信息共享对两级供应链风险传染的影响
2015-11-24张圣忠杨波
张圣忠 杨波
摘要：以两级供应链不完全信息共享为基本情境，建立信息共享程度与制造商、零售商的销售价格和收益的数学关系模型，并运用弹性系数量化信息共享对供应链风险传染的影响。研究结果表明，两级供应链上下游企业间的信息共享程度变动会导致价格风险呈减弱方式在供应链上传染；存在一个信息共享程度阀值，当信息共享程度偏离这一阀值时，收益风险传染强度会呈现不同的变动趋势。
关键词：供应链；风险管理；信息共享；风险传染；弹性系数
中图分类号：F274文献标志码：A文章编号：1671-6248（2015）02-0038-04
伴随着信息技术的发展，供应链上下游企业为了有效降低库存水平和物流成本，提高需求响应速度和服务效益，努力通过企业之间共享和整合有关生产、库存、需求等方面信息，实现成员企业互利共赢[1-2]。信息共享作为供应链上下游企业之间基于信息的协作行为，既有助于降低供应链运作成本和提升供应链运作效率，也会不同程度上受到信息共享不充分或不完美，信息失真、信息泄露等问题的影响，给企业带来风险。同时，由于供应链成员企业之间普遍存在财务、业务等经济往来，当风险形成并超过供应链上某一成员企业的风险承受阈值时，该风险会借助资金、价格、契约、知识或信息共享等载体向供应链上的其他成员企业传递，形成风险传染现象[3-5]。换句话说，供应链信息共享不但存在风险，而且会影响风险在上下游企业之间的传染。
鉴于此，本文以包含制造商和零售商的两级供应链需求信息共享为基本情境，将供应链节点间的信息共享作为引起供应链风险传染的关键因素，运用弹性系数原理和Stakelberg模型，论证信息共享程度与供应链风险传染的关系，并以制造商与零售商之间的价格、收益为媒介来度量因企业间信息共享程度的变动导致风险在两级供应链上的传染现象。
一、两级供应链信息共享与
风险传染情境设定两级供应链由制造商和零售商构成，制造商和零售商之间共享需求信息，但由于受到信息共享程度、不完美信息、信息处理能力等因素的影响，两者对于市场需求的预测存在不同程度的偏差。同时，对于不完美信息的共享会给制造商或零售商带来风险，且风险会在上下游企业之间传染。
相关参数设定如下：
第一，制造商和零售商均通过分析市场的历史需求数据获得下期市场需求的预测值，分别记为Q和q。
第二，假设制造商与零售商之间信息共享程度越高，二者所获得的需求预测值越接近，反之亦然。
第三，考虑到时间差效应，制造商与零售商在预测市场需求时所采用的时间段并不一致，因此制造商并不能从事按订单生产这一生产方式，而是以Q作为标准进行生产，零售商则依然按q向制造商发出订单请求。
第四，实际的市场需求量为q0，亦是零售商的实际销售量，q0是产品的需求函数，随着零售商产品售价p的增大而减少，假设q0=a-bp，其中a，b为系数，a>0，b>0。
第五，假设Q、q、q0之间的数量关系为Q=αq，q=βq0，其中α、β为系数，α>0，β>0。
第六，基于弹性系数方法[6]，用弹性系数Sxy表征制造商与零售商之间的风险传染强度及趋势，其中假定x、y为2个风险点，且y为初始风险点，则x对y的风险弹性系数为：Sxy=xx/yy=xy·yx（1）式中：Sxy表示当x的其他条件不变时，y变动1%会使x变动的百分数。进一步，可将风险的弹性系数划分为3个区域：0<|xy|<1，风险传染减弱；|Sxy |>1，风险传染加强；|Sxy |=1，风险传染相当。
二、考虑信息共享的两级
供应链风险传染模型（一）信息共享程度与零售商产品交易变量的数学关系
第一，假定零售商与制造商之间的信息共享程度用k来表示，k∈（0，∞）；需求预测量Q、q与信息共享程度之间的数学关系为Q=q（1±1k），即制造商与零售商之间的信息共享程度越大，两者的需求预测量就越接近。因此，又可用|Q-q|=qk来表示因信息共享程度变动而造成制造商与零售商之间市场需求预测量的差值。
第二，假设 w为零售商的产品成本与制造商的产品售价（w≤p）。
第三，假设零售商预测的高出市场实际需求量的部分为完全成本损失，不计其残值。
根据以上假设可得零售商的收益函数Rs为：
（二）信息共享程度与制造商产品交易变量的数学关系
