基于物流服务与价格竞争的零售商物流外包策略研究

2017-08-07廖成林

中国管理科学 2017年7期

关键词：服务水平市场需求零售商

付磊，廖成林

( 重庆大学经济与工商管理学院，重庆 400030)

基于物流服务与价格竞争的零售商物流外包策略研究

付磊，廖成林

( 重庆大学经济与工商管理学院，重庆 400030)

物流外包是零售业全渠道变革与竞争中的关键控制因素，本文针对多个第三方物流企业竞争市场份额，且物流服务水平影响市场需求的情景，研究了零售商的物流外包策略。用MNL模型刻画了零售商的需求分配机制，通过动态博弈得到各参与方的均衡决策及期望收益。研究发现，物流外包引入竞争后物流价格和物流服务水平存在“双降效应”，从而导致零售商在引入竞争决策上的不确定，由此建立了零售商是否引入竞争的核心控制条件。在引入竞争条件下，证明了零售商的双包策略优于多包策略，并给出零售商的最优需求分配方案。

零售商物流，外包，竞争，双降效应

1 引言

2015年8月，京东以43亿元战略入股永辉超市，获取后者10%的股份；几乎同时，阿里巴巴以283亿元战略入股苏宁云商，成为后者第二大股东[1]。以“客户体验”为核心的新一轮的零售业变革正重塑企业竞争格局，但不论企业选择O2O(Online to Offline)拓展还是OAO(Online and Offline)全渠道推进，支撑“客户体验”提升的物流服务始终处于关键控制因素。

“亚马逊”和“淘宝”的成功得益于“线上购物”与“物流服务”的高效结合，而“京东”的迅速崛起在于其重塑了“愉悦的在线购物体验”与“快捷的物流服务”，同时实证研究表明线下物流服务对顾客满意度提升有显著影响，并间接影响了客户忠诚度的积累[2]。相对于投资巨大的自营物流，物流外包不仅可以节约成本，还能为市场客户提供更专业化的服务[3-4]，因此多数零售企业选择将物流业务外包给第三方物流提供商(Third party logistics service providers，TPL)。物流服务与价格竞争下的物流外包策略对零售业的变革起到本质的保障作

用，为了满足不同类型客户的需求，并激励承包方在价格和服务等多维度上的竞争[5]，不少企业将物流业务外包给多家TPL，例如亚马逊、当当网上商城、淘宝网等，然而多包能否降低物流价格或提高物流服务水平并不确定。面对多个TPL的竞争，零售商关键要考量物流价格与物流服务水平间的平衡，以制定最优的分包策略达到自身利润最大化。

