新零售下物流服务水平影响市场需求预测不一致的物流外包契约

代 应，赵艺菲，宋 寒，于晓东

DAI Ying,ZHAO Yifei,SONG Han,YU Xiaodong

0 引言

随着信息技术的快速发展，马云2016年在杭州首次提出了“新零售”一词。新零售是一种区别于传统零售的新型零售业态，其在互联网先进技术基础上，利用云计算、大数据等技术创新，通过线上线下物流三方共同合作，实现从向消费者销售商品转向服务消费者的转变[1]。服务消费者最直观的就是用户体验的情况，而物流服务水平是影响用户体验的关键因素之一，其直接影响消费者的体验满意度，最终影响了新零售的市场需求[2]。因此新零售商对物流服务商的服务准确性、及时性、多样化等方面提出了更高的服务水平要求，为此新零售商大多将物流业务外包给专业的第三方物流企业，以获得更高的服务水平[3]。物流外包契约是新零售商与第三方物流企业合作的基础，因此如何制定一个有效的物流外包契约，激励第三方物流服务商提高服务水平，已成为新零售成败的关键问题之一。

物流服务水平影响市场的物流外包契约研究由来已久，已有大量文献对双渠道、电子商务的背景下物流服务水平影响市场需求的物流外包契约设计进行了研究[4-10]。如崔南方等[4]对双渠道供应链定价模式的选择进行了研究，由网络直销渠道和电子零售渠道组成的双渠道供应链进行的研究，通过博弈建模分析了供应链成员的价格水平和物流服务水平决策；李海[5]在直销渠道与零售渠道并存的模式下，研究了存在退货风险的双渠道供应链的定价问题与服务水平的决策；吴庆[6]研究了第三方物流外包契约合同设计问题，针对物流服务水平显著影响市场需求，考虑了价格外生影响收益；Cai G[7]考虑双渠道供应链收益不确定以及外包信息不确定时，物流对渠道成员产生的影响。在电子商务背景下，曹巍[8]分析电商企业、物流企业合作的模式，通过价格和物流服务水平共同影响市场需求，从而达到系统的帕累托改进和最优的利润分配；Ying W[9]在电子商务环境下，对第三方物流以及客户设计代理框架，对物流服务和物流成本进行分析；杨茜茹[10]为实现制造商与网络零售商合作整体最优，运用博弈及供应链优化方法，对价格、市场需求以及物流服务水平进行研究，为企业提供借鉴与参考。

物流服务水平也是影响新零售需求的关键因素之一，因此已有文献对新零售背景中物流外包契约进行了研究，如Helm S[11]提出随着传统零售行业的转变，给新零售全渠道发展不断提供机会，尤其是物流行业的服务体验，全渠道更加注重消费者的感受，研究发现消费者对物流外包所能提供的体验服务水平非常重视；Renko S[12]提出物流在新零售行业的重要性慢慢地突显出来，新零售行业面临着提供高水平服务，供应商与物流企业进行技术合作以提高服务水平、员工技能，并降低成本。

上述研究无论是双渠道、电子商务背景下，还是在新零售背景下物流服务水平影响市场的物流外包契约设计中，都研究了物流发包方（双渠道企业、电子商务企业及新零售商）和第三方物流企业的物流服务水平对市场需求影响的重要性，并且可以发现在物流外包契约中进行市场需求预测会影响市场的变化。但是在以往的研究中，供应链成员对市场需求的预测往往比较单一，大多文献都假设供应链成员各方对市场需求的预测是一致的[13-14]，而在现实生活中由于信息、所承担的风险不同，因此对市场需求的预测也不一致。王庆金[15]研究表明供应链成员因为预测的主体的先验性和预测的依据不一样，其对市场需求的预测往往是不一致的。在实践中，物流外包的发包方和第三方物流企业也往往就物流服务水平对市场需求的影响程度认识不一致。直观而言，若发包方与物流服务商对物流服务对市场的影响不一致，往往会导致外包合同难以达成，或者达成低效率的外部合同。

鉴于此，本文针对新零售商与第三方物流企业对物流服务水平影响市场需求预测不一致导致外包难以达成的问题，就市场总容量不变和市场总容量可变两种情况，分别建立了两种市场环境下Stackelberg模型，分析物流服务水平对市场需求影响预测不一致下的外包契约达成条件，以及预测的不一致对外包契约设计的影响，进而为新零售下物流服务水平对市场需求影响预测不一致下的物流外包契约设计提供支撑。

1 问题描述与模型假设

考虑一个新零售商将物流业务外包给专业的第三方物流企业，二者虽然都认为物流服务水平会影响市场需求，但就影响的程度，二者的预测是不一致的。那么这种预测的不一致是否会影响物流外包协议的达成？如果达成了物流外包协议，又会如何影响单位物流费用、物流服务水平及双方的收益呢？为了进一步分析该问题，先做如下假设。

