供应链收益（精选八篇）
供应链收益 篇1
关键词：逆向供应链,协调,回收投资收益系数
一、引言
随着人类社会对环境保护和资源节约越来越重视, 企业开始重视对用过的废旧产品进行回收并再制造, 并为此建立了逆向供应链系统。如Dell公司建立了与正向电子商务相配套的电脑回收网络和热线平台。逆向供应链建立后能够减少生产成本, 减少物料消耗以及提升企业的“环保”形象, 改善企业与消费者的关系。然而, 逆向会增加供应链决策结构的复杂性, 围绕旧产品的回收和再制造, 供应链节点企业如何重新调整自己的角色, 相应的逆向供应链决策问题受到了众多学者的关注。
逆向供应链是否值得建立、建立后收益受哪些因素影响、以及建立逆向供应链后利润如何改进, 是逆向供应链决策的关键问题。当前逆向供应链决策的研究已经取得不少的成果。Savaskan等在利用旧产品可以节省制造成本的假设条件下, 用经济学模型系统地分析了逆向供应链常见的四种回收模式, 并通过产品回收率、市场零售价、供应链中企业利润等指标比较了四种模式优劣, 为后来逆向供应链的研究提供一个基本研究框架。在前文的基础上研究了在多个零售商竞争情况下, 产品回收渠道的设计, 得出零售商替代性越强越对制造商越有利, 零售商竞争的渠道效率最高。研究了在企业责任延伸制度下, 固定回收率条件下逆向物流回收模式的选择。黄祖庆, 达庆利等在Savaskan研究的基础上, 进一步考虑旧产品可用率的条件下, 研究了逆向供应链的渠道选择和效率问题。上述文献都是从逆向供应链必须建立和采用不同渠道类型的角度, 研究逆向供应链的决策问题。关于如何从一种渠道类型内部挖掘逆向供应链投资收益问题, 以及如何利用这些因素, 上述文献都未见提及。本文在Savaskan研究的基础上, 提出一个回收投资收益系数概念, 根据这个概念的定义和性质, 研究逆向供应链决策影响的因素和利润改进的途径, 最后用回收投资收益系数指标设计了逆向供应链协调合同, 并得出协调合同的一些重要性质, 为企业建立逆向供应链并协调提供方向。
二、回收再制造决策模型及回收投资收益系数
1. 集中决策条件下再制造决策模型与投资收益系数
本文研究的逆向供应链中产品既可用原始材料生产, 也可以用回收旧产品进行再生产, 设用原始材料生产的单位成本为 (包括材料成本和工艺成本) , 利用回收旧产品生产的单位成本为cm (包括处理旧产品修复等工艺处理成本) , 从顾客手里回购单位成本为A, 保证产品回收再生产能够节约成本, 令 , 则表示再利用单位成本节省, 也可以看做单位回收收益;设回收率为τ, 且 , 回收率的大小反映回收努力的程度, 则回收后制造产品的平均成本为 。建立逆向供应链需要进行必要的投资, 设回收固定投资 , 其中B为投资规模系数, 反应回收的难以程度;设市场反需求函数为 , 其中a为消费者能够接受产品的价格上限, b为需求敏感系数。为要保证产品生产能够盈利, 价格上限不小与制造成本, 即 ;则制造商回收再制造的决策模型为:
模型的目标函数是产量q和τ回收率的二元函数, 保证目标函数最优解的唯一性, 满足海塞矩阵负定性:
根据一阶条件, 并联合方程组求得最优解为: , 代入原模型, 得到建立逆向供应链时制造商最优利润为 , 根据 (1) 不等式有 , 建立逆向供应链时的制造商最优利润为 。对比制造商没有建立逆向供应链时的决策: , 得到制造商没有建立逆向供应链时的最优利润为 , 可见制造商建立回收渠道时, 制造商最优利润与没有建立回收的利润关系为:
定义1在制造商的固定回收投资 和制造商最优回收努力 条件下, 制造商长期的最优利润可以看成:不建立逆向供应链时最优利润按照r大小的利率进行无限期的贴现, 因此r可以看成回收投资收益率。根据定义可以得到一个重要的性质:
性质1:制造商的建立逆向供应链时最优利润随回收投资收益系数的增加而增加
性质1说明逆向供应链的最优利润是回收投资收益率的增函数, 回收投资收益率越大, 利润越大, 当 时, 最优利润等于没有回收条件下的利润。因此, 制造商要增加逆向供应链的利润, 可以通过增加投资收益率r来实现, 提高r主要是通过提高工艺水平降低旧产品单位再制造成本途径来实现。
2. 分散决策条件下供应链最优利润
第2节的研究中, 是以制造商作为单一的决策主体, 实现了逆向供应链的集中决策。但是在供应链中, 产品制造和销售活动是由制造商和零售商两个不同的利益主体来完成, 因此双方都有独自的目标函数。本文制造商是供应链中产量的领导者, 具有决策优先权, 在这里产品回收成本由制造商承担, 零售商在回收过程中的活动是供应链中应尽的责任, 产品回收得到的收益是通过他们之间的转移支付来实现共享的, 零售商从顾客手中回购成本A也完全由制造商承担, 因此分散决策的两层决策模型为:
逆向归纳法得到系统的最优决策结果:
, 因此系统总利润为 , 从集中决策的最优利润, 看出; ;
表明, 在分散决策条件下, 逆向供应链的系统最优利润小于集中决策最优利润, 供应链出现了渠道利润损失, 渠道损失率是随回收投资收益系数的增加而增加, 导致这种现象的主要原因是双重边际的问题。从这种现象可以看出在企业责任延伸制度下, 产品回收再制造是制造商的主要责任, 因为回收可以给制造商降低制造成本。零售商对产品是否回收不太重视, 因为零售商不能直接从回收获得收益, 这就导致双方的目标存在偏差, 双重边际问题随回收投资收益系数的增加变得更加突出。解决双重边际问题, 可以通过设计供应链的收益共享合同, 协调双方的利润达到帕累托改进。
三、供应链协调
由于分散决策导致了双方共同利润小于集中决策的系统利润, 逆向供应链制造商和零售商可以通过利润协调, 按照集中决策的最优零售价和最优产量来决策, 实现集中决策的系统最优利润, 然后按照一定的比例来共享利润, 假设双方按照λ: (1-λ) 的合同比例共享利润, 要保证双方能够接受合同, 因此要满足如下两个必要条件:
(3) 式是制造商参与的必要条件, (4) 式是零售商参与协调的必要条件, 即若要双方能够接受合同, 必须使得双方通过协调后的利润比协调前有所改进。
命题1逆向供应链收益共享合同利润协调参数λ的有效区间满足的区间, 才能满足双方合作的要求, 并且的有效区间长度随的增加而增大。其中:
证明, 通过 (3) 和 (4) 不等式联合求解很容易得的有效区间, 从命题1可以看出, 供应链中制造商和零售商的利润分配比例必须遵循 区间, 否则收益共享合同就不能实现双方的合作协调:如果制造商的分配比例小于 , 制造商则放弃合作 (见图2中A区) ;如果制造商的分配比例大于, 则零售商的利润没有改进, 零售商则放弃合作 (见图2中C区) ;只有双方的利润共享分配比例λ在 区间双方利润都会得到改进, 因此双方都会接受合同并参与参与合作 (图2中B区) 。从图2清楚的看出随投资价值系数r的增加, 利润分享的比例上下限的距离 也逐渐扩大, 反过来说, 随着投资价值系数r的增加, 逆向供应链双方的不合作区间区间缩小, 双方只要有一点的利润改进就会促成合作。命题1也说明较高水平的投资价值系数条件下, 双方合作的谈判空间较大, 双方都可以在较低或较高的分配比例中获得收益改进。
四、算例分析
根据根据第2节假设, 设有需求函数 , 其中 , 在不回收时, 供应链系统最优利润为 。当回购成本A=1、利用旧产品的再制造成本cr=1时, 旧产品的节省成本 , 表示供应链进行回收无利可图, 表1看出系统最优利润为1, 与没有回收的供应链系统利润相等, 此时分散决策条件下制造商的利润为0.5, 零售商的利润为0.25, 利润之和为0.75, 显然比集中决策利润1要小, 因此制造商和零售商可以通过协调, 双方按照集中决策的最优价格销售, 最优产量进行供应, 设计利润分配比例共同分享利润, 制造商的分配比例区间为 (50%, 75%) , 即制造商分配的利润不得低于总利润的50%, 且不得高于75%, 因为低于50%, 制造商协调后利润低于0.5, 制造商不会参与合作;如果高于75%, 零售商的利润则会低于0.25, 此时零售商不会参与合作, 只要有一方利润没有得到改进, 协调共享合同就难以让双方满意, 供应链的协调就会失败。
当旧产品回购成本和再制造成本降低时 (A=0.9, cr=0.9) , 单位旧产品的成本节省, 回收投资收益系数r=0.01, 再制造的系统最优利润为1.0101, 此时分散决策条件下制造商和零售商利润分别为0.5025和0.2525, 显然再制造条件下, 制造商和零售商的利润都比没有回收时利润增加, 仍然存在双重边际效应问题, 分散决策系统利润 (0.755) 小于集中决策系统利润 (1.0101) , 此时供应链的双方需要协调, 协调的结果是制造商利润占总利润的比例在 (49.75%, 75%) , 如果低于下限, 制造商不参与合作, 高于上限, 零售商不参与合作。
从下表可以看出, 旧产品回购成本A和再制造成本cr不断降低、r不断增加时, 再制造条件下系统利润 、分散决策条件下制造商利润 、零售商利润 、协调共享合同区间长度 不断增加, 充分证明了命题1的正确性。
五、结语
本文通过再制造决策模型定义了一个回收投资收益系数, 根据该系数的定义和性质, 分析了企业再制造决策利润改进两种途径:一是通过工艺改进降低再制造成本、二是实施规模回收降低单位回购成本, 提高再制造系数, 达到提高再制造利润的目的。同时在此基础上, 用回收投资收益系数指标研究了逆向供应链协调的问题, 得出随着回收投资收益系数的增加, 制造商和零售商谈判的空间会不断扩大。
参考文献
[1]Savaskan RC, Bhattacharya S, Van Wassenhove LN.Closed-Loop Supply Chain Models with Product Remanufacturing[J].Management Science, 2004, 50 (2) :239-252.
