基于供应链模式的电网购电行为策略研究

于　嘉，宋　蕾，张晓雯

（1.中国电力财务有限公司山东分公司，济南 250001；2.中国电力财务有限公司，北京 100000；3.中国农业银行山东省分行，济南 250001）

基于供应链模式的电网购电行为策略研究

于嘉1，宋蕾2，张晓雯3

（1.中国电力财务有限公司山东分公司，济南 250001；
2.中国电力财务有限公司，北京 100000；
3.中国农业银行山东省分行，济南 250001）

在电力生产供应链条上，电网企业通过购电行为与上游发电企业紧密相连。通过构建理论模型，探讨在集中式供应链与分散式供应链两种模式下分别如何最大化企业利润，研究发现，站在行业供应链的视角，电网企业如果能够利用自己行业地位优势与发电商签署收益共享契约，在理论上无论对行业还是对自身，都是更为合理的选择。

电网企业；供应链；收益共享契约；Stackelberg博弈

一、引言

现阶段，新电改尚在进行之中。除去深圳、蒙西、安徽、湖北、宁夏、云南、贵州等电价改革试点地，在其他地区，电网公司作为理性经济人，在电力链条中依然拥有优势行业地位。随着我国进入新常态，电力行业也面临产能过剩、环保压力等新的内外困难与挑战。与此同时，无论在理论界还是实务界，对供应链管理可为企业发展注入新生机的认知愈发得到认可。在供应链管理背景下，市场竞争深入到企业所在的供应链层面，处在同一供应链的企业成为利益共同体。它们通过物流与信息合作形成合力，以满足终端消费者需求。在此过程中，通过计划、协调、控制和优化供应链各个实体及其行为，系统成本得以降低，产品质量、服务水平得到提高与改善，整个链条的综合竞争力随之提高。

在我国，电网企业具有突出的供应链特征，建立了自己特有的供应链。电网企业居中，两头分别链接发电企业与最终用户（如图1所示）。虽然全国已新增注册售电公司上百家，但由于成立时间短，实际对售电市场的影响还很微弱。因而在考虑问题时，往往仅涉及电网企业与发电企业组成的二级供应链。对于电网企业，目前研究主要集中在垄断方面，鲜有思考电网企业在供应链模式下如何利用自身优势最大化行业利润。鉴于此，本文拟通过理论研究，分析供应链模式下电网企业购电行为，以期为电网企业供应链业务发展提供有益建议。

图1　电力行业供应链

二、相关文献综述

经营环境的改变往往是催生生产组织管理模式变化的直接诱因，供应链生产模式亦不例外。根据中华人民共和国国家标准GB/T25103-2010的定义，供应链是围绕核心企业，从原材料采购开始，到制成中间品、最终产品，直至由销售网络把产品和服务送到消费者手中的流程，是包括供应商、制造商、分销商、零售商、直到最终客户的一个网络结构。不同生产环节上的价值增值是构成整个链条价值的基础。核心企业则通过与其上下游企业建立长期、重复、稳定的合作关系和契约关系来实现对整个链条的协调，起到类似节拍器的作用。从行业性质看，核心企业可以是制造型企业，也可以是流通型企业，只要其在某一行业处于中心地位；共同点在于，在链条的组织运行过程中，核心企业要肩负一定的领导者和管理者职责，如制定质量标准、技术标准，以及建立供应链绩效评价体系、收益分配体系等。

供应链模式的出现，使企业之间以一种相互依存、相互扶持、生态共生的关系，实现协同发展成为可能。赵先德认为，供应链模式通过优化、协调各参与组织、部门之间的物流、信息流与资金流，最大化生产过程的净增加值，提高了组织的运作效率和收益。［1］纪作哲认为，传统企业内部成本控制仅仅出于自身角度，而供应链管理运用总成本管理模式，以全局性降低成本为根本目的。［2］张智勇则指出，供应链结构根据链上成员企业间关系的紧密程度可以分为集中式和分散式。［3］集中模式下，成员企业关系紧密，但并不意味企业纵向一体化；成员企业间信息高效传递，核心企业具有足够权威性要求其他企业的行为与整体利益最大化方向一致。而分散模式下，成员企业自主决策，任何企业都无法要求其他成员执行某种决策。相比分散模式，集中模式有助于企业建立长期合作关系，从而降低成本，提升利润，增强整体竞争力。

