杜衡

[提要] 針對單供應商單零售商構成的二級供應鏈，運用報童模型理論框架，研究隨機需求下研發(fā)成本在供應鏈中的協(xié)調(diào)策略，證明分散決策下僅僅依靠研發(fā)成本的分擔無法協(xié)調(diào)供應鏈，并提出能協(xié)調(diào)供應鏈的研發(fā)成本和需求不確定風險共享合同。該合同是在研發(fā)成本分擔基礎上以余貨補償?shù)男问焦矒枨蟛淮_定風險，理論分析和數(shù)值算例證明合同的可行性。

關鍵詞：隨機需求;研發(fā)成本;成本分擔;風險共享;供應鏈協(xié)調(diào)

中圖分類號：F274 文獻標識碼：A

收錄日期：2018年4月20日

引言

知識經(jīng)濟時代，產(chǎn)品的生命周期日益縮短，為適應市場變化，降低運作成本，創(chuàng)新與研發(fā)投入成為企業(yè)越發(fā)重視的決策領域，同時也是企業(yè)贏得生存和發(fā)展，在激烈的市場競爭中占據(jù)有利地位的關鍵因素。然而，企業(yè)僅依靠自身資源和力量進行創(chuàng)新活動，進而打造競爭優(yōu)勢往往難以實現(xiàn)。鑒于此，企業(yè)往往需要引入各種激勵措施，引導供應鏈其他成員企業(yè)合作創(chuàng)新，提高供應鏈整體效率。Wynstra等指出，當供應商的戰(zhàn)略中強調(diào)創(chuàng)新時，整個供應鏈的協(xié)同創(chuàng)新績效更好。張巍等則研究了包含一個供應商、一個制造商和一個銷售商的三級供應鏈系統(tǒng)中企業(yè)合作創(chuàng)新問題，結果表明：三方合作創(chuàng)新模式下，供應鏈系統(tǒng)利潤、各方創(chuàng)新投入和產(chǎn)品產(chǎn)量均達到最高水平。李隨成等通過對制造企業(yè)進行研究，證實了制造企業(yè)與供應商進行協(xié)同創(chuàng)新能增強制造企業(yè)的創(chuàng)新能力，并且企業(yè)與供應商進行協(xié)同創(chuàng)新能提高創(chuàng)新績效。

供應鏈契約是提高創(chuàng)新績效并實現(xiàn)供應鏈協(xié)調(diào)的有效手段之一。Pasternack于1985年最早提出供應鏈契約概念。Lau研究了信息不對稱情況下的兩階段供應鏈，重點討論了報童模型和庫存問題。Leng等研究了多供應商和單制造商的兩級供應鏈，比較分析了納什均衡和Stackberg均衡，并利用回購成本分攤契約和缺貨成本契約對供應鏈進行了協(xié)調(diào)。Taylor證明了回購契約與銷量回扣契約相結合可以使銷售商投入最優(yōu)的促銷努力水平。Corbett等分別討論了賣方成本在信息對稱與不對稱下，批發(fā)價格契約、雙方線性契約、隨訂貨量變化的雙方線性契約這三種契約共6種情況下的利潤變化情況。

就供應鏈協(xié)同創(chuàng)新方式而言，Banerjee and Lin作為研究研發(fā)合作的先行者之一，首次從理論上對企業(yè)間的研發(fā)合作模型及其研發(fā)成本的供應鏈分擔機制進行了探討，并考察了上、下游企業(yè)進行研發(fā)合作的凈收益與合作規(guī)模之間的關系。Cachon提出供應商將一部分固定費用向零售商轉移的方法。Gilbert等立足于創(chuàng)新過程中的行為激勵視角，研究了供應商通過向零售商提供價格承諾從而激勵其加大創(chuàng)新投入的問題。周永務等研究了制造商和供應商兩級供應鏈，下游制造商通過提供給上游供應商技術創(chuàng)新補貼，以減少供應成本的供應鏈協(xié)調(diào)問題，給出了供應鏈雙方接受技術革新補貼策略的判斷標準，并分析了實現(xiàn)供應鏈整體最優(yōu)的策略。田巍將第三方研發(fā)機構納入供應鏈協(xié)作創(chuàng)新的博弈過程，從協(xié)作創(chuàng)新核心企業(yè)供應商的角度出發(fā)，對供應鏈創(chuàng)新協(xié)作的三種模式進行了建模分析，發(fā)現(xiàn)供應商與下游制造商協(xié)作創(chuàng)新的模式不僅可以降低創(chuàng)新風險，而且既提高了供應鏈合作伙伴的創(chuàng)新效率，又可以在收益上雙贏，且優(yōu)于不進行協(xié)作創(chuàng)新和委托第三方研發(fā)機構的協(xié)作創(chuàng)新模式。何勇等考慮了在需求不確定且與創(chuàng)新水平具有相關性的前提下，證明了采用創(chuàng)新成本共擔的退貨政策模式的效果等同于利益共享契約模式，最終實現(xiàn)帕累托最優(yōu)。田巍等研究了在信息不對稱下，混合渠道中零售商的創(chuàng)新投入對供應鏈的影響，通過建立Stackberg博弈模型，分析了零售商創(chuàng)新成本系數(shù)信息對稱和不對稱兩種情況下各方的決策變量和利潤受創(chuàng)新成本系數(shù)的影響關系。Gerchak和Wang對由一個制造商和多個供應商組成的裝配系統(tǒng)提出兩參數(shù)契約——收益共享比例及過剩產(chǎn)品補貼，裝配最終產(chǎn)品的企業(yè)確定收益共享比例，供應商決策各產(chǎn)品組成的產(chǎn)量，最終使得供應鏈協(xié)調(diào)。