关于多个企业通过价格和服务水平竞争市场需求的研究一般分为三类，第一类是多个企业对市场需求份额的横向竞争[6-12]：这类研究分别可以用吸引力模型或线性需求模型刻画，前者假设总体市场规模为固定值，每个企业根据自身吸引力因子获得相应比例的市场份额，吸引力因子可以是价格、服务水平、存货水平或者广告促销等等。Bell[6]建立了市场吸引力模型的一般形式，对于价格和服务水平两个维度的竞争，So[7]用吸引力模型研究多个企业同时竞争价格和交货时间的最优决策，以及市场特性对企业决策的影响。相对于总市场需求为常数的假设，Wang Yunzeng[8]假设市场需求为企业存货水平的函数，建立了供应链中存货竞争的模型。何平等[9]通过建立服务质量与价格竞争的线性模型研究多个服务供应商的不同竞争行为。第二类是供应链上下游制造商与零售商的合作竞争[13-17]：孙嘉秩等[13]建立了闭环供应链中制造商与零售商的价格竞争合作模型，研究了市场竞争强度对供应链均衡结构选择的影响。庞庆华等[14]构建了由一个供应商和两个零售商组成的供应链系统，研究了两个零售商之间存在信用与努力行为竞争时供应链成员的协调问题，发现了市场需求对信用与努力行为的敏感程度对供应链整体及供应链成员利润的影响关系。Tsay和Lu等[15-16]分别用线性需求函数研究了有限个制造商和零售商在价格与服务水平上多阶段竞争的最优决策。范小军等[17]研究了制造商引入在线渠道与传统零售渠道的价格与服务竞争模型，发现当产品在线适合度足够高时，能激励传统零售商提升服务质量，制造商和零售商可以获得双赢。肖旦等[18]针对单一供应商和三个横向竞争零售商组成的分销供应链系统，在供应商提供不同契约形式下，研究了横向竞争零售商采购联盟的远视稳定结构。第三类是生产企业的服务外包竞争[19-21]：线性需求函数反映了市场对需求的分配，但无法体现企业服务外包的需求分配行为。因此Benjaafar[21]将吸引力模型作为分配函数，比较了两种不同竞争机制下的服务外包，认为客户企业选择合适的分配函数可以提高外包企业的服务水平，但将需求分配给多个外包企业会使单个企业的份额降低，可能影响外包企业提高服务水平的积极性。考虑到承包方在价格和服务水平上竞争，Yue Jin和Ryan[22]用MNL(Multinomial Logit Model)模型作为客户企业的分配函数，针对按库存生产的需求外包，基于客户企业成本最小化构建了外包企业的价格与服务水平竞争模型；Benjaafar[21]和Yue Jin等[22]只研究了固定需求分包，没有考虑价格和服务水平对市场需求的影响。王勇和张小娟[23]考虑了两个TPL同时竞争市场需求的情况，发现收益共享和成本共担合同是否能协调供应链系统并不确定，进而讨论了合同使系统达到协调的条件，并证明了竞争可以提高TPL的努力水平，从而提高客户订货量。

外包服务竞争与供应链上下游企业竞争的研究存在较大差异，前者加入了客户企业的需求分配行为，后者的需求则由市场分配，而在以往的服务外包研究中，并没有考虑服务水平影响市场需求的情形[21-22]。王勇和张小娟[23]研究了TPL努力水平影响市场需求下的物流外包竞争协调合同，认为竞争有利于提高TPL的服务水平，但并未考虑物流价格和服务同时竞争，也没有涉及到客户企业对需求份额的分配。综上所述，本文的研究与已有文献有较大不同，本文用MNL模型刻画了零售商物流外包需求的分配行为，研究多个TPL同时通过物流价格和物流服务水平竞争市场需求份额时的均衡决策及零售商物流外包策略。

基于此，本文构建零售商与N个TPL的供应链系统，当市场需求对产品价格和物流服务水平同时敏感时，拟研究以下三个问题：

1)TPL竞争外包需求是否有助于降低物流价格或提高物流服务水平？

2)考虑零售商自身利润最大化，零售商是否应该引入多家TPL竞争并分包需求？

3)若零售商将物流配送外包给不止一家TPL，如何制定分配机制最优？

2 模型描述

零售商向市场出售一种产品并包邮，物流服务外包时面临N个相同成本结构的TPL，假设博弈参与方之间信息对称且都为完全理性，各参与方的博弈次序如图1所示：零售商首先选择是否引入多个TPL竞争，如果选择是，那么零售商给定分配机制，然后多个TPL同时决策物流服务水平和物流服务价格，最后零售商决策产品价格。如果零售商选择否，那么TPL直接决策物流服务水平和物流价格，最后零售商决策产品价格。

图1 模型流程图

模型符号：零售商产品定价为p； TPLi提供的物流服务水平为si,其物流服务的单位价格为pli,物流费用由零售商支付；Ai为市场需求的吸引力因子；θ为行业参数，表示市场需求对产品价格和物流服务水平的敏感程度；γ1为分配函数中的参数，反映零售商对物流价格和物流服务水平的偏好；γ2是外生决定的参数，表示消费者对产品价格和物流服务水平的偏好；k为TPL的单位变动成本；K为TPL的单位固定成本；w为零售商的单位进货成本。

