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考虑价格和服务水平竞争的垂直双渠道供应链决策模型
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针对垂直双渠道供应链中零售商在电子直销渠道和传统零售渠道销售同质品的情况,分别建立价格替代系数扰动下、服务水平替代系数扰动下、价格替代系数和服务水平替代系数同时扰动下的需求模型和利润模型,利用求解最优利润的条件,提出3种不同扰动情形的最优决策.研究表明:在一定扰动范围内,制造商可以通过保持产量,调整两条渠道的价格和服务水平获得该情形下的最优利润;当扰动超出一定范围时,制造商可以通过改变产量,调整两条渠道的价格和服务水平获得该情形下的最优利润.
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第 33卷 第 4期 控 制 与 决 策 Vol.33 No.4
2018年 4月 Control and Decision Apr. 2018
文章编号: 1001-0920(2018)04-0687-11 DOI: 10.13195/j.kzyjc.2017.0196
考虑价格和服务水平竞争的垂直双渠道供应链决策模型
张学龙
†
, 覃滢樾, 王军进, 张丹丹
(桂林电子科技大学 商学院,广西 桂林 541004)
摘 要: 针对垂直双渠道供应链中零售商在电子直销渠道和传统零售渠道销售同质品的情况, 分别建立价格替代
系数扰动下、服务水平替代系数扰动下、价格替代系数和服务水平替代系数同时扰动下的需求模型和利润模型,
利用求解最优利润的条件, 提出 3 种不同扰动情形的最优决策. 研究表明: 在一定扰动范围内, 制造商可以通过保
持产量,调整两条渠道的价格和服务水平获得该情形下的最优利润;当扰动超出一定范围时, 制造商可以通过改变
产量,调整两条渠道的价格和服务水平获得该情形下的最优利润.
关键词: 双渠道供应链;价格替代系数;服务水平替代系数;供应链决策;扰动分析
中图分类号: TP273 文献标志码: A
Decision model of vertical dual-channel supply chain considering price
and service level competition
ZHANG Xue-long
†
, QIN Ying-yue, WANG Jun-jin, ZHANG Dan-dan
(School of Business,Guilin University of Electronic Technology,Guilin 541004,China)
Abstract: For the situation that manufacturer’s electronic direct channel and traditional retail channel sell homogeneous
products in a vertical dual-channel supply chain, under price substitution coefficient perturbation, service level
substitution coefficient perturbation, and price substitution coefficient and service level substitution coefficient
simultaneous perturbations, demand models and profit models are built. Then by using the optimal profit condition,
three optimal strategies in three different perturbation situations are proposed. The result shows that, when perturbation
and keit within a certain range, by keeping the yield, the price and service level of the two channels can be adjuited.
When the peturbation exceeds a certain range, by changing the yield, the price and service level of the two channels can
be adjusted in order to obtain the optimal profit in corresponding perturbation situations.
Keywords: dual-channel supply chain;price substitution coefficient;service level substitution coefficient;supply
chain decision;perturbation analysis
0 引
电子商务的迅猛发展颠覆了传统零售模式, 制造
商在建立传统零售渠道之外, 又建立了电子直销渠
道,这种模式的供应链称为双渠道供应链. 其中, 若制
造商通过自建的传统零售渠道将产品不经过任何中
间商直接销售给消费者,这种模式的供应链称为垂直
双渠道供应链. 垂直双渠道间的价格差异与服务水
平差异,使得消费者对两条渠道的价格敏感度及服务
水平偏好存在差异,从而引起了渠道冲突. 此外, 消费
者对于产品的需求、价格的敏感度、服务水平的需求
等消费行为的变化, 使得渠道冲突问题更加复杂. 因
此, 面对消费者消费行为的不确定性, 如何满足消费
者变化的需求, 缓解渠道冲突, 有效制定价格和服务
水平策略,以实现效益最大化,是制造商面临的问题.
价 格 和 服 务 水 平 对 双 渠 道 供 应 链 决 策 的 影
响问 题是当 前供 应 链管 理领域 研究 的 热点 之一.
