供应链基于斯坦伯格竞争的不确定性需求信息共享问题研究

2018-10-24 10:15韦颖
关键词:市场调研批发价格零售商

韦颖

(重庆大学 经济与工商管理学院,重庆 沙坪坝400044)

一、引言

随着科学技术的飞速发展,企业所面临的市场环境日益复杂多样,如何把握未来的市场需求也就成了企业的关注重点之一。常见的市场需求调查方法包括利用销售终端的工作人员意见反馈及数据资料、对消费者进行问卷调查以及在个别市场进行试点推广,从而推测未来总体市场的需求情况。由于实施这些市场调研方法需要花费许多的人力、物力和财力,并且企业可能并不具备相应的专业知识与能力,最终花费了大量成本得到错误的需求判断。所以愈来愈多的企业开始寻求第三方独立的市场调研机构为其提供需求信息调研服务。例如,国际知名企业包括擅长零售调研的尼尔森、全球个案研究的领军企业益普索,国内出色企业包括将本土经验与全球先进技术相结合的央视市场研究CTR和华南国际市场研究。企业借助这些优秀的外部资源进行市场调研,能够更好地了解市场需求,应对未来的不确定性。

信息共享通常被认为能够为供应链整体带来价值,例如减弱信息扭曲所带来的牛鞭效应,优化库存管理和降低缺货成本。但需要注意到并不是所有的信息都能为企业和供应链带来价值增值,所以如何去识别和判断在什么时候、向谁共享什么类型的信息就显得格外重要。

学者们在不同程度上都研究过关于信息共享分别对供应商、制造商以及整条供应链的影响,为我们从不同角度进行研究提供了思考方向。Vives的研究发现:在双寡头竞争中,围绕需求信息,不共享需求信息是替代性产品进行古诺竞争(或者是互补性产品进行伯川德竞争)时的占优策略;而如果产品之间是互补的,并且进行古诺竞争(或者是替代性产品进行伯川德竞争),那么此时完全共享信息就成为唯一的均衡[1]。Gal-Or指出面对不确定需求的寡头企业,不共享其私有信息——需求状态是唯一的纳什均衡[2]。随后,Gal-Or研究发现针对替代性产品的供应链内部的信息共享问题,当信息类型发生改变时,企业通常也会改变其共享信息的动机,完全信息共享(或不信息共享)在古诺竞争(伯川德竞争)中是占优策略[3]。Li L发现如果信息共享是能够增进供应链整体利润的,那么强势的上游制造商可以通过转移支付的方式获取超额利润来吸引下游零售商共享信息[4]。

Chen F在对既往一系列参考文献的整理总结的基础上,讨论了横向竞争者之间共享信息的问题[5]。Jiang和Hao的文章指出,私有信息能帮助企业提高市场预测能力以及获取更高的利润,特别地,如果该信号不是完全相关的,那么企业将受惠于信息共享。在提高企业收益的问题上,信息共享和合作定价是策略互补的[6]。Zhou和Zhu考虑横向共享信息的B2B在线交易市场,供应链上下游企业之间都存在竞争,供应商的边际成本为私有信息[7]。结果表明,制造商在进行古诺竞争更倾向于信息共享,然而供应商更不愿意共享信息。Ha等分别研究在竞争供应链环境下,信息共享的投资成本和规模不经济对每条供应链内部上下游企业之间需求信息共享决策的影响[8-9]。Shang等分析了两家竞争的上游企业同时向一家下游企业供应替代性产品时的需求信息共享问题,研究发现更激烈的上游企业竞争引起更多的信息共享[10]。

本文将通过建立由上游制造商和下游零售商组成的二级供应链模型,研究零售商是否有动机向制造商共享由第三方市场调研机构给出的需求信息。如果零售商愿意进行信息共享,那么在什么情况下能够实现?类似地,制造商是否愿意付出成本以获得需求信息?如果有,那么在什么情况下能够实现?为了回答上述科学问题,我们建立上下游企业进行斯坦伯格竞争的模型,利用逆向归纳法,分别研究制造商和零售商的均衡策略,为现实企业在市场需求信息共享问题提供理论借鉴。

