基于供应商联盟的混合补货方式下ato供应链补货策略_李宇雨

基于供应商联盟的混合补货方式下ATO供应链补货策略_李宇雨管理工程学报VOL30，NO2JONRNALOFINDUSTRIALENGINEERING/ENGINEERINGMANAGEMENT2016年第2期基于供应商联盟的混合补货方式下ATO供应链补货策略李宇雨1，黄波21重庆师范大学计算机与信息科学学院，重庆400047；2重庆大学经济与工商管理学院，重庆400044摘要考虑ATO供应链中组装商通过拉动式和推动式两种补货方式分别从两个供应商处采购零部件，供应商可以结成联盟与其进行谈判，构建了相应的ATO供应链STACKBERG非合作博弈和讨价还价合作博弈模型，研究了ATO供应链零部件生产及补货策略，收益分配策略和供应商结盟策略，并比较了两种决策模式下的供应链最优策略，分析了各方议价能力等对最优策略的影响。研究发现，ATO供应链通过合作博弈制定的策略实现了非合作博弈的PARETO改进；组装商的谈判顺序决策权能为其在谈判中带来额外收益，供应商通过结盟参与谈判则可对此有效化解，并在供应商议价能力均较强的情况下，提高所有供应商的利润。关键词ATO供应链；供应商联盟；STACKBERG博弈；讨价还价博弈；补货策略中图分类号F4062文献标识码A文章编号10046062201602012409DOI1013587/JCNKIJIEEM201602015合泊松过程情况下的推动式补货策略以及供应商零部件生产策略；KARAARSLAN8考虑ATO组装商用两个零部件组装生产1个产成品，且采用周期性检查库存管理策略和推动式补货策略，其中1种零部件补货提前期长、保管费高且检查周期短，研究了组装商在产品需求随机且允许缺货滞后供给情况下的补货策略；DORU9考虑ATO组装商用2种专用零部件和1种通用零部件组装2种产成品，零部件补货提前期相同，运用随机规划研究了组装商零部件推动式补货策略；BERNSTEIN10研究了推动式补货方式下，多种产成品共享一种通用零部件的ATO组装商，如何基于产品需求预测制定通用零部件的补货及分配策略；BERNSTEIN和DECROIX11则研究了拉动式补货方式下多层次ATO系统中，供应商零部件产量和价格决策；WANG和GERCHAK12分析了拉动式补货方式下，面临随机性需求的ATO系统组装商和供应商零部件补货及定价策略。近年来，学者们逐渐开始对拉动与推动混合补货方式下ATO系统零部件生产及补货策略进行研究，如李宇雨等13考虑由一个最终产品制造商与两个零部件供应商组成的ATO系统，制造商分别采用拉动式和推动式补货方式向不同的供应商采购零部件，运用STACKLBERG等非合作博弈研究了ATO供应链零部件生产、补货策略，但该文考虑组装商和供应商是一种完全竞争的关系；但斌等14则研究了由一个组装商和多个供应商组成的ATO供应链，如何以供应链总利润最大化为目标，选择拉动式和推动式补货方式，以及相应的生产及补货批量，但该文考虑组装商与供应商之间是一种完全的合作关系，且没有研究供应链合作能否实现，以及如何通过合理的零部件价格和利润分配促进供应链合作的实现。事实上现代市场竞争是整个供应链之间的竞争，供应链上下游企业非常注重加强合作，以增强供应链竞争力，在最大化0引言随着企业间竞争转变为基于时间和客户需求的竞争，在为顾客提供定制化产品的同时，提高产成品响应速度，成为企业增强竞争力的重要手段。按订单装配（ASSEMBLETOORDER，ATO）因其能以较低的成本快速响应市场变化成为许多企业优先考虑的生产方式之一如电脑、汽车、摩托车等1,2。在ATO模式下，由于企业是接到客户订单后才开始组装最终产品，因此原材料或零部件的及时供应是系统顺利运行的关键3。推动式补货方式和ATO供应链主要采用两种补货方式拉动式补货方式。在推动式补货方式下，供应商因拥有某些核心技术，在与制造商的合作中具有一定优势，议价能力较强，会由组装商保有零部件库存并承担相应库存风险4；在拉动式补货方式下，供应商在合作中处于弱势，议价能力较弱，会由其保有零部件库存并承担相应库存风险5。现实ATO供应链中，制造商通常会同时采用拉动式和推动式补货方式，如国内的一些电脑生产商从多家供应商处购买零部件进行组装生产，在与处理器供应商INTEL、AMD等芯片供应商的合作中处于弱势，采用推动式补货方式，由组装商承担库存风险；而在与光驱、机箱、电源等供应商的合作中处于强势，则与供应商签订拉动式补货协议，由供应商保有库存并承担库存风险。因此，有必要对混合补货方式下的ATO供应链补货策略进行研究。国内外现有相关研究主要集中于单一补货方式推动式或拉动式下的ATO供应链零部件补货及分配策略。如ZHAO6考虑多产品多零部件ATO系统中，组装商采用推动式补货和连续性检查库存管理策略，研究了产品需求服从复合泊松过程，零部件补货提前期随机情况下的补货策略；ELHAFSI7则研究了单产品多零部件ATO组装商，在产品需求服从复收稿日期20130513修回日期20140210项目基金国家自然科学基金资助项目71102178；中国教育部人文社科资助项目（11YJC630070）作者简介李宇雨（1982），女，重庆人，副教授，博士，主要研究方向为物流与供应链管理、大规模定制。VOL30，NO2管理工程学报2016年第2期供应链利润的同时最大化自身利润，实现供应链各方的共赢。