Soleimani
[1]
建立并对比分析了以制造成本和客户需
求为模糊变量的双渠道集中决策模型和斯塔克伯格
博弈模型,结果显示后者可决定最优的批发价格和零
售价格; Rodríguez 等
[2]
研究了基于库存成本的双渠
道定价和分配问题; Chen 等
[3]
研究了不同的权力结
构对零售商 O2O 混合渠道供应链策略的影响; Long
收稿日期: 2017-02-28;修回日期: 2017-08-07.
基金项目: 国家自然科学基金项目(71662007);广西研究生教育创新计划项目(JGY2017058);广西高校中青年教师
基础能力提升项目(2017KY0187).
责任编委: 刘宝碇.
作者简介: 张学龙 (1978−), 男, 教授, 博士后, 从事供应链管理和决策分析等研究;覃滢樾(1992−), 女, 硕士生, 从事
供应链管理的研究.
†
通讯作者. E-mail: [email protected]
688 控 制 与 决 策 第33卷
等
[4]
通过在线销售和离线服务合作,研究了旅游运营
商和在线旅行社实现 O2O模型的最优定价策略; He
等
[5]
指出, 服务商在面对竞争的 O2O市场时, 应规范
其服务管理, 为顾客提供稳定的服务. 在面对更社会
化的顾客时, 具有可变服务质量的企业应该采取积
极的定价和定位策略. 王聪等
[6]
指出, 当单位赶路成
本相对电子渠道感知系数大于一定阈值时, 零售商采
取线上线下同价的 O2O 销售策略, 可使零售商及其
所在供应链上和竞争链上的制造商利润都增加; 吴
晓志等
[7]
等考虑了在线补贴对零售商主导的O2O 供
应链的影响, 表明考虑价格补贴的供应链的利润较
优, 且两部定价契约可协调零售商 O2O供应链; 曾伟
等
[8]
对在确定需求和随机需求情形下的双渠道供应
链最优决策和协调机制进行了研究; 许民利等
[9]
通过
对双渠道供应链成员的风险偏好分析, 得出了各成
员在不同的风险偏好下的不同定价策略; 金亮等
[10]
研究了线上零售商佣金契约设计问题, 认为线下体
验店服务成本信息不对称会改变佣金契约参数, 但
不一定会降低 O2O 供应链绩效或产生信息租金; 张
学龙等
[11]
建立了制造商主导型双渠道供应链的集中
决策、分散决策和协调决策模型, 结果显示不同协调
策略能够使制造商和零售商整体利益增加; Ren等
[12]
对基于价格和服务竞争的双渠道供应链退货策略进
行了研究; Dan 等
[13]
分析了价格和服务竞争的双渠
道供应链, 研究了零售商权力的影响因素, 提出了零
售商在电子商务环境下的竞争策略; Dan 等
[14]
也研
究了双渠道供应链在不同决策模式下的最优决策, 评
估了零售服务和零售渠道的顾客忠诚度对制造商和
零售商定价行为的影响; 丁锋等
[15]
通过对双渠道供
应链在价格和服务水平共同作用下的协调运作研究,
表明双渠道供应链的价格、服务水平和需求相互影
响, 其中提高服务水平将会提高本渠道的价格和需
求; 王燕等
[16]
发现制造商和零售商的价格受网络直
销渠道的服务水平的影响, 且他们的价格和服务在
很大程度上受到消费者对网络直销渠道偏好的影响;
许明星等
[17]
研究发现制造商的服务水平对电子直销
渠道和零售渠道的价格都产生影响; 黄大荣等
[18]
研
究了提供服务的供应商在传统收入共享契约失调下
的双渠道供应链的收入共享和成本共担契约. 以上
对于双渠道供应链决策与协调的研究主要是针对稳
定的市场, 而现实的市场是多变的, 因此 Zhang 等
[19]
和 Soleimani 等
[20]
都研究了需求和生产成本扰动下
的双渠道供应链的协调机制; 曹二保等
[21]
也对需求
扰动下的双渠道供应链决策及协调机制进行了研究;
吴晓志等
[22]
研究了当需求和服务替代系数同时发生
扰动时的O2O 供应链协调策略. 此外, 吴晓志等
[23]
还
研究了市场需求、生产成本和渠道替代系数同时发
生扰动下的双渠道供应链决策,表明多因素在一定范
围的扰动并不影响生产决策,只影响渠道间的销售分
配决策. 上述文献主要讨论了各种不同因素对双渠
道供应链的影响,并根据不同因素的影响作用制定相
应的供应链协调机制. 多数文献都集中于讨论价格
和服务因素对供应链绩效的影响,通过控制这两个因
素以协调供应链绩效. 同时也有一些文献侧重于研
究价格、服务和渠道偏好之间的关系, 以及系数扰动
对渠道供应链决策的影响. 虽然双渠道供应链的扰
动管理已获得一些成果,但关于垂直双渠道供应链的
扰动管理问题尚有待进一步研究.
