考虑权力结构的产品服务供应链服务渠道选择及协调研究

2022-09-13冯庆华

运筹与管理 2022年8期

冯庆华, 刘通

(西安财经大学信息学院,陕西西安 710100)

0 引言

服务型制造模式下，制造商将业务向服务延伸，通过直销渠道为顾客提供远程监测等服务，零售商通过分销渠道为顾客提供产品的安装和维护等服务。以往研究表明，权力结构对供应链绩效会产生影响，因此也会影响服务渠道的选择。在服务渠道的选择方面，Li K等研究了延伸服务由制造商或零售商提供时对供应链收益的影响，发现分散决策下，谁提供服务取决于参数的取值[1]。但斌等研究了制造商与零售商同时提供服务时的服务单独销售和捆绑销售策略对供应链收益的影响[2]。李杰等研究了制造商为核心时制造商、零售商以及第三方服务公司提供服务的博弈模型，通过对均衡结果分析来确定服务模式选择策略[3]。寇军等研究了制造商与零售商共同提供产品延伸服务时，在分散决策和集中决策下的最优延伸服务水平。并提出了服务成本分担契约[4]。赵京彪等研究了零售商提供延保服务对供应链均衡决策的影响，发现零售商延保服务会促进产品销售和提升服务质量，并设计了最优延保服务参数[5]。张永芬等分别从产品质量的视角研究了供应链无延保、制造商或零售商延保的选择问题[6]。冯庆华等研究了制造商或零售商为核心企业时服务外包与合作的策略选择问题[7]。以上文献大多研究了制造商为核心时制造商或零售商提供服务的服务渠道选择问题，未考虑权力结构对服务渠道选择的影响。本文研究了制造商为核心、零售商为核心以及制造商与零售商权力均等三种权力结构的服务渠道选择以及权力结构对服务渠道选择的影响。

在供应链协调方面，范建昌研究了不同权力结构下，供应链质量的组合契约协调[8]。王绪金等研究了供应商为核心时，供应链外包模式的最优选择策略及两部定价契约的协调[9]。杨家权等研究了当制造商为核心时，通过批发价格与转移支付的组合契约来协调零售商策略性库存决策和双渠道成员的定价策略[10]。艾兴政研究了供应商和零售商分别提供服务对供应链绩效的影响，发现收益共享比例在一定区间时可实现供应链协调[11]。唐华等研究了产品与服务存在竞争时的供应链协调，发现需组合产品数量折扣、成本分担及两部定价合同才能实现供应链协调[12]。上述文献虽针对供应链质量、定价、外包等问题应用不同契约实现了供应链协调，但未涉及到服务渠道选择的供应链协调问题，特别是不同权力结构下服务渠道选择的供应链协调较少。因此，本文研究在制造商为核心、零售商为核心、制造商与零售商权力均等三种权力结构下，制造商或零售商提供服务的最优服务渠道的选择问题以及不同权力结构对服务渠道选择的影响，并应用两部定价契约对不同权力结构下最优服务渠道的选择进行了协调。

1 博弈模型

1.1 问题描述与模型假设

本文研究了由制造商和零售商组成的两级产品服务供应链，制造商将产品批发给零售商，由零售商将产品卖给顾客，产品的服务由制造商通过直销或零售商通过分销来提供。文中涉及的相关符号及其含义如表1所示。

表1 相关符号及其含义

为不失一般性，对模型做出如下假设：

假设2产品需求与产品价格有关，因此假设产品需求函数为Dp=D0-αp1。

假设3基于产品的服务需求与其产品需求量、服务价格和服务水平有关，因此假设服务需求函数[1]为Ds=D0-αp1-βp2+γsi。

当制造商提供服务时，制造商与零售商的收益分别为:

πm=(w1-c1)(D0-αp1)+

(1)

πr=(p1-w1)(D0-αp1)

(2)

当零售商提供服务时，制造商与零售商的收益分别为:

πm=(w1-c1)(D0-αp1)

(3)

πr=(p1-w1)(D0-αp1)+

(4)

