（管理科学与工程专业论文）需求基于货架展示量的决策模型及供应链协调研究.pdf

合肥工业大学 本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学 硕士学位论文质量要求。 主席： 答辩委员会签名( 工作单位、职称) 委员： 佣形 f 辑荔 影。中凌 枷舭y 句 ，一7 幼臼力炫多 占。1 7 葫赴 导! j 币：i 习永分台琶巴工芝六孚数授 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰 写过的研究成果，也不包含为获得 金妲王些太堂 或其他教育机构的学位或证书而使 用过的材料。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 明并表示谢意。 学位论文作者签字：降埕签字吼幼 年芗月吕日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 金壁工些太堂 有关保留、使用学位论文的规定，有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人 授权金胆王些太堂 可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文者签名： 降，譬 签字日期：五“年争月莎日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 导师虢习 、 习( 签字日期：一。年1 f 月矿v li 电话： 邮编 驴 删f|fii删sillfl rl111l1pl舢lll y 1 8 8 6 5 9 3 。 基于货架展示量的决策模型及供应链协调研究 摘要 如今市场新品的销售受到零售商主导的陈列位置、货架展示量、定价等方面的巨 大影响。供应商基于对零售商需求的了解，与零售商签订货架契约协议，支付货架补 贴或销售份额给零售商作为合作费用，要求零售商作为回报，保持他们的货架空间与 其他主要竞争对手保持比例。本文即以此基础对零售商和供应链系统利润作出具体分 析。 本文假设产品需求是货架展示量和零售价格的函数，由于可以通过灵活调整货架 展示量和价格来反应市场需求，所以假设需求和订货量等价。在分析了单零售商单供 应商供应链的决策模型和供应链协调契约有效性后，进一步提出了面向同一市场的两 条供应链的系统，假定每个零售商的促销努力水平与市场总的货架展示量之和保持比 例，给出新的需求函数表达式，并研究了此需求函数下的链内协调和链外竞争问题。 得出即使两条链是竞争关系，也可以通过适当的协调决策来实现共赢。 关键词：货架展示量；供应链协调；决策模型；契约 s h e l f - d i s p l a y q u a n t i t yd e c i s i o nm o d e l sa n d cd c o n t r a c t sr e s e a r c h 0 0 ri n a t i v e0 n t r a c t sa s e a r c i iud a bs t r a c t n o w a d a y st h eg o o d s p o s i t i o n ，s h e l f - d i s p l a y q u a n t i t ya n dp r i c i n gh a v eg r e a t i n f l u e n c eo nt h es a l e so ft h ep r o d u c t si nt h em a r k e t b a s i n go nt h eu n d e r s t a n d i n gt o t h er e t a i l e r s ，s u p p l i e r ss i g ns h e l f - c o n t r a c tw i t hr e t a i l e r sb yp a y i n gs h e l f - s u b s i d i e s o rs a l e ss h a r et ot h er e t a i l e r sa sc o o p e r a t i o ne x p e n s e s ，i nr e t u r n ，t h er e t a i l e r sm a k e s u r et h a ts u p p l i e r s s h e l f - s p a c ek e e p sp r o p o r t i o nw i t ho t h e rm a i nc o m p e t i t o r s t h i s p a p e rj u s ta n a l y z e dt h ep r o f i to ft h er e t a i l e ra n ds u p p l yc h a i