考虑买方抗衡势力及产能约束的供应链决策研究_冯春.pdf

第 28 卷 第 2 期2023 年 4 月工业工程与管理Industrial Engineering and ManagementVol.28 No.2Apr.2023考虑买方抗衡势力及产能约束的供应链决策研究冯春1，2，罗茂1*，蒋雪1，周鑫昕1（1.西南交通大学 交通运输与物流学院，四川 成都 610031；2.西南交通大学 综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室，四川 成都 610031）摘要:考虑由多个供应商和多个零售商组成的供应商主导型供应链，构建了均不考虑买方抗衡势力和产能约束条件、仅考虑买方抗衡势力以及同时考虑买方抗衡势力和产能约束三种情形的Stackelberg博弈模型，考察了零售商数量及市场需求波动对成员均衡决策及利润的影响，分析了买方抗衡势力下考虑产能约束与否的供应链策略差异，并通过数值计算探讨其对供应链决策的影响。结果表明：当考虑零售商买方抗衡势力时，零售商数量的增加削弱了买方势力，且每个零售商愿意为自己的订单支付更多的费用，进而导致了更高的批发价格；在此情形下，考虑产能约束且当供应商生产能力低于无产能约束的均衡生产量时，产能约束对批发价产生正面影响，且供应商利润不总是减少。关键词:随机市场需求；零售商竞争；产能约束；博弈理论中图分类号:F 274 文献标识码:ADecision Research of Supply Chain Considering Buyer Power and Capacity ConstraintFENG Chun1，2，LUO Mao1*，JIANG Xue1，ZHOU Xinxin1（1.School of Logistics Engineering，Southwest Jiao Tong University，Chengdu，Sichuan 610031，China；2.National United Engineering Laboratory of Integrated and Intelligent Transportation，Southwest Jiao Tong University，Chengdu，Sichuan 610031，China）Abstract:With regard to the supplier-led supply chain consisting of multiple suppliers and multiple retailers，three Stackelberg game models were constructed by not considering the constraints（CN），only considering the countervailing power（MN），and jointly considering the countervailing power and capacity constraints（MY）.The influences of the number of retailers and the fluctuation of market demand on equilibrium decisions and profit were investigated.Furthermore，the differences in decisions of supply chain with the capacity constraints or not under countervailing power were discovered，where the numerical analysis was used to demonstrate the optimal decision of supply chains.It is found that from the retailer countervailing power side，the increase in the number of retailers will weaken the buyer power，and the retailers will willingly endorse the extra expenses for their orders as well，thereby resulting in higher wholesale prices.In this case，under the consideration 文章编号：1007-5429（2023）02-0120-09DOI：10.19495/ki.1007-5429.2023.02.013收稿日期：2021-06-25基金项目：国家社会科学基金（17BGL085）作者简介：冯春（1970），四川巴中人，教授，博士，主要研究方向为物流与供应链管理。E-mail：。*通信作者：罗茂（1996），贵州遵义人，硕士研究生，主要研究方向为农产品供应链、物流与供应链管理。E-mail：。-120第 2期工 业 工 程 与 管 理of capacity constraints，when the relevant suppliers production capacity is lower than the equilibrium production without capacity constraints，the effects on wholesale keep positive and the supplier profits are not always decreased.Key words:stochastic market demand;retailer competition;capacity constraint;Stackelberg theory1 引言 近年来，随着零售市场集中度持续提高，零售商规模日益扩大，零售商相对于上游供应商的市场地位和买方权力增强1。