具有第三方物流的混合渠道供应链定价与协调研究

马 慧， 杨德礼， 陈大鹏

（1．大连理工大学管理科学与工程学院，辽宁大连116024；2．大连理工大学工商管理学院，辽宁 大连116024）

具有第三方物流的混合渠道供应链定价与协调研究

马 慧1， 杨德礼1， 陈大鹏2

（1．大连理工大学管理科学与工程学院，辽宁大连116024；
2．大连理工大学工商管理学院，辽宁 大连116024）

混合渠道是指在由单个制造商和零售商组成的供应链中，制造商和零售商在传统零售渠道的基础上，增开网络直销渠道。针对这种渠道结构，文章将第三方物流（third party logistics，简称3PL）服务提供商引入到供应链中来，利用博弈理论模型研究该三级混合分销渠道供应链的渠道定价与协调问题。基于集中决策和分散决策两种情形，分别建立了Nash和Stackelberg博弈模型，并给出了两种情况下的均衡价格，研究表明，在一定条件下，系统总利润随着经销主体差异和渠道价格差异的增大而增加。最后通过算例比较分析了不同条件下各节点企业的均衡价格与利润。

供应链管理；混合渠道分销；博弈模型；3PL服务提供商

在电子商务广泛受到消费者接受和喜爱的趋势下，制造商和零售商等众多供应链商家纷纷在传统零售渠道的基础上增开在线直销渠道来抢占潜在市场资源。与此同时，为了降低运营成本，提高服务质量，物流服务需求企业（如制造商、零售商等）通常采用物流外包的方式，即把物流业务委托给3PL服务提供商，这样供应链就由2个参与人扩展到3个参与人。因此，在混合分销渠道下，对3PL服务提供商和物流服务需求企业之间的协调研究就变得尤为重要。目前对电子市场竞争下的供应链管理的研究已成为学术界的热点问题。郭亚军等指出制造商采用双渠道分销能扩大市场需求，诱导零售商降低价格的同时，使制造商利润和供应链系统总利润增加［1］；Yao等考虑了渠道价格竞争问题，给出了Bertrand和Stackelberg的价格博弈模型，得到了两种情况下的均衡价格策略［2］；Tsay等指出通过调整批发价格可以实现节点协调，制造商增开直销渠道对零售商是有利的［3］；Santanu等建立了3个价格竞争与协调模型，研究表明，在一定条件下通过价格的动态调整，可以达到Nash-Bertrand均衡［4］；George等研究了定价方案对混合分销渠道供应链的影响并对两个单分销渠道结构和两个混合分销渠道结构进行了调查分析，指出价格折扣契约优于非契约协调，并扩展了两个帕累托区域［5］［6］；Yan和Hu等针对一个供应商和一个零售商组成的混合分销渠道供应链，设计了收益共享实现制造商和零售商的协调［7］［8］；郭春荣等人对制造商和零售商同时开通网络直销渠道的供应链结构研究了其均衡价格策略，但是只针对2个参与人的供应链，并没有把3PL物流服务提供商考虑到供应链博弈中去，对两阶段混合渠道供应链进行研究［9］；朱七光对供应链中制造商与零售商的最优合作广告策略与价格策略进行了深入分析［10］。

以上文献只是对双渠道下2个物流需求企业之间或传统渠道下由制造商－分销商－零售商组成的三级供应链进行了研究，而对3PL服务提供商参与的3个参与人组成的混合渠道供应链的研究并没有涉及。本文在混合分销渠道结构下，将3PL服务提供商引入到供应链竞争中来，将2个参与人扩展到3个参与人，将制造商控制直销渠道扩展到制造商和零售商分别控制各自的直销渠道，研究该渠道结构下的供应链定价与协调问题。

