多屬性逆向拍賣采購機制設計

摘要:全球市場環境不斷向買方市場的轉變，為企業利用逆向拍賣機制進行采購創造了條件。多屬性逆向拍賣機制是采購拍賣中具有廣泛應用價值的機制之一，在供應商成本和采購商效用具有可加屬性特征的條件下，設計了一個基于模糊評價的多屬性逆向拍賣機制，將各屬性等級權重值設為供應行業提供此屬性等級的平均邊際成本，發現該機制是激勵相容的較好機制。

關鍵詞:多數性;逆向拍賣;機制設計

中圖分類號:F224.9 文獻標識碼:A

Design of Multi-attribute Reverse Auction Procurement Mechanism

JING Hui-rong

(School of Management，Yunnan University of Nationalities，Kunming 650031，China)

Abstract:The change of global market environment to the buyer′s market creates the conditions for enterprise using reverse auction mechanism to procurement. Multi-attribute reverse auction mechanism is one of the mechanisms widely used in the procurement auction. The paper designs a multi-attribute reverse auction mechanism based on fuzzy evaluation under the conditions that costs of suppliers and effectiveness of buyers have additive property features. At last， the paper sets each attribute weight value class as average marginal cost that supply industry provides the attribute， then it finds that the mechanism is a better incentive compatible mechanism.

Key words:multi-attribute; reverse auctions; mechanism design

隨著全球市場不斷向買方市場的轉變、電子商務B2B的廣泛應用以及全球物流業的快速發展，企業利用逆向拍賣(招標)機制進行采購的條件逐步具備，逆向拍賣機制設計成為了很多企業采購的現實急切需要。逆向拍賣不同于經典拍賣，采購標的往往涉及到除價格外的其他屬性，如衛星發射、飛機制造等，合同的采購獲得除價格屬性外，還會涉及一些非常專業的技術屬性指標;對于象計算機一類的辦公設備采購，除價格因素外還會涉及到內存容量、處理速度等屬性;制造企業零部件的采購還會涉及到質量、交貨期以及隨著物流外包普及制造商關注供應商售后賠付、服務信譽等屬性。同時，多屬性逆向拍賣采購涉及到采購者對各屬性偏好的私人信息和供應商成本信息的雙邊私人信息問題，從而使得機制的設計變得更加復雜，多屬性逆向拍賣采購機制也因為其廣泛的應用價值而受到了學者們的關注。

一、相關文獻回顧

自從Vickrey發現四種標準拍賣(第一、第二密封價格拍賣，英式拍賣和荷式拍賣)機制的配置效率都是帕累托有效的[1]，以及Myerson和Samuelson發現四種拍賣機制的收入等價定理后[2，3]，拍賣理論的應用研究也引起了學者們的廣泛關注，特別是經過企業流程再造工程而建立了面向生產過程的采購、生產和銷售職能結構的企業，利用全球供應市場以及信息技術的支持，開始使用逆向拍賣機制來實現企業的采購經營目標后，有關采購的拍賣機制設計研究在近些年里取得了比較豐富的成果。

文獻[4]給出了美國幾家大發貨人和第三方物流公司在交通服務采購中所使用的組合逆向拍賣機制。文獻[5]研究了采購常用的第一價格密封拍賣機制如何影響投標企業在成本減少上的投資激勵問題。文獻[6]在隱含采購方具有強勢談判力假定條件下，設計并分析了將生產成本和運輸成本兩個決策變量納入逆向拍賣采購機制的企業采購問題，指出如此的逆向拍賣采購可以引導供應商如實報告生產成本信息，從而有效降低采購成本。文獻[7]研究了兩個項目的采購問題，通過設計一個采購企業應用第二價格逆向拍賣機制從具有產量限制的供應商中選擇兩個供應商分別簽訂不同的項目合同，分析了合同的拍賣順序和均衡策略之間的關系，發現拍賣順序對拍賣效率具有重要影響。文獻[8]設計了獨家壟斷買方委托第三方拍賣者向具有產量限制的多家供應商通過英特網使用開價逆向拍賣機制采購多種物品的采購機制。