这不仅改变了零售商市场的横向竞争环境，而且在一定程度上影响了供应商的市场需求和利润水平。例如家乐福、沃尔玛、乐购等大型零售商凭借自身的规模优势和品牌优势，获得了巨大的消费者资源，庞大且稳定的订单数量使其在与供应商交易过程中获得了价格等多方面优势。然而，现实中很多企业受原料不足、资金缺少、技术水平落后、生产规模较小等条件的影响，最终表现为所有产品都不能无限生产（即存在产能约束）2。如电子、医药及汽车制造等行业，常因产能不足而导致供应链效率降低3。如何在产能约束、买方抗衡势力同时存在的情况下平衡两者之间的关系，增强各自的谈判能力，并进一步分析市场需求波动及零售商数量对各成员决策及利润的影响，是本文探索的重点。本文研究主要涉及以下三方面的文献，即买方抗衡势力、竞争供应链以及产能约束。关于零售商买方抗衡势力的研究，GABRIELSEN和JOHANSEN4从独占和排他交易的角度研究发现，买方势力具有降低零售价格、提高社会福利的作用。CHEN5和CHRISTOU 6认为买方势力会降低批发价格，使零售商在谈判过程中获得更多利润。于辉等7发现，零售商拥有批发价定价权可使其获得更低的批发价格。李凯等1探究了零售商议价能力对供应商技术创新的影响。上述研究所界定的买方抗衡势力是指零售商占主导地位下所具有的批发价定价权8-9。与之不同，本文将其定义为：零售商在未知产品批发价格的前提下，通过决定其采购预算进行古诺博弈来控制或影响供应商的市场变量能力，包括降低批发价格、控制交易条件等，从而使零售商在整个供应链交易过程中获得更多的利益。关于供应链竞争方面，POTER 10 将买方势力、卖方势力、行业竞争、产品替代和入侵者视为供应链竞争 的 关 键 因 素。CORBETT 和 KARMARKAR（C&K）11 构建了由多个供应商和多个零售商组成的供应链竞争模型。KORPEOGLU 等12在 C&K 的基础上同时捕获了买方权力和卖方权力对供应链成员决策的影响。ADIDA 和 DEMIGUEL13构建了由多个进行数量竞争的供应商与多个零售商组成 的 两 层 供 应 链 博 弈 模 型。MALLIK 和HARKER14在竞争供应链中研究制造商的产能分配以及供应链协调机制等问题。占济舟和许甜甜15在零售商竞争环境下讨论供应链中商业融资决策对其成员的影响。孙荣庭等16在需求不确定情形下，研究多个零售商存在横向竞争的供应链协调机制。许格妮等17在竞争供应链中分析绿色成本分担问题。马超等18探讨基于风险分散契约的损失规避型供应商的产能投资决策。杨振华等19在竞争供应链中分析制造商环保投资技术策略问题。上述文献均未考虑供应商存在产能约束的情形。此外，也有不少学者从供应链角度对产能约束问题进行了研究。GLOCK等20研究了具有产能约束和订单提前期的供应链协调机制。WU等21研究了产能约束下企业信息共享的激励措施问题。CACHON 和 LARIVIERE22构建了由一个具有产能限制的供应商和多个零售商组成的供应链决策模型。KORPEOGLU23研究发现，在供应商产能约束下，合并消费者合作社总是益于提高消费者效用。QI24研究了包含多个具有产能约束的供应商和单零售商的最优定价策略问题。沈扬和陈克红25分析了在产能不对称情形下，供应商竞争对零售商决策的影响。李铮和陈旭26在随机市场需求下，构建了单个具有产能限制且占主导的供应商决策模型。李培勤27探讨了线上与线下市场互融下供应链产能决策和分配问题。肖敏和张耀28-121第 28 卷 冯春，等：考虑买方抗衡势力及产能约束的供应链决策研究分析了回收率奖惩对考虑产能约束的闭环供应链中制造商合作策略的影响。上述文献均未在买方抗衡势力情形下分析产能约束对供应链的影响问题。综上所述，本文考虑将买方抗衡势力纳入由多个面临产能约束的供应商和多个零售商组成的供应链，分别建立了均不考虑所述约束条件、仅考虑买方抗衡势力以及同时考虑买方抗衡势力和产能约束的博弈模型，分析了买方抗衡势力下产能约束与否对供应链策略的影响。结果表明，零售商数量的增加削弱了买方抗衡势力，导致供应商批发价格增加，这与已有结论一致4-9。与之不同的是：本文中零售商通过减少采购预算的方式来行使买方抗衡势力，即批发价格受供应商生产决策和零售商采购决策的共同影响；当零售商在交易活动中具有明显优势时，在市场上保持一定数量的零售商对整条供应链而言是有益的；在此情形下考虑产能约束且当供应商生产能力低于无产能约束（或仅考虑买方抗衡势力）下均衡生产量时，供应商利润不总是减少。这与已有结论不同，已有观点认为产能约束总会导致供应商利润减少26。本文的创新之处体现在将下述特性同时纳入决策模型进行考量：（1）批发价格由供应商生产决策和零售商采购决策共同决定；（2）同时考虑零售商具有买方抗衡势力和供应商产能约束的情形；（3）采用报童模型刻画随机市场需求，扩展了相关领域的研究空白，为今后的企业实践提供决策支持和参考价值。2 问题描述与条件假设 考虑由多个供应商通过批发市场向多个零售商 出 售 产 品 的 供 应 链。其 中，每 个 供 应 商s1，2，S 以批发价格w将产品卖到批发市场，每单位产品的边际生产成本为cs，为不失一般性，将其标准化为c，且每个供应商s产能有限，最大产能为k。零售商r1，2，R 的决策是一个经典报童问题。在销售季节开始之前，每个零售商r具有不确定需求Dr，从批发市场采购产品qr，以价格p将产品出售到市场且未出售的产品按剩余残值g处理。本文假设市场需求Dr独立，且F(x)为其累积分布函数，f(x)为概率密度函数。参考文献 29-30 可知，概率密度函数f(x)具有递增广义失败率（increasing generalized failure rate，IGFR）或需求函数Dr满足IGFR的特性。本文参考文献 12，通过市场博弈框架来描述供应商和零售商之间的市场关系，即批发价格由供应商和零售商共同决定。因此，将批发价格w定义为零售商总采购预算B