集成商公平关切下物流服务供应链决策研究

彭会萍，王雪燕，谭伟嫚，曹晓军，

(1.兰州财经大学 丝绸之路经济研究院，甘肃 兰州 730020;2.甘肃省电子商务技术与应用重点实验室,甘肃 兰州 730020)

一、引言

随着市场经济的快速发展，人们在追求高质量产品的同时，越来越关注为产品提供运输的物流服务，整个物流服务由多个物流企业协调运作组成的供应链提供。在物流服务供应链LSSC(Logistics Service Supply Chain)中由物流服务集成商(LSI)集成多个物流服务供应商(FLSP)的服务来满足客户物流需求。为提高物流服务水平和服务质量，近年来我国物流服务企业在借鉴国外物流企业发展模式的基础上，从横向或纵向的角度逐渐开始对企业外部资源进行整合优化。而从物流服务供应链的角度来讲，物流服务集成商和物流服务供应商之间是基于物流服务能力供需的纵向合作关系，比如：阿里巴巴成立的“菜鸟网”就是快递企业的纵向联合；在理论和实践方面，也兴起了大量关于FLSP联盟、合作、并购、能力共享等方面的研究，如：“三通一达”联手成立的“蜂网”是横向的抱团。

在物流服务供应链中研究的多种合作模式主要有分散决策、集中决策、供应商联盟决策等，不同合作模式中供应链成员的决策与利益各不相同，通过对多种合作模式的研究与比较可以选出不同情形下适用供应链的最优合作模式。张建军等(2019)[1]通过构建两级产品供应链与两级物流服务供应链协调的概念模型，研究了分散决策与集中决策下各决策主体的最优决策策略及系统的总利润；段华薇等(2016)[2]通过构建考虑企业社会责任的集中和分散决策下的定价博弈模型分析最优定价策略和双方所承担的企业社会责任成本，进而基于收益共享契约对供应链进行协调；宋杰珍等(2016)[3]针对一个具有差异化物流服务的供应链，分析对比了分散决策、集中决策的最佳策略，并将数量折扣协调合同引入分散决策进行供应链协调；张广胜等(2019)[4]构建以物流服务集成商跨链为基础的两级物流服务供应链能力应急互补合作模型，采用分散决策、集中决策及收益共享契约分别给出各状态最优收益策略，同时以增量分配收益共享契约求得集中决策时最优收益状态；张建军等(2019)[5]在一条由制造商与零售商构成的产品供应链(PSC) 和另一条由物流服务集成商和物流服务提供商构成的物流服务供应链( LSSC)组成的供应链系统中分析两方合作、多方合作、系统集中决策等不同决策模式下的博弈情形，并采用 NASH 谈判模型及最小核心法设计了不同合作模式下的供应链利益分配机制以实现供应链协调；经有国等(2015)[6]对单个 LSI 和两个相互竞争的 FLSP组成的物流服务供应链在分散决策、集中决策和收益共享契约三种情形下最优化决策问题进行了研究，并对结果进行了对比分析；段华薇等(2016)[7]基于非合作博弈理论，分别构建了集中决策和分散决策下的博弈模型，并采用基于增量利润和基于系统贡献度的收益共享契约对分散决策下的供应链进行协调；Liu等(2018)[8]以一个功能性物流服务供应商(FLSP)和一个物流服务集成商(LSI)所组成的物流服务供应链作为研究对象，以博弈论方法为基础，对集中决策、供应商主导、集成商主导、纳什讨价还价四种模式下供应链绩效进行了评价，并分析了成本分担对各参与方关键决策的影响；Liu等(2016)[9]讨论由一个物流服务集成商(LSI)和两个功能物流服务供应商(FLSP)组成的LSSC，建立分散决策、供应商联盟决策和集中决策三种协调模式，并在需求中断情况下比较观察相应的决策变化；Hosseini-Motlagh等(2020)[10]为了实现闭环供应链成员在定价、经济激励和客户物流服务努力水平方面决策的最优值，研究了传统的和集中的决策结构,并开发了一个新的费用共享契约来实现闭环供应链协调。