Bell[6]提出将市场需求的大小表示为所有企业吸引力因子的函数，Karnani[27]认为根据边际效应递减规律，市场需求对于吸引力因子的总和应该是一个非减的凹函数(Nondecreasing and concave function)。综上所述并参照Kotler[10]和Basurog等[12]，产品的市场需求函数可以表述如下：

(1)

根据产品的市场需求受产品价格和物流服务水平的影响，吸引力因子表示为：Ai(p,si)=eg(si)+f2(p)。假设需求函数关于吸引力因子是边际递减的，θ值需严格小于1以满足需求函数的凹性，表明吸引力因子对市场需求的影响是边际递减的。M0为常数，表示市场需求基数，在模型求解过程中，不妨令M0=1,N为参与竞争的TPL数量。

TPLi决策物流价格pli和物流服务水平si使自身利润最大化，利润函数表示为：

(2)

零售商决策产品价格p使自身利润最大化，利润函数表示为：

(3)

3 模型求解

3.1 零售商反应函数

根据博弈次序逆序求解，首先求解零售商产品定价的反应函数。给定分配方案和TPL的物流服务水平和物流服务价格，零售商决策产品价格，对(3)式求关于p的一阶偏导数：

(4)

求解二阶条件并将一阶条件代入得到∂2Πr/∂p2<0,二阶条件满足一阶条件的解为最大值，得到零售商的反应函数为：

(5)

3.2 TPL决策物流价格和物流服务水平

给定分配机制αi,TPL同时决策物流服务水平si和物流服务价格pli使自身利益最大化，将反应函数(5)代入TPL利润函数中求解一阶条件得：

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(11)式中的Gθ中仍含有物流服务水平s*,可将(11)式两边取自然对数整理得到：

(12)

定理3.1给出了TPL竞争的均衡解，由于θ严格小于1，在多数情况下唯一均衡解的条件是满足的。没有解出分配方案γ1时，还无法确定N的大小对均衡物流价格和物流服务水平的影响。

4 多包的分配机制和零售商决策

上一节在给定分配函数时，得到零售商的产品定价和TPL决策的反应函数，接下来求解零售商对分配函数中参数γ1的选择。γ1反映了零售商对物流价格和物流服务水平的偏好，当零售商选择多包策略时，要决策分配函数中γ1满足自身利润最大化，得到定理4.1。

证明：综合(5)，(10)，(12)式，并将零售商的利润函数两边取自然对数得：

(13)

当N>1时，(13)式对γ1求解一阶偏导数得：

(14)

命题4.1 零售商选择多个TPL分配外包需求，并按自身利润最大化决策分配函数时，均衡物流价格，均衡物流服务水平以及零售商产品定价分别为：

(15)

(16)

(17)

说明：将(14)式代入(5)、(10)、(11)分别得到上述结果。

定理 4.2 零售商将需求外包给N(N≥2)个TPL，随着N的增大，均衡物流价格不变，均衡物流服务水平和零售商利润降低，零售商选择双包最优。

证明：将(14)代入(13)式得到：

(18)

∂lnΠr/∂N<0,另外从(15)、(16)式可以看出均衡物流价格与N无关，均衡物流服务水平随N增大而递减，证毕。

定理4.2说明，如果零售商决定多包，尽可能选择最小数量的TPL分包需求。因为均衡状态下，物流价格不随TPL数量变化，TPL获得的需求份额随TPL数量的增加而减少，而独立于需求的固定成本Ks*不变，那么TPL的期望收益会降低。如此TPL不但没有动力提高物流服务水平，反而会降低物流服务水平。

5 单包与双包的比较

从定理4.2知道，越少的TPL竞争物流服务水平越高，对零售商越有利，但这只适用于N≥2的情况。如果零售商将需求分配给一个TPL时，需要重新考虑TPL和零售商的决策。本文目的在于区分外包引入竞争和不引入竞争的博弈结果，因此这里所说的选择一个TPL，不是让N个TPL竞争，最终选择一个最满意的，而是零售商已经选择了一家TPL合作而不考虑其他竞争者的情况，博弈的顺序参见图1。

