物流服务水平影响市场需求变化的TPL协调合同，本文主要内容关键词为：市场需求论文,服务水平论文,合同论文,物流论文,TPL论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
0 引言
随着商业的全球化以及竞争的加剧，许多企业纷纷将自己的非核心业务——物流业务外包给第三方物流服务提供商（third party logistics service providers,TPLSP）[1]。高水平的专业化第三方物流服务不仅可以帮助客户企业降低、节约物流成本，而且还可以帮助客户企业提高顾客对产品的需求，实现销售收入的增长[2]。当TPLSP提供的物流服务水平达到或超过顾客的期望时，顾客的满意度得到提高，从而顾客对客户企业的产品会产生更大的市场需求，最终会导致客户企业的收入和利润实现增长。已有的研究表明物流服务水平的高低对顾客再次购买的行为有直接的显著的影响[3]；高水平的顾客满意度有助于企业市场份额和利润水平的提高[4,5]。例如，当当网、或易趣网上的一家店铺，即客户企业，向顾客销售其产品。在顾客下达订单后，产品的递送任务由一家TPLSP完成。客户企业会要求TPLSP在一个具体的时间窗内，例如1周内，完成这项递送任务。显然，递送的时间窗越紧，即递送的速度越快，顾客越喜欢。随着递送服务水平的提高，顾客的需求会出现增长，客户企业的销售收入也会出现增长。但是，TPLSP与客户企业之间存在着一定的利益冲突。客户企业希望TPLSP努力提高物流服务水平。然而，努力是需要付出成本的；努力之后，客户企业产品需求的增长也存在不确定性，TPLSP会承担一定的风险。所以，如果没有足够的激励措施，TPLSP会缺乏进一步提高物流服务水平的意愿和动力。那么，如何协调双方的利益冲突？有效的合同提供了一种好的制度安排，可以激励TPLSP努力提高物流服务水平实现客户企业销售收入的增长，从而实现双方的共赢。然而，如何设计有效的外包合同具有挑战性[6]。
目前，国内外关于TPLSP与客户企业合作问题的研究主要从实证研究和合同设计的角度展开。实证研究主要针对什么因素会对双方的合作关系造成影响的问题。例如，文献[7] 分析了运作环境的变化对双方的合作关系形成造成的影响。文献[8] 的研究表明当客户企业的人员规模、历史、收入和外包服务的程度等情况不同时，对外包决策因素（比如成本、服务的质量、风险和更换TPLSP的容易程度）强调的重点也不同。另一方面，已有的合同设计主要研究的是如何设计一种有效的机制使客户企业的利益最大化，缺乏从系统的角度设计最优合同的研究。例如，文献[9] 运用博弈论中的显示性原理研究了当TPLSP提供服务的质量和成本是私人信息时，第三方物流服务的购买方如何设计合同激励TPLSP讲真话的问题。文献[10] 研究了一个制造商和一个通过招标竞价筛选产生的运输商的运输合同参数设计问题，其目标是最小化制造商的期望总成本。文献[11] 研究了在TPLSP的运作能力和努力水平均为非对称信息的条件下，物流服务的需求方如何设计激励合同诱导TPLSP选择有利于其效用最大化行动的问题。显然，客户企业的最优合同不一定是系统的最优合同。而且，这些研究没有关注努力或服务影响需求这一因素对合同设计的影响。
关于努力或服务影响需求的合作问题，国内外的研究对象主要集中在供应链的上下游企业[12～19]，缺乏对TPLSP及其客户企业的研究。常见的单一合同不能实现供应链的协调，例如回购（buy back）、收入共享（revenue sharing）、数量弹性（quantity flexibility）、线性数量折扣（linear quantity discount）、销售返利（sale rebate）合同，需要采用限制性合同或组合式合同才能实现供应链的协调[13～17]。本文的研究也将采用这种组合式合同设计的方法。但不同的是本文的研究对象是TPLSP及其客户企业。