供应链管理的合作博弈分析，本文主要内容关键词为：供应链管理论文，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。
自从20世纪80年代中期侯里翰（Houlihan）第一次提出了“供应链（Supply Chain，SC）”的概念以来，许多企业纷纷实施供应链管理，重新设计了采购、生产、销售、物流等业务流程。美国PRTM咨询公司对汽车、家电、化工、计算机、医药、半导体、电信等行业225家公司的研究表明：供应链管理做得好的公司与一般公司相比，其供应链管理的成本占总销售收入的比例要低3到7个百分点。供应链管理之所以能够显著提高企业的运行效率、形成新的竞争优势，原因就在于供应链节点企业之间合作博弈机制的实现。
一、供应链管理的概念
所谓供应链是指围绕核心企业，由从原材料采购开始，到制成中间产品再到制成最终产品，最后到销售给最终顾客的所有产权独立的参与者，即供应商、制造商、经销商、最终顾客、物流服务提供商乃至供应商的供应商、经销商的经销商等形成的网链结构。供应链管理（Supply Chain Management，SCM）则是从系统的观点出发，以集成思想对供应链中的物流、资金流、信息流进行设计、规划和控制，以最大限度地减少供应链中各成员的内耗和浪费，通过整体最优来提高全体成员的竞争力或福利水平，实现全体成员的共赢。
供应链管理具有如下特点：第一，开展整体最优的集成化管理。供应链管理的实施使上下游企业之间摈弃了传统的单纯竞争的方式。向竞合方向发展；第二，实施鲜明的顾客导向，最终顾客的需求是供应链中物流、资金流、信息流的驱动源；第三，围绕核心企业展开管理，核心企业是构建供应链和实施供应链管理的推动力量，一般是供应链中实力最强的企业；第四，供应链上的节点企业之间不存在产权关系.是彼此独立的企业。
二、供应链管理合作博弈的实现机制
1.囚徒困境：传统上下游企业非合作博弈的典型案例
假定有两个企业A和B，A生产中间产品提供给B，B生产最终产品，出售给最终顾客。对于A和B，分别有两种策略选择：对于其生产的产品订低价或订高价。在最终产品的价格需求弹性较大的情况下，这两种策略所对应的利润情况如表1所示。其中，每个括号内前一个数字表示企业A所获得的利润，后一个数字表示企业B所获得的利润。
表1 不同订价方式下上下游企业的获利情况
对于企业A而言，如果企业B采取低价策略，它所可能获得的利润分别为6和7，按照利益最大化的原则，它会选择利润为7的高价策略；如果企业B采取高价策略，企业A所可能获得的利润分别为1和2，它会选择利润为2的高价策略。即不论企业B采取何种策略，企业A出于自身利益的考虑，都会选择高价策略。同样道理，不论企业A采取何种策略，企业B都会选择高价策略。博弈的结果是企业A与企业B（高价，高价）的策略组合形成了一个纳什均衡。但该均衡使企业A和企业B各自所获得的利润都只有2，利润总和只有4，而最理想的结果则是企业A和企业B各获得6的利润，利润总和为12。企业A和企业B单纯从自身利益出发的理性行为陷入了“囚徒困境”的之中。
类似的“囚徒困境”经常在上下游企业之间出现，比如制造商为了自己的利益极力压低中间产品的进货价格，利润空间的急剧缩小迫使供应商使用性能较差的低价原材料，结果导致最终产品市场需求下降；经销商不愿与制造商分担广告费用，却享受到了广告所带来的利益，在广告费用开支过大的情况下，制造商被迫削减广告，导致经销商的销售数量大为减少；经销商拖欠制造商货款，造成制造商资金短缺，影响生产的正常进度，导致不能及时向经销商供货。
“囚徒困境”是非合作博弈的典型案例。“囚徒困境”之所以能够成为纳什均衡解，与它固有的处境结构相关：其一，参与者之间的博弈是一次性的或博弈次数非常有限；其二，参与者缺乏有效的信息沟通。
