基于过度自信的双渠道绿色供应链决策研究

周 辉

(江西财经大学 现代经济管理学院，江西 南昌 330032)

近些年，互联网在现代贸易活动中的作用越来越大，而电子商务的出现，极大地改变了消费者的购买模式，越来越多的消费者选择网上购物。对于一些绿色产品制造商，如格力、海尔和比亚迪等，都已经开通直销渠道销售产品。然而，制造商和零售商在做决策时，可能存在过高估计消费者对产品绿色度的敏感性和过度精确估计产品需求的情形。过度自信是决策中普遍存在的行为。过度自信会对制造商的产品绿色度、直销渠道定价以及零售商的零售渠道定价产生重要影响。并且，制造商开设直销渠道会分流传统零售渠道需求，损害零售商利益，制造商与零售商之间的竞争加剧，如果决策者在决策时又表现出过度自信，供应链决策变得更为复杂。因此，在过度自信环境下研究双渠道绿色供应链决策问题，具有重要的理论与现实意义。

与本文研究内容相关的文献主要涉及双渠道绿色供应链决策和基于过度自信的行为运营决策两方面。双渠道绿色供应链决策的研究成果比较多，这里仅列出近几年的部分文献。Li[1]等研究在双渠道绿色供应链中，制造商和零售商采用统一定价策略时，集中式和分散式决策情形下的绿色供应链决策问题，并将双渠道的结果与单渠道进行对比，最后将统一定价的条件放松，在独立定价策略下探讨双渠道绿色供应链决策。Rahmani等[2]研究需求扰动的双渠道绿色供应链中，采用统一定价策略时的产品绿色度与定价问题。刘名武等[3]构建由制造商主导的二级绿色供应链中单渠道、制造商开通直销渠道及收益共享的双渠道3种情形下的决策模型，研究制造商开通直销渠道以及消费者直销渠道偏好对供应链决策与绩效的影响。经有国等[4]考虑由一个制造商和一个线下努力推广的零售商、一个线上搭便车的零售商组成的绿色供应链，探讨分散式决策、集中式决策、收益共享契约和成本共担契约4种模型下的最优订货、产品绿色度和推广努力水平决策，并进行比较分析。一些学者在双渠道绿色供应链决策中考虑决策者心理行为因素的影响。Xu等[5]在一个具有风险规避的集中式和分散式双渠道供应链中，分析风险容忍度对供应链决策的影响，并提出双向收益共享契约实现渠道协调。Li等[6]研究由风险中性供应商和风险规避零售商组成的双渠道供应链，在风险值准则和条件风险值准则下，建立Stackelberg模型，探讨零售商风险指标对产品零售价、渠道订货量和供应链利润的影响，并提出改进的风险共担契约，实现双渠道供应链的协调。Chen等[7]在制造商和具有风险厌恶的零售商组成双渠道绿色供应链，制造商的生产成本是私人信息，通过委托代理模型研究对零售商的最优契约设计问题。Gao等[8]考虑政府对符合一定生态标准的产品进行补贴的情形下研究双渠道绿色供应链的竞争与协调问题。而Croson等①内容见2008年Croson等的工作论文“How to Manage an Overconfident Newsvendor”。最早在运营决策中考虑过度自信行为的影响。基于Schweitzer等[9]的研究 (报童的订货量总是偏离利润最大化时的最优值，并且这种偏差不能用风险厌恶、前景理论、损失厌恶等行为解释) ，Ren等[10-11]发现报童的决策偏差理论上可能由过度自信导致，并通过实验研究证实了这个结论。赵道致等[12]在供应链库存管理模式下探讨供应商的过度自信对零售商补货及供应链成员利润的影响。周永务等[13]基于报童模型研究过度自信零售商的订货决策与供应链协调问题。肖迪等[14]研究决策者过度自信对库存管理决策和供应商产品质量投资的影响。Li等[15]在竞争环境下研究过度自信对报童决策的影响。Xu等[16]在由一个过度自信零售商和一个理性零售商组成的、需求不确定的双寡头市场，且两个零售商销售相同产品的环境中研究零售商过度自信对供应链绩效的影响。Kirshner等[17]基于前景理论的概率加权函数，建立考虑报童具有过度自信和乐观行为时的定价模型，研究过度自信和乐观行为对库存和定价决策的影响。温小琴等[18]研究经销商过度自信时投资性产品的初始库存与分期销售的容量管理问题。Wu等[19]在报童同时具有过度自信和模糊厌恶的情形下研究最优订货决策问题。Song等[20]在制造商过度自信、供应商风险厌恶环境中研究供应链库存决策问题。

