零售商公平关切下闭环供应链入侵策略演化博弈研究

胡雨菲，陈良华 ,沈 红

(1.东南大学经济管理学院，江苏南京 210096； 2.南京市中医院，江苏南京 210001)

在电子商务和物流业迅猛发展与环保立法日趋提高的双重驱动下，越来越多的制造商引入线上直销渠道入侵下游零售市场，并将这种双渠道销售的一般供应链制造模式向闭环供应链模式转变[1]。制造商通过向闭环供应链制造模式的转变满足了环境立法要求，并通过由线下单渠道销售转化为下线和线上结合的销售模式扩大了市场需求[2]。制造商闭环供应链入侵创造了新的利润增长点，线上直销渠道可以发挥消费不受时空约束等优势，同时也通过回收与再制造降低了平均制造成本[3]。例如，韩国三星近年来在世界各地开发线上市场，实现了双渠道经营。由于各国对环保的要求提高，三星在全球开展Re+回收计划，采取了闭环供应链制造模式，实施初期获得不菲的制造和再制造红利。不过，制造商闭环供应链入侵会改变供应链成员间的地位、决策与利润分配[4]，导致销售渠道间冲突的形成及对零售商的入侵效应[5]。在经济人假设下，制造商往往会通过降低批发价以维持线下渠道需求并充分利用其销售效率优势，对零售商给予一定补偿。但随着入侵强度增加，直销渠道价格优势凸显，零售商终将遭受入侵利润损失。

然而，现实情景下的零售商并非“完全理性”，公平中性只是零售商的理论时态，而公平关切情境则是现实常态。零售商以制造商利润作为参照点，关注成员间利润差距与分配公平，当遭遇利润损失时，甚至牺牲部分自身利润报复制造商[6]。理论研究与供应链实践表明，当制造商考虑零售商的嫉妒性公平偏好时，利用高于边际成本的批发价合同进行利润分配协调，而零售商通过抑制线下需求甚至是无需任何实际行为，即可提高自身利润与效用[7]。由此推测，零售商公平关切行为在一定条件下具有“反入侵”的作用，抵御自身入侵利润损失并降低制造商入侵收益。因此，零售商公平关切下制造商入侵阻碍或减少或增加，导致制造商入侵策略与相关决策均发生巨大变化。如，三星在对印度线上渠道开发的初期未周全考虑入侵对线下零售商需求与利益的影响，随后数月内，线下零售商采取“非理性”集体抵制并造成三星印度分公司业绩出现下滑现象。三星印度分公司为了协调好营商关系引入公平关切渠道策略，制定出对零售商更有利的合作方案，才使得公司业绩重新回归[8]。由此看来，用公平关切情境代替完全理性条件，探究零售商对制造商入侵闭环供应链决策、效应与结果的影响更具有较强的理论和实践意义。

国内外对经济人假设下的供应链入侵已经进行了较为充分的研究，不同形式的入侵对成员决策具有相似的影响而不同的结果。供应链入侵是指制造商引入线上直销渠道进入下游市场与零售商形成竞争关系。入侵存在竞争效应、批发价效应和再制造溢出效应三种效应。如，Arya等分别研究了考虑直销成本、降成本投资及质量决策下的一般制造商入侵[9-11]；郑本荣等则研究了再制造[12]、回收模式[13]、权利结构[14]对闭环供应链入侵效应的影响，结果表明入侵具有线下与线上需求此消彼长竞争加剧的“竞争效应”、制造商降低批发价刺激线下需求并充分利用其销售效率的“批发价效应”和再制造成本节约通过降低批发价向零售商溢出的“再制造溢出效应”。在多数情况下，制造商能从入侵中获益，且主要取决于渠道竞争、入侵成本、回收及再制造效率等因素，而零售商从入侵中受损，且主要取决于制造商对其补偿程度。以上文献的缺陷在于均假设零售商被动接受入侵结果，而未考虑零售商公平偏好及公平关切行为对制造商入侵闭环供应链的策略、效应及结果的影响。