一、基本模型

本文考虑在制造商和零售商都开通网络直销渠道的情况下，由制造商－3PL服务提供商－零售商组成的三级混合分销渠道供应链的协调问题。零售商通过传统零售渠道向制造商订货，订货量与零售渠道需求dt相等，制造商的单位批发价格为w，货物运输由3PL服务提供商负责，3PL服务提供商的传统渠道和电子渠道的单位产品服务价格分别为kt，kd，零售商的零售价格为prt，直销价格为prd；制造商的直销价格为pmd，cm，cr，cl分别为制造商、零售商和3PL服务提供商的单位产品运营成本。供应链渠道结构如图1所示。假设制造商、3PL服务提供商、零售商都是风险中性和完全理性的，都以各自利润最大化为原则进行决策。

图1 供应链渠道结构

我们用下标m，r，l分别代表制造商、零售商及3PL服务提供商；用t，d分别代表传统零售渠道和电子直销渠道；qmd（qrd） 表示制造商（零售商）通过电子直销渠道销售的商品数量；qt表示通过传统零售渠道销售的商品数量；类似于文献［6］的研究，本文采用如下的需求函数：

其中，x表示潜在的市场容量，本模型中总的市场容量为3x；a（0＜a≤1）表示从消费者角度看待不同经销主体之间的差异，即制造商与零售商经销的差异；经销差异越小，说明替代性越大；b（0＜b≤1）表示从消费者角度看待不同分销渠道的差异，b越小，传统渠道与直销渠道之间的替代性越小；一般情况下，渠道差异及经销主体差异对需求的影响都小于自身的价格对需求的影响，因此本文设自身价格敏感性为1。在有物流服务提供商参与下，我们考虑传统渠道的物流费用由买方承担，即零售商承担传统渠道物流费用；电子直销渠道的物流费用由卖方承担，即制造商的电子直销渠道物流费用由制造商承担，零售商的电子直销渠道物流费用由零售商承担，设传统渠道和电子渠道的单位产品物流费用分别为kt，kd。则三方利润如下：

制造商的利润函数为：

1．分散控制下Nash价格竞争模型

3PL服务提供商的利润函数为：

命题1：在只考虑制造商和零售商参与的供应链中，制造商的批发价格和物流费用是外生变量的情况下，制造商和零售商的纳什均衡价格如下：

2．分散控制下Stackelberg价格竞争模型

命题1中，我们只考虑了制造商和零售商参与的纳什模型，下面我们把3PL服务提供商引入到供应链竞争中来，则该模型为三阶段动态博弈模型，第一阶段制造商确定批发价格w（这里考虑批发价格作为决策变量）及电子直销价格pmd以最大化自身利润，第二阶段3PL服务提供商确定传统渠道及电子渠道的单位产品的服务价格kt，kd来最大化自身利润，第三阶段零售商选择最优零售价格prt及直销价格prd来最大化自身利润。由逆推归纳法，可求得三方博弈的均衡解和相应的均衡利润。

命题2：由于决策变量和参数较多，所得的结果比较复杂，我们假设生产成本cm＝2000，cr＝1500，cl＝1000，且x＝5000，得到制造商、零售商和3PL服务提供商的Stackelberg均衡解为：

将以上均衡利润代入利润函数中，可得三方的均衡利润。

3．集中控制下的价格竞争模型

二、数值算例

1．经销主体及渠道差异与系统总利润关系分析

为了使研究更具体，下面我们通过一个算例来进行比较分析。令市场容量x＝5000，三方的单位成本分别为cm＝2000，cr＝1500，cl＝1000，下面我们研究渠道差异及厂商差异对供应链系统总利润的影响，当b＝0．1时，我们以a＝0为初值，以0．1为步长，得到经销主体差异、与供应链系统总利润之间的关系图，如图2、图3所示。

图2 集中决策下经销主体差异与系统总利润关系

图3 分散决策下经销主体差异与系统总利润关系

由图2、图3可知，无论是集中决策还是分散决策，系统总利润都是经销主体间差异的增函数，即经销主体间差异越大系统总利润越大，替代性越小，系统利润越大，从这个角度来说，经销主体间的竞争越大对系统总利润的影响程度越大。

