网络外部性对双渠道供应链信息分享的影响

石纯来，聂佳佳

(西南交通大学经济管理学院，四川 成都 610031)

1 引言

大数据背景下，各零售商不断地挖掘客户数据以分析消费者购物偏好及购买行为，从而精准地预测产品需求[1]。如沃尔玛建立了详细有效的客户跟踪系统；乐购(Tesco)构建了顾客关系数据库。据赢商网报道，博姿(Boots)，约翰—路易斯(John Lewis)以及爱顾商城(Argos)等实体零售商通过Rich Relevance服务公司分析其大量的销售数据，旨在为顾客提供个性化购物体验。零售商与制造商共享其市场需求信息不仅有利于缓解其与制造商间的牛鞭效应，改善供应链成员间关系，而且有助于制造商库存管理等。但零售商并非总是与制造商分享其市场需求信息。Keifer[2]在2007年调查了来自欧洲和北美的11家零售商，发现不到一半的零售商与制造商分享销售数据(POS data)。其中，超过40%的零售商是有偿与制造商分享其销售数据。Forrester公司做了一份类似的调查，其调查的89家零售商中仅27%的零售商与制造商分享销售数据。因此，零售商是否与制造商分享其市场需求信息以及在何种情形与制造商分享其市场需求信息，值得深入的研究。

关于零售商信息分享的研究十分丰富。早在上世纪80年代，Vives[3]和Gal-Or[4]发现古诺竞争下零售商总是不与竞争者共享其市场需求信息；Li[5-6]也得到了类似的结论。与前述研究相同，Yue Xiaohang等[7]探究了互补产品间的信息分享问题，发现信息分享仍然不被视为零售商的最优策略。Ha等[8-9]从制造商规模不经济、制造商降低成本研发等视角分析了链与链间竞争下，零售商是否与制造商共享其市场需求信息。Shang Weixin等[10]探讨了不同生产成本下，共同零售商是否与上游制造商共享其市场需求信息；在此基础上，罗春林等[11]分析了网络销售平台是否与制造商共享其市场需求信息。随着互联网技术的高速发展，越来越多的制造商选择开通网络直销渠道以满足顾客网上购物的需求，如华为，联想，IMB等。源自中国经济网报道，2017年上半年，我国网上零售总额达到30229亿元，其中，网上实物商品零售额高达23272亿元。因此，黄宗盛等[12]，唐润和彭洋洋[13]以及王道平等[14]基于双渠道分别探讨了退款保证策略，生鲜产品协调机制以及零售商和制造商联合促销策略，但均未探究零售商市场需求信息是否与制造商分享。基于此，大量的学者研究了双渠道供应链中零售商信息价值，如Yue Xiaohang和Liu[15]，Yan Ruiliang和Ghose[16]以及艾兴政等[17]；聂佳佳[18]则分析了零售商市场信息对制造商开通直销渠道的影响。本文与Li Qinghua等[19]，Chen Ping等[20]以及聂佳佳[18]的假设一致，传统零售渠道不仅具有其面对面(face-to-face)近距离的导购服务以及购物体验等独特优势可精准地评估消费者偏好。同时，通过大量的POS数据以及访客流量监控设备等技术手段(如客流统计系统)可实现对用户行为的分析和观测。此外，像沃尔玛、国美以及苏宁等零售商也均开通了线上商店，零售商数据来源更为丰富。故较直销渠道而言，零售商可更精准地预测市场需求信息。文中零售商对市场需求信息预测精准度的高低仅仅是与直销渠道对市场需求信息预测精准度相对的高低，而非绝对的高低。为了分析的简单，假设直销渠道对市场需求信息预测的精准度为0，零售商对市场需求信息预测的相对精准度为t。然而，已有关于信息分享问题的研究仅考虑了产品间的替代性或者渠道间的竞争，忽视了产品所具有的网络外部性特征。然而，网络经济时代下，产品所呈现出的网络外部性特征愈加明显。

网络外部性的概念最早由Katz和Srapiro提出[21]，是指单个消费者的效用随着购买相同或者兼容产品的总人数增加而提高，如信用卡、软件、电视、汽车等高网络外部性产品。国内外学者对网络外部性进行了深入地研究，其研究重点多集中于产品具有网络外部特征下的最优定价策略，技术研发策略以及渠道结构的选择[22-26]；易余胤等[27-28]基于网络外部性下研究了延保服务的供应链协调以及零售商市场策略的演化博弈；刘晓婧等[29-31]则基于网络外部性环境下从多个视角分析了链与链间的纵向结构选择。刘维奇和张苏[32]发现了网络外部性大小决定了双边平台选择纵向兼并还是横向兼并。尽管已有研究取得了丰富的成果，但均忽略了网络外部性环境特征下零售商信息分享策略的研究。

