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基于Stackelberg博弈的供应链信息共享策略研究

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供应链管理 doi:l0.3969 ̄.issn.1005—152X.2011.07.049 物流技术2011年第30卷第7期(总第238期) 基于Stackelberg博弈的供应链信息 共享策略研究 朱炫东 (浙江财经学院【摘东方学院,浙江杭州3 10018) 要】基于Stackelberg博弈,以单一零售商与供应商为研究对象,构造了一个信息共享模型,分析了零售商与供应商是否 共享信息的三种情况,结果显示零售商收集市场需求信息需花费的成本与供应商给予的价格折扣同时满足一定条件时,双方获 益最大。此时,信息共享有利于增加整条供应链的价值。 【关键词】供应链信息共享;共享策略;Stackelberg博弈 【中图分类 ̄-]F274;F224.32 【文献标识码】A 【文章编号]10o5—152X(2011)07—0164—03 Study on Supply Chain Information Sha ̄ng Strategy Based on Stackelberg Game Theory ZHU Xuan-dong (Oriental College,Zhejiang University of Finance&Economics,Hangzhou 310018,China) Abstract:The paper builds an information sharing model for the supply chain with one supplier and one retailer on the basis of Stackelberg game theory.Three different conditions of ifornmation sharing between the two menlher of the supply chain are analyzed and the results show that the performance of the whole supply chain reaches maximum when the retailer’S market demand information collecting cost and the supplier’S price discount both satisly a certin seta of conditions. Keywords:supply chain information sharing;Sharing Strategy;Stackelberg game theory 节点企业对信息共享认可度不高,造成了巨大的信息滞留成 1 引言 经济的飞速发展使得消费者的需求Et益旺盛,产品市场 的13新月异促进了消费者需求的个性化发展。消费者需求的 本。节点企业选择不共享信息主要是由于利益协调出现问题, 如何使成员企业各自获得最大利益,促进信息共享具有一定 的实际意义。 个性化发展增加了市场的不确定性,使得市场竞争加剧。越来 越多的企业发现靠自身力量已无法满足顾客的动态需求,需 2供应链信息共享策略相关研究综述 供应链信息共享问题的研究是供应链研究中的一大热 点,其中主要包括:供应链中信息共享的阻碍因素分析,以定 要借助供应链的优势在市场中占据一席之地,企业间的竞争 已转变为供应链之间的竞争。“供应链管理是指从最初的原材 料开始经过若干环节直至最终使用者手中的全过程的货物的 流动、转化以及与货物的流动和转化有关的信息流动的整合, 它通过改善供应链关系来取得可持续的竞争优势(Premku2nar7, 2000)'’。