价格、质量与服务竞争情形下的二级供应链系统协调策略分析

黄 甫,宋华明,杨 慧,马东升,吴佳伟

(南京理工大学经济管理学院,江苏 南京 210094)

1 引言

随着经济的迅速发展，低层次的价格已经不能满足激烈的市场竞争需求，管理者必须努力提升质量和服务来吸引消费者购买产品。同时现在的消费者越来越关注产品质量和服务，因此如果他们对一个零售商提供的产品质量和服务不满意的话，那么他们将从竞争者处购买。然而,虽然更高质量和服务的产品可以卖出更好价格，但是它也附带更高的成本。与此同时,价格、质量和服务又同时影响需求及供应链利润。因此，价格、质量以及服务的决策对供应链成员有着重要的影响。比如，一些成功的企业通过提高产品质量和服务，建立起顾客对产品的信赖和忠诚。特别地，现如今在很多地方有高质量的进口产品，所以，如果国内企业不提高产品质量和服务水平，那么他们将很难从激烈竞争市场中生存下来。此外，现在有一些强大的零售商(如沃尔玛等)采用多元采购的模式，使得零售商具有决策的先动优势。另外如果制造商过多的提升质量，零售商过多的提升服务必然会导致成本的陡增，故而零售商需权衡对顾客提供的产品服务的同时权衡制造商的产品质量。因此，以零售商作为博弈领导者对多个产品在价格、质量和服务竞争的情形下，如何协调相关单元，同时对提高消费者剩余，发挥零售商多元采购的优势，有着重要的现实意义。

近年来，一些学者将产品“价格-质量”元素引入到供应链管理中。在关于价格方面，Liu Yuewen等[1]建立了高信誉的卖家比低信誉的更有可能收取较低价格的事实。但斌等[2]构建了电子商务环境下由一个制造商与一个零售商组成的双渠道供应链模型，分析并比较了集中式决策与分散式决策下双渠道供应链的最优价格，从电子渠道与传统渠道合作的角度出发，研究了双渠道供应链协调的补偿策略。刘会燕和戢守峰[3]构建了由制造商和零售商组成的两条竞争性供应链，推导不同情形下的最优价格，分析供应链成员的最优产品选择策略，并探讨消费者偏好和竞争程度对产品选择策略的影响。Luo Zheng等[4]研究了在不同供应链权力结构下差异化品牌的最优定价策略。在关于质量方面，Fynes等[5]考虑产品质量性能对SC关系的影响。鲁其辉和朱道立[6]考虑了包含一个供应商和一个制造商关于产品质量改进战略联盟策略问题的二级供应链模型。朱立龙等[7]研究了在二级供应链模型中如何制定产品质量控制、建立质量控制策略、设计质量控制契约等。Ouardighi和Kogan[8]分析了一个供应商和一个制造商如何协调彼此的投入来提高产品质量，同时从双方利益角度出发对两种协调策略的优劣进行比较。Rong Aiying等[9]学习了在不同的SC模型中关于产品质量的提高，并运用案例分析来证明：(1)通用的模型在特殊情况下的应用；(2)在离散情形下产品质量的提高如何用模型来表示；(3)在各种模型中得到什么样的结果。Chao等[10]研究制造商与供应商在二级供应链的质量控制问题，并提出了如何进行质量改进和产品召回中的契约设计。范建昌等[11]构建了由一个制造商和零售商组成的两阶段供应链博弈模型，研究了企业社会责任是否有助于提高供应链中的产品质量的问题。马鹏和王海燕[12]研究了零售商公平偏好下考虑质量和营销努力的联合决策问题。在关于价格和质量方面，Moorthy[13]研究了关于市场价格和质量的双寡头竞争。Chambers等[14]研究了在制造商关于产品质量和价格竞争的两阶段博弈中，考虑可变生产成本对竞争行为的影响。Xu Xiaowei[15]研究了在分销渠道中关于价格和产品质量的优化问题。Yang Shanlin和Zhou Yongwu等[16]研究了包含一个制造商和两个零售商的二级供应链系统关于价格和质量的决策。Xie Gang等[17]研究了在需求不确定的国际贸易MTO供应链模型中产品质量提高与价格的决策。Liu Guowei等[18]构建了需求取决于价格和质量的库存模型，研究了联合动态定价和保存技术投资策略问题。Giovanni[19]描述了在动态环境中在产品需求由价格和商誉决定情形下，关于广告、价格和质量提高的策略。Giri等[20]研究了多制造商竞争的二级供应链的质量和价格决策。Seifbarghy等[21]考虑了产品市场需求依赖于零售价格和质量程度, 研究其契约设计。Zhang Hengyun和Hong Dingjun[22]构建了一条由下游制造商和上游供应商的分散供应链，需求取决于质量和价格，研究了供应链成员的最优投资和定价决策。但是上述文献都没有考虑服务的竞争。