nw h e nt h ed e m a n d i s b a s e do nt h es h e l f - d i s p l a y q u a n t i t ya n dt h ep r i c e t h i sp a p e rs u p p o s e dt h ed e m a n do ft h ep r o d u c t si st h ef u n c t i o no ft h e s h e l f - d i s p l a y q u a n t i t ya n dr e t a i lp r i c e ，b e c a u s eo ft h ef l e x i b i l i t yo fa d j u s t i n gt h e s h e l f - d i s p l a ya n dt h ep r i c e ，t h ed e m a n d sa n dt h eo r d e rq u a n t i t ya r eo fe q u a lv a l u e f i r s t l yw es t u d i e dd e c i s i o nm o d e l sa n dt h ea v a i l a b i l i t yo ft h ec o o r d i n a t i n gc o n t r a c t i nas u p p l yc h a i no fo n es u p p l i e ra n do n er e t a i l e r ，t h e nw ep r o p o s e das y s t e mw i t h t w os u p p l yc h a i n sw h i c hf a c e st h es a m em a r k e t p l a c e ，a n dr a i s e dan e wd e m a n d f u n c t i o nw h i c hs u p p o s e dp r o m o t i o ne f f o r tl e v e lo fe a c hr e t a i l e rk e e p i n gp r o p o r t i o n w i t ht h es u mo ft w or e t a i l e r s s h e l f - d i s p l a y q u a n t i t i e s ，a tt h es a m et i m ew es t u d i e d t h ec h a i nc o o r d i n a t i o na n dc h a i nc o m p e t i t i o n f i n a l l yw eg o tt h a ti tc a nb ea c o o r d i n a t i o nt oa c h i e v eaw i n - w i ns i t u a t i o nw i t hs o m ea p p r o p r i a t ed e c i s i o n - m a k i n g e v e nt h o u g ht h et w os u p p l yc h a i n sa r eo fc o m p e t i t i v er e l a t i o n s h i p k e yw o r d s ：s h e l f - d i s p l a y q u a n t i t y ；d e c i s i o nm o d e l s ；s u p p l yc h a i nc o o r d i n a t i o n ； c o n t r a c t i i 致谢 首先，我衷心地感谢我的导师周永务教授。感谢他两年多来对我的关怀和 孜孜不倦的教诲。周老师渊博的知识、严谨的治学态度、敏锐的学术洞察力、 勤勤恳恳的作风、诲人不倦的态度都让我受益匪浅。本论文是在导师周永务的 悉心指导下完成的，论文选题、论文写作及论文定稿，从始至终都得到周老师 的指导。自入学开始，周老师在科研工作中不断地启迪我，不仅引导我走上科 学研究之路，还提供给我宽松的学习和研究环境，同时生活中也给了我很多照 顾，在此。特向周老师表示我衷心地感谢。 感谢合肥工业大学物流与供应链研究所为本人提供良好的学习环境，感谢 杨爱峰老师、赵菊老师等对我的指导和帮助，感谢物流所的同学们对我的热心 帮助和鼓励，谨在此向他们表示衷心的感谢。 论文的完成过程中，我还要特别感谢我的家人，感谢他们对我生活和精神 上的支持和帮助，他们无怨无悔的付出，才使得我有充足的时间和精力完成学 业。 最后，感谢所有给予过我帮助和关心的朋友。 