考虑生鲜电商退货的双渠道供应链协调研究

张科静，马曼琼

(东华大学 旭日工商管理学院， 上海 200051)

2020年初的新冠疫情对传统零售业造成了极大的冲击，但在短期内促进了生鲜电商和农产品电商的发展。以每日优鲜为例，其平均客单价从疫情前的85～90元上升到120元，峰值甚至达到150元。同样地，仅从2020年2月到3月，淘宝爱心助农累计销售农产品就超过了10万t。尽管如此，相较于综合电商领域，生鲜电商的渗透率还是较低，这主要是由于运输和仓储的时间较长，许多产品在送到消费者之前会发生变质。对生鲜电商而言，产品保鲜是最紧要的问题，需要提升冷链技术，有些电商还利用大数据技术进行前置仓产品补货。这些保鲜努力可以延缓生鲜产品的自然衰减并降低变质率[1-4]。显然，与传统渠道相比，生鲜电商更专注于产品的保鲜。因为仍有小部分产品发生变质，所以生鲜电商要采取适当的退货措施。以每日优鲜为例，用户可以上传问题商品照片，并申请一定比例(最高100%)的退款。

退货无疑会限制企业的发展，但目前关于生鲜电商退货的研究较少。殷猛飞[5]构建了消费者效用函数，设计了回购、依赖退货期限的回购和收益共享契约。Gu等[6]假设生鲜电商的市场需求取决于消费者的退货率，设计了回购和“收益+成本共享”契约。李玉民等[7]考虑生鲜产品的退货期限，研究冷链宅配供应链的协调问题。与这些文献类似，许多有关生鲜供应链协调的研究都采用了收益共享和成本分担契约[8-12]，此外，较为常见的还有回购契约[13]、价格补贴[14]和风险补偿[8]等。与上述研究不同，Mohammadi等[15]提出由供应商向零售商分享保鲜技术以及收益共享的联合契约。但是这些研究都只涉及单渠道生鲜供应链。

在生鲜双渠道供应链方面，岳柳青等[16]针对零售商主导的生鲜双渠道供应链，对比分析双方在批发价契约和收益共享契约中的最优决策。唐润等[17]研究传统销售渠道和网上直销渠道共存情形下的混合渠道协调问题。Yang等[18]同时考虑保鲜努力和消费者偏好，对比分析3种销售模式下生鲜供应链。这些文献多以供应商直销渠道为线上渠道进行研究，且未考虑生鲜电商退货。

综上所述可知，目前还没有关于生鲜电商退货的双渠道供应链研究，而现有相关文献的协调契约除了退货方面的价格契约外，也多为成本分担和收益共享契约。因此，考虑新鲜度竞争及生鲜电商的退货问题，构建一个生鲜电商和一个供应商组成的双渠道供应链，对比分析集中决策模式与分散决策模式下的保鲜努力和利润，提出由保鲜技术优势方(生鲜电商)承担全部产品保鲜的“保鲜技术+成本分担+收益共享”契约。

1 问题描述与假设

讨论一个生鲜双渠道供应链，包括一个原本拥有线下商业超市的生鲜供应商和一个以冷链物流起家的生鲜电商。该双渠道供应链的结构如图1所示。其中生鲜电商负责线上渠道的产品保鲜，而供应商负责线下渠道的产品保鲜，因此两个渠道存在产品新鲜度的竞争。由于生鲜电商是该市场的后来者，假设供应商占据领导地位。

图1 生鲜双渠道供应链结构图Fig. 1 The structure of the fresh dual-channel supply chain

参数和变量的描述如表1所示。

表1 参数说明Table 1 Notations of parameters

假设1：由于生鲜电商的产品多为打包销售，消费者在退款时往往包括未变质产品的价值(例如，一盒圣女果中有一小部分坏果，还有大部分果子完好可以食用，但是消费者仍然会申请退款)。所以生鲜电商的退货率也受生鲜产品变质率的影响，而变质率又受保鲜努力的负向影响。因此，假设生鲜电商的退货率为re=η-θee。

