电商平台型物流服务供应链横向协调机制研究

彭会萍，曹晓军，谭伟嫚，陈冰冰

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

一、引言

中国作为世界第一大网络零售市场，电商平台的生态化成为当前电子商务经济发展的核心趋势。基于电商平台由物流服务集成商(logistics service integrator，LSI)、功能型物流服务提供商(functional logistics service providers，FLSPs)和电商平台的物流需求者平台商家共同组成的物流服务供应链称为电商平台型物流服务供应链，简称为E-PLSCC。E-PLSCC是电商运营的基础，呈现出较强的复杂性、多样性和不确定性，正是由于这种复杂性和不确定性，下游的FLSPs的服务能力有可能与市场需求不完全匹配，所以上游的LSI需要临时借用其他E-PLSCC的物流服务，增强自身供应链的可靠性，或者将自己剩余的物流服务能力出售给别的平台，提升企业的效益，这种通过不同的E-PLSSC链间FLSPs之间的资源整合，就涉及到物流服务供应链(LSCC)的协调问题。

物流服务供应链协调大多是从公平偏好、合作契约和可靠性等方面来研究的。在探讨物流服务供应链成员的心理行为方面，张翠华等[1]考虑了横向协调和纵向协调2个层面的公平偏好，设计了集成商主导的基于收益分配方案和惩罚强度的多周期合作博弈模型，结果表明，公平偏好会对供应链决策产生影响；鄢飞[2]研究了公平偏好对于物流服务供应链协同效率的影响，构建了物流服务供应链双重委托代理模型，研究表明功能商的横向公平偏好能够调动功能型物流提供商努力工作的积极性；王效俐等[3]从LSSC系统角度出发，进行合作补救有利于使得系统最优，建议通过加强LSSC的合同管理来应对突发事件；Meiling He等[4]建立了一个两阶段的汽车物流服务供应链，在随机需求下建立了回购合同模型，研究发现回购合同可以更好地协调汽车LSSC；孟丽君等[5]建立了集中控制模型、批发价格契约下的Stackelberg主从协调模型、收益共享契约下的协调模型，证明了收益共享契约可使得该物流服务供应链达到整体最优的状态；B.C.Giri[6]通过考虑回购和收入分享合同协调模型，改善由垄断制造商、第三方物流服务提供商和多个独立零售商组成的供应链的性能；经有国等[7]通过研究内部成员协同程度，可以提高物流服务供应链系统整体的可靠度；蔡超等[8]针对复杂物流服务供应链系统面对大量不确定模糊信息时难以进行可靠性分析的局限，给出一种利用贝叶斯网络与模糊集理论相结合的多态系统可靠性分析方法，提高对物流系统的可靠性分析效率；而刘艳秋等[9]提出利用考虑双边可靠性的收益共享契约对物流服务供应链进行协调。

双边可靠性在网购物流服务供应链协调中处于比较稳定的状态，但是不稳定状态也时有发生。秦星红等[10]研究了网购服务供应链的服务质量协调问题，指出供应链系统可能会因物流服务提供商服务能力不足发生服务拥塞，使得系统运营效率降低；付媛[11]认为一个健康稳定的服务链网群落需要进一步构建协调机制，实现各物种成员的生态共生，共同进化，并且提出引入新成员建立风险补偿机制的建议；王法涛等[12]研究了网购厂商的运营模式，构建了网上零售的服务供应链模型，并通过报童模型来分析网上零售服务商与物流服务商和产品供应商如何建立协同机制以达到行为与利益的协调，共同服务于网上零售市场。

