不确定需求下供应链合作创新的共享收益契约研究

1、PAGE PAGE 7不确定需求下供应链合作创新的共享收益契约研究摘要：随着经济全球化的快速发展，社会分工变得越来越细化，企业之间的合作变得越来越频繁，为了寻找有利资源，为企业创造更好的发展平台，合作创新应运而生。本文在需求不确定的情况下，对供应链上企业之间的合作创新收益共享契约模型进行了研究，得出了合作创新能够提高供应链的整体生产数量和利润水平的结论，同时引入了余额补偿策略对合作创新产生的剩余利润进行分配协调，实现供应链上企业之间共享收益的目的，并用一个算例说明了结论。关键词：合作创新；供应链；收益分配中图分类号：F224 文献标识码：A 文章编号：0 引言 合作创新已经成为适应经济全球化和

2、社会分工精细化的主要手段。合作创新消除了重复研究和重复投资，通过合作成员之间合作的协同效应，实现了更高的创新效率；通过合作成员企业共同投资，合理分配资源，可以实现企业独自无法完成的大型研究项目；通过合作创新，可以有效防止在研究开发中常常出现的“磨洋工”现象，从而提高合作创新的积极性1。 20世纪90年代，由于科学技术不断进步和经济的不断发展，全球化信息网络和全球化市场形成及技术变革的加速，围绕产品创新的市场竞争也日趋激烈，在此背景下，供应链管理应运而生。供应链管理思想强调企业借助先进的信息网络技术，同上下游优秀的企业建立合作关系，用系统的管理模式最大限度地降低产品成本，获取最大利润，同时实现合

3、作企业之间的双赢2。杨敏才认为未来的竞争将是供应链与供应链之间的竞争，供应链在竞争中取胜的关键在于供应链上合作企业之间的知识共享与合作创新3。冯希普尔教授提出供应商是企业创新的重要来源之一4。因此，研究供应链的企业合作创新，有利于企业降低产品成本，增加利润，提高企业的竞争能力。1 相关研究回顾 国内外关于供应链合作创新研究主要集中在合作创新的动力、模式选择以及合作创新在企业核心能力的建立和提高中所起作用等方面。供应链合作创新的动力包括合作企业之间的资源和企业实力差异程度5，研究开发成本公担，规模效应和避免重复研发投资，将合作伙伴的技术和能力内部化6,并产生新的核心能力,实现知识共享。DAspe

4、rmont C从技术溢出视角来研究合作创新，提出了一个两阶段的古诺寡头模型，对溢出与创新投入的关系进行了研究，建立了研发溢出效应的简答寡头模型，为以后研究奠定了基石7。我国学者胡碗丽和汤书昆对供应链合作企业合作程度对合作创新的影响进行了博弈分析，得出企业合作的增加可以减少研发支出却可以增加产量和降低产品价格8。叶飞建立了一个制造商与分销商组成的两级供应链，分析了在不确定需求的情况下，制造商如何利用共享收益契约机制去诱导分销商从整条供应链的收益最大化进行决策9，只是利用收益分享促使分销商参与技术创新，却未考虑供应商与制造商进行合作创新及其收益分配情况。 基于此，本文讨论了供应商与制造商组成的一个

5、基于供应链的企业合作创新的共享收益契约模型，建立供应商与制造商之间的stacke-lberg竞争模型，并进行了博弈分析，通过计算说明了供应链上下游企业合作创新能够提高供应链整体的产品数量和利润，通过对合作创新产生的剩余利润进行分配协调，达到在协调供应链的同时，实现二者之间的利润最优化。2供应链合作创新前后的预期利润2.1问题假设与参数 本文研究由单一供应商与单一制造商构成的两级供应链。假定供应商只供应产品，制造商制造产品并负责销售，设制造商为满足市场需求量Q，供应商采购量为G。同时假设：创新仅指技术上的创新，通过技术创新，可以降低企业成本；供应商和制造商均为风险中性，进行理性决策；供应商制造商

