电子商务环境下延保服务与产品改进的联合决策与协调研究*

寇 军

(重庆邮电大学 经济管理学院，重庆400065)

延保服务是在产品“三包”期结束后延续包修的服务方式，是由零售商、制造商或外包的服务提供商提供的可进行选择购买的契约或合同，它提供了顾客在质保期终止后获取产品维修的机会，可有效地拓展服务市场，为企业开辟新的利润源[1-3]。相对于制造商，电子商务环境下在线零售商与消费者通过网页在线客服等沟通更加便利，其延保内容等较制造商更加灵活多样，如苏宁易购和京东商城分别推出了“阳光包”和自营的产品延保服务[4]。产品质量改进让产品能更好地满足顾客需求，可以提高在线零售商产品进货量及销量，进而提高潜在的延保服务顾客数量，增强在线零售商的合作意愿，但产品质量改进也会给制造商带来相应的改进成本。制造商将产品改进至何种程度，在改进产品时是否与在线零售商合作，在线零售商在销售延保服务的同时如何制定产品的销售策略和延保服务策略，是制造商和在线零售商需要决策的重要内容。

近年来，有关延保服务的研究已成为学者们关注的热点问题[1,5]，延保服务有关研究主要分为对延保服务销售渠道的选择和优化，延保服务价格、水平、期限等延保服务产品特征设计，供应链成员企业提供延保服务时的相关决策等三类。延保服务渠道选择的有关研究分为单一延保服务提供方延保服务的销售渠道选择研究和多延保服务提供方不同延保服务销售渠道的比较研究。在制造商(单一方)提供延保服务时，存在着对延保服务销售渠道进行选择的问题。Desai和Padmanab-han通过建立消费者耐用消费品效用模型，运用主从博弈，分析了在制造商直接销售延保服务、制造商通过零售商销售延保服务和制造商通过第三方服务商提供延保服务这三种情形下，制造商延保服务销售渠道选择和产品性质等的关联问题[6]；易余胤等研究了公平偏好下的延保服务销售相关决策问题[7]；Li等考虑一个制造商和一个零售商组成的供应链中，通过构建博弈论模型，分别刻画了制造商提供延保服务下制造商直销产品和延保服务情形、制造商通过零售商销售产品和延保服务情形、制造商直销产品和延保服务同时也通过零售商销售产品三种情形，得出对应的最优延保期限及延保价格，并对三种情形下制造商及零售商的利润和供应链总利润进行对比分析，结果表明，通过合理设计参数，可确保制造商或零售商能够提供占优的延保服务政策并实现利润提升[8]；张旭梅等通过对风险规避水平的刻画，由效用函数推导出需求函数，分析了延保服务水平对不同的延保服务销售渠道下企业利润的影响，给出了服务水平影响下制造商对于销售延保服务不同渠道的最优选择策略[9]。

也有学者对多方提供延保服务下不同渠道的比较进行了研究，如王素娟和胡奇英运用博弈论建立了生产商为消费者提供产品和延保服务的相应模型，针对单个生产商和单个零售商组成的两级延保服务供应链，将延保服务吸引力相关指数引入研究之中，比较分析了延保服务吸引力相关指数对制造商销售延保服务的三种渠道模式的影响，探讨了全部消费者购买延保服务和消费者部分购买延保服务两种情形，给出了延保服务吸引力相关指数影响下延保服务的最优销售渠道模式[10]；李杰和柳键考虑由一个制造商与一个零售商组成供应链，针对制造商和零售商各自提供延保服务的4种不同模式进行建模，引入消费者延保服务需求敏感指数作为对比参数，研究表明，不同消费者延保服务需求敏感指数情形下，制造商和零售商需采取不同的延保服务政策[11]。