i i i 作者：陈星 2 0 1 1 年0 4 月 目录 第一章绪论1 1 1 研究背景及意义1 1 1 1 研究背景1 1 1 2 研究意义2 1 2 国内外研究现状3 1 - 3 论文主要研究内容及组织结构4 1 3 1 论文的主要研究工作4 1 3 2 论文的组织结构4 1 4 卅、结4 第二章供应链及供应链协调的相关理论5 2 1 供应链和供应链管理5 2 1 1 供应链的定义和结构模型5 2 1 2 供应链管理的定义及作用6 2 2 供应链协调7 2 2 1 供应链协调的定义7 2 2 2s t a c k e l b e r g 模型8 2 3 供应链契约8 2 3 1 供应链契约的含义8 2 3 2 几种典型的契约模型9 2 4 小结l l 第三章基于货架展示量与定价决策与协调研究12 3 1 需求类型概述12 3 2 需求基于货架展示量与定价的决策模型1 4 3 3 需求基于货架展示量与定价的供应链协调1 7 3 3 1 批发价加货架补贴契约1 7 3 3 2 收益分享契约1 8 3 4 算例分析2 0 3 5 小结2 1 第四章基于货架展示量和定价的两条供应链决策与协调问题2 2 4 1 基本模型的建立2 2 4 2 不同状态下的决策模型2 4 4 2 1 均为分散式供应链模式下的决策模型2 4 4 2 2 两条集中式供应链下的决策模型2 6 4 2 3 一集中式一分散式模式下的决策模型2 6 4 3 供应链协调契约设计2 7 4 3 1 批发价加货架补贴契约2 7 4 3 2 收益共享契约2 8 4 4 算例分析2 9 4 5 小结3 0 i v 第五章总结与展望3 1 5 1 全文总结。3 l 5 2 研究展望3 l 参考文献3 2 在读期间发表的论文3 4 特别声明3 5 v 第一章绪论 1 1 研究背景及意义 1 1 1 研究背景 2 l 世纪经济全球化的发展和消费者需求的个性化变化使得现代零售业的 发展已经使传统的营销理念走向颠覆的边缘。供应商的对传统的消费者研究和 市场细分等优秀的营销理念，在面对日益强大的零售商时，逐渐失去了往日的 力量。当零售商开始有营销因素的控制权( 即商品组合、定价、陈列和促销等) 后，它就开始了与供应商争夺货架空间的战争。 货架是零售商获取利润的阵地，而对于供应商来说，货架是其将产品销售 给消费者的场所，供应商希望自己的产品都能出现在各个零售商的货架上，而 且尽量保持持续的产品供应而不会缺货。货架还意味着供应商的产品能有更大 的陈列空间和更好的陈列位置，并且有足够和合适的促销机会( 即促销陈列) 。 正如很多适合消费者需求的产品，因为无法进去超市而失去了与消费者见面的 机会，即使是进入了超市，新品的销售依然受到零售商主导的陈列位置、货架 展示量、定价和订货等方面的巨大影响。实际上，供零双方对于货架空间控制 权的争夺本质上就是对营销因素控制权的争夺。因为产品组合、价格和促销都 要最终体现在零售商的货架上，对营销因素控制权的争夺就是对货架空间的争 夺，一家明确投资于零售商的供应商将获得零售商的大力支持，从而获得货架 空间优势，他们会逐渐蚕食掉那些知名品牌的市场份额，从而获得自己的生存 空间( 这些都是建立在产品本身品质过硬的基础上) 。为此，供应商经常通过向 零售商交纳促销补贴等手段来获取零售商的货架空间资源。甚至许多市场研究 人员和学者研究发现产品的销售趋势与货架水平成比例，所以，由需求依赖于 货架展示量的决策模型逐渐引起了学者的重视。学者们发现，对现代渠道管理 必须从零售商的角度重新研究，才会给供应商带来活力。 一直以来企业界和学术界对于需求依赖于货架空间水平的供应链协调性研 究没有引起足够的重视，大量由于利益冲突而造成的缺乏合作造成整个供应链 效率低下。对于零售商来说，如果没有供应商的插入，如何分配产品的货架空 间，即如何做促销努力来使自己的利润最优，是零售商自己的决定，这时促销 努力所需的成本是零售商自己承担的，而如果零售商的利润增加，产品效益好， 供应商就会对零售商提出更高的要求来使自己受益。这种情况下双方即会产生 矛盾。为了协调双方的这种激励矛盾，各种可以最优化供应链的契约被提出和 研究，这种可以激励零售商采取怎样的最优促销努力决策的契约设计，是本文 主要要讨论研究的问题。 目前的供应链管理与协调性研究文献，在零售商、供应商和供应链的利润 分配的设定过程中，一般把产品的市场需求因素假设为随机变量，或不受货架 展示量水平( 促销努力) 和价格的影响的确定型需求，这不能适应上述现代供 零合作的营销情况。所以这种情况下，考虑市场需求受到零售商货架展示水平 和价格影响的决策模型供应链协调问题无疑具有重要的理论研究意义和实践价 值。 1 1 2 研究意义 零售商的货架展示水平( 促销努力) 对需求的影响举足轻重，特别是对于 诸如水果、蔬菜、节日礼品、牛奶、面包等易腐品而言，影响更为显著。零售 商除了可以通过调整价格来刺激消费者的需求，也可以通过改善货架展示、广 告、优惠等促销努力来影响需求。 