采购拍卖机制下具有网络信息中间商的供应链协调研究

陈胜利, 戴雪婷, 李琳琳

(西安财经学院 管理学院, 西安 710100)



采购拍卖机制下具有网络信息中间商的供应链协调研究

陈胜利*, 戴雪婷, 李琳琳

(西安财经学院 管理学院, 西安 710100)

针对市场中存在m个具有缺货厌恶的制造商、n个信息中介网站和1个具有缺货厌恶的零售商系统,在市场需求不确定下,应用目录拍卖研究了具有网络信息中间商的供应链协调问题,证明了制造商单位产品缺货厌恶系数为零时,目录拍卖不能协调供应链;制造商单位产品缺货厌恶系数大于零时, 其它参数满足一定条件下,目录拍卖能够协调供应链.

采购拍卖; 信息中间商; 供应链; 协调

在供应链中,消费者在购买商品时,其对商品内在信息的了解程度不如制造商或销售商,制造商或销售商对商品的质量比消费者知道的更多,这样不可避免地引起信息不对称.为了能够有效消除双方之间信息的不对称,他们之间需要一个信得过的第三方,即信息中间商.信息中间商通过掌握更多信息而为供应链中制造商或销售商提供有效地增值活动和服务,如比较购物网站、分类信息网站、主题社区等中介网站等[1].这种具有网络信息的中间商加入到传统供应链中不可避免地对原来供应链结构产生重要影响,形成了具有网络信息中间商的供应链.具有信息中介的供应链是信息时代供应链中成员横向合作而发展起来的一种新形式,也是近年来供应链领域研究的热点问题之一.

在具有网络信息中间商的供应链中,上游卖者(如制造商)和单个下游买者(如分销商)为实现各自利益的最大化时,往往与整个供应链目标不一致,使得整个供应链效率低下.供应链契约(Supply Chain Contract)可以通过提供合适的信息和激励措施,实现买卖双方的协调.

拍卖作为一种公平、透明的竞争方式,在理论和实践上得到了很好地研究[2-5].文献[6]提出,在供应链管理中有效的拍卖机制能够降低供应商的获取成本,进而改善整个供应链的绩效[6].

近几年,一些学者尝试同时应用拍卖和供应契约来联合协调供应链.文献[7]提出如果二部制拍卖的参数满足一定条件,那么该拍卖机制可以协调供应链[7].后来,马俊在文献[8-10]中扩展了文献[7]中的模型,得到了更一般性的结论[8-10].文献[11]分析了在线议价和反向拍卖协调供应链问题[11].文献[12]以交易信用为协调激励机制,分析了双边拍卖机制下持续变质的易变质品供应链协调问题[12].文献[13]在随机需求假设下研究了目录拍卖、收益共享契约联合协调三级供应链问题[13].

从上述文献可知,尽管一些学者将拍卖与供应链协调相结合,产生了一些重要的研究成果,但应用拍卖来研究具有信息中介的电子供应链协调方面的文献还不多.

本文在市场需求不确定、供应商和零售商具有缺货厌恶情形下,应用目录拍卖研究了具有信息中间商的供应链协调问题,证明了制造商单位产品缺货厌恶系数为零时,目录拍卖不能协调供应链;当制造商单位产品缺货厌恶系数大于零时, 且其它参数满足一定条件下,目录拍卖能够协调供应链.

1 问题描述

考察有m(m≥2)个缺货厌恶的制造商、n(n≥2)个信息中介网站、1个缺货厌恶的零售商组成的供应链系统.在该系统中,制造商和信息中间商必须通过拍卖竞争来赢得零售商的订单和服务;零售商销售商品,承担库存成本和市场风险,得到顾客支付的货款.信息中介网站与零售商与之间签订契约,信息中介网站为零售商提供信息中介和客户推荐服务,零售商向网络中间商支付比例为ti服务费率.

