基于物流投资补偿的双渠道供应链激励机制研究*

田 宇，郑雁玲

基于物流投资补偿的双渠道供应链激励机制研究*

田 宇，郑雁玲

基于物流投资补偿，研究分析了电子商务环境下双渠道供应链中制造商和零售商的最优策略问题，构建了Stackelberg博弈模型;同时考虑零售商进行物流系统投资以降低物流成本，以及制造商对零售商实施物流投资补偿激励的供应链模型。研究证明，补偿激励机制实现了制造商和零售商双方收益的Pareto改进，并改善了消费者福利。

双渠道供应链;物流成本;补偿;Stackelberg博弈

一、引 言

目前越来越多的制造商开始通过电子商务网络直销的方式向最终用户销售商品。在这种趋势的带动下，传统零售与网上直销并存的双渠道模式正成为制造型企业重要的销售渠道模式，这也使传统零售商感受到威胁。面对激烈的渠道竞争，零售商必须在内部的运输、配送、库存等物流成本上寻找突破口，例如改进原有物流配送模式，使用先进的信息系统如GIS(地理信息系统)、GPS(全球卫星定位系统)、EDI(电子数据交换)等来改善物流服务的效率，有效降低物流成本。对制造商而言，可采取一定的补偿措施对零售商在物流信息系统建设上提供资金补偿和技术支持，一方面缓解渠道冲突，另一方面也促进双方信息共享。宝洁公司就曾以派研发人员、提供研发技术和经费等投资方式帮助沃尔玛设计物流信息系统;沃尔玛则将配送中心货架上的存货情况实时传递给宝洁;宝洁再根据产品的存货情况调整生产和销售计划，适时适量地将产品送到沃尔玛的配送中心。通过高效的信息技术将两公司的平均库存成本降低了70%，使供应链中双方的利益都得到改善(Geunes J．＆ Pardalos P M．，2005)。

在传统渠道供应链冲突与协调的文献中，布尔兰德等(Bourland et al．，1996)研究在两层结构的供应链中怎样通过信息共享来帮助双方降低库存成本。李等(Lee H L．et al．，2000)讨论在库存、销售、需求预测、订单状态以及生产计划上的信息共享。柯贝特和卡麦克(Corbett C J．＆Karmarkar U S．，2001)在连续结构和价格敏感的线性需求下，考察固定和可变成本对供应链结构和竞争的影响时指出，供应链的结构主要是由制造过程的成本结构所确定。高峻峻等(2002)研究了在单渠道结构中满足双方利润最大的最优价格折扣。姚等(Yao D Q．，Yue X．，Liu J．，2008)从纵向零售商与供应商之间成本信息共享、横向零售商之间没有信息共享的角度建立了三阶段博弈理论框架的供应链竞争模型，求解出均衡价格和附加价值。

在电子商务环境下双渠道供应链的研究文献中，巴拉苏巴喇曼琏(Balasubramanian，1998)研究竞争性定价问题时，通过hotelling模型求出两个渠道的均衡价格，并指出市场占有率和固定成本对市场结构的影响。秦和阿哥罗莱(Tsay A A．＆Agrawal N．，2001)分析了网络直销渠道对批发价的影响，指出引入网络渠道会使得零售渠道的批发价下降。卡塔尼等(Cattani K D．et al．，2004)研究了批发价格和渠道分配产品数量不同对渠道协调的影响，并通过价格策略实现渠道协调。詹和马利克(Geng Q．，Mallik S．，2007)研究收入共享策略，考虑制造商生产能力有限与无限两种情况，提出当制造商供应能力不够时零售商向制造商索取其在直销渠道的部分利润收入作为惩罚。

而在补偿策略研究方面，很多国外学者从不同角度研究并取得了重要研究成果。春和戴赛(Chu W．，Desai P S．，1995)以汽车销售行业为例，供应商按照零售商的努力程度和努力成本给予相应激励，通过这样的激励手段能帮助供应商和零售商获得更好的客户满意度，达到双方受益的Pareto改进。卡普塔和娄楼(Gupta S，Loulou R．，1998)考虑渠道结构和产品的差异化竞争会影响制造商在创新研发上的资金投入，为实现供应链整体的盈利最大化而对制造商实施补偿激励。瑟菲特等(Seifert R W．et al．，2006)根据惠普公司相关产品数据，分析制造商在批发价格、转让费用和库存等方面对零售商采用怎样的补偿策略。库瓦塔等(Kurata H．et al．，2007)在渠道冲突和品牌竞争共存的情形下，验证出单一批发价格契约很难发生供应链协调的效果;只有当降价补偿和涨价补偿契约组合使用时才能协调混合渠道。陈树桢等(2009，2011)从集中式和分散式控制的角度讨论零售商采取促销手段，利用两部定价组合策略协调供应链冲突。