第一，假设制造商生产单位零售商订单产品的成本为c，结合上述假设可知c≤w≤p是零售商与制造商交易成功的必备条件。
第二，制造商预测的高出市场实际需求量的部分亦视为完全成本损失，不计其残值。
根据以上假设可得制造商的收益函数Rp为：
三、模型分析（一）制造商与零售商同时低估市场实际需求的情况
当制造商与零售商同时低估市场实际需求时（即0<α<1，0<β<1），市场处于供小于求的状态，制造商所生产的全部商品以及零售商的订单都会全部销售，两者不会因彼此之间信息共享程度低而产生实际的收益损失。为简化分析过程，本文不考虑因低估市场实际需求而产生的机会损失。
（二）制造商与零售商都不低估市场实际需求的情况
第一，当制造商与零售商都不低估市场实际需求，且因两者之间信息共享程度低而使制造商的市场需求预测值低于零售商的市场需求预测值（即0<α<1，且β≥1）时，在不计机会损失的前提下，两者同样不会因信息共享程度低而产生实际的收益损失。
第二，当制造商与零售商都不低估市场实际需求，且因两者之间信息共享程度低而使制造商的市场需求预测值高于零售商的市场需求预测值（即 α≥1，且β≥1）时，制造商与零售商的收益函数如下：
第一，在信息共享程度与价格风险关系的情况下，基于弹性系数原理，对式（11）两边分别取自然对数再求导，可得：
可见，0<|SPK|<1，即制造商与零售商之间信息共享程度每增加1个单位，零售商产品销售价格风险变动不足1个单位。如上文所述，c≤w≤p是零售商与制造商交易成功的必备条件，三者之间必定存在一种线性关系，即制造商与零售商之间信息共享程度每增加1个单位，制造商销售价格风险、原材料销售价格风险变动都不足1个单位。因此，此处价格风险呈减弱的方式向供应链上游企业传染。
同理，对式（10）两边分别取自然对数再求导，可得：
可见，0<|SWK|<1，即制造商与零售商之间信息共享程度每增加1个单位，制造商产品销售价格风险变动不足1个单位，根据制造商与零售商交易的必备条件w≤p（w与p必定是线性关系），可知零售商的销售价格风险变动亦不足一个单位，即此处价格风险呈减弱的方式向供应链下游企业传染。
综合以上分析，两级供应链企业间的价格风险会随着信息共享程度的增大而减弱，且由信息共享所导致的价格风险会向供应链上下游企业同时传递，即价格风险在供应链关联企业间有双向传染的特征。
第二，在信息共享程度与收益风险关系的情况下，由式（13）、（14）可知，当β=1，且信息共享程度k→∞时，即零售商能够准确预测市场需求并与制造商完全共享信息，则零售商、制造商的收益分别为（a216b-ac8+bc216）、（a28b-ac4+bc28），此时收益值达到最大。如果再将制造商与零售商之间的信息共享程度考虑在内，假定零售商能够准确预测市场需求，则两者的收益函数如下：
可见，当x=B2A=abc=（1+1k），即信息共享程度k=bca-bc时，零售商与制造商有共同的最低收益（minRL=minRs=0）；当0
进一步，对制造商、零售商收益函数两边分别取自然对数再求导，可得：
由式（12）可知，a>bc始终成立。当0
四、结语本文以信息不完全共享的两级供应链为背景，利用零售商与制造商交易行为中的价格与收益作为风险的度量媒介，并结合弹性系数，研究了信息共享程度变动对风险在供应链节点间传染的影响。研究结果表明，在以销售价格作为风险的度量媒介时，两级供应链上下游企业间的信息共享程度变动会导致价格风险呈减弱方式在供应链上传染；在以收益作为度量风险的媒介时，不同的信息共享程度对应不同的收益，但制造商与零售商之间的收益变动率始终一致，且存在两个信息共享程度阀值：第一，k=bca-bc，使制造商与零售商收益同时达到最低；第二，k=3bca-bc，当信息共享程度小于这一阀值时，收益风险传染强度随着信息共享程度增大而增大，当信息共享程度大于这一阀值时，收益风险传染强度随着信息共享程度增大而减弱。
供应链成员企业之间的信息共享是一个复杂的过程，本文仅以简单的两级供应链为例分析了信息共享程度对零售商与制造商之间风险传染效应的影响，后续可以在更为复杂的多级供应链情境下，也可以以成本、库存为度量媒介，深入分析信息共享与供应链风险传染之间的关系。
参考文献：
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