推出适应市场变化的相关延保服务产品是增加服务销量及企业利润的有效途径，在有关延保服务产品特征设计的研究中，Bouguerra和Chelbi等人针对不同产品维护策略进行了延保服务设计，分析了产品质保服务和延保服务相互影响时的最优延保服务水平等[12]；在延保服务价格策略的研究方面，Jack和Murthy等在不同决策主体对产品质量信息掌控不对称的情况下，定量地研究了制造商提供弹性化的延保服务时制造商的最优定价策略[13]；Gallego和Wang针对延保服务期内可赎回服务残值的延保服务产品，研究了不同风险偏好消费者的策略性延保服务使用行为下相对应的延保服务价格及服务提供方利润[14]；Hartman和Laksana研究了完全信息背景下的多种延保服务合同，延保服务提供者根据顾客的不同风险偏好特性决定最佳延保服务价格，并选择契约使顾客和企业利润最大化[15]。

延保服务研究中，涉及供应链成员企业对于延保服务的相关决策研究主要集中于提供延保服务背景下，将延保服务作为决策影响因素，进行供应链上下游企业间相关合作策略的研究。Gallego和Hu等人定量地研究了制造商通过零售商销售产品和延保服务，产品和延保服务需求不确定，且需求受零售商销售努力程度影响下采用折扣契约的供应链协调问题[16]；Mai等同时考虑延保服务的三种不同契约，研究了零售商自有品牌产品的延保服务维修成本与制造商产品质量的相关决策问题，分析了对产品质量提升作用最明显的延保服务契约选择方式[17]。以上文献均未涉及产品质量改进与延保服务需求及成本的相互影响问题。

供应链研究中涉及产品质量改进与服务联合决策问题的文献较少，张国兴等针对不同产品同时存在质量与价格竞争的情形，研究了考虑产品质量下的企业最优联合决策问题，进一步分析了上下游企业协调契约对于均衡解的影响，及相应的质量与售后服务水平的变化趋势[18]；Dai和Zhou等人考虑了制造商产品质量改进对包含延保服务的供应链的影响，比较了不同决策模式下质保期和产品质量的变化情况[19]；Leng和Li等考虑制造商与零售商组成的两级供应链，研究了零售商对产品质量的控制和对制造商劣质产品的惩罚与产品需求量和企业利润之间的相关关系[20]。以上文献并未同时考虑产品质量改进与延保服务的联合决策问题，而在电子商务环境下的企业生产决策中，产品质量改进与延保服务的联合决策是供应链成员利用“互联网+”进行企业服务化转型过程中面临的重要问题之一。Jiang和Zhang等根据消费者不同服务选择性购买情形下的相应效用获取，构建产品和服务的需求函数，将消费者风险偏好引入了企业产品和服务的价格策略制定之中，分析了最优的定价策略等，并进一步考虑了信息不对称下的相应决策问题[21]，但该研究并未考虑最优的产品质量改进程度和供应链上下游企业有效的合作契约设计问题。

作为供应链上下游企业间合作机制的实现途径，供应链背景下的收益共享契约研究主要在对供应链企业进行分散决策与集中决策分析之后，作为一种协调契约以消除契约参与方基于各自利益最大化行为而产生的双重边际问题。如代建生和孟卫东针对销售商风险厌恶和具有促销效应的供应链，研究了销售商促销努力程度和商品订购量的最优方案，分析了有关传统收益共享契约及改进收益共享契约下的企业利润函数，并分析了供应商和销售商的协调问题，通过分析契约参数及其相关关系，发现销售商风险规避度和收益分享、成本分担比例具有正相关关系，促销效应缩小了协调契约的实现和企业间合作可有效展开的区间[22]；桂云苗等针对制造商和零售商构成的两级供应链进行研究，考虑保修期限促销策略的情形，市场需求受保修期限策略影响，最终设计了一种组合契约，将收入与保修服务成本共享，实现供应链协调，探讨了质量变化对契约效用的影响[23]。但以上文献未对电子商务环境下企业延保服务和产品质量改进联合决策进行研究。

鉴于此，本文针对电子商务环境下制造商提供产品、在线零售商提供延保服务的两级供应链，研究产品质量改进及价格决策问题，并设计产品收益共享契约，使供应链在制造商的主导下实现产品质量改进并使在线零售商愿意与之合作，使得供应链成员在此种协调契约下实现帕累托最优。

一、 问题描述及假设

考虑在产品服务供应链中，产品生产成本为c，批发价格为w，产品零售价格为pp，c≤w

假设1：产品质量改进程度为q，q可观测，改进程度是一个连续变量，改进成本的投入与产品质量呈正相关关系。改进成本C(q)是改进程度q的递增凸函数，C′(q)>0，C″(q)>0，C(0)=0。