当前，运用服务及向服务转型获取新的价值来源已成为国内外制造业一种较为普遍的现象。国内外很多企业都出现了相当明显的服务增强趋势，因此产品的竞争已不仅仅局限与价格和质量的竞争，而早已上升更高层次的竞争(如服务竞争等)。蔺雷和吴贵生[23-24]对“服务增强”进行系列的研究，同时进行实证研究，表明“服务增强”具有显著的‘质量弥补特征’：以服务质量弥补实体产品质量的不足，特别地，国内制造企业在实施服务差异化竞争战略时，会考虑用大量成本相对较低的劳动力投入代替较为昂贵的资本投入。因此部分学者将服务竞争元素引入到供应链中，廖涛等[25]考虑了两个制造商关于价格竞争和服务竞争的供应链纵向结构协调问题。Wu[26]、Shi Ruixia等[27]和Gurnani和Erkoc[28]等一些学者将服务和供应链成员结合起来，探讨了关于服务水平的研究。Xie Wenming等[29]研究了只有零售商提供服务的供应链模型，分析三种协调机制对供应链决策的影响。张国兴等[30]研究了关于“价格-质量-服务”的产品竞争均衡与协调策略。朱立龙[31]研究了双寡头零售商分销渠道中如何制定产品质量控制策略的问题，并分析了零售商增值服务水平、质量成本函数和增值服务成本函数对制定分销渠道产品质量控制策略的影响。朱立龙等[32]构建了由制造商、零售商与最终顾客组成的三级供应链模型,研究了制造如何制定产品质量控制策略的问题。但他们以制造商作为领导者。

上述研究表明，以制造商作为领导者，通过改变价格策略，提升质量或服务、采用不同的协调策略已成为供应链的有效竞争手段。遗憾的是，很少见，以零售商作为领导者，关于“价格-质量-服务”的产品竞争均衡与协调策略的文献。因此，本文将尝试研究在二级供应链中，当两种产品价格给定，讨论产品价格、质量和服务竞争均衡与协调，探讨多元采购的零售商(领导者)使用协调策略，对供应链利润、产品质量和服务、消费者剩余的影响，同时分析不同协调策略(合作关系)对零售商决策、以及消费者剩余的影响。

2 模型描述

存在两个制造商Si和制造商Sj，一个零售商R，其中i,j=1,2(后文相同，不再赘述)。制造商i以单位Ci成本生产产品；零售商以批发价wi从制造商i购买产品，以pi的零售价格销售产品。

图1 存在质量、服务和价格竞争的二级供应链

产品i的需求函数为：

Di(p,q,s)=ai-b1pi+β1pj+b2qi-β2qj+b3si-β3sj

其中αi,bi,βi都大于0，(bi>βi)且a1+a2=a为常数，ai代表制造商i的产品市场需求基数，b1,b2和b3分别表示产品i自身的价格、质量和服务(包括售后服务质量、质保期长度、以及努力销售程度等)对其顾客需求的影响程度。β1,β2和β3分别表示产品i对竞争产品的价格、质量和服务的反应程度。上述线性需求函数的类似表达式在Tsay和Agrawal[33]等文献中也被采用，也与现实情形较为符合，即制造商产品质量水平越高，零售价格越低，零售商对产品的努力程度越大，产品的需求量也就越大。

假定质量和服务所导致的成本不是来自更好和价格更高的原材料，而是通过对质量或服务的控制，因此不考虑质量和服务的可变成本，只考虑两者的固定成本。制造商i的利润函数为:

(2)

若零售商以批发价格wi从制造商i处购买产品，以零售价pi销售给顾客，则零售商销售制造商i的产品的利润函数为：

(3)

产品i的消费者剩余价值为：

(4)

供应链的总利润为：

(5)

3 供应链均衡解

本文假定制造商i的成本ci和零售商购买的批发价wi是可观测的，同时零售商可制定其商品在市场上的销售价格pi，权衡零售商服务努力和制造商产品质量，因此，假设ci,wi,pi不变(非决策变量)。这一节首先考虑集中决策的情形，然后分析两个制造商之间相互合作、制造商之间不合作，最后研究零售商与其中一个制造商合作，而与另一个制造商不合作的情形。

3.1 供应链集中决策的均衡分析(CC)