研究对象的不同造成了TPLSP和客户企业的合作问题与供应链的合作问题存在较大的差异：（1）TPLSP的收入来源于客户企业的销售收入，如果其他条件不变，努力提供更好的物流服务并不能使其获得更好的直接收益，需要通过客户企业进行转移支付，而经销商的销售努力可以使其获得直接的收益；（2）一般情况下，TPLSP不需要承担任何存货风险，而经销商需要承担全部或部分的存货风险；（3）道德风险的来源不同。在供应链中，零售商既要进行存货决策又要进行努力决策，这容易引起单边道德风险问题。例如，制造商可以利用回购合同协调零售商的存货决策问题；但是，当产品的市场需求比较低时，回购会导致零售商偷懒、降低其促销的努力水平。在供应链的其他协调合同中，也普遍存在类似的道德风险问题[16]。在物流外包渠道中，TPLSP选择物流服务水平、客户企业进行存货的决策，这可能会引起双边道德风险问题。例如，当TPLSP不能观测产品的市场需求时，客户企业可能会隐藏需求信息、少订购产品以避免存货风险；当客户企业不能观测物流服务的水平时，如果没有足够的激励，TPLSP会倾向于偷懒。在考虑这些差异的情况下，拟从TPLSP努力提高物流服务水平影响市场对客户企业产品需求变化的角度，设计一种收入共享与服务成本共担的协调合同，实现系统利润的最优、双方的共赢。
1 模型的假设与条件
由于服务是无形的，物流服务水平主要是指客户企业和顾客对TPLSP提供的物流服务的一种感知和评估。一般，物流服务水平可以用这几个维度来度量：可靠性（reliability），合时性（timeliness），响应能力（responsiveness），解决问题的能力（problem solving ability），准确性（accuracy），顾客服务（customer service）和柔性（flexibility）[21,22]。根据不同的目的和竞争的需要，客户企业可以选择不同的指标来衡量TPLSP提供的物流服务水平。例如，网上商店主要用递送的速度和准确性来衡量TPLSP提供的物流服务的水平。并且，递送的速度和准确性是可以被证实的。根据发货单和顾客的收货单，客户企业可以确定递送的速度与准确性。
一般，物流服务水平对市场需求的影响存在两种模式：1）加法模式，即ξ′＝e＋ξ；2）乘法模式，即ξ′＝Z（e）ξ。在第一种模式下，物流服务水平对市场需求的影响是确定的。显然，这与现实情况相距较远。在第二种模式下，物流服务水平对市场需求的影响是随机的。这种模式与现实情况更为吻合。在这里，假设物流服务的边际效率为一常数，即Z（e）＝e。
假设6 C（e）在区间e∈［1，＋∞］是递增的凹函数，且满足C（e＝1）＝0。这表示随着物流服务水平的提高，TPLSP付出的服务成本会越来越大，且服务的边际成本呈递增趋势。当物流服务水平保持不变时，TPLSP的边际服务成本为零。
2 常见的物流合同模型
2.1 系统集中式决策模式
如果将TPLSP和客户企业看成一个系统，从系统的角度进行决策，这种决策模式就是系统集中式决策模式。
客户企业、TPLSP的期望利润函数分别是
命题1表示在常见的物流合同下，集中式决策模式下系统提高物流服务水平时获得的最优利润会高于其在物流服务水平保持不变时的最优利润。
2.2 独立分散式决策模式
现实中，由于TPLSP和客户企业都是独立的利益体，一般都只会从各自的利益角度出发进行决策，这种决策模式就是独立分散式决策模式。
双方博弈的过程为：首先，TPLSP与客户企业协商确定固定部分的物流费用；然后，TPLSP选择单位产品的物流服务价格和物流服务水平；其次，客户企业判断TPLSP的单位产品物流服务价格是否合理、提供的物流服务水平是否能够满足要求，从而选择是否接受。若接受，双方达成协议，根据合同参数和市场的需求状况，在销售季节前，客户企业选择存货的数量；销售季节来临，需求发生。最终，根据达成的物流合同，客户企业对TPLSP进行转移支付。若拒绝，则博弈结束。
在常见的物流合同下，客户企业的期望利润函数为
与实物商品相比较，服务具有无形的、不可分离的（无法将服务的生产与其消费分离开）、易逝（无法存储）的特征[23]。所以，TPLSP不用担心物流服务的存储问题。而在供应链中，商品的供应商需要考虑商品的生产、存储与销售问题。
