物流与价格双重竞争下产品替代对供应链决策的影响，本文主要内容关键词为：供应链论文,竞争论文,物流论文,价格论文,产品论文，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。
修回日期：2014-10-26 doi:10.3969/j.issn1000-7695.2015.15.021 中图分类号：F274；F713 文献标志码：A 文章编号：1000-7695(2015)15-0108-10 1 问题提出及文献综述 随着各行业发展越来越成熟，产品同质化时代已经来临，试想市场上具有美白功效的牙膏有多少种品牌？因此，如此饱和的市场使得产品之间的竞争越来越大。面对这样的市场变化，产品供应链的各成员该作出怎样的决策以保证自身利益的最大化呢？ 由此，近年来替代性产品的供应链竞争决策研究课题开始受到国内外学者的关注。Boyaci等[1]从两条相互竞争的二级供应链出发，假定链上的价格相似，主要以服务质量水平为竞争因素，分析两条供应链的竞争情况，证明协调后的供应链较之非协调供应链更优。徐兵等[2-3]建立两条竞争供应链的超网络结构，并利用博弈理论和Newsvendor模型，分析各链内上下游企业间纵向竞争与同层企业间横向竞争的情况，得到相关的收益共享合同；然后，又针对两条分别由单生产商和单零售商组成的供应链，用均衡分析方法研究两条供应链在货架展示量与价格方面的竞争。鄢仁秀[4]构建基于价格竞争、服务质量竞争和服务质量与价格共同竞争三种二级双供应链竞争模型，研究集中决策和分散决策模式下企业的最优利润及协调问题。Xia[5]在消费者偏好及价格竞争的环境下，利用博弈论分析了由双供应商与多消费者所组成的二级双供应链模型中各供应商的最优决策。Zhao等[6]针对由两个制造商与一个零售商所组成的竞争供应链，研究当制造成本及市场需求不确定的情况下各供应链上成员的占优竞争决策。Rajagopalan等[7]构建了由一个供应商向两个零售商提供多种同质产品的竞争模型，研究在顾客对价格、品种、搜索成本敏感的情况下多产品销售对零售商和供应链利润的影响。余盼盼[8]研究在价格及服务双重影响下两个制造商、一个零售商组成的竞争供应链模型的最优决策与协调问题。施国洪等[9]考虑两个零售商间存在价格和服务竞争的情况，研究分散决策和集中决策情形中供应链各成员的最优决策问题。姚浩锋[10]构建基于价格和服务竞争的内河航道决策模型，并比较分析集中式决策、完全分散式决策以及航运联盟分散式决策3种情况下各个决策主体的最优决策和最大利润。 以上的研究均把两条竞争供应链的产品假设为可完全相互替代的产品，并不考虑产品之间的替代程度，然而在实际中，同质化产品之间往往存在一定的差异，例如可口可乐与百事可乐在口味上的不同，在不同的消费者眼里，这种差异程度也会有所不同。且多项研究表明，竞争供应链的产品差异程度会影响供应链内部的协同与供应链之间的竞争[11-14]。因此，研究替代性产品的供应链竞争决策问题，还必须考虑产品之间的相互替代程度。有文献引入替代性产品之间的竞争强度或影响效应因子进行研究[15-17]，但是都把价格、服务等竞争因素的因子(竞争强度或影响效应因子)分别进行设置，从而导致无法完全体现产品替代度对供应链的影响。也有个别文献设置了单独的产品替代因子进行探讨[18-19]，但都仅考虑了价格这单一的竞争因素。并且以往的这些研究都是把同质类产品的竞争放在传统分销渠道上进行分析，但是随着网络销售的兴起，同质类产品的竞争已不仅仅存在于传统分销渠道，他们在网络销售渠道中也展开了激烈的竞争。 在网络销售渠道中，产品之间的竞争因素与其在传统分销渠道中有所不同，其物流服务和价格都是竞争的重要因素，且多项研究表明物流服务已成为网络销售企业的重要战略手段[20-22]。在这样的竞争环境下，网络销售企业应如何决策以应对替代竞争和获取最大利润？因此，本文将针对网上销售的两条供应链在物流和价格上共同竞争的情况，以三级供应链系统为背景，引入产品替代度，构建一个零售商重叠的双供应链竞争模型，研究分散决策和集中决策两种模式下的两条供应链的竞争决策问题，重点分析产品替代度对两种决策结构下的供应链决策和协调的影响。 