因此，供应链企业间的关系应该是一种竞争与合作并存的竞合关系。此外，ATO供应链中，组装商是从多个供应商处采购零部件进行组装，供应商为了增加与组装商的议价能力会结成联盟，共同与组装商进行讨价还价，如电子元件15，汽车配件供应商联盟16。NAGARAJAN和SOI17考虑产品需求确定的ATO供应链由一个组装商和多个供应商组成，供应商结成动态联盟与组装商展开竞争，研究了以供应商联盟为领导者的STACKLBERG博弈，以组装商为领导者的STACKLBERG博弈，以及双方同时展开行动的纵向纳什博弈等3种模式下的供应链联盟稳定性；SOI18则在文献17的基础上，进一步考虑ATO供应链产成品需求不确定，研究了同样3种模式下的供应链联盟稳定性。基于此，本文考虑ATO供应链中组装商同时采用拉动式和推动式补货方式从供应商处采购零部件，供应商可以结成联盟，共同与组装商进行谈判，针对ATO供应链企业间竞合关系的特征，通过构建基于供应商联盟的混合补货方式下ATO供应链STACKBERG非合作博弈和讨价还价合作博弈模型，研究ATO供应链零部件生产及补货策略，收益分配策略和供应商结盟策略，并通过理论和数值仿真算例分析，找出ATO供应链最优策略以及供应商的结盟条件，比较两种决策模式下的供应链最优策略，分析主要参数对最优解的影响，为ATO供应链组装商和零部件供应商制定相关策略提供理论依据。11问题描述ATO供应链由1个组装商A和2个零部件供应商II1,2组成，组装商从供应商1采购零部件1，从供应商2采购零部件2，并以1个零部件1和1个零部件2组装产成品季节性产品。由于ATO生产是组装商在接到产品订单后才开始组装产品，组装商没有产成品库存，也不会在销售季节末有剩余产品，无需考虑产成品残值；此外，ATO产品（如计算机、手机等）的零部件专用性强，产品过季退市后，零部件用途和残值通常很低，研究中一般不考虑其残值，因此，本文考虑产成品和零部件残值均为0。组装商和供应商均为风险中性，均以利润最大化为其决策目标。ATO供应链中，一些零部件供应商在行业中处于垄断地位，议价能力强如电脑的芯片供应商，组装商一般采取推动式补货方式向其补货，即，双方谈判确定出零部件的补货价格和补货批量，并且由组装商保有零部件库存，承担库存风险和零部件积压损失；而一些零部件供应商所处行业竞争激励，缺乏垄断力和议价能力如电脑的机箱供应商，组装商一般采取拉动式补货方式向其补货即，双方谈判确定出零部件的补货价格，零部件产量则由供应商决定，并由其保有零部件库存，承担承担库存风险和零部件积压损失。ATO供应链可以采用两种模式进行合作，一种是组装商及供应商各以自身利润最大化为目标，通过STACKELBERG博弈，决定零部件补货批量和价格；另一种是以供应链整体利润最大化为目标，决定零部件补货批量，再通过讨价还价博8,12弈，决定零部件价格。在组装商及供应商各以自身利润最大化为目标，通过STACKELBERG博弈，决定零部件补货批量和价格的情况下，ATO供应链合作的决策分为三个阶段第一阶段，由供应商1制定零部件1价格；第二阶段，由组装商根据零部件1价格、产品单位组装成本和市场需求等确定零部件1补货量及零部件2价格；第三阶段，由供应商2根据组装商给出的零部件2价格制定其零部件2批量。ATO供应链以整体利润最大化为目标进行合作过程如下首先，零部件供应商确定是否结盟参与供应链合作。接组装商与零部件供应商为了实现供应链及其自身利润的着，最大化，以ATO供应链总利润最大化为目标一同制定市场策略，包括零部件产量，以及供应商不结盟情况下，组装商与供应商的谈判顺序，由于组装商是ATO供应链的核心企业，因此，拥有谈判顺序的决策权。接下来，若供应商不结盟，则组装商按谈判顺序与供应商分别进行谈判，通过讨价还价，确定出供应商的零部件价格及ATO供应链各方所分得利润，并签订契约；若供应商结盟参与供应链合作，则组装商与供应商联盟进行谈判，通过讨价还价，确定组装商与供应商联盟的利润分配，再由供应商联盟内部通过讨价还价确定各供应商的零部件价格及其分得利润，并分别与组装商签订契约；最后，供应商按契约规定生产出零部件，组装商则分别以推动式和拉动式补货方式进行零部件补货，并根据产品订单进行组装和销售，并实现各自的利润。显然，组装商和零部件供应商的议价能力，供应商是否结盟，供应商不结盟情况下的谈判顺序都将对ATO供应链各方利润造成很大影响。本文将通过建立基于供应商联盟的拉动与推动混合补货模式下ATO供应链讨价还价合作博弈模型，研究ATO供应链最优零部件生产和补货策略，利益分配策略，以及供应商的结盟策略，分析供应链各方议价能力和谈判顺序等对以上策略的影响。12模型建立组装商A计划生产某市场售价为P的季节性产品，该产品市场需求不确定，需求服从密度函数FX，分布函数为1问题描述及模型建立FX的分布。产品由1个零部件1和1个零部件2构成，产品组装完成即交付给最终用户，组装时间很短，可忽略不组装商需要在销售季节初就分别以推动式补货方式向供计。应商1采购零部件1，以拉动式补货方式向供应商2采购零部件2。供应商为了增强对组装商的议价能力，首先需要决定是否以结盟方式参与ATO供应链合作。接着，为了实现ATO供应链合作的最优，组装商和供应商或供应商联盟以供应链期望利润最大化为目标，确定零部件1和零部件2的生产及补货批量Q1和Q2，以及供应商不结盟情况下的谈判顺序。