现实情况中，当供应商除了将费用投入在媒体宣传上外，还重视选择将有 限的资金重点投入到零售商身上时，零售商将愿意将各种营销资源向他们倾斜， 因为这样的供应商的销售增长会大幅度提升零售商的利润回报。零售商愿意让 他们进入更多的产品，也愿意给他们更多的陈列空间和更好的陈列位置，当然 也愿意为他们提供更多的促销机会。当顾客站在货架前时，更多的陈列和更好 的位置刺激了消费者的购买冲动，这些供应商利用货架空间左右着消费者的购 买决策。很多调查都表明，消费者购买商品的决定有7 0 以上是在卖场货架前 决定的。供应商的产品在货架上被消费者容易看到，这与他们在电视上看到有 着同样的作用，而且消费者现场实物的体验在某种程度上说比电视广告更有说 服力，另外店内各种促销活动也在鼓励着消费者去尝试和继续购买，因此果断 投入零售商的供应商，它的成功指日可待。 对于需求基于货架展示空间和价格的供应链协调的研究在供应链管理领域 内有着十分重要的理论价值和现实意义。主要表现在： 第一，供应链协调是供应链管理的重要组成部分。深入研究供应链的协调 问题，同供应链库存管理、风险管理等研究一起构成了供应链管理的主要内容， 弥补了供应链管理的理论研究的不足，进一步完善了供应链管理体系。 第二，建立市场需求基于货架展示空间和价格上的模型并对供应链的协调 性进行了探讨，可以丰富供应链环境下零售商做促销努力的研究成果，进而完 善现代营销理论体系。 第三，在一般需求模型的基础上建立供零合作的促销努力模型，可以丰富 和完善现有的供应链协调机制研究成果。对比供零双方不合作情况下的绩效差 异，可以方便企业借鉴和参考，使需求基于货架展示量和价格模型的供应链协 调研究更具有实际应用价值。 第四，因为需求基于货架展示量和价格，所以供应链协调的研究是结合实 际市场因素的，那么企业就能对动态的环境变化做出快速反应。这不仅能提高 供零双方客户服务的能力，还能有利的把握市场风向和机会，提高企业的整体 2 竞争力。 1 2 国内外研究现状 供应链管理作为企业提升竞争力的重要手段，越来越受到企业界和学术界的重 视。近年来，许多市场研究人员和学者发现商品的销售趋势与货架展示量成比 例，需求依赖于货架展示量( 库存水平) 的决策模型及协调问题逐渐引起了学 者的重视。 针对单供应商情况，w a n gy ，g e r c h a ky 假设库存量即为货架展示量且库存 成本为线性函数，而零售价格是既定的已知变量( 即外生变量) ，研究了使单个 ( 或多个) 零售商达到利润最优的货架展示量决策问题，并且给出了可以协调 供应链的线性的库存补贴策略【6 j 。 针对两个竞争的供应商和单个零售商组成的供应链系统，c a c h o ngp 分析 了两竞争供应商间的n a s h 均衡，在供应链分别是供应商商或零售商主导时， 用s t a c k e l b e r g 博弈工具研究了每个供应链成员的收益情况，得出纵向博弈的主 导成员将获得供应链中更大的利益的结论1 4j 。 s u d h i rk 研究了生产商分别采取合谋策略和b e r t r a n d 竞争情况下，零售商 以最大化同类商品利润和品牌利润为目标的最优决策j 。 g u i o m a rm h 和s i h e mt 假设市场需求是基于货架展示量和零售价格基础 上的，但是是将零售价格和供应商的批发价格作为内生变量，分析了两供应商 单零售商组成的系统中供应商最优批发价的获取【7j 。 供应链协调契约研究方面，n a h m i a s & a g r a w a l 等学者对1 9 9 9 年以前大部分 有关供应链管理契约研究有影响的论文进行了综述，将契约关系中的实施条款 作为决策变量( 内生变量) ，研究这些条款的改变对供应链参与方绩效的影响以 及契约条款设计的优化和分析【lj 。 c h e n ，f e d e r g r u e n & z h a n g 设计了由一个供应商与多个零售商组成的系统 的各种协调机制。在集中决策系统下，提出了一种最大化整个系统利润的最优 战略；同时也提出在分散决策系统下供应链最优利润水平的一种协调机制；并 且证明了当存在多个非同质的零售商时，仅仅基于订货量的价格折扣方案不足 以最优化整个系统的利润1 12 。 国内的有关于货架展示量和供应链协调契约的研究与国外相比还相对较少 且很大的差距。贾涛，徐渝在g e r c h a k ( 2 0 0 1 ) 的线性函数基础上进一步假定市场 需求是与货架展示量相关的非线性函数，研究出价格加线性补贴契约可协调整 个供应链。周永务在单生产商和单零售商的假设下进一步研究了当货栈容量有 限时的两货栈库存模型。徐兵则假定产品需求同时受到货架展示量和产品销售 价格的影响，研究两个生产商和单个零售商组成的供应链中的货架展示量与定 价决策、以及供应链协调问题。曹宗宏研究了货架展示量和定价决定需求下的 数量折扣契约设计问题【1 3 - 1 9 1 。 