面向双渠道销售的农产品定价与库存补货联合决策_陈军.pdf

doi:10.3969/j.issn.1007-7375.2023.03.005面向双渠道销售的农产品定价与库存补货联合决策陈军，康莎(重庆交通大学 经济与管理学院，重庆 400074)摘要:近场销售竞争让越来越多的传统零售商采用双渠道销售生鲜农产品，由此引发新的定价与库存联合优化问题。针对这一问题，假设线上渠道仅销售新鲜产品，线下渠道同时销售新鲜产品和部分变质的产品，以周期利润最大化为目标，采用变质库存理论，构建需求依赖于价格和库存水平的零售商双渠道定价与库存补货联合决策模型，分析最优解存在性的性质。基于两部求解思路，设计启发式算法求解出最优保鲜期、销售周期、定价和利润，最后对单位成本、需求率、保鲜期和变质率等参数进行敏感性分析。研究结果表明，零售商双渠道销售农产品，利润随着保鲜期延长而增大，随变质成本增大呈现小幅度波动变化。保鲜成本和变质成本较低、销售价格较高、线上市场份额较大是零售商获得更高利润的基本条件。关键词:变质库存；定价策略；生鲜农产品；双渠道销售中图分类号:F253.4文献标志码:A文章编号:1007-7375(2023)03-0039-08Joint Decision on Pricing and Inventory Replenishment ofAgri-food with Dual-channel SalesCHENJun,KANGSha(SchoolofEconomicsandManagement,ChongqingJiaotongUniversity,Chongqing400074,China)Abstract:Thenear-fieldcompetitionhasledagrowingnumberoftraditionalretailerstosellfreshagri-foodproductswithdual-channel sales,which causes a new joint optimization problem of pricing and inventory.Aiming at this problem,assumingthattheonlinechannelonlysellsfreshproducts,whiletheofflinechannelsellsbothfreshanddeterioratingproducts,ajointdecisionmodelofpricingandinventorywithdemanddependentonpriceandinventorylevelisestablished,usingthedeterioratinginventorytheory,withtheobjectiveofmaximizingperiodicprofits.Thepropertiesoftheexistenceoftheoptimalsolutionareanalyzed.Basedonthetwo-partsolutionmethod,aheuristicalgorithmisdesignedtosolvetheoptimalfreshnessperiod,salescycle,pricingandprofit.Finally,thesensitivityanalysisofunitcost,demandrate,fresh-keepingperiod,deteriorationrateisconducted.Resultsshowthattheretailerprofitsincreasewiththeextensionofthefresh-keeping period,and fluctuate slightly with the increase of the deterioration cost under dual-channel sales.The basicconditionsforretailerstogainhigherprofitsarelowerfresh-keepingcostanddeteriorationcost,highersalespricesandalargeronlinemarketshare.Key words:deterioratinginventory;pricingstrategy;freshagri-food;dual-channelsales据国家统计局数据，2020年中国居民主要生鲜食品消费量达4.2亿t，2020年中国生鲜零售市场规模超5万亿元，而2021年中国生鲜电商行业市场规模为3117.4亿元，同比上升18.2%，预计还将保持高速增长1。面对商业模式转型和竞争态势加剧，各大零售商纷纷拓展销售渠道，进一步加强线上线下渠道整合。如沃尔玛、永辉等大型超市响应食品快需特征，借助门店网络的布局优势和前置仓服务功能，先后开辟线上渠道。线上订单由门店发货，通过即时配送快速交付，大大提高了购物者的满意第26卷第3期工 业 工 程Vol.26No.32023年6月Industrial Engineering JournalJune2023收稿日期：2021-12-27基金项目：重庆市教委人文社会科学研究资助项目(19SKGH061)；重庆市社会科学规划资助项目(2021NDYB056)；重庆现代商贸物流与供应链协同创新中心开放基金资助项目(KFJJ2019033)作者简介：陈军(1979)，男，四川省人，教授，博士，主要研究方向为农产品供应链与冷链物流管理。度。但是，生鲜农产品具有时鲜性和易腐性，与门店购买者可以实物挑选不同，只有为网购者提供足够新鲜的产品才能增强其购买体验和渠道黏度。这需要零售商调整货架期控制及库存补货策略来应对这一新的问题。变质品库存控制是学术界研究的一类传统经典问题。经过半个多世纪的发展，现实场景驱动下的库存模型不断加以扩展2。