接下来，若供应商不结盟则组装商分别与供应商1和2进行谈判，通过讨价还价确定零部件价格及各自利润；若供应商结盟则先由联盟与组装商通过讨价还价确定利润分配，再由供应商之间通过讨价还价确定零部件价格及相应利润。谈判完成后，供应商1和2分别以C1和C2的单位生产成本按各自的补货批量制造零部件，零部件生产完成后，供应商1将整批零部件以P1的价格交付给组装商，并由其保管零部件125李宇雨等基于供应商联盟的混合补货方式下ATO供应链补货策略库存；供应商2则需保管零部件库存，只在组装商时以P2价格向其交付零部件。组装商在接到产品订单后，以单位组装成本C组装产成品，组装完成即以销售价格P交付给最终用户。季末没有组装的零部件残值为0，组装商将为此承担零部件1的积压成本，供应商2则承担零部件2的积压成本。产成品的销售价格和市场需求，组装商单位组装成本和议价能力，供应商单位生产成本和议价能力，供应商是否结盟，以及ATO供应链谈判顺序等均是所有企业共同知识。由以上可知，ATO供应链期望总利润为EPCMINQ1,Q2,XC1Q1C2Q2PC0MINQ1,Q2XFXDX由于组装商需在销售季节之初就向供应商1订货，且拥有并负责保管零部件1的库存，承担相应库存风险，因此供应商1的利润在销售季节之初即可确定，为MINQ1,Q2FXDXC1Q1C2Q21E2EP2MINQ2,XC2Q2MINQ1,Q21P1C1Q12由于供应商2拥有并负责保管零部件2的库存，承担相应库存风险，因此供应商2的利润不确定，其期望利润为Q2P2XFXDXQ2FXDXC2Q2Q203组装商拥有并负责保管零部件1的库存，承担相应库存风险，因此组装商的利润不确定，其期望利润为EAPCP20MINQ1,Q2XFXDXMINQ1,Q24MINQ1,Q2FXDXPQ112组装商利润最大化下的最优解本文接下来将分别讨论两种决策模式下的最优解。大。由于1个产品是由1个零部件1和1个零部件2组装而成，且组装商承担着零部件1的库存风险，因此，必然向供应商1采购不超过Q2的零部件1，即Q1Q2；同样，供应商2承担着零部件2的库存风险，且知道组装商的零部件1补货批量Q1，因此，必然生产不超过Q1的零部件2，即在组装商及供应商各以自身利润最大化为目标，通过STACKELBERG博弈，决定零部件补货批量和补货价格的情况下，ATO供应链合作的决策分为三个阶段第一阶段，由供应商1制定零部件1价格；第二阶段，由组装商根据零部件1价格、产品单位组装成本和市场需求等确定零部件1补货量及零部件2价格；第三阶段，由供应商2根据组装商给出的零部件2价格制定其零部件2的生产批量。本部分则将采用逆向归纳法分析ATO供应链最优解。首先，供应商2以自身利润最大化为目标，制定零部件2最优批量Q2，求解E2Q20，可以得到Q2为满足下式的解。Q2Q1，博弈的最后结果就是Q1Q2HP2，即Q1Q2HGP19同样，供应商1也知道组装商的反应函数，即9式，就会据此以自身利润最大化为目标制定零部件1价格，将9式代入2式，求解1P10可得P21FQ2C205求解5式可得Q2F1HGP1P1C1HGP1GP1010求解10式即可得到零部件1最优价格P1。结论1零部件2最优生产批量随零部件2价格提高而增加。证明求零部件2最优生产批量Q2关于零部件2价格PC，即，零部件2最优2批量Q2为零部件2价格P2的函数Q2HP266式为供应商2的反应函数，即，当组装商给定一个零部件2的价格，供应商2就有一个对应的零部件2批量使其利润最大。由于产品市场需求以及供应商2的成本为共同知识，组装商就知道供应商2的反应函数，就会据此以自身利润最大化为目标，确定零部件2价格以及零部件1批量。求解EAP20可得P2的一阶导数可得DQ2DP21FQ2P2FQ20，因此，零部件2最优生产批量随零部件2价格提高而增加，结论1证毕。结论1表明，在混合补货方式的ATO系统中，与组装商签订拉动式补货协议的供应商，应随其零部件价格的提高而增加生产批量。结论2当P2PCP2HP2HP2HP2FXDXHP20HP2FXDXC20时，供应商2的利润随其零部件价格提高而增加。7的一阶导数可得XFXDXP1HP20证明求供应商2的最优利润2关于零部件2价格P2求解7式可得组装商的零部件2最优价格为P2GP188式表明组装商制定的零部件2最优价格与零部件1价格为一一对应关系，即，当供应商1给定一个零部件1价格，组装商就能找到一个零部件2最优价格使其自身利润最DE2DP2HP2XFXDXHP2HP2FXDXHP2P2FXDXC2HP2因此，当P2HP2FXDXC20时，D2DP20，VOL30，NO2管理工程学报2016年第2期即，供应商2的利润随其零部件价格提高而增加，结论2证毕。由于0利润后，由组装商分别与供应商1和2进行序贯谈判，以讨价还价方式确定各自的期望利润EA、1和E2，显然，因为组装商是与供应商1和2进行EA1E2E。HP2FXDX1为产品缺货概率，因此，由P2HP2FXDXC20可知，当产品缺货概率较大时，即序贯谈判，所以ATO供应链合作是由两次双人讨价还价博弈组成，每次讨价还价博弈均为HP2FXDXC2P2，供应商2的利润随其零部件价格提高而增加。结论2表明，与组装商签订拉动式供货协议的供应商，其利润在产品缺货概率较大时，会随着其零部件价格的提高而增加，换言之，签订拉动式协议下供货商应在此情况下，提高零部件价格，以获取更高利润。