1 3 论文主要研究内容及组织结构 1 3 1 论文的主要研究工作 本文在零售商面临的市场需求既受货架展示量的影响，又受零售价格影响 的基础上，首先考虑单供应商单零售商的一体化供应链系统，讨论了在集中式 决策和分散式决策下求得的货架展示量与定价结果。得出供零双方在分散式系 统下无法实现供应链协调，并给出了供应商的最优决策。 然而现代企业更多的是所在供应链之间的竞争，所以进一步我们考虑面向 同一市场的两条供应链所构成的系统，在做了同样的决策分析后，讨论了供应 商该如何制定契约，可以使得零售商的分散式决策达到与系统利润最大化和供 应链渠道利润最大化决策一致。通过建立典型的契约模型，分析了供应链中不 同契约设计对供应链运作绩效的影响。并用数据分析了契约的有效性和无效性， 更具实际意义。 1 3 2 论文的组织结构 本文一共5 章，具体如下： 第一章：介绍了选题的背景和意义，以及国内外关于货架展示量与定价决 策模型及供应链协调策略设计的研究现状。 第二章：供应链管理的相关理论。对供应链、供应链管理、供应链协调、 供应链契约、s t a c k e l b e r g 模型进行了概述。 第三章：先介绍了一般的需求模型，在此基础上针对单供应商和单零售商 组成的供应链，假定需求依赖于货架展示量与零售价格，分析了集中式决策和 分散式决策，讨论了协调供应链的批发价加货架补贴契约和收益共享契约的有 效性。 第四章：在第三章单条供应链的基础上，研究了面向同一市场的两条供应 链在d d ，d c ，c c 三种模式下的需求决策模型，讨论了链内协调及链外竞争的问 题，并用算例分析了协调契约的实际适用性。 第五章：总结与研究展望。对本文的研究进行总结，指出研究中的不足之 处，并提出改进的方向。 1 4 小结 本章首先分析了需求依赖于货架展示量的供应链竞争与协调研究的背景和 意义，然后对确定性需求的供应链的研究现状进行了综述，在此基础上总结出 当前研究需要解决的主要问题，最后给出了论文研究的内容和组织结构。 4 第二章供应链及供应链协调的相关理论 2 1 供应链和供应链管理 2 1 1 供应链的定义和结构模型 中华人民共和国国家标准物流术语对供应链的定义如下： 供应链，即生产及流通过程中，涉及将产品或服务提供给最终用户所形成 的网链结构。 在2 0 世纪9 0 年代全球制造、全球竞争加剧的环境下，供应链不再是一条 简单的从供应商到用户的链，而是一个范围更广阔的网链结构模式，包含所有 加盟的结点企业；供应链不仅是一条连接供应商到用户的物料链、信息链、资 金链，而且还是条增值链，物料在供应链上因加工、包装、运输等过程而增 加其价值，给相关企业带来收益。供应链都是以物资为中心的，都有一个核心 企业，必然包含有上游供应链和下游供应链，都有一个整体目的和宗旨。 根据供应链的定义，其结构可以简单的归纳为如图2 1 所示的模型。 需求拉动销售时点信息 物流和服务流 资金流 信息流 图2 一l 供应链结构模型 从图2 1 中可以看出，核心企业被作为供应链构建中理所当然的主体，可 以说，没有核心企业的作用，供应链的竞争力难以维系。存在核心企业和非核 心企业是供应链的一个特征。因此，以核心企业为主导的供应链协调和契约设 计的研究具有重要意义。 在某种程度上讲，所有的增值过程都是通过供应商的重视和关心，提供 相似的客户满意感。更深层的意义是，供应商在某种程度上提供的是产品或服 务适合消费者需求的一种“保证”。所有这些内容，都可以通过提供与产品和服 务相关的一系列信息得到支持和加强。 在供应链竞争中，企业的竞争模式是这样的：企业处于相互依赖的网络中 心，这个网络中的参与者通过优势互补结成联盟，供应链之间的竞争是通过这 种网络进行竞争的。为了在供应链竞争中处于领导地位，这就要求供应链中各 合作者必须共同讨论网络的战略目标和实现战略目标的方法及手段，在相互合 作中，共同提高绩效以获得双赢。这里的双赢不是指参与的双方各取赢利的 5 0 ，而是指所有的合作者都从合作中受益。 2 1 2 供应链管理的定义及作用 2 0 世纪8 0 年代后期开始，随着人们生活水平的提高，个性化需求越来越 明显，导致市场竞争环境发生巨大改变，传统管理模式已经显示出越来越多的 弊端。所以国际上越来越多的企业放弃了原本实行的经典管理模式，转而实行 新的经营模式：即利用企业外部资源快速响应市场需求。本企业只抓最核心的 东西：产品方向和市场。至于生产，只抓关键产品的制造，其他边缘产品部分 或者全部委托其他企业加工。 为了使加盟供应链的企业都能受益，并且要使每个企业都有比竞争对手更 强的竞争实力，就必须加强对供应链的构成和运作的研究。由此，供应链管理 这一新的经营和运作模式产生了。 供应链管理强调核心企业与世界上最杰出的企业建立战略合作关系，利用 现代信息技术，通过改造和集成业务流程，加强自己的关键性产品的生产工作， 互惠互利。这不仅能大大提高本企业的竞争力，而且能使供应链上的其他企业 都受益。 供应链管理是对供应链涉及的全部活动进行计划、组织、协调和控制。