在供应链运作的整个过程中涉及到大量的信息,包括 库存、销售与市场需求等信息,但是,多数研究表明供应链中 性论述为主;供应链中信息共享策略方面探讨,有定性分析与 基于博弈视角的研究;信息共享的技术探讨,对供应链企业信 息化的相关研究。其中,供应链信息共享技术方面研究较多, 信息共享障碍与策略研究方面较少。 曹铿、杜跃平与彭兴llJ对供应链节点企业问的信息共享障 【收稿日期]201 1-06—15 [作者简介1朱炫东,男,浙江宁海人,浙江财经学院东方学院学生,主要研究方向:信息系统与信息管理。 164— 朱炫东:基于Stackelberg博弈的供应链信息共享策略研究 碍进行了分析,并就障碍因素进行了重复博弈分析,给出了相 应的信息共享策略。王燕、杨文瀚目对供应链企业信息共享中 分有,无激励情况进行了博弈分析,提出了“激励存在时的供 应链节点企业间信息共享博弈的一般模型,并进一步探讨了 价格、订单、商誉、淘汰与新产品或新技术的共同开发激励等 六种激励模式”。李长青、李寅龙与徐德生口研究了“零售商主 导的二级供应链利益协调问题,构造了一个动态重复博弈模 型,对合作与非合作两种情形下供应商与零售商的获益进行 比较,并分析了合作情形下两者的利益分配问题”。石培哲,张 供应链管理 解,各方都将保持该决策而不会在其他利益下改变策略;供应 链中各节点企业均有自己的决策能力而不受其他节点企 业控制,否则不存在博弈的可能性;供应链中需要有协调激励 机制的保障,以促进利益合理分配。 综上,Stackelberg博弈适合于供应链信息共享问题的研 究,以下以单一供应商与零售商的简单二级供应链为研究对 象,就供应链信息共享问题中的Stackelberg博弈特征进行数 量建模分析。 明玉[41基于产业集群对供应链企业间信息共享存在的障碍因 素进行分析,从供应链上游对下游、下游对上游以及供应链整 体三个方面制定了供应链节点企业间信息共享激励策略。也 有从信息共享中信息的不同种类与企业间的合作关系对供应 链信息共享策略进行了相应的研究_5J。郭名静【司基于Stackelberg 博弈对二级供应链中供应商与零售商的行为进行分析,其考 虑了零售商是否掌握市场需求信息与是否与供应商共享信息 三种情形,并且引入供应商库存费用,改进了原博弈模型,促 进上下游企业的利益协调。 综上所述,供应链信息共享策略研究方面有了初步成果, 主要是运用了定性分析以及博弈手段。基于此,本文运用 Stacke|berg博弈,考虑单一供应商与零售商的简单二级供应 链,引入供应商的折扣系数与产品成本,以改进郭名静模型, 进一步探讨供应链节点企业的利益协调,给出合理的信息共 享策略。 3 Stackelberg博弈的引入 Stackelberg问题由德国经济学家Herinrich Von Stackelberg提出,该问题具有主从递阶结构,在这类决策问题 中存在主从两方决策者。在Stackelberg博弈中有一个主导者, 他可以根据跟随者(其他成员)的往期行为预期将来的行为, 从而率先作出有利于自身利益的最优决策。跟随者则依赖于 主导者作出的策略,制定自身的最优策略。Stacke|berg博弈问 题等价于求解以下优化问题(其解为一组向量 y R,2+p) minimize f(x, ) .t. ∈X (1) Y∈S(x、 这样就把Stackelberg博弈问题转化成了数学规划求解, 称为均衡约束数学规划(简称MPEC)问题。 对应于供应链,由于整条链的利益协调与组织需要,核心 企业的存在称为必然,而核心企业自然地成为了Stackelberg 博弈问题中的主导者,其他节点企业则称为跟随者,响应核心 企业协调的相应策略。供应链根据其自身的结构对应于 Stackelberg博弈中的主从对策问题具有如下特性:供应链节点 企业间的供需关系决定了链中任何一方的决策都会影响其他 成员的决策制定,从而对整条链的获益造成影响;在供应链 Stackelberg主从对策问题中,经过协调各方决策得到一个均衡 4信息共享策略的Stackelberg博弈分析 4.1 基于Stackelberg博弈的供应链信息共享模型 构建 本文以单一供应商与零售商的简单二级供应链为研究对 象,其中供应商为领导者,零售商为跟随者,供应商批发价决 定零售商销售定价。