[2]Savaskan RC, Van Wassenhove LN.Reverse Channel Design:The Case of Competing Retailers[J].Management Science, 2006, 52 (1) :1-14
[3]魏洁李军:Epr下的逆向物流回收模式选择研究[J].中国管理科学, 2005 (06)
[4]黄祖庆易荣华达庆利:第三方负责回收的再制造闭环供应链决策结构的效率分析[J].中国管理科学, 2008, 16 (3) :73-77
基于电子商务的供应链收益分配研究 篇2
关键词：信息；电子商务；收益分配
一、引言
供应链是市场机遇推动的动态性结构组织。企业间通过有效的协作，实现了资源的优化配置，达到了快速响应市場需求的目的。20世纪80年代逐步发展起来一种用于组织之间进行协调与合作的信息系统。企业间的信息系统将企业内外的信息整合共享，通过信息流控制物流和资金流，能够加强企业协作，充分发挥供应链的作用，从而使整个联盟在市场竞争中占据有利地位。电子商务环境下的企业间协调有其自身的特点，如何在协作企业间合理分配收益和费用是网络经济学中一个重要问题。本文将电子商务环境下企业间协作和传统协作的特点相结合，综合考虑可能涉及收益分配的三个方面，提出电子商务环境下供应链企业间收益分配模型。文章总共分为三个部分：第一部分将信息技术的特点和交易成本理论相结合，分析供应链管理的信息化趋势；第二部分通过分析基于电子商务的供应链收益分配特点提出影响收益分配的三个因素，建立收益分配模型；最后一部分是结论，总结了收益分配模型的特点和将来的发展方向。
二、基于电子商务的供应链
电子商务环境下的供应链管理的特点是通过连接企业内部和企业间的网络，支持信息在组织之间的流动和共享，实现跨越组织边界的合作。企业间协调是供应链管理的核心。对于企业而言，市场的协调成本主要由资产专用性、信息不对称和机会主义行为这三个因素所决定。当交易所需的关系性投资的专用性程度越高，交易双方的信息越不对称，机会主义行为越盛行，则市场协调成本就越高。信息技术的应用可以降低企业交易所需的资产专用性程度，减轻双方的信息不对称程度并减少机会主义行为的发生。因此，一方面，信息技术的应用减少了协调成本，企业间协调成本的降低将造成组织边界缩小的趋势，即企业越来越趋向于市场交易，形成更灵活的组织结构。另一方面，供应链管理成功的关键在于能否在供应链企业间形成有效的合作，使各企业有强大的动机不去利用它们之间的信息不对称和契约不完全而谋取私利，而信息技术的应用能有效地减少这种信息不对称和机会主义行为。因此无论从供应链形成的原因或者发展的角度看，供应链管理的信息化是必然趋势。
三、电子商务环境下供应链的收益分配模型
1．电子商务环境下供应链的收益分配特点。供应链中的企业都是理性的“经济人”，只有当供应链能产生超额收益时，才会选择加入供应链。因此在供应链管理中，所面临的一个关键问题就是如何把供应链所产生的超额收益公平、公正、合理地分配给各成员企业。
供应链企业间协作的基础主要包括四个方面的内容：(1)有共同一致的目标；(2)具有互补的核心竞争力；(3)互信的基础，利益共享与风险共担的有效机制存在；(4)有必要的信息基础以及其他资源。结合这四个因素。我们确定了供应链收益分配的主要指标：(1)投入的成本：为实现供应链协作，企业投入了一定的成本(物资，人力)，企业所分配到的收益应与其投入的资源成正比。(2)承担的风险。企业所需承担的风险包括系统性风险和非系统性风险，因为系统性风险，影响到的是供应链中的每个组织，因此只考虑非系统性风险。供应链各环节承担的风险是不同的。所以，应该根据企业所承担的风险，在收益分配过程中给予补偿。(3)共享信息价值：由于各个组织在电子商务环境下运作，只有通过信息共享才能实现供应链的无缝连接。企业提供的信息具有价值，必须在收益分配过程给予体现。
2．收益分配模型。基于上述三个收益分配因素，将模糊评价和AHP中的判断矩阵相结合，建立如下模型：
(1)投入的成本。企业所分配到的收益应与其投入的资源成正比。将投入的设备和人力都折算成现金。设所有组织共同创造的收益是B，企业i的投入成本为Ci,所获取的收益为
(2)承担的风险。假设企业最多只以投入的全部资源承担风险。则企业所承担的风险Ri，应该是风险发生的概率Pi和风险可能造成损失值Li的函数，即，R1=P1Li。其中Lj=Cixa(Gi为企业I投入的全部资源，a为风险损失率)，Ri=Ci×a×Pj只其中，发生风险的概率和风险损失率是可以根据企业的历史数据和经验进行预测和估计的。按照企业所分配到的收益应与其所承担的风险成正比的原则，企业I所能获取的收益为：
(3)信息的价值。信息价值是比较难以定量计算的，它涉及的评价因素比较多，而且评价过程中有比较多模糊性问题。因此考虑采用基于模糊数学的树型分级多目标评估方法解决信息价值的评估问题。要实现信息价值的综合评判，就必须确定评价等级，评价因素，模糊隶属函数，最后进行各因素的综合评判。各因素具体分析如下：
①参与综合决策的因素集。如图1，本文根据信息对整个供应链的贡献和对提供信息的企业本身的影响两个方面考虑信息价值。信息对供应链的贡献方面主要考虑信息的时间价值，即信息的传递是否具有时效性，可以以天、小时等为单位进行度量；对供应链收益的贡献程度主要通过一些财务指标进行体现，例如对毛利率的提升等；知识含量主要体现信息的加工程度，是粗糙的还是精练的信息，这可以根据各种不同类型供应链的特点通过等级划分进行判断；在对提供信息组织本身的影响方面，主要有信息的独占性，体现所共享的信息是否是由该组织所特有的：一些信息的提供可能使企业牺牲一定的独立性和控制权，这也是在收益分配中必须考虑的，但该指标比较难以量化，必须通过历史经验的判断或者通过企业间的谈判达成共识：获取信息的难易程度衡量企业获取信息的过程所需要的人力，物力。
②等级的划分。为了较好的反映评价结果，一般取评价论域U=[差，较差，一般，较好，优]。因为上述的评价等级具有一定的模糊性，将各评价等级进行模糊化，从而得到与评价论域相对应的取值论域，即W={0—2，2-4，4-6，6-8，8-10}。
③模糊隶属函数的确定(用于判断确定评价因素所隶属的等级)。
对于每一个评价因素取值x，(3)式中的模糊隶属函数存在：能够反映评价因素的模糊过度状态的特性。
④确定评价指标的权重。参照历史经验或者征求各企业的意见，根据各评价因素的重要性确定这些指标所占权数：
⑤综合评价的确定。通过模糊隶属函数实现评价结果的模糊映射，如式(4)所示，表示所考虑的评价因素U对评价等级Vj的隶属度。
最后综合评价结果如式(5)所示
组织间可以经过协调，确立不同信息价值等级之间的收益分配比例，使各等级间的收益分配有一定的比例关系，如pl=a·p2，然后根据综合评价结果，在收益分配中。对提供信息的企业进行信息价值分配。
⑥最终收益分配结果。在分别考虑按投入资源分配，风险补偿，共享信息价值这三个因素后，按照一定的方法确定这三个因素在供应链收益分配过程中所占权重，进行加权平均就能够获得最终的收益分配结果。确定这三个因素权重一般可以采用判断矩阵。假设三个因数的权数确定为D=(d1，d2，d)，Bij表示企业i在考虑j因素中的最优分配结果，则企业I的最终分配结果如式(6)所示。
该模型的重点在于按照什么样的标准对信息价值的几个因素进行评价。供应链管理是供应链企业协调合作的过程。因此信息价值的评价也需要通过企业间相应的谈判、协商机制来完成。企业间的协调可以用三种形式来概括，即有优势企业的协调，标准化的协调，谈判式的协调。因此信息价值的评价也可以相应的以三种不同的方式实现。在有核心企业的供应链中，信息价值判断的标准可能很大程度上受到核心企业的影响，而朝更有利于核心企业的方向发展：通过聘请第三方专家团根据供应链特点进行信息价值标准的制定可以实现标准化，客观的判断标准：信息价值标准的确定也可以通过供应链企业间的谈判完成。
四、结论
供应链企业间的利益分配是供应链成功的关键因素，也是一个复杂系统的问题，需要综合考虑多方面的因素。在基于电子商务的供应链中，信息系统实现了供应链经营管理信息化，信息在供应链协作中扮演了越来越重要的作用。本文通过分析供应链管理的信息化趋势和电子商务环境下收益分配的特点，确定收益分配的主要因素及其定量关系，通过数学建模，为构建供应链企业间的收益分配机制提供参考。但是由于风险和信息价值因素的评估具有很大的模糊性，如何通过企业間的协调达成一致。减少核心企业的作用，实现公平的收益分配是需要进一步分析和研究的地方。
供应链收益 篇3
电力企业供应链具有诸多不同于一般企业的重要特征: (1) 采购链与销售链价格机制错位运行且采购链较长。采购链市场煤价由市场供求关系决定, 销售链上网电价由国家行政刚性控制, 煤电价格机制错位运行。 (2) 由于电力是特殊的产品, 电力企业供应链应以客户需求为中心。供电企业应依据用电特点对客户群体实施较为准确和细致的分类, 并建立电力企业客户评价体系。 (3) 电力企业是关系国计民生的国有企业, 在政府的管制下运行。随着电力行业改革的不断深入和市场竞争机制的引入, 为获得市场竞争力, 电力企业必须与上、下游企业建立合作关系, 成为联盟, 形成供应链。但是在没有监督的情况下, 作为核心企业的电力企业很难保持对其他企业公平合理的分配, 因此, 需要建立一个合理的收益分配机制, 来保障供应链成员企业之间的有效合作。这样, 政府的介入就成为合理分配电力企业供应链收益的现实选择, 这也是电力企业供应链的特殊性使然。关键是政府在其中应扮演什么角色, 拥有什么权力, 如何行使其职能。
一、收益分配机制建立
本文针对电力企业供应链的特殊性, 提出在政府参与下建立一个协调委员会, 履行信息沟通、制定计划和利益协调与仲裁等职能, 以实行较为公平合理的收益分配, 实现供应链整体绩效的优化。
协调委员会直属于政府有关部门, 其人员来源于各供应链企业熟悉供应链管理的专业人员及企业所在地电监办的人员, 要具有良好的沟通与协调能力, 了解本企业内部的运作流程, 派出的电监办人员不仅要熟悉供应链管理的基本流程, 还要掌握关于电力行业的相关政策和法律规定。供应链成员企业与国家有关部门要签订协议, 建立业务联盟伙伴协议框架。协议包括供应链企业成员合作的指南、目标、任务与职责、业务规则、绩效评价、保密协议和资源授权等内容, 同时电力监管委员会要赋予协调委员会一定的监督权和处罚权。任何参与供应链的成员企业都必须签订这样的协议, 否则不能成为供应链成员企业。协调委员会是个虚拟组织, 是一个灵活高效、信息畅通的团队, 其组织结构可分为两层, 第一层是战略决策层, 主要职责是供需双方领导层的关系管理, 包括各成员企业的合作框架的建立、合作联盟目标与战略的制定、企业文化的融通、跨企业业务关系的沟通、信息的共享、业务过程整合与信息系统的集成等;第二层为运作管理层, 主要职责是协调供应链的具体运作, 包括制定联合业务计划, 建立单一的和共享的需求预测, 共同承担风险, 平衡联盟企业供求关系, 进行供应链绩效评估等。运作管理层还要设置信息部门, 主要负责客户信息管理, 将实时信息反馈给各成员企业, 以协调电力企业的生产和上游企业对煤炭等能源的供应, 协调煤电价格机制, 为政府有关部门对电价的调整提供建议。
