集成商公平關切下物流服務供應鏈決策研究

彭會萍，王雪燕，譚偉嫚，曹曉軍，

(1.蘭州財經大學 絲綢之路經濟研究院，甘肅 蘭州 730020;2.甘肅省電子商務技術與應用重點實驗室,甘肅 蘭州 730020)

一、引言

隨著市場經濟的快速發展，人們在追求高質量產品的同時，越來越關注為產品提供運輸的物流服務，整個物流服務由多個物流企業協調運作組成的供應鏈提供。在物流服務供應鏈LSSC(Logistics Service Supply Chain)中由物流服務集成商(LSI)集成多個物流服務供應商(FLSP)的服務來滿足客戶物流需求。為提高物流服務水平和服務質量，近年來我國物流服務企業在借鑒國外物流企業發展模式的基礎上，從橫向或縱向的角度逐漸開始對企業外部資源進行整合優化。而從物流服務供應鏈的角度來講，物流服務集成商和物流服務供應商之間是基于物流服務能力供需的縱向合作關系，比如：阿里巴巴成立的“菜鳥網”就是快遞企業的縱向聯合；在理論和實踐方面，也興起了大量關于FLSP聯盟、合作、并購、能力共享等方面的研究，如：“三通一達”聯手成立的“蜂網”是橫向的抱團。

在物流服務供應鏈中研究的多種合作模式主要有分散決策、集中決策、供應商聯盟決策等，不同合作模式中供應鏈成員的決策與利益各不相同，通過對多種合作模式的研究與比較可以選出不同情形下適用供應鏈的最優合作模式。張建軍等(2019)[1]通過構建兩級產品供應鏈與兩級物流服務供應鏈協調的概念模型，研究了分散決策與集中決策下各決策主體的最優決策策略及系統的總利潤；段華薇等(2016)[2]通過構建考慮企業社會責任的集中和分散決策下的定價博弈模型分析最優定價策略和雙方所承擔的企業社會責任成本，進而基于收益共享契約對供應鏈進行協調；宋杰珍等(2016)[3]針對一個具有差異化物流服務的供應鏈，分析對比了分散決策、集中決策的最佳策略，并將數量折扣協調合同引入分散決策進行供應鏈協調；張廣勝等(2019)[4]構建以物流服務集成商跨鏈為基礎的兩級物流服務供應鏈能力應急互補合作模型，采用分散決策、集中決策及收益共享契約分別給出各狀態最優收益策略，同時以增量分配收益共享契約求得集中決策時最優收益狀態；張建軍等(2019)[5]在一條由制造商與零售商構成的產品供應鏈(PSC) 和另一條由物流服務集成商和物流服務提供商構成的物流服務供應鏈( LSSC)組成的供應鏈系統中分析兩方合作、多方合作、系統集中決策等不同決策模式下的博弈情形，并采用 NASH 談判模型及最小核心法設計了不同合作模式下的供應鏈利益分配機制以實現供應鏈協調；經有國等(2015)[6]對單個 LSI 和兩個相互競爭的 FLSP組成的物流服務供應鏈在分散決策、集中決策和收益共享契約三種情形下最優化決策問題進行了研究，并對結果進行了對比分析；段華薇等(2016)[7]基于非合作博弈理論，分別構建了集中決策和分散決策下的博弈模型，并采用基于增量利潤和基于系統貢獻度的收益共享契約對分散決策下的供應鏈進行協調；Liu等(2018)[8]以一個功能性物流服務供應商(FLSP)和一個物流服務集成商(LSI)所組成的物流服務供應鏈作為研究對象，以博弈論方法為基礎，對集中決策、供應商主導、集成商主導、納什討價還價四種模式下供應鏈績效進行了評價，并分析了成本分擔對各參與方關鍵決策的影響；Liu等(2016)[9]討論由一個物流服務集成商(LSI)和兩個功能物流服務供應商(FLSP)組成的LSSC，建立分散決策、供應商聯盟決策和集中決策三種協調模式，并在需求中斷情況下比較觀察相應的決策變化；Hosseini-Motlagh等(2020)[10]為了實現閉環供應鏈成員在定價、經濟激勵和客戶物流服務努力水平方面決策的最優值，研究了傳統的和集中的決策結構,并開發了一個新的費用共享契約來實現閉環供應鏈協調。