1.2 制造商为核心企业且制造商提供服务(MM)

则制造商、零售商和供应链的收益分别为：

1.3 制造商为核心企业且零售商提供服务(MR)

则制造商、零售商和供应链的收益分别为:

1.4 零售商为核心企业且制造商提供服务(RM)

则制造商、零售商和供应链的收益分别为:

1.5 零售商为核心企业且零售商提供服务(RR)

则制造商、零售商和供应链的收益分别为:

1.6 制造商与零售商权力均等且制造商提供服务(NM)

则制造商、零售商和供应链的收益分别为:

1.7 制造商与零售商权力均等且零售商提供服务(NR)

则制造商、零售商和供应链的收益分别为:

2 均衡结果分析

命题1当2-k-b≥0时，制造商为核心企业时，与制造商提供服务相比，零售商提供服务时使得产品需求、服务需求、服务价格、服务水平、制造商的收益、零售商的收益和供应链的总收益均增加了，因此零售商提供服务为最优的服务渠道。

命题2当2-k-b≥0时，零售商为核心企业时，与零售商提供服务相比，制造商提供服务时使得产品需求、服务需求、服务价格、服务水平、制造商的收益、零售商的收益和供应链的总收益均增加了，因此制造商提供服务为最优选择渠道。

命题3当2-k-b≥0时，制造商与零售商权力均等时，两种服务渠道的产品需求、服务需求、服务价格和服务水平、供应链的总收益均相等。当制造商提供服务时零售商的收益最大，当零售商提供服务时制造商的收益最大，因此不存在最优的服务渠道。

3 两部定价契约协调模型

3.1 集中决策

在集中决策下，产品服务供应链的总收益为：

πsc=(p1-c1)(D0-αp1)+

(5)

可得集中决策下产品服务化供应链的最优总收益为:

集中决策与分散决策相比，供应链总收益之差为:

说明分散决策的最优结果未达到供应链协调。

3.2 分散决策下的供应链协调

针对两种最优服务渠道选择：(制造商为核心，零售商提供服务)和(零售商为核心，制造商提供服务)，本文采用两部定价契约对供应链进行协调。假设两部定价契约形式为：T=F+w1Dp，F为固定费用。当制造商为核心企业零售商提供服务时，制造商向零售商收取固定费用F。则制造商和零售商的收益分别为:

πm=(w1-c1)(D0-αp1)+F

(6)

πr=(p1-w1)(D0-αp1)+

(7)

当零售商为核心企业制造商提供服务时，制造商向零售商支付固定费用F。则制造商和零售商的收益分别为：

πm=(w1-c1)(D0-αp1)+

(8)

πr=(p1-w1)(D0-αp1)+F

(9)

4 数值仿真分析

根据模型中各变量的含义及取值范围，取α=0.3，b=0.6，c1=20，D0=1000。利用MATLAB软件进行仿真，可得出如下图所示的结果。

由图1～2可以看出，当制造商为核心，零售商提供服务时制造商和零售商的收益均最大。说明制造商为核心时，最优的服务渠道是零售商提供服务。

由图3～4可看出，当零售商为核心，制造商提供服务时制造商和零售商的收益均最大。说明零售商为核心时，最优的服务渠道是制造商提供服务。

由图5～6可看出，当制造商与零售商权力均等，零售商提供服务时制造商的收益最大，制造商提供服务时零售商的收益最大，说明不存在最优的服务渠道。

由图7～8可看出，不同权力结构下，当制造商或零售商提供服务时，制造商为核心企业时制造商的收益最大。

由图9～10可看出，不同权力结构下，当制造商或零售商提供服务时，零售商为核心企业时零售商的收益最大。

两部定价契约协调下的固定费用F的取值范围如图11所示，由图12～16可看出，在(制造商为核心企业，零售商提供服务)和(零售商为核心企业，制造商提供服务)的两种最优服务渠道选择策略下，采取两部定价契约使得制造商和零售商的收益均增加了，产品服务供应链的总收益达到了集中决策下的最优总收益，实现了供应链协调。