协调委员会运行机制可参考协同计划、预测与补给 (Collaborative Planning, Forecasting and R eplenishm ent, CPFR) 模型来设计, 如图1所示:
协调委员会主要对电力企业供应链进行战略管理, 制定业务计划, 生成销售预测。具体操作是各成员企业首先建立合作伙伴关系战略, 然后明确各成员企业的目标、任务和策略, 并建立合作项目的管理细节 (如煤炭供应的最小批量、提前期等) , 协调委员会根据客户管理信息或其他有关预测数据与事件信息进行各成员企业的生产、供应预测, 由预测来驱动各成员企业单独和共同的业务, 创建一个支持共同业务计划的销售预测。信息采集工作由信息部门完成。
由于生产交易事项的发生具有不确定性, 会导致例外事件, 因此协调委员会要及时识别和判断分布在销售预测约束之外的例外事件, 每个事件是否是例外事件都需要依据供应链成员企业一致认同的准则来判断。协调委员会根据协议规定的各种条款, 可以独立地判断销售预测以外的例外事件, 如果协调委员会无法判断, 可由其工作人员与所属企业进行沟通, 达成对原协议的补充条款。找出例外事件后, 双方通过查询共享数据, 采用各种方式进行交流和协商, 共同解决销售预测中的例外情况, 并将产生的变化反馈给销售预测, 作为调整销售预测的依据。
二、收益分配模型建立与求解
本文依据供应链企业投入资源与贡献率来进行供应链收益分配。在供应链中, 每个企业都投入了生产要素和创新要素两种资源, 并根据自己投入资源的多少来获得收益的分配。在供应链收益分配中, 实施以资源为基准的收益分配准则, 需要解决的关键问题就是要科学合理地确定成员企业投入的资源及其价值。在考虑投入资源价值时, 不仅要考虑成员企业投入资源的成本价值, 更要考虑其在供应链中的重要性。由于每个成员企业在整个供应链中所处的地位与作用不同, 其对各项投入资源在整个供应链中的重要性的判断也会有很大差异。如对供应链中的第i个成员企业来说, 它所投入的第j项资源在i企业的地位很重要, 而第i+1个成员企业来可能需要第j项资源, 也可能不需要。因此在确定各项投入资源的重要性时, 不能以单个成员企业自身投入的资源Pij成本价值大小为依据, 而应依据其在整个供应链中所处的地位进行调整。各成员企业对供应链的贡献率需要协调员会来协调确定。协调委员会可以根据供产销一体化企业投入资源的重要性进行评估, 也可参照同行业大企业集团资源的重要性加以考评, 在此基础上各成员企业再进行协商谈判, 共同确定各个企业的贡献权数。
基于上述思路, 为构建收益分配模型, 假设: (1) 整个供应链的总收益一定, 记为R; (2) 供应链的成员企业的个数为n; (3) 整个供应链战略联盟关系比较稳定。
虽然在整个供应链中, 各个成员企业的地位是不同的, 但每个成员企业都想多分一些收益, 因此, 这种分配过程是一种合作博弈过程。设这n个成员企业分别投入了m项资源, 且m项资源为各成员企业的最多投资资源种数, 以Pij (i=1, 2, …, n, j=1, 2, …, m) 表示第i个成员企业投入的第j项资源的成本价值, 且Pij>0。由于各成员企业资源需求不同, 有的企业投入资源可能少于m种, 这时没有投资的资源成本对这个特定的成员企业来说, Pij=0。再者每个成员企业所投入的各项资源在整个供应链中的重要性也有很大差异, 因此需要设置一个成本价值权数。设kj表示第j项资源的价值权数, 其大小与该种资源在整个供应链中所处的重要性成正比, 也就是说只与某种资源有关, 而与具体由哪个成员企业投入无关。利用此权数kj对各成员企业所投入的第j种资源的成本价值Pij进行调整, 从而形成新的成本价值。kj的值应由协调委员会参照有关标准来确定, 还可以运用Shapley值法分析解决。
在Shapley值法中, 合作I下的各个伙伴所得利益分配称为Shapley值, 记作:
其中Φ1 (v) 表示在合作I下第i个成员所得的分配额, 可由下式求得:
其中, 集合I是包含n个企业的供应链, s为I中若干企业合作的子集, Si是集合I中包含成员i的所有子集, |s|是子集s中的元素个数, n为集合I中的元素个数。v (s) 为有成员i参加时供应链合作s的收益, v (s/i) 是子集s中除去企业i后可取得的收益, 即无企业i参加时供应链合作s的收益, 故v (s) -v (s/i) 为企业i对于供应链合作的贡献, Фi (v) 为企业i对其所参加的所有供应链合作的贡献的加权平均值, 加权因子w (|s|) 取决于此供应链合作s的企业数。
在此, 将成员替换为资源。假设供应链中存在m种资源, Sm是种资源的组合方式, |s|是子集s中的元素个数, m为集合M中的元素个数, w (|s|) 是加权因子, v (s) 为子集s的效益, v (s/i) 是子集s中除去资源j后可取得的收益。即:
即第j种资源对供应链整体的贡献率为:
资源价值vij=Pijkj
通过权数kj的调整, 可以比较公平地反映各成员企业的付出资源成本价值, 从而按调整后新的投资成本价值进行效益分配, 有利于保持供应链企业联盟的稳定性。假设资源都是有效的, 即kj≥1, 以vi (i=1, 2, …, n) 表示第i个成员企业总的投资资源的成本价值, vi都是经过调整后每个成员企业所投入的总资源成本价值, 则:
TV表示整个供应链的总资源成本价值, 由此得出第i个成员企业的贡献率:
根据此贡献率对收益进行分配, 即得到第i个成员企业所应分配ri的=R收T益vVi为:
结合电力企业供应链的特征, 为了实现其供应链收益的合理分配, 有必要在政府参与下建立协调委员会;协调委员会在供应链中执行信息沟通、制定计划和利益协调与仲裁等职能;在明确协调委员会的治理结构、职责权限及参与供应链管理的运行机制的前提下构建了供应链收益分配模型。这种基于政府参与的供应链收益分配机制有显著的优越性, 一是可以较好地实现信息共享, 促进各成员企业之间的信任与合作, 使收益分配透明化、合理化;二是各成员企业为分得更多利益, 不断降低供应链总成本, 使供应链总收益最大化, 节约社会资源;三是有助于实现国家对电力企业供应链的适当、有效参与, 从而更好地制定并落实与电力行业相关的政策法规。
参考文献
[1]Giannoccaro I, Pomtrandolfo P.Supply chain coordination by revenue sharing contracts[J].International journal of Production Economics, 2004, 89 (2) :131-139.
[2]钟磊钢、林琳、马钦海:《基于二级供应链的利润分配策略分析》, 《系统工程学报》2005年第6期。
[3]陈兵兵:《SCM供应链管理——策略、技术与实物》, 电子工业出版社2004年版。
供应链收益 篇4
供应链本质上是一个由供应商、制造商、分销商、运输商、零售商以及消费者等众多独立企业构成的复杂的系统网络,各企业之间既要紧密合作,又要追求各自利润的最大化[1]。供应链的系统效能来自于供应链各成员企业的真诚合作,但是链中每个实体成员分别拥有各自独立的决策权、目标以及信息,当各成员企业基于各自的最优目标和信息进行生产经营时,就很容易出现“双重边际效应”[2]。因此,必须在供应链中建立有效的协调机制,通过协调各参与方的利益,促进供应链系统内各成员企业的相互沟通与合作,最终实现系统效益最大化以及保证各成员企业获得更多的利益[3]。
协调问题作为供应链管理的重要内容自1960年Clark等对多级库存/销售系统的研究开始发展至今已经取得了较多的研究成果[4]。这些研究大多都是在假设市场需求服从某一概率分布的情形下进行的[5],然而,市场竞争日趋激烈,市场需求愈来愈不稳定,尤其是对短生命周期的高新产品[6],由于缺乏历史数据和足够的信息,决策者很难用确切数据或概率理论对变动的市场需求进行描述,此前采用的随机需求下的需求分布函数也往往失效[7]。这时如果采用模糊需求将更符合实际情况,因为随着时间的不断推移,市场对商品的需求量是不断变化的,当一种产品的生命周期即将结束时,往往会引起另一种产品的诞生,从而造成供应链结构的改变。因此,研究模糊需求环境下供应链收益共享契约机制在理论和实践中具有重要的现实意义。
桑圣举[8]应用收入共享契约模型分析了两级供应链的收益分享情况。孙世民,张吉国,王继永[9]对供应链利益分配问题的研究进行了概括,并提出了以Shapley值为基础,多因素综合修正的方法。
肖玉明和汪贤裕[10]利用Stackelberg主从博弈方法进行了研究,研究表明,供应链协调时供应商与销售商分担风险损失之比与最优订货时的边际成本之比相同,供应商获得的利润和分担的风险都是随退货比例严格递增的。于春云等[11]将条件风险值引入有风险规避型的供应链优化与协调问题,建立了随机需求下具有不同风险规避特性的两级供应链的条件风险值模型、基于风险值最优订购量模型和供应链收入共享契约模型,揭示了风险规避程度对供应链协调的影响。
卓翔芝、王旭、李希成[12]在研究供应链联盟利益分配原则的基础上,提出了供应链联盟两步利益分配法,使分配结果体现多劳多得和互惠互利的原则;并根据供应链联盟伙伴在联盟中承担风险的不同,给与相应的风险补偿。范林根[13]从委托代理的基本模型出发,将代理人的2个努力维度纳入到模型中,设立了1个通过供应链内企业参与剩余利润分配的激励模型来促进供应链中的信息共享和沟通。
以上的这些文献在供应链的结构上,主要是针对二级的供应链。在残值方面,也未对供应商和制造商的残值加以区分,与现实生活中的供应链各主体残值的表现形式略有出入。为此,突破着重于集中控制下的供应链结构的研究,主要以三级供应链为研究对象,对复杂的三级供应链实体之间的收入共享系数进行研究,并综合考虑了剩余产品残值(与零售价格有关且不同阶段其值各不相同),建立模糊需求下具有期望库存量的收益共享契约模型。此外,在可信性分布下,推导出了供应链协调时收益共享契约中各参数间的关系,并以三角形模糊变量为例,对模型进行优化,给出了零售商的最优订购量。最后,通过数值实例计算模糊需求环境下收益共享契约机制中的最优订购量、批发价格以及供应链成员的最大化期望收益,并分析了零售价格和收益共享的关系。
1 供应链的结构