在该情形下，零售商和两个制造商集中协调决策(Chain Cooperating，CC)，可以认为两个制造商都是零售商的附属工厂，零售商和两个制造商一起制定决策，此时供应链的利润最大化可表示为：

(6)

此时由供应链总利润最大化的一阶条件可知:

(7)

(8)

供应链利润函数ΠC关于质量qi,qj和服务si,sj的二阶矩阵组成的Hessian矩阵

(9)

(10)

(11)

将均衡质量 和均衡服务 代入产品 的需求函数(1)式得：

(12)

其中

由式(4)可知，在CC情形下消费者剩余为：

3.2 制造商不合作的均衡分析(NC)

在该情形下制造商与制造商之间不存在合作关系(Non-cooperating，NC)。决策时序为零售商决策服务努力程度 ，制造商再确定产品质量 (可看成强大的零售商选择制造商)。零售商利润最大化可表示为：

(13)

制造商 的利润最大化可表示为:

(14)

由逆向归纳法，首先考虑制造商确定质量努力qi的决策，根据制造商利润最大化的一阶条件可知：

(15)

由式(15)可得:

(16)

将式(16)代入式(1)可得产品i的需求函数

(17)

接下来零售商确定其服务努力 的决策，将式(17)代入零售商的利润函数式(13)，并由零售商利润最大化的一阶条件可知：

(18)

由式(18)可得：

(19)

将式(19)代入式(17)可得制造商i的需求函数为：

其中

由式(4)可知，在NC情形下消费者剩余为：

3.3 制造商合作的均衡分析(MC)

若两个制造商之间合作(Manufacture cooperating，MC)，可以认为是两个制造商为了在供应链获得更多的话语权结成联盟对抗强势的零售商(也可以认为是一个制造商生产不同的产品)，零售商对服务努力的决策，与NC情形一样，不再赘述。此时制造商利润最大化函数为：

(20)

由制造商利润最大化的一阶条件可知：

(21)

由式(21)求解可得 :

(22)

故产品的需求函数为：

(23)

其中

将式(22)代入式(13)然后可求出均衡服务均衡：

由式(4)可知，在MC情形下消费者剩余为：

3.4 半合作关系的均衡分析(HC)

在该情形下，假设零售商与制造商1合作，与制造商2不合作(Half-cooperative，HC)，可认为与零售商合作的是其附属制造商，而不与零售商合作的是关系松散的制造商。零售商先确定其服务努力和制造商1产品质量，最后再确定制造商2的产品质量。如果制造商1没有和零售商共享收益，则和制造商不合作(NC)情形一样，不再赘述。如果制造商1和零售商进行收益共享。此时零售商和制造商1的利润为：

(24)

制造商2的利润函数为：

(25)

对制造商2来说，由其利润最大化的一阶条件可知:

(26)

由式(26)可得：

(27)

接下来对零售商和制造商1来说，由其利润最大化的一阶条件可知：

(28)

(29)

(30)

由式(28)-(30)可得:

由式(4)可知，在HC情形下的消费者剩余为：

表1 不同合作关系的均衡解对比

4 均衡结果分析

为了更好地对不同情形下的均衡解进行分析、比较，首先剔除市场需求基数、质量努力成本以及服务努力成本参数对结果的影响，考虑a1=a2=a/2时，在集中决策CC，制造商不合作NC，制造商合作MC，以及制造商半合作HC四种情形下质量成本θi、服务成本ηi、生产成本ci、批发价wi，顾客需求对竞争产品的反应程度βi的变化。

由结论2可知，商品定位的提升导致服务的提升。这可以从消费者对产品的总体性认知来解释，当产品的内在线索难以获得时，价格是一个非常重要的外在线索，消费者更倾向于用价格高、低，形成对产品服务的判断，因此，为了维持顾客对高价位产品的高感知服务，当产品i价格定位进行提升时，零售商就会对产品i的服务进行提升。同时，制造商的合作，将导致产品质量的降低，因此零售商要维持高质量的产品，应避免制造商合作，而制造商的合作与否，对零售商决策服务努力是没有影响的。此外如果两种产品的其他特性都一样(服务水平除外)，那么 消费者可以选择购买高服务水平的产品。

结论3：在CC、NC、MC、HC四种情形下，qi是关于ci和θi的减函数，si是关于ηi的减函数；在NC和MC两种情形下，si是关于wi的减函数。

由结论3可知，在CC、NC、MC、HC四种情形下，生产成本或者产品质量成本因子的增加，将导致产品质量水平的降低，服务成本因子的提高将导致服务水平的降低；在NC和MC两种情形下，零售商的采购批发价的提高，将降低产品的服务水平，与传统的“高成本导致低质量、低服务”是一致的。