然而，供应链毕竟由独立企业组织构成，任一成员企业初始都不会为其他成员企业的利益而牺牲自己的利益。因此，若要实现集体利益最大化，需辅以链条成员企业间契约的签署与约束。郭琼在总结过往研究后指出，适用于供应链企业间的契约类型主要有批发价格契约、回购价格契约、收益共享契约及数量弹性契约四种；其中，前两类最为常见，而后两类则涉及到供应链中更为核心的收益分配、订货量和批发价格等要素。［4］蔡建湖强调，与一般契约相比，供应链收益共享契约是协调范围最广，也是较为复杂的形式。［5］他的研究表明，引入收入共享契约，不仅可改进供应链的性能，而且可实现供应链总利润在成员企业间的任意划分，有利于链条整体发展。肖迪则构建了一个由单个供应商和单个零售商组成的供应链模型，并将收益共享契约引入到供应链质量契约协调机制研究中。在考虑零售商检验的情境下，通过运用动态博弈和逆向归纳法，探讨了收益共享契约对链条成员质量控制的优势和局限。研究表明，当产品质量改进带动销售量较大变化时，对于零售商而言，其获取的利润高于采用批发价格契约。［6］

三、供应链模式下结合收益共享契约的电网企业购电行为策略分析

如前所述，供应链条上的核心企业有条件也有责任为行业链条建立利益分配体系，核心企业协调下成员企业间契约的签署也有利于保持链条运营稳健性。在此，结合实际，本文分析问题的出发点主要基于收益共享契约。所谓收益共享契约，是指供应商（卖方）以低于其正常利润的批发价格供给采购商（买方）货品或者服务，采购商以收入的一部分与供应商分享，最终确保双方的收益水平高于分散控制状态，达到供应链绩效最优。收益共享契约签订过程中，需要进行供应链成员主导地位分析，占主导地位的供应链成员拥有制定契约的主导权，通过对契约参数的控制，确保在供应链整体利润最优时保证自身利润的最大化，同时使占从属地位的一方仅仅获得保留利润。以非试点地区电力供应链为例，电网企业经营输配业务，并拥有自己的售电公司，所以在与发电厂商进行业务往来时，拥有用电市场较高话语权。因此，我们在理论模型中进行分析时，主要是基于电网企业占主导地位而发电商处于从属地位的基本假定，并通过模型分析得出电网企业购电的最优策略。具体而言：发电厂商和电网企业组成相互独立的两级供应链，下游电网企业占主导地位，具有制定收益共享契约的权力，其决策变量为（λ，q），λ为收益共享比例，q为“订货量”，而发电厂商的决策变量只有批发价格w。考虑到电网企业是在售电商公布批发价格w之前决策，实际的订购行为则是发生在w公布以后，所以我们可以认为电网企业的决策变量λ和q都是批发价格w的函数，亦即λ（w），q（w）。

模型其它基本参数设定如下：①产品市场价格是开放的，有关产品的市场销售价格、需求分布等信息是对称的，发电商和电网企业均为风险中性和完全理性，并根据期望利润最大化原则进行决策；②电网企业面临的随机市场需求为X（p，ε）=Z（p）ε，其中p为电力单位销售价格，Z（p）为价格p的减函数，Z（p）=ap-b（a＞0，b＞1），ε是均值为μ的随机变量，其取值范围为［d1，d2］，d2＞d1＞0，；③c为电力生产成本；v为电力过剩时的单位价值、s为电力短缺时的单位损失。

（一）集中式供应链

在集中式供应链中，根据供应链整体收益最大化的原则进行决策，确定供应链的最佳生产量，供应链的整体收益可表示为：

为简化计算，我们设y=q/Z（p），（1）式可重新表示为：

则供应链的整体期望收益为

由此可见，期望利润为y的凸函数，存在最优解，令一阶条件等于0，得到：

供应链整体的最大收益为：

（二）分散式供应链

在分散式供应链条件下，核心企业与非核心企业各自为政，各自为战，管理目标的分散难免会与供应链整体目标产生冲突，出现“双边际效应”，即供应链上的成员在决策时，仅以最大化自身利益为出发点，而忽略链上其它企业的利益，最终导致链条整体利益受损。所以在分散式供应链模式下，若要达到集中式供应链整体最优生产量目标，需要采用一定的契约协调机制，才能实现整体最优。根据收益共享式契约，电网企业作为主导方是契约的制定者，发电商只有接受或拒绝契约的权利，不能修改契约。假设发电商接受契约的最低利润水平为Πsmin，显然只有当Πsmin≤Πs时，发电商才会接受，否则契约就会被拒绝。

进一步假设发电商和电网企业之间进行Stackelberg博弈。在Stackelberg模型中存在两个参与者：领导者和追随者，领导者在预料到跟随者的反应结果之后做出相应的决策，领导者更有权力，目标也更具全局性。从另一个角度来说，借助Stackelberg博弈，领导者能够找出有利于整体，各方都可以接受的某种决策方案。

在该模型中，电网企业首先拟定契约，并预期在公布收益分享比例λ（w）、“订货”函数y=q/Z（p）之后，发电商在确定自身利润最大化时制定的产品批发价为w。因而我们会看到，在收入共享契约下发电商的收益为：

