飞、李仕明【2 8 1 应用 r u b i n s t c i n s t a h l 讨价还价模型研究了供应链中中间产品的定价问题。从企业考虑自身利益 的不同顺序把问题划分为总体利润最大化和企业自身利润最大化两种情况，分别按各企业 不同出价还价的顺序，阐述了讨价还价过程如何决定了中间产品的价格确定。顾巧论、 高铁杠、石连栓【2 9 】研究了基于单- - $ q 造商和单一零售商构成的逆向供应链系统的定价策略， 应用博弈理论对废旧产品回收的定价策略进行研究。分别得出了两个非合作博弈的均衡解 ( s t a c k e l b e r g 均衡与n a s h 均衡) 和一个合作博弈的均衡解( 联合定价) ，并进一步对各种 6 查查查兰里圭兰竺堡奎笙二雯丝丝 定价策略的效率进行了分析。 上述研究的重点放在了联合定价与定价博弈方面，而对于协调机制的研究不够深入， 未能有效的体现出供应链中协调与激励机制设计的基本原理和精髓。 本文将着重研究的是信息不对称下的供应链企业中定制产品协调定价问题，研究的核 心在于供应链中的主导企业是如何通过设计激励契约来协调这些企业之间的定价决策，使 得它们的收益得到增加的同时，供应链系统的效率也得到改进。目前，关于定制产品的定 价问题的研究多集中在市场营销框架内，在供应链管理的框架内系统研究定制产品的协调 定价问题的文献鲜见。本文将以博弈论与信息经济学为理论基础，在委托代理框架内 尝试探讨供应链中定制产品的协调定价问题。 1 3 本文的主要内容 本文主要研究信息不对称下供应链企业的定价问题，基本框架如下： 第一章，绪论。指出本文的研究的背景和意义、相关研究综述以及本文的主要内容和 可能的创新。 第二章，对本文研究涉及的相关理论与方法进行系统的梳理，包括博弈原理、委托代 理理论、机制设计理论等在供应链管理中的运用。 第三章，在完全信息下，研究了一个制造销售二级供应链中定制产品定价问题， 这是本文研究的基础。在博弈的框架内，分析了两种非合作定价方式( 序贯博弈与静态博 弈) 下，供应链企业的定价决策均衡结果与这些企业及系统的收益情况。分析合作定价方 式下供应链企业和系统的收益，并与非合作定价时的情况作比较。表明合作定价时系统收 益要大于非合作定价时的系统收益，销售价决定系统的收益，而批发价决定系统收益在这 些企业之间的分配。通过两种协调机制，即签订定价契约法与收益分享契约，来协调制造 商与销售商的定价决策。通过一个讨价还价博弈确定了供应链企业最终的定价决策，解决 了制造商与销售商如何分配由合作带来的系统增益的问题，从而保证了供应链企业合作定 价的实施| j 提。 第四章，深入研究第三章的问题，放宽了完全信息的假设。这里产品市场规模信息是 销售商的私人信息，制造商对此仅具有一个先验知识。首先，基于信息经济学相关理论， 分析了制造商在设计一个可让销售商接受的激励契约时所应满足的条件和规则。然后，分 别在完全信息和信息不对称条件下建立了制造商设计激励契约的相关委托代理模型， 并求出了契约的解析值。并通过比较两种条件下供应链企业和系统的收益情况，揭示出非 7 查堕查堂堡主兰垡堡塞 笙二兰丝堡 对称信息的价值。最后，通过具体的数值例子进行了验证。 第五章，针对第四章研究所存在的局限与不足，采用另一种供应链管理中常用激励机 制，数量折扣定价契约，来协调制造商与销售商的收益。在信息不对称条件下，比较了非 合作与合作定价时供应链企业和系统的期望收益，研究表明供应链双方在合作定价时系统 的期望收益要大于它们非合作定价时系统的期望收益。然后设计了一种可行的数量折扣契 约，该契约能够诱使销售商定购更多的产品，从而改进了供应链企业的期望收益，并使得 整个系统的期望收益接近于合作定价时的状态。最后，通过大量的数值计算，验证了以上 所设计数量折扣契约的效果，并分析了各因素变化对于各企业和整个系统收益的影响。 第六章，结论。总结本文可能的创新和提出今后研究的方向。 1 4 本文可能的创新与存在的不足 本文主要在以下四方面展开创新性研究： ( 1 ) 先前的供应链定价研究常常以传统的e o q 模型为基础，考虑到很多与库存相关的 变量。本文着重研究定制产品的定价问题，由于定制产品的单周期性，因此，库存成本、 订货量、订货频率及订货费用等因素对于供应链企业收益的影响较小，所建立的定价模型 是以制造商的批发价和销售商的销售价为决策变量，并不以传统的e o q 模型为分析框架。 ( 2 ) 本文研究信息不对称下供应链的协调定价问题。市场规模是销售商的私人信息， 制造商对此只有先验知识。制造商根据销售商各种可能的类型设计对应的定价激励契约， 使得销售商选择激励契约时，就宣告了自己的真实类型。