2 模型描述和符号说明 2.1 模型描述及假设 随着市场竞争越来越激烈，零售商会通过同时销售多种具备一定替代性的产品来满足更多消费者的需求，争夺更大的市场份额，获取更高的利润。因此，本文构建了一个零售商重叠的供应链竞争模型，如图1所示。在模型中，两条竞争供应链均通过电子商务平台销售产品，每条供应链由一个制造商一个分销商与一个共同的零售商组成。制造商以批发价把产品提供给分销商，分销商再以批发价提供给零售商(这一过程没有实物流通)，零售商通过电子销售平台以价格将产品销售给顾客(这一过程没有实物流通)，分销商以物流服务质量把产品运送到顾客手中。
图1 三级双供应链竞争关系模型 为了便于研究，本文给出了以下假设： (1)制造商、分销商和零售商都是完全理性的经纪人，在市场竞争中追求自身的利润最大化，均有自己的决策权，其风险态度为中性。 (2)制造商和分销商、零售商之间的信息完全对称，分销商的市场需求量等于其订货量，也等于制造商的供给量，零售商与此类似，本文不考虑缺货成本或产品滞销成本。 (3)制造商的生产能力足够大，能够满足分销商的订购要求。 (4)分散决策时制造商为主导，其他成员为追随者。 (5)产品的市场需求函数为线性函数，受产品价格、物流服务质量及产品替代度影响。 2.2 函数和符号说明 根据以上假设，引用西方经济学中需求与价格的经典线性关系，把这种线性形式扩展到需求与服务质量的关系，并考虑两条链的产品之间存在的替代关系，参考文献[8]和[23]、[24]中的需求函数并结合本文的研究内容确定市场需求函数为：
其中
为市场对产品i的需求；α为基本市场规模，是一个定值；
为产品i在市场中每单位的售价；
为分销商i为顾客提供的物流服务质量；θ是产品替代度，表示竞争产品之间的相互可替代度，θ∈[0，1]，当θ=0时表示两种产品完全不可替代，θ=1时表示两种产品完全可替代；β表示消费者对产品价格的敏感程度；λ表示消费者对于分销商提供的物流服务质量的敏感程度；根据市场，顾客对价格的敏感程度比对服务的敏感程度大，因此β、λ存在β＞λ的关系。 本文采用文献[10]中关于物流服务成本的假设，即分销商的物流服务成本是e的二次函数：
，其中，γ为企业的物流服务质量对成本的影响系数。本文认为企业的物流服务质量仅与该企业有关，而不对具体产品的服务质量成本系数进行区分，一般情况下成本影响系数比敏感系数大，因此存在γ＞λ。
3 竞争供应链的分散决策模型 当
均采用分散决策结构时，由于制造商为链上的领导者，分销商、零售商为跟随者，因此对于每条供应链可在整个系统中采用逆向归纳法求Stackelberg均衡解，分析其动态博弈情况。 根据市场需求函数，可得
共同零售商的利润函数分别为：
4 集中决策模型及协调机制 4.1 集中决策模型 在集中决策模型中，
各自供应链上的制造商、分销商、零售商结成联盟，以其供应链的整体利润最大化作为决策依据。因此，集中决策下，产品1供应链的整体利润函数为：
相应的，集中决策下，产品2供应链的整体利润函数为：
对式(12)中4个等式联立求解即可得证。 4.2 协调机制 本文研究的是各供应链上的主体在线上的价格竞争和分销商在线下提供物流服务的供应链竞争与协调问题，实际场景如工厂(制造商)——阿里巴巴中小商家(分销商)——淘宝网代理店(零售商)，在该模式下，物流服务水平由分销商而非零售商确定。由于物流服务水平的高低直接影响零售商的效益，因此为了保证供应链成员以较低的价格及较高的物流服务水平实现供应链集中决策效果以及结合现实情况，本文为分散决策下的供应链成员构建“改进收益共享-成本分担契约”。在改进收益共享契约下，供应链上游通过降低批发价激励下游成员作出令整个供应链系统利润提高的价格决策；在成本分担契约下，零售商与分销商按一定比例分担物流服务成本，这有利于降低分销商的风险态度，使得即使未来市场发生变动，仍能确保分销商以较高的物流服务水平为消费者提供服务。 在改进收益共享-成本分担契约下，零售商从分销商i处以较低的批发价格
获得产品的同时，以1-