市场需求信息从零售商开始逆流而上,供 应商根据零售商的订购批量制定产品批发价,零售商再依据 批发价设定产品的零售价格。同时,供应商有足够大的供应能 力,不会出现零售商缺货现象,两者均是风险中性的,在决策 中纳入风向分析。本文对模型中的参数做如下设定。 R与s分别表示零售商供应商;q为零售商的订货量,也 是市场需求量;P为零售商的产品零售单价;w为供应商给予 零售商的产品批发价;兀 与兀 分别表示零售商和供应商 的产品买卖收益; 表示市场需求的不确定部分,零售商掌握 市场需求则取值,否则为零;m为零售商与供应商共享市场需 求信息时供应商给予零售商的价格折扣率;C 为供应商的单 位产品成本;C 为供应商因为没有获得零售商的市场需求信 息而额为付出的库存成本; 为零售商采集市场需求信息所 付出的成本。需求量(q)与零售价格(p)之间满足如下线性的关 系 q=a一6水P+ (2) 其中a,b为正的常数。 零售商是否掌握市场需求信息,是否愿意与供应商共享 信息决定了两者的博弈模型,分为三种情形:零售商没有花费 成本收集市场信息,从而没有掌握顾客需求信息;零售商掌握 市场需求信息,付出了收集信息的成本,但没有与供应商共享 信息,也因此没有享受供应商给予的价格折扣;零售商掌握市 场需求信息,付出了收集信息的成本,并与供应商共享信息, 同时享受供应商给予的价格折扣。以下分别就这三种情形进 行博弈双方的定价与获益的具体分析。 (1)情形1。零售商未掌握市场需求,此时盯=0,零售商没 有获得供应商的价格折扣,供应商也因为没有获得市场需求 信息而额外付出了应对需求变化的库存成本,零售商与供应 商的产品收益如下式所示: FI 一 一 兀 ( —CI—C2) 一 ) f31 =根据Stackelberg主从策略,运用逆向求解法求解零售商 一165— 供应链管理 与供应商的最优决策方案。首先就零售商收益等式两边对零 售单价P求导: :a+bw-2be f41 物流技术2011年第30卷第7期(总第238期) 得了市场需求的不确定性部分,当n n 时满足: 0 <(a—bC1一bC2)/4b (13) 此时,不管是否出于共享信息的目的,零售商愿意收集市 场需求信息,因为即便不与供应商共享信息获得的市场需求 令式(4)等于0,则可求得P等于(a+bw)/2b,将其代入供应 商收益等式,并对等式两边批发价W求导得: :的不确定性部分利益大于市场需求信息收集费用。 (2)比较情形2号隋形3零售商收益。情形3中,零售商依 然需要付出信息收集的费用,获得市场需求的不确定性部分 1/2(口一2bw+bG+bC2) (5) 令式(5)等于0,则可求得: W=ra+bC1+6C2)/2b P=(3a+b +6C2)/4b (6) 将式(6)代人式式(3)可得到式(7): n =(口一 一6C2 /16b 一 兀 =(口一bG—bC2) /8b 、 (2)情形2。零售商掌握市场需求,自身在采集市场需求信 息时付出了成本 ,但并没有与供应商共享需求信息,因此没 有获得价格折扣,供应商需要支付额外库存成本c 。零售商与 供应商的产品收益如下式所示: 兀 =(p一 (a—be+rr)一 兀;:(w-C1一c )(口一be) (8) 运用逆向求解法求解零售商与供应商的最优决策方案, W,P同情形1,零售商与供应商的收益满足下式: 兀 =(口一bCl—bC2) /16b+(口一bCl—bC2)/4b— fq1 I7 2=(a一6C1一bC2) /86 (3)情形3。零售商掌握市场需求,自身在采集市场需求信 息时付出了成本仅,同时与供应商共享需求信息,因此获得价 格折扣,供应商不需要支付额外库存成本C 。