EIDI，I1,213STEA,EIDA,DIEAEIK，K1,2分配的利润，1E，2EEI，I1,2；DA和DI为谈判破裂时，组装商及供应商所能获得的利润，即，组装商及供应商II1,2参与供应链合作的保留收益即参与约束，为简化分析，本文考虑DAD1D20；A,I和A,I分别代表组装商对供应商1和2的议价能力，以及且满足A,IA,I1，供应商1和2对组装商的议价能力，则，在第K轮谈判中，组装商与供应商I各自分得利润A,IK和A,IK。组装商以及供应商1和2为了能从供应链合作中获得更高的利润，往往会在谈判前向其他企业发出通牒COMMITMENT，宣告其参与供应链合作的利润不能低于一个最低值I，IA,1,2，否则，将退出合作。当然，这种通牒并非绝对可置信，参与者I完全有可能在谈判中做出让步和妥协，接受低于该最低值的分配方案，这种妥协行为就会导致其声誉等方面的损失，从而承担一定的“妥协成本”CI。显然，当参与者I通过讨价还价获得的利润不低于其最低值时就不存在让步和妥协行为，也就没有妥协成本产生，即当参与者I在谈判中做出让步和妥协，IEI时，CI0；接受了低于其最低要求值时，就会承受一定妥协成本，即其中，KK1,2为第K轮谈判中谈判双方所需进行MAXEADAA,IA,I3供应链利润最大化下的最优解在ATO供应链以整体利润最大化为目标进行决策的情况下，ATO供应链合作顺序为，首先由组装商和供应商1和2以供应链期望总利润最大化为目标，确定零部件1和2的产量，由于产成品是由1个零部件1和1个零部件2组成，若两种零部件的产量不相等，则必然有1种零部件会因没有配套零部件而被浪费，造成不必要的损失和成本，因此，ATO供应链必然生产相同数量的零部件1和2，即Q1Q2Q。求ATO供应链期望总利润E关于零部件1和2产量Q的一阶偏导数等于0的解，即EQ0，可得PCC1C2QF1E为11将11式代入1式可得ATO供应链最大期望总利润EPCC1C2QPCFXDX12QIEI时，CIKIIEI，其中，KI0，为单位妥由11式可得结论3如下。结论3ATO供应链中供应商最优零部件产量随产成品随组装商制造成本和供应商生产成销售价格的提高而增加，本的提高而减少。证明分别求供应商最优零部件产量Q，关于产成品销售价格P以及组装商组装成本C，供应商生产成本C1和协成本。该式表明，参与者I因妥协所付出成本与其妥协程度正相关即其要求的最低值与实际分得的期望利润之间差距。由此可得IEI0,IA,1,214CIKEEIIIII在参与各方发出通牒情况下，第K轮K1,2讨价还价博弈的纳什均衡解为C2的一阶偏导数可得QPC1C2PC0，2QCC1C2PC0，QC1QC2CP0，由此可知，供应商最2A,IEA,EI1KAK2KAKI,1KIK2KAKI，优零部件产量随产成品销售价格的提高而增加，随组装商制造成本和供应商生产成本的提高而减少。结论3证毕。结论3表明，随着产成品销售价格的提高，ATO供应链因零部件供给不足而导致的利润损失和缺货成本上升，所以就应该提高零部件产量以降低缺货概率和成本；而随着组装商组装成本提高，ATO供应链利因零部件供给不足而导致的利润损失和缺货成本下降，随着供应商生产成本提高，ATO供应链积压成本上升，所以就应该减少零部件产量以降低积压概率和成本。31供应商不结盟情况下的最优解分析ATO供应链在确定了最优零部件产量及相应的期望总I1,215由14和15式可以看出，单位妥协成本KIIA,1,2越大，参与者I的妥协成本越大，其事先做出通牒的可信度越高，在谈判中的议价能力越强，就能在谈判中索取并得到更高的期望利润，且KI与A,I和A,II1,2的关系为A,I1KA2KAKI，I1,216A,I1KI2KAKI，I1,217供应链合作过程中，参与各方确定了供应链零部件产量及相应最优期望总利润后，由组装商决定谈判顺序，并按照谈判顺序分别与两个供应商进行两轮谈判，通过讨价还价确127李宇雨等基于供应商联盟的混合补货方式下ATO供应链补货策略定零部件采购价格及相应的利润分配。在第1轮谈判中，双方就供应链合作期望总利润1E进行讨价还价，确定出供应商1或2的零部件采购价格及其相应所分得的利润以及第2轮谈判中所需进行分配的利润2；EI，I1,2；在第2轮谈判中，双方就利润2进行讨价还价，确定出该供应商的零部件采购价格及相应的各自利润EA和而谈判顺序由组装商来决定，所以，供应商1和2就会为了获得或保住其在第1轮谈判的位置，而向组装商让利。组装商也会对此加以充分利用，要求供应商1和供应商2让利，以最终获得更多利润。由此可得结论4如下。结论4ATO供应链中组装商以及供应商II1,2的最终利润分别为EA1A,2A,1A,1A,2E和E3I。本文进一步考虑第1轮谈判双方约定，该轮谈判的协议只有在组装商的第2轮谈判也达成协议才正式生效，以避免第2轮中“敲竹杠”行为的产生。如组装商在第1轮谈判达成并需承担违约赔偿责协议后就向该供应商下了零部件订单，任，另一个供应商就可能在第2轮谈判中进行“敲竹杠”，获得额外收益。由此可得引理1如下。引理1若组装商先与供应商II1,2进行谈判，再与供应商3I进行谈判，则供应链各方分得利润EIA,3IA,IE。