同样，取a＝0．1，我们以b＝0为初值，以0．1为步长，得到渠道差异与供应链系统总利润之间的关系图，如图4、图5所示。

图4 集中决策下渠道差异与系统总利润关系

图5 分散决策下渠道差异与系统总利润关系

由图4可知，集中决策下，系统总利润随分销渠道差异先减后增，当渠道差异小于0．5时，系统总利润随分销渠道差异的增大而降低，当渠道差异大于0．5时，系统总利润随分销渠道差异的增大而增加，即当渠道差异小于0．5时，系统总利润随着渠道价格差异的增大而减少；当渠道差异大于0．5时，系统总利润随着渠道价格差异的增大而增加，当渠道价格差异等于0．5时系统总利润达到最小值。那么，在集中决策时，决策者应避免渠道价格差异在0．5左右，或者增加渠道价格差异，或者降低渠道价格差异，这样才能获得更多的利润。但是，分散决策却不是如此，如图5所示，分散决策下的系统总利润是渠道价格差异的增函数，渠道价格的差异越大，系统总利润越大，也就是说，无论是集中决策还是分散决策，渠道价格差异越大（大于0．5），系统的总利润越大。

2．集中决策与分散决策各参数比较分析

令市场容量x＝5000，三方的单位成本cm＝2000，cr＝1500，cl＝1000；a＝0．1，b＝0．1。这时，传统零售渠道和直销渠道的需求量分别为qt＝19．2，qrd＝ 670．5，qmd＝100．0，集中决策与分散决策下系统各参数如表1所示。

表1 集中决策与分散决策参数

由表1可知，分散决策下，零售商的直销渠道的销售量最多，大于制造商的直销渠道的销售量和传统零售渠道的销售量，由以上数据分析可知，在直销价格低于传统零售价格10%以上时，绝大多数销售都来自于直销渠道，价格敏感性高于渠道敏感性。这时的网络直销量与总销量比值为见，直销量在系统总销售量中占有相当大的比重，因此，直销渠道可以满足新渠道的鸿沟问题，适合开通直销渠道，并且直销渠道占绝对优势，这时直销渠道基本替代了零售渠道。由表1还可以看出，集中决策虽降低了零售价和直销价，但是系统总利润却大大增加，因此有必要进行协调，使得供应链系统各节点间达到多赢的结果，提高供应链绩效。

三、供应链各节点间协调

本文考虑收益共享契约情况下供应链各节点间是否能达到协调，假设集中决策时各方多分得的利润比例分别为λm，λr和（1－λm－λr）。令R＝prtqt＋prdqd＋pmdqd，则收益共享后各方的利润函数分别为：

在收益共享情况下，令市场容量x＝5000，三方的单位成本cm＝2000，cr＝1500；cl＝1000，a＝0．1，b＝0．1。且令λm＝0．6，λr＝0．2，则集中决策和收益共享下的三方利润与分散决策下利润如表2所示。

表2 Stackelberg博弈与收益共享下三方所得利润比较

可见，在集中决策收益共享的情况下，三方利润都有大幅度的提高，其中制造商利润增加最多，在制造商为主导的情况下，制造商以略高于成本的批发价格将产品批发给零售商，促使零售商增加订货量，另外，制造商的网络直销价格高于零售商，这给零售商带来了相当大的优势，进一步激励了零售商提高订货量，从而增加市场销售量，但是，这样制造商的直销渠道的销售量会受到影响，利润受到损失，因此制造商要通过收益共享来弥补自身利润的损失，因为收益共享情况下零售商和3PL服务提供商的利润也会增加，供应链可以达到协调。