物流服务供应链在向链网发展的过程中必然会出现链际间合作的现象，因此双链协调的研究成为物流服务供应链网络研究的基础。高志军等[13]基于演化博弈论分析了造船供应链的动态演化，结果表明，合作成本、超额收益、奖惩系数、收益分配系数、成本分摊系数和背叛收益等都会对造船供应链的收益产生影响；张建军等[14]设计了两级产品供应链与两级物流服务供应链协调的利益分配机制；公彦德等[15]认为当前对于物流服务商参与的供应链研究也主要体现在纵向协同的层面上，而现实中，供应链系统上下游企业在进行纵向协同的过程中也可能同时采取横向协同的形式；张广胜等[16]构建了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模型给出各状态最优收益策略。

随着物流服务供应链研究的逐渐深入，结合当前互联网经济的快速发展，网购物流服务供应链的研究逐步展开，但是E-PLSSC在双链协调方面还处于初步研究阶段，并且链内横向协调方面的研究也较少。随着网购零售行业的快速崛起，平台商家对于物流服务需求的多样性和随机性使得平台物流服务集成商为了维护和吸引更多的商家而不得不提高服务水平，一旦入驻平台物流服务集成商的功能型物流服务提供商出现供应问题，那么平台型物流服务供应链的双边可靠性会遭到破坏。并且从目前的研究来看，在行为学方面的应用大多只考虑了集成商与供应商参与博弈的情况，平台商家的行为只是作为一种影响博弈的扰动因素，基本上都没有将其纳入供应链的参与方。本文通过构建两条由平台商家、平台物流服务集成商与功能型物流服务提供商构成的E-PLSSC，并分析当其中一条E-PLSSC出现供应能力变化时，如何通过内部和外部横向协调促进供应链整体供需平衡，并通过比较两种协调模式，为供应链决策提供建议。

二、问题描述与假设

本文研究了电商平台背景下，两条分别由一个LSI、两个FLSPi(i=1,2)和电商平台上的商家三方组成的E-PLSSC，如图1所示。其中平台商家是整个E-PLSSC中的物流服务的需求方，有感知线下消费市场风险的能力；LSI将FLSPi的服务集成并为平台商家提供服务；FLSP1和FLSP2为商家提供同种类型的物流服务，相互具有替代性，并且为了响应商家的风险偏好，需要不断调整自己的服务水平。

图1 E-PLSSC跨链协调结构

如果E-PLSSC1面临运营风险，即FLSP1不能准时或足量为平台商家提供物流服务能力时，LSI1面临两种选择：内部横向协调和外部横向协调。内部横向协调是指LSI通过协调其物流服务供应链内部的两个功能型物流服务提供商FLSP1与FLSP2的服务能力，在满足商家需求的基础上实现供应链收益最大化；外部横向协调是指LSI1和LSI2之间相互协调服务能力，在满足商家需求的基础上实现供应链收益最大化。

假定E-PLSSC1中的FLSP1的服务能力由于某种原因发生了变化，以至于商家的需求不能很好的匹配，此时LSI1可以采用内部横向协调和外部横向协调两种协调模式来补充服务的缺失或者过剩。在此将FLSP1的服务能力分为服务能力变化前和变化后两个过程分析。

表1 符号说明

为了简化问题，作出以下假设：

假设1：为了制定更合理的合作补救策略，E-PLSSC1与E-PLSSC2实现信息共享，且在物流服务供应链内部，LSI占主导地位；

假设2：市场需求在[a,b]上服从方差为δ2的均匀分布，其分布函数为F(X)，密度函数为f(x)。

假设3：E-PLSSC1不会同时发生FLSP1和FLSP2同时缺失的情况，在此假设FLSP1缺失，且FLSP1为主要服务提供商，集成商作为对商家的补偿，会适当提高销售折让系数，不考虑对FLSP1的惩罚。

假设4：内部横向协调时，FLSP2在满足平台商家的需求后，愿意提供更多的服务能力补充FLSP1的缺失；

假设5：外部横向协调时，E-PLSSC2可以满足E-PLSSC1服务能力缺失的需求，作为对LSI2的补偿，LSI1会给出高于E-PLSSC2链内功能型物流服务提供商FLSP1的采购价格；