证明由引理1可知，供应商II1,2在第2轮与组装商谈判的期望利润为EIA,3IA,IE；由引理2则可知，供应商I即使在第1轮参与谈判，也会为了保住该位置而让利1A,IE，使其期望利润由I1,2组装商的最终EA,IE降为EIA,3IA,IE；I利润则因供应商I的让利增为1A,2A,1A,1A,2E。结论4证毕。EAEA,IA,3IE，EA,IE和AIE3IA,IA,3IE。证明若组装商首先与供应商II1,2谈判，则第1轮谈判后，供应商I分得利润A,IE，组装商则需与供应结论4表明，由于供应商无权决定谈判顺序，因此，无论参与第几轮谈判，均只能获得在第2轮参与谈判的利润，而组装商则因供应商的让利，而获得额外的利润，提高其期望利润。联立2式、3式和EIA,3IA,IE，求解可得供应商II1,2的最优零部件价格分别为P1商3I就如何分配剩下的利润A,IE进行谈判，双方在第2轮谈判中各分得利润A,IA,3IE和A,IA,3IE，即，供应链各方分得利润EAA,IA,3IE，EIA,IE和E3IA,IA,3IE。引理1证毕。A,2A,1EQC11819P2A,1A,2EC2QQFXDX由引理1可以看出，无论组装商按照什么样的顺序进行谈判，其所获利润相同，因此，其对谈判顺序没有偏好。但对供应商II1,2而言，若能在第1轮与组装商谈判，将获得更多的利润，因此，供应商都更愿意在第1轮与组装商谈判，也就愿意在确定谈判顺序时向组装商许诺，以向其转让部分利润为代价，换取在第1轮进行谈判的权利。由此可得引理2如下。引理2参与第1轮谈判的供应商II1,2将向组装商转让利润1A,IE。I1,2由18式和19式可得结论5如下。结论5供应商II1,2的最优零部件价格PI随组装商对其议价能力A,I的增强而降低，随组装商对供应商3I的议价能力A,3I的增强而提高。证明求供应商II1,2的最优零部件价格PI关于组装商对供应商1和2的议价能力A,1和A,2的一阶偏导数Q0，可得P1A,1A,2EPQ0，1A,2A,1E证明由引理1可知，若供应商II1,2如果在第1轮与组装商谈判，其分得利润为EIA,IE，若在第2轮与组装商谈判，则分得利润为EA,3IA,IE，换言之，供应商I会因谈判顺序的提前获得额外利润IPA,1A,2E22QQFXDX0，0I1,21A,IE。供应商I就会为了得到该额外利润而向组装商让利，让利上限值即为该额外利润。而组装商也一定会利用其谈判顺序决定权，迫使供应商I按其上限进行让利。因此，参与第1轮谈判的供应商I将向组装商转让利润I1,2QPA,2A,1E由此可得，Q0FXDX0，供应商I的最优零部件价格PI随组装商对其议价能力A,I的增强而降低，随组装商对供应商3I的议价能力A,3I的增强而提高。结论5证毕。结论5表明，组装商对某供应商的议价能力越强即该供应商对组装商的议价能力越弱，组装商在于求该供应商谈判中越能要求其降低零部件价格以获得更多利润；而另一个供应商自然就会要求从组装商处分得一部分增加的利润，1A,IE。引理2证毕。引理2表明，供应商1和供应商2在与组装商谈判中，会因谈判顺序的提前而额外获利即，谈判顺序后移而受损，VOL30，NO2管理工程学报2016年第2期因此，就会提高其零部件转移价格。结论6随着组装商对供应商II1,2的议价能力1,21,22,12,1A,1A,223A,I的增强，该供应商所获利润减少，供应商3I所获利润增多，此时，若组装商比供应商3I的议价能力强，即A,3I05A,3I，组装商所获利润越多，反之则越少。证明求组装商和供应商1和2的期望利润关于组装商议价能力A,II1,2的一阶偏导数可得结论7当21,2A,2A,2时，供应商将结成联盟参与ATO供应链合作，否则，将独立参与ATO供应链合作。证明当供应商将结成联盟参与ATO供应链合作时，组装首先是供应商联盟S与组装商通过讨价还价分配利润，商分得利润EAA,SE，供应商联盟S则分得利润ESA,SE，接着，供应商之间再通过讨价还价进行EA,IA,3IE0，IEA,3I1A,IE0，以及IEA,I2A,3I1E，因此，A利润分配，则供应商II1,2的期望利润为EII,3IA,SE。由结论2可知，供应商独立参与ATO供应链合作时的期望利润为EIA,3IA,IE。A,I0。由此可知，A,3I05A,3I时，EA随着组装商对供应商II1,2的议价能力A,I的增强，该供应商所获利润减少，供应商3I所获利润增多，此时，若组装商比供应商3I的议价能力强，即A,3I05A,3I，组装商所获利润越多，反之则越少。结论6证毕。结论6表明，组装商对供应商I的议价能力越强，该供应商对组装商议价能力越弱，所获利润就会越少。此时，若该供应商参与的是第1轮谈判，则组装商与供应商3I所分的利润越多，供应商3I所获利润就会越多，组装商虽也能因此获利，但供应商I给予其的让利1A,IE却减I1,2显然，当且仅当供应商II1,2结成联盟参与ATO供应链合作时的期望利润高于其独立参与合作时的期望利润，供应商I才会结盟，求解可得，EIEI051,2A,2A,2，I1,2，因此，当21,2A,2A,2时，EIEI1，供应商结成联盟参与ATO供应链合作时的期望利润更高，供应商将结成联盟参与ATO供应链合作；当21,2A,22,A时，EIEI1，供应商结独立参与ATO供应链合作时的期望利润更高，将独立参与ATO供应链合作。结论7证毕。结论7表明，当两个供应商的议价能力均较高时1,2表示供应商1对供应商2的议价能力，A,2表示供应商2对组装商的议价能力，供应商才会结盟参与ATO供应链合作。