6、供货，制造商将所有产品直销给终端客户，没有其他的分销渠道；市场需求量是一个非负的、连续的随机变量，它的概率密度函数为，累计分布函数为，且： ， ，而且的你函数为：。本文研究将涉及以下符号与参数：分别表示供应商和制造商组织生产所需要的单位产品成本；分别表示供应商和制造商通过技术创新所能降低单位产品成本的最大幅度； 分别表示供应商和制造商通过技术创新所能降低的单位产品成本，其中；分别表示供应商和制造商进行技术创新的投资额，其中，为正常量；p为供应商为制造商供应的产品价格；q为制造商销售给终端客户的单位产品价格。2.2在非合作创新情况下供应链的预期利润在非合作创新情况下，制造商的最优产量G是由其预期

7、利润函数确定，在最优产量G确定时，供应商就会按最优产量G进行组织生产以供应给制造商。对制造商来说，它的预期利润函数为： (1)由(1)得制造商的最优订货量为： (2)对供应商来说，它的利润函数为： (3)在G得出的情况下，供应商要取得利润最大化，可以得出关于的批发价格p： (4)由(4)式可得供应商给制造商的最优批发价格： (5)由(5)式化简可得供应商的最优供货价格 为： (6)由得： 因此，得出和供应商的供货价格为： (7) (8)将(8)式代入(2)式得制造商最优生产量为： (9)将(8)式和(9)式代入(1)得到供应商的预期利润为： (10)对(10)式求导，得： (11)把(11)式

8、代入(8)(10)式得到供应商的最优供货价格，制造商的最优生产量和制造商的预期最大利润： (12)其中： (13) (14)把(7)、(12)、(13)式代入(3)式得到供应商的预期最大利润为： (15)将(14)式与(15)式相加得出在非合作创新情况下，整个供应链的预期利润为： (16)其中：2.3合作创新情况下供应链的预期利润在合作创新的情况下，制造商与供应商从整条供应链利润最大化的角度，来安排最优的生产量。预期总利润为： (17)由(17)式得制造商的最优生产量为：(18)把(18)式代入(17)式，得： (19)由(19)式得出： (20) (21)把(20)式和(21)式代入(18)

9、式,得出最优生产量为： (22)把(20)式和(21)式代入(19)式，得到供应链的预期总利润为： (23) 由比较可得： 即与非合作创新前相比，合作创新后供应链整体的生产量增多，利润总额也增多。这表明在合作创新后供应商和制造商从供应链整体的预期利润最大化来考虑生产量和技术创新，改变了非合作创新前各自利润最大化的思维方式。但如何使二者都积极的参与到供应链的合作创新中来，就需要协调供应链，合理分配利润，实现各自的期望利润的帕累托最优。3 引入余额补偿的分享收益契约 当供应商积极主动参与到供应链的合作创新中来，并遵守整体供应链的效益最大化原则来理性安排生产和销售，在不降低总利润的同时，协调制造商和

10、供应商的利润，使双方都得到满意的利润。其中，制造商和供应商的利润水平必须不小于非合作创新前的利润水平，即需要满足下列条件：(1) 供应链的合作创新后预期利润大于非合作创新前的预期利润。(2) 供应商和制造商参与到合作创新后的各自预期利润大于非合作创新前的各自预期利润。在需求非确定情况下，供应链成员供应商和制造商进行的合作创新遵循Stackelberg博弈。第一阶段在整条供应链预期利润最大化情况下，安排生产量，即制造商销售量最优，在第二阶段供应商根据制造商的销售量确定供货量，这里没有考虑到供应商的利润。现实情况下，二者都会选择选择各自利润最大化原则来做出最自己最有利的决定。因此为了使供应链的企业

11、之间能够长期合作，就必须使供应链关系带到协调，在协调的同时，实现“双赢”，进而保证合作创新的长期持续。基于供应链的合作创新的共享利润是指供应商以较低的价格p将产品转让给制造商， 销售完成后，供应商和制造商共享多余的利润，所以，对供应商的补偿最终体现在供货价格环节上，因此，不妨假设：(1)制造商向供应商支付的单位补偿费为；(2)供应商供应给制造商的供货价格为成本价格，供应商的利润全部来自制造商的补偿。因此应满足(24)式： (24)但同时也要满足： (25) (26) (27)由(24)(27)式可得出制造商给予供应商单位产品的补偿的取值范围。4 算例分析下面通过一个简单的算例来说明基于不确定情