假设2：考虑产品一旦发生故障不能使用，但可通过维修恢复正常使用。产品的实际故障率为δ，为延长产品使用寿命，在线零售商在销售产品的同时，还会向顾客销售产品质保期外的延保服务。

考虑在线零售商提供的延保服务有相同的单位服务成本，设为常数cs。顾客在购买产品时可选择是否购买延保服务。针对每一件产品，在线零售商最多只能卖一次延保服务；一个顾客最多只购买一件产品，在产品的生命周期内，顾客至多购买一次延保服务。对于在线零售商来说，只有购买了延保服务的顾客产品发生故障，才会实际产生延保服务成本，发生故障且可享受延保服务的产品数量为Dsδ。

假设3：在产品正常使用下，每一个顾客的效用函数为v

v=x+θh(q)

(1)

(1)式中：x为顾客购买产品的初始效用，其与产品种类有关，与质量改进程度无关。考虑顾客在产品价值评估上存在差异，假定x为随机变量，服从[0,1]的均匀分布。顾客对产品的预期故障率为δ0。h(q)为受产品质量改进程度影响的顾客效用，提升产品质量改进程度对增加质量改进效用的边际效应是递减的，h′(q)>0，h″(q)<0，θ为顾客类型，θ越高表示质量改进效用对顾客总效用的影响越大。这主要运用了消费者效用理论，通过基数效用对不同的产品或服务，或者同一种但不同顺序的产品与服务进行不同的效用评价，并将这种评价用绝对数来衡量，且这些效用之间可以相互进行运算。就微观经济学来说，基数效用可进行需求函数的推导，在管理学中，运用效用理论构建数理模型方法对相关问题进行建模研究比较普遍，基数效用理论却可以有效地解决消费者行为选择下的决策问题和需求推导问题。对于基数效用理论下总效用的计算问题，黎诣远在基数效用理论的基础之上，运用边际效用均等法则来有效解决了有约束的效用最大化相关问题[24]；Besanko和Gupta采用线性效用函数表达形式，忽略变量和参数之间的量纲差别，将价格和效用等相关因素直接相加减[25]，这种方法目前已成为通用的处理方法[26-28]。本文的研究在衡量客户获得的净效用(也即总效用)时，也沿用这种传统的表达方式，将基本效用、价格、质量等多种因素进行效用上的加减，其中价格为客户付出的成本，对客户而言是一种负效用，质量等从客户角度来看是一种正效用。本文的研究建立在消费者基数效用理论基础之上，目前学术界也将效用理论作为研究管理学问题时的通用方法。

根据以上假设，顾客存在三种购买选择：第一种是不购买产品，此时顾客的保留效用标准化为0。第二种是只购买产品而不购买延保服务，此时，顾客的效用为

Up=(1-δ)v-pp

(2)

第三种是同时购买产品和延保服务，此时，顾客的效用为

Us=v-pp-ps

(3)

以x和顾客的效用U绘制二维坐标图，横轴x表示顾客购买产品的初始效用，纵轴U表示顾客购买产品(及延保服务)的效用。Us、Up与横轴的交点及Us=Up在横轴上的对应点存在六组排列关系，而通过比较可知，只有两组关系成立，如图1和图2所示。

由Up≥0可得

(4)

由Us≥0可得

x≥X2≡ps+pp1-θh(q1)

(5)

由Us=Up可得

(6)

产品需求函数为Dp1=1-X1，延保服务需求函数为Ds1=1-X3。

由Us≥0可得

x≥X4≡ps+pp2-θh(q2)

(7)

产品需求与延保服务需求相等，即购买产品的顾客均购买延保服务，这时

Dp2=Ds2=1-X4

(8)

二、模型求解及分析

本节拟建立供应链的集中和分散决策利润模型。首先对集中决策下的产品和延保服务价格、产品质量改进程度进行分析，然后求解分散决策下的最优价格和质量改进程度，最后进行对比分析。

(一) 集中决策模型

πC=Dp(pp-c)+psDs-csδDs-C(q)

(9)