假设1：市场需求函数。参考已有研究[16]，对物流服务水平影响市场需求下的市场需求函数有两种基本的形式。一是假设市场总容量不变，物流服务水平影响企业的市场占有率，其基本函数形式为q=Are，其中q为市场需求量，A为市场总容量，e为物流服务水平，r为物流服务水平影响市场的占比系数，且0＜re＜1。二是假设市场总容量是可变的，物流服务水平影响企业市场需求的增量，其基本函数形式为q=a+εe，其中a为不受到物流服务水平影响的基础市场需求，e为物流服务水平，ε为物流服务水平影响市场的增长系数。新零售商与第三方物流服务商对市场需求预测的不一致，主要体现在对物流服务水平影响市场的占比系数r，以及为物流服务水平影响市场的增长系数ε认识不一样。因此进一步假设市场总容量不变的情况下，新零售商认为市场的需求函数为q1=Ar1e，第三方物流企业认为市场需求函数为q2=Ar2e；在市场总容量可变的情况下，新零售商认为市场的需求函数为q1=a+ε1e，第三方物流企业认为市场需求函数为q2=a+ε2e。

假设2：第三方物流企业成本函数。参考文献[17]第三方物流成本函数可假设为，其中是物流服务水平的固定投入，e是物流服务水平投入，主要表现为第三方物流企业的物流网点新增、物流设施更新与新增、物流人员新增与素质的提升等，k为物流服务水平投入的成本系数，该部分成本函数满足一般成本函数的基本性质。而c2q2为第三方物流企业的运作成本，主要受其承担的物流量，即市场销量q2的影响，其中c2为单位成本系数。

假设3：物流外包契约。物流外包契约的制定过程沿用文献[18]的物流外包契约制定的主从博弈过程，新零售商为契约的主动方，其首先给出单位物流量的支付费用d，物流服务商决策是否接受合约，若接受其将按照自身利润最大化决策物流服务商水平投入e。

假设4：其他。新零售下，产品的市场价格已不成为竞争的关键，因此可假设产品的市场价格为不变的p，c1为新零售商的单位进货成本，c2为第三方物流企业提供配送服务而产生的成本，显然p-c1-c2＞0时才有可能发生交易，研究才有意义。新零售商与第三方物流企业均为风险中性，物流服务水平投入e为第三方物流服务商企业私有信息，该投入无法被观测验证，其他信息均为共有信息。

2 市场总容量不变的物流外包契约

如果市场总容量不变，新零售商和第三方物流企业对物流服务水平影响市场需求预测不一致时，新零售商认为市场需求函数为q1=Ar1e，其预测若达成外包协议的期望利润而第三方物流企业认为市场需求函数为q2=Ar2e，其预测若达成外包协议的期望利润为双方外包合同达成的主从博弈过程可用如优化模型1表示。

上述模型P1中，式（1）是新零售商利润的最大化目标函数；式（2）、式（3）是第三方物流企业和新零售商参与约束式（IR），其保证第三方物流企业和新零售商的利润大于零；式（4）是第三方物流企业激励相容约束（IC ），即第三方物流企业选择的最优物流服务水平的努力投入；要使模型成立有意义，必须约束物流服务努力水平e、物流配送的支付价格d大于零。

模型P1求解过程较简单，参考文献[19]，首先假设不等式约束成立，由式（4） 得第三方物流企业的最优服务水平为e将其带入目标函数式（1），化简进而求出再将结果分别代入新零售商、第三方物流的利润函数以及最优的物流服务水平中，可以得到

接下来验证不等式约束是否成立。由假设知p-c1-c2＞0成立，所以单位物流费用和物流服务水平投入eL*显然都大于0，并且双方利润函数显然也都大于0，因此求解过程中假设所有约束条件成立后，不影响整个解。综上可得到结论1。

结论1：在市场总容量不变，新零售商与第三方物流企业对物流服务水平影响市场占有率的预测不一致，不影响外包协议的达成，此时最优的物流服务水平、单位物流支付费用以及新零售商、第三方物流企业所获得的利润分别为

下面进一步分析市场需求预测不一致对新零售商最优支付的单位物流费用dL*，物流服务水平投入eL*，以及双方利润为的影响。显然不受到双方预测市场占比系数r1、r2的影响，而第三方物流企业的服务水平投入eL*只受r2的影响，且，新零售商的利润受到r1、r2的影响，且第三方物流企业的利润只受到r2的影响，且。综上可得到结论2。

结论1和结论2说明在市场总容量不变的物流外包契约中，物流服务水平影响市场需求预测的变化，不会对协议产生影响，双方能够达成最优的外包契约。而随着新零售商、第三方物流企业市场占比系数的增加，新零售商、第三方物流企业会付出相应的成本，增加适当的努力，使新零售商的收益不断增大。但不管新零售商在市场需求预测的过程中投入多少，都不会影响物流服务水平以及第三方物流企业的收益情况。

3 市场总容量可变的物流外包契约

上一节分析了市场总量不变的情况，本节考虑市场总容量变化的情形，即物流服务水平影响市场增量。此时，新零售商认为市场需求函数为q1=a+ε1e，其预测若外包协议达成的期望利润为而第三方物流企业认为市场需求函数为q2=a+ε2e，其预测若外包协议达成的期望利润为双方外包合同达成的主从博弈过程可用如下优化模型P2表示。