比例的收益作为回报分给分销商i，并且零售商为分销商分担
比例的物流服务成本①；分销商从制造商i处以较低的批发价格
获得产品的同时，以1-
比例的收益作为回报分给制造商i。具体协调的模型如图2所示。
图2 竞争供应链的协调模型 由此可知，在改进收益共享-成本分担契约下，供应链的零售商、分销商、制造商的利润函数分别为：
5 结果分析 我们将分析分散决策与集中决策情形下竞争供应链间相互影响的情况，并进一步探讨产品间的替代度对供应链决策和协调的影响。 5.1 分散和集中决策下供应链最优决策p、e的影响分析 两条相互竞争的供应链各级在作出最优决策时，不仅会考虑自身供应链的影响因素，还会考虑对手供应链对自己的影响。通过定理1及定理2，我们得到如下推论： 推论1：在分散决策下，
产品最后一级的零售价格直接受到自身供应链上一级决策的影响，间接受到对手供应链的影响，则产品1的最优市场零售价格直接受到自身供应链二级批发价格及物流服务质量影响，间接受到对手供应链一级批发价格的影响，具体表现为：产品1的零售价格随着其二级批发价格、物流服务质量和对手供应链一级批发价格升高而升高。产品2情形与产品1类似，不赘述。 证明：由式(5)可知，
，即产品1的零售价格是其二级批发价格和物流服务质量的增函数；由式(5)可知，
，产品1的二级批发价格是竞争链一级批发价格的增函数。产品2的证明情况如同产品1，在此不赘述。由此即得推论1。从现实角度分析可知，由于两条供应链的零售商是重叠的，所以零售价格在零售商处不会产生再次竞争，零售商仅会根据自身的利益与产品的二级批发价格直接制定零售价格，而其他非重叠的结构成员则会相互竞争。 推论2：在分散决策下，
产品的最优物流服务质量受自身供应链纵向影响与同层企业横向的影响，即产品1的最优物流服务质量
不仅受自身产品一级批发价格
的影响，还受到替代品(产品2)的批发价格
的影响，具体表现为：产品1的物流服务质量
随自身一级批发价格
升高而降低，随产品2一级批发价格
升高而升高。产品2情形与产品1类似，在此不赘述。 证明：由式(5)可知，
即产品1的物流服务质量是其一级批发价格的减函数，是竞争产品2一级批发价格的增函数。产品2的证明情况如同产品1，在此不赘述。由此即得推论2。 推论3：在集中决策下，
产品1、2的最优市场零售价格、最优物流服务质量关于产品1、2成本价格差与产品替代度之间存在强关系，具体表现为：在产品替代度一定的情况下，产品1与产品2的最优零售价之差和最优物流服务质量之差均随着他们成本价格差的增大而增大；随着产品替代度的加大，最优零售价格与成本差之间的关系有所弱化，而最优物流服务质量与成本差之间的关系有所强化。
图3 零售价格差关于生产成本差和θ之间的关系
图4 物流服务质量差关于生产成本差和θ之间的关系 5.2 产品替代度θ对供应链决策和协调的影响分析
由表1的数据可知：在分散决策下，随着产品替代度的增大，产品1和产品2的最优一级批发价格、二级批发价格以及零售价格都会相应地降低，并且降幅
，说明在供应链的前半部分，产品替代度对价格的影响是逐步放大的，而在供应链的后半部分，产品替代度对价格的影响反而缩小。造成此现象的原因是：在后半部分，双方的零售商是共同零售商，而共同零售商会根据自身利益制定价格，所以在该环节没有了竞争，同时随着产品替代度的增大，产品1和产品2的物流服务质量均会提高；产品1和产品2的一级批发价格、二级批发价格以及零售价格都较为接近，但始终存在
，说明
较
具有优势，但不显著，该优势的来源是在本例中
的成本假设比
低。类似分散决策的反应，在集中决策下，产品1、2的最优零售价格会随着产品替代度的增大而降低，产品的物流服务质量则会随着产品替代度的增大而提高。通过比较分散决策与集中决策的共同决策量(零售价格和物流服务质量)，我们发现不管是产品1还是产品2，集中决策下的零售价格始终比分散决策下的情形低，集中决策下物流服务质量始终比分散决策下的情形高，并且发现随着产品替代度的增大，分散决策和集中决策下的零售价格降幅
的关系，且物流服务质量增幅