但是這些研究大多基于雙方為“理性人”假設，由于受到環境和自身認知局限性的影響，可以發現現實中的決策者并非完全理性，在供應鏈成員間進行合作時，由于利益分配不均，會導致供應鏈上的利益主體難以形成長期、穩定的合作，并且他們為了維持自身利益就會產生公平關切行為。如Pan等(2020)[11]以一個主導零售商和兩個制造商組成的兩階供應鏈模型為基礎，探討同行誘導公平和分配公平對供應鏈成員的定價、盈利能力和效用的影響；Ozgun等(2010)[12]研究了只零售商有公平關切、零售商和供應商雙方有公平關切、只供應商有公平關切三種情況下公平關切對價格、利潤和效用的影響；Li等(2018)[13]研究了由公平中性的制造商和關注公平的零售商組成的兩階供應鏈的價格和碳減排決策；Liu等(2018)[14]以一個物流服務集成商(LSI)和幾個功能型物流服務供應商(FLSP)組成的兩級供應鏈為例，建立了考慮需求更新和功能型物流服務供應商公平關切的訂單分配模型；姚鋒敏等(2017)[15]將公平關切引入零售商主導的閉環供應鏈中,分別在零售商公平中性和公平關切兩種情況下分析閉環供應鏈成員及整體的最優決策問題,之后對兩種情形下的均衡結果進行了比較；鄢飛(2017)[16]采用建模分析及數值試驗的方法,在重點考慮功能商之間存在橫向公平偏好心理情況下構建了物流服務供應鏈雙重委托代理模型，分析了基于公平偏好的物流服務供應鏈協同運作模式，研究公平偏好對于物流服務供應鏈運作效率的影響；杜妮等(2019)[17]以NASH討價還價均衡解作為公平收益參照點,通過構建物流服務供應鏈存在公平關切行為的NASH討價還價質量缺陷承諾策略模型,分析和研究了公平關切對最優策略、利潤和效用的影響；Nie等(2017)[18]在考慮一個零售商只表現出分配公平，另一個零售商同時關注同行誘導公平和分配公平的情況下發現供應商采用數量折扣合同不能協調供應鏈，因此提出了數量折扣合同與固定費用相結合的協調機制。

雖然對公平關切影響供應鏈決策和利益的研究較為透徹，對多模式情形下的成員決策行為也有較多研究，但是已有文獻大都是單獨考慮公平關切對供應鏈決策和利益的影響或者僅研究多模式情形下供應鏈成員的決策行為，將公平關切與多模式合作結合起來進行研究的文獻較少。Liu等(2020)[19]建立模型分析集中式和分散式兩種情形下的供應鏈決策，并分析和比較了供應商公平關切對決策策略的影響，然后通過成本分擔來設計供應鏈協調機制。在Liu的研究中分析的是跟隨者公平關切對供應鏈決策的影響，并且只研究了兩種合作模式。針對上述背景，本文在之前研究的基礎之上分析更多模式的決策行為，通過物流服務供應鏈中的橫向與縱向合作，實現物流服務資源的集約化，促進各成員的協同發展，開拓市場服務新領域。并在對分散決策、供應商聯盟決策、混合決策三種合作模式進行研究時，將集成商公平關切行為考慮在內，探討集成商公平關切行為會對物流服務供應鏈中各決策主體收益產生何種影響，以期為物流服務企業決策提供科學依據。