但是这些研究大多基于双方为“理性人”假设，由于受到环境和自身认知局限性的影响，可以发现现实中的决策者并非完全理性，在供应链成员间进行合作时，由于利益分配不均，会导致供应链上的利益主体难以形成长期、稳定的合作，并且他们为了维持自身利益就会产生公平关切行为。如Pan等(2020)[11]以一个主导零售商和两个制造商组成的两阶供应链模型为基础，探讨同行诱导公平和分配公平对供应链成员的定价、盈利能力和效用的影响；Ozgun等(2010)[12]研究了只零售商有公平关切、零售商和供应商双方有公平关切、只供应商有公平关切三种情况下公平关切对价格、利润和效用的影响；Li等(2018)[13]研究了由公平中性的制造商和关注公平的零售商组成的两阶供应链的价格和碳减排决策；Liu等(2018)[14]以一个物流服务集成商(LSI)和几个功能型物流服务供应商(FLSP)组成的两级供应链为例，建立了考虑需求更新和功能型物流服务供应商公平关切的订单分配模型；姚锋敏等(2017)[15]将公平关切引入零售商主导的闭环供应链中,分别在零售商公平中性和公平关切两种情况下分析闭环供应链成员及整体的最优决策问题,之后对两种情形下的均衡结果进行了比较；鄢飞(2017)[16]采用建模分析及数值试验的方法,在重点考虑功能商之间存在横向公平偏好心理情况下构建了物流服务供应链双重委托代理模型，分析了基于公平偏好的物流服务供应链协同运作模式，研究公平偏好对于物流服务供应链运作效率的影响；杜妮等(2019)[17]以NASH讨价还价均衡解作为公平收益参照点,通过构建物流服务供应链存在公平关切行为的NASH讨价还价质量缺陷承诺策略模型,分析和研究了公平关切对最优策略、利润和效用的影响；Nie等(2017)[18]在考虑一个零售商只表现出分配公平，另一个零售商同时关注同行诱导公平和分配公平的情况下发现供应商采用数量折扣合同不能协调供应链，因此提出了数量折扣合同与固定费用相结合的协调机制。

虽然对公平关切影响供应链决策和利益的研究较为透彻，对多模式情形下的成员决策行为也有较多研究，但是已有文献大都是单独考虑公平关切对供应链决策和利益的影响或者仅研究多模式情形下供应链成员的决策行为，将公平关切与多模式合作结合起来进行研究的文献较少。Liu等(2020)[19]建立模型分析集中式和分散式两种情形下的供应链决策，并分析和比较了供应商公平关切对决策策略的影响，然后通过成本分担来设计供应链协调机制。在Liu的研究中分析的是跟随者公平关切对供应链决策的影响，并且只研究了两种合作模式。针对上述背景，本文在之前研究的基础之上分析更多模式的决策行为，通过物流服务供应链中的横向与纵向合作，实现物流服务资源的集约化，促进各成员的协同发展，开拓市场服务新领域。并在对分散决策、供应商联盟决策、混合决策三种合作模式进行研究时，将集成商公平关切行为考虑在内，探讨集成商公平关切行为会对物流服务供应链中各决策主体收益产生何种影响，以期为物流服务企业决策提供科学依据。

二、问题描述与模型假设

1.模型描述

本文研究由一个集成商和两个物流服务供应商组成的二级物流服务供应链，其中集成商处于领导地位且具有公平关切行为；两个物流服务供应商是跟随者，两者提供同种类型但物流服务努力水平具有差异性的物流服务，因此二者之间存在竞争关系。在提供服务过程中集成商以wi的批发价格从物流服务供应商处购买物流服务努力水平为ei的服务能力，再将零售价为pi的服务提供给顾客。

根据集成商与物流服务供应商之间的决策行为，本文研究了供应链管理的三种模式，第一种是集成商和两个物流服务供应商分别以自身利益最大化为目标进行决策，称之为分散决策(Decentralized Decision,DD)；第二种是两个物流服务供应商之间形成联盟，从而可以与处于领导地位的集成商进行议价，此种情形为供应商联盟决策(Supplier Cooperating, SC)在此模式下物流服务供应商以联盟利益最大化、集成商以自身效用最大化为目标进行决策；第三种模式考虑集成商与其中一个物流服务供应商合作，可以认为其是集成商的附属物流服务供应商，与另一个物流服务供应商不合作，则其为外包物流服务供应商[20]，此模式称为混合决策(Mixed Cooperating,MC)，此时集成商以自身和附属物流服务供应商整体效用最大为目标进行决策，外包物流服务供应商以自己利益最大为目标进行决策。

