考虑服务水平和促销努力的农...品三级供应链最优决策与协调_杨怀珍.pdf

doi:10.3969/j.issn.1007-7375.2023.03.006考虑服务水平和促销努力的农产品三级供应链最优决策与协调杨怀珍1，傅贵琳1，李雷2(1.桂林电子科技大学 商学院，广西 桂林 541004；2.桂林理工大学 商学院，广西 桂林 541004)摘要:考虑销售价格、服务水平和促销努力水平影响市场需求的前提下，以单个生产商、单个TPL服务商以及单个零售商所构成的农产品三级供应链为研究对象，其中生产商负责农产品生产制造，TPL服务商负责农产品冷链运输保鲜配送，零售商负责农产品促销行为。构建集中式供应链与分散式供应链的农产品三级供应链的Stackelberg博弈决策模型；分析新鲜度需求弹性、促销努力需求弹性等影响因素对农产品供应链系统最优决策的影响，并对比分析集中式决策与无契约的分散式决策的最优决策结果。在此基础上建立“收益共享+数量折扣+成本互担”契约来协调供应链系统。最后通过对收益共享系数与运输价格进行灵敏度分析，发现当契约参数满足特定关系时有利于供应链系统的良好协调以及利润的帕累托改进最优。关键词:服务水平；促销努力；三级供应链；供应链协调中图分类号:F224.32文献标志码:A文章编号:1007-7375(2023)03-0047-11Optimal Decision Coordination of a Three-level Supply Chain for AgriculturalProducts Considering Service Levels and Promotion EffortsYANGHuaizhen1,FUGuilin1,LILei2(1.BusinessSchool,GuilinUniversityofElectronicTechnology,Guilin541004,China;2.BusinessSchool,GuilinUniversityofTechnology,Guilin541004,China)Abstract:Underthepremisethatsalesprices,servicelevelsandpromotioneffortlevelshaveaneffectonmarketdemand,thisstudyfocusesonathree-levelsupplychainofagriculturalproductscomposedofamanufacturer,aTPLserviceproviderandaretailer,inwhichthemanufacturerisresponsiblefortheproductionofagriculturalproducts,theTPLserviceproviderisresponsibleforthecoldchaintransportation,preservationanddistributionofagriculturalproducts,andtheretailerisresponsibleforthepromotionofagriculturalproducts.AStackelberggamedecision-makingmodelofthethree-levelsupplychainofagriculturalproductsisestablishedwithcentralizedanddecentralizedsupplychains.Theinfluenceoffactorssuchasfreshnessdemandelasticityandpromotioneffortdemandelasticityontheoptimaldecision-makingoftheagriculturalproductsupplychainsystemisanalyzed,andtheoptimaldecisionresultsbetweencentralizeddecision-makingandnon-contracteddecentralizeddecision-makingarecompared.Onthisbasis,acontractofrevenuesharing+quantitydiscount+costmutualburdenisestablishedtocoordinatethesupplychainsystem.Finally,throughthesensitivityanalysisoftherevenue sharing coefficient and transportation prices,it is found that when the contract parameters satisfy a specificrelationship,itisconducivetothegoodcoordinationofthesupplychainsystemandtheoptimalParetoimprovementofprofits.Key words:servicelevels;promotionefforts;three-levelsupplychain;supplychaincoordination第26卷第3期工 业 工 程Vol.26No.32023年6月Industrial Engineering JournalJune2023收稿日期：2022-04-19基金项目：国家自然科学基金面上资助项目(72074058)；广西八桂学者专项经费资助项目(厅发201979号)；广西高等学校千名中青年骨干教师培育计划资助项目(桂教人201818号)；桂林电子科技大学研究生教育创新计划资助项目(2022YCXS125)作者简介：杨怀珍(1972)，女，广西壮族自治区人，教授，硕士，主要研究方向为电子商务、物流和供应链管理。