其主要原因在于，供应商独立参与合作时会为了争取或保住在第一轮进行谈判的位置而向组装商让利，而供应商结盟参与合作避免则有效避免这种情况的发生，但是，若某个供应商的议价能力太弱，则其独立参与合作时向组装商的让利A,IE并不高，就有可能导致其在与另一个供应商I1,2少，且若其议价能力比供应商3I低，则其因与供应商I议价能力增强而增加利润的大部分将被供应商3I分享，最终导致其因议价能力增强而增加的利润低于供应商I因谈判顺序让利的减少量，其所获利润反而减少，反之，其因议价能力增强而增加的利润高于供应商I因谈判顺序让利的减少量而增加获利。若供应商I参与的是第2轮谈判，则来自供应商3I因谈判顺序的让利减少，若组装商议价能力低于供应商3I，让利的减少量高于其与供应商I在第2轮谈判中因谈判能力增强而增加的利润，其期望利润减少，反之，让利的减少量低于其第2轮谈判中因谈判能力增强而增加的利润，其期望利润增多。32供应商结盟情况下的最优解分析在ATO供应链合作中，供应商有时会与其它供应商结成供应商联盟，去和组装商进行谈判，以提升对组装商的议价能力，提高自身利润。本文考虑供应商结成联盟S参与ATO供应链合作的情况下，联盟S对组装商的议价能力，为供应商II1,2对组装商议价能力的平均值，即，谈判中，不但不能分享结盟的好处，反而因议价能力弱而损失利润。因此，只有在两个供应商的议价能力均较高时，供应商结盟的利润才足够大，且没有供应商因议价能力太弱而分得利润太少，两个供应商才会结盟而增加利润，才会愿意结盟参与ATO供应链合作。结论8供应商结盟参与ATO供应链合作情况下，组装商和供应商II1,2的收益分别为EAA,SE和EII,3IA,SE。证明结论8的证明过程由结论7证明过程可得。结论8证毕。联立2式、3式和EII,3IA,SE，求解可得A,S05A,I20供应商之间的利润分配仍采用讨价还价的谈判方式，且供应商之间的议价能力为供应商II1,2的最优零部件价格分别为1,22,11K12K1K221PP211,2A,SEQQC124251,22,11K22K1K222由17、21和22式可知，供应商之间的议价能力与供应商对组装商议价能力之间的关系为1,2A,SEC2QQFXDX129李宇雨等基于供应商联盟的混合补货方式下ATO供应链补货策略由18式和19式可得结论9如下。结论9供应商II1,2的最优零部件价格PI及期望利润EI随其对供应商3I议价能力1,3I的增强而提高，随组装商对供应商联盟议价能力A,S的增强而降低；组装商期望利润EA随其对供应商联盟议价能力A,S的0，由此带来的损失分别由供应商2和组装商承担。求解可得，当组装商及供应商以各自利润最大化为目标，采用STACKBERG非合作博弈进行决策时，ATO供应链最优解分别为零部件1价格P14117，零部件2价格增强而提高，与供应商之间议价能力1,3I变化无关。证明分别求供应商II1,2的最优零部件价格PI及利润EI关于其对供应商3I议价能力1,3I和组装商对供应商联盟议价能力A,S的一阶偏导数可得PQ0，1A,S1,E2PQ0，11,2A,SEP21355；零部件批量Q1Q22620，供应商1利润16856540，供应商2利润2465055，组装商利润A3204240。当ATO供应链以供应链整体利润最大化为目标，采用17、20、21和22式可得，组装商对供应商I及供应商联盟S的议价能力，供应商I和供应商联盟S对组装商的议价能力，以及供应商I之间的议价能力分别为A,10306，A,20524，A,S0415，讨价还价博弈进行决策时，组装商和供应商II1,2的妥协成本系数分别为KA12，K140和K210，由16、PA,S1,2E22QQFXDX0，0A,10694，A,20476，A,S0585，1,20714，1,20286。首先，由11式可得，ATO供应链最优零部件产量为QQFXDX0，P2,1A,SE0EIA,SI,3IE0和求组装商期望利润E关EI,3IA,SE0。IAQ6667，将最优零部件产量代入12式可得ATO供应链最大期望总利润为E166667若供应商独立参与ATO供应链合作，则由结论4和18，19式可得供应商II1,2的最优零部件价格分别为组装商期望利润和供应商I的利P12409和P22046，于其对供应商联盟议价能力A,S和供应商之间议价能力1,3I的一阶偏导数可得EAA,SE和EAI,3I0。由此可得，供应商I的最优零部件价格润分别为EA8179010，E16062610和242504。E2PI及期望利润E随其对供应商3I议价能力1,3I的I增强而提高，随组装商对供应商联盟议价能力A,S的增强而降低；组装商期望利润E论9证毕。结论9表明，供应商对另一个供应商议价能力越强，另该供应商就能在供一个供应商对该供应商议价能力就越弱，应商联盟内部谈判中分得更多的利润，即可以向组装商索取更高的零部件价格，由于供应商联盟与组装商之间的议价能力不变，供应商联盟从ATO总利润中分得的利润不变，因此，另一个供应商的零部件价格和利润就会降低，组装商的利润则保持不变。组装商对供应商联盟的议价能力越强即，供应商联盟对组装商的议价能力越弱，组装商在谈判中分得利润越多，供应商联盟分得利润越少，而供应商之间议价能力和利润分配比例未变，因此，供应商所的零部件价格和利润均会降低。