综上所述，大量的文献研究了双渠道供应链中零售商信息分享策略，如Yue Xiaohang和Liu[15]以及Yan Ruiliang和Ghose[16]，但均因忽视了产品所具有的网络外部性特征而使得研究有待进一步补充。尽管部分学者在研究中考虑了产品的网络外部性特征，如胥莉和陈宏民[23]，易余胤等[27-28]以及刘晓婧等[29-31]，但均未将产品网络外部性特征纳入双渠道供应链信息分享研究。基于此，本文的创新在于，以往的双渠道供应链管理研究均忽视了产品所具有的网络外部性特征，该文首次将网络外部性纳入双渠道信息分享研究中。首先，探讨了产品的网络外部性是如何影响双渠道供应链中零售商信息共享策略的选择。以期所得结论能够解释Keifer和Forrester公司的调查结果；其次，期望所得结论有助于零售商科学地选择其信息共享策略；此外，通过Nash信息补偿机制使得制造商对零售商支付适当的信息费以获取其市场需求信息提供依据。

2 问题描述

由一个制造商和一个零售商构成的供应链系统中，制造商已开通直销渠道，其产品既可由零售渠道销售亦可通过直销渠道销售，即直销渠道和传统零售渠道并存，如华为、联想等。因零售商不仅具有面对面(face-to-face)近距离的导购服务等独特优势，并且拥有更为丰富的数据来源，故零售商可更好地预测市场需求。但是市场需求信息为零售商私有信息，零售商可选择与制造商分享，亦可选择不与制造商分享。基于此，研究制造商为领导者下，零售商是否与上游制造商共享其市场需求信息。

2.1 需求函数

双渠道中，制造商产品经零售商和直销渠道销售给消费者。借助Banker等[33]，Huang Wei和Swaminathan[34]以及易余胤和姚俊江[35]的研究，零售渠道和直销渠道的逆需求函数为：

(1)

假设制造商和零售商间是Stackelberg主从博弈，其中制造商为市场领导者，零售商为追随者。制造商的产品批发价为w。其博弈顺序为：首先零售商决策是否与制造商分享其市场需求信息，其次制造商决策产品的批发价格w和直销渠道产品供给量qm，最后零售商决策零售渠道产品供应量qr。通过逆向归纳法得到零售商和制造商的期望利润。

2.2 信息结构

根据Li[5-6]和艾兴政等[17]以及聂佳佳[18]的研究，市场的潜在需求因自然条件(如自然灾害地震、海啸等)或经济原因(如经济的衰退)等因素具有随机性[16]，a=a0+ε，a0为市场确定部分，ε表示市场不确定性，期望为0，即E(ε)=0，方差为s，即Var(ε)=s。因零售商不仅具有面对面(face-to-face)近距离的导购服务等独特优势，且零售商拥有更为丰富的数据来源，故零售商可以更好地预测市场需求。为了分析的简单，假设直销渠道对市场需求信息预测的精准度为0，零售商对市场需求信息预测的相对精准度为t。设零售商对市场的预测为f=a+e，e为预期误差，期望为0，即E(e)=0，方差为v，即Var(e)=v。随机变量e和ε是相互独立的，根据Li[6]的研究，信息结构如下：

(2)

与高鹏等[36]的说明相同，t=s/(s+v)表示零售商对市场需求预测的精准度t∈(0,1)，t越大意味着零售商对市场需求的预测愈准确。若t=0意味着零售商对市场预测精准度极低，可视为与实际情形完全相反；若t=1意味着零售商精准地预测到了市场的实际情形。

3 无网络外部性

基本模型部分，未考虑产品的网络外部性特征，以此为基准分析网络外部性对零售商信息分享的影响。首先考虑零售商不与制造商分享其市场需求信息，其次假设零售商与制造商分享其市场需求信息。

3.1 信息不分享

信息不分享模型中，零售商不与制造商分享其市场信息。那么零售商的利润函数为：

(3)

零售商的最优决策为qr=(a-bqm-w)/2，零售商不与制造商分享其市场预测信息，那么制造商对零售商的产品供给量的预期为E(qr)=(a0-bqm-w)/2，将其代入制造商目标函数中：

(4)

可得产品批发价格和最优供给量分别为：

(5)

那么制造商和零售商的最优期望利润分别为：

(6)

上标“DN”表示无网络外部性下双渠道供应链模型；下标“IN”表示零售商不与制造商分享其市场需求信息。

3.2 信息分享

信息分享模型中，零售商与制造商分享其市场需求信息。那么零售商利润函数仍然为：

(7)

零售商的最优决策为qr=(a-bqm-w)/2，因零售商与制造商分享其市场预测信息，故制造商对零售商的产品供给量的预期为E(qrf)=(a-bqm-w)/2，将其代入制造商利润函数中：

(8)