πC1=Dp1(pp1-c)+ps1Ds1-csδDs1-C(q1)

(10)

πC2=Dp2(pp2-c)+ps2Ds2-csδDs2-C(q2)

(11)

命题1当以下条件同时满足，系统决策则存在最优解。

θ(-δcs-c+pp+ps)h″(q)θ2(h′(q))2。

(二) 分散决策模型

该情形为制造商主导的分散决策，制造商和在线零售商的相互关系以顺序的非合作博弈方式进行刻画。制造商为领导者，在线零售商为追随者。决策由两阶段组成：制造商先决策改进程度及批发价格，在线零售商后制定零售价格。其利润函数分别为

命题7在产品改进的相关决策中，质量改进效用对顾客总效用影响系数θ与供应链成员企业利润水平具有显著的正相关关系。θ越大，产品质量改进效用在顾客产品使用总效用中的比例越大，制造商和在线零售商的利润越高。

在分散决策下，无论顾客预期故障率高低，制造商和在线零售商均应向顾客充分介绍和展示产品质量改进的作用，让顾客充分认识其在产品总效用中的作用。如广告本身并不能改变产品的品质，但能通过塑造并展示独一无二的品牌特征，可有效提升消费者对产品效用的认知。在线零售商应及时对在线评论进行科学分析，发现其中存在的问题，例如日常评论中存在着许多网络水军等散播的与主题(产品)关联度较低的广告、重复的和太过褒贬的评论，且夹杂着许多网络上新鲜的、并不规范的词汇，及评论语言的形式太过于口语化等。对这些无效评论进行清理，保留有效的评论有利于提高顾客对于产品质量改进的认知。并通过评论清理后的进一步评论挖掘工作，来真实反映产品质量改进的作用[29]。

命题8在产品改进的相关决策中，当顾客的预期故障率较低时，质量改进对顾客效用的提升更加显著。表明对预期故障率较低的顾客群体，由于其对于故障率的敏感因素，产品质量改进能给顾客带来的效用增量更高。制造商和在线零售商在决策改进产品的种类时，在同等条件下可以考虑改进顾客预期故障率较低种类的产品，这样有利于提高质量改进的效果。

证明：由h(q1)-h(q2)>0可证。

命题10集中决策下产品价格低于Stackelberg博弈情形；供应链集中控制决策下系统利润水平大于Stackelberg博弈情形。命题10表明有必要设计一个协调机制使分散决策下供应链成员也采用集中决策下的最优决策。

三、 产品服务供应链的协调契约模型

由以上分析可知，集权式供应链系统利润优于分散式供应链，设计有效的协调机制可以提高供应链系统绩效。进一步引入产品收益共享契约来协调供应链，在制造商主导下，考虑制造商向在线零售商提供收益共享契约(w,φ)，由在线零售商分享比例为φ(0<φ<1)的产品销售收益给制造商，用以弥补制造商产品质量改进的成本和利润损失。在此收益共享机制下，在线零售商和制造商的利润函数分别为

πr=pp(1-φ)Dp+psDs-wDp-csδDs

(18)

πm=(w-c)Dp-C(q)+φppDp

(19)

命题11采用产品收益共享契约，供应链企业的协调组合策略为

四、 数值仿真

图3 产品质量改进程度q对产品价格pp的影响

进一步取pp=1，分析产品改进程度变化对分散决策下产品批发价格的影响。由图4可以看出，随着产品改进变化程度的提高，制造商应降低产品批发价格，且当产品改进变化达到一定程度后，继续提高产品质量，对产品批发价格影响作用将明显减弱，这进一步表明了制造商缺乏动力进行产品改进，设计适当的协调契约使在线零售商共享部分收益等是促使制造商进行产品质量改进的重要因素。

由图5可以看出，在收益共享契约下，随着产品改进变化程度的提高，产品批发价格先上升后下降，表明在协调契约作用下，制造商可以在产品改进小幅变化下提高产品批发价格，协调契约也为制造商改进产品同时提价创造了小幅空间。但当产品改进程度已有较大变化时，制造商应降低产品批发价格，且在产品改进程度较高时，类似于分散决策情形，产品质量改进程度对产品批发价格影响作用将明显减弱。