與前述研究不同，本文放棄了研發(fā)水平固定不變的假設，允許研發(fā)活動可由從事研發(fā)活動的上游供應商自主選擇，從而獲得了對上游供應商以及整個供應鏈的最優(yōu)研發(fā)水平。此外，本文證明了下游零售商僅以成本分擔方式參與上游供應商的研發(fā)投資不能協(xié)調(diào)供應鏈，并提出新的研發(fā)成本和市場風險共享合同協(xié)調(diào)供應鏈，以期在現(xiàn)實經(jīng)濟活動中，上下游廠商共同研發(fā)投資時，為提高廠商的研發(fā)積極性，從而為實現(xiàn)供應鏈整體利潤最優(yōu)提供切實可行的政策性建議。

一、問題描述與假設

（一）問題描述。本文考慮一個單周期模型，研究由一個上游供應商和一個下游零售商組成的二級供應鏈系統(tǒng)。零售商在銷售季前從供應商批發(fā)單一產(chǎn)品，供應商單位產(chǎn)品的生產(chǎn)成本為c，它為零售商提供產(chǎn)品的單價為w;零售商面對隨機市場需求D，其概率密度函數(shù)為f（D），分布函數(shù)為F（D），零售價格為p，它向上游供應商的訂貨量為Q。

假定上游供應商在生產(chǎn)產(chǎn)品的過程中可以進行成本節(jié)約型研發(fā)活動，該研發(fā)活動的研發(fā)水平用x表示，x等于研發(fā)帶來的產(chǎn)品邊際成本下降程度，則上游供應商應用新技術后以不變邊際成本c-x生產(chǎn)Q單位產(chǎn)品。

（二）基本假設

1、供應鏈成員把自己的生產(chǎn)信息、掌握的市場信息等無償分享給其他成員，即信息是完全的。供應商控制研發(fā)水平，即研發(fā)投入量;零售商決定訂貨量;雙方均以自身利潤最大化為決策依據(jù)。

2、供應鏈成員是風險中性和完全理性的。

3、本文假設市場需求量D服從[0，a]上均勻分布，這里a表示零售商最大市場占有量。

4、如果零售商訂貨量大于需求量，則滯留產(chǎn)品需花費一定成本處理掉，設單位產(chǎn)品存貨成本為h+。相反，如果零售商訂貨量低于需求量，就需付出單位缺貨量h-的成本，包括銷售量的損失以及消費者購買意愿的喪失。

五、結語

本文以包含上游供應商和下游零售商的二級供應鏈為例，研究了研發(fā)成本在供應鏈中的協(xié)調(diào)問題。文中建立了供應鏈協(xié)調(diào)模型，通過理論分析證明了僅僅依靠研發(fā)成本的分擔無法協(xié)調(diào)供應鏈;并提出一種能協(xié)調(diào)供應鏈的研發(fā)成本和產(chǎn)出風險共享合同，該合同通過對零售商承擔的存貨成本予以補償，以此促進零售商訂貨量，從而達到協(xié)調(diào)供應鏈的目的。通過理論分析和算例，得出如下結論：（1）建立合適的供應鏈協(xié)調(diào)合同能有效增加供應鏈利潤;（2）分散決策下，僅僅依靠研發(fā)成本的分擔無法協(xié)調(diào)供應鏈，需要在此基礎上加入產(chǎn)出風險共享合同。即：零售商分擔一部分研發(fā)成本，為供應商分擔創(chuàng)新風險，供應商為零售商分擔市場不確定風險，雙方互相為對方分擔風險實現(xiàn)供應鏈協(xié)調(diào)。

本文僅關注了市場需求不確定性，而假設供應商產(chǎn)出是確定的。事實上，除需求不確定外，很多行業(yè)中，供應商產(chǎn)出也是不確定的;如果供應商產(chǎn)出也隨機，該協(xié)調(diào)方式能否有效還需進一步討論。此外，本文僅研究了由單供應商、單零售商構成的二級供應鏈，如果供應商包含生產(chǎn)商，三級供應鏈的協(xié)調(diào)問題也值得進一步研究。

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