假设βm(βm≥0)为制造商单位产品缺货厌恶系数,βm越大,说明制造商对于缺货越是厌恶.βre(βre≥0)为零售商单位产品缺货厌恶系数,βre越大,说明零售商对于缺货越是厌恶.Dre和DIn表示零售商和网络中间商都面临不确定的市场需求,两者的概率密度函数和累计概率分布函数分别为fre(y),Fre(y)以及fIn(x),FIn(x).假设网络中间商i为了吸引更多顾客,可采取一系列营销措施,若营销努力为ei时付出的成本为C(ei),此时网络信息中间商i可获得的市场需求为DIn,i+d(ei),其中d(ei)为营销努力水平影响的需求部分,市场的总需求为DIn,i+d(ei)+Dre,且概率分布函数为φ(·),密度函数表示为φ(·).不失一般性,假设d′(ei)≥0,d″(ei)≤0,C′(ei)≥0,C″(ei)≥0.进一步假设制造商j(j=1,2,…,m)向零售商提供的批发价格为wj,零售商的销售价格为p.整个供应链系统如下图1所示.

图1 具有信息中介的电子供应链系统Fig.1 The supply chains system with informediaries

在一体化基准模式下,制造商、信息中间商协调一致,形成一个整体,供应链绩效最优.为了得到基准模型的最优解,假设系统中存在中心代理,且单位成本最小的制造商和努力成本最大的信息中间商能够被中心代理选中(信息中介商的努力成本越大，表明他越努力促销).整个供应链中的制造商、零售商和信息中间商能够披露自己的真实成本信息.假设制造商的单位成本cm,1≤cm,2≤…≤cm,m,信息中间商的努力成本为cIn,1≥cIn,2≥…≥cIn,n.供应链系统协调需要确定哪个制造商和信息中间商将获胜、零售商的最优订货数量、信息中间商的最优努力.系统的中心代理将订单分配给拥有最小成本cm,1的制造商1,并选择拥有最大努力成本cIn,1的信息中间商1.此时,供应链系统的利润为:

(1)

对(1)式运算并整理得

(2)

证明对(2)式分别求关于Qre和e1的一阶偏导数,得

(3)

(4)

(5)

(6)

二阶条件的Hessian矩阵为:

2 目录拍卖

目录拍卖是电子采购中经常使用的拍卖方式之一,本文采用的目录拍卖机制包括如下内容[14]:

1) 分配规则:零售商在网站上发布所需要采购商品的目录,制造商通过电子目录公布其批发价格,如果任何其他制造商提供了比自己更低但高于其成本的价格,则该制造商可以不断修其报价.零售商通过在线访问制造商的竞价目录,选择报价最低的制造商.

2) 支付规则:在该获胜规则下,竞争到最后只剩下制造商1和制造商2在系统中,其余的制造商由于不能出价低于制造商2的批发价格w2而自动退出拍卖系统.由于制造商2不能出价低于cm,2,所以当制造商1出价等于cm,2时,制造商2不会继续出价,也会退出拍卖系统.最后制造商1以批发价格w1=cm,2出售商品给零售商.

3) 零售商根据批发价格w1来确定订货量Qre,c.

4) 网络中间商根据零售商的订购量确定努力水平.

证明在该拍卖规则下,零售商的利润函数为:

Πre=E[min(Qre,c,DIn,1+

d(e1,c)+Dre)]p-

w1Qre,c+vE[Qre,c-d(e1,c)-x-y]-

fIn(x)dx-t1pE(DIn,1+d(e1,c)),

(7)

同样,(7)式可以表示为:

(8)

对(8)式求关于Qre,c的一阶导数,得

(9)

(10)

由于在目录拍卖机制下,供应商1赢得拍卖,他支付的批发价格w1=Cm,2,所以零售商的最优订购量为:

(11)

在目录拍卖规则下,网络信息中间商的利润函数为:

ΠIn=E[t1p(DIn+d(e1,c)-C(e1,c)],

(12)

对式(12)求关于e1,c的一阶导数得

(13)

t1pd′(e1,c)=C′(e1,c),

(14)

由(11)式、(14)式,命题2得证.

(15)

p-Cm,1-Cre=t1p.

(16)

要使供应链整体协调,供应商也应该自愿执行该合同.在该拍卖规则下,供应商的利润函数为:

(17)

对(17)式求关于Qm,c的一阶导数,得

(18)

(19)

(20)

因此,供应链系统协调的条件为(15)式和(20)式同时满足.由(15)式和(20)式可得

(21)

至此,命题3得证.

由于缺货会对制造商造成多方面的损失,所以一般情形下,制造商不喜欢缺货,即βm>0.因此,只要保证制造商单位缺货厌恶系数βm、制造商单位缺货厌恶系数βre满足(21)式,且Cm,1-Cm,2+Cre>0,那么目录拍卖能够实现供应链的整体协调.