2.相关假设

(1)假定FLSP和LSI均为风险中性，各决策主体之间信息对称。

(3)假设wi=ηpi，η为价格系数，且0<η<1，即LSI有利可图。

(4)假设FLSPI向LSI均提供同种类型的物流服务，二者之间存在着替代关系。

(5)LSI有公平关切，其中λ为公平关切系数，由0到1表示LSI对自身公平关切的关注度由弱到强。

三、模型建立

1.符号定义

表1给出了本文模型所涉及的符号。

表1 模型符号说明

2.模型构建

(1)订单模型

大多文献[17、19、21、22]经常使用线性形式描述市场需求和供应商实际获得的订单数量，这与现实较为吻合，同样我们也借鉴这种线性形式构建市场需求函数，即市场需求会受零售价和供应商物流服务努力水平的影响，物流服务努力水平越高，零售价格越低，服务需求量就越大。从而得到市场需求函数为：Di=α-bpi+βei。

但是如果有多个物流服务供应商存在，其实际获取的订单量还会和横向竞争有关。Liu 等(2018)[21]经常将物流服务努力水平的竞争作为调节订单的主要因素。肖迪等(2013)[20]将价格竞争和质量努力竞争两个因素作为订单竞争程度的测度。在物流服务供应商竞争订单的过程中，我们认为集成商会关注物流服务的批发价格以便降低自己的采购成本，同时也将物流服务努力水平作为竞争因素，因此我们在上述订单分配模型的基础上进行改进，以物流服务努力水平和批发价格作为物流服务供应商横向竞争因素，得出物流服务供应商实际获得订单数量：

(2)Stackelberg博弈模型

在上述三种决策模式中分别建立Stackelberg博弈模型，根据销售物流服务获得的收入和购买物流服务所付出的成本构建集成商的利润函数；物流服务供应商向集成商提供物流服务获得收入以及在提供物流服务过程中需要付出一些固定成本及服务努力成本，则可以知道其利润函数形式。最后构建集成商的效用模型，集成商效用包括自身利润和由公平关切产生的效用。本文假设集成商对两个物流服务供应商的态度没有差异，即λ1=λ2=λ。

① 分散决策(DD)

(1)

(2)

(3)

② 供应商联盟决策(SC)

(qi+qj)

(4)

为了在供应链中获得更大的竞争优势，FLSPS可以结为联盟作为一个整体进一步与LSI进行谈判。FLSPS的总利润函数可表示为：

(6)

③ 混合模式(MC)

(7)

(8)

3.三种情形下的物流服务供应链决策

在上述构建的Stackelberg博弈模型中，分散决策和供应商联盟决策都是LSI首先以自身效用最大化为目标进行零售价pi的决策，随后FLSP根据LSI的零售价并以自身利润最大化为目标决策物流服务努力水平ei。在混合模式中LSI以自己和合作FLSPi组成的整体效用最大化为目标决策零售价以及FLSPi的物流服务努力水平ei，之后FLSPJ以利润最大化为目标决策自己的物流服务努力水平ej。

本文采用逆向归纳法进行求解，根据Stackelberg博弈模型描述的决策过程可知其求解顺序应为FLSP根据自身利润最大化求解其最优物流服务努力水平，之后LSI根据自身效用最大化得到最优零售价。

(1)分散决策(DD)

为了保证集成商效用有极大值，则需要满足：1+2λ-η-3ηλ>0和ηβ(β+δ)-bk<0。

在满足极值条件下最优决策的求解过程如下：

(10)

(11)

Aj(1-η)2-(1-η)(4-6η)(Bi+Bj)2；

Z=4AiAj(1-η)2-[(1-η)(Bi+Bj)]2；

ti=(1-η)2(Bi+Bj-2Ai)；

hj=(Bi+Bj-2Aj)(1-η)2Ej；

(2)供应商联盟决策(SC)

在联盟决策模式中，为了保证集成商效用有极大值，需要令其二阶导数小于零，则需要满足条件：ηβ2

在满足集成商效用有极值的条件下进行决策，步骤如下：

步骤一：FLSPi决策物流服务努力水平e*：

(12)

步骤二：LSI决策零售价p*：

(13)

(3)混合模式(MC)

在混合决策中如果要保证集成商效用有极大值，需要Hessian矩阵为负定矩阵。则可得2k(b+μη)-(β+δ)2>0、kμ(2-η)-(β+δ)δ>0。

在满足集成商效用有极值的条件下进行决策，步骤如下：

(14)

(15)

(16)

(17)

其中：

t=[η-2(1-η)δ]2；

r=

A=S-Zr-yw-wr+R;

Q=(kiμηwv+ZV+X)c-

四、数值分析

为了验证所设计模型的有效性，分析集成商公平关切行为对物流服务供应链决策及利润等的影响，用数值例子进行验证。在本节中我们假设相关参数：α=800；b=15；β=5；μ=10；δ=2；c=2；ki=5；kj=8；λ∈[0,1]，再根据极值约束条件我们可以得到η∈(0,2/3)，在分析公平关切对物流服务供应链决策及利润影响时令η=0.4，结合物流服务供应链的实际运营情况和本研究的假设设置以上参数值，之后使用Matlab R2014进行数值分析。