供 应链管理的含义可以从以下几个方面展开： ( 1 ) 供应商管理把对成本有影响和在产品满足客户需求的过程中起作用的 每一方都考虑在内，从供应商和制造工厂经过仓库和配送中心到批发商和零售 商以及商店。 ( 2 ) 供应链管理的目的在于追求效率和整个系统的费用有效性；使系统总 成本达到最小，这个成本包括从运输和配送成本到库存成本。因此，供应链管 理的重点不在于简单的使运输成本达到最小或减少库存，而是用系统方法来进 行供应管理。 ( 3 ) 因为供应链管理是围绕着把供应商、制造商、分销商( 包括批发商和零 售商) 有效率的结合成一体这一问题来展开的，因此它包括公司许多层次上的 活动，从战略层次到战术层次一直到作业层次。 供应链管理使企业与其相关企业形成了一个融会贯通的网络整体。加速产 6 品从生产到消费的过程，缩短了产销周期，使企业可以对市场需求变化做出快 速反应，大大增强了供应链企业的市场竞争力。供应链管理有如下作用： 供应链管理思想与方法目前已在许多企业中得到了应用，并且取得了很大 的成就，在p i t t i g l i or a b i nt o d d & m c g r a t h 的组织资助下，一组研究人员对供应 链管理的应用效果进行了为期两年的研究，调查了9 0 家离散型制造企业和7 5 家流程型制造企业，在其发表的1 9 9 7 年供应链绩效研究报告中得出如下结 论： ( 1 ) 供应链管理的应用使总成本下降了10 ； ( 2 ) 供应链系统中企业的按时交货率提高了1 5 以上； ( 3 ) “订货生产的周期缩短了2 5 3 5 ； ( 4 ) 供应链中企业的生产率提高了10 以上； ( 5 ) 主导企业的资产增长率为1 5 2 0 0 。 以上数据说明，供应链中的组织在不同程度上都取得了发展，其中以“订 货生产的周期缩短”最为明显。能取得这样的成果，完全得益于供应链中组 织、部门之间的相互合作，以及相互利用对方资源的经营策略。因此，供应链 管理模式已是如今企业最重视的模式。 2 2 供应链协调 2 2 1 供应链协调的定义 一些国际知名的大企业，宝洁、克莱斯勒等都是因为选择组织了高度透明、 紧密协作、彼此信赖的供应链体系而获得业务的稳步增长，但同时也应该看到 即便对于市场经济相对成熟的欧美国家而言，供应链成员之间的合作和协调问 题同样困扰着许多企业，大量缺乏合作或利益冲突的具体问题造成整个供应链 效率低下。据一项关于美国食品行业的研究估计，由于供应链合作伙伴之间缺 乏有效的合作，每年浪费达3 0 0 亿美元。 供应链作为一种企业内外部资源有效整合的组织形式，其效益发挥的重要 前提是供应链成员间的紧密合作与关系协调。所谓供应链协调( 刘永胜， 2 0 0 6 ) ( s u p p l yc h a i nc o o r d i n a t i o n ) 是指：为使供应链的各种( 信息流、物料流和资 金流) 能无缝地、顺畅地在供应链中传递，减少因信息不对称造成的生产、供应 和销售等环节不确定性，以及消除因供应链的各成员目标不同而造成的利益冲 突，提高供应链的整体绩效而采取的各种行动。有效率的供应链管理能够使链 上的企业获得并保持持久的市场竞争优势，从而提高供应链的整体竞争能力。 即“在有约束条件或资源有限的情况下的决策方案”，由于供应链中的不同企业 往往存在着不同和相互冲突的目标，实践中的供应链是很难实现协调，也没有 最优方案或者没有方法来检测所得方案是否最优，因此，供应链协调策略和方 法的研究成为众多企业和研究者关注的课题。如何做到供应链协调，就是要在 7 供应链中，核心企业提供某种激励措施给的另外一方，在保证他们成本降低或 利润增加的同时，使得自身和供应链的总成本降低或总利润增加。 2 2 2 s t a c k e l b e r g 模型 由于本文主要研究供应商商主导下对于供应链参与者收益的影响，因此应用的 工具方法是s t a c k e l b e r g 模型。此模型建立在寡头市场环境下，寡头市场即具有 同质或异质产品、厂商极少、相互间相互依存的垄断市场。s t a c k e l b e r g 模型是 由德国经济学家斯塔克尔伯格( h v o n s t a c k e l b e r g ) 在上世纪3 0 年代提出的对 古诺模型的一种进化。在古诺模型里，竞争厂商在市场上的地位是平等的，因 而它们的行为是相似的。而且，它们的决策是同时的。但事实上，在有些市场， 竞争厂商之间的地位并不是平等的，市场地位的不对称引起了决策次序的不对 称，通常，小企业先观察到大企业的行为，再决定自己的对策。s t a c k e l b e r g 模 型即反映了这种不对称的竞争。 该模型的假定是： ( 1 ) 双寡头垄断。 ( 2 ) 生产同质产品，双方进行产量竞争。 ( 3 ) 假定双方行动次序有先后，只进行一次性博弈。 ( 4 ) 双方不存在密谋或串通。主导企业指导跟随企业一定会对它的产量做出 反应，因而当它在确定产量时，把跟随企业反应能力也考虑进去。 