为了使此产品收益共享契约为制造商和在线零售商共同接受，在实施契约后须使双方所获利润不低于契约前分散式决策的利润。即实现对于企业利润的帕累托改进，让供应链企业达到共赢。为验证所设计的两方收益共享契约协调模型的有效性，下面将通过图6、图7作进一步分析。

图下契约参数φ1对利润差的影响

图下契约参数φ2对利润差的影响

图6和图7还表示收益共享因子具备一定柔性，产品服务系统利润在供应链成员企业间的分配比例与成员企业竞争力存在相关关系。这也有利于供应链利润分配更加公平，进而有效提高供应链成员企业生产、销售的积极性，促进网络经济的发展[29,33]。对比图6和图7可以发现，当顾客对产品的预期故障率较高时，实现协调下的收益共享因子范围较大。在相同的收益共享因子下，当顾客对产品的预期故障率较高时，制造商和在线零售商协调前后的利润增量更大，协调契约更有效。

五、 结 论

提供延保服务是供应链企业提高绩效的重要途径，制造商对产品质量改进程度、在线零售商对产品价格能否作出最优决策将对制造商和在线零售商的合作效率和利润水平产生显著影响。本文研究的具体结论如下。

(1)产品改进的相关结论包括：首先，当顾客预期故障率较低时，应通过控制质量改进对顾客效用的增量来促进质量改进对系统利润的正向影响；当顾客预期故障率较高时，应通过控制质量改进单位成本来促进质量改进对系统利润的正向影响。其次，对在线零售商而言，产品质量改进可以促进其利润增加；但只有当顾客对产品预期故障率在一定区间内时，产品质量改进才可以促进制造商利润增加。最后，当顾客的预期故障率较低时，质量改进对顾客效用的提升更加显著。表明对预期故障率较低的顾客群体，产品质量改进能给其带来的效用增量更高。(2)延保服务的相关结论如下：对在线零售商而言，在网页宣传中提高顾客预期故障率进而增加延保服务销量并不一定能提高其利润；只有将顾客预期故障率和产品质量改进效用分别控制在一定范围内，顾客预期故障率与在线零售商利润才会正相关。(3)协调决策组合可以降低产品价格，提高供应链成员企业利润和供应链系统利润。

本研究进一步揭示了部分管理学启示：(1)在线零售商应建立完善的在线营销培训体系，完善销售人员培训科目。针对所销售产品的特性及附加的收费性服务项目，综合决策营销策略，并照此有针对性地进行网页设计，提高在线营销的效率。(2)企业在制定产品定价策略时，应结合产品质量改进程度等产品特性进行综合考量。一方面让产品价格充分反映和体现产品价值，确保企业受益；另一方面也需充分把握产品性能与价格的内在联系，避免价格虚高，影响产品销售及企业利润。在制定延保服务价格策略时，应注意服务价格的阈值，上调服务价格时不能超过这一阈值。(3)企业的产品质量策略对于不同的顾客群体会产生不同的效果。企业在进行产品质量改进前，应提前调查顾客对不同类型(型号)产品的预期故障率，选择预期故障率较低的产品进行质量改进，可以更有效地提高顾客效用，提高供应链企业利润。质量改进并不一定能使顾客接受更高的产品价格。对于不同产品故障预期的顾客，供应链企业应采取不同的产品质量改进成本策略。

本文也存在局限性。在研究范围上，本文暂未考虑电子商务环境下产品质保服务与延保服务的联合决策问题。产品质保期的延长会降低延保服务的效用，现实中延保服务往往在产品质保期外发挥作用。可进一步考虑在产品服务供应链资源有限的条件下，如何对产品质保服务和延保服务期长度进行联合决策以实现企业利润最大化的问题。在研究主体的选择中，未考虑一个制造商与多个在线零售商的合作问题，或者一个在线零售商与多个制造商的合作问题：本文考虑一个制造商和一个在线零售商，然而，电子商务环境下制造商往往会与多个在线零售商建立合作，或一个在线零售商与多个制造商进行合作。因此，可以进一步研究多个制造商或者在线零售商存在竞争情形下的两级产品服务供应链合作与协调问题。