A由于21,2A,206800524A,2，因此，供应商因结盟参与ATO供应链合作，则由结论8和23，24式可得供应商II1,2的最优零部件价格分别为P12545和P22127，组装商期望利润和供应商I的利润分别为EA6911380，E16968060和2787230。E2随其对供应商联盟议价能力A,S的增强而提高，与供应商之间议价能力变化无关。结对比两种博弈结果可以发现，ATO供应链采用STACKBERG非合作博弈进行决策时，最终的零部件产量仅为仅为ATO供应链最优零部件产量的约40，ATO供应链的总利润仅为ATO供应链最大期望利润的63，组装商和供应商的利润也分别小于以ATO整体利润最大化进行决策时的各自利润，因此，供应商结盟参与ATO供应链合作，并通过讨价还价合作博弈制定ATO供应链零部件生产及补货策略，提高了ATO供应链所有参与主体的期望利润，实现了ATO供应链的PARETO改进。接下来，以组装商对供应商1的议价能力A,1为例其它议价能力的分析与之类似，分析组装商和供应商议价能力变化对零部件价格及相应利润的影响。由表1可以发现，正如结论4指出，组装商对供应商1议价能力越强，零部件1的价格越低，供应商1利润越少；零部件2的价格则越高，供应商2的利润越多；当组装商议价能力比供应商2强时，组装商期望利润越多，反之，组装商议价能力比供应商2弱时，组装商的期望利润越少。由于21,2A,2A,2一直得到满足，因此，供应商均会结盟4仿真分析ATO系统参数如下组装商A计划生产需求服从0，10000均匀分布的某季节性产品。组装商以推动式补货方式向供应商1采购零部件1，以拉动式补货方式向供应商2采购零部件2，并以C25的单位组装成本，用1个零部件1和1个零部件2组装成制造成1个产成品，以销售价格P100卖给最终客户，供应商1和供应商2的单位生产成本分别为C115和C210，季末未组装的零部件残值为VOL30，NO2管理工程学报2016年第2期参与ATO供应链合作。此外，由14式可知，组装商对供应商1议价能力越强，其对供应商联盟的议价能力也越强，因此，由表1还可以发供应商不结盟最终产品供应商1制造商期望利润期望利润800936365780914591408205152885860064952985417468758469043605现，正如结论7指出，随着组装商对供应商联盟的议价能力的增强，其期望利润变得越来越多。供应商结盟最终产品供应商1制造商期望利润期望利润712977012575403629418109053486658026193568750564907238450151表1A,1对零部件价格及相应利润的影响A,1A,21,2030603550423034003750419055045073506900625061405770532零部件1价格245523872293224322032154零部件2价格201620992214220022732363供应商2期望利润229172661331731311123437538372零部件1价格255224442302242923472252零部件2价格206821372222237624322493供应商2期望利润252452832332091389304142744132是否结盟是是是是是是ASSEMBLETOORDERSYSTEMUNDERR,NQPOLICIESJNAVALRESEARCHLOGISTICSNRL,2012,59118256ZHAOYANALYSISANDEVALUATIONOFANASSEMBLETOORDERSYSTEMWITHBATCHORDERINGPOLICYANDCOMPOUNDPOISSONDEMANDJEUROPEANJOURNALOFOPERATIONALRESEARCH,2009,19838008097ELHAFSIMOPTIMALINTEGRATEDPRODUCTIONANDINVENTORYCONTROLOFANASSEMBLETOORDERSYSTEMWITHMULTIPLENONUNITARYDEMANDCLASSESJEUROPEANJOURNALOFOPERATIONALRESEARCH,2009,19411271428KARAARSLANAG,KIESMLLERGP,DEKOKAGANALYSISOFANASSEMBLETOORDERSYSTEMWITHDIFFERENTREVIEWPERIODSJINTERNATIONALJOURNALOFPRODUCTIONECONOMICS,2013ORUMK,REIMANMI,WANGQASTOCHASTICPROGRAMMINGBASEDINVENTORYPOLICYFORASSEMBLETOORDERSYSTEMSWITHAPPLICATIONTOTHEWMODELJOPERATIONSRESEARCH,2010,584184986410BERNSTEINF,DECROIXGA,WANGYTHEIMPACTOFDEMANDAGGREGATIONTHROUGHDELAYEDCOMPONENTALLOCATIONINANASSEMBLETOORDERSYSTEMJMANAGEMENTSCIENCE,2011,5761154117111BERNSTEINF