假设3：许多生鲜产品的市场零售价并无太大差别，尤其对同源产品而言，零售价的差别微乎其微。因此，假设两个渠道的产品零售价相同均为p。消费者的工作方式和生活特性决定了其购买生鲜的方式，假设λ比例的消费者更偏向于线上购买生鲜。由于消费者类型的差异，两个渠道消费者对零售价的敏感程度也不同。通常而言，工作繁忙的线上消费者对零售价的敏感程度较低，即be

假设4：根据假设1，消费者向生鲜电商申请退货时，生鲜电商会根据变质产品的图片决定退款金额m(m≤p)。当m=0时，相当于生鲜电商无退款措施；当m=p时，相当于生鲜电商实行全额退款措施；当0

假设5：生鲜供应商的单位产品成本为0，这不影响本文的研究结论。

生鲜电商和供应商的利润分别为

(1)

(2)

2 模型求解与讨论

2.1 集中决策模式

集中决策模式下，生鲜电商和供应商垂直整合为一个整体(下标为c)，此时两者以整体利润最大化为决策目标，如式(3)所示。

(3)

(4)

(5)

充分条件1表明生鲜电商对退货产品的处理费用不可过高。此外，生鲜电商市场份额λa的上下界取值均与η呈正相关且与θ呈负相关，同时整个取值范围随着m的增大而减小。由此可以看出：对生鲜电商而言，若其市场份额过低，则没有进入市场的必要；若其市场份额过高，则会因为较高的退货费导致利润的降低。

2.2 分散决策模式

分散决策模式下，供应商和生鲜电商以自己利润最大化为目标(下标为d)，二者进行Stackelberg博弈。由于供应商处于领导地位，根据逆向归纳法，首先求解生鲜电商的保鲜努力ee，再求解供应商的保鲜努力er。

(6)

(7)

证明过程与引理1类似，在此不做赘述。

通过对比集中决策模式和分散决策模式下的最优保鲜努力以及供应链整体利润，可以得到定理1。

定理1表明：(1)生鲜双渠道供应链系统集中决策模式下的最优整体利润高于分散决策模式下最优整体利润，该供应链系统有协调的空间。(2)由于生鲜电商的退款措施且μe<μr，生鲜电商的保鲜努力总是会高于供应商。(3)集中决策模式下，两个渠道不存在新鲜度竞争，生鲜电商和供应商为了降低保鲜成本会投入很少的保鲜努力。分散决策模式下，生鲜电商和供应商为了提高各自的利润会投入较高的保鲜努力，但也增加了保鲜成本进而降低了利润。当批发价w很高时，供应商可能放弃线下市场，转而增加线上销售以增加利润。

3 “保鲜技术+成本分担+收益共享”协调机制

在集中决策模式下，两个渠道之间的新鲜度竞争不复存在，因此供应链的整体利润高于分散决策模式，但最优保鲜努力却低于分散决策模式。因此，本文提出“保鲜技术+成本分担+收益共享”契约(下标为trs)，帮助生鲜双渠道供应链降低整体保鲜成本，确保在提高保鲜努力的同时增加利润。其中，生鲜电商作为保鲜技术优势方可帮助供应商进行产品保鲜，也就是说由生鲜电商决策两个渠道的保鲜努力，而生鲜供应商则需要承担δ比例的总保鲜成本。由于两个渠道的保鲜努力相同，渠道之间不存在新鲜度竞争。与集中决策模式相似，生鲜电商和供应商线上渠道的市场需求为Dtrs, e=λa-bep+αee，线下渠道的市场需求为Dtrs, r=(1-λ)a-brp+αee。此外，为了保证生鲜电商和供应商的利润同时增加，供应商取消对生鲜电商的批发价，生鲜电商还会将γ比例的收益共享给供应商。生鲜电商和供应商的利润函数分别如式(8)和(9)所示。

πtrs, e=(1-γ)pDtrs, e-(1-δ)2C(ee)-mreDtrs, e

(8)

πtrs, s=γpDtrs, e+pDtrs, r-2δC(ee)

(9)

协调模式下，只有生鲜电商需要决策ee，求解可以得到引理3。

(10)