从以上国内外研究可以看出，双渠道绿色供应链决策的研究中很少考虑过度自信行为的影响，而过度自信背景下的行为运营管理研究中很少涉及双渠道绿色供应链。现实中双渠道绿色供应链成员企业的确存在过度自信行为。基于此，本文研究过度自信背景下双渠道绿色供应链决策问题，探讨决策者过度自信对产品绿色度、产品定价和制造商、零售商利润的影响。

1 问题描述与模型假设

考虑由单个制造商和单个零售商组成的双渠道绿色供应链，制造商生产单一绿色产品，并通过传统渠道 (零售商实体渠道) 和网上直销渠道 (制造商自营渠道) ，将产品出售给消费者。消费者依据自身偏好，可任意选择一种渠道购买该绿色产品。模型假设如下。

1) 制造商通过产品研发、生产绿色度为g的研发密集型产品，以批发价w供应给零售商。该绿色产品在传统零售渠道和网上直销渠道上同时销售，传统零售渠道和网上直销渠道的零售价分别为p1和p2。

2) 绿色产品的需求是随机的，受两种渠道零售价以及自身产品绿色度的影响。当本渠道价格上升时，需求减少；当另一种渠道价格上升时，需求增加。当产品绿色度增加时，两种渠道的零售价均增加。参照文献[1]、[3]和[21]中广泛使用的双渠道经典线性需求模型，假设传统零售渠道和网上直销渠道的需求函数分别为

其中，下标1和2分别代表传统渠道和直销渠道；a为绿色产品潜在的市场总需求，为消除一些无意义的结果，假设市场总需求a的值足够大[1]；ρ为直销渠道的市场份额，1 -ρ为传统零售渠道的市场份额， ρ反映了消费者对网上直销渠道的偏好程度， 0 ≤ρ≤1；b1为消费者对本渠道产品零售价的敏感系数，b2为消费者对另一种渠道产品零售价的敏感系数，因本渠道零售价对需求的影响大于另一种渠道零售价的影响，假设b1＞b2＞0 ；k为消费者对产品绿色度的敏感系数，这里假定消费者对两种渠道产品绿色度的敏感系数相同，一般情况下消费者对产品价格的敏感性高于对产品绿色度的敏感性，假设 0＜k＜b1； εi(i=1,2) 为需求的随机干扰项，均值为0，反映需求的不确定性。

3) 参照文献[22]，假设研发密集型产品的单位成本为c，与产品绿色度无关。普通产品转变为绿色产品的绿色化费用与产品绿色度紧密相关，绿色化总成本为Ig2/2，全部由制造商承担。其中，I为绿色投入成本系数。为使各种情况下模型存在最优解，假设I有较大的值，这符合产品绿色化需要较高投入的现实环境。

4) 当决策者存在过度自信时，不但高估消费者对产品绿色度的敏感性，而且过度精确估计需求的不确定性。根据文献[10]、[11]、[13] ～ [15]中关于过高估计和过度精确估计的建模方法，假定自信决策者对传统渠道和直销渠道的产品需求信念分别为

其中， γ为决策者的过度自信水平，0 ≤γ≤1。

5) 当决策者过度自信时，他意识不到自己的过度自信行为，但其他决策者可以观察到并知道他具体的过度自信水平。以上假设为制造商和零售商的共同知识。

2 模型建立与求解

2.1 集中式决策下制造商和零售商同时过度自信

在集中式决策下，双渠道绿色供应链的总利润为

用 γ表示决策的过度自信水平，当决策者过度自信时，双渠道绿色供应链的信念期望利润 (决策者以为自己能够获得的利润，并非真实利润，下同) 为

其中，下标“O”表示决策者存在过度自信。决策者基于信念期望利润最大化做出决策，当I(b1-b2)＞4k2时 ，E(πO) 存在极大值，通过一阶条件，联立求解得到模型的均衡解。

