基于顾客价值的供应链企业协同创新研究

周 华 周水银

(1.中南民族大学湖北民族地区经济社会发展研究中心；2.华中科技大学管理学院)



基于顾客价值的供应链企业协同创新研究

周 华1周水银2

(1.中南民族大学湖北民族地区经济社会发展研究中心；2.华中科技大学管理学院)

考虑当零售商进行提升顾客价值的创新投资时，供应商的协同对零售商创新投资、双方企业利润以及系统福利的影响，探讨信息技术带来的创新投资系数的变化对以上变量的影响。研究表明：当创新投资系数较低时，即顾客价值创新较难时，供应商的协同能够激励零售商加大创新投资，提升顾客价值，缓解 “投资套牢”问题；当创新投资系数上升到一定程度时，顾客价值的提升将更容易给供应商带来更高收益。供应商会提供低于承诺价格的批发价格,此时零售商会加大创新投资，提升顾客价值，进而双方企业利润得到进一步提高。另外，供应商对零售商创新投资协同的意愿越弱，承诺批发价格的协议就越脆弱，越容易随着创新投资系数的上升而失效。

顾客价值；供应链协同；创新投资；Stackelberg博弈

1 文献综述

信息技术的应用使现代供应链的发展动力已逐渐由生产者驱动转向消费者驱动，发展方向由商品主导转向服务主导[1,2]。供应链更加扁平化，作为销售终端的零售商借由接触顾客的渠道优势，在顾客价值创新方面相对于制造商具有信息、知识等资源优势。投资于顾客，顾客价值创造已成为零售商主导供应链的重要动因[3]。然而，当供应链企业进行创新投资时，可能会面临两个方面的问题：①投资收益外部性形成的溢出效应，使投资企业忽略这一部分收益(形成类似双重边际效应)；②供应链合作伙伴乘机提价的机会主义行为，使投资企业陷入“投资套牢问题”[4]。这两方面成为制约创新投资的主要问题。由此，成功的供应链管理需要企业间的协同来缓解创新激励问题。

国内外学者从不同视角对供应链契约和企业的协同机制进行研究，得出很多重要结论，可以参考TSAY等[5]和CACHON[6]的综述文章。供应链协同对创新投资的激励问题得到众多学者的关注。GUPTA等[7]构建由两个制造商和两个零售商组成的供应链系统，分析了渠道结构、产品差异化竞争对制造商创新投入的影响。GUPTA[8]在其模型基础上考虑了知识溢出效应。KIM[9]分析制造商为降低供货成本对供应商进行创新支持的情况，发现只有当供货成本的降低使最终市场需求提高到一定程度时，双方才能从中获益。GILBERT等[10]分析零售商进行降低生产成本或提升产品质量的创新投资，不同情境下供应商采取不同批发价格的协议对创新投资和企业利润的影响。孙国岩等[11]提出，采用允许事后重谈的协调机制，可以激励制造商的创新投资达到最优水平。CHAO等[12]和WANG等[13]基于不同假设，分析生产商与供应商签订不同供应链契约对上游供应商用于产品质量提升的创新投资的激励问题。BERNSTEIN等[14]研究不同供应链契约对组装供应链企业降低成本投资的动态影响。ZHU等[15]和LIDA[16]考虑的是上下游企业同时进行提升产品质量或降低成本的创新投资的情形。陈树桢等[17]构建零售商通过创新投入降低分销成本，制造商投资补偿零售商的双渠道供应链模型，发现基于两部定价的协调契约能使双方收益得到进一步改善。付启敏等[18]考虑了创新投资存在技术不确定性的情况。田巍[19]关注的是供应链协同的3种模式对创新投资和创新风险的影响。李星北等[20]分析了企业风险偏好不同的供应链协同创新问题。

以上研究探讨了供应链企业间的各种协同机制对创新投资或企业利润的影响，存在以下特点：①创新投资用于降低供应链生产成本或提高产品质量，忽视顾客价值对供应链的影响，仅有少数研究考虑投资于市场需求所产生的影响[21,22]；②关注外部市场环境一定的情况下，不同协同机制或供应链契约对企业决策的影响，忽视外部市场环境的变化。鉴于此，本研究考虑当零售商进行提升顾客价值的创新投资时，供应商通过承诺批发价格的协议进行协同，对零售商的创新投资、双方企业利润以及系统福利的影响。同时，将创新投资系数这一市场环境因素引入模型，重点探讨创新投资系数的变化对企业决策的影响。

