需求不确定下双渠道供应链产品质量控制研究

申 强, 徐莉莉, 杨为民, 刘笑冰, 侯云先

(1. 北京农学院城乡发展学院，北京 102206；2. 北京农学院经济管理学院，北京 102206；3. 中国农业大学经济管理学院，北京 100083)

1 引言

随着Internet技术的飞速发展和电子商务的广泛应用，网络直销在过去几年中得到了飞快发展，在实体渠道与网络直销等多渠道共同发展与竞争下，多渠道供应链管理正在成为国际管理学界研究的新兴领域[1-2]。

多渠道供应链问题属于运作管理和市场营销的交叉领域(OM-Marketing Interface)，多渠道供应链管理受到运筹学者和营销学者的双重关注，从研究角度上，可以分为渠道设计和渠道冲突协调[3-6]；在分析工具上，多采用stackelberg博弈模型[7-11]、垂直博弈决策[12]、Nash博弈[13]等；在针对问题上，包括如何提高双渠道供应链的服务质量和产品质量问题[7, 14-17]、双渠道供应链运作效率[15, 18]、双渠道供应链产品库存问题[15]、双渠道供应链定价策略[12, 13, 15, 19-22]、双渠道供应链参与主体间利益协调问题[15, 23]，以及价格、质量竞争策略问题[15, 24-26]。

目前关于双渠道供应链产品质量控制的相关研究，主要集中质量协调下的供应链利润研究[27]，或者基于质量改进下的价格策略研究[14, 28]，并无针对双渠道或者多渠道供应链产品质量控制的相关研究。

本研究在相关研究的基础上，考虑到电商平台与实体门店两种渠道参与主体的质量决策对不同渠道产品质量水平的影响，进而引致两种渠道下供应链产品质量与价格的市场竞争，在考虑市场需求不确定性的基础上，在分析双渠道下供应链产品质量与价格竞争的基础上，运用stackelberg博弈模型，分析双渠道产品质量控制问题。

2 模型假设与符号定义

2.1 模型假设

本模型考虑两种渠道，一种是传统的实体门店销售渠道，即制造商——实体门店——消费者，另一种则是制造商与电商平台采取的网络销售渠道，即制造商——电商平台——消费者。本模型由单个制造商、单个电商平台、单个实体门店和众多消费者构成，制造商决定产品制造质量控制水平，且对实体渠道下产品的批发价格具有决策权，实体门店决定产品零售价格和仓储质量控制水平；在电商渠道下，制造商与电商平台采取零批发价格的收益共享契约，电商平台决定产品销售价格和物流配送质量控制水平，消费者则根据两种渠道最终产品质量水平和产品销售价格选择购买渠道。

图1 双渠道供应链结构模型

2.2 符号定义

qm：制造商产品生产过程中的质量控制水平，00和m″(qm)>0；

qr：实体门店产品仓储产品质量控制水平，00和r″(qr)>0；

qt：电商渠道下电商平台物流配送质量控制水平，00和t″(qt)>0；

pr：实体门店产品市场销售价格，pr>0；

pe：电商平台下产品销售价格，pe>0；

pm：制造商给予实体门店的产品批发价格，pm>0；

w：制造商分享电商平台收益的比例，0

α：渠道交叉价格弹性系数，即实体渠道产品价格高于电商渠道时，有αpe的消费者选择通过电商渠道购买产品；

β：渠道交叉质量弹性系数，即实体渠道产品质量高于电商渠道时，有βqt的消费者选择通过实体渠道购买产品；

因此，双渠道中制造商、实体门店和电商平台的收益πm、πr和πe分别为：

πr=(pr-pm-r(qr))Dr

(1)

πm=(pm-m(qm))Dr+(w(pe-t(qt))

-m(qm))De

(2)

πe=(pe-t(qt))(1-w)De

(3)

3 模型分析

模型分析采用stackbleg博弈分析模型，即采用逆推的方式分析制造商与实体门店之间的质量控制决策和产品价格决策。首先，制造商进行产品质量控制和批发价格决策；其次，实体门店决定产品市场零售价格和仓储质量水平；第三，制造商决定产品在电商渠道下收益共享契约；第四，电商平台决定产品物流配送质量控制水平和产品销售价格；最后，消费者根据两种渠道下产品的质量和价格决定产品的消费渠道和消费数量。

3.1 实体门店质量与价格决策

在传统渠道中，实体门店确定产品的市场零售价格和产品仓储过程中的质量控制，消费者根据其产品质量和产品价格确定其购买消费数量。

定理1(1)实体门店的收益函数关于产品零售价格和产品质量水平均为凹函数，且为边际收益递减函数；在双渠道销售模式下，实体门店存在最优零售价格和产品质量水平使得其收益最大化。

(2)实体门店为实现自身收益最大化，实体门店产品最优零售价格和最优质量水平分别为：

(3)实体门店产品零售价格随自身产品质量控制成本、制造商产品批发价格和产品质量控制水平、以及电商平台产品零售价格的提高而增加；然而，实体门店最优产品质量控制水平会随制造商的批发价格和产品质量水平、电商平台的销售价格提高而降低。