(一)公平关切λ对物流服务努力水平以及零售价的影响

图1 公平关切λ对物流服务努力水平的影响

由图1可知，物流服务努力水平均随着公平关切系数的增加而增加，混合模式中与集成商合作的物流服务供应商的物流服务努力水平最高，这是因为集成商作为领导者与物流服务供应商合作时集成商和物流服务供应商这个整体为了获得更多的订单来获取更高的利润，会努力提高自己物流服务努力水平，而另一个物流服务供应商由于处于劣势地位并且物流服务努力成本系数还比较高，为了降低物流成本，就会提供较低水平的物流服务给集成商；在联盟模式中由于物流服务供应商之间进行合作，从而削弱了其之间的横向竞争，因此会提供较低的物流服务努力水平，这也说明物流服务供应商合作反而会降低物流服务努力水平。联盟模式中物流服务水平最低，这对集成商来说是非常不利的，因此集成商会通过与物流服务供应商合作来阻止物流服务供应商之间进行联盟，这样两个物流服务供应商的物流服务水平都有所提高，这样就产生了非常积极的“鲶鱼效应”。在分散模式中，集成商与物流服务供应商分别根据自身利益最大化做出决策，集成商公平关切程度对供应商决策影响较小。值得注意的是，集成商公平关切与否也不会改变混合模式物流服务供应商物流服务努力水平最高、联盟模式物流服务努力水平最低的情况。

零售价也随着集成商公平关切程度增加而增加，并且在分散模式中的零售价最高，由图2可知，分散模式中集成商独自做决策，为使自身获得更多的收益，它会提高零售价，但是根据集成商和供应商之间的价格机制，提高零售价之后供应商的批发价也会增加，物流服务供应商的利润也会增加，这样有利于维持集成商和物流服务供应商的长期合作；而在混合模式中，物流服务供应商i作为集成商的附属供应商时，集成商此时考虑的成本为提供服务的固定成本和物流服务努力成本，它的成本会比其他模式中集成商所需成本少，因此它所制定的零售价就不会很高，同时集成商还可以获得更多的订单，进而获得较高的利润；在公平关切系数较大时，集成商会更在乎物流服务供应商利润的大小，在分散模式中集成商会通过提高零售价降低供应商获得的订单从而降低物流服务供应商的利润，而联盟模式中由于供应商之间进行合作增加了讨价还价能力，集成商会通过适当提高零售价减少供应商获得的订单量来阻止供应商之间建立联盟关系。

图2 公平关切λ对零售价的影响

(二)公平关切λ对三种模式下物流服务供应商以及集成商利润的影响

联盟模式下两个物流服务供应商之间不存在竞争关系，物流服务供应商不需要付出过多的服务努力成本，就可以获得较高的利润，并且集成商的公平关切对联盟模式下供应商获得的利润影响不大。当集成商有附属物流服务供应商时会通过提高自有工厂的物流服务努力水平来获得更多的订单，但是供应商的服务努力成本就会大大增加。相应的外包供应商获得的订单量就会减少，那么获取的收益就会相应减少。

由图3和图4可以看出集成商在混合模式中获得的利润最大，并且随着自身公平关切程度的增大而增大。分散模式中集成商利润次之，在联盟模式中集成商利润最小。联盟模式中由于两个物流服务供应商之间形成联盟与集成商相对抗，集成商自然会比面对两个相互竞争的供应商获得的收益少。

图3 公平关切λ对FLSP利润的影响

图4 公平关切λ对LSI利润的影响

对集成商来说，可以采用MC模式，通过与自己的附属供应商协作来制衡另外一个不合作的供应商以获得较高物流服务努力水平。如果集成商没有自有工厂，那么就要尽量采用DD模式，与有竞争的供应商进行供需合作，避免陷入供应商形成联盟与其对抗的劣势。可以看出对集成商最不利的情形就是物流服务供应商之间形成联盟，在现实中就是集成商面对一个规模较大、具有垄断趋势的企业，在合作过程中的话语权会被削弱。