研究由供应商(S)、制造商(M)和零售商(R)组成的三级供应链,结构如图1所示,供应商以一定的批发价格w1将货物出售给制造商,制造商再以批发价格w2销售给零售商,零售商对客户的零售价为p,整个过程的订购量为q,实际需求量服从模糊需求函数。同时,为了协调供应链各成员的利润以实现利润最大化,供应商与制造商、制造商与零售商分别签订了收入共享合同,即制造商把其利润的(1-φ1)返给供应商,零售商把其利润的(1-φ2)返给制造商。
假设1:在此三级供应链结构中,每一个实体与供应者和购买者交易,并不直接与供应商的供应商或购买者的购买者交易,虽然供应商不与零售商直接交易,但是供应商的利润受到零售商的定价决策影响,供应商可以通过制造商间接地来影响零售商。在供应链中,产品的形态没有发生根本变化。
假设2:假设供应商、制造商、零售商以及供应链整体的利润关于市场需求都是单调的。
假设3:在不同的时段,供应商、制造商和零售商的残值是各不相同的,假设vi(p)=kip,k∈R,0
假设4:d軌的可信性分布函数为准(x),其可信性密度函数为φ(x)。
2 模型描述
供应链协调的主要目标是增加供应链的整体利润,使其更加接近集中控制下的系统利润[14,15],通过设计一个供应链协调机制以实现“双赢”,即通过该机制使每个供应链成员获得更多的利润———相对于没有采用该机制的情况,最终实现帕累托改进。
以一个由供应商、制造商和零售商组成的三级供应链模型为研究背景。在该模型中,供应商将产品批发给制造商,制造商再将产品批发给零售商,零售商负责将该产品销售给最终顾客。零售商面临的市场需求为三角模糊变量d軌的支集为[d-D1,d+D2],其中:d为模糊需求d軌的中心点,△1,△2分别为中心点d的左、右扩散度,这里模糊需求d軌的含义是市场需求“大约为d单位”。市场需求的变化决定了产品在其生命周期中的发展状况,不同的时期市场需求是各不相同的,如图2所示,因此,应该根据不同时间段的市场需求量、通过统计手段确定d,△1,△2的取值。
文中其它主要参数符号说明如下:s,m,r分别代表供应商,制造商,零售商;cs为供应商单位产品生产成本;cm为制造商单位产品生产成本;cr为零售商边际单位产品成本;p为单位产品零售价格,外生变量;w1为供应商提供给制造商的单位产品批发价格,决策变量;w2为制造商提供给零售商的单位产品批发价格,决策变量;vi(p)为单位产品残值,是单位产品零售价格p的函数(i=1,2,3分别代表零售商、制造商和供应商);q为零售商的订购量,决策变量;φ1(0<φ1<1)为在收益共享契约机制中,制造商与供应商之间的收益分配系数;φ2(0<φ2<1)为在收益共享契约机制中,零售商与制造商之间的收益分配系数;k是残值函数的系数,0
基于以上假设,当零售商订货量为q时,零售商的期望销售量S(q)和零售商的期望库存量I(q)分别为
3 模型建立与求解
3.1 模糊需求下的集成供应链模型
在集中式决策供应链中,供应商、制造商和零售商是一种合作关系,集中控制进而确定最优订购量q,目标是使整个供应链系统的期望利润最大化。此时,需要解决的问题是
式(1)中,E(∏t)对q求导得
式(2)中,对q进行二次求导得,即E(∏t)是q得严格凹函数,因此,q是其最优解的充要条件是q满足式
其中,φ-1(·)是可信性分布函数的逆函数。
结论1:在模糊需求环境下,E(∏t)是关于订购量q的严格凹函数;供应商、制造商和零售商在集中决策模式下的最优联合策略为,这里φ-1(·)是可信性分布函数的逆函数。
此时,三级供应链系统的最大期望收益为
3.2 模糊需求下的收益共享契约模型
在收益共享契约机制中,零售商、制造商和供应商的收益分别为
将vi(p)以及kip代入(5)~(7),求得零售商、制造商和供应商的期望收益分别为
在收益共享契约机制下,零售商以最大化其模糊期望收益为目标
由于因此,E(∏r)是q的严格凹函数,即令E(∏r)对q的一阶导数为0即可得到收益共享契约机制下零售商的最优订购量为
在收益共享契约机制下应有qr*=q*,由式(12)和式(3)得
将qr*=q*代入式(9)中得,
其中,B-1-k-k2-k3,C=cs+cm+cr。
结论2:由式(13)和式(14)可得,供应链之间的收益共享系数与供应链中的参数关系可以以一个函数表示φ2=S(w1,w2,p,cs,cm,cr,k)。
通过对收益共享模型的建立,实现供应链成员之间的协调。供应商和制造商通过制定批发价格进行利润调节,零售商主要通过制定零售价格进行利润调节,为了实现总体利润最大化,三者之间制定合适的收益共享系数,最终实现供应链的协调。
4 算例分析
为了验证协调机制的有效性,设计算例如下。算例参数分别为cr=1,cm=2,cs=3,w1=5,w2=10,k=0.8,运用matlab7.10软件进行求解,得到的结果,如下面图3、图4、图5所示。
根据上述假设和结论,结合图3,图4可以得到不同的零售价格p下的其他各参数值,如表1所示。
图3、图4、表1表明了供应链各成员的收益同零售价格的关系,通过观察分析我们可以得出以下结论:首先,当订购量q*处于模糊需求量的中心点时所对应的零售价格p约为24,当p∈(20,24)时,供应链各成员的收益随着零售价格的增长而不断增加,且增长趋势逐渐减缓;当p∈(24,28)时,供应链各成员的收益随着零售价格的增长而不断下降,且下降趋势逐渐减缓。其次,当p∈(20,24)时,供应商的收益最大,制造商次之,零售商的收益最小;当p∈(24,28)时,零售商的收益最大,供应商次之,制造商最小。
根据上述假设和结论,结合图5可以得到不同的零售价格p下的其他各共享系数的值,如表2所示。
由图5、表2可以得出,随着零售价格的增加,零售商与制造商以及制造商与供应商之间的收益共享系数越来越小,但减小的趋势有所减缓。即当零售商以很高的价格出售商品时,其分配给制造商的利润就会相对增加,同时,制造商分配给供应商的利润也会相对增多。不过,他们各自的利润是整体提高的,即供应链的整体利润是增加的。
5 结论及展望
供应链收益 篇5
但是,研究统计表明,许多产学研合作并不成功。如Betz.E (1996)研究认为,产学研合作在数量上、合作关系紧密程度上、新技术的产出数量上都远低于它们实际能达到的。[1]合作不成功的原因是多方面的,吕海萍和龚建立等(2004)的实证研究表明,因利益分配不合理而导致合作失败的约占 50%以上。[2]在市场经济条件下,处于知识供应链中的产学研合作是不同收益主体之间的合作,产学研三方在合作中非常关注自身收益的分配和兑现。世界各国在推动产学研合作过程中,都将经济收益分配当作驱动的主要杠杆,妥善处理好各方的收益关系是产学研合作顺利开展的重要保障。
国内外学者对产学研合作利益分配问题有较多的研究。国外学者N.X.Jia和R.Yokoyama(2003)、Voropai Nikolai(2006)等人提出了应用合作博弈解决电力企业的利益分配问题。[3][4]国内学者罗利和鲁若愚(2000)建立产学研合作对策模型,对产学研合作的分配比例进行了研究。[5]董彪和王玉冬(2006) 针对产学研合作的特点,在对影响产学研合作利益分配因素分析的基础上,基于合作伙伴满意度,运用不对称的Nash协商模型,设计了产学研合作各方利益分配的方法,并进行了实例分析。[6]国外学者对产学研合作收益分配的研究已经比较全面和深入,而国内学者的研究对大多是停留在技术的层面,对一些新的理论工具虽已经进行了一定程度的应用,但深度不够。从知识供应链角度对其作深入研究还很少见。
本文采用定性与定量研究相结合的方法,首先对产学研合作的实质进行讨论,认为产学研合作实质是知识供应链管理。我们着重从知识供应链的视角,借鉴国内外学者的研究,应用Shapley值法,对产学研合作收益分配方式进行实证分析,力图找出收益分配冲突问题的关键所在及较为合理的解决途径。
1 产学研合作实质是知识供应链管理
知识供应链是由美国的“下一代制造项目”(1995)提出的。[7]与传统物料供应链相比,知识供应链在链条中流动的对象主要是知识而不是物料。它以满足顾客需求为导向,通过知识创新,将知识的供应者、知识的创新者、知识的使用者连接起来,以实现知识的经济化、整体最优化以及利润最大化目标的网络结构模式。
企业与高校和科研院所之间所实现的产学研合作,其实质是知识供应链的良性互动。供应链管理强调合作伙伴间既竞争又合作的竞合共赢思想。最早提出“竞合”(co-opetition)概念的美国学者Nalebuff Barry 和Brandenburger Adam认为,供应链企业之间的竞合是指,合作产生共赢,竞争相互消耗。[8]
发挥知识支持系统的优势是构建一个好的知识供应链互动体系所必须的,高校和科研院所的学科优势、人才优势、信息优势和学术环境等优势决定了它们是知识创新的基地。充分利用这些优势,对企业的设备改造、技术革新、工艺改进及产品的开发等等都将是十分有益的,有助于提高企业技术创新能力和市场竞争能力,培育新的经济增长点。 处于知识供应链的产学研合作的实践中,不仅高校和科研院所发挥了自己的优势。企业也发挥了自己的优势,企业拥有工业制造技术、一定的企业经济管理、市场营销和市场开拓优势,生产供需信息及资金筹措等优势。和企业合作,也有助于加速高校和科研院所的科技成果商品化、产业化,有助于促进企业界对高校和科研院所的投资,改善办学和科研条件。
2 产学研合作收益分配
与传统供应链合作收益分配相比,知识供应链产学研合作收益分配更强调知识共享活动的重要性。知识共享是合作联盟获取竞争优势的重要来源,因此,激励成员进行知识共享是产学研合作需要首先需要解决的问题,而合理分配知识共享利益是成功实现激励的基础。
形成产学研合作关系的知识供应链是有必要的。产、学、研各方都是收益的主体,都期望从合作中获益。良好的合作,能够把各方分别具有的独特资源和优势进行有效组合,通过资源共享和优势互补,获得前所未有的新的综合优势,整体收益将大于其每一个成员单独经营时的收益之和,同时,对于每个成员来说,也都能获得比不加入合作关系时要多的收益。
收益分配是产学研合作的关键问题,收益分配机制是产学研之间收益关系的反映,它直接影响着合作的长期性和稳定性。但是,处于知识供应链中的产学研合作,由于合作模式的多样、创新过程的复杂和市场供求的变化等因素的存在,使得收益分配往往成为合作顺利开展的瓶颈。因此,在合作初期,各方应该对收益分配协议规则做出清晰明确的预先界定。
产学研结合的可分配收益不仅指利润及其合作产品的分配,还包括合作过程中产生的专利权、商标权、著作权、技术和信誉等,对这些无形资产进行科学的评估,也成为产学研可分配利润的重要组成部分,为收益分配提供依据。[9]产学研结合技术创新的收益分配机制指合作各成员作为收益主体对合作创新过程中形成的有形和无形的收益进行分配的制度安排。