12、况下供应链的合作创新收益共享实现的可能性。令。则供应链上企业在非合作创新的情况下,制造商的最优生产数量：，由(14)式可以得制造商的预期最大收益，由(15)式可得供应商的预期最大收益，所以，合作创新前供应链的整体预期最大收益为：9955。在供应链进行合作创新的情况下,可以得出供应链的最优生产量为，供应链的整体利润为16392。由此可见，在进行供应链合作创新的情况下，生产量和利润都大于非合作创新情况下的生产量和利润，所以如何分配剩余的利润以激励供应商和制造商开展合作创新是值得考虑的。由上述讨论可知，通过引入剩余补偿策略可以达到协调供应链关系的目的。在引入补偿策略的收益共享契约下，设制造商的期望利

13、润为，供应商的期望利润为，则总利润为： ，当补偿数量变动时，供应链上成员期望利润的变动为下图1所示。图1 在变动时供应链成员期望利润的变动情况图1验证了供应商的利润随着单位产品的补偿的增大而增大，而制造商的利润则相反。根据前面的分析，制造商给予供应商的单位补偿不超过，即6437/807=7.97，否则，制造商的期望利润小于合作创新前的期望利润，理性的制造商则不会选择合作创新策略。同时，给予供应商的单位产品的补偿也不能小于，即1643/807=2.04，否则，供应商是不会参与到合作创新中来。再使供应商的期望利润在增长的同时，有不损害制造商的期望利润，实现了供应链关系的协调，这是最理想的契约模式。

14、另外，单位补偿的帕累托区间为：，在该区间内取值，均可以实现供应商和制造商期望利润的帕累托改进，并且能使供应链关系带到协调。因此，引入剩余补偿优化了供应链的性能，让参与供应链的合作创新企业获取更多利润，为供应链上下游企业开展合作创新成为可能。5结束语本文分析了在供应链上下游企业之间开展合作创新，可以增加供应链整体利润，使产品生产更加合理，利润更高。建立博弈模型进行分析，通过一个简单的算例，验证了以上结论，本文进一步研究了在供应链获取最大利润后，如何协调供应链成员之间的关系，以保证供应链的持续性，通过引入剩余补偿策略，实现了制造商和供应商之间期望利润的帕累托优化，这具有十分重要的现实意义。本文只考

15、虑了单一供应商和单一制造商之间的契约模型，这是本文的不足点，今后应该进一步研究多供应商的契约模型，并进一步分析信息不对称对供应链上成员决策的影响。参考文献1 罗炜,唐元虎.国内外合作创新研究述评J.科学管理研究,2000,18(4):1419.2 马士华,林 勇,陈志祥.供应链管理M.北京:机械工业出版社,2000:130138.3 杨敏才,凌 超,王槐林.供应链的知识管理系统J.研究与发展管理, 2004(1):4548.4 冯希普尔.技术创新的源泉M.柳御林,译.北京:科学技术出版社,1997:147153.5 Millson M R,Raj S P,Wilemon D.Strategic

16、 partnering fordeveloping new products J.Research & TechnologyManagement,1996,39:41-49.6 Balakrishnan S,Wernerfelt B.Technicalchange,competitionand vertical integration J. Strategic Management Jour-nal,1986,7(4):38-41.7 DAspremont C,Jacquemin A.Cooperative andnon-coopera-tive R&D in duopoly with spi

17、llovers J.American Eco-nomic Review,1988,78(5):1133-1137.8 胡碗丽,汤书昆.合作创新三阶段博弈模型J.运筹与管理.2004(10):71-749 叶 飞.不确定需求下供应链技术创新的共享收益契约研究J.科技管理研究,2005,(3):8184.Based On Uncertain Demand Innovative Revenue Sharing Contract Of Supply Chain CooperationAbstract: With the rapid development of economic globalizati

18、on, the social division of labor becomes more and more refined, cooperation between enterprises become more and more frequent cooperation and innovation, in order to search for the resources to create a better development platform for the enterprise, to be shipped born. In the case of demand uncertainty, the innovative revenue sharing contract model of cooperation between enterprises in the supply chain, and obtained cooperation and innovation to improve overall production quantity of the supply chain and the conclusion of the profit level, while the introduction of the balance th