表现在产品需求和变质特征的刻画从静态转向动态，研究内容逐渐从单一的库存策略、定价策略转向更为复杂的联合决策。其中需求同时依赖于价格和库存展示水平的非瞬时变质品定价补货的相关研究和本文密切相关3。李贵萍等4研究系统允许缺货且缺货量部分延迟的订购与定价联合决策模型；杨善林等5基于存货影响销售，建立随机补货时间间隔和供给率随缺货量影响的变质物品EOQ模型；张新功等6引入价格折扣，构建变质率服从三参数Weibull分布的订货与定价决策模型。随着冷链物流发展提速，冷藏技术改进对库存策略的影响逐渐引起了学者的重视。从降损降耗视角切入，假设需求依赖于销售价格，变质率依赖于保鲜技术投资，构建非立即变质品定价、库存和保存投资联合决策模型并设计启发式求解方法7-8。随着食品安全和食品浪费成为国际共识性问题，推进包括生产、流通分销和物流在内的供应链系统绿色化发展成为新时代的主题。变质品运营决策的研究下沉到细分场景，其中新鲜食品或农产品最具有代表性。不再单纯考虑变质特性，如何平衡变质与保鲜成为新的焦点问题。即使是仓储管理，仅仅从技术层面看也从保存技术升级到了保鲜技术9。在现有研究基础上，同样假设产品需求同时受价格和库存水平的影响，江文辉等10-11在零售商拥有有限的货架空间的条件下，研究农产品的订购、定价和保鲜技术投资联合决策问题，并进一步考虑了保鲜造成的碳排放问题，建立零售商多次非等周期补货的联合定价和库存优化模型。Maihami等12假设顾客需求和库存控制变量受绿色化方案的影响，研究具有绿色投资的非瞬时变质品供应商在部分积压短缺情况下的定价与库存联合优化。唐跃武等13瞄准消费者的策略行为，运用报童模型构建零售商的单阶段和两阶段定价与库存决策模型，对产品价值剩余率的敏感性分析发现，在单阶段模型中最优价格、最优库存水平均与产品价值剩余率正相关。近两年，在新零售浪潮冲击下，传统零售商，尤其是大型连锁超市纷纷在门店基础上开通了网络渠道。渠道冲突和农产品的时鲜易腐性给库存控制和定价带来新的挑战。为了保证产品新鲜，张名扬等14考虑网络扩散效应以及在线评论对消费者购买意愿的影响，构建农产品两阶段需求函数，分别探讨定价不受腐败程度影响和随腐败程度变化两种情形下零售商定价与库存联合决策。柏庆国等15基于零售商通过实体店满足线下渠道的即期市场需求，通过网店满足线上渠道的远期市场需求的运营机制，以计划期内的总利润最大为目标研究订购成本具有学习效应的农产品联合库存与定价策略。从上述文献看，随着零售业态的不断创新，非瞬时变质品库存补货与定价联合决策的相关研究背景已经逐渐从线下渠道转向线上渠道以及双渠道整合。作为一类非瞬时变质品，依托于门店的生鲜农产品线上销售属于近场销售，消费者下单后通常要求半小时甚至更短的时间即时配送交付，同时线上流量主要来自于年轻购买群体和应急订单。柏庆国等15假设线上需求完全属于远期市场需求与当前现实不完全吻合，或者说只是配送水平较低情况下的一种特定场景。与之相比，基于永辉等超市的双渠道销售现状观察，本文假设双渠道需求都是即期市场需求。销售期分为保鲜期和变质期两个时段，为了保证线上销售产品的品质，设定保鲜期内的产品在双渠道同时销售，而变质期内的产品仅在门店销售。借此以一个销售周期利润最大化为目标，建立零售商的定价与库存补货联合决策模型，分析最优解的性质和关键参数对最优决策结果的影响。1 问题描述与假设零售商在门店销售基础上，开发APP进行线上销售。采购的生鲜农产品先存储于门店冷库/保鲜库，然后分批上架销售。货架配备一定的保鲜设备和保鲜措施，如喷雾、加冰，使得产品在最初一段时间内(简称保鲜期)不发生变质，但是超过临界点后开始变质(简称变质期)，表现在外观上出现瑕疵。通过超市实地调研发现，早期建设的门店冷库功能主要是冷储、分拣、称重，包装作业面积不足甚至完全没有对应的功能分区。因此，为了快速完成组配作业，线上订单大多直接从门店货架取货。40工业工程第26卷T(0,t1)t1,Tt1进一步考虑到网购者不能观测到产品质量，为了保证购物体验，零售商对其只提供保鲜期内的产品，超过保鲜期的产品只在门店销售。在这样的运作情景下,整个销售周期 可以分成两个时间段，即保鲜期和变质期，表示变质临界时间点。其中，保鲜期内的产品满足双渠道需求，变质期内的产品仅满足门店渠道需求。建模之前，作如下假设。1)单次瞬时补货，不允许缺货。(0,1)2)零售商在变质期内不再提供保鲜措施，变质率为。p3)变质的产品与完好的产品可以分离。为了避免渠道冲突，完好产品线上线下同价，均为。D1=a1b1pD2=a2b2pD2=a2b2p+I2(t)a1a2b1b24)基于产品质量和价格的可观测性，网购者需求仅受价格影响，而门店消费者受价格和质量的双重影响。实践表明，在变质期内零售商为了快速处理产品，会将剩余产品全部上架供消费者挑选，此时可供挑选的产品的多少将直接影响需求。对此，参考文献15，假设保鲜期内线上渠道需求率，线下渠道需求率为；变质期内线上渠道需求为0，线下渠道需求率。其中，和分别表示线上线下渠道的潜在需求；和分别表示线上线下渠道的价格敏感系数；为库存水平影响因子。其他符号说明如下。Q：订货量；K：订货成本；c：单位产品的购买成本；h：单位产品单位时间的保鲜成本；g：单位变质成本；I(t)t：零售商在 时刻的库存水平；I1(t)t：保鲜期内 时刻的库存水平；I2(t)t：变质期内 时刻的库存水平。2 模型构建与求解 2.1 模型构建0,t1)t1,T期初零售商开始接受在线订单，在销售期末清空库存。根据问题描述，在保鲜期和变质期的库存模型分别为dI1(t)dt=D1D2,0 t t1；(1)dI2(t)dt=D2I2(t)=(D2+I2(t)I2(t),t1tT。(2)I2(T)=0由临界条件，求解式(2)，得I2(t)=D2+e(+)(Tt)1,t1tT。(3)I1(t1)=I2(t1)又，求解式(1)，得I1(t)=(D1+D2)(t1t)+D2+e(+)(Tt1)1,0 t t1。(4)为此，求得零售商的订货量为Q=