由于博弈次数的限制，博弈双方都难以对对手实施可信的威胁。为实现（低价，低价）组合的利润总和最大化，假设企业A选择了低价的策略，但企业B却出于自身利益最大化的考虑，选择了高价的策略，结果企业B获得了7的高利润，而企业A的利润却只有1。如果双方的博弈是一次性的，此时，企业A难以对企业B开展报复，因此，企业A从一开始就不会选择低价的策略。对于次数有限的多次博弈，由于可信的威胁不足，各方也都不敢冒这个险。比如，在有3个回合的博弈中，假设企业A第1回合选择低价策略，而企业B选择了高价的策略；尽管第2、第3回合企业A都选择了高价策略，但此时企业B仍选择了高价策略，那么通过3个回合的博弈，企业A所获得的利润为1+2+2=5，而企业B所获得的利润为7+2+2=11，因此，企业A从一开始就会选择高价的策略，这样，它所获得的利润至少可以提高到2+2+2=6。同时。由于企业A与企业B之间的策略选择过程是孤立的，双方之间缺乏有效的信息沟通，使得它们明明知道（低价，低价）的策略组合能够达到利润总和的最大化，但出于对对手的防范，却不得不选择（高价，高价）的策略组合。
2.供应链管理：合作博弈的实现
在供应链管理的博弈中，作为参与者的节点企业之间特有的处境结构，使得上述的“囚徒困境”均衡不复存在，合作博弈取代非合作博弈成为所有节点企业基本的策略选择。
（1）大量重复博弈与合作博弈的实现。在供应链管理中，节点企业之间的博弈具有重复博弈的性质。由于这种重复博弈的时间区间相对很长，不少情况下甚至没有明确的截止日期，因此具有无限重复博弈的性质。在这种博弈处境中，由于针锋相对（Tit-for-tat）策略的采用，参与者的不合作行为将被合作行为所取代。所谓针锋相对策略，即一个参与者在第一个回合选择合作策略，而此后则选择与其对手在前一个回合所选择的策略相同的策略。阿克塞尔罗德（Axelrod1981）指出，针锋相对这种策略虽然看似简单，却是最佳的取胜策略。在无限重复博弈中，只要双方都关心未来的支付情况，对手未来不合作的威胁就具有可信的威胁的性质，足以影响他们采取合作的行动。
在上述案例中，如果博弈的次数变成无限次，企业A和企业B必然会选择（低价，低价）的合作策略组合。因为，在博弈次数无限的情况下，无论是企业A还是企业B，一开始就选择合作，短期被出卖的损失会小于由于初次不合作而导致的未来利润的损失。这样，企业A和企业B每个回合所获得的平均支付都是6。如果企业A执行针锋相对策略，企业B在第一回合选择不合作（高价）的额外所得为7-6=1，企业B因企业A在下一个回合的报复行为所损失的是6-2=4.损失大于所得，故企业B从一开始就绝不会采取不合作（高价）的策略。
克瑞普斯（Kreps，1982）等人已经证明，只要博弈次数足够大，针锋相对策略对于解决“囚徒困境”问题同样具有吸引力。因此，即便供应链节点企业之间交易的次数并非无限，但只要足够多，合作博弈依然是它们必然的策略选择。
（2）有效信息沟通与合作博弈的实现。合作博弈的实现，有赖于参与者在采取行动之前进行有效的协商，并就彼此有利的行为过程或策略组合达成有约束力的承诺，在博弈结束时再重新分配所得支付的总和。正如迈尔森所说的：“博弈中的参与者能有效合作，一种可能的解释是，他们可以利用局前通信，把他们的期待协调到一个对某些或全部人部有较好福利性质的焦点均衡。”基于现代信息技术的信息共享机制的建立，为供应链管理的有效信息沟通提供了坚实的物质基础，为供应链节点企业之间每一回合博弈的局前通信创造了条件。供应链管理主要采用EDI Electronic Data Interchange，电子数据交换）和Internet实现节点企业之间的信息集成。