综合以上文献，本文将研究制造商在供应链中占主导地位的情况下，采取怎样的补偿激励措施促进零售商通过降低物流成本提高自身利润，缓解渠道冲突问题，并保持自身利益最大化，实现双赢;同时还分析，在价格敏感的线性需求函数中相关变量对渠道成员的定价和利润的影响。链结构，制造商在供应链中占主导地位，产品一方面通过网络直销渠道卖给消费者，另一方面通过传统渠道批发给零售商，由零售商制定零售价卖给消费者。假设制造商是零售商的惟一供应商，能满足直销渠道和零售渠道的所有需求;零售商除了要决策零售价pr，还要决策致力于降低边际物流成本的努力程度，即物流投资水平I;而制造商除了决策直销价格pd和批发价格ω，还要决策最优的补偿投资水平X，此双渠道供应链结构图如图1所示。

图1 考虑补偿机制的双渠道供应链结构图

二、问题描述与模型假设

考虑由一个制造商和一个零售商组成的供应

物流投资水平I表示零售商在自身物流系统上进行的投资力度。物流系统可包括配送中心、仓库、车队、物流信息系统等物流体系。投资用于引进新的技术和模式，建设及改进物流信息系统等;通过加强物流管理水平，使边际物流成本降低。参照春和戴赛(Chu W．，Desai P S．，1995)的假定，假定零售商投资C(I)可将初始边际物流成本Cr降低I，C(I)=I2。I越大表明物流投资力度越大，对已有物流体系的改进程度越大，通过投资I2使零售商的边际物流成本减少I，即边际物流成本变为Cr－I。

X指的是补偿投资水平。制造商为了缓解渠道冲突，也为了促进与零售商的信息共享，共同改善库存和服务水平，投资C(X)在信息系统建设上，为零售商提供金额为IX的补偿，C(X)=X2;在制造商补偿激励下，零售商物流投资的净成本为IX－I2。

为便于分析，本文假设制造商生产成本为零，市场总的潜在需求量为1，市场需求量是价格敏感的线性函数，分别为:

Dd，Dr分别指直销和零售市场的需求量，其中θ是网络市场需求比例，1－θ是零售市场的潜在需求量，θ∈(0，1)。因为目前我国网络普及率还是相对较低，而能够在网上购物的消费者相对就更少了，所以并不是所有消费者都能参与到网络市场;kd和kr表示直销和零售渠道的价格弹性系数。本文假设销售的商品是普通商品，市场对该产品需求价格弹性既不过高也不过低，kd、kr∈［1，2］;λ是渠道交叉价格弹性系数，设产品自身的价格对需求的影响会大于交叉价格对需求的影响，即 kd＞λ，kr＞λ。

三、模型构建与分析

(一)无补偿激励模型

结合以上相关假设和参数设置，用πm，πr分别表示制造商和零售商的利润，则无补偿激励下(用上标α表示)，制造商和零售商的利润函数为:

制造商和零售商的决策过程为两阶段Stackelberg博弈。第一阶段制造商作为领导者，确定最优的直销价和批发价;第二阶段零售商作为跟随者，在制造商做出决策后，制定最优的零售价和物流投资水平。

为求得Stackelberg均衡解，用逆序法分析，先给定制造商确定的(pda，ωa)，零售商的优化问题是:

显然，πr

a(ρr

a，Ia|ρda，ωa)是关于(ρr

a，Ia)的联合凹函数，可得零售商的反应函数:

制造商根据零售商的反应函数做出使自身利润最大化的决策:

命题1:零售商进行物流系统投资下有下列结论:

(a)制造商最优直销价和批发价为:

(b)零售商最优零售价和物流投资水平为:

将最优决策值代入(1)、(2)式，就可以求出制造商、零售商的最大利润。由于代入的过程和结果过于复杂，因此将在之后用算例仿真的方法求出利润的最优解并进行分析。

根据命题1，分析相关变量对决策值的影响，结合模型的假设条件，可得到以下推论。

推论1:

从命题1和推论1中可以看出:

1．随着网络市场需求比例的上升，网络直销价格会相应提高，制造商上的批发价格相应地降低;随着渠道交叉价格弹性系数的上升，制造商会相应提升直销价与批发价;制造商在直销渠道的定价策略不受物流成本的影响，而批发价会随着物流成本的增大而降低。

标准化和规模化养殖是现代畜牧业发展的必然趋势，也是抵抗价格波动等市场风险的主要途径。近年来，我省畜牧业规模化养殖水平有所提高，但发展不平衡。生猪、奶牛标准化、规模化养殖水平较高，但规模养殖比重低；肉牛和肉羊的规模化养殖程度低，标准化养殖技术和管理水平低，目前仍以小规模分散养殖为主。这种情况不利于现代养殖技术的推广应用和养殖效益的提升。

2．随着消费者渐渐向网络渠道转移，零售商在自身物流系统上的投入会逐渐减少;随着渠道交叉价格弹性系数的上升，零售价也会随之上升，而物流投资水平不受影响。可见，零售商决定在物流系统上进行投资的意愿和努力程度，与渠道价格竞争强度无关，只与零售商自身的边际物流成本、市场潜在需求量及消费者对零售价的敏感度有关。