可得产品批发价格和产品最优供给量分别为：

(9)

那么制造商和零售商的最优期望利润分别为：

(10)

下标“IS”表示零售商与制造商分享其市场需求信息。

命题1无网络外部性下

(1)零售商总是不与制造商分享其市场需求信息；

(2)制造商利润因零售商分享其市场需求信息而增加；

(3)供应链利润因零售商分享其市场需求信息而增加。

证明：信息分享下零售商利润与信息不分享下零售商利润做差，可得：

(11)

信息分享下制造商利润与信息不分享下制造商利润做差，可得：

(12)

信息分享下供应链利润与信息不分享下供应链利润做差，可得：

(13)

4 存在网络外部性

在网络经济时代，大量的产品表现网络外部性特征。如信用卡、软件、电视、汽车等产品表现出较强的网络外部性特征。网络外部性因消费者预期影响其购买决策进而改变产品的市场需求，所以网络外部性对零售商的科学决策具有重要的意义。同样地，分别考虑零售商与制造商分享其市场需求信息和零售商不与制造商分享其市场需求信息两种情形。

4.1 信息不分享

信息不分享模型中，零售商不与制造商分享其市场信息。零售商和制造商的利润函数为：

+(a0-qm-bqr+u(qr+qm))qm

=(a-qr-bqm+u(qr+qm)-w)qr

(14)

上标“DE”表示存在网络外部性特征下的双渠道供应链模型。

4.2 信息分享

信息分享情形中，零售商与制造商分享其市场需求信息。零售商和制造商的利润函数为：

+(a-qm-bqr+u(qr+qm))qm

=(a-qr-bqm+u(qr+qm)-w)qr

(15)

表1 存在网络外部性下零售商和制造商最优决策

命题2存在网络外部性下

证明：信息分享下零售商利润与信息不分享下零售商利润做差，可得：

(16)

命题3制造商利润因零售商分享其市场需求信息而增加。

证明：信息分享下制造商利润与信息不分享下制造商利润做差，可得：

(17)

命题3说明作为供应链的领导者制造商，因零售商与其分享市场需求信息有助于制造商制定对其有利的产品批发价格，可以获得更多的预期利润，故零售商分享其市场需求信息对制造商的价值为正。随着零售商对市场预测愈加准确，市场需求信息的价值对制造商越大。随着产品的网络外部性越大，市场需求信息的价值对制造商亦越大。这是因为较大的网络外部性可以有效地弱化直销渠道和零售渠道间的冲突。

命题4供应链利润因零售商分享其市场需求信息而增加。

证明：信息分享下供应链利润与信息不分享下供应链利润做差，可得：

(18)

上式(18)易知VDE>0。

命题4说明零售商与制造商分享其市场需求信息有助于增加整个供应链利润。若产品的网络外部性较大时，零售商利润因其与制造商分享需求信息而增加，制造商利润也因获得零售商的需求信息增加，故零售商分享市场需求信息对供应链利润为正；若产品的网络外部性较小时，即零售商不与制造商分享其市场需求，这是由于制造商因零售商分享其市场需求信息可以更有效地决定其直销渠道产品零售价格。但是制造商因零售商信息分享所增加了产品批发利润和零售利润完全抵消了零售商因严重的双重边际效应所损失的利润，所以零售商分享其市场需求信息总是有助于增加整个供应链利润。

5 信息补偿机制

(19)

易得：

(20)

命题5信息补偿机制下

(1)若产品网络外部性较小时，即0

(2)若产品网络外部性较大时，即u2

证明：Nash补偿机制下制造商利润和零售商信息不分享时制造商利润做差，可得：

(21)

其中

J0=2(b3+5b2-25b+23)u+b4-6b3+4b2+14b-15

(22)

其中

J1=(10b3-30b2+6b+22)u-3b4+2b3+12b2-10b-3

上式(22)的大小由函数H2=-2u4-8(b-2)u3+12(2b-3)u2+J1决定。易知函数H2在00。所以必然存在阈值u2使得H2|u=u2=0，见示意图1。

图1 示意图1

命题5指出若产品的网络外部性较小，信息补偿机制无法促使零售商与制造商分享其市场需求信息，这是因为较小的网络外部性难以提高供应链整体利润。若产品的网络外部性较大，整个供应链利润因零售商与制造商共享其市场需求信息增加，制造商通过支付适当的信息费用弥补了零售商因信息分享所遭受的损失，且制造商仍因获取零售商市场需求信息获益。此时，零售商和制造商间的Nash信息补偿机制可有效地实现零售商和制造商帕累托改进。