二、問題描述與模型假設

1.模型描述

本文研究由一個集成商和兩個物流服務供應商組成的二級物流服務供應鏈，其中集成商處于領導地位且具有公平關切行為；兩個物流服務供應商是跟隨者，兩者提供同種類型但物流服務努力水平具有差異性的物流服務，因此二者之間存在競爭關系。在提供服務過程中集成商以wi的批發價格從物流服務供應商處購買物流服務努力水平為ei的服務能力，再將零售價為pi的服務提供給顧客。

根據集成商與物流服務供應商之間的決策行為，本文研究了供應鏈管理的三種模式，第一種是集成商和兩個物流服務供應商分別以自身利益最大化為目標進行決策，稱之為分散決策(Decentralized Decision,DD)；第二種是兩個物流服務供應商之間形成聯盟，從而可以與處于領導地位的集成商進行議價，此種情形為供應商聯盟決策(Supplier Cooperating, SC)在此模式下物流服務供應商以聯盟利益最大化、集成商以自身效用最大化為目標進行決策；第三種模式考慮集成商與其中一個物流服務供應商合作，可以認為其是集成商的附屬物流服務供應商，與另一個物流服務供應商不合作，則其為外包物流服務供應商[20]，此模式稱為混合決策(Mixed Cooperating,MC)，此時集成商以自身和附屬物流服務供應商整體效用最大為目標進行決策，外包物流服務供應商以自己利益最大為目標進行決策。

2.相關假設

(1)假定FLSP和LSI均為風險中性，各決策主體之間信息對稱。

(3)假設wi=ηpi，η為價格系數，且0<η<1，即LSI有利可圖。

(4)假設FLSPI向LSI均提供同種類型的物流服務，二者之間存在著替代關系。

(5)LSI有公平關切，其中λ為公平關切系數，由0到1表示LSI對自身公平關切的關注度由弱到強。

三、模型建立

1.符號定義

表1給出了本文模型所涉及的符號。

表1 模型符號說明

2.模型構建

(1)訂單模型

大多文獻[17、19、21、22]經常使用線性形式描述市場需求和供應商實際獲得的訂單數量，這與現實較為吻合，同樣我們也借鑒這種線性形式構建市場需求函數，即市場需求會受零售價和供應商物流服務努力水平的影響，物流服務努力水平越高，零售價格越低，服務需求量就越大。從而得到市場需求函數為：Di=α-bpi+βei。

但是如果有多個物流服務供應商存在，其實際獲取的訂單量還會和橫向競爭有關。Liu 等(2018)[21]經常將物流服務努力水平的競爭作為調節訂單的主要因素。肖迪等(2013)[20]將價格競爭和質量努力競爭兩個因素作為訂單競爭程度的測度。在物流服務供應商競爭訂單的過程中，我們認為集成商會關注物流服務的批發價格以便降低自己的采購成本，同時也將物流服務努力水平作為競爭因素，因此我們在上述訂單分配模型的基礎上進行改進，以物流服務努力水平和批發價格作為物流服務供應商橫向競爭因素，得出物流服務供應商實際獲得訂單數量：

(2)Stackelberg博弈模型

在上述三種決策模式中分別建立Stackelberg博弈模型，根據銷售物流服務獲得的收入和購買物流服務所付出的成本構建集成商的利潤函數；物流服務供應商向集成商提供物流服務獲得收入以及在提供物流服務過程中需要付出一些固定成本及服務努力成本，則可以知道其利潤函數形式。最后構建集成商的效用模型，集成商效用包括自身利潤和由公平關切產生的效用。本文假設集成商對兩個物流服務供應商的態度沒有差異，即λ1=λ2=λ。

① 分散決策(DD)

(1)

(2)

(3)

② 供應商聯盟決策(SC)

(qi+qj)

(4)

為了在供應鏈中獲得更大的競爭優勢，FLSPS可以結為聯盟作為一個整體進一步與LSI進行談判。FLSPS的總利潤函數可表示為：

(6)

③ 混合模式(MC)

(7)

(8)