数值计算与分析:相关变量对利润的影响。

一般来说，取具体算例分析制造商和零售商利润值与变量θ、γ和cr之间的关系，设kd=kr=1，令λ=0.5，cr=0.1，分析θ与利润的关系;θ=0.5，cr=0.1，分析 λ 与利润的关系;θ =0.5，λ =0.5，分析cr与利润的关系，所得结果如图2—4所示。

图2 无补偿激励时利润和θ的关系

图3 无补偿激励时利润和λ的关系

图4 无补偿激励时利润和Cr的关系

可见，随着网络市场需求比例的增加，制造商从零售渠道获得的利润在逐渐减少，而从直销渠道获得的利润逐渐上升，两个渠道的利润总和则呈现先减后增的趋势，而零售商的利润则随着θ的增大而不断地减少;随着交叉价格弹性系数的增加，制造商在直销渠道和零售渠道的利润都在增加，而零售商的利润不受交叉价格弹性系数的影响，这表明渠道价格竞争强度越高，制造商受益越大;而随着物流成本的逐渐增大，无论是制造商还是零售商总的利润都是减少的。

(二)补偿激励模型① 中山大学管理学院研究生杨敏为本模型的构建提供了建设性意见。

当制造商对零售商在物流系统建设上提供补偿时，制造商和零售商的利润函数为(用上标β表示有补偿激励):

同样，制造商和零售商的决策过程为两阶段博弈，用逆序方法分析，给定制造商确定的(pdβ，ωβ，Xβ)，零售商的优化问题是:

根据一阶最优条件，可得零售商的反应函数为:

制造商根据零售商反应函数做出使自身利润最大的决策:

根据一阶最优条件，可得制造商最优决策(pd

命题2:制造商对零售商进行物流投资补偿后，有下列结论:

(a)制造商最优直销价、批发价和补偿投资水平为:

(b)零售商最优零售价和物流投资水平为:

将最优决策值代入(5)、(6)式就可以求出制造商、零售商的最大利润。由于代入的过程和结果过于复杂，同样将在之后用算例仿真的方法求出最优解并进行分析。

根据命题2，结合模型的假设条件，分析相关变量对决策值的影响，并比较无补偿激励时的决策值，可得到以下推论。

推论2:

由命题2及推论2可知:

2．在制造商对零售商实施物流投资补偿后，相比激励前，最优网络直销价不变，而批发价提高，零售价降低，零售商的物流投资水平提高。这样的结果也符合制造商补偿激励的预期，一方面激励了零售商在物流系统建设上的努力程度，提高传统渠道的竞争力;另一方面零售价降低刺激传统渠道的销售量提升，同时批发价也提升，这样使得制造商在零售渠道的利润增大。

3．零售商的边际利润为 ρr－ ω －cr+I，而(ρr

β*－ ωβ*－ cr+Iβ*)－ (ρra*－ ωa*－cr+Ia*)＞0表明，尽管零售价降低了，批发价提高了，但由于零售商提高了在物流系统上的投资，促进了边际物流成本的减少，其降低的幅度更大，故而零售商的边际利润得到了提升。

数值计算与分析:补偿激励前后利润变化。

以 θ 为横坐标，设 kd=kr1，λ =0.5，cr=0.1，在不同的网络市场需求比例下，利润的变化情况如图5所示。其中实线代表有补偿激励，虚线代表无补偿激励的情况。

图5 补偿激励前后利润值和θ的关系

可见当制造商对零售商实施补偿激励时，无论是制造商还是零售商都比没有补偿激励时的利润要高。就制造商而言，因传统零售价降低与维持网络直销价不变的竞争效应，制造商在直销渠道的利润会减少。但由于在零售渠道，批发价格的提高以及零售渠道的销售量增大，使得在零售渠道的利润增大;尽管还要付出一定的补偿投资成本，但在零售渠道获得的利润增值还是超过直销渠道减值和补偿投资成本之和，制造商总的利润增大。而对于零售商，在制造商的补偿激励下，会加大其在物流系统上的投资，从而使得边际利润上升，在销售量的增多以及制造商的补偿投资的共同促进下，最终利润也得到了改进。

四、结论

本文以零售商的物流成本为立足点，基于物流投资补偿，研究分析了电子商务环境下双渠道供应链中制造商和零售商的策略问题，并考虑了零售商进行物流系统投资以降低物流成本，制造商对零售商实施补偿激励。研究表明:补偿激励机制实现了制造商和零售商双方收益的Pareto改进;并且实施补偿激励机制后，直销价格保持不变，零售价降低，使得消费者能在预算不变的情况下购买到更低价的产品，提高了消费者的福利。模型结论为双渠道管理研究提供了新的思路，也为实践中供应链管理者进行渠道管理提供了一定的参考依据。

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F724．2

A

1000－9639(2012)06－0197－06

2012—06—30

广东省自然科学基金项目(S2011020001188);国家自然科学基金项目(71172162)

田 宇(1968—)，男，湖北荆州人，管理学博士，中山大学管理学院教授、博士生导师(广州510275);

郑雁玲(1973—)，女，湖南衡阳人，中山大学管理学院博士生(广州510275)。

【责任编辑:许玉兰;责任校对:许玉兰，杨海文】