,DECROIXGDECENTRALIZEDPRICINGANDCAPACITYDECISIONSINAMULTITIERSYSTEMWITHMODULARASSEMBLYJMANAGEMENTSCIENCE,2004,5091293130912GERCHAKY,WANGYREVENUESHARINGVSWHOLESALEPRICECONTRACTSINASSEMBLYSYSTEMSWITHRANDOMDEMANDJPRODUCTIONANDOPERATIONSMANAGEMENT,2004,131233313李宇雨,但斌,郭钢拉动与推动混合供货方式下ATO系统的生产补货策略研究J管理工程学报,2010,24314414914但斌,李宇雨,黄波大规模定制环境下ATO供应链的混合补货策略J计算机集成制造系统,2011,1761271127815LEEPKC,YEUNGACL,EDWINCHENGTCSUPPLIERALLIANCESANDENVIRONMENTALUNCERTAINTYANEMPIRICALSTUDYJINTERNATIONALJOURNALOFPRODUCTIONECONOMICS,2009,120119020416NAGARAJANM,SOIGGAMETHEORETICANALYSISOFCOOPERATIONAMONGSUPPLYCHAINAGENTSREVIEWANDEXTENSIONSJEUROPEANJOURNALOFOPERATIONALRESEARCH,2008,187371974517NAGARAJANM,SOIGCOALITIONSTABILITYINASSEMBLYMODELSJOPERATIONSRESEARCH,2009,57113114518SOIGIMPACTOFDEMANDUNCERTAINTYONSTABILITYOFSUPPLIERALLIANCESINASSEMBLYMODELSJPRODUCTIONANDOPERATIONSMANAGEMENT,2011,2069059205结论本文考虑ATO供应链中组装商分别通过拉动式补货和推动式补货方式从两个供应商处采购零部件，供应商可以通过结盟与其进行谈判，分别构建了ATO供应链STACKBERG非合作博弈和讨价还价合作博弈模型，研究了ATO供应链零部件生产及补货策略，以及相应的收益分配策略和供应商结盟策略，得出了ATO供应链的最优零部件生产和补货策略，收益分配方案，以及供应商是否结盟的条件，并比较了两种决策模式下的供应链最优策略，分析了组装商，供应商和供应商联盟议价能力对ATO供应链最优策略的影响。ATO供应链通过合作博弈制定的相关策略优研究发现，于非合作博弈，提高了所有参与者利润，实现了PARETO改进；ATO供应链应随产成品价格上升而提高零部件产量，随零部组装件制造成本或产成品组装成本上升而降低零部件产量；商可利用其谈判顺序决策权，迫使供应商向其转让部分利润，而供应商结盟与其谈判则可有效化解组装商的这一优势，并在供应商议价能力均较强的情况下，提高所有供应商的利润；在供应商不结盟情况下，组装商对某供应商议价能力越强，该供应商零部件价格及利润越低，另一供应商零部件价格及利润越高，若组装商比另一供应商议价能力强，其期望利润越高，否则越低；在供应商结盟情况下，组装商对供应商联盟议价能力越强，其期望利润越高，所有供应商的零部件价格及利润越低，供应商对另一个供应商议价能力变化会提高该供应商零部件价格及其利润，降低另一个供应商零部件价格及其利润，对组装商期望利润没有影响。参考文献12聂佳佳预测信息分享对制造商开通直销渠道的影响J管理工程学报,2012,262106112LUY,SONGJS,ZHAOYNOHOLDBACKALLOCATIONRULESFORCONTINUOUSTIMEASSEMBLETOORDERSYSTEMSJOPERATIONSRESEARCH,2010,58369170534郭佳,傅科,陈功玉可变产能的按订单装配系统库存和生产决策研究J中国管理科学,2012,20394103DECROIXGA,SONGJS,ZIPKINPHMANAGINGANASSEMBLETOORDERSYSTEMWITHRETURNSJMANUFACTURINGSERVICEOPERATIONSMANAGEMENT,2009,1111441595FENGJ,LIUL,WANYIRREDUCIBILITYOFJOINTINVENTORYPOSITIONSINAN131李宇雨等基于供应商联盟的混合补货方式下ATO供应链补货策略REPLENISHMENTPOLICYOFATOSUPPLYCHAINUNDERMIXEDREPLENISHMENTMODEBASEDONSUPPLIERALLIANCELIYUYU1,HUANGBO21COLLEGEOFCOMPUTERANDINFORMATIONSCIENCE,CHONGQINGNORMALUNIVERSITY,CHONGQING400047,CHINA2COLLEGEOFECONOMICSANDBUSINESSADMINISTRATION,CHONGQINGUNIVERSITY,CHONGQING400044,CHINAABSTRACTUNDERTHEATOASSEMBLETOORDERMODE,AMA