从目前文献看，国内外对零售商公平关切下供应链入侵研究的文献很少，但关于公平关切下对双渠道供应链决策的影响有所涉及。浦徐进等发现，在一定零售商公平关切水平下，零售商会提高线下零售价，制造商则被迫降低批发价以协调并补偿零售商，导致零售商受益而制造商受损[15-17]；唐飞等发现，在双渠道闭环供应链中零售商回收模式下，零售商公平关切提高了其权利与地位，无需任何实际行为，即可迫使制造商降低批发价，提高转移回收价，导致制造商与零售商利润此消彼长[18-20]。尚未有文献研究在制造商回收的闭环供应链中，零售商的公平关切反入侵行为与效果及制造商的应对策略，且均是基于静态视角考虑供应链成员的公平行为。闭环供应链是复杂的动态系统，马德青等利用动力学模型及微分博弈等方法，分析了公平关切下成员决策的动态演化，但不涉及制造商入侵决策。当考虑零售商公平关切反入侵行为时，制造商将调整其入侵策略及相关决策，稳定的闭环供应链联盟是制造商入侵策略与零售商公平关切条件在长期重复博弈中相互匹配的结果[21-22]。此外，尚未有文献在动态领域下研究零售商公平关切如何影响制造商入侵策略的选择。

将动态视角引入零售商公平关切情境来研究闭环供应链入侵策略：首先构建制造商入侵/非入侵与零售商公平关切/公平中性四种情形下的闭环供应链静态博弈模型。结合比较与仿真分析，研究在单周期下零售商公平关切导致的零售商反入侵决策与结果及对闭环供应链入侵效应与结果的影响，并为后续演化均衡策略分析提供判断依据。然后，构建制造商与零售商的入侵/公平关切演化博弈模型，分析在不同竞争与公平关切情形下的演化均衡策略，即制造商入侵策略的动态演化及零售商公平关切的动态协调。

一、基本假设与模型构建

构建一个由单个制造商(M)和单个零售商(R)组成的二级闭环供应链，其中，由制造商进行新产品制造、旧产品回收与回收品再制造。假设新产品与再制造产品的功能、质量与外观等无差异(例如，施乐打印机与柯达一次性相机)[23]，且消费者对两类产品的效用认知无差异[24]。制造商决策是否引入线上直销渠道入侵零售市场，在基准无入侵状态下，制造商仅通过零售商进行销售，而在入侵下，制造商同时通过线下零售与线上直销渠道进行销售。入侵与非入侵闭环供应链渠道结构如图1所示。根据供应链入侵文献经典假设，零售商具有销售成本优势[25]，制造商新建直销渠道固定成本为A(包括网站建设与维护、雇佣人员、添置物流设施等成本)[26]，单位直销成本为d(包括渠道运营、仓储和物流等成本)[27]，而线下渠道销售成本标准化为零。

图1 入侵与非入侵闭环供应链渠道结构

当考虑零售商公平关切倾向时，若零售商自身利润低(高)于参照点利润，则感知到公平损失(收益)，追求自身利润与公平感知效用加权平均的期望效用最大化。根据Charness等的研究成果[28-29]，仅考虑零售商具有“竞争性偏好”公平关切。一方面，制造商在闭环供应链中权力较大，通常只追求自身利润最大化；另一方面，零售商在入侵中常处于被动与不利的位置，在多数情况下，制造商独占入侵利润而零售商利润受损，因此零售商更可能“嫉妒”制造商的入侵收益，同时“贪婪”地希望能够获得较参照点更多的利润。因此，零售商期望效用函数为

UR=ΠR-β(ΠM-ΠR)

(1)

式中：β为零售商的公平关切系数，且β>0。

基于刘晓峰等对双渠道供应链需求的假设[30-31]，消费者购买线上与线下产品的效用存在差异。假设，消费者对线下产品的支付意愿为v，且服从[0,1]的均匀分布。由于线上购物交货时间长，无法提供试用、服务等客户体验[32]，消费者难以对线上产品的实际价值形成准确认知，因此存在支付意愿折扣δ(δ≤1)[33]。假设市场总潜在需求标准化为1，而在制造商入侵下同产品在多渠道中销售增加产品的曝光度[34]，在间接网络外部性作用下，产品总潜在需求增加为a倍(a≥1)[35]。因此，线上与线下渠道中产品的逆需求函数分别为

pR=a-qR-δqM

(2)

pM=δ(a-qM-qR)

(3)

新产品与再制造产品的单位生产成本存在差异(c与ψc)，再制造成本节约率为ψ[36]。假设所有回收品均可进行再制造，且制造商优先通过再制造满足需求，产品需求大于回收品数量的部分再通过新产品制造满足。

在单周期中，制造商与零售商进行制造商领导的Stackelberg博弈，决策顺序为：第一阶段，制造商确定批发价w及回收率τ，在入侵下制造商还需确定线上渠道的产品销售量qM；第二阶段，零售商根据制造商决策确定线下渠道销售量qR。