2 基本模型和假设

考虑由一个供应商和一个零售商组成的两级单周期供应链系统，供应商以批发价格为零售商供货，零售商面对完全竞争的市场环境。零售商没有进行创新投资时，市场的需求函数为q=a-p,其中，a>p>0。由于单个企业无法影响市场的价格水平p，在市场均衡下，企业占有固定的市场份额。这里的价格水平p是外生变量[16，21]。考虑到企业决策先于市场需求，目标函数是企业利润的期望值，在市场误差均值为0的假设下，市场需求的不确定性对研究结果没有影响，因此，这里不考虑市场误差变量。

2.1 创新投资函数的假设

为了提升顾客价值，零售商进行创新投资。假设顾客价值提升量是零售商投入创新投资的非减、凹函数[23,24]。创新投资的增加能够增加顾客价值，但随着投资的加大，每增加一单位的投资得到的价值增量递减，创新存在规模不经济性。由此，得到顾客价值的创新投资函数

(1)

式中，IB代表零售商传统营销所需要的投资，称为基本投资。基本投资为顾客带来基本价值VB。这里β是创新投资系数，体现一定外部市场环境下，创新投资带来顾客价值提升的容易程度。β越高，一定创新投资能够带来更高顾客价值的提升，或者说“创新”更容易。现代信息技术的发展，使得企业能够与消费者直接接触，通过技术手段收集零散的、非结构化数据，利用“精确营销”更容易提升顾客价值。如亚马逊根据顾客在网站的点击流个性化推荐商品，极大地提升了顾客的体验价值，这对传统零售商来说是不可能做到的。基于此，现代信息技术的发展使零售商提升顾客价值的创新更容易，创新投资系数更高。

2.2 市场需求函数和利润函数

在零售商进行创新投资时，由于顾客价值的提升，同样价格水平将带来更高的市场需求。此时的市场需求函数为

(2)

假设零售商和供应商在完全信息下进行决策，供应商能够观察到零售商进行创新投资的大小，且双方都是风险中性。供应商以不同的批发价格协议来体现对零售商创新投资的协同[10，13]。当零售商进行创新投资时，零售商和供应商的利润函数分别为

(3)

(4)

式中，CR和CS分别代表零售商和供应商的固定成本。

3 模型分析

3.1 供应商不协同

供应商对批发价格自行定价，零售商决定创新投资的大小。考虑两个企业Stackelberg博弈的情况，博弈顺序为：首先由供应商对批发价格w定价，然后零售商决策创新投资i的大小。下标F表示供应商不协同。

以上博弈采取逆向求解法。在博弈的最后一步，零售商根据已知的批发价格w，决策创新投资i的大小以最大化自身利润。根据式(3)和一阶条件，得到零售商的最优创新投资满足

(5)

接下来，供应商根据零售商的反应函数，决策批发价格w以最大化自身利润。由式(4)可知，当w

(6)

将式(6)代入到式(3)～式(5)，分别得到零售商投资、供应商不协同时的最优投资、供应商和零售商的利润。

(7)

此时，供应商和零售商的期望利润分别为

(8)

(9)

由定理1可知，创新投资系数变得更大时，供应商会降低批发价格。因为随着批发价格的下降，零售商会进行更多的投资来提升顾客价值，此时，批发价格下降对供应商期望利润的下拉幅度，不及加大创新投资带来销量上升对期望利润的提升幅度。同时，销量的提升也使零售商的期望利润上升。

考虑系统集中决策模式下的情况。假设存在一个中心决策者，以系统利润最大化为目标，决策最优创新投资。此时，整个系统的期望利润为

(10)

结合式(1)、式(2)和式(10)的一阶条件，可以得到系统的最优投资

(11)

系统集中决策模式下，以整体优化为目标，从而创新投资和系统福利水平要高于分散决策模式下的结果。换言之，当零售商进行提升顾客价值的创新投资、供应商不协同时，整个系统存在双重边际化效应。

为了进一步分析零售商的创新投资对供应商行为的影响，得到以下推论：

推论3 零售商进行创新投资、供应商不协同时，零售商的投资使供应商利润和系统福利得到提升。

在没有创新投资时，市场维持均衡状态下的批发价格w0。w0在区间(CS,p-CR)的大小变化体现了零售商与供应商的市场势力对比，彼此进行着零和博弈。由推论3可知，这种情况在进行创新投资后发生了改变，出现了“外溢”效应，即零售商的投资行为给供应商带来了利益。外溢效应会降低零售商的投资积极性。正如FINE[4]提到的，这种“投资套牢问题”特别容易出现在供应链中，企业借助于合作伙伴的创新投资来获利，这也是创新投资受到抑制的一个重要原因。

3.2 供应商协同

当零售商进行创新投资、供应商不协同的情况下，双方只考虑自身利润最大化，各个决策变量都要小于集中决策时的结果，使得创新投资和系统福利水平没有达到最优。同时，零售商创新投资的“外溢“效应，使得供应商存在与零售商协同创新的动力和激励。