在供应链中，通常供应商具有商品数量与价格的决策权。通过这两个决策权，供应商可以控制自己的利润水平与存货风险。而在TPLSP—客户企业渠道中，TPLSP只有物流服务价格的决策权，其提供的物流服务业务量取决于客户企业的存货量，这就造成了TPLSP无法控制自己的收益水平。但是，对TPLSP有利的是，由于物流服务不可分离的特征，其不用考虑物流服务提供后销售不出去的风险。
从式（7）分析可知，在常见的物流合同下，不管客户企业的产品是否顺利卖出，TPLSP都会根据提供的物流服务获得相应的收入，同时也不用承担产品的任何存货风险。当物流服务水平提高时，TPLSP获得的平均收益会低于物流服务水平保持不变时所获得的平均收益。显然，在TPLSP的资源有限、物流业务量比较充足的情况下，如果不给予任何激励措施，TPLSP不愿意付出任何努力提高物流服务水平。
但是，由于高水平的物流服务质量可以促进顾客对客户企业产品需求的增长，从而可以使TPLSP获得物流业务量增长的好处，同时为了巩固与客户企业的合作关系，在某种程度上TPLSP会付出一定的努力。根据需求信息，TPLSP会推测客户企业的存货决策量。
命题2 表示在常见的物流合同下，分散式决策模式下TPLSP的最优物流服务水平、客户企业的最优存货决策量以及系统的最优利润都会低于集中式决策模式下系统的最优物流服务水平、最优存货决策量以及最优利润。
命题3 表示在常见的物流合同下，提高物流服务水平时客户企业和TPLSP所获得的利润都会高于物流服务水平保持不变时他们各自所获得的利润。
3 协调合同模型
3.1 服务成本共担合同
为了激励TPLSP努力提高物流服务水平，客户企业愿意分担部分服务成本。除了TPLSP会根据其分担的服务成本的比例θ选择自己的物流服务水平，双方博弈的过程与2.2节基本相同。
在服务成本共担合同，客户企业对TPLSP的转移支付为
式（10）、式（11）表示服务成本共担合同。当θ＝1时，其退化为常见的物流合同。在这种情况下，当物流服务水平提高时，双方都可以从中受益，但TPLSP承担全部服务成本，TPLSP会缺乏提高物流服务水平的内在激励与动力。另一方面，由于不承担任何服务成本，只享受提高物流服务水平所带来的收益，客户企业希望TPLSP提供的物流服务的水平越高越好。所以，双方存在一定的利益冲突。当θ＝0时，客户企业负担全部服务成本，而受益的是双方。另外，由于没有任何成本约束，TPLSP会倾向于偷懒，而不是努力提高物流服务水平，存在一定的道德风险问题。因此，合理的服务成本的分担比例须满足0＜θ＜1。
从式（11）分析可知，与常见的物流合同相同，在服务成本共担合同下TPLSP也不会承担任何客户企业产品的存货风险。
命题4 表示在服务成本共担合同下，TPLSP提供的物流服务水平、客户企业的存货决策量以及系统的总利润都会优于其在常见的物流合同下的情况，即，服务成本共担合同优于常见的物流合同。但是，在服务成本共担合同下，TPLSP提供的物流服务水平不会高于系统集中式决策模式下的物流服务水平，客户企业的存货决策量与系统的总利润仍然会低于其在系统集中式决策模式下的情况，即，服务成本共担合同不能实现TPLSP与客户企业之间的完全协调。
命题5意味着在服务成本共担合同下，选择合适的物流服务成本的分担比例可以实现系统利润的最优。但是，从命题4可知，这一最优利润仍然低于系统在集中式决策模式下所获得的最优利润。
命题6 意味着在服务成本共担合同下，选择合适的物流服务成本的分担比例可以实现客户企业利润的最优。
命题7 表示服务成本共担合同可以协调TPLSP提高物流服务水平的决策，但不能协调客户企业的存货决策。在这种合同下，系统所获得的利润会低于其在集中式决策模式下所获得的最优利润。
3.2 收入共享与服务成本共担合同
由于服务成本共担合同不能协调客户企业的存货决策，下面设计一种收入共享与服务成本共担的组合式合同。
从第2.2节命题2的分析可知，由于TPLSP追求自身利益的最大化，其提供的单位产品物流服务价格会高于其物流成本，这会造成客户企业单位产品边际成本的上升，从而导致了数量扭曲的问题。为了解决这一问题，客户企业可以设计一种合同激励TPLSP降低单位产品的物流服务价格，从而实现双方的共赢。