3 结束语

本文运用拍卖理论和供应契约理论研究了具有网络信息中间商的供应链协调问题.建立了m个具有缺货厌恶的制造商、n个信息中介网站和1个具有缺货厌恶的零售商组成的多渠道电子供应链模型,分析得到制造商单位产品缺货厌恶系数为零时,目录拍卖不能协调供应链;制造商单位产品缺货厌恶系数大于零, 其它参数满足一定条件下,电子目录式拍卖能够实现具有网络信息中间商的供应链协调.

就本文所得的结论来看,仍有以下一些问题需做进一步的研究和探讨.

1) 本文在研究供应链协调时仅考虑了电子目录式拍卖,实际上很多其它的拍卖机制都可以应用在电子采购中,如双向拍卖、组合拍卖、扬基拍卖、第一价格拍卖、订单均分的拍卖等.如何将不同的拍卖机制应用到具有信息中间商的供应链中,并对其比较研究是未来电子采购管理和供应链管理中的热点问题,对其研究具有重要的理论和实践意义.

2) 本文只是给出了供应链协调的条件,并未在此基础上对协调路径作进一步分析,因此下一步可以研究具有网络信息中间商的供应链的协调路径,以期得到更一般化的结论.

[1] 陈远高. 多渠道电子供应链决策优化与协调研究[M].北京:中国经济出版社, 2012:23-28.

[2] 陈 剑, 陈熙龙, 宋西平. 网上逢低买入拍卖形式下的买方策略[J].中国管理科学, 2002, 10(5):1-7.

[3] 祁 宁, 汪定伟. 允许不完全拍卖的多轮逆向组合拍卖机制[J].管理科学学报, 2013, 16(3):61-67.

[4] 陈培友, 汪定伟.多物品最优组合供应模式确定问题的模型研究[J].中国管理科学, 2006, 14(4):35-39.

[5] 陈胜利, 刘小冬. 在线拍卖的最优保留价设计[J].华中师范大学学报:自然科学版, 2013, 47(4):468-472.

[6] Chen F. Auctioning Supply Contracts [M]. NewYork: Graduate School of Business Columbia University, 2001:234-241.

[7] Jin Mingzhou,Wu S D.Coordinating Supplier Competition via Auctions[R].Pennsylvania: Lehigh University, 2004:123-129.

[8] 马 俊, 张 杰, 张 芳. 完全信息采购环境下应用拍卖机制协调供应链[J].管理学报, 2009, 6(10):1291-1295.

[9] 马 俊, 张 杰, 汪寿阳. 应用拍卖机制协调供应链[J].管理科学学报, 2009, 12(5):1-7.

[10] 马 俊, 张 杰. 不完全信息采购环境下的供应链协调问题:拍卖机制的应用[J].中国管理科学, 2009, 17(6):70-78.

[11] 徐经意, 杨德礼, 郭 琼. 在线逆向拍卖期权和单方支付契约下的供应链协调机制分析[J].中国管理科学, 2005, 13(4): 100-105.

[12] 张钦红, 骆建文. 双边不完全信息下的供应链信用期激励机制[J]. 系统工程理论与实践, 2009, 29(9):32-39.

[13] 陈胜利. 随机需求下基于拍卖的三级供应链契约协调研究[J]. 物流技术, 2013, 29(4):32-39.

[14] Kephart J, Hanson J,Greenwald A. Dynamic pricing by software agent[J]. Computer Networks, 2000, 32(6):731-752.

Coordinate supply chain with informediaries via auction mechanisms

CHEN Shengli, DAI Xueting, LI Linlin

(School of Management, Xi’an University of Finance and Economics, Xi’an 710100)

This paper examines the problem of supply chain coordination with informediaries under demand uncertainty. It is discussed how the procurement auction mechanisms influence the coordination of supply chain， where there aremstockout-averse suppliers，ninformediaries and 1 stockout-averse retailer. The auction mechanisms are Catalog auction. We show that the suppliers’ stockout-averse coefficient is zero， Catalog auction can not achieve channel coordination for supply chain， and if suppliers’ stockout-averse coefficient is more than zero and other parameters satisfy certain conditions， Catalog auction can coordinate supply chain．

procurement auction; informediaries; supply chain; coordination

2014-12-10.

陕西省自然科学基础研究计划项目(2014JM9360).

1000-1190(2015)04-0502-05

C931.1< class="emphasis_bold">文献标识码： A

A

*E-mail: 212101csl@163.com.