二、模型分析与比较

1.非入侵-公平中性模型

非入侵下，制造只通过线下渠道销售产品，此时，线下产品的逆需求函数简化为pR=1-qR。制造商与零售商的利润函数分别为

(5)

表1 闭环供应链最优决策

由于定理2-4的证明与定理1类似，在此省略。

2.NE模型：入侵-公平中性模型

入侵下，制造商与零售商的利润函数分别为：

(6)

(7)

3.FN模型：无入侵-公平关切模型

4.FE模型：入侵-公平关切模型

5.比较分析

结合比较分析与仿真分析对4个模型中闭环供应链成员的最优决策与利润进行比较。参数赋值如下：c=0.15，ψ=0.1，g=0.1，d=0.1，a=1.01，A=0.01/A=0.002 25，λ与δ随模型改变。

(1)基准公平中性入侵的效应与结果

为了研究基准公平中性条件下制造商入侵闭环供应链的效应与结果，将NN模型与NE模型的最优决策与利润进行比较，结论如引理1所示，仿真结果见图2。

图2 公平中性入侵效应与结果

引理1：

由引理1可知在基准公平中性条件下，入侵在多数情况下对零售商不利，仅当消费者对线上渠道接受度较低时，零售商从入侵中获益。当线上接受度较低时，入侵导致线下、线上与供应链总需求均上升，即“需求扩张效应”，但线下批发仍为制造商主要利润来源。制造商提高批发价以巩固批发利润并为线上渠道构建一定价格优势。而当线上接受度较高时，闭环供应链入侵有三重效应：一是“竞争效应”，入侵下线下需求下降而线上需求与供应链总需求增加，渠道间竞争加剧；二是“回收促进效应”，供应链总需求增加，制造商有动机提高逆向渠道回收努力以降低平均制造成本；三是“批发价效应”，线下需求减少，制造商降低批发价刺激线下需求。同时，再制造成本节约“溢出”使制造商进一步降低批发价。

因此，当δ较小时，零售商需求增加并从入侵中获益，而当δ较大时，线下需求急剧下降，“批发价效应”难以弥补损失而从入侵中受损。而对制造商而言，能否从入侵中获利取决于其线上直销利润是否能够弥补建立直销渠道的固定与变动成本及线下批发利润损失，因此当δ较大时，制造商往往能从入侵中获益。与郑本荣等[11]的结论相比，由于本研究考虑了直销渠道的固定投资，因此当线上接受度很小时，公平中性入侵下制造商与零售商利润难以同时实现Pareto改进。仅当渠道成本较小且线上渠道接受度较小同时满足时，才可能实现双赢入侵。

(2)公平关切对闭环供应链决策与利润的影响

为了研究零售商公平关切对闭环供应链决策与利润的影响，尤其是会导致零售商何种反入侵决策与结果及制造商的应对决策，分别将NN模型与FN模型及NE模型与FE模型的最优决策与利润进行比较，结论如引理2、引理3所示。

由引理2可知，零售商公平关切也具有“批发价效应”，且公平关切程度越高，“批发价效应”越显著。在单渠道闭环供应链中，制造商收益较大，因此当零售商具有公平关切倾向时，感知到分配不公平，激发其抑制线下需求。此时，制造商只能降低批发价，将一部分利润让渡给零售商，但仅能减缓需求下降速度，逆向供应链中的回收努力也随之下降。因此，在公平关切下，零售商在单渠道闭环供应链中利润与效用均增加，而制造商利润下降。

在入侵下的闭环供应链中，零售商通过降低线下需求“反入侵”，而制造商的应对策略是降低批发价并提高线上需求。当δ较小时，零售商利润小于制造商但差距较小，零售商感知到分配不公平，随β增加，在公平关切批发价效应作用下，零售商利润增加，逐渐超过制造商，并感知到公平心理收益。而当δ较大时，制造商与线上直销渠道在供应链中有较大优势，随β增加，线下需求降低进一步提高了线上渠道的优势，公平关切对制造商利润的负面影响减小，此时零售商利润虽然增加，但与制造商利润的差距越来越大，导致零售商效用下降。随δ进一步增加，线上直销渠道在供应链中有绝对优势，制造商降低批发价补偿零售商公平与入侵损失的动机与幅度下降，导致零售商利润与效用进一步降低。公平关切对入侵下的制造商利润始终有负面影响，但较非入侵下的影响较小。