零售商和供应商的利润函数不变，由式(3)和式(4)，可以得出

(12)

图1 创新投资系数对批发价格的影响

由定理1可知，(a-p+VB)/β2+(p-CR+CS)/2是创新投资系数的非增函数，进一步得出以下定理：

(13)

相应地，得到零售商的最优投资和企业的期望利润为

(14)

(15)

(16)

将定理2的结果与供应商不协同进行对比，得到以下推论：

4 算例演示

图1显示了创新投资系数对供应商批发价格的影响。当创新投资系数较小、顾客价值创新较难时，批发价格等于承诺价格，即“有效的承诺价格”；随着创新投资系数的上升、顾客价值创新更容易，批发价格转变为“有效的完全自由价格”。

图2 分散和集中系统下创新投资系数对创新投资的影响

图3 分散和集中系统下创新投资系数对系统福利的影响

不管供应商是否协同创新，分散系统下的创新投资(见图2)和系统福利(见图3)始终低于集中系统的水平，双重边际效应一直存在。对于任何能够存在的承诺价格，在顾客价值创新较难(β<βA)时，如果供应商协同创新，零售商会加大创新投资(见图2-A区域)，提升顾客价值，系统福利也能得到改善(见图3-A区域)，双重边际效应得到缓解。然而，由于供应商协同创新意味着对零售商让渡部分期望利润(见图4-A区域)，因此，供应商协同创新不具备可行性；随着顾客价值的创新难度减弱(β≥βA)，供应商会降低批发价格以激励零售商投资于顾客价值的提升。此时，供应商会主动使批发价格低于承诺价格(见图1)，零售商的创新投资(见图2-B区域)和顾客价值得到提升，零售商和供应商的期望利润(见图4-B区域)及系统福利(图3-B区域)都能得到改善。

图4 创新投资系数对企业利润的影响

5 结论和研究展望

本研究考虑在一个供应商和一个零售商组成的两级单周期供应链系统里，当零售商进行提升顾客价值的创新投资时，供应商协同创新对零售商提升顾客价值的创新投资、双方企业利润及系统福利的影响。通过引入创新投资系数这一市场环境变量，探讨了创新投资系数的变化对企业决策和顾客价值的影响。当顾客价值创新难度较大，创新投资系数较低时，供应商的协同能够激励零售商加大创新投资水平，提升顾客价值，并缓解零售商的“投资套牢问题”，改善系统的双重边际化效应。由于供应商的协同创新需要对期望利润的让渡，供应商不会愿意进行协同。然而，在顾客价值创新变得容易，创新投资系数超过一定程度时，顾客价值的提升将更容易给供应商带来更高的收益。此时，不需要供应商的协同和对期望利润的让渡，供应商以优于承诺的价格供货，零售商的创新投资水平上升，顾客价值得到提升，双方企业的期望利润也能得到改善。另外，供应商提供的承诺价格越高，即表现出的协同意愿越弱，承诺批发价格的协议就越容易随着创新投资系数的提升而失效。

本研究考虑的是单个供应商、单周期的供应链，下一步有必要考虑存在多个供应商、多周期博弈时的情况。另外，本研究假定顾客需求的误差变量符合正态分布，在个性化凸显的今天，有必要深入分析其他分布的误差变量所产生的影响。

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(编辑 桂林)

Research on Innovation Investment Decision Models of Supply Chain Based on Customer Value

ZHOU Hua1ZHOU Shuiyin2

(1.South-central University for Nationalities, Wuhan, China;2.Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, China)

Considering a supply chain with an upstream supplier and a downstream retailer who invests in innovation to improve customer value, this study examines the impact of supplier’s coordination on the innovation investment, profit and system’s benefit. It is confirmed that the ceiling wholesale price contract can partly coordinate supply chain decisions including the innovation investment, when the improvement of customer’s value is relatively hard-the innovation investment coefficient is low. And when the innovation investment coefficient is high enough, as customer value contributes more profit to supplier, supplier provides a lower the wholesale price than the ceiling price. In this situation, the retailer makes more investment on customer value, and the profit rises up. Then, the weaker supplier’s willing of coordination is, the easier ceiling wholesale price contract is invalid because of the change of innovation investment coefficient.

customer value; supply chain coordination; innovation investment; Stackelberg game

10.3969/j.issn.1672-884x.2016.10.015

2016-04-13

国家自然科学基金资助项目(71172091)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(CZY15001)

C93

A

1672-884X(2016)10-1557-06

周水银(1965～)，男，湖北洪湖人。华中科技大学(武汉市 430074)管理学院副教授、博士。研究方向为服务运作、项目管理。E-mail：105970893@qq.com