证明：

(1)实体门店产品零售价格决策

对实体门店收益函数求其产品零售价格一阶和二阶导数可得：

(3)

(4)

(2)实体门店仓储质量控制决策

对实体门店收益函数求其关于仓储质量控制水平一阶和二阶导数可得：

(5)

(6)

3.2 制造商质量决策

制造商根据实体门店产品价格和质量决策，考虑到产品价格及质量对消费者购买决策的影响，制造商确定产品质量控制水平及其对实体门店的产品批发价格。

定理2(1)制造商的收益函数关于产品质量控制水平为凹函数，且为边际收益递减函数；在双渠道销售模式下，制造商存在最优的产品质量水平使得其收益最大化。

(2)制造商为实现自身收益最大化，其产品最优质量控制水平为：

证明：

(1)制造商产品制造质量控制水平

对制造商收益函数求其关于产品生产质量控制水平一阶和二阶导数可得：

(7)

(8)

3.3 电商平台质量与批发价格决策

电商平台根据制造商产品价格和质量决策，考虑到产品价格及质量对消费者购买决策的影响，电商平台确定产品物流配送质量控制水平及其产品价格。

定理3(1)电商平台的收益函数关于产品零售价格和产品配送质量水平均为凹函数，且为边际收益递减函数；在双渠道销售模式下，电商平台存在最优的零售价格和产品配送质量水平使得其收益最大化。

(2)电商平台为实现自身收益最大化，其产品最优销售价格和最优产品配送质量水平分别为：

(3)电商平台产品销售价格与其自身产品配送质量水平、产品制造质量水平和实体门店产品销售价格呈正相关，且其产品配送质量水平与两种渠道产品销售价格和实体门店仓储质量水平正相关，但电商平台产品配送质量控制水平、最优销售价格与产品批发价格和收益共享契约参数无关。

证明：

(1)电商平台产品零售价格决策

对电商平台收益函数求其产品零售价格一阶和二阶导数可得：

(9)

(10)

(2)电商平台产品质量水平决策

对电商平台收益函数求其产品质量水平一阶和二阶导数可得：

(11)

(12)

3.4 制造商质量控制决策

消费者产品消费需求不仅考虑产品价格，同时考虑产品质量水平，所以制造商产品生产过程中的质量控制水平不仅受电商平台配送和实体门店仓储质量水平的影响，同时，也受两种渠道产品销售价格的影响。与之相似，电商平台和实体门店产品质量控制水平同时受到本渠道产品销售价格，制造商批发价格或者收益共享契约以及制造商质量水平的影响。

定理4无论是制造商还是实体门店，均存在最优质量控制水平使得其收益达到最大。提高对实体渠道的批发价格和电商渠道收益共享比例，有助于促使制造商提升质量水平，同时提高电商平台物流配送质量水平和消费者对价格的灵敏度也可以促使制造商加强质量控制，但其质量控制水平却与实体渠道仓储质量水平和消费者对仓储和零售质量的灵敏度呈反方向变化。

证明：

(1)分别将实体门店和电商平台最优价格代入制造商收益函数，并对其质量控制水平求一阶优化可得制造商最优质量控制水平：

4 仿真模拟

假设某制造商所生产的产品采用两种渠道进行销售，假设其产品生产质量控制边际成本m=0.8，两种渠道产品市场潜在需求量Q=20，实体零售渠道产品仓储质量控制与销售边际成本r=0.1，电商平台产品配送与质量控制边际成本t=0.1，消费者对两种渠道产品价格差异和质量差异的反应系数分别为α=0.2和β=0.8。

4.1 实体门店收益及其最优价格灵敏度反应

(1)实体门店收益灵敏度分析

根据图2、3可以看出，对于制造商既定产品质量水平和批发价格，在双渠道模式下，由于电商平台的竞争和消费者对价格、质量的购买反应，实体门店的收益并非随着其产品零售价格的提高而不断提高，而是存在最优价格使得其收益最大化；与之相似，在双渠道竞争环境下，对于既定的批发价格和质量水平，实体门店存在最优的仓储质量水平使得其收益最大化。

图2 实体门店收益对产品价格灵敏度分析

图3 实体门店收益对仓储质量水平灵敏度分析

(2)实体门店最优价格和最优质量灵敏度分析

由图4可以看出，由于消费者对同种、同质产品在不同渠道中价格和仓储或配送质量差异引致的销售竞争，实体门店为实现收益最大化，其最优产品销售价格会与电商平台产品销售价格发生同向变化，且会随着其产品销售仓储质量水平的提高而提高；图5显示：为保持自身的收益和竞争优势，在产品零售价格不变的情况下，实体门店产品仓储质量水平会随电商平台产品销售价格的下降而提高，且制造商批发价格的提高并不利于促使实体门店提高其产品销售过程中的仓储质量水平。

图4 实体门店最优价格灵敏度分析

图5 实体门店仓储质量水平灵敏度分析

4.2 电商平台收益及其最优价格灵敏度反应

(1)电商平台收益灵敏度分析

由图6和图7可以看出，电商平台收益对其产品销售价格和物流配送质量水平的反应与实体门店相似，尽管电商平台与制造商采取零批发价格的收益共享的契约，但在实体门店关于消费市场竞争环境下，对于既定的收益共享契约参数和制造同质的产品，其存在最优的零售价格和物流配送质量水平以实现自身收益最大化。