本文拟从由一个制造商组成的垂直双渠道供应
链销售同质产品的情况出发,结合制造商分别在电子
直销渠道和传统零售渠道提供服务, 利用消费者需求
理论,构建一个能够准确刻画渠道间价格竞争和服务
水平竞争的决策模型,并考虑在渠道间的价格替代系
数、服务水平替代系数及价格替代系数和服务水平
替代系数同时发生扰动时对制造商决策的影响, 并在
此基础上,构建供应链协调机制,以改善供应链绩效.
1
问题描述
考虑由一个拥有电子直销渠道和自建零售终端
的传统零售渠道的制造商构成的垂直双渠道供应链,
制造商同时通过电子直销渠道和自建零售终端的传
统渠道销售同质的正常产品.
本文的参数和模型如下: 该产品的市场需求为
D, D > 0; 消费者对该产品在电子直销渠道的需求
占其市场需求的比例为 µ, 0 < µ < 1; 该产品在电
子直销渠道的销售价格为 p
1
, 单位生产成本为 c
1
, 所
提供的服务水平为 s
1
, 服务成本为 1/2αs
2
1
, α 为服务
投入系数, α > 1. 消费者对该产品在自建零售终端
的传统零售渠道的需求占其市场需求的比例为 (1
− µ); 该产品在传统零售渠道的销售价格为 p
2
, 单位
生产成本为 c
2
, 所提供的服务水平为 s
2
, 服务成本为
1/2αs
2
2
. 由于电子直销渠道和传统零售渠道所销售
的是同质产品,两种渠道销售的产品单位生产成本相
同,即c
1
= c
2
= c.
消费者对该产品在其中某一渠道的需求与市场
需求正相关, 与该渠道的售价负相关, 与该渠道的服
务水平正相关, 与另一渠道的售价正相关, 与另一渠
道的服务水平负相关. 消费者对该产品在某一渠道
的需求主要由该产品的市场需求、售价、服务水平以
及另一渠道的售价、服务水平等综合因素决定. 为简
化模型, 将相关关系简化为线性相关, 可得消费者对
第
4
期
张学龙 等
:
考虑价格和服务水平竞争的垂直双渠道供应链决策模型
689
该产品在电子渠道的需求为
Q
1
= µD − p
1
+ ap
2
+ s
1
− bs
2
,
消费者对该产品在传统零售渠道的需求为
Q
2
= (1 − µ)D − p
2
+ ap
1
+ s
2
− bs
1
.
其中: a 为两渠道间的价格替代系数, 0 < a < 1,反映
了消费者由于电子直销渠道和传统零售渠道之间的
价格差异而形成对某一渠道的偏好程度; b为两渠道
间的服务水平替代系数, 0 < b < 1,反映了消费者由
于电子直销渠道和传统零售渠道之间的服务水平差
异而形成对某一渠道的偏好程度.
2 垂直双渠道供应链的基本决策模型
制造商所采用的是垂直双渠道供应链模式, 目标
是电子直销渠道和传统零售渠道两条渠道的总利润
最大化,则制造商的总利润函数为
π = Q
1
(p
1
− c) + Q
2
(p
2
− c) −
1
2
αs
2
1
−
1
2
αs
2
2
. (1)
将电子直销渠道和传统零售渠道的需求函数代入式
(1),得
π = (µD − p
1
+ ap
2
+ s
1
− bs
2
)(p
1
− c)−
1
2
αs
2
1
+ ((1 − µ)D − p
2
+ ap
1
+
s
2
− bs
1
)(p
2
− c) −
1
2
αs
2
2
. (2)
式 (2)取得最大值的二阶条件为其 Hessian 矩阵为负
定矩阵,即
4α(α(1 − a
2
) + 2ab − b
2
− 1) + (1 − b
2
)
2
> 0.