在委托代理框架内，设计的激励 机制同时也是一个直接显示机制。 ( 3 ) 本文比较了制造商在信息不对称下设计的定价激励契约与完全信息下设计的定价 激励契约的效率。指出，销售商在信息不对称下接受制造商提供的定价激励契约时可能会 比完全信息时获得更多的收益，这取决于制造商对于其私有信息的先验知识，从而揭示了 私有信息的价值。 ( 4 ) 先前很多关于数量折扣定价契约的研究都是以完全信息为基本假设，本文则考虑 在信息不对称下研究一个最优数量折扣设计问题。通过大量的数值计算表明，当市场风险 减小、价格敏感度提高以及生产成本降低时，制造商的数量折扣契约会使其期望收益增加。 在信息不对称条件下设计数量折扣，并考虑相关因素变化对数量折扣契约效率的影响。 当然，本文存在诸多不足，如： ( 1 ) 本文仅研究了一个二级供应链中定制产品定价问题。供应链只有一个制造商和一 垄直查兰堡主兰垡丝塞笙二童堑鲨 个销售商组成，没有考虑更复杂的情况，后面的研究可能会进一步考虑更接近实际的一对 多、多对多的模型，即一个制造商与多个不同的零售商组成的供应链系统或多个不同的制 造商与多个不同的零售商组成的供应链系统，也可以考虑更多级的系统，如供应制造 零售三级供应链系统的定价模型，从而更好的结合实践。 ( 2 ) 由于定制的产品的单周期性，本文只考虑了供应链企业进行一次交易时的定价策 略，没有考虑进行多次交易时的情况。今后会考虑研究供应链企业多次交易时的定价策略。 ( 3 ) 本文中假设私人信息的拥有者是销售商。今后会考虑研究制造商拥有私人信息， 也可以考虑双方企业都同时拥有私人信息时的供应链企业的定价策略。 这些都将成为作者今后深入研究的方向。 9 东南大学硕士学位论文第二章供应链协调与激励理论与方法回顾 第二章供应链协调与激励理论与方法回顾 本文主要研究供应链的协调定价问题，在此对本文研究所要用到的理论与方法做简要 介绍： 2 1 供应链中竞争行为的博弈分析 在一个具体供应链问题的研究中，规定或定义一个博弈至少需要设定以下五个方面的 内容【3 0 l ： ( 1 ) 博弈的参与人或博弈方( p l a y e r ) 。即在所定义的博弈中，独立决策、独立承担结 果的供应链企业； ( 2 ) 博弈的信息( i n f o r m a t i o n ) 。指供应链某企业对其它企业关于成本、需求、决策 方式等方面的了解。据此可将博弈分为完全信息博弈、不完全信息博弈两大类； ( 3 ) 参与人可选择的全部行为或策略的集合； ( 4 ) 博弈的时序( t i m eo r d e r ) 。指对供应链企业同时决策或按先后次序决策的规定。 据此可将博弈分为同时搏弈、序贯博弈； ( 5 ) 博弈方的收益或支付( p a y o f f ) 。对应于各博弈方的每一组可能的决策选择，博弈 都有一个结果表示各企业在该策略组合下的所得和所失，如利润、成本。 以上五个方面是定义一个博弈时必须首先设定的，确定了上述五个方面即确定了一个 供应链上的博弈。 供应链中的博弈问题可以分为合作博弈( c o o p e r a t i v eg a m e ) 和非合作博弈 ( n o n - c o o p e r a t i v e g a m e ) 【3 0 】。合作博弈与非合作博弈的区别主要在于其行为相互作用时，当事 人能否达成一个具有约束力的协议( b i n d i n ga g r e e m e n t ) 。如果有，就是合作博弈；反之，则 是非合作博弈。在供应链中，若双方达成一个协议，并且各自按这个协议确定产量与价格， 使的整个系统收益最优，就是合作博弈。它们面临的问题就是如何分配合作带来的剩余。 但如果这些企业间的协议不具有约束力，就是说，没有哪一方能强制另一方遵守这个协议， 每个企业都只选择自己的最优产量( 或价格) ，则是非合作博弈。应该指出的是，合作博弈强 调的是集体理性( c o l l e c t i v er a t i o n a l i t y ) ，强调的是效率( e f f i c i e n c y ) 。非合作博弈强调的是个 人理性( i n d i v i d u a lr a t i o n a l i t y ) 、个人最优决策，其结果可能是有效率的，也可能是无效率的。 本文主要研究在博弈的框架内解决供应链的协调问题。供应链管理实际上是一种基于 “竞争一合作协调”机制的、以分布企业集成和分布作业协调为保证的新的企业运 1 0 查壹盔兰堕圭兰竺丝塞箜三兰堡鏖壁堡塑兰墼壁墨堡兰查堕旦璺 作模式。在供应链中，供应商、制造商或经销商在相互合作而加入供应链联盟体系的过程 中，又需要竞争对抗的优势和策略。