该模型的解法为： ( 1 ) 假定先入方己知后入方的反应函数，将后入方的反应函数代入先入方的 总收益函数。 ( 2 ) 对先入方的总收益函数求一阶导数并令其等于零，求出先入方利润极大 的产量。 ( 3 ) 将先入方的产量代入后入方的反应函数求出后入方的产量。 s t a c k e l b e r g 模型中，先入厂商存在“先发优势”，如双方成本函数相同，先 入厂商的产量和利润是后入方的一倍。如双方互相串通瓜分市场，双方利润水 平可以更高，但一方有削价竞争的动机，由于缺乏互信两厂商不会合作。 s t a c k e l b e r g 模型中的均衡属于纳什均衡。纳什均衡的涵义是在非合作或合作不 可靠的情况下，不论对方做出什么选择，每一厂商总是选择己方的上策。一旦 达到这种对自己最有利的状况，双方谁都不想再做改变。 2 3 供应链契约 2 3 1 供应链契约的含义 经济全球化步伐的加快使得企业所处的外部环境发生了巨大的变化，企业 处在竞争越来越激烈、越来越复杂多变的市场环境中，为谋求生存和发展，企 8 业必须具有快速响应市场变化的能力，即要能及时提供适应市场需要且质量高、 价格低、服务好的个性化产品或服务。为此，国内外的许多企业一方面利用全 面质量管理、业务流程重组、建立学习型组织等思想和方法，进行企业内部的 组织管理变革，通过重新设计企业内部的业务流程，减少管理层次，应用信息 技术，提高企业快速响应市场变化的能力；另一方面，注意在供应商、制造商、 分销商和零售商之间进行合作，借助于信息技术，通过相互借用彼此的核心能 力，减少重复和浪费，创造新机会，将企业之间由传统的买卖关系转变为新型 的合作关系，大大降低这些企业之间的交易成本，增强这些企业作为一个整体 在市场上的竞争能力。 在供应商、制造商、分销商和零售商这些企业之间进行合作与建立合作关 系的过程中，设计企业间的有效合作方式，并加强对合作关系实施过程的管理 和控制是建立合作关系中的核心问题之一。企业间的合作方式及合作关系在实 施过程中的管理和控制方式，最终要以签订企业间合作契约的方式固定下来。 通过契约关系可使买卖各方优化利益的分配，共享市场和经营信息，共担市场 风险，减少不确定性、相互激励，实现双赢。因此，在研究企业间合作关系的 过程中，合作契约的设计是其主要研究对象之一。而对合作契约设计的研究主 要集中在两方面：一是契约条款的设计；二是契约的分析，即对于给定的契约 条款，研究契约的参数对买卖双方及整个运作系统( 供应链) 的影响。本文即 着重研究第二种契约的分析。 所以所谓供应链契约( 杨德礼等，2 0 0 6 ) ( s u p p l yc h a i nc o n t r a c t ) 的含义是指通 过提供合适的信息和激励措施，保证买卖双方协调，优化销售渠道绩效的有关 条款。供应链契约本质上是一种激励机制，供应链契约通过改变供应链的激励 结构，从而使得供应链达到协调运作状态。 2 3 2 几种典型的契约模型 在由供应商、制造商、零售商、顾客等组成的供应链中，相邻成员都是 一种广义的卖方和卖方，当买卖双方组成的节点间产生合作，进行正常的交易 时，就会发生物流、信息流、资金流的流动或交换，实现产品价值的增值。买 卖双方进行合作及交易过程中的核心任务之一是设计和签订合作和交易的契 约。在供应链管理中，企业间设计和应用何种类型契约，以使得供应链的整体 运作效益比较好是需要深入研究的问题。 首先，针对由一个供应商和一个销售商组成的单一产品供应链，建立几种 典型的契约模型，分析供应链中不同契约设计对供应链运行绩效的影响。 对于如图2 2 由一个供应商s 和一个销售商犬组成的单一产品供应链，假设其 面对一个确定型的市场，市场需求函数d 与订货量q 相关( 本文即与货架展示 量，相关) ，其中c 是产品成本，p 为零售商r 的销售价，w 为供应商s 的批发 9 价。 信息流 物流 资金流 c 供应商s j i g j g w ( q )： 零售商r 图2 3 假设在图2 3 所示的供应链中，由供应商s 提出契约形式，常见的契约类型 有如下几种： ( 1 ) 一部线性契约( w ，0 ) ：契约的核心内容是供应商s 提出的批发价w ，且w 恒定，与g 无关； ( 2 ) 两部线性契约( w ，l ) ：供应商不仅提出批发价w ，且提出一次性由供应 商s 付零售商r 总金额的转移支付。当 0 时，可理解成供应商s 给零售商r 的回扣；当l 0 l i n e a r t d ，( 多，于) = 口，一6 ，p ，+ c 驴p + 卢，一) ，乃，b ，勺，卢。，y ， o ，l，引 d ( 多) = 口，一饥p ，+ 6 ，p ，口， o ，匆o ，6 口o j l c o b b d o u g l a s d ( ，) = a i 。