其中,收益分配的方法的合理选择对合作的开展意义重大。现行的分配一般采用一次性支付、提成支付和按股分红等方式。目前较为普遍推行的方式是按销售额提成。因为它是产学研各方以技术开发最终的产品或服务为目标按其实现的市场价值在一定范围、时间内由企业依事先确定的一定比例逐渐支付给学研方,这种方式符合收益分配原则,不仅有明确的标准保证各方的收益而且销售额标明产品的市场竞争力,同合作开发的技术创新水平、可靠性等因素密切相关,达到了收益同风险相称的效果,符合市场运行规律,具有科学性,同时,销售额核算相对简便,而且反映企业的绩效直观,增强产学研各方的信任程度。
关于产学研合作收益分配,理论上主要有两种求解法:优超法和赋值法。对于优超法,它往往得到的不是空解集,就是解集中含有多个元素,得不到唯一的解,而赋值法就是通过公理化方法描述解的性状进而得到唯一的解,即知识供应链联盟中各成员得到的效用分配。而且,赋值法是基于各合作成员对知识共享活动的贡献来进行分配的一种方法,它能有效激励成员积极参与知识共享。Shapley值法就是分配知识供应链产学研合作最大效益的一种方案。因此,本文我们采用Shapley赋值法,对产学研合作收益分配方法进行实证分析。
3 Shapley值法模型
Shapley值法是Shapley L.S.于1953年提出的用于解决多人合作博弈问题的一种数学方法。Shapley值方法的出发点是根据各合作方对联盟的边际贡献分配联盟的总收益,保证分配的公平性。[10]用Shapley值方法较一般方法更能体现合作各方对联盟的贡献,因而更合理、更科学。
当n个人从事某项经济活动时,对于他们之中若干人组合的每一种合作形式,都会得到一定的效益,当人们之间的收益活动非对抗性时,合作中人数的增加不会引起效益的减少,这样,全体n个人的合作将带来最大效益,Shapley值法是分配这个最大效益的一种方案。[11]其定义如下:
设集合I={1,2,…,n},表示n个人组成的集合,如果对于I的任一子集s(表示n个人集合中的任一组合)都对应着一个实值函数v(s),满足:
v(Φ)=0 (1)
v(s1∪s2)≥v(s2)+v(s2),s1∩s2=Φ,(s1⊆I,s2⊆I) (2)
称v(s)为定义在I上的特征函数,表示合作s的效益。式(1)和式(2)体现了“整体大于局部之和”的系统思想,意味着合作伙伴合作的收益比不合作时多,合作不会损害个体收益,且所有合作伙伴都合作时收益最大,最大合作收益记作v(I)。
在合作I的基础上,第i个合作伙伴从最大合作收益v(I)中应得到的收益为ϕi(v),则合作问题的分配表示为Φ(V)={ϕ1(v),ϕ2(v),…,ϕn(v)}。显然,该合作成功必须满足如下条件:
undefined
合作I下,用Shapley值法确定的每一合作伙伴所得收益分配为:
undefined
式(4)和式(5)中,s(i)是集合I中包含合作伙伴i的所有子集,|s|是子集S中的元素个数,n为集合I中的元素个数,w(|s|)是加权因子。v(s)为子集S的效益,v(si)是子集S中去掉合作伙伴i后可取得的效益。Shapley值法按照各合作伙伴的贡献大小进行分配,在一定程度上体现了合作伙伴收益分配的公平与合理。
4 Shapley值法的应用
现在假设有一个由高校A、科研院所B和企业C组成合作伙伴I={1,2,3};高校A和科研院所B向企业C供应科学技术,企业C把技术转化为生产力制造出产品而使得产学研合作获得收益。在这个合作联盟中,原本相互独立的机构彼此进行核心能力的优化和整合,以追求收益的最大化。[12]
假如高校A、科研院所B和企业C单独经营可获利v(1)= v(2)= v(3)=100万元;
假如高校A和企业C组建合作伙伴可获利v(1,3)=250万元;
假如科研院所B和企业C组建合作伙伴可获利v(2,3)=300万元;
假如高校A、科研院所B和企业C组建合作伙伴可获利v(1,2,3)=500万元;
由于高校A和科研院所B同为供应科学技术的机构,因此两者不能联合组建能够直接产出效益的合作联盟,故不存在v(1,2)。
下面就运用合作博弈中的Shapley值法来建立模型进行分配。
如前所述,Φ(V)={ϕ1(v),ϕ2(v),ϕ3(v)}即表示高校A、科研院所B和企业C组建合作伙伴后获得的收益的分配,其中ϕi(v)是分配给第I合作人的部分。对固定的I,记Si为包含I的子集构成的集合:
结合公式(4)和(5)计算高校A得到的收益为125万元,即高校A可以从合作联盟中获得收益125万元。同理,计算科研院所B可以从合作联盟中得到的收益为150万元;企业C的收益为225万元,其收益最大,符合在合作联盟中核心机构的运作特点。可见,运用Shapley值法进行产学研知识供应链联盟的收益分配,可以考虑到成员在合作中的重要程度来进行收益分配,避免了平均分配带来的弊端。
进一步比较运用Shapley值法进行收益分配前后,各合作成员的收益变化情况。如表1所示:
根据假设,高校、科研院所和企业各成员组建合作联盟带来的收益为500万元,进一步,由表1可知,三方合作带来的收益大于单独经营或其中任何两家合作所取得的收益,因此,三成员共同组建合作联盟,对于它们自身来说,积极性应该是较高的,可见,产学研合作是有必要的。
5 结语
根据合作伙伴在产学研知识供应链经济效益产生过程中的重要程度,用Shapley值法,来计算和分配合作中的收益,能够打破分配上的平均主义,有效提高各合作成员的积极性,而且,这种方法考虑到分配方法中对创新性努力的激励,各合作方会增强技术创新的投入,以实现各自的利润最大化。另外,Shapley值法更多地关注资源的使用效率和产学研合作所产生的整体效益,而不是仅仅以企业对资源占有的多少为分配依据,不仅避免了以企业规模大小决定分成系数的局面的出现,同时也促使企业加强管理以提高自身资源利用率,并积极寻求与其他成员合作以提高整体资源利用率。
当然,作为制订利益分配方案依据, Shapley值法的计算结果只是一类期望值,并不是总能合理地反映出各成员及各种要素的实际作用,因此在实际分配合作带来的利益时,需要根据具体情况确定多种分配原则和方法。收益分配的制度设计要体现向第一线人员倾斜,减少中间环节,避免层层留成。产学研各方的责、权、利需明确规范,做到利益共享、风险共担,必要时可通过政府等外部力量来进行监督保障。
参考文献
[1]BETZ E.Industry-University partnerships[M].Handbook ofTechnology Management,McGraw-Hill,New York,1996:180-185
[2]吕海萍,龚建立.产学研相结合的动力障碍机制实证分析[J].研究与发展管理,2004(2):58-62
[3]JIA N X,YOKOYAMA R.Profit allocation of independent powerproducers based on cooperative game theory[J].Electrical Powerand Energy System,2003,25:633-641
[4]VOROPAI NIKOLAI I,IVANOVA EKATERINA YU.Shapley gamefor expansion planning of generating companies at many non-coinci-ding criteria[J].IEEE Transactions on Power Systems,2006,21:1630-1637
[5]罗利,鲁若愚.产学研合作对策模型研究[J].管理工程学报,2000(2):1-4
[6]董彪,王玉冬.基于Nash模型的产学研合作利益分配方法研究[J].科技与管理,2006(1):30-32
[7]NGM Office.Next Generation Manufacturing(NGM)[EB/OL].http://www.dp.doe.gov/ngm/default.htm.,1997
[8]NALEBUFF BARRY,BRANDENBURGER ADAM.Co-opetition[M].Oskarshamn:ISL Frlag A B,1996:1-5
[9]曹静,范德成,唐小旭.产学研结合技术创新合作机制研究[J].科技管理研究,2009(11):50-52
[10]MASCHLER M,PELEG B,SHAPLEY L S.Geometric propertiesof the kernel,nucleolus,and related solution concepts[J].Mathematics Of Operational Research,1979,14:304-308
[11]马士华,王鹏.基于Shapley值法的供应链合作伙伴间收益分配机制[J].工业工程与管理,2006(4):43-45
供应链收益 篇6
基于我国农产品供应链上核心企业的现状, 研究农产品供应链上核心企业间的战略联盟机理, 构建战略联盟的收益分配机制, 从而避免农产品供应链上核心企业之间的过度竞争, 提高农产品供应链上核心企业的规模效益, 对于培养和增强我国农产品供应链上核心企业的竞争优势, 促进农产品整体水平的提高具有重要意义。
1 农产品供应链上核心企业战略联盟机理分析
企业战略联盟 (strategic alliance) 是企业间的合作关系, 是为实现参与合作企业的目标而形成的组织合作结构。参与战略联盟的企业数量至少在两个以上, 并且存在形式多样化、目标战略化的特征。
研究国内外关于企业战略联盟的现状, 可发现已有研究存在如下问题:大多数研究主要停留在定性研究上;对适合我国的供应链上核心企业战略联盟管理方式研究不足。
1.1 农产品供应链上核心企业不结盟时的最佳产量及收益
收益函数:
其中:
ri—表示农产品供应链上核心企业i独立运营时的收益;
qi—表示农产品供应链上核心企业i的产量, 亦即市场对企业i的需求量;
A—表示假设市场需求为0时, 产品的价格, 亦即产品的最高价格;
K—表示整个市场需求的弹性系数, 即产品总数量每变动一个单位时, 市场价格的变动情况;
为整个市场的需求总和;
Ci—表示农产品供应链上核心企业i加工每个产品的单位变动成本;
fi—表示农产品供应链上核心企业i每次加工的固定成本;
R1—表示n个农产品供应链上核心企业独立运营时所得收益的总和;
R2—表示n个农产品供应链上核心企业建立战略联盟时所得收益的总和。即某农产品供应链上核心企业独立运营时的收益为产品销售收入减去产品的变动成本及加工固定成本。其中:设即假定产品价格与市场需求量成线性递减关系。
对ri关于qi求导并令其等于0, 则有:
此时, 可得:
此时, 各加工企业的收益总和 (R1) 为:
1.2 农产品供应链上核心企业结盟时的最佳产量及收益
农产品供应链上核心企业结盟以后, 将按照市场需求进行统一定价和实行规模生产, 故此时的单位产品变动成本C和加工固定成本f都将比各自独立运营时小。
则对收入R关于Q求导, 有:
此时, 可得:
根据前文分析知, 结盟后的单位产品变动成本和固定成本都将比结盟前减小, 故可设:
结合 (4) 、 (7) 、 (8) 式, 有:
解释上式的意义为:
(1) 由式 (9) 可知结盟后的收益总额大于结盟前的收益总额, 农产品加工进行结盟后可获得结盟带来的规模效应及统一定价带来的总收益增长;
(2) 由式 (10) 可知结盟后收益的增长取决于多个因素的作用:
一是与A-C的差额有关, 即市场最高价格与单位产品变动成本之间的差额有关, 该差额越大, 则增加的收益越多, 据此, 政府应该对农产品制定一定的价格保护策略, 使A-C的差额保持在一定的水平, 从而使农产品供应链上核心企业有利可图。
二是与市场价格弹性系数k有关, 市场价格弹性越大, 则增加的收益越小, 反之, 增加的收益越大, 这启示各农产品供应链上核心企业在实行战略联盟后不能轻易提高农产品的市场价格, 否则会受于弹性系数的影响而导致收入不增反降。
三是与结盟企业的数量n有关, 结盟的企业越多, 即n越大, 就越容易获得规模效益, 结盟带来的收益增加也将越大。
2 农产品供应链上核心企业战略联盟收益分配
企业实现战略联盟的目标后, 会带来相应收益, 主要体现在:一是即时效益的增长, 主要是指战略联盟所带来的超额利润;二是市场状态的改善, 包括市场份额的扩大。
在上文对结盟后收益分析的基础上, 本节将建立结盟带来的增加收益分配模型, 建立收益分配的机制, 一般采用Shapely收益分配模型, 但未考虑到各成员承担的风险大小, 故本文采取基于风险的Shapley值法利益分配模型:
基于风险的Shapley值法利益分配, 考虑了联盟中各农产品企业所做的贡献大小, 避免了平均分配的现象, 也考虑了农产品供应链上核心企业在合作中承担的风险。
设集合I={l, 2, 3…n}, 对于I的任一一个子集S取得的收益都对应着一个函数R (S) , 满足:其中称为n个企业联盟对策, R为对策的
特征函数。
R (I) 表示通过结盟后可获得的收益, 用xi表示I中i企业从R (I) 中应得到的收益, ki表示i企业承担的风险。在结盟I的基础下, 结盟的分配用表示。该联盟必须满足条件:指每个结盟企业分得的收益之和应等于联盟的可分配总收益。且指各成员企业结盟后分得的收益应大于或等于各自不结盟时获得的收益, 否则结盟就没有必要。
表示结盟各成员的平均风险
则对任一n人结盟博弈[R, v], 都有唯一的shapely值, 因此, 结盟各成员收益R下i成员所得的分配记作:
举例说明基于风险的Shapley值法在农产品供应链上核心企业联盟收益分配中的应用:现假定由三家农产品供应链上核心企业A、B、C可以组成战略联盟, 若A、B、C三家企业单独经营可获利R (1) =R (2) =R (3) =15万元;若A和B结盟可获利v (1, 2) =35万元, A和C结盟可获利v (1, 3) =40万元, B和C结盟可获利v (2, 3) =45万元;A、B、C同时结盟可获利v (1, 2, 3) =75万元。A、B、C各自承担的风险系数分别为0.25、0.3、0.45.运用前文基于风险Shapley值法来建立模型进行分配。x (R) ={x1 (R) , x2 (R) , x3 (R) }即表示农产品供应链上核心企业A、B、C结盟后获得的利益的分配, 其中xi (R) 是分配给第I合作人的部分。对固定的I, 记Si为包含I的子集构成的集合。根据公式 (15) 、 (16) 可得到A、B、C结盟后的收益分别为:
带入风险系数后各自的分配收益为:
可以看出, 通过引入风险系数的Shapley值法, A和B的收益下降, C的利益率则大幅上升, 这主要是因为A和B承担的风险比C小很多, 因而其对联盟的贡献就较小, 分得的收益也就会减少。用此方法进行联盟收益分配, 更符合实际, 既考虑了风险因素对收益分配的影响, 又考虑了各企业努力程度, 从而得出的利益分配方案让各结盟成员更容易接受, 有利于农产品供应链上核心企业联盟的稳定发展。
3 农产品供应链上核心企业建立战略联盟的对策
根据农产品供应链上核心企业战略联盟的机理及收益分配模型分析, 对我国农产品供应链上核心企业建立战略联盟有如下几点对策:
(1) 强化企业联盟意识
研究表明, 如果我国农产品供应链上核心企业不进行联盟, 长期各自为阵, 就会影响联盟整体竞争力的提高, 且会错失许多新的机遇和投资机会。我国农产品供应链上核心企业应充分认识到这种发展趋势, 应从相互竞争走向大规模的合作联盟, 增强企业整体竞争力。
(2) 建立对等的战略联盟
如果联盟中各方企业实力失衡, 实力强的一方可能会盲目干涉到整个联盟的运行, 而较弱的一方又会过于依赖强大的同盟伙伴, 这样联盟的稳定性和发展会受到严重威胁。因此, 我国农产品供应链上核心企业应努力从低级形态的联盟向高级形态的、以提高核心竞争力为特点的战略联盟转变;从能力和资源的不均衡转向均衡的战略联盟形式。
(3) 发挥政府的指导作用
在战略联盟中, 作为行政管理机构和经济管理机构, 政府行使着管理者的职能, 其职责包括计划、协调和监督等。政府应对某些农产品制定价格保护政策, 以确保农民增收和提高农产品供应链上核心企业的收入。
参考文献
[1]何春辉, 周发明.我国农产品加工企业发展所面临的困境与对策的研究[J].宏观管理, 2007.
供应链收益 篇7
近年来9. 11恐怖事件、“非典”、三鹿奶粉事件、 青海玉树大地震等各种突发事件频发对社会稳定和经济的发展造成了十分严重的负面影响,同时严重影响了供应链系统的运作。供应链系统如何应对突发事件具有非常重要的现实意义和指导作用,成为人们关注的热点。目前我国学者关于应用契约协调应对闭环 供应链突 发事件的 研究主要 有: 王玉燕[1,2]、覃艳华等[3]、吴忠和等[4]发现突发事件会打破原先闭环供应链的协调,但经调整的契约可以协调应对突发事件,减少闭环供应链的损失。徐畅等[5]研究发现突发事件使供应链的利润流向发生改变,但调整契约参数可以使闭环供应链具有抗突发事件性。牟宗玉等[6]发现当突发事件发生时,原适用于稳定环境下的两部收费契约将不再对分散式决策下的闭环供应链起协调作用。孙静[7]利用契约使得分散式决策闭环供应链分别在稳定环境和突发事件干扰下实现协调。学者大都采用微观经济学和博弈论的方法探讨运用契约对闭环供应链系统进行应急协调。张宁等[8]认为供应链突发事件风险被分为3种类型: 供应中断、运营中断和需求突变,对于需求突变突发事件风险,供应链企业纵向协调是有效的应急策略,应急契约可以实现供应链上下游企业的风险共担。
本文将运用系统动力学的建模方法和原理,使用收益共享契约对突发事件引起需求突变的三级闭环供应链系统进行协调,构建突发事件引起需求变动的闭环供应链的系统动力学模型和加入收益共享契约后的协调模型,通过仿真分析比较了不同收益分配方案下,各级成员利润和闭环供应链整体利润的变化,为闭环供应链中各级成员协调应对需求变动的契约方选择提供参考。
2需求扰动下三级闭环供应链系统建模
本文所构建的需求扰动下三级闭环供应链系统模型涉及一个制造商、一个零售商和一个第三方回收商。闭环供应链系统从制造商制造新产品开始, 经零售商出售产品给客户,待产品使用寿命结束后, 进入逆向供应链,回收商对废旧产品进行回收检测分类后,制造商对回收商回收的可再制造产品进行再制造,再制造使废旧产品重新获得使用价值,并再次进入正向供应链。
2.1基本假设
本文构建的需求扰动下闭环供应链的系统动力学模型的假设条件如下:
( 1) 只考虑使用寿命结束后废旧产品的回收和再制造问题,不考虑对回收产品的材料再生和废旧处理等问题。假定闭环供应链中制造商的制造能力、 再制造能力,零售商的销售能力,回收商的回收能力,及各级成员的库存能力、运输能力都没有限制。
( 2) 假定再制造产品和新产品完全相同,以同一价格同时满足市场需求; 产品的单位零售价格服从一个均匀分布,这样的假定更加贴近实际; 并假定需求扰动不会引起产品单位零售价格变动。
( 3) 闭环供应链系统中,回收商废旧产品的回收率由对废旧产品的回收比例决定,假定回收商首先以一定的基准回收比例进行回收,制造商第一次进行再制造后,回收商开始根据制造商的再制造率预测制造商下一次的再制造订货率,进一步决定自己对废旧产品的回收比例,且回收比例是再制造订货率的线性增函数。随着环境政策开始对制造商的再制造选择产生越来越大的积极影响,本文引入环境政策指数———环境政策对回收商回收比例影响的效应指数,是时间的增函数。
( 4) 设定库存量最低也要达到的安全库存,以保证库存量不为0,更好地满足可能出现的随机需求。商家在订货时会对下一级商家需求进行平滑处理,以平滑原变量的激烈起伏程度得到更加贴近真实趋势的平均值; 同时,假定需求方的订单不会因发生缺货而撤销。
( 5) 制造商、零售商和回收商都根据预测需求量和实际库存量调整下达生产计划,即,当库存量小于目标库存时,商家将对现有库存进行调节,以弥补现存库存差,将库存维持在目标水平; 同时考虑平均需求量,以满足销售或订单的需要。
( 6) 废旧产品的再制造成本小于新生产产品所花费的成本,因此,制造商在接到订货时优先通过再制造满足零售商需求,再制造无法满足的部分, 制造商通过制造新产品满足之。
2.2需求扰动下闭环供应链系统流图模型
在基本假设之上,本文构建的流图模型如图1所示。
本文所构建的需求扰动下的闭环供应链系统流图模型在测试下各个变量的变化趋势与现实中的闭环供应链系统具有一致性,因此,该模型能够实现系统动态行为的真实再现。
3需求扰动下闭环供应链的契约协调模型
1985年Pasternack[9]最早提出了供应链契约的概念,供应链契约是指通过提供合适的信息共享和激励措施,协调双方利益,优化销售渠道绩效或效益的有关条款。李新军等[10]、邢光军等[11]研究了单一生产商、单一零售商的闭环供应链系统在分散化决策结构下的利润协调机制。陈菊红等[12]通过设计收入费用共享契约,实现了制造商、销售商和第三方物流服务商构成的Stackelberg再制造闭环供应链的协调。熊中楷等[13]建立了受专利保护的原制造商许可第三方再制造的闭环供应链模型,提出了第三方回收再制造的收益分享与费用分担契约的协调机制。
3.1模型描述
在供应链中,收益共享契约是指供应商给销售商提供一个较低的批发价格以促使销售商订购更多的产品,销售商则将其收入的一部分返还给供应商, 从而改进供应链的运作绩效。本文构建的闭环供应链收益共享契约是指制造商给零售商一个较低的批发价格以促使零售商订购更多的产品,零售商则将其收入的一部分返还给供应商; 同时,回收商以较低的批发价格向制造商提供产品以促使制造商订购更多的产品,制造商将其产品收入的一部分返还给回收商。本文构建的闭环供应链收益共享契约协调模型的假设条件如下:
( 1) 假定在收益共享契约下M与T之间的收入分配系数设定为M收入分配系数; R与M之间的收入分配系数设定为R收入分配系数。
( 2) 在收益共享契约下制造商给零售商的单位批发价格的优惠力度越大,则零售商订购率越高, 为此引入P单位价格影响系数来表示价格对顾客需求量的影响程度。
( 3) 在收益共享契约下回收商给制造商的单位采购价格的优惠力度越大,则制造商的再制造率越高, 为此引入MR单位采购价格影响系数来表示回收商单位价格的优惠力度对制造商再制造率的影响程度。
3.2模型的基本方程
有关方程如下:
CLSC利润 = M利润 + R利润 + T利润;
M利润 = M总收入 - M总成本; R利润 = R总收入 - R总成本; T利润 = T总收入 - T总成本;
M总收入 = M收入 - M收入分配系数 × M收入 + R收入 × R收入分配系数;
R总收入 = R收入 - R收入 × R收入分配系数;
T总收入 = T收入 + M收入分配系数 × M收入;
M总成本 = INTEG ( M成本增加 率 ) ; Initial Value = 0;
M成本增加率 = M库存成本 + M缺货成本 + MN采购成本 + MN生产成本 + M运输成本 + MR采购成本 + MR生产成本;
M收入 = INTEG ( M收入增加率) ; Initial Value =0;
M收入增加率 = M发货率 × R单位批发价;
R收入 = INTEG ( R收入增加率) ; Initial Value =0;
R收入增加率 = P单位价格 × R销售率;
R总成本 = INTEG ( R成本增加 率 ) ; Initial Value = 0;
R成本增加率 = R购货成本 + R库存成本 + R缺货成本 + R运输成本 + R销售成本;
T收入 = INTEG ( T收入增加率) ; Initial Value =0;
T收入增加率 = M再制造率 × MR单位采购成本;
T总成本 = INTEG ( T成本增加 率 ) ; Initial Value = 0 ;
T成本增加率 = T回收成本 + T库存成本 + T缺货成本 + T运输成本。
3.3需求扰动下闭环供应链系统的收益共享契约协调模型
本文建立的收益共享契约下的系统协调模型如图2所示。
4需求扰动下闭环供应链系统的协调模型仿真分析
仿真设置: INITIAL TIME = 0 Week, FINAL TIME = 200 Week,TIME STEP = 1 Week;
SAVEPER = TIME STEP,表示仿真周期为200周,一周为一个步长,利用Vensim PLE软件进行仿真。
4.1数值算例
为研究需要对算例做以下设定:
( 1) 基本数值设定。C需求量 = RANDOM UNIFORM ( 20 000,25 000,23 000) ;
P价格 = RANDOM UNIFORM ( 10000,15000, 12000) ;
T单位回收价格 = 0. 06 × P价格;
MR单位采购成本 = 1. 5 × T单位回收价格;
MR单位生产成本 = 0. 25 × MN单位生产成本;
MN单位采购成本 = 0. 15 × P价格;
MN单位生产成本 = 0. 2 × P价格;
R单位批发价 = 0. 6 × P价格;
R缺货成本 = MAX ( C需求量 - R销售率,0) × P价格 × R缺货损失系数;
M缺货成本 = MAX ( R订货率 - M发货率,0) × M缺货损失系数 × R单位批发价;
T缺货成本 = MAX ( M订货率 - M再制造率, 0) × T单位缺货成本 × T缺货损失系数;
T单位缺货成本 = MN单位采购成本 + MN单位生产成本 - MR单位生产成本 - MR单位采购成本;
M缺货损失系数 = 0. 01; R缺货损失系数 = 0. 01; T缺货损失系数 = 0. 01; M单位运输成本 = 50; M单位库存成本 = 30; R单位库存成本 = 10; R单位销售成本 = 200; R单位运输成本 = 30; T单位库存成本 = 10; T单位运输成本 = 20。
( 2) 契约参数设定: P单位价格影响系数与C需求量的关系,我们引入表函数表示 : P单位价格影响系数 = WITH LOOKUP ( P价格 - P单位价格, ( [( 0,0) - ( 2000,10) ],( 0,1) ,( 300,1. 05) , ( 700,1. 15) ,( 1000,1. 25) ,( 2000,1. 4) ) ) ;
MR单位采购价格影响系数的设定与模型的仿真相互对应。即有: MR单位采购价格影响系数 = IF THEN ELSE ( MR单位采购成本 = 1. 5 × T单位回收价格,1,IF THEN ELSE ( MR单位采购成本 = 1. 3 × T单位回收价格,1. 2,1. 4) ; 在系统动力学仿真过程中主要考虑了以下3种情况,如表1所示。
4.2不同收入分配方案下的仿真分析
在前文建立的收益共享契约协调模型的基础上, 结合数值算例进行仿真分析。研究不同收益共享契约参数对闭环供应链整体、零售商、制造商、回收商的利润的影响,分析各级成员的决策行为,并制定最优契约参数如图3所示。
由图3 ( a) 可知,有契约加入的CLSC利润总是高于无契约时的值,契约实现了闭环供应链利润的提高,收益共享契约下各级成员的收益大于无协调机制下的收益; 且契约1下的CLSC利润高于契约2,即契约方案1对整体利润的协调效力高于契约方案2,不同契约参数的协调效力是不同的。且随仿真时间的延续,不同收入分配方案下CLSC利润的差距越发显著。
由图3 ( b) 可知,有契约加入的T利润总是高于无契约时的值,契约对回收商起到了协调作用, 契约1下T利润整体高于契约2,即契约方案1较契约方案2对回收商的协调效力更好。回收商选择契约1或契约2,回收商利润都会有所提高,但回收商为了追求自身利润的最大化,更愿意选择契约1。
由图3 ( c) 可知,在仿真周期内无契约与契约1下的制造商利润均高于契约2下的制造商利润; 契约2下的制造商利润小于无契约下的制造商利润, 这说明有时不恰当的契约参数不仅无法发挥协调效力,反而有可能破坏某节点成员原先已经达到的协调状态; 同时应该注意到的是契约2下的制造商利润随仿真时间不断地逼近无契约下的制造商利润。0周至约40周,无契约下的制造商利润高于契约2; 40周后,契约1下的M利润大于无契约下的M利润,且随着仿真时间的延续,两者间的差距越发显著,因此,制造商更愿意选择契约1。
由图3 ( d) 可知,契约1和契约2下的R利润高于无契约时的值,即两种契约方案均提高了零售商的利润,故契约1和契约2都可以作为零售商的契约选择,但零售商为了追求自身利润的最大化, 更愿意选择契约2。
结合图3分析,本文认为契约1应为闭环供应链系统的选择方案,因为在契约1下CLSC利润及各级成员利润均比无契约情况的利润高,较好地保障了闭环供应链各级成员的利益。实施契约是为了追求闭环供应链的整体利润最大化,有时一定的契约参数下可能出现某一节点成员的利润达到最大,而整体利润有可能不是最优的; 有时一定的契约参数下实现了整体利润的最大化,然而却可能是以某一节点成员的利润牺牲为基础的; 有时一定的契约参数下整体利润实现最大化,然而某一节点成员的利润却没有达到最大化。因此,一般选择各节点成员利润都提高的契约参数,即该契约下的各级成员利润高于无契约情形下的利润,这也是各节点成员之所以会选择契约的基础; 对于不同契约参数下各节点成员利润都提高的情况,选择整体利润更大的的契约参数,也就是说各节点成员只有在满足自身利益的基础上才会考虑整体利益。各节点成员不仅需要考虑自身的决策,而且要考虑其他节点的决策, 这样才有可能保证闭环供应链的整体利润; 而在契约方案的具体执行过程中,契约参数的设定取决于各节点成员之间的博弈和谈判,决定着各节点成员与闭环供应链整体是否实现双赢。
本文通过对所构建的短暂需求扰动下的闭环供应链契约协调模型进行仿真模拟,通过对结果的比较分析得出: ( 1) 收益共享契约可以协调需求扰动下的闭环供应链,促使闭环供应链中的各级成员都按照更优的策略进行决策,不仅可以改善各级成员的收益,同时也可以提高整个闭环供应链的运营绩效; ( 2) 合适的契约参数可以很好地协调闭环供应链,不合理的契约参数不仅无法达到协调效果,反而有可能会降低闭环供应中各级成员及整体的收益, 甚至使之低于无契约下的收益水平; ( 3) 不同契约的协调效力是有差别的,因此通过建立模型对不同契约的实施效果进行仿真分析,可以作为实际闭环供应链实施契约协调的评估。
5结语
系统动力学被称为管理决策的 “实验空间”, 它通过对现实系统的模拟,构建出结构模型,通过设定参数及仿真实验,可以为解决实际问题提供切实有效的办法。本文运用收益共享契约协调需求扰动下的三级闭环供应链系统。结合算例对不同收益共享契约方案下的系统动力学模型进行仿真以研究契约方案的协调效果,得出相对较优的收益共享契约方案。研究发现: 契约可以很好地协调需求扰动下的闭环供应链; 合理的契约参数将会使包含制造商、零售商、第三方回收商的闭环供应链成员得到协调,提高各级成员及闭环供应链的整体效益。但契约参数设置的合理与否至关重要,不合理的契约参数不仅无法达到协调效果,反而有可能会降低闭环供应中各级成员及整体的收益,甚至使之低于无契约下的收益水平。因此,在契约实施过程中,契约参数的设定尤为重要。
摘要：以系统动力学为基本研究方法,运用收益共享契约对突发事件引起需求扰动的三级闭环供应链系统进行协调,通过对契约决策系统动力学模型仿真结果的定量分析,给出各节点企业协调应对需求扰动的最优契约策略。研究发现:收益共享契约可以很好地协调需求扰动下的闭环供应链,但在契约实施过程中,契约参数的设定尤为重要,可以为实际中闭环供应链的应急管理提供有益的指导。
供应链收益 篇8