因为任何一个企业其根本目的都是为了追求各自 利益的最大化，这里利益不仅包含了短期利益，也包含了长期利益，不但包含了现金收益， 也包含了竞争力的增长。在供应链中，合作的双方或多方常常是处于同一市场或关联市场 中的竞争者或潜在竞争者，因此供应这一动态联盟组织在很多情况下是基于竞争对抗的合 作的产物。 以制造商为核心的供应链为例，该供应链中存在以下几种博弈： ( 1 ) 供应商之间的博弈。在同一层次的供应商( 3 0 制造商提供同样的产品) 之间，存在 着争夺同- - n 造商的博弈，它们间的竞争主要是通过降低价格，提高质量和保证信誉来完 成的。 ( 2 ) 供应商同制造商间的博弈。主要是通过对产品价格的讨价还价，产品交货期限 运输费用、产品保险等之间的博弈来完成。 ( 3 ) 经销商之问的博弈。主要是通过对产品的销售与售后服务能力的博弈来实现的。 ( 4 ) 经销商同制造商之间的竞争。类似于供应商同制造商之间的博弈，也主要通过对 产品价格的讨价还价，产品交货期限，产品质量和保证偿誉来完成的。实际上在经销商同 制造商的博弈关系中，制造商( 对经销商而言) ，也可以看作是上一层次的供应商。所以它 们之间的博弈，可看成是另一个层次的供应商与制造商间的博弈。 ( 5 ) 供应链企业之间的利益分配博弈。主要是在获得供应链系统收益后，根据各方的 贡献、风险态度、谈判能力等对已得系统收益进行分配。 供应链企业之间的最终决策行为以及利益分配关系由它们的博弈均衡结果决定。 2 2 供应链中常见的博弈类型 在供应链建模中，我们通常会假设链中企业遵守某些规则，相互博弈时按照一定的策 略进行。供应链中的博弈策略有很多种，结合本文，这里主要探讨静态博弈策略、s t a c k e l b e r g 博弈策略与讨价还价博弈策略。 2 2 1静态博弈 古诺( 1 8 3 8 ) 早在一个多世纪之前就已提出了纳什所定义的均衡( 只是在特定的双头垄断 模型中) i 捌。古诺的研究现在已理所当然地成为博弈论的经典文献之一。在古诺模型里，有 两个参与者，分别称为企业1 和企业2 ；每个企业的战略是选择产量；支付是利润，它是 东南大学硕士学位论文第二章供应链协调与激励理论与方法回顾 两个企业产量的函数。要找出n a s h 均衡，需要考虑两个参与者的最优反应函数。根据古诺 的假定，两个企业同时进行产量决策。令g 。和g ：分别表述企业1 ，2 生产的同质产品的产量， 市场中该产品的总供给q = 吼+ g ：，令p = 4 一q 表示市场出清时的价格。设企业f 生产q ，的 总成本c ；( 吼) = 凹，r p 企：q l , 不存在固定成本，且生产每单位产品的边际成本为常数c ，这 里我们假定c 4 。在该模型中，一对产出组合( g ：，g ：) 若为纳什均衡，对于每一个企业f ，q i 应为下面最大化问题的解m a ) 【万，( 吼，g ；) = m a x q ，( a - q 厂g ；一c ) 。设g ； 4 一c ，企业f 最优 0 辄9o 辄自 化问题的一阶条件既是必要条件，又是充分条件， 其解为吼= 半。那么，如果产量 组合g j ，g ：) 要成为纳什均衡，企业的产量选择必须满足吼= 半r q ：= 半。 解这一对方程组g l = g ：= 孚，均衡解的确小于4 一c ，满足上面假设。 2 2 2 s t a c k e l b e r g 博弈 s t a c k e l b e r g ( 1 9 3 4 ) 提出一个双头垄断的动态模型，其中一个支配企业( 领导者) 首先行 动，然后从属企业( 追随者) 行动根据s t a c k e l b e r g 的假定，模型中的企业选择其产量，这一 点和古诺模型是一致的【3 0 】。只不过古诺模型中企业是同时行动的，不同于这里的序贯行动。 博奔的时间顺序如下：( 1 ) 企业1 选择产量g 0 ；( 2 ) 企业2 观测到吼，然后选择产量9 2 o ； ( 3 ) 企业i 的收益由利润函数乃( 吼，q ) = g p ( q ) 一c 】给出。这里p = a q ，是市场上的总 产品q = g 。+ q ：的出清价格，c 是生产的边际成本，为一常数。为解这一博弈的逆向归纳解， 首先计算企业2 对企业1 任意产量的最优反应， 尺：( g 。) 应满足 m a x f ：( g 。，q ：) = m a x q ：o g 广g ：一c ) ，由上式可得r 2 ( 吼) = 竺譬。已知吼 口一c ， o - k e 。十幻，即 当销售价格最低的时候，需求量大于0 。 , i t 。 制造商的收益； 万，销售商的收益； 以供应链系统的总收益：