，a 0 ，0 1 ，5 p o j l q f ( i i , 乃) = a i , b p i - k p7 ，k ， d ( 孑) = 口，x f 且兀z ，口。 o ，o 卢f 1 ，6 p 其中，l i n e a r 是线性需求函数【4 6 1 ，c o b b d o u g l a s 是本文研究基础柯布道格 拉斯需求函数【1 2 - 2 2 1 。 1 3 涉及市场需求与货架展示量和定价相关的文献大致可以分为如下几类： ( 1 ) 实证研究，探讨利润、需求量( 或销售量) 与货架展示量和价格之间的 关系，包括货架展示量弹性系数； ( 2 ) 货架展示量分配模型，假设需求受货架展示水平影响，对零售商的货架 管理问题进行研究，比如如何挑选要上架销售的产品种类并为其分配货架展示 量，以使得零售商和供应商的利润最大化和成本最小化； ( 3 ) 库存管理模型，在需求受货架库存水平和价格的影响的假设下，由于及 时补货方式的实现，使得零售商的货架展示量在一定程度上成为其库存水平的 反映，因此可以把货架展示量看作库存管理的一部分，利用库存模型研究库存 管理的模型决策； ( 4 ) 供应链协调问题，在需求受货架展示量水平影响的假设下，研究如何协 调供应链系统，使得供应链整体绩效达到最优。 比如供应商基于对零售商需求的了解，与零售商签订货架契约协议，按产 品销售额的一定比例支付货架展示成本补贴给零售商作为合作费用，要求零售 商作为回报，保持他们的货架空间与其他主要竞争对手保持比例。本文即以此 基础对零售商和系统利润作出具体分析，重点研究需求受货架展示量水平影响 下的供应链协调问题。 3 2 需求基于货架展示量与定价的决策模型 我们考虑一个零售商和一个供应商的简单供应链。供应商以成本c 制造单 个产品，以w 批发价批发给零售商，零售商再将该产品销售给顾客。市场需求 依赖于零售价格p 和零售商的货架展示量，。参照c o b b d o u g l a s 函数基础上 曹宗宏( 2 0 0 7 ) 的研究内容，产品的需求函数我们可以假设为【l 5 j ： d ( 1 ，p ) = a l p p 一，其中a 0 ，1 卢 0 ，0 1 ， 其中a 是规模参数，口是弹性系数，代表了需求量变化与货架展示量变化 的百分比比率，是衡量需求相应货架展示量水平变化而变化快慢的一个标准。 在实际中零售商总是批量订货，将货架上摆放，个产品后，一旦货架上的 产品被售出，零售商总会立即连续补货，即一旦货架上的库存水平决定了，零 售商会连续补货令展示量始终保持水平，产品的展示成本为村”且不考虑缺货 和运输等成本。因零售商可以灵活调整货架展示量和产品零售价格，所以市场 需求量看作与订货量等价。 对于零售商，其决策变量是货架展示量与零售价格，零售商的目标是通过 选择正确的，和p 最大限度的最大化自己的利益： h 月= ( p w ) a l 卢p 一一h i ” ( 3 1 ) 命题3 1 假设零售商面对的需求为d ( 1 ，p ) = 甜卢p 一，那使得零售商最大化 其利益的最优决策为： 1 4 驴。鱼o - 等o w o 丑- w o 和 0 w p o5 百了 证明：( 3 1 ) 的一阶条件为： 百d h r = ( p w ) 口川p 一一，2 = o d h _ r ：甜f l p - o - i p 一( p - w ) o ：0 a p ( 3 2 ) ( 3 3 ) 由公式即可求得，。和p 。，再根据下面公式： 鼍卟击，c 等，南c 等，卦一南 。a b 、 可看出最优货架展示量，。是货架展示成本h 的减函数，是需求的货架展示 弹性系数卢的增函数。即最优货架展示量随着展示成本的增加而减小，展示弹 性系数的增加而增加。 下面我们检验其二阶条件： 争却_ w ) 口f l ( f l - 1 ) i 卢- 2 p - 日- n 矿2 d _ 2 h 下r ：a 以卢p 一口一2 ( 1 一日) p + ( 1 + p ) w d p 怨卅f l - l p - o - i 旷沪w 剜 在点( 1 0p 。) 处明显得到： d 2 h - r 0 印 d 2 h - r 0 d r 塑生：o d p 。m 因此与零售商最优目标函数关联的海瑟矩阵是负定的，因此，必要条件也 是充分的。 从( 3 2 ) 可显然看出零售商的最优货架展示量随w 的增加而减小。因此，供 应商可以通过降低批发价格来增加产品的货架展示空间。然而，较低的批发价 同时也降低了供应商的利润率。供应商的问题即是制定最优的批发价格以使自 己的利益达到最大化。 由给定的零售商最优决策，。和p 。，供应商的利润表达式为： 也= ( p c ) 吐p o 一一h i o ”( 3 4 ) 命题3 2 ：假设零售商面对的需求为d ( 1 ，p ) = a 卢p 一，那使得供应商最大化 其利益的最优决策为： w ：( 酉o - 3 c ) 半 证明：将( 3 2 ) 和( 3 3 ) 代入( 3 4 ) ，供应商的利润可写成： 耻c ) 口南卢