在供应链中，为了激励分销商多订购产品，供应商可以采用回购（buy back）、收入共享（revenue sharing）、数量弹性（quantity flexibility）、线性数量折扣（linear quantity discount）、销售返利（sale rebate）等合同形式分担分销商的存货风险。而在物流外包渠道中，由于TPLSP提供的是服务而不是商品，其并没有激励客户企业多订购商品的直接动力。另外，由于物流服务具有无形的、不可分离的、易逝的特征，不存在物流服务提供后未销售完或对多提供的物流服务进行回购的问题。所以，数量弹性、回购以及销售返利合同并不适用于解决物流外包渠道中的数量扭曲问题。当客户企业的物流业务量达到一定水平时，客户企业可以要求TPLSP以数量折扣的方式降低其物流服务价格；另外，为了激励TPLSP降低物流服务价格，客户企业可以让TPLSP分享其销售收入。在本文中，主要关注后一种方式，即收入共享合同，如何解决数量扭曲的问题。
根据分享的客户企业销售收入的比例1－φ，TPLSP选择提供的单位产品物流服务的价格；同时根据分担的服务成本的比例θ，TPLSP选择提供的物流服务的水平。双方博弈的过程与2.2节基本相同。
在收入共享与服务成本共担的组合式合同下，客户企业对TPLSP的转移支付为
客户企业、TPLSP的期望利润函数分别为
式（13）、式（14）表示收入共享与服务成本共担合同。当φ＝1时，其退化为服务成本共担合同；当φ＝1，θ＝1时，其退化为常见的物流合同。从命题2和命题4的分析可知，在这两种合同下都存在着数量扭曲的问题。当φ＝0时，TPLSP占有了客户企业的全部收入，客户企业不能获得任何收益。显然，这难以达成任何有效的协议。所以，合理的收入分配比例应满足0＜φ＜1。
证明 当合同参数满足条件（15）和（16）时，式（13）、式（14）分别转换为
命题8表示收入共享与服务成本共担合同既可以协调TPLSP的物流服务水平的决策，又能协调客户企业的存货决策。在这种合同下，系统的利润能够实现最优。
总之，在这种合同下，TPLSP提供的单位产品物流服务的价格会低于其成本，并且与其分享收入的份额成反向关系。式（14）右边的第一项表明，由于TPLSP提供的单位产品物流服务的价格会低于其成本，其收益会出现损失；由于季末存货的残值（式（14）右边的第三项为TPLSP分享季末残值收入的份额）较低、有时甚至为负，这部分损失主要由TPLSP分享的客户企业的期望销售收入（式（14）右边的第二项）和TPLSP所获得的固定部分的物流费用（式（14）右边的第四项）来弥补。但是，由于市场对客户企业的产品需求存在不确定性，TPLSP会承担一定的存货风险。在市场对客户企业的产品需求旺盛的情况下，TPLSP可以获得更多的收益；在市场需求比较萧条的情况下，TPLSP的收益可能会出现亏损。
命题9 当合同参数满足条件（15）、（16），并满足下列条件时
命题9意味着当合同参数满足一定条件时，收入共享与服务成本共担合同不仅可以协调数量和物流服务水平的扭曲问题，还可以实现TPLSP与客户企业的双赢，即双方的利润改善符合帕累托改进原则。
4 算例
与分散式决策模式下的情况相比较，集中式决策模式下的物流服务水平提高了15.1倍，存货决策量增长了14.8倍，系统的利润增长了12.0倍（命题2），这意味着有效的协调合同有充分的发挥作用的空间。另外，与物流服务水平保持不变的情况相比较，提高物流服务水平时集中式决策模式下系统的利润增长了26.0倍（命题1）；分散式决策模式下客户企业和TPLSP的利润分别增长了4.0倍、1.4倍（命题3）。