虽然我们已经简单分析零售商和制造商在产品质量和服务竞争环境中的均衡解，考虑在集中决策CC，制造商不合作NC，制造商合作MC，以及制造商半合作HC四种情形下的两种产品竞争均衡，但是由于均衡解的表达式比较复杂，为便于观察和理解。下面我们将通过数值分析两产品均衡对制造商以及零售商的影响，两种产品价格、批发价格，产品质量成本因子和服务成本因子对协调策略的影响。

5 数值分析

例1 设市场需求基数a1=a2=300，b1=20，β1=18，b2=3，β2=2，b3=2，β3=1，w1=w2=10。在这里，首先考虑两种产品的质量成本结构和服务成本结构是相同的，假设质量成本参数θ1=θ2=1，c1=c2=1，服务成本参数η1=η2=1；首先考虑两种产品的价格是相同的，令p1=p2=50(为了便于比较我们应用张国兴等[30]中的一些相关数值)。

表2 不同合作关系的数值均衡解

比较表2的均衡解可以得出，对制造商而言，当产品价格一定时，在两种产品独立竞争的情形下，每种产品为了提高自身的市场竞争力，争夺更大的市场份额，需要提高自身的产品质量；对零售商而言，需提高服务；在HC情形下零售商的零售价格一样，制造商1的产品质量和服务比制造商2的产品质量和服务都要高，因此消费者更倾向于购买制造商1的产品。同时在HC情形下，消费者剩余最大，因此如果存在制造商与零售商合作时，共同的利益诉求他们提高产品质量和服务,以获取更大的市场需求。分析表明，半合作HC情形下购买与零售商合作的制造商的产品时顾客收益更大；对制造商而言，制造商合作是一个占优策略；对零售商而言，集中协调策略是一个占优策略，零售商有采取协调的趋势。

零售商购买、销售两种产品，当其中一种产品的批发价格、销售价格、服务成本因子、质量成本因子等发生变化对自身和竞争产品有何影响？令产品1的价格、批发价、服务成本因子和质量成本因子发生变化，p1∈[40,60]，w1∈[1,50]，θ1∈[1,1.8]，η∈[1,1.8]，并且wi≤pi(i=1,2),产品2的上述元素不变，不同情形下供应链的总利润、产品质量，服务水平分别如图2～图4所示。

图2 不同情形下p1对Π的影响

图3 不同情形下p1对q1的影响

图4 不同情形下p1对s1的影响

由图2可知，CC情形从全局视角进行决策优化，因此利润总最高。在NC情形下，制造商之间没有合作，零售商在决策时不用考虑制造商彼此之间合作，在MC情形下，制造商之间是合作的，因此NC情形的总利润总是比MC情形的总利润要高。由图3可知p1的变化对NC和MC情形制造商的质量努力是没有影响的，在这两种情形制造商都没有和零售商合作，零售商的销售价并没有影响制造商对产品质量的决策。图4可知，当p1增加时，产品1的服务随之提高，结合图3，HC情形中顾客选择产品1,不失为一种好的协调策略，即消费者可以通过购买零售商自有工厂产品，这时零售商的服务努力程度以及产品质量都会超过CC情形。

图5 不同情形下w1对Π的影响

图6 不同情形下w1对q1的影响

由图7可知，HC和NC情形的总利润相差不大，CC情形的利润总是最大的，MC情形的利润总是最小的。由图7～图9可知，无论在何种协调情形下，产品1相对产品2在质量成本方面处于劣势，随着质量成本因子θ1的增大，产品1提供高质量产品的能力减弱，相应的质量水平就降低，必然导致顾客的流失；而作为竞争产品2，由于具有质量成本优势，能够维持较高的质量水平，部分顾客转移到购买产品2。仅有在HC情形下，才能尽量避免因产品1相对于产品2的质量成本劣势，而引起产品1的质量水平过低的问题。与现实规律一致，一种产品在质量方面的运作效率越高，相应的竞争优势就越大。由图7可知，NC、HC和CC情形可以弥补MC情形产品在质量成本方面的劣势。