定理2：根据激励相容原理，当

4 算例分析

为了更好地了解关键参数对供应链最优决策和利润的影响以及协调契约的效果，通过算例仿真的方法进行分析。根据假设中参数的取值范围，并结合实际调查生鲜电商产品的销售情况，假设生鲜双渠道供应链系统具有如下特征：η=0.1,θ=0.1,μe=150,μr=200,a=100,λ=0.4,be=0.5,br=0.7,α=0.8,w=10,p=25,m=25。根据定理2，取γ=0.4，δ=0.5。

4.1 批发价w的影响

批发价w对最优保鲜努力和利润的影响如图2所示。由图2(a)和2(b)可知，集中决策模式下的供应链利润高于分散决策模式，并且在这两种模式中生鲜电商的保鲜努力均高于供应商，验证了定理1的结论。在协调契约允许的w取值范围内，保鲜技术共享下的最优保鲜努力高于分散决策模式。“保鲜技术+成本分担+收益共享”契约对供应商保鲜努力的提升效果要远优于生鲜电商。由图2(c)和2(d)可知，随着w增大，生鲜电商的利润逐渐降低，供应商的利润逐渐增加，供应链整体利润也逐渐增加。同样地，保鲜技术共享下生鲜电商和供应商的利润都高于分散决策模式，并且，w较低或较高时协调契约都是无作用的，这说明w对协调契约的比例γ和δ的取值范围影响十分显著。

(a) w对最优保鲜努力的影响

(b) w对集中和分散决策模式下供应链总利润的影响

(c) w对分散决策和协调模式下生鲜电商利润的影响

(d) w对分散决策和协调模式下供应商利润的影响图2 w对最优保鲜努力和利润的影响Fig. 2 Effects of w on the optimal fresh-keeping efforts and profits

4.2 退款金额m的影响

退款金额m对最优保鲜努力和利润的影响如图3所示。由图3(a)和3(b)可知：随着m的增大，生鲜电商的最优保鲜努力和分散决策下的供应商保鲜努力逐渐增加，而集中决策下的供应商最优保鲜努力先增加后降低；无论m如何变化，保鲜技术共享下的最优保鲜努力都高于分散决策模式。由图3(c)和3(d)可知，随着m的增大，生鲜电商的利润和分散决策下的供应商利润逐渐降低，而协调模式下的供应商利润先增加后降低，并且协调模式下的利润均高于分散决策模式。协调模式下，两个渠道之间不存在新鲜度竞争，因此，m越高，最优保鲜努力越高，市场需求也就越高。当最优保鲜努力过高时，供应商需要承担的保鲜成本就超过了需求增加带来的收益，因此其利润先增加后降低。与批发价w相比，m对“保鲜技术+成本分担+收益共享”契约的协调效果的影响较小。综上可知：对消费者而言，申请退款可以促使商家提高保鲜努力；对生鲜电商而言，在处理退款时需要根据产品图片确定退款比例，不能一概全额退款。

(a) m对最优保鲜努力的影响

(b) m对集中决策模式下供应商最优保鲜努力的影响

(c) m对分散决策和协调模式下生鲜电商利润的影响

(d) m对分散决策和协调模式下供应商利润的影响图3 m对最优保鲜努力和利润的影响Fig. 3 Effects of m on the optimal fresh-keeping efforts and profits

4.3 新鲜度敏感系数α的影响

新鲜度敏感系数α对最优保鲜努力和利润的影响如图4所示。

(a) α对最优保鲜努力的影响

(b) α对分散决策和协调模式下最优保鲜努力的影响

(c) α对分散决策和协调模式下生鲜电商利润的影响

(d) α对分散决策和协调模式下供应商利润的影响图4 α对最优保鲜努力和利润的影响Fig. 4 Effects of α on the optimal fresh-keeping efforts and profits

由图4(a)和4(b)可知，最优保鲜努力都随α的增大而增大。“保鲜技术+成本分担+收益共享”契约降低了整个供应链的保鲜努力成本，因而协调模式下的最优保鲜努力明显高于其他模式下的最优保鲜努力。由图4(c)和(d)可知，随着α的增大，生鲜电商的利润和协调模式下的供应商利润逐渐增加，而分散决策模式下的供应商利润则逐渐降低。与供应商相比，在增加同样的保鲜努力时，生鲜电商付出较少的保鲜成本。因此，消费者对新鲜度的敏感度越高，市场就越有利于保鲜技术优势方的生鲜电商，“保鲜技术+成本分担+收益共享”契约的协调作用也就越显著。