如表1所示，在服务成本共担合同下，当TPLSP分担的物流服务成本的比例为0.0442时，其提供的物流服务水平达到了集中式决策模式下的最优物流服务水平43.021。由于TPLSP是理性的，其提供的物流服务水平不会超过这一最优水平（命题4）。另外，当TPLSP承担全部服务成本时，其提供的物流服务水平为2.856，与常见物流合同下的情况相同。所以，TPLSP分担的物流服务成本的比例须满足θ∈［0.0442，1］。随着TPLSP分担的物流服务成本的比例从1减小到0.0442，TPLSP提供的物流服务水平从2.856提高到43.021，其利润从27.410增长到371.446。这表明分担的物流服务成本比例的减少可以激励TPLSP提高物流服务水平。另一方面，随着TPLSP分担的物流服务成本比例的递减、物流服务水平的提高，客户企业的存货决策量处于递增状态。当TPLSP分担的物流服务成本的比例递减到0.0909时，其提供的物流服务水平为21.418，客户企业的利润达到最优198.019（命题6）。之后，随着TPLSP分担的物流服务成本比例的递减到0.0471、物流服务水平达到40.406时，客户企业的利润基本上为零，之后开始出现亏损。这意味着随着物流服务水平的提高，市场对客户企业产品的需求在不断的增长，这导致客户企业的收入在不断的增长；但是当物流服务水平提高到一定水平后，由于客户企业分担的物流服务成本递增的速度超过了其收入增长的速度，这导致客户企业的利润开始减少。
随着TPLSP分担的物流服务成本的比例减少到0.0661时，系统的利润增长到最优水平413.742（命题5）；当这一比例从0.0661递减到0.0442时，TPLSP提供的物流服务水平达到系统集中式决策模式下的最优水平43.021，客户企业的存货决策量达到408.414，仍低于系统集中式决策模式下的最优存货决策量430.021，系统的利润递减到316.706，低于系统集中式决策模式下的最优利润916.903（命题7）。另外，由表1易知，TPLSP提供的物流服务的水平、客户企业的存货决策量以及系统的利润都优于其在常见的物流合同下的情况，但不会优于其在系统集中式决策模式下的情况（命题4）。
如表2所示，在收入共享与服务成本共担合同下，随着客户企业分享收入的比例的递减，TPLSP会逐步降低单位产品物流服务的价格，其承担的存货风险逐步递增，而其利润却稳步增长，这意味着分享客户企业收入的增加可以弥补TPLSP降低物流服务价格的损失，TPLSP的收益与其承担的存货风险成正比。与服务成本共担合同相比较，随着TPLSP分担的物流服务成本比例的减少，TPLSP提供的物流服务水平并不会呈递增态势，而是保持在系统集中式决策模式下的最优水平43.021。由于在TPLSP分担的物流服务成本比例递减的同时，其分享客户企业收入的比例却在递增，而客户企业收入的增长与物流服务水平的提高成正比关系，这可以激励TPLSP努力将物流服务水平保持在最佳水平。
由表2易知，当客户企业分享收入的比例在φ∈（0，1）上变化时，在合同参数满足一定条件下，TPLSP提供的物流服务的水平、客户企业的存货决策量以及系统的利润都保持在系统集中式决策模式下的最优水平43.021、430.021和916.903（命题8）；当客户企业分享收入的比例在φ∈（0.0573，0.9725）上变化时，TPLSP与客户企业的利润都会高于其在常见物流合同下的利润水平27.435和43.006，即可以实现双方的共赢（命题9）。
5 结论
由于TPLSP和客户企业都是独立的利益体，在常见的物流合同下，双方的博弈会导致物流服务水平的扭曲与和数量的扭曲，即，常见的物流合同不能有效的协调TPLSP的物流服务水平的决策和客户企业的存货决策，这会导致系统的最优利润出现损失。与常见的物流合同相比较，在服务成本共担合同下，TPLSP提供的物流服务水平、客户企业的存货决策量以及系统的利润都会优于其在常见的物流合同下的情况。但是，这一合同只能协调TPLSP的物流服务水平的决策，不能协调客户企业的存货决策，系统的最优利润仍然会低于其在集中式决策模式下所获得的最优利润。在这两种合同下，客户企业会承担全部存货风险，而TPLSP不承担任何存货风险。当合同参数满足一定条件时，收入共享与服务成本共担合同不仅可以协调物流服务水平和数量的扭曲问题，实现系统利润的最优，还可以实现TPLSP与客户企业的双赢。但是，与前两种合同相比较，TPLSP从存货风险无关者的角色转变成了紧密的风险承担者，其收益与其承担的存货风险成正比。最后，算例证实了上述结论。
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