命题 1 在集中式决策下，决策者过度自信时的产品绿色度和零售价分别为

将式(7) ～ (9)代入式(5)，得到集中决策下供应链的总利润E(π*)。

2.2 分散式决策下零售商过度自信

在分散式决策下，过度自信零售商的信念期望利润函数为

其中，上标罗马数字“I”表示分散式决策下零售商存在过度自信的情形； γ1为零售商的过度自信水平。根据信念期望利润最大化，得到其选择的零售价满足

制造商知道零售商按式 (11) 定价，将其代入式(12)。当I(b1-b2)＞4k2时，制造商利润函数存在极大值，命题2给出模型的均衡解。

命题 2 在分散式决策下，仅零售商过度自信时，产品绿色度、批发价和零售价分别为

2.3 分散式决策中制造商过度自信

零售商是理性的，其期望利润函数为

其中，上标罗马数字“Ⅱ”表示分散式决策下制造商存在过度自信的情形。通过一阶条件，得到传统渠道零售价的反应函数

但制造商是过度自信的，他以为零售商跟他的需求信念一样。用 γ2表示制造商的过度自信水平，则过度自信制造商认为零售商选择的零售价为

当I(b1-b2)＞4k2时，制造商的信念期望利润函数存在极大值，命题3给出该模型的均衡解。

命题 3 在分散式决策下，仅制造商过度自信时，产品绿色度、批发价和零售价分别为

3 模型分析与结论

命题 4 在集中式决策下，产品绿色度和产品零售价与决策者的过度自信水平成正比，双渠道绿色供应链的总利润与决策者的过度自信水平成反比。

证明 由式 (7) ～ (9) 得

由偏导数的符号，得到命题4的结论。

从命题4可以看出，在双渠道绿色供应链的集中式决策环境中，决策者的过度自信，导致产品绿色度增加，价格随之上升，且两种产品零售价随过度自信的变化率相同。然而，无论是产品绿色度还是零售价，都偏离了决策者理性时的最优值，最终导致供应链整体利润下降。

命题 5 绿色供应链中双渠道存在条件如下。(a) 当零售商过度自信时，直销渠道市场份额满足0≤ρ≤ρ1；(b) 当制造商过度自信时，直销渠道市场份额满足0 ≤ρ≤ρ2。其中，

在相同的过度自信水平下，制造商过度自信时ρ的取值范围更广。

首先证明零售商过度自信时的情形。由式 (13) ～(16) 可得

可得制造商过度自信时ρ 的取值范围更广。

命题5表明，若要绿色供应链中传统渠道和直销渠道同时存在，直销渠道的市场份额需要在某个阈值范围之内，并且该阈值与决策者的过度自信水平有关。

命题 6 当零售商过度自信时，理性制造商选择的产品绿色度与零售价随过度自信水平的增加而下降。

证明 由式 (13) 和 (16)，当0 ≤ρ≤ρ1时，可得

仅当 γ1=1时，上述两个偏导数为零。因此，制造商选择的产品绿色度和零售价均低于零售商理性时的情形，且与零售商的过度自信成反比。

命题 7 制造商的过度自信导致产品绿色度、批发价、零售价以及自身利润均增多，且过度自信水平越高，产品绿色度、批发价、零售价和制造商自身利润增加也越多。

证明 令L=aρ(b1-b2)+ab1+ab2-c(3b1+b2)(b1-b2) 。 因为在假设(2)中，假定a的值足够大，因此L＞0。

因各值关于制造商过度自信水平 γ2的偏导数为正值，因此命题得证。

命题7表明，制造商的过度自信使其认为产品绿色度对需求的拉动作用更大，导致其选择的产品绿色度偏离理性时的决策值而增大，成本因此增加，产品批发价随成本增加而上升，最终两种渠道的零售价增加，而制造商的利润也因批发价增大而增多。

4 数值分析

本节通过算例分析，进一步探讨决策者过度自信对双渠道绿色供应链决策的影响。相关参数取值为a=1 000，b1=50，b2=10，k=40，I=200，c=4。参数取值满足模型假设，所有情形都存在最优解。