引理5.1单包时物流价格低于双包，而物流服务水平高于双包，且θ值越大，单包跟双包的价格差异越小，物流服务水平差距越大。

证明(引理5.1)：将N=1代入(2)和(3)容易得到物流价格，物流服务水平和产品定价分别为：

(19)

(20)

(21)

另将N=2代入命题4.1得到双包情形下对应的物流价格、物流服务水平和零售商定价为：

(22)

(23)

(24)

∂Δlns*/∂θ>0,∂Δp*/∂θ<0,证毕。

证明(定理5.1)：将N=1和N=2下的零售商收益进行比较。

当零售商只选择一家TPL外包配送需求时，零售商最终利润的对数形式为：

(25)

当零售商引入第二家TPL竞争配送需求时，零售商最终利润的对数形式为：

(26)

两式相减得：

(27)

(1)在(0,1)范围内，∂Φ(θ)/∂θ<0,θ取值范围内Φ(θ)是关于θ的单调递减函数；

(2)limθ→0Φ(θ)=+∞；

(3)limθ→1Φ(θ)<0。

因此，一定存在唯一的θ*在(0,θ*)区间内Φ(θ)>0,在(θ*,1)区间内Φ(θ)<0,且Φ(θ*)=0。

证毕。

定理5.1说明，当吸引力因子对市场需求影响足够大时，零售商将需求全部分包给一家TPL获得收益更大，否则零售商便会引入第二家TPL竞争需求份额。

不存在竞争时，TPL根据成本函数和市场需求来决策物流价格和物流服务水平，引入竞争后，TPL的决策空间则是两个TPL博弈的结果，二者不同造成了单包跟双包的差异。对于单包，当市场需求对价格和物流服务水平较敏感时， TPL会通过降价和提高物流服务水平影响市场需求，获取最大利润。对于双包，由于单个TPL的需求份额变少，固定成本的支出不变，TPL则会以价格竞争取代物流服务竞争，降低物流价格同时并降低物流服务水平以节约成本，呈现竞争情形下的“双降效应”。

通过上述结果，给定成本参数，可以找出企业决策变量及零售商利润与主要市场参数的关系，如表1所示：

表1 竞争与不竞争策略下的敏感性分析

“↓”表示递减关系，“↑”表示递增关系，“↔”表示常数关系，“?”表示不确定关系。

6 数值分析

通过数值分析，得到单包和双包两种外包策略下重要市场参数对零售商利润影响的大小。6.1分析了市场对产品价格偏好γ2与零售商利润关系，6.2分析了市场敏感度θ对零售商利润的影响。

6.1γ2对零售商收益的影响

γ2是市场需求函数中的外生变量，表示消费者对价格与物流服务水平的偏好，假设θ=0.2,k=0.1,K=5,w=0.1,并令市场基数M0=10000,计算N=1和N=2两种情形下的零售商收益得到图2。

图2 γ2与零售商利润的关系

如图2，零售商收益Πr随γ2增加递减，说明市场消费者越偏好低价格，零售商的收益越低，反之若越偏好物流服务水平，零售商的收益越高。

6.2θ值对零售商分包策略的影响

根据定理5.1，零售商是否需要引入竞争只跟θ值有关，双包时均衡解存在的条件为θ≤0.92(定理3.1)，显然θ值在(0,1)区间绝大多数情况都可以满足。假设：γ2=0.1,k=0.1,K=5,w=0.1得到图3。

图3 θ值与零售商分包策略选择

7 结语

“电商模式+物流服务”成就了“亚马逊”和“淘宝”，使“京东”迅速崛起，以“客户体验”为核心的零售业O2O和OAO变革需要更精细化的物流外包服务。本文考虑多个第三方物流企业竞争零售商的物流外包需求，引入MNL模型刻画了零售商物流外包分配机制，力图从平衡物流价格和物流服务出发来精细化物流外包的管理。通过对比分析，得到如下主要结论：

1)产品价格和物流服务水平同时影响市场需求时，零售商在物流外包中引入竞争将导致物流价格、物流服务水平双双下降。已有研究表明，竞争下的物流外包可以导致物流价格降低或者物流服务水平提高。在MNL分配机制下，我们发现物流外包竞争展现出新的“双降特征”，说明引入竞争不一定提升效率。