W,P,零售商与供 应商的产品收益如下式所示: 兀13 3 卜 ) :(w—c )(: 一 ) 同样使用逆向求解法求解零售商与供应商的最优决策方 案,W,P依旧不变,零售商与供应商的收益满足下式: w=(0+bmCl—rr)/2bin P=(3a+bmCl+a)/4b (11) n =(口一bmCl+3a) /16b一 n =(d—b Cl一 )z/8b ( 2) 以上三类情形是基于零售商对待市场不确定需求收集的 二三种方式,零售商需要权衡信息收集费用与供应商给出的价 格折扣,从而选择不同的合作策略。以下具体给出零售商与供 应商的利益协调方法。 4.2利益协调分析 零售商与供应商根据各自的利益权衡三种供应链信息共 享策略,最终增加整条链的价值。以下对权衡方法进行具体分 析。 (1)比较情形1与情形2零售商收益。情形2中,零售商 要收集市场需求信息则必须付出信息收集的费用,同时也获 166—— 的同时享受供应商给予的价格折扣,当兀 >兀 时满足 …ax{I o,—a+3cr- 4(a-b霹C1-bDCL2 l)2+4(亟a-bC1 -bC2)、}I …m{【 , 虬l J 仅与In分别满足式(12)与(13)时,兀 兀 >丌 ,零售商 愿意与供应商共享信息,并且获得更高的收益。 (3)比较情形2与情形3供应商收益: 情形3中,供应商给予零售商价格折扣,并于此节省了因 为没有获得市场需求信息而额外付出了应对需求变化的库存 成本,当兀 >兀 时满足: m(a—bq一6 ) < 一o’ 一2(a—cr)bGm+b C?m 05) 整理得: ℃ 一[2b(a—c『)+(a一6 —bG) ] +(口+ >0(16) 令b2=A,一2 a—o-)-(a—bq-bG) =B,(口+ ) =C,设定函数 /( ):Am +Bin+C r】71 要解式(14)成立的m值即式(15)函数与y轴相交的上方部 分对应的m值,设x 与x2(x <x2<1)为函数的两个解,则: m∈(0, 1)u(X2,1) (18) 若O/与m分别满足式(12)、(13)与式(16),则供应商与零售 商均愿意为共享信息做出努力,并获得各自的最大利益,整条 供应链的价值也将同步增长。 零售商与供应商之间的博弈符合Stackelberg博弈特征, 供应商作为主导者具有预见零售商的行为的能力,因此将先 发制定批发价,而零售商则根据批发价与市场需求制定零售 价。但是,从以上三种情况中可以看出,零售商与供应商之间 的决策是互相影响的,虽然供应商具有主导作用,其也受到零 售商是否共享市场需求信息的影响,供应商给予的价格折扣 进一步刺激零售商的合作欲望,零售商分享其收集的市场需 求信息又降低了供应商的备货成本。因此,供应链中两者互利 共生,共同促进供应链发展。 5结语 供应链信息共享是一把双刃剑,供应链(下转第180页) 企业物流 式、经济实力、员工业务水平等原因始终未能做到手持终端的 普及使用。这也就使得公司的业务在一定程度上缺乏服务基 物流技术2011年第30卷第7期(总第238期) (代办)点的平均收发业务量合理安排收发件的路线和时间, 争取做到路线最短、收发件的时间最短,以充分提高业务效 率。对于自己公司所开班车的路由,有少量网络型快递公司的 总部已经确定了各加盟公司的所开班车的路由,也有一大批 础,也失去了信息化方面较为先进的印象。 除了手持终端外,其他的服务基础还包括由车辆、传送 带、叉车等构成的设备基础,由公司的管理制度所构建的公司 化管理基础,以及由广大企业员工所构成的团队基础。 无论民营快递企业今后朝哪个方向发展,服务基础都是 必备的,也只有具备了这样的基础,客户才能增加对企业服务 水平的信心,企业才可能获得长期稳定的发展。 未作要求,可以根据本公司的出货量和发货量,以及出货区域 和发货区域,自己规划班车所到达的集散(转运)中心。 无论哪种情况,只要合理规划,就可以减少实际的运作成 本,提高工作效率,进而改善客户服务水平。 4.4加强员工管理 加强员工管理,提高员工的业务素质,是民营快递企业发 展的重要环节。多数民营快递企业都是艰苦环境中创办并成 长起来的,从公司老板到公司员工,文化水平普遍较低,接受 5总结 浙江民营快递企业的发展在全国范围内具有一定的特殊 性,主要表现在其他省份所不具备的环境优势上,如浙江省的 电子商务、块状经济等。