(三)公平关切λ对物流服务供应链利润的影响

由图5可知，集成商公平关切对分散决策下的供应链利润影响较小，但是对混合和联盟决策的供应链利润影响相对较大。

在联盟决策时两个物流服务供应商之间形成联盟，之后在决策时会忽视彼此之间的竞争，会提供较低的物流服务努力水平，因此不会获得较多的订单，导致供应链的利润最低。结合图1、图2可知集成商公平关切增大，但是由于物流服务供应商之间形成联盟不存在物流服务努力水平的竞争，那么集成商只能通过提高零售价来满足自身公平感受，因此市场需求在这种情况下会减少，相应的供应链利润就会减少，由此可以看出物流服务供应商之间的联盟对整个供应链来说是不利的。

图5 公平关切λ对LSSC利润的影响

在混合决策中供应链利润随公平关切程度增大而增加，这是因为集成商其附属供应商的“鲶鱼效应”使另一个供应商提高了自己的服务努力水平，而客户对所提供的服务水平的变化与零售价的变化一样敏感，一般说来,如果供应商提供的物流努力水平提高,就可以直接提高市场需求,最终增加利润。

(四)公平关切系数λ对三种决策模式下集成商效用的影响

图6 公平关切λ对LSI效用的影响

由图6可知，集成商效用随着公平关切系数的增加而增大，当集成商公平关切程度较小时，集成商通过与物流服务供应商合作可以获得更多订单，从而增加自身利润，提高集成商的效用；当公平关切程度较大时，集成商选择分散模式可以获得更大的满意度。

(五)价格比例系数η对三种决策模式下集成商利润的影响

图7 价格系数η和公平关切λ对LSI利润的影响

根据图7可以看出，三种模式下集成商利润随着净利润比率1-η的减小而降低。当价格比例系数和公平关切系数较小时，集成商愿意与物流服务供应商合作；但是当价格比例系数和公平关切系数都较大时，集成商需要将自己大部分利润分给其附属供应商，那么他就会舍弃这种混合决策模式，进而选择独立决策。

(六)服务努力水平竞争系数δ对三种决策模式下集成商利润的影响

图8 服务努力水平竞争系数δ和公平关切λ对LSI利润的影响

在图8中可以看出在联盟模式下集成商利润不会随着服务努力水平竞争系数的增大而变化，因为当供应商之间形成联盟，他们之间就不存在竞争行为，自然服务努力水平竞争系数的变化不会再影响他们的决策；服务努力水平竞争系数越大说明两者之间因服务竞争产生的影响越大，那么供应商之间竞争越激烈对集成商来说越有利，因此混合模式和分散模式中集成商利润都随着服务努力水平竞争系数的增大而增大。由图7和图8的敏感性分析可知，参数的变化不影响文章的最终结论，集成商总是在混合决策模式中能获得较大的利润。

五、结论

本文在考虑公平关切的基础上，研究了由一个集成商和两个物流服务供应商组成的二级物流服务供应链在分散、供应商联盟、混合三种决策模式下的决策策略，分析集成商公平关切行为对物流服务供应链决策变量、利润及效用的影响，得出以下结论及管理启示：

(1)混合模式中集成商能够控制与其合作的物流服务供应商的服务努力水平并对服务指标等提出管理要求从而争取更多的订单，获得较高的收益；但是集成商无法约束不合作物流服务供应商的行为。当以整条供应链视角考虑时，混合模式的利润也较大。但是如果集成商关注的是自身效用，且关注程度较强烈时，集成商需要选择分散决策，此时不需要将利润分给附属供应商。

(2)需要注意的是物流服务供应商合作并不会导致供应链总利润的增加，相反地，当供应商之间开始合作并与集成商之间形成对抗优势时，利润要低于不合作的情景模式，此时的物流服务供应商的物流服务努力水平也不高。这是因为供应商合作避免了物流服务努力水平的竞争，自然无法提供高水平服务。因此，对整个供应链来说，供应商之间合作会降低双方积极性，类似于吃大锅饭的合作社模式，不符合现代社会的发展模式，应该尽量避免物流服务供应商的合作。

(3)同时我们还分析了零售价与批发价格之间的系数对三种模式中集成商利润的影响，发现两者的系数越大，集成商利润越小，并在集成商极度关注公平时，它会采取认为对自身有最大效用的分散决策。

在现实生活中，供应链成员在做决策的时候往往会受到心理因素的影响，会出现如公平关切、损失厌恶等心理相关信息的不对称问题。本文研究的公平关切行为对决策的影响是在信息对称的情形下，没有考虑公平关切信息不对称的情形下对物流服务供应链决策的影响。除此之外，我们还可对联盟模式中两个物流服务供应商之间的利润分配机制和混合模式中集成商与附属供应商之间的利润分配进行深入分析。