基于EDI的信息集成模式EDI自20世纪80年代以来得以迅速发展。它简化了供应链节点企业的交易过程，节省了人力费用，降低了纸张使用成本，提高了交易的效率，使得制造商可以按照经销商的订单安排生产，供应商能够准确掌握制造商的原材料需求情况，原材料的供应直接由制造商的需求决定，为制造商实施准时制生产创造了条件。供应链前端属于典型的拉动（Pull）模式。供应商、制造商、经销商之间在每次交易之前的充分信息交流，为其协调行动、密切配合奠定了基础。当然，由于EDI的专用增值网（VAN）需要较高的架设成本，使得基于EDI的供应链信息集成限制了中小企业和最终消费者的加入，因此，供应链的后端，即经销商与最终顾客之间仍属推动（Push）模式，制造商也难以与最终顾客建立直接的联系，使得供应链通过EDI进行信息集成的范围受到一定程度的限制。
图1 基于EDI的供应链信息集成
图2 以制造商为核心企业的基于Internet的供应链信息集成
基于Internet的信息集成模式。随着20世纪90年代以来Internet的飞速发展，对供应链的信息集成产生了深刻的影响。在以制造商为核心企业的供应链中，制造商通过采用ERP（Enterprise Resource Planning，企业资源计划）首先在企业内部建立起高效的Intranet（内部网），以保证信息在企业内部流动的顺畅；然后再与供应商、经销商、最终顾客等通过Internet建立起跨组织的Extranet（外部网），以达到电子商务、同步作业、资源共享的目的；在Intranet和Extranet之间，通过专用的软硬件以控制不同信息的使用权限。由于Internet是一个开放的公共网络，使得供应链信息集成的成本大为降低，中小企业与大企业在信息获取、处理上处于同等的地位，最终顾客也可以通过Internet加入到供应链的信息集成过程中来，使得供应链信息集成的范围扩展到全球的企业和顾客，为整条供应链实现按需生产的拉动模式创造了条件，大规模定制成为重要的生产方式。基于Internet的信息集成，使供应链节点企业可以以较低的成本开展实时的信息交流与沟通，为节点企业优化每一次交易展开充分协商铺平了道路。
3.合作博弈的帕累托改进
合作博弈机制的确立，使得供应链得以实现帕累托改进。以简单的两级供应链为例，供应链管理的帕累托改进如图3所示。在实施供应链管理以前，上游企业A和下游企业B总体获利水平用无差异曲线I表示，无差异曲线I上的每一点代表所获利润在上下游企业之间的不同分配方案，其中，R点表示实际执行的分配方案，此时，企业，A获利OM，企业获利ON。在实施供应链管理以后，企业A和企业B的总体获利水平得以提高，用无差异曲线Ⅱ表示。此时，使企业A的获利水平不下降的分配方案必须在无差异曲线Ⅱ的T点以上（含T点）。使企业B的获利水平不下降的分配方案必须在无差异曲线Ⅱ的S点以下（含S点）。无差异曲线Ⅱ的ST段为帕累托改进闭区间，处于该闭区间内的任何一个分配方案都能实现帕累托改进，企业A最高的获利水平可以提升到OP，企业B最高的获利水平可以提升到OQ。
图3 供应链管理的帕累托改进
可以进一步考察由制造商与经销商组成的两级供应链。无论是制造商还是经销商，其库存优化问题可以用以下公式表示：
其中，t表示时期（1，2，……，N），R[，t]为第t期订货量，w[，t]为第t期现有存货量与第t期之前已订未到商品量之和，S[，t]为第t期订货后现有存货与所有已订未到商品量之和，D[，i]为第i期需求量，L为以时期表示的提前期，c[，1]为单位商品订货费用，c[，2]为单位商品存储费用，c[，3]为单位商品缺货费用，β为贴现率（U＜β＜1），T为存货总费用。