二、模型假设

考虑市场上存在一条均由一家上游制造商和一家下游零售商组成的二级供应链,并且不存在供应链之间的交叉供货情况。零售商在市场上销售产品,并且可以委托第三方机构进行市场调研,了解市场需求信息,从而降低市场不确定性带来的风险。但在此之前,零售商需要先决定是否在市场调研完成后,将所掌握的需求信息向上游制造商共享。即本文讨论事前信息共享决策,因此不存在竞争企业之间通过对方的行动来修正关于需求信息的估计。这与过往经典文献假设是一致的,包括Vives和Li等的研究[1,4]。如果制造商和零售商协商一致,同意进行需求信息共享,那么他们将按照规定比例一同承担向第三方机构支付的市场调研费用。如果制造商不同意支付费用,则零售商也不会向其共享信息,即当且仅当零售商决定向上游共享信息,制造商也愿意支付市场调研费用时,需求信息共享才成立。

供应链上下游企业进行斯坦伯格竞争,即制造商先分别向下游零售商提出产品批发价格,零售商决策订货数量,形成古诺(产量)竞争。依据Singh和Vives的模型假设,我们得到对于零售商的反需求函数为:

其中,d表示市场潜力,q是零售商R的销售数量。本文意在研究存在信息共享对供应链的影响,为了明确研究问题,考虑零售商只会订购市场需求数量的产品,不存在滞压库存。即订货数量等于销售数量。随机变量θ表示市场需求的不确定性,它服从均值为0,方差为σ2的正态分布,即θ~N(0,σ2)。零售商可以通过第三方机构的市场调研获取需求信号θ。

同时,假设企业的边际成本均为常数,为不失一般性,令该成本为0。此外,该市场上的参与者,包括制造商和零售商都是风险中性的,以自身期望利润最大化进行决策。

根据以上的描述,我们总结模型中事件发展的顺序如下:

a.零售商企业独立决定是否向上游制造商共享需求信息,如果共享,那么制造商将向零售商支付市场调研费用f的比例为α(0<α≤1)的部分用于购买需求信息。如果零售商决定接受制造商给的αf信息支付,那么它将在收到需求信息Y后,共享给制造商。

b.零售商各自委托第三方机构进行市场调研,并得到市场需求信息Y,按照(1)式中所达成的方案如实进行信息共享。

c.在信息传递完成后,制造商独立决策批发价格w,然后两家零售商独立决策销售数量q。其中批发价格是不能被竞争供应链上的企业观察到的。

d.两家零售商在市场上进行古诺(产量)竞争,制造商提供数量为q的产品给零售商,市场以销售价格p出清。最终,企业各自收到自己的利润支付。

假设供应链信息共享方案一旦达成,则立即可以被竞争供应链上的企业知道,即供应链的信息结构是透明可知的。标记S为信息共享,N为信息不共享。我们将利用逆向归纳法,讨论供应链信息共享与信息不共享两种情况下,制造商和零售商如何进行批发价格和销售产量决策。

图1 模型中事件发生顺序

三、两种信息结构下的均衡结果

首先考虑寡头垄断下的供应链信息共享情形,即供应链上游制造商及下游零售商都在市场上占据寡头垄断地位。根据模型假设,零售商事前决定是否进行信息共享。在收到市场需求信号Y(是市场需求不确定性θ的无偏估计)后,按照达成的方案向上游传递或不传递信息。供应链进行斯坦伯格竞争,制造商先提出批发价格,零售商再来订货。对制造商给定的批发价格w,根据逆向归纳法,零售商需要最大化其期望利润。

a.当供应链共享信息(S)时,零售商基于销售数量进行决策,则有:

b.当供应链不共享信息(N)时,零售商基于销售数量进行决策,且此时由零售商承担全部的市场调研费用,则有其利润函数:

将(7)式代入(6)式得到信息不共享时,制造商最优批发价格与零售商最优销售数量分别为

推论1:信息共享使制造商和零售商的批发价格和销售数量决策对需求信息更加敏感,即

容易发现,在信息共享时,销售数量对需求信号的变化更加敏感。通过观察需求信号Y估计的市场需求不确定性E[θ|Y],制造商可以制定不低于信息不共享时的批发价格wT≥wN,同理零售商可以制定不低于信息不共享时的销售数量qT≥qN。

利用上述的均衡决策,可以进一步得到信息共享与信息不共享两种信息结构下,得到制造商和零售商的利润函数分别为:

四、信息共享对企业期望利润的影响

因为企业总会选择为其带来更大利润的信息策略,于是我们需要通过比较制造商和零售商在两种信息结构下的期望利润,来讨论企业是否有动机进行信息共享。根据(11)式和(13)式,对于制造商有:

根据(12)式和(14)式,对于零售商有:

定理1:在需求信息不确定性较大,即时,信息共享有利于制造商。

定理2:在需求信息不确定性较小时,信息共享有利于零售商。

上述零售商进行信息共享要求需求信号准确度处于较低水平,即这与制造商进行信息共享的情况类似。较低的需求信号精度一方面会降低零售商通过获得的需求信号Y来推测真实的需求不确定性θ的能力,即随着需求信号精度t的降低,η=Var(E(θ|Y))也会减小从而降低零售商的获利能力。但是需要注意随着需求信号精度的提高,也会带来市场调研费用的提高。尤其在需求信号准确度较高时,市场调研费用的增加大于需求信号准确性提高而给零售商带来的利润增长,从而使零售商损益。如果需求信号精度较低,随着准确度的提高,信息共享为零售商带来的收益也更大,即;如果需求信号精度较高随着准确度继续提高,信息共享为零售商带来的收益也逐步减小,即

五、信息共享对供应链期望利润的影响

在上一部分,我们分别讨论了信息共享对制造商和零售商的期望利润的影响情况,分析了在什么时候下企业有动机进行信息共享。但是,供应链是否能实现信息共享,关键取决于信息共享是否能为供应链整体带来更大的收益。从而制造商和零售商可以通过供应链内部的转移支付都得到帕累托改进。

为了分析上述问题,先标记ΠS和ΠN分别为信息共享和信息不共享两种信息结构下的供应链利润函数,根据上文有:

那么可以得到供应链采取哪一种信息结构取决于两者利润的差值,即因为模型假设零售商在获得需求信息之前就决策是否共享信息,所以制造商做出最优化批发价格决策和零售商做出最优化销售产量决策都是基于期望利润最大化为目标进行纳什均衡的推导。 因此供应链的信息决策也需要比较期望利润的大小,即,标记,其中容易发现,则有:

定理3:供应链中基于斯坦伯格竞争时,不共享不确定性需求信息更有利。

推论2:具有不确定性的需求信息共享对制造商和零售商期望利润的影响是相反的。

通过定理1和定理2,可以得到推论2,表明制造商和零售商希望进行信息共享时的条件是相反的,制造商愿意在需求信息不确定性较大时支付市场调研费用获得信息,零售商则只会在需求信息不确定性较小时共享信息。若使这两个条件同时成立,就要满足ac0t<0,与模型假设矛盾,因此不能成立。换言之,如果制造商在需求信息不确定性较大时,希望通过信息共享优化批发价格制定来应对市场变化,此时零售商的利益会受到损害。而且通过定理3可以发现,此时进行信息共享为制造商带来的正面效应要小于给零售商带来的负面效益,因此供应链整体期望利润降低;同样地,如果零售商在需求不确定性较小时,愿意向上游共享信息来实现利润优化,但对于制造商来说所支付的信息费用超过了获得的收益,从供应链整体上看期望利润也更低。综上所述,具有不确定性的需求信息共享并不能为供应链整体带来更大的收益,原因在于双重边际化效应。由于供应链上成员企业的目标都是最大化各自的利益,企业在决策时不考虑供应链中其他成员的边际效益,从而产生利益冲突。

六、结语

本文通过建立一个二级的供应链模型,上下游企业分别由一家制造商和一家零售商组成。考虑零售商可以通过委托第三方市场调研服务机构来提供需求信息,并且在事前决策是否将该信息向制造商共享。供应链内部进行斯坦伯格竞争,即上游制造商先向下游零售商提出批发价格,零售商再在此基础之上进行销售数量决策。模型中零售商掌握不确定性需求信息,制造商具有上下游企业博弈的先动优势,讨论企业共享需求信息的条件。研究表明,信息共享为制造商和零售商都提供了更加灵活的决策机制,此时的批发价格和销售数量对需求信息更加敏感,即制造商和零售商能够更好地应对市场变化,获得更大的收益。另外,本文分析表明,制造商和零售商在信息共享问题上是存在利益冲突的。具体地,制造商愿意在需求信息不确定性较大的情况下进行信息共享,而零售商愿意在需求信息不确定性较小的时候实现信息共享。即需求信息的不确定性大小决定了企业是否愿意共享信息,也体现了信息共享在应对市场变化时的价值所在。最后,我们从供应链系统整体利益的角度讨论了信息共享的影响。结果表明,关于不确定性需求的信息共享不能为供应链带来更大的价值增值,这是由于斯坦伯格竞争中的双重边际化效应导致。本文研究还可以进一步拓展,例如考虑供应链存在竞争的情形、制造商的库存费用问题、有多个供应商时的选择与信息共享问题等。

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