图6 电商平台收益对产品价格灵敏度分析

图7 电商平台收益对配送质量水平灵敏度分析

(2)电商平台最优价格和最优质量灵敏度分析

对于既定的产品销售价格，电商平台为实现自身收益最大化，其产品销售价格将与实体门店产品销售价格呈同方向变化趋势，尽管物流配送质量水平的提高有助于提高其市场竞争力，但由于配送成本的提高，电商平台产品销售价格也会随之提高。

图8 电商平台最优价格灵敏度分析

图9 电商平台配送质量水平灵敏度分析

由图9可以看出，为保持自身产品在市场上的质量竞争优势，电商平台物流配送质量控制水平与实体门店仓储质量水平呈同方向变化，但同时可以看出，实体门店产品市场销售价格的提高则不利于促使电商平台加强物流配送质量水平。

4.3 制造商最优质量水平灵敏度反应

在综合考虑实体门店和电商平台相互决策对制造商影响的基础上，由图10(a)可以看出尽管制造商与实体门店和电商平台的批发价格和收益共享契约参数是固定的，但存在最优的质量水平使得自身收益最大化，一方面是因为其产品制造质量水平会直接影响消费者市场需求变化，另一方面也会引致两种渠道产品市场价格和仓储与物流配送质量水平，进而影响市场需求。

图10 制造商最优质量控制水平灵敏度分析(a)

由图10(b)可以看出由于不同渠道的产品质量和价格，消费者在两种渠道中消费选择转化对制造商产品质量控制策略具有间接影响，值得注意的是，尽管该行为转化仅与销售价格和两种渠道产品仓储与物流配送质量水平相关，但对制造商产品质量控制却有直接影响，且消费者对产品销售价格的敏感性越高，制造商越注重产品质量提升，但消费者对仓储和物流配送质量水平的敏感性提高，并不利于提升制造商加强产品质量控制水平的积极性。

图10 制造商最优质量控制水平灵敏度分析(b)

图10 制造商最优质量控制水平灵敏度分析(c)

无论是提高制造商与实体门店的产品批发价格，还是提高其分享电商平台收益共享契约参数，均有助于提高制造商产品质量控制水平，比较而言，批发价格更有助于提升制造商产品质量控制水平；但由图10(d)可以看出，两种渠道对产品仓储或物流配送质量控制水平变化却对制造商质量控制水平却有不同的作用，实体门店仓储质量水平的提高并不利于制造商提高产品质量水平的提高，而电商平台物流配送质量水平的提高却对制造商产品质量水平却有较大提高。

图10 制造商最优质量控制水平灵敏度分析(d)

5 结语

通过对产品在双渠道销售模式下产品质量控制分析和仿真模拟，可以得出以下结论：

首先，在产品售价上，对于制造商既定的产品质量，面对潜在的市场需求量和消费需求的不确定性，从提高自身收益角度，实体门店和电商平台产品销售价格呈同方向变化，且存在最优产品售价，且制造商也存在最优的批发价格和收益共享比例，以自身收益最大化。

其次，在质量控制上，电商平台物流配送质量控制水平与实体门店仓储质量水平呈同方向变化，制造商、实体门店和电商平台均存在最优的质量控制水平以实现自身收益最大化，并三者质量控制水平呈交互影响状态，且实体门店产品市场销售价格的提高则不利于促使电商平台加强物流配送质量水平；

最后，消费者对产品销售价格敏感性越高，制造商越注重产品质量提升，但消费者对仓储和物流配送质量水平敏感性的提高，并不利于提高制造商加强产品质量控制水平的积极性，值得注意的是，实体门店仓储质量水平的提高并不利于制造商提高产品质量水平的提高，而电商平台物流配送质量水平的提高却能有力促进制造商加强产品质量控制水平。

总之，在双渠道销售模式下，由于制造商、实体门店和电商平台三者质量控制和产品价格决策均从自身收益角度出发，电商平台物流配送质量水平的提高不仅有助于促使制造商产品质量控制水平的提高，也有助于促使实体门店提高其产品仓储质量水平。

因此，随着“互联网+”的快速发展，电商平台和物流配送不仅是满足消费、拓展销售的重要模式，也是促进产业发展的重要渠道之一，同时，也应成为影响产品从生产到消费质量控制的重要环节。通过大力发展物流配送服务业，提升产品物流配送质量控制水平，不仅有助于生产环节质量控制，同时也将促使实体门店加强产品仓储质量控制水平。然而，本文建立的模型仅是双渠道中不同主体之间的单阶段动态质量控制博弈，事实上，企业产品销售往往采取多渠道模式，且不同主体之间也是多阶段的动态博弈。在今后研究中，将尝试建立多渠道和多阶段动态产品质量控制策略问题，另外，如何构建多级供应链产品质量协同机制，也将是多渠道供应链产品质量控制研究方向之一。