四、结 论

在制造商和零售商都开通在线直销渠道的情况下，本文应用Nash和Stackelberg博弈模型并结合数值实验分析了由制造商—3PL服务提供商—零售商组成的混合分销渠道模式下各节点企业的定价与协调问题。分析得出，经销主体差异与渠道价格差异都会对系统总利润构成影响。经销主体间的竞争越大对系统总利润的影响程度越大，即经销主体间的差异越小，竞争越激烈，系统总利润越低，反之，经销主体间的差异越大，竞争越小，系统总利润越高。另外，在渠道价格差异系数大于0．5时，随着渠道价格差异的增大，系统的总利润也随之增加，也就是说，在一定条件下，直销渠道与传统渠道的商品价格差越大，系统的总利润越高，即价格差异刺激了不同偏好消费者的需求，增加了系统订货量。同时，针对集中决策下的系统总利润总是大于分散决策下的系统总利润，本文设计了收益共享契约来实现节点企业的协调。但由于研究的供应链渠道结构的复杂性，本文只是通过算例进行了初步探索，对引入3PL前后对供应链绩效的影响等问题还有待进一步研究。

［1］郭亚军，赵礼强．基于电子市场的双渠道冲突与协调［J］．系统工程理论与实践，2008，28（9）：59-66．

［2］YAO D Q，LIU J J．Competitive pricing of mixed retail and e-tail distribution channels［J］．Omega，2005，33（3）：235-247．

［3］TSAY A A，AGRAWAL N．Channel conflict and coordination in the E-commerce age［J］．Production and Operations Management，2004，13（1）：93-110．

［4］Santanu S，SARMAH S P．Coordination and price competition in a duopoly common retailer supply chain［J］．Computers ＆Industrial Engineering，2010，59（2）280-295．

［5］Cai G S，ZHANG Z G，ZHANG M．Game theoretical perspectives on dual-channel supply chain competition with price discounts and pricing schemes［J］．International Journal of Production Economics，2009，117（1）：80-96．

［6］CAI G S．Channel selection and coordination in dual-channel supply chains［J］．Journal of Retailing，2010，86（1）：22-36．

［7］YAN R L．Profit sharing and firm performance in the manufacturer-retailer dual-channel supply chain［J］．Electron Commerce Research，2008，（8）：155-172．

［8］HU Q Y，WEI Y H，XIA Y S．Revenue management for a supply chain with two streams of customers［J］．European Journal of Operational Research，2010，200（2）：582-598．

［9］郭春荣，陈功玉．供应链中双重混合渠道分销的价格竞争及均衡分析［J］．中国管理科学，2009，17（3）：65-71

［10］朱七光．电子化营销时代的合作广告、价格策略与公司绩效［J］．大连理工大学学报（社会科学版），2010，31（3）：40-45．

Research on Pricing and Coordination of Hybrid Channels Supply Chain with the Third Party Logistics

MA Hui1， YANG De-li1， CHEN Da-peng2
（1．School of Management Science and Engineering，Dalian University of Technology，Dalian 116024，China；
2．School of Business Administration，Dalian University of Technology，Dalian 116024，China）

In the supply chain consisting of a single manufacturer and a single retailer，both the manufacturer and the retailer open up online direct sales channel based on the traditional retail channel．In this kind of channel structure（hereinafter referred to as‘hybrid channels’），the third party logistics（3PL）service provider is introduced to the participation in the supply chain competition．And channel pricing and coordination problems of the supply chain have been studied by game theory models．Based on centralized decision-making and decentralized decision-making，Nash and Stackelberg game models are established and the equilibrium prices are given．The results show that under certain conditions，the total system profit increases as the differences of distributors and channel price increase．Finally，the equilibrium price and profit of each node in different conditions are analyzed by a numerical example．

supply chain management；hybrid channel distribution；game model；3PL service provider

F274

A

1008-407X（2011）04-0019-06

2011-04-29；

2011-08-06

国家自然科学基金重大项目（70890080；70890083）

马慧（1982-），女，满族，黑龙江拜泉人，大连理工大学管理科学与工程学院博士研究生，主要从事电子商务与供应链管理研究；杨德礼（1939-），男，河北北戴河人，教授，博士生导师，主要从事电子商务、商务智能研究；陈大鹏（1978-），男，辽宁盖州人，大连理工大学工商管理学院博士研究生，主要从事集群低碳供应链研究。