(3)公平关切入侵效应与结果

由引理1可知，公平中性下入侵往往对零售商不利，仅当线上渠道成本与接受度均较小时，才可能实现Pareto改进。进一步研究公平关切对制造商入侵闭环供应链的效应与结果的影响，先将FN模型与FE模型的最优决策与利润进行比较，得出公平关切入侵的效应与结果，再与引理1的结论进行对比，结论如引理4，引理5所示，仿真结果见图3。

图3 公平关切入侵效应与结果

引理4：

当δ<δEw(β)时，wFE

τFE>τFN恒成立。

证明：

就线下渠道需求而言，与无公平关切入侵类似，当消费者对线上渠道接受度较小时，入侵具有“需求扩张效应”，而当接受度较高时，入侵具有“竞争效应”。而在公平关切入侵下，“需求扩张效应”更弱而“竞争效应”更显著，原因是零售商公平关切本身会降低线下渠道需求，且公平关切水平越高，线下需求越小，因此“需求扩张效应”随β值增加，将部分或全部被抵消，而供应链总需求在公平关切入侵下总是增加。

就批发价而言，随着线上接受度的增大，零售商公平关切对入侵下的“批发价效应”具有两极化的影响。当δ较小时，入侵将导致批发价上升，而公平关切自身的“批发价效应”难以全部抵消批发价上升。随δ增加，线上需求与线上直销利润增加，当β较小时，零售商公平关切对线下需求的降低作用较小，入侵与公平关切的双重“批发价效应”叠加，补偿零售商的入侵与公平损失。而当β较大时，在零售商公平关切与入侵竞争效应双重作用下，线下需求急剧下降，增加了线上渠道产品的竞争优势，此时，在入侵下制造商利用零售公平关切对线下需求的抑制，提高批发价，进一步促进需求转移，调整其利润结构，独占入侵收益。

就回收率而言，与无公平关切入侵类似，供应链总需求增加将刺激制造商的回收动力。

引理5：

由引理5可知在零售商公平关切下，入侵对零售商与制造者有利的情形都有所增加，在更低的线上接受度下，双方即能从入侵中获益。当直销渠道成本较小，低线上接受度与低公平关切水平能够促进供应链双方实现Pareto改进。但当直销成本较大时，将导致入侵利润分配冲突加剧，更难实现双赢入侵。就入侵利润(效用)而言，当线上接受度与公平关切度较小时，零售商从入侵中获益，而当线上接受度与公平关切度较大时，制造商从入侵中获益。原因是在入侵下，随着β的增加，零售商通过抑制线下需求获得了更多的利润与效用，但也提高了线上渠道的需求，使制造商的批发利润和直销利润此消彼长，降低批发价补偿零售商的动机下降，制造商利润损失减小或获益。当“批发价效应”难以补偿零售商需求降低的损失时，零售商遭受入侵损失。

然而，与公平中性下的入侵结果相比，零售商公平关切在多数情况下将增大制造商入侵后的利润增幅，而加剧了零售商的利润损失。零售商公平关切的反入侵行为在调节入侵利润分配向更有利于零售商的方向转化的同时，促使市场需求结构向更有利于制造商的方向转化。当线上接受度与公平关切程度较小时，零售商虽然从公平关切入侵中获益，但所获入侵收益较公平中性时较小，制造商入侵损失加剧。而随线上接受度与公平关切度增加，零售商抑制需求的不利影响不断积累，反而加剧自身入侵损失并增强制造商入侵的收益。

四、制造商—零售商演化博弈模型构建与分析

基于静态闭环供应链博弈的分析与对比结果可知，零售商公平关切对静态入侵的协调效果不甚理想。进一步构建制造商—零售商演化博弈模型，研究当闭环供应链两个群体均为有限理性时，不同线上渠道接受度与零售商公平关切度条件下，公平关切对入侵结果的动态协调及制造商入侵策略如何通过长期的动态调整与演化达到均衡状态。

(1)演化博弈模型构建

假设制造商群体中选择入侵策略的比例为x(0≤x≤1)，选择非入侵策略的比例为1-x；零售商群体中具有公平关切倾向的比例为y(0≤y≤1)，公平中性的比例为1-y。制造商-零售商演化博弈支付矩阵如表2所示。

表2 制造商-零售商演化博弈支付矩阵

(8)