首先分析零售商过度自信的影响。根据给定的参数值，零售商过度自信对产品批发价和零售价的影响，如图1所示。

从图1看出，随零售商过度自信水平的增加，批发价和直销渠道价格都下降，当直销渠道份额较低时，零售渠道价格缓慢下降，当直销渠道份额较高时，零售渠道价格缓慢上升。

图1 零售商过度自信对价格的影响Figure 1 Impact of retailers' overconfidence on prices

零售商过度自信对制造商和零售商利润的影响，如图2所示。

由图2可知，制造商的利润随零售商过度自信水平的增加而下降，但下降的幅度不明显。零售商利润的变化与直销渠道的市场份额有关。当直销渠道市场份额较低 (ρ =0.48) 时，零售商的过度自信还会增加自身利润；当直销渠道市场份额较高时(ρ =0.80) ，随着过度自信水平的增加，零售商的利润先增后减。

图2 零售商过度自信对利润的影响Figure 2 Impact of retailers' overconfidence on profits

综合来看，零售商的过度自信对制造商是不利的，而适当的过度自信却能够提高自身利润。为了尽最大程度地弱化零售商过度自信给制造商带来的负面影响，制造商需要降低产品绿色投入从而降低产品绿色度来抵消零售商产品绿色度的决策偏差，同时降低产品批发价和直销渠道零售价。对零售商来说，他意识不到自身的过度自信，针对制造商的行动，相机地作出行动。当零售商的产品市场份额较高时，其可以适当降低产品零售价、通过增加销量来获取更多利润；当其产品市场份额较低时，适当提价增加单位利润可以增加自身盈利能力。

命题7指出，制造商的过度自信导致产品绿色度、批发价和零售价都增大。算例分析得到制造商的过度自信对利润的影响如图3所示。

图3 制造商过度自信对供应链利润的影响Figure 3 Impact of manufacturers' overconfidence on supply chain profits

从图3看出，随着制造商过度自信水平的增加，零售商的利润先增加再减少，当制造商过度自信水平较高时，零售商的利润低于制造商理性时的利润；制造商利润和供应链总利润都随制造商过度自信水平的增加而增大；直销渠道市场份额越高，零售商的利润越低、制造商和整个供应链的利润越高。通过分析发现，当制造商过度自信水平较低时，零售商和制造商的利润均增加。因而，渠道竞争在一定程度上冲抵了双重边际化效应。对于过度自信制造商来说，通过提高产品绿色度同时，提高产品批发价和直销渠道零售价，能够获利更多。对于理性零售商来说，为弱化制造商过度自信带来的负面影响，必须提高零售渠道零售价来冲抵批发价上升带来的成本增加，制造商越是过度自信，零售商就越要提价。

5 结束语

在制造商同时通过传统零售渠道和自营网上直销渠道销售绿色产品的环境中，建立考虑决策者过度自信行为时双渠道绿色供应链的产品需求函数，构建集中式决策下制造商和零售商同时过度自信、分散式决策下零售价过度自信和分散式决策下制造商过度自信3种情形下的决策模型，基于决策者的(信念) 期望利润最大化，探讨制造商和零售商的最优决策问题，分析决策者的过度自信对产品绿色度、批发价、零售价和供应链成员利润等的影响。研究发现，1) 零售商的过度自信导致制造商选择的产品绿色度、批发价与制造商利润均下降，而过度自信零售商的产品定价与利润不仅与零售商的过度自信水平有关，还受直销渠道市场份额的影响。当直销渠道市场份额较低时，零售价和零售商利润均下降；当直销渠道市场份额较高时，零售价和零售商利润均增加。2) 制造商的过度自信导致产品绿色度、批发价、零售价及零售商的利润均增加，但制造商自身利润却下降；随着制造商过度自信水平的增加，产品绿色度、批发价、零售价和制造商、零售商的利润与制造商理性时的偏差增大。

本文在线性需求情形下讨论了决策者过度自信对双渠道绿色供应链决策的影响，并没有考虑缺货损失和产品过剩问题。同时，针对决策者过度自信带来的不利影响，如何设计契约实现双渠道绿色供应链协调，都是进一步要研究的问题。