由制造商取得利润最大值的一阶条件可得, 其电子直
销渠道和传统零售渠道的最优价格和最优服务水平
为(上标“*”表示最优决策时的值)
p
∗
1
=
αD(2(aα − b) + µA)
AB
−
c((1 − b)
2
− α(1 − a))
A
,
p
∗
2
=
αD((2α − b
2
− 1) − µA)
AB
−
c((1 − b)
2
− α(1 − a))
A
,
s
∗
1
=
D(2α(a − b) + b(b
2
− 1) + µ(1 + b)A)
AB
−
c(1 − b)(1 − a)
A
,
s
∗
2
=
D(2α(1 − ab) + (b
2
− 1) − µ(1 + b)A)
AB
−
c(1 − b)(1 − a)
A
, (3)
则制造商的电子直销渠道和传统零售渠道的最优需
求量分别为
Q
∗
1
=
αD(µ(a + 1)A − (2b − ab
2
− a)) − αc(1 − a)
2
B
AB
,
Q
∗
2
=
αD(2α(1 − a
2
) + (2ab − b
2
− 1))
AB
−
αµ(a + 1)DA + αc(1 − a)
2
B
AB
. (4)
将式(3)代入(2)中,得到制造商的最优总利润为
π
∗
=
D
2
(2α
2
(b
4
+ 1) − αµ(1 − µ)A
2
B)
A
2
B
2
+
D
2
(2α
3
(2α(1 − a
2
) − (1 + b
2
)(3 − a
2
) + 4ab))
A
2
B
2
−
D
2
(b
2
+ 1)(α(b
2
− 1)
2
/2 + α
2
(4ab − b
2
− 1))
A
2
B
2
+
αc(1 − a)(c(1 − a) − D )AB
2
A
2
B
2
. (5)
其中
A
= 2
α
(1
−
a
)
−
(
b
−
1)
2
,
B = 2α (1 + a) − (b + 1)
2
.
销售同质产品的电子直销渠道与传统零售渠道
互为替代渠道,价格和服务水平是两种渠道的竞争焦
点. 两渠道的价格差异影响着消费者对渠道的偏好,
消费者更偏好于低价的渠道. 两渠道的服务差异也
同样影响着消费者对渠道的偏好,电子直销渠道提供
的是线上快捷、便利的购买服务, 而传统零售渠道提
供的是线下轻松、愉悦的体验服务, 虽然两种渠道所
提供的服务存在质的差异,但量化的服务效用可以进
行比较, 消费者更偏好高水平的服务. 当价格和服务
水平共同作用于消费者时, 在渠道上形成交叉影响,
令消费者对渠道的偏好不甚明显. 因此, 垂直双渠道
供应链的供应商需要将两渠道整体考虑, 参考式 (3)
或 (4) 作出平稳状态下的经营决策, 使两渠道的最优
价格与最优服务水平有效地平衡消费者对渠道的最
优需求量,以实现式(5)的最优利润.
3 扰动状态下的垂直双渠道供应链决策
模型
基于平稳状态下的制造商垂直双渠道供应链决
策模型,考虑价格替代系数和服务水平替代系数的扰
动, 建立扰动状态下的垂直双渠道供应链决策模型,
以反映系数的扰动对制造商最优策略的影响.
3.1 价格替代系数扰动状态下的垂直双渠道供应链
决策模型
基于垂直双渠道供应链的基本决策模型, 增加价
格替代系数的扰动变量,构建价格替代系数扰动下的
垂直双渠道供应链决策模型. 渠道间价格替代系数
的扰动变量为∆a, −a < ∆a < 1 − a且∆a = 0. 受到
扰动后的变量用“∼”表示, 下文也采用同样的表述
方式. 由此可得到经过价格替代系数的扰动,消费者
对该产品在电子直销渠道的需求为
˜
Q
1
= µD − ˜p
1
+ (a + ∆a)˜p
2
+ ˜s
1
− b˜s
2
,
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