优化问题P2中，式（5）是考虑物流服务水平影响市场总容量的新零售商利润最大化的目标函数；式（6）、式（7） 是第三方物流企业和新零售商参与约束式（IR） ，其保证第三方物流企业和新零售的利润大于零；式（8）是由第三方物流企业决策的最大化情况下的物流服务水平所形成的激励相容约束，即第三方物流企业所提供的最优的物流服务水平的努力程度，由式（8） 可得第三方物流企业的物流服务努力水平

将e'代入式（5）、式（6），得到如下优化模型P3。

上述模型P3是带不等式的约束优化问题，可构建如下拉格朗日函数进行求解，其中乘子λ1是大于零或等于零的拉格朗日乘子。

由K-T条件对拉格朗日函数求解，模型解满足以下K-T条件：

为了使零售商及第三方物流双方达成契约，供应链双方的利润均要大于零，也必须使最优的物流服务水平及最优的单位物流支付费用大于零，整个契约模型才有意义。首先，根据可以得到成立条件即满足以及，显然当时一定存在，即成立条件为

结论3：在市场总容量可变时，新零售商与第三方物流企业对物流服务水平影响市场的增长系数预测不一致将影响外包协议的达成，只有 ε1、ε2满足时双方才能达成外包协议；此时最优的物流服务水平、单位物流支付费用以及新零售商、第三方物流企业所获得的利润分别为

结论3说明市场总容量可变时，双方预测的不一致将影响外包契约的达成，进一步分析达成条件，可知只有当预测乘积大于一定值的时候才能达成协议，也就是说若一方预测较小，则另一方就将要求较大。注意阀值受到a、p-c1-c2的影响，当a较大时，阀值较大，这说明随着市场基础需求a的增加，要求双方预测的乘积增大才能达成协议，而当p-c1-c2较大时，阀值较小，这说明随着单位利润p-c1-c2的增加，达成协议要求值将降低。

下面分析市场需求预测不一致下，各自预测的物流服务水平的增长系数对供应链中物流服务水平、单位物流支付费用以及新零售商、第三方物流企业目标利润的影响。

首先，分析各自的市场需求预测增长系数对e、d的影响。显然，容易得到

其次，分析各自的市场需求预测增长系数对新零售商利润的影响，由条件以及条件p-c1-c2＞0，化简可以得到

最后，分析影响物流服务水平的市场增长系数对第三方物流最优利润的影响，由条件及，化简求导整理后得到；同理，可以得到

结论4说明在市场总容量可变的物流外包契约中，受到物流服务水平的影响，在市场需求预测增长系数不断变化中，仍然能够达成最优的物流外包契约。最优的物流服务水平、单位物流支付费用、新零售商及第三方物流企业的收益都受到市场需求预测增长系数的影响。随着新零售商、第三方物流企业对市场需求预测比重的加大，增加了对物流服务水平、单位物流支付费用的投入，使新零售商和第三方物流企业的收益也不断增大。

4 研究结论与管理启示

以新零售全渠道销售模式作为研究背景，构建了以新零售商和第三方物流合作的博弈模型。分别以市场总容量不变的情况下物流服务水平影响市场占有率、市场总容量可变的情况下物流服务水平影响市场增长为研究对象，构建了两种市场需求函数不同的博弈模型。在物流外包契约达成后，市场需求预测对各种情况及各个参数变化的影响如表1所示。

表1 物流外包契约达成条件及达成后各自市场需求预测参数对比表

由表1可知，在市场总容量不变的物流外包契约中，新零售商对市场需求预测不影响物流服务水平、单位物流支付费用以及第三方物流企业的利润。而第三方物流企业对市场需求的预测会显著影响物流服务水平、新零售商及第三方物流企业的收益。在市场总容量可变的物流外包契约中，存在达成条件，在此条件成立下，市场需求预测系数会对各个参数产生正相关的影响。

本文的研究结论对管理的启示主要有以下几个方面：

第一，每销售一件产品都会有相应的物流企业进行投入，在影响市场占有率的模型中，第三方物流企业对市场需求的预测非常重要，直接影响新零售商和企业本身的收益。物流企业要想获得更多的收益，必须增大自身对市场占有率预测的有效性，提供更优质的物流服务。

第二，随着市场总容量的不断增加，企业为了不断抢占更大的市场，必须预先对市场需求进行预测。新零售商和物流外包企业通过自身预测程度重要性的增加，从而提高单位物流费用的支付，相应的第三方物流企业提供更好的物流服务，达到双方收益最大化，形成良性循环。

第三，在实际对市场需求的预测过程中，要考虑影响市场需求的阀值，企业应充分考虑市场基础需求以及单位利润对市场需求预测度的影响。因此建议在双方达成契约前，准确估计市场基础需求的情况，并努力降低进货成本及物流配送成本。

目前，文中虽然考虑了两种不同的需求函数，但并未考虑价格对整个市场变化的影响，只考虑了物流服务水平对整个供应链的影响，在整个博弈过程中，对基础模型进行分析比较，后续可以考虑添加激励机制，以更好地指导行业发展。