根据李（Lee，2000）等人计算机模拟的结果表明，如果经销商在向制造商下达订单的同时与制造商分享其所掌握的需求信息，则在同样的服务水平下，可以使制造商的平均存货水平和预期存货总费用下降。香港理工大学的余振新（Zheuxin Yu，2001）等人的研究进一步表明，如果在此基础上采用卖方管理库存（Vendor Managed Inventory，VMI），让制造商管理经销商的库存，则不但能使制造商的平均存货水平和预期存货总费用再度降低，还能使经销商的平均存货水平和预期存货总费用降低。可以看出，随着供应链节点企业合作程度的加强及信息共享水平的提高，供应链的帕累托改进不断得以深化。
对于由n个节点企业构成的供应链而言，供应链管理帕累托改进的数学表达式为：
其中，Π为实施供应链管理之后供应链的总体获利水平，π[，i]为实施供应链管理之后第i个企业的获利水平，X[，i]为实施供应链管理之前第i个企业的获利水平。
4.供应链间的竞争与供应链内的非零和博弈
显然，供应链管理的帕累托改进具有正数和博弈的性质。那么，这种帕累托改进最终来源于何处呢？答案在于供应链与供应链之间的竞争。
供应链管理将竞争的主要着眼点从供应链内的节点企业之间转移到不同的供应链之间，在供应链内，虽然还存在一定程度的竞争，但合作已取代竞争成为节点企业之间关系的主流，竞争机制让位于竞合机制。正因为供应链与供应链之间的竞争，使得供应链的节点企业之间的博弈在多数情况下具有非零和博弈的性质。如果一条供应链相对于它的竞争对手而言缺乏效率，那么，该供应链节点企业之间的博弈必然属于负数和博弈；反之，该供应链节点企业之间的博弈必然属于正数和博弈，而这正是核心企业有效实施供应链管理的结果；只有当该供应链与它所有的竞争对手的平均效率相同时，供应链节点企业之间的博弈才是零和博弈，而这种现象本身并不具有普遍意义。非零和的博弈态势，为合作博弈的产生铺平了道路。
三、供应链信任关系的建立与发展
在供应链管理实施之初，节点企业之间合作博弈的实现和维持更多依靠的是相互之间可信的威胁。随着合作博弈过程中交往的深化，节点企业之间的信任关系与日俱增，彼此的信任逐渐取代可信的威胁成为维系供应链的纽带。
1.供应链中的信任
彻帕罗和梅恩德（Chopra & Meindl，2001，第374页）将供应链中的信任定义为：每一个供应链节点企业都关心其他节点企业的福利程度，在尚未考虑他们的行动对其他节点企业所产生的影响之前不会采取行动。我们比较认同彻帕罗、梅恩德的定义，认为供应链中的信任是供应链某一节点企业确信其他节点企业在交易中不会利用自己的弱点获利的一种自信心。在供应链管理中，核心企业对其他节点企业的信任主要是一种忠诚信任，即他们能够信守供应链协议，不会危害供应链的整体利益，不会背离当前所在的供应链；其他节点企业对核心企业的信任主要是一种能力信任，即核心企业有能力在不确定的市场环境下通过构建和领导现有的供应链获取更大的市场份额、提高整体收益，并让自己分享收益。
2.供应链信任关系的形成机制
扎克（Zucker.1986）认为，信任有3种不同的形成机制，并据此将信任分为3种不同的类型，即规范型信任、特征型信任、过程型信任。规范型信任产生于建立一套激励企业采取合作行为、阻止企业之间相互欺骗的规范，以增加合作的收益，提高欺骗的成本；特征型信任产生于企业之间在企业文化、社会背景等方面的相似或相近；过程型信任产生于行为的连续性，长期持续和可靠的相互关系有助于进一步强化相互之间的信任关系。在核心企业选择供应链合作伙伴、构建并优化供应链的过程中，上述3种信任机制均发挥着重要的作用。