3.三種情形下的物流服務供應鏈決策

在上述構建的Stackelberg博弈模型中，分散決策和供應商聯盟決策都是LSI首先以自身效用最大化為目標進行零售價pi的決策，隨后FLSP根據LSI的零售價并以自身利潤最大化為目標決策物流服務努力水平ei。在混合模式中LSI以自己和合作FLSPi組成的整體效用最大化為目標決策零售價以及FLSPi的物流服務努力水平ei，之后FLSPJ以利潤最大化為目標決策自己的物流服務努力水平ej。

本文采用逆向歸納法進行求解，根據Stackelberg博弈模型描述的決策過程可知其求解順序應為FLSP根據自身利潤最大化求解其最優物流服務努力水平，之后LSI根據自身效用最大化得到最優零售價。

(1)分散決策(DD)

為了保證集成商效用有極大值，則需要滿足：1+2λ-η-3ηλ>0和ηβ(β+δ)-bk<0。

在滿足極值條件下最優決策的求解過程如下：

(10)

(11)

Aj(1-η)2-(1-η)(4-6η)(Bi+Bj)2；

Z=4AiAj(1-η)2-[(1-η)(Bi+Bj)]2；

ti=(1-η)2(Bi+Bj-2Ai)；

hj=(Bi+Bj-2Aj)(1-η)2Ej；

(2)供應商聯盟決策(SC)

在聯盟決策模式中，為了保證集成商效用有極大值，需要令其二階導數小于零，則需要滿足條件：ηβ2

在滿足集成商效用有極值的條件下進行決策，步驟如下：

步驟一：FLSPi決策物流服務努力水平e*：

(12)

步驟二：LSI決策零售價p*：

(13)

(3)混合模式(MC)

在混合決策中如果要保證集成商效用有極大值，需要Hessian矩陣為負定矩陣。則可得2k(b+μη)-(β+δ)2>0、kμ(2-η)-(β+δ)δ>0。

在滿足集成商效用有極值的條件下進行決策，步驟如下：

(14)

(15)

(16)

(17)

其中：

t=[η-2(1-η)δ]2；

r=

A=S-Zr-yw-wr+R;

Q=(kiμηwv+ZV+X)c-

四、數值分析

為了驗證所設計模型的有效性，分析集成商公平關切行為對物流服務供應鏈決策及利潤等的影響，用數值例子進行驗證。在本節中我們假設相關參數：α=800；b=15；β=5；μ=10；δ=2；c=2；ki=5；kj=8；λ∈[0,1]，再根據極值約束條件我們可以得到η∈(0,2/3)，在分析公平關切對物流服務供應鏈決策及利潤影響時令η=0.4，結合物流服務供應鏈的實際運營情況和本研究的假設設置以上參數值，之后使用Matlab R2014進行數值分析。

(一)公平關切λ對物流服務努力水平以及零售價的影響

圖1 公平關切λ對物流服務努力水平的影響

由圖1可知，物流服務努力水平均隨著公平關切系數的增加而增加，混合模式中與集成商合作的物流服務供應商的物流服務努力水平最高，這是因為集成商作為領導者與物流服務供應商合作時集成商和物流服務供應商這個整體為了獲得更多的訂單來獲取更高的利潤，會努力提高自己物流服務努力水平，而另一個物流服務供應商由于處于劣勢地位并且物流服務努力成本系數還比較高，為了降低物流成本，就會提供較低水平的物流服務給集成商；在聯盟模式中由于物流服務供應商之間進行合作，從而削弱了其之間的橫向競爭，因此會提供較低的物流服務努力水平，這也說明物流服務供應商合作反而會降低物流服務努力水平。聯盟模式中物流服務水平最低，這對集成商來說是非常不利的，因此集成商會通過與物流服務供應商合作來阻止物流服務供應商之間進行聯盟，這樣兩個物流服務供應商的物流服務水平都有所提高，這樣就產生了非常積極的“鯰魚效應”。在分散模式中，集成商與物流服務供應商分別根據自身利益最大化做出決策，集成商公平關切程度對供應商決策影響較小。值得注意的是，集成商公平關切與否也不會改變混合模式物流服務供應商物流服務努力水平最高、聯盟模式物流服務努力水平最低的情況。