同样可以变换为：

得到发电商的期望收益为：

同时，在电网企业占主导的两级供应链中，发电商可能获得的利润要满足：

式中Πtmax为供应链总体的最大利润，Πsmax≤Πs*；Πr（λ，q）为电网企业利润，且Πr（λ，q）≤Πtmax-Πsmin，因而电网要取得利润最大值，购电量首先必须为系统的最佳生产量，即“订货”函数必须为y*=q*/Z（p）。但若电网企业单纯公布这一购电量，发电商出于利润最大化的考虑，选择的批发价格必然会使其所得利润高于Πsmin，这样电网企业就无法获得最大利润。显然，电网企业占主导地位的供应链中，这种情况不会发生，为使发电商仅能获得其接受契约的最低利润Πsmin，电网企业会采取这样一种办法——通过订货函数y*=q*/Z（p）迫使发电商按照指定的价格卖电，使发电商所能获得的利润不高于Πsmin，然后再通过收入共享补偿发电商的利润水平至Πsmin。这样，电网企业在确保发电商接受契约的前提下，保证了自身利润最大化，同时也实现了整个供应链的协调。需要注意的是，在电网企业占主导地位的两级供应链中，博弈的过程存在多个均衡解。

令E［Πs（y）］=Πsmin，有：

此时，电网企业给出订货函数：

将订货函数代入发电商的保留利润函数中，我们得到：

因此，电网企业给出的收益共享比例为：

在这种情况下，当电网企业给出收益分享比例λ*（w），订货函数yr*（w）后，发电商的决策只能为w*=c+θ。此时，若发电商按照批发价w*=c+θ把电卖给电网企业，它能保证自己获得保留利润。道理同前，若是电网企业仅仅给出收益分享比例λ*（w），发电商出于自身利益最大化考虑，必然会增加θ，提高电力批发价格w*，而这无疑会损害电网企业的利润。因此，电网企业需要通过订货函数来控制发电商的电力批发价格，使之能获得的利润低于保留利润Πsmin，然后再通过收益分享比例λ*（w）补偿发电商的利润至保留利润Πsmin，从而确保发电商接受契约。对于电网企业来说，通过订货函数来控制，有多个均衡解可用，但最简便的一种是迫使供应商按产品总成本出售商品。此时电网企业会按照最优订货函数、最优分享比例来制定购电策略，即：

这时，发电商的最优决策只能是w=c。可见，在收益共享契约下，发电商和占主导地位的电网企业期望利润为：

通过以上分析可以看出，在电网企业居于主导地位的供应链中，其能够利用其优势地位使得处于弱势的发电商只能接受契约的最小收益，而电网企业在实现自身利益最大化的同时，也使供应链整体的收益达到最优。因此，收益分享契约是目前处于主导地位的电网企业在进行电力购买时应该采取的最优策略。

四、结语

以沃尔玛、家乐福为代表的大型零售商在服装等季节性商品销售中，通过引入收益共享契约，大大降低了供应商的批发价，增强了自身供货能力。其他如录像带租赁市场（以Blockbuster公司为例）也曾成功实施过该项策略。对电力供应链，可不可以引入收益共享契约？电力行业的复杂性、重要性决定了理论模型的建立与现实难以一致。但仅就理论模型分析而言，即使处于分散式供应链条之中，电网企业如果能够尝试采取收益共享策略与各发电商签署购电合同，确定最优购电量与收益分享比例 （如式16所示），那么从行业角度，依然可以获取集中式供应链下的收益，这显然有利于电力行业整体发展。伴随国家对包括电力在内的央企改革持续深化，超越单个企业边界和提升行业整体利益，是更为理性的选择。

［1］赵先德，谢金星.现代供应链管理的几个基本概念［J］.南开管理评论，1999（1）：62-66.

［2］纪作哲.供应链成本管理：利润增长的新源泉［J］.商业研究，2002（1）：71-72.

［3］张智勇，李华娟，石园.分散式与集中式供应链演变路径研究［J］.工业工程，2012（6）：89-94.

［4］郭琼，杨德礼，迟国泰.基于期权的供应链契约式协调模型［J］.系统工程，2005（10）1-6.

［5］蔡建湖，周根贵.收益分享契约对供应链性能的影响分析［J］.计算机集成制造系统，2008（8）：1637-1645.

［6］肖迪，潘可文.基于收益共享契约的供应链质量控制与协调机制［J］.中国管理科学，2012（4）：67-72.

编辑：李学迎

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A

2095-7238（2016）04-0087-05

10.3969/J.ISSN.2095-7238.2016.04.014

2016-05-16

于嘉（1984-），男，中国电力财务有限公司山东分公司职员，经济学博士，研究方向：国民经济；宋蕾（1989-），女，中国电力财务有限公司职员，研究方向：金融信息工程；张晓雯（1986-），女，中国农业银行山东省分行职员，经济学博士，研究方向：财务管理。