图7 不同情形下θ1对Π的影响

图8 不同情形下θ1对q1的影响

图9 不同情形下θ1对q2的影

由图10～图12可知，对于零售商而言，当产品1服务成本结构处于劣势时，在实现整体目标的前提下，零售商会在产品1和产品2之间实现动态服务协调过程，实现产品2对产品1的资源共享，实现如图10所示，集中协调情形下供应链总利润大于其他情形下的供应链总利润。结合图7～图10可知，在四种情形下，产品1服务水平和质量水平分别是关于服务成本和质量成本的减函数，部分顾客会转向产品2的消费，但是产品1的利润损失超过产品2的利润增加，使供应链整体利润呈下降趋势。这与张国兴等[30]以制造商作为博弈领导者，在无协调情形下，当产品1服务成本结构处于劣势时，产品1的利润损失低于产品2的利润增加，制造商的整体利润呈上升趋势，制造商的整体利润呈上升趋势不一致；在无协调情形下，当产品1质量成本结构处于劣势时，产品1的利润损失和产品2的利润增加持平，制造商润维持一个较稳定的状态也不一致。但是本文以供应链整体利润为研究背景，与现实中的“高成本—低利润”是一致的。

图10 不同情形下η1对Π的影响

图11 不同情形下η1对s1的影响

图12 不同情形下η1对s2的影响

由图13～图16可知，对于顾客而言，在集中协调情形下，产品1的销售价p1和产品1的批发价w1对消费者总剩余价值没有影响,因为产品2的消费者剩余价值弥补了产品1的剩余价值;产品1的质量努力成本和服务努力成本对消费者剩余影响不大。在半合作关系情形下，产品的剩余价值随着产品1价格的增大而减小，随着产品1的质量成本或服务成本的增大而减小，并且出现很多时候，半合作关系的消费者剩余大于集中决策情形的消费者剩余，这体现了制造商1和零售商合作的优势；在制造商合作关系和制造商不合作关系的情形下，消费者的剩余价值随着产品1和产品2的销售价格的差异的增大而增大，同时随着产品1的质量努力成本或服务努力成本的增加而减小；在制造商合作关系的情形下，消费者剩余关于批发价格w1是先减后增，这是因为当批发价差异较小，在制造商不合作情形下,消费者剩余关于批发价格w1是先减后增，这是因为当批发价差异较小时，较高质量的产品的消费者无法弥补较低产品质量的消费者剩余，然而当产品差异较大时，消费者更多的转移到购买高质量的产品，高质量产品的消费者剩余弥补了低质量产品的消费者剩余；在制造商不合作的情形，消费者剩余价值随着较高质量产品批发价的增大而提高，并且当产品1和产品2的批发价差异较大时，顾客亦是转移到购买高质量的产品，因此此时消费者剩余价值大于集中决策的情形。

图13 不同情形下p1对消费者剩余价值的影响

图14 不同情形下w1对消费者剩余价值的影响

图15 不同情形下θ1对消费者剩余价值的影响

图16 不同情形下μ1对消费者剩余价值的影响

6 结语

随着经济的发展，市场竞争程度不断加强，许多企业采取产品多元采购和销售的策略以避免单一产品经营和销售的风险，同时致力于通过价格、质量和服务来提高产品的竞争力。本文研究了由一个零售商向两个制造商购买产品，在产品价格、质量和服务竞争同时作用下，供应链成员的协调运作策略。主要结论有：

(1)与制造商合作MC的情形相比，制造商不合作NC情形虽然不能提高产品的服务水平，但是能够提高制造商的质量努力程度，因此提高消费者剩余(由消费者剩余公式可得)，最终提高供应链的整体利润，为提高供应链的产品质量和利润提供良好的借鉴。

(2)与集中协调CC情形相比，半合作HC情形下的制造商1可以提高质量努力程度、服务水平，因此相应的消费者剩余也随之提高，为具有附属制造商的零售商提供良好的借鉴。

研究表明，对于希望购买到高质量和高服务的产品的顾客来说，更倾向于购买和零售商合作的制造商的产品；对零售商而言，制造商之间的紧密合作，降低零售商的决策能力，制造商之间相互合作更多的夺取了零售商的利益，即制造商合作是零售商比较差的策略。而集中协调策略是零售商的占优策略。

本文将现有文献以制造商作为领导者，由一个制造商和一个零售商构成的关于“价格—服务—质量”三重竞争的供应链，拓展到以零售商作为领导者，由一个零售商和两个制造商构成的关于“价格—服务—质量”三重竞争的二级供应链。讨论了价格、质量和服务竞争对供应链成员协调运作的影响，但仅限于对制造商之间是否合作，以及零售商与制造商之间是否合作等不同情形进行研究，并没有运用契约理论设计具体的协调策略，也没有考虑制造商的产品质量是不可观测的情形，因此未来可以将共享契约理论，道德风险，以及多个制造商和多个零售商引入到竞争情形下供应链管理协调机制研究中。