假设6：在不同供应链中，相同的物流服务提供商的服务努力水平和零售价格一致。

三、模型构建

在实现E-PLSSC收益最大化的条件下，求解参与方的决策值，通过供应变化前后缺失量的比较，决定最佳订购量，通过内部横向协调模式和外部横向协调模式的比较，为供应链决策提供协调方式的选择。

物流服务能力供应变化前，集成商根据市场预测预购服务能力，E-PLSSC中的各参与方共同决定FLSPi的服务努力水平和零售价格，各参与方的收益函数如下：

LSI1的收益包括销售收入、入驻收入、采购成本。

FLSP1的收益包括销售收入、入驻成本、服务努力成本。

FLSP2的收益包括销售收入、入驻成本、服务努力成本。

平台商家的收益包括折让收益、风险成本。

综合以上各参与方收益得到供应链E-PLSSC1的总收益：

(一)外部横向协调模型

当FLSP1供应能力发生缺失时，不能按预购过程提供服务能力，LSI1可能会采取向外部其他LSI2求助，达到协调服务能力的目的，此时的博弈模型如下：

集成商收益包括销售收入、采购成本或处理收入。

FLSP1的收益包括处理补偿收入或惩罚成本。

商家收益包括折让收益、风险成本。

所以LSI1采用外部横向协调时供应链E-PLSSC1的总收益：

(二)内部横向协调模型

当E-PLSSC1中的FLSP1供应能力发生变化，不能按预购过程提供服务能力时，LSI1可能会采取内部磋商，达到协调服务能力的目的，此时的博弈模型如下：

集成商收益包括销售收入、采购成本或处理收入。

FLSP1的收益包括补偿收入或惩罚成本。

FLSP2的收益包括销售收入、服务努力成本。

商家收益折让收益、风险成本。

所以LSI1采用内部横向协调时供应链E-PLSSC1的总的收益：

四、模型分析

针对两种不同的协调模型，求解使供应链E-PLSSC1收益最大时的均衡解。

将Qi=αiD-γP+θei+dREΔe代入(5)式，得到此时的供应链收益：

(一)物流服务能力变化前

物流服务能力供应变化前，E-PLSSC1共同决策使整体收益达到最大化时最佳的零售价格和服务努力水平如下：

1.最佳的零售价格

2.最佳的服务努力水平

联立P、e1、e2的值得到最佳值：

(二)物流服务能力变化后

物流服务能力发生变化后，LSI1考虑采用外部横向协调机制或内部横向协调机制来确保物流服务供应链E-PLSSC1的整体受益最大。

1.外部横向协调机制研究

根据式(9)，集成商采取外部协调时E-PLSSC1的整体收益为：

2.内部横向协调机制研究

五、算例分析

(一)结论1的验证

结论1主要表明了在供应链的单位收益小于单位风险成本的情况下，集成商采用外部横向协调机制时对供应链收益的影响。

图2 订购量对供应链收益的影响

图3 RE对订购量的影响

图4 外部横向协调时RE对供应链收益的影响

(二)结论2的验证

结论2主要表明，当集成商采用内部横向协调时对供应链收益的影响。

图5 内部横向协调时RE对供应链收益的影响

由图2和图5可知，供应变化后外部协调下的整体收益比内部协调下的整体收益更早达到正收益。值得注意的是，由于供应变化后的模型在不包含变化前的收益的基础上构建的，也就是说，供应变化后的订购量是额外产生的或需要销售的，那么收益模型可能属于增量或减量，因此存在正负值。

六、结语

本文构建了电商环境下分别由平台商家、平台物流集成商与功能型物流服务提供商构成的两条平台型物流服务供应链，并分析了当其中一条平台型物流服务供应链出现供应能力缺失时，如何通过内部和外部横向协调促进供应链整体供需平衡，并通过比较两种协调模式得到如下结论：当供应能力发生变化时，外部横向协调较内部横向协调更有益于整条物流服务供应链。