(2)演化均衡策略分析

图4 制造商与零售商收益区间

表3 均衡点处行列式与迹的值

表4 均衡点系统稳定性分析

推论1：当A≤AN时，区域Ⅰ和区域Ⅲ的ESS为(0,1)，区域Ⅱ和区域Ⅳ的ESS为(1,1)，区域Ⅴ的ESS为(1,0)；

当A>AN时，区域Ⅰ和区域Ⅲ的ESS为(0,1)，区域Ⅱ的ESS为(1,1)，区域Ⅳ无ESS，区域Ⅴ的ESS为(1,0)。

当δ较小或中等时，零售商的稳定策略是公平关切，此时，无论制造商是否入侵，均将不断降低批发价以减缓线下需求下降并消除零售商的不公平认知，零售商利润不断增加。而制造商的演化稳定策略主要取决于δ与β的匹配关系是否能使制造商在考虑零售商公平关切时从入侵中获益。总体而言，当δ与β较小时，制造商选择不入侵，而当δ中等且β较大时，制造商入侵能够抵消零售商公平关切的负面影响，因此制造商选择入侵，且在一定条件下能够实现入侵双赢。

当δ较大时，无论β如何变化，闭环供应链的演化稳定策略为(制造商入侵，零售商公平中性)。当消费者对线上渠道的接受度较高时，入侵下，无论零售商是否公平关切，制造商均已实现利润结构的调整，线上直销利润完全能够弥补渠道固定投资与线下批发利润损失，对零售商线下渠道依赖减少，因此通过降低批发价补偿零售商入侵与公平损失的动机减小。此时，制造商独占入侵利润，若零售商具有公平关切倾向，线下需求的损失难以弥补，且与制造商利润差距增大，零售商效应明显下降。此时，零售商的均衡策略是公平中性。

由推理1可知，在动态博弈中，零售商公平关切在很多情况下对入侵利润分配具有较好的协调作用，只要当线上接受度不是太大，制造商在考虑零售商从公平关切中获益下入侵能够实现双赢。就制造商而言，短视单周期下零售公平关切虽然对其利润有害(引理3)，但对其入侵后获得较非入侵更大的利润增量有利(引理5)。因此，制造商为获得长远的、高水平的入侵收益，接受零售商的公平关切倾向及其反入侵行为，并给予更大程度的批发价让步以协调、补偿零售商收益。而就零售商而言，其演化稳定策略仅与长视下在入侵与非入侵下是否能从公平关切决策中获益有关。短视单周期下入侵对零售商利润有害或有利，但无论是否入侵，公平关切总是对零售商有利。因此从短视到长视，零售商从入侵中获益的区间改变且扩大。零售商为了长远利益可以接受入侵带来的短期利润损失或牺牲眼前的入侵收益，并选择公平关切作为稳定策略调整供应链利润分配。因此，只要满足零售商在入侵下从公平关切中获益且制造商在公平关切下从入侵中获益两个条件，即可实现“双赢”入侵。

四、结 语

结合静态博弈与演化博弈，研究了在制造商主导且负责回收的闭环供应链中，零售商公平关切对制造商入侵效用与结果的影响，及入侵策略在不同渠道接受度与公平关切情境下的长期演化均衡选择问题。研究结果表明：①在静态且公平中性条件下，入侵在多数情况下导致零售商损失；而引入公平关切条件后，入侵对零售商与制造者有利的情况均有所增加，在较低水平的线上接受度时能实现双赢入侵，尤其是当直销成本较小时；②在静态且公平关切条件下，零售商降低线下需求“反入侵”，而制造商降低批发价以弥补零售商损失并促进需求向线上转移，同时提高回收率增加再制造收益。仅当制造商直销成本较小且线上渠道接受度中等时，零售商公平关切能够促进“双赢”入侵，而在多数情况下，零售商公平关切反而加剧入侵利润的损失或收益。因此，公平关切对静态入侵利润分配的协调效果不甚理想，需在动态条件下进一步讨论制造商入侵策略的选择与协调问题；③在动态博弈中，当考虑零售商从公平关切中获益时，制造商的演化稳定策略是“入侵”且能够实现“双赢”。在动态且零售商公平关切条件下，单周期下制造商利润虽然受损，但由于公平关切增加了非入侵向入侵转换后的利润收益，远视下制造商为长远利益选择接受零售商公平关切行为，并主动给予更大程度的批发价让步，使零售商能够从公平关切入侵中受益。因此在动态下，零售商公平关切在很多情况下具有较好的入侵协调作用。如，三星公司入侵初期未考虑零售商的公平关切，造成线下零售商集体抵制，致使线下业绩下滑和入侵利润变薄，极大地阻碍了其入侵的动机；其后三星改变策略，从长远利益角度选择接受零售商公平关切行为，始终利用批发价让步合同，并与零售商建立长久稳定的联盟，后期三星的线下与上线业绩均有增加，且与线下零售商稳定合作形成双赢。