2)针对零售商物流外包选择的不确定性，发现市场需求对产品价格和物流服务水平的敏感程度是零售企业考量是否引入物流外包竞争的核心因素。基于零售商利润最大化我们找到了市场敏感度的阀值，敏感度低时引入竞争可以提升利润，敏感度高时引入竞争则造成损失。

3)当市场敏感度较低时，我们找到了竞争机制下的最优分配参数，并发现零售商可以选择“双包”策略代替“多包”策略。竞争分配机制使得零售商在“双包”基础上再引入更多的物流企业竞争并不能降低物流价格，反而因为减少了单个物流企业的市场份额使物流企业缺乏动力，导致均衡物流服务水平降低，最终使总体市场需求减少，说明过度竞争也会造成零售商的绩效损失。

把物流管理嵌入企业商业模式，以增强“客户体验”为依托，已经成为企业发展的主要途径。虽然本文联合考虑了物流价格和物流服务水平竞争下的物流外包策略，也发现了一些新特征和新现象，但在零售业O2O和OAO的强烈冲击下的物流服务研究才刚起步，需要企业实践的开拓与和学者理论的探索。

附录：

证明(定理3.1)：

根据定理4.1，γ1=(N-θ)/(N-1)γ2,代入得到：

当(N-θ)2+(θ-1)[N2+(N-θ)2/(N-1)][2(N-1)+θ]<0时，满足：

证毕。

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The Strategy of Retailer for Logistics Outsourcing base on Logistics Service and Price Competition

FU Lei, LIAO Cheng-lin

(School of Economics and Business Administration, Chongqing University, Chongqing 400030, China)

Nowadays the logistics outsourcing is the important factor in the competition and revolution of retailer’s omni-channel, facing end customers who are sensitive to both retail price and logistics service , we consider the retailer who outsources the logistics to multiple symmetric TPLs who compete on price and service level. The retailer allocates demand to the TPLs using a MNL (Multinominal Logit Model) choice function while the retailer chooses her price and allocation parameter to maximize his profits. Under symmetric information, a game-theoretic framework is applied to obtain the equilibrium solutions for every entity in single-sourcing, dual-sourcing and multisourcing , the comparison of equilibrium price, service level and retailer’s profit in different scenarios was presented. An interesting result shows that both the price and service level of TPLs decrease when the retailer outsources demand to more than one TPL, which makes the retailer difficult to determine the outsourcing strategy. We found that the advantage of single-sourcing versus multisourcing depends on the sensitivity of market demand to retail price and logistics service. For maximized her profits, the retailer prefer to single-sourcing when the sensitivity parameter is high, however, when the sensitivity parameter is low, retailer would rather choose dual-sourcing. Furthermore, we studied the impact of the number of TPLs on the retailer’s performance in the competitive setting, we found that while service level decreases as the number of TPLs increases, but the equilibrium logistics price does not change. Overall, the retail’s profit is decreasing with the number of TPLs, suggesting that the retailer prefer to dual-source instead of multisourcing. In addition, we considered the problem that the retailer decides how to allocate demands between the TPLs in order to foster competition on both logistics price and service, the optimal parameter of allocation function is given for the dual-sourcing and multisoucing. Finally, the numerical simulation shows the effect that market demand sensitivity and the values which weight the logistics service relative to price have on the retailer’s profits. These useful conclusions can provide supports for enterprise managers to make decisions.

logistics of retailers; outsourcing; competition; double decline effect

2015-08-31；

2016-05-26

国家自然科学基金面上项目(71571024，71572030)；教育部人文社会科学研究项目(14YJA630087)

付磊(1980-)，男(回族)，广西桂林人，重庆大学经济与工商管理学院，博士研究生，研究方向：供应链运作管理与市场竞争，E-mail:vcflei1005@126.com.

1003-207(2017)07-0078-08

10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2017.07.009

F253