的关系，这说明相比分散决策，产品替代度的变化对集中决策的供应链决策影响更大。因此，在两条供应链竞争的过程中，不管对手采取什么结构决策，采用供应链集中决策对自己更为有利。 根据参数设置，可进一步分析在两种策略结构下市场需求量和供应链总利润随产品替代度变化而变化的情况，具体如图5、图6所示。
由图5、图6可知：在双方都采取最优决策后，两种策略结构下的市场需求量均会随着产品替代度的增大而增大，且相比分散决策，集中决策下的需求量变化更为突出。这一现象可从表1中的分析找到原因：集中决策下零售价格的降幅比分散决策下的更为明显。值得注意的是，虽然集中决策下的总利润比分散决策下的总利润高，但是随着产品替代度的增大，产品1、2集中决策下的总利润随之下降，而分散决策下的总利润却随之上升。造成该现象的原因应该是集中决策下的价格降低幅度过大，造成需求量的增加无法弥补零售价格降低带来的损失。 契约协调下的供应链能实现集中决策效应的前提是合理地确定收益共享—成本分担契约因子(
，
，
)，由于
大部分是由行业经验所决定，在此我们采用现实中常用的5-5成本分担方式，令
=0.5，保持其他参数设置，研究产品替代度的变化对因子取值范围的影响。根据式(19)分别计算出θ=0.3，θ=0.6，θ=0.9时，契约协调下
的(
，
)的取值范围，如图7所示。
从图7中可得，在产品替代度一定的情况下，当收益共享契约因子
、
在图中对应的阴影区域内任意取值时，契约协调决策都能保证供应链各成员的利润不小于其在分散决策下的利润，即此时的收益共享契约能够实现供应链的帕累托最优，并且该阴影取值范围有利于改进收益共享契约的最终设计和供应链上下游企业之间的讨价还价。同时我们发现，随着产品替代度的增大，阴影区域面积不断地缩小，这表明：当产品替代度增大时，企业之间合作的讨价还价余地越来越小。因此，谈判企业在产品替代度比较大的情况下应减小讨价还价的幅度以避免谈判破裂，影响双方的合作关系。 6 结论 本文针对网络销售竞争的情况构建了基于物流与价格双重竞争的两条三级供应链竞争模型，在此基础上研究了分散决策模型与集中决策模型的供应链最优决策问题，重点分析了产品替代度对两种模型结构下的供应链间竞争决策的影响，得到以下管理启示： (1)供应链的最优决策受到自身供应链及竞争供应链的共同影响，因此，供应链的各主体在作出各自决策前，不仅要考虑自身上级的批发价格或物流服务质量，还需考虑对手供应链带来的影响。 (2)在供应链竞争的过程中，应优先考虑采用集中决策以获取市场最大利润，但值得注意的是，随着产品替代度的增大，虽然市场需求量会增大，但供应链的总体利润却会下降，这情况刚好与分散决策的结果相反，因此，供应链上各主体要意识到这点，以避免供应链联盟过程中产生误会或放弃集中决策。 (3)在协调契约中，最重要的是如何分配供应链的整体利润，因此，确定收益共享-成本分担契约因子(
，
，
)的取值区域尤为重要。(
，
，
)的取值需保证在协调契约下供应链上各主体的利润不低于各自在分散决策下的利润，从而保证实现集中决策下供应链的效益。
的取值一般都由行业经验所决定，而(
，
)的取值由供应链成员在供应链中讨价还价的能力所决定。(
，
)的取值区域有利于供应链上各主体根据自身地位进行讨价还价，有利于供应链联盟的成功，但是值得注意的是，随着产品替代度的增大，(
，
)的取值区域会随之缩小。因此，企业在产品替代竞争比较大的情况下，应避免过分讨价还价而使谈判破裂，影响双方的合作。 虽然本文探讨了分散决策与集中决策下的供应链间竞争决策问题，但是还存在一些不足和有待进一步研究的方向。首先本文假设制造商是主导者，未来可研究制造商和零售商分别为主导者的问题；其次本文假设两种产品的价格、服务对市场需求的影响系数一样，未来可研究两种产品价格、服务均对市场需求影响不同的问题；最后本文仅考虑同种渠道下两种产品的竞争，未来可考虑来自其他渠道的竞争，这类多零售渠道竞争也是未来研究的重要方向。 ①在本文中，表示零售商为分销商分担的物流服务成本比例，目前现实中普遍为5-5分成或者零售商全额承担的方式，相比较前者更为常见。
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