零售價也隨著集成商公平關切程度增加而增加，并且在分散模式中的零售價最高，由圖2可知，分散模式中集成商獨自做決策，為使自身獲得更多的收益，它會提高零售價，但是根據集成商和供應商之間的價格機制，提高零售價之后供應商的批發價也會增加，物流服務供應商的利潤也會增加，這樣有利于維持集成商和物流服務供應商的長期合作；而在混合模式中，物流服務供應商i作為集成商的附屬供應商時，集成商此時考慮的成本為提供服務的固定成本和物流服務努力成本，它的成本會比其他模式中集成商所需成本少，因此它所制定的零售價就不會很高，同時集成商還可以獲得更多的訂單，進而獲得較高的利潤；在公平關切系數較大時，集成商會更在乎物流服務供應商利潤的大小，在分散模式中集成商會通過提高零售價降低供應商獲得的訂單從而降低物流服務供應商的利潤，而聯盟模式中由于供應商之間進行合作增加了討價還價能力，集成商會通過適當提高零售價減少供應商獲得的訂單量來阻止供應商之間建立聯盟關系。

圖2 公平關切λ對零售價的影響

(二)公平關切λ對三種模式下物流服務供應商以及集成商利潤的影響

聯盟模式下兩個物流服務供應商之間不存在競爭關系，物流服務供應商不需要付出過多的服務努力成本，就可以獲得較高的利潤，并且集成商的公平關切對聯盟模式下供應商獲得的利潤影響不大。當集成商有附屬物流服務供應商時會通過提高自有工廠的物流服務努力水平來獲得更多的訂單，但是供應商的服務努力成本就會大大增加。相應的外包供應商獲得的訂單量就會減少，那么獲取的收益就會相應減少。

由圖3和圖4可以看出集成商在混合模式中獲得的利潤最大，并且隨著自身公平關切程度的增大而增大。分散模式中集成商利潤次之，在聯盟模式中集成商利潤最小。聯盟模式中由于兩個物流服務供應商之間形成聯盟與集成商相對抗，集成商自然會比面對兩個相互競爭的供應商獲得的收益少。

圖3 公平關切λ對FLSP利潤的影響

圖4 公平關切λ對LSI利潤的影響

對集成商來說，可以采用MC模式，通過與自己的附屬供應商協作來制衡另外一個不合作的供應商以獲得較高物流服務努力水平。如果集成商沒有自有工廠，那么就要盡量采用DD模式，與有競爭的供應商進行供需合作，避免陷入供應商形成聯盟與其對抗的劣勢?？梢钥闯鰧缮套畈焕那樾尉褪俏锪鞣展讨g形成聯盟，在現實中就是集成商面對一個規模較大、具有壟斷趨勢的企業，在合作過程中的話語權會被削弱。

(三)公平關切λ對物流服務供應鏈利潤的影響

由圖5可知，集成商公平關切對分散決策下的供應鏈利潤影響較小，但是對混合和聯盟決策的供應鏈利潤影響相對較大。

在聯盟決策時兩個物流服務供應商之間形成聯盟，之后在決策時會忽視彼此之間的競爭，會提供較低的物流服務努力水平，因此不會獲得較多的訂單，導致供應鏈的利潤最低。結合圖1、圖2可知集成商公平關切增大，但是由于物流服務供應商之間形成聯盟不存在物流服務努力水平的競爭，那么集成商只能通過提高零售價來滿足自身公平感受，因此市場需求在這種情況下會減少，相應的供應鏈利潤就會減少，由此可以看出物流服務供應商之間的聯盟對整個供應鏈來說是不利的。

圖5 公平關切λ對LSSC利潤的影響

在混合決策中供應鏈利潤隨公平關切程度增大而增加，這是因為集成商其附屬供應商的“鯰魚效應”使另一個供應商提高了自己的服務努力水平，而客戶對所提供的服務水平的變化與零售價的變化一樣敏感，一般說來,如果供應商提供的物流努力水平提高,就可以直接提高市場需求,最終增加利潤。