（1）规范型信任。对于核心企业而言，拟订一个能够确保各方实现多赢局面的供应链协议是建立规范型信任关系的基础。这一协议至少应包括以下两个方面的内容：第一，建立合理的收益分配机制，从正向激励方面激发节点企业之间相互信任、密切合作；第二，建立有效的风险防范机制，从负向激励方面促使节点企业履行自己的义务，加大欺骗和逃逸的成本，稳定供应链的合作关系。供应链协议的拟订应确保公平，包括分配公平和程序公平。所谓分配公平，是指利益的分配与责任的承担对等，强大的核心企业不能仗势欺人，剥夺其他企业的合理收益；所谓程序公平是指负责制订供应链协议的核心企业在制订与伙伴有关的条款时要与它们充分协商，在条款确定后应允许它们对已有的政策提出异议，核心企业应充分重视它们的意见和建议。供应链协议强调内在的激励效应，由于各节点企业自利动机的存在，每个企业都会将潜在的违背协议条款带来的收益与因违约而受惩罚的损失进行对比，如果违约的潜在收益比受惩罚招致的损失小，供应链节点企业就不会试图违约。
（2）特征型信任。相似的企业文化能够确保供应链强大的凝聚力。节点企业的企业文化越接近，其思维和行为模式的一致性就越高，相互之间行动的可预期性就越强。这种相似的企业文化能减少供应链节点企业之间的矛盾和冲突，强化节点企业行为的连续性，确保相互间的信任关系受到最小的干扰，从而成为维护供应链稳定性的基础。对于跨越国界的供应链而言，由于文化背景、风俗习惯、语言文字等的不同，企业文化往往呈现出较大的差异。此时，信任关系的建立要求合作各方事先认识和理解到这种差异。地域上的接近亦有助于供应链信任关系的确立，由于处于相似的经济、社会、文化环境中，供应链节点企业之间往往具有相似的管理制度、工作方式等，使得不同企业的人员容易沟通，易于达成共识。尤其是在相对集中的地域范围内，不同企业的人员之间存在着的血缘、亲友等关系将大大有利于企业信任关系的发展。
（3）过程型信任。供应链中的信任关系是一个动态强化、相互诱导的过程。如果企业之间彼此合作，随着相互关系的发展，供应链整体收益和各节点企业的收益都得以提高，相互信任的关系会进一步深化。此时，为了长期享受供应链整体竞争力提高所带来的收益，避免重新寻找合作伙伴、加入新的供应链可能导致的损失，供应链中的企业往往会珍惜已有的合作关系，而不愿对其他节点企业采取机会主义行为，也不愿从当前所在的供应链中逃逸出去，且自觉强化对供应链的向心力。但如果某一企业企图利用委托—代理关系所导致的信息不对称实施欺骗，则必然对其他节点企业产生相反的诱导，使相互的信任关系恶化，该企业甚至遭遇淘汰出供应链的结局。
图4 供应链信任关系的形成与强化路径示意图
3.供应链信任关系的形成与强化路径
供应链中信任关系的发展遵循一条循环往复、螺旋上升的路径。在供应链构建之前，首先需要核心企业拟订供应链构建方案和供应链协议，作为与潜在的供应链合作伙伴谈判和建立初步信任关系的基础。在候选的合作伙伴信用等级、竞争实力等相同或相近的前提下，核心企业应尽可能选择那些与自己的企业文化、社会背景等相似的企业作为供应链合作伙伴，以便一开始就建立特征型信任关系，减少由于文化的相异可能导致的猜疑和磨擦。随着供应链协议的生效，供应链节点企业通过磨合期加强相互的交往和了解，在各方遵守协议、信守诺言的过程中，信任关系得到进一步发展。由于不确定性因素的存在，已经签订的供应链协议不可能面面俱到，也未必能够都尽人意，但只要各方都坚持不以对方的弱点攻击对方，在加强沟通、友好协商的氛围中，可以修订供应链协议。在优选合作伙伴的过程中，出于核心竞争力、能力水平等方面的考虑，所选择的合作伙伴未必与核心企业的企业文化和社会背景相近，此时，存在着一个企业文化整合的过程，通过整合，使各方的企业文化即使不能达到相近的目标，也能够达到相容的目标，增进各方之间的特征型信任。在此基础上，再通过各方的诚实经营、携手共进，进一步增进过程型信任关系。如此不断深化、改进供应链管理的绩效。