随着中国经济的高质量发展以及居民生活水平的显著改善，人们也越来越关注其日常生活中产品的品质要求，而新鲜农产品作为日常生活的必需品，开始愈加重视产品的品质与服务。农产品的易变质性导致农产品在途运输对于物流服务水平要求高，由于冷链物流服务发展滞后1，造成农产品的价值损失每年至少100亿美元2。而中小型企业的生产商或零售商由于自身资金有限，无法通过自建冷链物流运输体系的方式来满足农产品的冷藏保鲜的高要求，因此中小型企业可以选择引入第三方物流服务商(thethirdpartylogistics,TPL)来保障产品的冷藏需求并改变资金压力现状。TPL服务商运用专业物流设备以及保鲜技术来保障农产品的运输时间、冷藏保鲜温度等，会令农产品新鲜度显著提高，从而满足农产品对于物流服务水平的高要求，然而消费者总是青睐于购买品质好与新鲜度高的蔬菜、水果等农产品。因此，在农产品供应链体系中提高物流服务水平会增加消费者的满意度进而影响消费者的再次购买行为3，最终会影响农产品的市场需求。但是零售商在农产品供应链运作末端，农产品销售是直接面对消费者，而农产品随着时间的流失会导致新鲜度降低，因此零售商会选择采取如“降价打折”的促销策略来刺激消费者购买，而且零售商进行诸多促销活动能够有效提高产品的市场需求4。因此，合适的促销努力水平会影响农产品的市场需求。鉴于此，在农产品供应链中考虑物流服务水平和促销努力水平对供应链中生产商和零售商最优决策的影响，来研究生产商、TPL服务商与零售商组成农产品三级供应链的协调问题具有重要意义。TPL参与供应链决策已成为供应链协调的热点问题。冯颖等5构建供应商与TPL占据不同主导权力下，由单一供应商、单一TPL服务商以及单一零售商所组成的三层供应链序贯非合作Stackelberg博弈模型，设计收益共享契约与物流服务成本共担契约去协调由于分散决策扭曲了供应链最优决策的问题。Ma等6在考虑农产品销售价格与新鲜度水平影响市场需求的前提下，构建供应商TPL服务商零售商的供应链决策博弈模型，设计成本共担与收益共享的组合契约机制去优化供应链系统利润不协调问题。冯颖等7研究市场需求基于TPL的物流服务水平与产品销售价格影响下的供应商主导TPL服务商零售商的供应链决策博弈模型，设计收益共享服务成本共担数量折扣的组合契约机制去优化协调供应链决策问题。Song等8在生鲜产品销售价格、新鲜度水平、安全系统追溯可用性影响市场需求的前提下，构建电商企业TPL社区便利店的供应链决策博弈模型，设计收益共享回扣数量与收益共享成本分担的组合契约协调供应链利润减少问题。陈柳鑫等9在零、供双方共担运费成本的前提下，设计收益共享契约去协调供应商TPL零售商组成的供应链利润决策博弈模型，研究证明了TPL保鲜水平提高有利于供应链成员利润提高。吴春尚10考虑产品销售价格与新鲜度水平影响市场需求的前提下，分别讨论不同供应链主体的主导权力结构对生产商TPL服务商零售商构成供应链结构的最优决策的影响，研究表明不同主导权力的成员利润比追随者利润高。零售商进行促销努力投入会提升供应链系统价值。张汉江等11研究指出当供应链成员中零售商实施数量折扣契约时，提高促销努力可提高零售商、供应商以及供应链系统利润。Edelman等12建立两种促销机制对于消费者购买行为的影响，研究发现线上促销努力有利于刺激消费者购买欲望并增加供应链系统利润。霍红等13探讨零售商实施促销努力对于供应链最优决策的影响，证明组合契约能够协调供应链并实现帕累托改进最优。贾俊秀等14探讨一个卖家与两个电商平台构成的供应链结构，分析得出卖家进行促销努力有利于增加平台利润与自身利润的结论。综上所述，农产品三级供应链相关研究考虑的主要因素为：服务水平、产品新鲜度水平、供应链层次、供应链成员权力地位、TPL主导。本文将单一的服务水平与单一的努力水平作为决策影响变量来探讨与分析其对由单个生产商TPL服务商零售商所构成的三层供应链系统的最优决策的影响，主要目的是协调供应链利润分配以及促进供应链成员之间契约合作关系。1 问题描述和假设说明 1.1 符号说明为农产品新鲜度，由TPL服务商的物流服务水平决定；c为生产商单位农产品的生产成本；w为单位农产品的批发价格；48工业工程第26卷cr为零售商单位农产品的保管成本；cl为TPL服务商单位农产品的固定运输成本；pl为零售商愿意支付其TPL服务商单位农产品的运输价格；v为TPL服务商的物流服务水平；e为零售商的促销努力水平；D为农产品市场需求；c(e)为零售商的促销努力成本；c(v)为TPL服务商的物流服务成本；01为零售商所承担的促销努力成本比例系数，；1为生产商承担其零售商付出的促销努力成本的比例系数；01为TPL服务商所承担的物流服务成本比例系数，；1为生产商承担其TPL服务商付出的物流服务成本的比例系数；01为零售商所得利润比例系数，；1为生产商对零售商利润所共享比例系数；s为在集中决策供应链系统中供应链利润的最优值；c为分散决策下供应链系统中供应链系统利润的最优值。1.2 问题描述本文基于市场需求由零售商的促销努力水平、TPL的物流服务水平以及产品的销售价格的3个因素共同影响，构建以单个零售商、单个TPL服务商以及单个生产商所组成的三层供应链系统结构为研究对象，分析其对供应链系统的最优决策的影响，如图1所示，现作如下假设。农产品生产商农产品零售商消费者物流信息流资金流TPL 服务商订货信息 D批发价格 w货款 wD订货量D支付运输费用p1D物流服务水平D运输价格p1促销努力水平 e销售价格 p需求信息 D销售收入pD销售量 D订货量 D生产 D 单位产品图 1 考虑服务水平和促销努力的三级供应链结构Figure 1 Structure of a three-level supply chain considering servicelevels and promotional efforts假设假设1：生产商、TPL服务商以及零售商均是完全理性且感知风险中性的独立个体，以追求自身最大利润为决策目标。假设假