在合作博弈论中shapley值法假设是所有参与人都有充分参与合作的可能, 也就是说不存在某个参与人想加入某个联盟但是由于某种原因却无法实现的情况。这就是意味着假设大的合作联盟总是能够实现的[4]。而事实上, 很有可能由于无法直接进行交流或者成本太高或者联盟形成过程产生的外部性等原因而无法实现。越来越多的学者开始注意到shapley值没有考虑联盟形成的外部性这一问题, shapley值的构造思想是从边际参与人即新加入原有联盟的参与人的角度来看是公平的, 因为是按照边际贡献来分配[5]。但它把联盟里原有的参与人视为被动的、处于真空的, 实际上, 当原有联盟内的参与人个数不同时, 新加入的参与人对原有参与人产生的影响或称外部性也是不同的。shapley值虽然简单易操作, 但是它存在一个明显的不足, 即当一个新的参与人加入到某个联盟中时, shapley值分配给他的得益是经过概率调整过的边际贡献之和, 忽略了参与人在进入或退出联盟时对其他参与人或者联盟的外部性, 也就是说它不能反映联盟结构以及对联盟的不同分割, 而一致许可值 (consensus value) 正是考虑了外部性的合作博弈[6]。本文针对两竞争制造商通过共同零售商销售替代性产品的供应链系统, 采用一致许可值法进行收益分配, 并探讨使合作联盟稳定的条件。
1 一致许可值
一致许可值的分配思想是把原有的联盟整体视为一个参与人, 新加入联盟的参与人是另一方, 双方组成大联盟所产生的得益在双方之间平均分配, 而不像shapley值那样仅仅分配给新加入的参与人, 然后在所有可能的排序间加权平均, 这样参与人之间就达成了一致许可, 稳定的联盟得以形成。
一致许可值在确定参与人的最终得益时从双边角度 (bilateral perspective) 考虑了参与人之间的外部性以及联盟特性[7]。根据一致许可值的思想, 对于n人分割函数型博弈, 把原联盟和新加入的参与人看作是两个不同的参与人, 然后按照2人博弈的方法来分配。这样的方法称作标准剩余规则 (standardized remainder rule) 。当然, 由于事先并不知道排序如何, 所以需要象shapley值那样按照随即排序来平均化。
定义TU博弈 (N, v) , N为参与人的有限集合, v (S) 为联盟收益, 。Π (N) 表示所有双射集合σ:{1, 2, …, |N|}→N, 对于σ∈Π (N) , k∈{1, 2, …, |N|}, 定义Sσk={σ (1) , σ (2) , …, σ (k) }, Sσ0=φ。
定义:博弈 (N, v) 中联盟Sσk的标准剩余r (Sσk) 定义为:
定义:博弈 (N, v) 中, 如果参与人按照σ (1) , σ (2) , …, σ (|N|) 的顺序依次进入联盟, 则个体标准剩余 (individual standardized remainder) Sσσ (k) (v) 定义为:
定义:博弈 (N, v) 的一致许可值Φ (v) 是所有个体标准剩余的平均数, 即:
因此, 某个参与人的一致许可值就是他加入联盟所获得的个人标准剩余的期望值。
2 合作联盟模型
考虑由两竞争制造商和单一零售商构成的两层供应链, 所有的信息对供应链各成员企业都是已知的, 假设两制造商生产产品的单位成本均为c, 制造商Mi将产品i以批发价wi销售给零售商R;而零售商R向制造商Mi订购Qi的产品i, 再以零售价pi销售给顾客, i=1, 2。
本文假设制造商和零售商都是风险中性的, 两种产品的需求依赖价格, 需求量Di为:Di=a-pi+γpj
其中产品的市场规模a为一固定常数, a>0, 并假定市场规模足够大;γ为竞争制造商两种产品的需求替代率, 0≤γ<1。
2.1 供应链联盟
在供应链所有参与成员合作情况下, 由供应链集中决策者确定最优零售价和订购量来最大化供应链合作联盟收益, 供应链合作联盟收益为。由于考虑确定需求, 因此最优订货量等于需求量, 即Qi=Di, 令, i=1, 2, 联立方程即可得到零售商的最优反应, 即最优定价p*1和p*2, , i=1, 2, 此时供应链合作联盟收益
2.2 供应链成员企业分散决策
当供应链成员企业都不结盟时, 各成员企业都选择使自身收益最大化的策略。同样由于是确定型需求, 因此零售商的订货量等于需求量, 即Qi=Di, i=1, 2。因此零售商和制造商的收益函数分别为:
两制造商竞争地位相当, 此时是二阶主从博弈, 制造商首先公布其批发价, 零售商根据批发价做出反应, 即同时确定订货量和零售价。利用逆向求解法可得到零售商的最优反应, 制造商Mi最优批发价, 。则制造商收益为, 零售商收益为
2.3 两制造商联盟
当两个制造商形成合作联盟时, 零售商的最优决策与前面2.2分散决策情况一样, 根据制造商的批发价来确定最优边际收益和订购量, 而两制造商则共同确定产品批发价。此时两制造商联盟收益πM1M2为
令, i=1, 2, 联立方程即可得制造商的最优批发价, , 此时两个制造商联盟收益为
2.4 单一制造商与零售商联盟
不失一般性, 假设制造商Mi与零售商形成联盟, i=1, 2, j=3-i, 此时制造商Mj的收益为:
制造商Mi和零售商R的合作联盟需要确定产品i的最优零售价pi, 其联盟收益为:
最优零售价反应函数为:, 制造商的最优策略, 单一制造商Mi和零售商R的联盟收益πMiR为:
根据前面的分析, 考虑竞争制造商的供应链成员联盟情况见表1, 其中A=a-c+cγ。
3 收益分配
在两制造商和单一零售商的供应链系统中, 可能的联盟顺序有六种, 下面按各种可能的联盟顺序进行收益分配
1) 联盟顺序M1, M2, R或M2, M1, R
零售商分配的收益为:
M1和M2联盟所分配的收益为:
制造商M1所分配的收益为:
制造商M2所分配的收益为:
2) 联盟顺序M1, R, M2或R, M1, M2
制造商M2分配的收益为:
制造商M1和零售商R联盟所分配的收益为:
制造商M1所分配的收益为:
零售商R所分配的收益为:
3) 联盟顺序M2, R, M1或R, M2, M1
制造商M2分配的收益为:
制造商M2和零售商R联盟所分配的收益为:
零售商R所分配的收益为:
制造商M2所分配的收益为:
由上得到了所有可能的六种联盟顺序的分配值, 取其平均值即可得联盟各成员收益分配。
制造商Mi分配的利润为:
零售商分配的利润为:
图1制造商和零售商一致许可值分配随替代率的变化
结论1:当替代率0≤γ≤0.195时, 供应链各成员合作分配收益比单独或任意两个合作联盟的收益要高, 一致许可值分配可实现联盟的稳定性, 理性的供应链成员都不会选择退出联盟。
容易证明, 当0≤γ≤0.195, ΦMi≥πMi, ΦR≥πR, ΦM1+ΦM2≥πM1M2, ΦMi+ΦR≥πMiR成立。
结论2:当替代率0.195<γ≤0.508时, 单一制造商与零售商联盟收益比合作收益分配要高, 导致合作联盟可能不稳定。零售商可能会与其中一个制造商合作, 这样可使双方受益更高, 即ΦMi+ΦR<πMiR, i=1, 2。
结论3:当替代率0.508<γ<1时, 由于两制造商联盟比合作分配收益高, 因此制造商可能会选择退出联盟进行制造商之间的合作, 即ΦM1+ΦM2<πM1M2, 这也可以解释, 在寡头垄断行业, 常常采用统一定价。当0.754<γ<1时, 零售商分散决策收益高于合作分配收益, ΦR<πR, 因此零售商也会退出联盟, 独立分散决策。
为了与Shapley值法进行比较, 根据Shapley值法, 容易计算出供应链成员的收益分配见表2。
结论4:当0≤γ<2/3时, 制造商Mi的一致性许可分配值大于Shapley分配值, 而零售商的一致性许可分配值则小于Shapley分配值, 采用一致许可值分配对制造商更有利, 反之, 当2/3<γ<1, 则采用一致许可值分配对零售商更有利, 因为当替代率γ较大时, 零售商的加入对联盟的贡献越大, 而制造商的加入对联盟的贡献显然较小, 一致许可值主要就是考虑了联合剩余和参与者的外部性, 而shapley值仅考虑了边际贡献, 忽略了外部性的影响。
在替代率γ较大时, 两种分配方案都不能实现利润的合理分配, 这是由于线性需求假设的缺陷, 因为当γ→1, 需求函数为Di=a- (pi-pj) , 只要两产品零售价相同, 则需求量与价格水平无关, 使得零售商可以通过设定无限高的零售价来获取无限多的收益, 从而线性需求函数对价格缺乏弹性, γ越大, 对零售商越有利。
4 总结
本文针对两竞争制造商通过共同零售商销售产品的供应链系统, 分析了供应链成员各种可能的联盟形式, 并采用Shapley值法和一致许可值对联盟合作收益进行分配。两种分配方案中供应链成员的收益都大于分散决策时的收益, 当0≤γ<2/3时, 采用一致许可值分配对制造商更有利, 当2/3<γ<1时, 一致许可值分配对零售商更有利。但只有当替代率较小时这两种收益分配才具有稳定性, 这是由于随着商业的高度发展, 制造商产品越来越同质化, 可替代产品也层出不穷, 使得处于渠道终端的零售商在供应链中的地位越来越高。一致许可值同时考虑了联盟本身的内部因素和联盟结构即联盟之间的外部因素, 尤其是考虑了参与人加入联盟的决策对其他参与人的外部性, 从而可以更深入地探讨联盟的稳定性问题。未来可在本研究基础上, 结合制造商和零售商的零供关系, 探讨更为合理的利益分配方案。
参考文献
[1]CACHON GP.Supply Chain Coordination with Contracts[C]//Handbooks in Operation and Managements Science.St Lou-is, USA:Elsevier Publishing Company, 2003:229-339.
[2]ILARIA G, PIERPAOLO P.Supply chain coordination by revenue sharing contracts[J].International Journal of Production Economics, 2004, 89:131-139.
[3]XIAO T, XIA Y, ZHANG G P.Strategic Outsourcing Decisions for Manufacturers that Produce Partially Substitutable Products in a Quantities-Setting Duopoly Situation[J].Decision Science, 2007 (38) :81-106
[4]马士华, 王鹏.基于Shapley值法的供应链合作伙伴间收益分配机制[J].工业工程与管理, 2006, 11 (4) :43-45.
[5]公彦德, 李帮义, 刘涛.基于Shapley值和相同利润增长率的供应链协调策略[J].系统管理学报, 2009, 18 (1) :31-35
[6]JU Y, BORM P, RUYS P.The consensus value:a new solution concept for cooperative games[J].Social Choice and Welfare, 2007, 28 (4) :685-703.
[7]董保民, 王运通, 郭桂霞.合作博弈论[M].北京:中国市场出版社, 2007:74-82.