(四)公平關切系數λ對三種決策模式下集成商效用的影響

圖6 公平關切λ對LSI效用的影響

由圖6可知，集成商效用隨著公平關切系數的增加而增大，當集成商公平關切程度較小時，集成商通過與物流服務供應商合作可以獲得更多訂單，從而增加自身利潤，提高集成商的效用；當公平關切程度較大時，集成商選擇分散模式可以獲得更大的滿意度。

(五)價格比例系數η對三種決策模式下集成商利潤的影響

圖7 價格系數η和公平關切λ對LSI利潤的影響

根據圖7可以看出，三種模式下集成商利潤隨著凈利潤比率1-η的減小而降低。當價格比例系數和公平關切系數較小時，集成商愿意與物流服務供應商合作；但是當價格比例系數和公平關切系數都較大時，集成商需要將自己大部分利潤分給其附屬供應商，那么他就會舍棄這種混合決策模式，進而選擇獨立決策。

(六)服務努力水平競爭系數δ對三種決策模式下集成商利潤的影響

圖8 服務努力水平競爭系數δ和公平關切λ對LSI利潤的影響

在圖8中可以看出在聯盟模式下集成商利潤不會隨著服務努力水平競爭系數的增大而變化，因為當供應商之間形成聯盟，他們之間就不存在競爭行為，自然服務努力水平競爭系數的變化不會再影響他們的決策；服務努力水平競爭系數越大說明兩者之間因服務競爭產生的影響越大，那么供應商之間競爭越激烈對集成商來說越有利，因此混合模式和分散模式中集成商利潤都隨著服務努力水平競爭系數的增大而增大。由圖7和圖8的敏感性分析可知，參數的變化不影響文章的最終結論，集成商總是在混合決策模式中能獲得較大的利潤。

五、結論

本文在考慮公平關切的基礎上，研究了由一個集成商和兩個物流服務供應商組成的二級物流服務供應鏈在分散、供應商聯盟、混合三種決策模式下的決策策略，分析集成商公平關切行為對物流服務供應鏈決策變量、利潤及效用的影響，得出以下結論及管理啟示：

(1)混合模式中集成商能夠控制與其合作的物流服務供應商的服務努力水平并對服務指標等提出管理要求從而爭取更多的訂單，獲得較高的收益；但是集成商無法約束不合作物流服務供應商的行為。當以整條供應鏈視角考慮時，混合模式的利潤也較大。但是如果集成商關注的是自身效用，且關注程度較強烈時，集成商需要選擇分散決策，此時不需要將利潤分給附屬供應商。

(2)需要注意的是物流服務供應商合作并不會導致供應鏈總利潤的增加，相反地，當供應商之間開始合作并與集成商之間形成對抗優勢時，利潤要低于不合作的情景模式，此時的物流服務供應商的物流服務努力水平也不高。這是因為供應商合作避免了物流服務努力水平的競爭，自然無法提供高水平服務。因此，對整個供應鏈來說，供應商之間合作會降低雙方積極性，類似于吃大鍋飯的合作社模式，不符合現代社會的發展模式，應該盡量避免物流服務供應商的合作。

(3)同時我們還分析了零售價與批發價格之間的系數對三種模式中集成商利潤的影響，發現兩者的系數越大，集成商利潤越小，并在集成商極度關注公平時，它會采取認為對自身有最大效用的分散決策。

在現實生活中，供應鏈成員在做決策的時候往往會受到心理因素的影響，會出現如公平關切、損失厭惡等心理相關信息的不對稱問題。本文研究的公平關切行為對決策的影響是在信息對稱的情形下，沒有考慮公平關切信息不對稱的情形下對物流服務供應鏈決策的影響。除此之外，我們還可對聯盟模式中兩個物流服務供應商之間的利潤分配機制和混合模式中集成商與附屬供應商之間的利潤分配進行深入分析。