同时,浙江民营快递企业在发展过程 过大专及以上教育的较少。由于较为艰苦的环境和暂时尚不 规范的管理制度,使得公司的专业管理人员和技术人才严重 缺乏,一线操作员工流失严重,这在很大程度上制约了民营快 递企业的发展。 中又与其他区域民营快递企业有着一些共性,如发展定位不 清、终端网点管理混乱、各方面压力日益增加等。 本文在深入研究的基础上,为浙江省民营快递企业的发 但是,作为服务的终端和企业形象的代表,公司的业务员 展提出了一些解决对策,但是,这些对策在具体应用过程中, 还需要结合不同企业的情况做具体调整,以期找到最适合的 方法,促使企业不断向前发展,从而使民营快递企业在促进浙 江省社会经济发展中更好地发挥作用。 【参考文献】 【1】郭法霞,李少客.浅谈我国民营快递业存在的问题及对策【J1_河北 交通科技,2010,(2) [2]周宁武,曾益坤.基于电子商务的快递物流服务项目开发研究[J]. 物流工程与管理,201 1,(1). 必须直接地、面对面地与客户打交道,业务员综合素质的高低 对开拓新客户,巩固老客户都有着至关重要的作用。因此,必 须着力提高从业人员的业务素质。这可以通过加大培训力度、 加强员工的职业道德规范教育、完善奖惩制度等方式来实现。 此外,加强员工管理,还要逐步改变业务区域的承包制, 收回各区域的经营权。 4.5合理规划自身路由 有人认为加盟性质的快递企业并无自身路由的规划,特 别是非省会城市的公司,只要根据公司总部的要求,将快件发 送至相应的分拨(集散)中心即可,不需要自己费劲。事实上, 对于加盟性质的快递企业来说,至少要规划两方面的路由,一 是自己经营区域的收发件路由,二是自己公司所开班车的路 由。 【3]蒋长兵.同城快递服务新模式(塘鹅件)研究【J1.中国储运,2008, (12). [4J李晓超.浙江民营快递企业的市场状况分析及对策研究fJ】.物流技 术,2008,(1 o1. 对于自己承包的片区内的收发件路由,需要根据各承包 【上接第166页)上各节点企业需要权衡共享的得失,因此, 分析章节给出,在满足一定条件下整条供应链可以达到利益 引入博弈工具研究供应链的信息共享具有一定的理论意义。 同时,供应链的形成是为了降低成本,提高运作效率,获得更 大的利益,但是供应链间上下游节点企业的信息流通不畅阻 碍了供应链运作效率,使得企业间为各自利益而做出不利于 供应链运作的行为,亟需制定一个合理的利益协调机制。根据 供应链信息共享相关研究综述,本文采用了Stackelberg博弈, 对一个包含单一零售商与供应商的简单二级供应链进行了分 最大化,而各节点企业需要做的就是制定实际措施去达到该 条件。 [参考文献】 [1]曹铿,杜跃平,彭兴.供应链信息共享中的博弈分析[JJ.情报杂志,2005, (1):75-79. 【2】王燕,杨文瀚.供应链企业信息共享的博弈分析与对策[JJ_商业研究, 2005,(1 9):41—42. 析。其中,供应商为领导者,零售商为跟随者,供应商批发价决 定零售商销售定价。根据构造的供应链信息共享的三种情形 分析,可以看出零售商是否愿意收集市场需求信息取决于市 场需求的不确定部分所带来的利益是否高于收集信息所需要 的费用,而零售商与供应商是否能共享信息取决于其给予零 售商的价格折扣是否满足一定取值范围。零售商收集市场需 【3]李长青,李寅龙,徐德生.博弈视角下零售商主导的二级供应链利益 协调机制研究fJ】.天津商业大学学报,2009,29(4):51—55. 【4]石培哲,张明玉.基于产业集群的供应链信息共享激励策略研究【JJ .物流技术,2010,29(2):165—168. 【5】胡博智,刘美玲.物流企业的供应链信息共享策略[J】.企业管理,2007, (1):51—52. 【6】郭名静.基于博弈模型的供应链信息共享策略研究【JJ.东华理工大学 学报,2010,29(3):249—252. 求信息所需要的费用与供应商的价格折扣取值范围均在模型 180一 

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