5 结 语

研究了包含一个生鲜电商和一个拥有线下商铺的生鲜供应商的双渠道供应链系统，同时考虑了渠道新鲜度竞争以及生鲜电商的退货问题，主要结论如下：

(1) “保鲜技术+成本分担+收益共享”契约可以有效协调生鲜双渠道供应链，且收益共享比例和保鲜成本分担比例的取值范围受批发价的影响较大。批发价越大，生鲜电商就越有意愿参与协调契约。

(2) 随着退款金额接近产品售价，两个渠道的保鲜努力都会逐渐增加。消费者应当在遇到产品变质的情况时提出退款申请，以促使生鲜电商提高保鲜努力。但对生鲜电商和供应商而言，两者的利润都会随着退款比例的增加而降低。因此，生鲜电商在处理退款时不能一概全额退款。

(3) 新鲜度敏感系数的增大，会促使生鲜电商和供应商提高保鲜努力，并且在契约协调下，这种效果更加显著。此外，消费者对生鲜产品的新鲜度越敏感，生鲜供应商参与协调契约的意愿就越强烈。

本研究只考虑了生鲜电商退款的退货措施，但是仍然会有小部分顾客有换货需求。因此，未来研究有必要分别考虑问题商品是否寄回情况下的供应链协调问题，并对比退款和换货两种退货模式以及混合模式对双渠道供应链中生鲜电商的影响。此外，不同的退款金额以及退货模式均会在不同程度上影响消费者对生鲜电商的信任。

附录

N3=μr(μe-2mαθ)[(λa-bep)(3mαθ-2μe)-α2(p-w-mη)]+m(p-w)α3θ(μe-mαθ)

N4=mα2θ(p-w)(μe-mαθ)-[α(p-w-mη)+mθ(λa-bep)](μe-2mαθ)μr

N5=μe{m[θ(λa-bep)-αη]+αp}-2wα(mαθ-μe)

N6=2μr(μe-2mαθ){-pα(3wα+2mαη+bemwθ-2amθλ)+wα(wα+mαη+amθλ)-wμe(λa-bep)+2p2[α2-br(μe-2mαθ)]}-α2(p-w)(μe-mαθ)[m(p+w)αθ+(p-w)μe]

N7=α2(p-w)(μe-mαθ)[(p-w-mη)(3mαθ-2μe)-m2θ2(λa-bep)]

N9=4α2μe(p-w)2(μe-mαθ)3+μeμr(μe-2mαθ){-2mθα3(8pw-4w2+2γp2+γ2p2-7)+2m3αθ(αη+bepθ-aθλ)2+4mαμe(3bep2θ-6bep2γθ-2wαη-4waθλ+3αηp+4bewθp+6aγθλp-3aθλp)+μe[16pwα2-8w2α2-11p2α2+2γp2α2+γ2p2α2-8μe(w-pγ)(bep-aλ)]+m2[8α2θ(2bep2γθ-2bep2θ+αηw+aθλw-2αηp-bewθp-2aθλγp+2aθλp)-(αη+bepθ-aθλ)2μe]}

N10=(pαγ-pα+bempθ+mαη-maθλ)2·(μe-2mαθ)2μe2μr{8α2(p-w)2(mαθ-μe)3-μr(μe-2mαθ)[2m3αθ(αη+bepθ-aθλ)2-α2μe(16w2+25p2+6γp2+γ2p2-32pw)-16μe2(w-pγ)(bep-aλ)-4m2α2θ(7bep2θ-7bep2θγ-4wαη-4waθλ+7αηp+γαηp+4bewθp-7aθλp-7aθλγp)+m2μe(αη+bepθ-aθλ)2+2mα(8w2α2θ+17p2α2θ+6γp2α2θ+γ2p2α2θ-16pwα2θ+11beθp2μe-23beθp2γμe-8wαημe-16waθλμe+11αηpμe+αγηpμe+16bewθpμe+23γaθλpμe-11aθλpμe)]}