6 算例分析

本节通过算例分析网络外部性下传统零售渠道和直销渠道间的竞争强度b对零售商信息分享策略选择以及零售商市场需求信息对制造商价值的大小。令参数a0=1表示为市场确定部分；u={0.4,0.5,0.6}表示产品网络外部性大小的三种情形，即u=0.4，u=0.5以及u=0.6；t=0.8表示相较直销渠道而言，零售商对市场需求信息预测的精准度；v=2表示零售商对市场需求信息预测的方差。因此，可得如下图2和图3。

图2b对零售商信息分享的影响

图3 市场需求信息对制造商的价值

由图2可知若渠道间的竞争强度较小时，零售商与制造商分享其市场需求信息；若渠道间的竞争强度较大时，零售商不与制造商分享其市场需求信息。这是因为较小的渠道间竞争强度说明网络直销渠道难以有效地替代传统零售渠道，零售商的市场地位较高，因产品的网络外部性有效地弥补了直销渠道对其侵蚀。随着网络外部性越大，零售商与制造商分享其市场需求信息的可能性越高。其原因是一定的产品需求量下，较大的网络外部性可以有效地提高增加消费者效用，零售商因制造商开通直销渠道导致产品供给量增加所增加的消费者的效用越大。图3说明无论渠道间的竞争强度大小，市场需求信息对制造商的价值均是正的。这是由于获知市场需求信息可以有效地帮助制造商制定最优的决策，提高其市场地位。随着产品的网络外部性越大，零售商市场需求信息对制造商的价值越高。

7 结语

根据Keifer和Forrester公司的调查，大量的零售商不与制造商共享其市场需求信息，但部分零售商与制造商共享其市场需求信息。已有研究均认为，由于零售商与制造商共享其市场需求信息有利于制造商进行更加科学的决策，所以制造商利润总会因其获得零售商市场需求信息而增加。但是，零售商因双重边际效应使得其没有与制造商共享市场需求信息的动机，即零售商不与制造商共享其市场需求信息。随着互联网技术的高速发展，越来越多的制造商选择开通网络直销渠道以满足顾客网上购物的需求。Yue Xiaohang和Liu[15]，Yan Ruiliang和Ghose[16]，艾兴政等[17]以及聂佳佳[18]探讨了双渠道供应链中零售商信息分享策略，发现零售商仍然不与制造商共享其市场需求信息。但是，以往的研究均忽视了产品所具有的网络外部性特征，故本文将产品所固有的网络外部性特征纳入双渠道管理研究中，探讨了网络外部性是如何影响双渠道供应链中零售商信息共享策略的选择。通过比较零售商信息分享和不分享情形中零售商和制造商的期望利润，分别建立了存在网络外部性和不存在网路外部性的双渠道供应链模型。研究发现：(1)若未考虑产品的网络外部性，尽管零售商与制造商共享其市场需求信息有利于增加制造商和整个供应链利润，但是零售商不与制造商共享其市场需求信息，与已有研究结论相同；(2)若考虑了产品网络外部性，零售商与制造商共享其市场需求信息同样有助于增加制造商和整个供应链利润。然而，零售商是否与制造商分享其市场需求信息与产品的网络外部性系数有关：当产品的网络外部性系数较小时，零售商与制造商间的双重边际效应因其信息共享更为严重，此时零售商的最优选择仍是不与制造商分享其市场需求信息；当产品的网络外部性系数较大时，零售商会因其与制造商共享市场需求信息而获益，故零售商的最优决策是与制造商分享其市场需求信息。所得结论不仅较好地解释了Keifer和Forrester公司的调查结果，而且也有助于零售商根据产品网络外部性大小科学地决定其信息共享策略。

此外，当产品的网络外部性系数较小时，虽然制造商及整个供应链利润因制造商获得零售商所预测的市场需求信息而增加，但因双重边际效应使得零售商利润因其与制造商分享市场需求信息而减少。此时，零售商的最优策略仍然是不与制造商共享其市场需求信息。故本文进一步探究了制造商是否能够通过支付零售商一定的信息补偿费用以获取其市场需求信息。故设计了Nash信息补偿机制，即制造商支付零售商信息费用以获取其市场需求信息。研究发现：(3)若产品的网络外部性较小时，Nash信息补偿机制难以促使零售商与制造商共享其市场需求信息；若产品网络外部性较大时，制造商支付零售商适当的信息补偿费用可促使零售商与其共享市场需求信息，即信息补偿机制能够使得零售商和制造商帕累托改进。

可从如下几个方面对本文做后续研究：(1)已有研究仅考虑了传统零售商渠道和直销渠道间的替代性。然而，像Kendall-Jackson、Dell 和Toshiba等公司在直销渠道和传统零售渠道销售不同质量的产品。故可进一步探析渠道间不同产品质量对零售商市场信息分享策略的影响；(2)由于本文假设制造商的生产成本为线性情形，但是企业实际经营中经常出现规模不经济情形，故可考虑制造商规模不经济下网络外部性对零售商市场信息分享策略的影响。