基于三级供应链的收益共享契约协调研究

收稿日期:2007 11 28

基金项目:国家自然科学基金资助项目(70572088)

作者简介:戢守峰(1958-),男,辽宁沈阳人,东北大学教授;黄小原(1947-),男,辽宁沈阳人,东北大学教授,博士生导师

第29卷第11期2008年11月东北大学学报(自然科学版)Journal of Northeastern U niversity(Natural Science)Vol 29,No.11Nov. 2008

基于三级供应链的收益共享契约协调研究

戢守峰,刘铭嘉,丁 伟,黄小原

(东北大学工商管理学院,辽宁沈阳 110004)

摘 要:研究了在由制造商、分销商和零售商组成的三级供应链中,需求不确定且与价格有关的条件下,收益共享契约对供应链的协调问题 建立了满足渠道协调的条件和供应链内各企业实现双赢的数学模型 最后通过算例验证了在不影响供应链总利润的前提下,契约参数的合理选择可以实现各企业的双赢,且在合理的范围内契约参数的大小与企业的讨价还价能力有关

关 键 词:供应链协调;收益共享契约;订购决策模型;利润最优;非契约式供应链中图分类号:F 253.2 文献标识码:A 文章编号:1005 3026(2008)11 1652 05

Coordination of Three Level Supply Chain and Revenue Sharing Contract

JI Shou f eng,LI U M ing j ia,DING Wei,H UAN G X iao y uan

(School of Business A dministration,N ortheastern U niv ersity,Sheny ang 110004,China.Correspondent:DING Wei,E mail:dingliaoch @)

Abstract:T he coordination of a three level supply chain made up of manufacturer,distributor and retailer and a revenue sharing contract is studied in relation to price and random demand.A mathematical model is thus developed to satisfy the conditions for coordination of supply ing channels and attain the w in w in good among all businesses in the chain.A num erical ex ample is g iven and the results reveal that the reasonable choice of contract parameters will attain the w in w in good among all businesses under the precondition that the total profit of the supply chain has no loss,and the sizes of contract parameters in a reasonable range relate to the barg aining position of a business.

Key words:supply chain coordination;revenue sharing contract;ordering decision model;profit optimization;non contract supply chain 对于由制造商、分销商和零售商组成的三级供应链,制造商通过分销商间接地同零售商进行交易 在协同式供应链中,拥有所有信息和权利的唯一决策者能够使整个供应链的利润达到最优 然而,现实中的非契约式供应链却面临着 双边际效应!,即供应链上的各个个体以各自的效益最大化为目标,而协同式供应链实现的是双赢,在这两种方式下所做出的决策并不一致,这就需要一种协调机制或者契约使供应链整体利润最优并且保证各企业得到比非契约式供应链下更多的利润

收益共享契约最先出现在影碟租赁业,Dana 等[1]发现收益共享契约可以缓解下游零售商之

间的价格竞争,并且减少供应商和零售商之间的冲突 Wang [2]研究了收益共享契约对供应链绩效的影响,指出供应链和各企业的绩效要依赖于需求价格弹性 Gerchak 等[3]研究了收益共享契约中N ∀1(多卖方和单一买方)模型;Shauhan 等[4]

建立了基于收益共享的供应商-零售商伙伴关系模型,分析了不同供应链成员的收益情况 Cachon 等[5]指出收入共享能够协调固定零售价格和零售商制定价格两种情况下的供应链渠道,这要优于仅能协调单一情况的供应链契约(如回购契约、数量折扣契约等) 黄宝凤等[6]

在此基础上进一步探讨了收益共享契约下供应链成员的共赢性问

题 黄小原等[7]建立了具有缺货成本的供应链收益共享契约协调的随机期望值模型 上述研究均是在两阶层供应链环境下考虑收益共享契约相关问题的;Giannoccaro[8]提出了需求与价格无关条件下收益共享契约协调三级供应链的模型,但该模型没有考虑缺货信誉损失和剩余商品的处理;程海芳[9]研究了在由供应商和制造商组成的两级供应链中引入集成商的收益共享契约协调问题 本文将针对需求跟随价格变动的高端商品来研究收益共享契约在三级供应链(考虑缺货信誉损失和剩余商品的处理)中的应用

1 问题假设与变量说明

1.1 问题假设

1)制造商为了维护品牌形象,自己综合各种情况调节其产品的市场价格p

2)市场需求量D与价格有关 D(p)= ap-b ,其中a>0,b>1(b表示需求价格弹性指标) 是在区间[A,B](0#A

F(x,p)=p(D(p)#x)是产品的需求分布函数,F可微,且F(0,p)=0 f(x,p)是产品需求的概率密度函数

3)S(q,p)是零售商的销售期望值[10],

S(q,p)=E min(D,q)=q-∃q0F(x,p)d x

(1) A(q,p)是剩余量期望值,

A(q,p)=E(q-D)+=q-S(q,p) (2) B(q,p)是缺货量期望值,其中u=u(p)= E(D),

B(q,p)=E(D-q)+=u-S(q,p) (3)

4)成本参数:c m是制造商生产单位产品的成本,c d是分销商从制造商那里取得单位产品的成本,c r是零售商从分销商那里取得单位产品的成本 当qD时,i是未售出产品的单位净残值,并且假设未售出产品不允许退货给制造商 w1是非契约式供应链中,分销商给制造商的单位产品批发价格,w2是非契约式供应链中,零售商给分销商的单位产品批发价格 假设企业都是理性的,所以有w2>w1+c d, i

是下游企业与上游企业的收益分享参数,其中下游企业获得的比例是 ,上游企业获得的比例是1- , 1是分销商与制造商的收益分享参数,其中分销商获得的比例为 1,制造商获得的比例为1- 1; 2是零售商与分销商的收益分享参数,其中零售商获得的比例为 2,分销商获得的比例为1- 2;w c1是契约式供应链中,分销商给制造商的单位产品批发价格;w c2是契约式供应链中,零售商给分销商的单位产品批发价格 2 模型建立与求解

2.1 非契约式供应链中的订购决策

在非契约式供应链中,零售商以单位价格w2向分销商订购数量为q2的产品,分销商以单位价格w1向制造商订购数量为q1的产品,供应链上的各企业仅考虑自身利润的最大化,而忽视了供应链的整体利润[11-14],因此结合式(1)~式(3)得到:

r=p S(q,p)-w2q-h r B(q,p)-c r q+ iA(q,p)=(h r+p-i)%

q-∃q0F(x,p)d x-

(c r+w2-i)q-uh r (4)

命题1 非契约式供应链中,零售商的最优订购量Q满足:

F(Q,p)=1-

c r+w2-i

p+h r-i (5)证明 在非契约式供应链中,分销商为了满足零售商的订购量,会向制造商订购相同数量的产品,由式(4)可知:

!r(q,p)

!q=(p+h r-i)(1-F(q,p))-

(c r+w2-i),

!2r(q,p)

!p2=-(p+h r-i)f(q,p)<0 由最大化一阶充要条件可知,零售商的最优订购量Q应满足:

F(Q,p)=1-

c r+w2-i

p+h r-i

2.2 协同式供应链中的订购决策

在协同式供应链中要考虑供应链的整体利润最大化,设总利润为t,假定,c=c m+c r+c d,h =h m+h r+h d,结合式(1),式(3),式(4)可得t

=(p+h-i)q-∃q0F(x,p)d x-

(c-i)q-uh (6)

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