多屬性采購拍賣機制是逆向拍賣機制要解決的一個關鍵問題。早期理論研究對于采購拍賣涉及到的多屬性的處理是在經典拍賣理論框架下，設計一個進入門檻，在拍賣前先對供應商的資質進行檢測，達到最低資質要求者再參加投標活動，如文獻[9]。在多屬性采購拍賣領域文獻[10]設計了一個具有價格、質量兩維屬性特征的逆向拍賣采購機制，在投標者成本獨立條件下，通過使用拍賣者關于質量、價格二維屬性的效用函數，將每一個標轉化為一個具體數字，再使用經典的拍賣方式，在此模型下討論了第一記分(first- scoring)、第二記分(second- scoring)以及第一偏好記分(first-preference-scoring)拍賣方式下采購者的期望收益問題。文獻[11]研究了文獻[10]設計的第一記分、第二記分機制下，投標者成本相關的情況，并進一步探討了通過談判階段來執行最優拍賣結果的問題。文獻[12]利用英特網構建了一個基于多屬性投標得分的多輪開放升價拍賣機制，并發現投標者的最優(myopic best-response)投標策略具有穩健性。文獻[13]設計了買者效用和供應者成本具有可加結構的多屬性重復逆向拍賣機制，構建了一個屬性效用和成本獨立可加并以最大化總剩余(買者效用與供應商成本之差最大化)為目標函數的采購拍賣模型，通過計算機實驗發現該機制具有良好的信息顯示特征。文獻[14]通過實驗檢測了采購者效用具有三維屬性特征的升價拍賣采購機制與只有價格一維屬性機制的比較績效問題，發現多屬性逆向拍賣采購機制既能提高買者效用又能提高供應商的利潤。

二、研究內容及模型基本假定

本文將在文獻[10，11，12，13]的基礎上，設計一個多屬性逆向拍賣采購機制，擴展文獻[10，11]的屬性維數到任意自然數的更一般情況，采用不同于文獻[12]開價拍賣的密封投標單次拍賣，考慮離散屬性對采購者效用和供應商成本可加可分的多維屬性采購機制，機制設計不同于文獻[13]包括兩個階段，在拍賣前，采購商先組織專家對所購商品的多維屬性權重進行模糊評價，以此為基礎對供應商所投標進行效用轉化，使采購者的效用函數更具體、更符合采購者的屬性偏好，而非文獻[10，11，12，13]中的抽象函數，這樣也更有利于機制的操作運行。同時，模型視角以最大化采購者期望效用為目標，而非文獻[13]的最大化總剩余。

在研究前先做如下基本假定:一個采購商從n(任意自然數)個供應商處采購一個物品(多個同質物品視作一個采購標的)，采購商和供應商均為風險中性。該物品包括m+1維屬性(m為任意自然數)，即除價格外還包括m維其它屬性(如質量、交貨期、售后服務信譽等)，每個屬性具有離散的相同等級屬性(對于連續屬性可劃分為離散的所需等級數)，這在采購商品中比較常見，如質量等級可劃分為優、良、中、合格與不合格五個等級，交貨時間可根據采購商品性質進行相同的等級數劃分，對于制造企業的零部件采購交貨期可以劃分為半年、一個季度、一個月、半個月和一周五個等級。供應商i的投標表示為xi=(x1i…xji…xmi，pi)，亦記為xi=(xi，pi)，投標屬性向量xi=(x1i…xji…xmi)，xji表示供應商i對第j個屬性的投標值，供應商i的投標價pi(x)是投標屬性向量xi=(x1i…xji…xmi)的函數pi(xi)，簡記為pi。供應商i的成本函數為ci(x1i…xji…xmi)，而且該成本函數對各屬性變量是獨立可加的。

三、多屬性專家模糊評價

投標前先集中專家對采購商品的多維屬性權重進行模糊評價。首先，請專家對所采購商品除價格屬性外的其他需要納入模型的互斥屬性進行識別并確定其維數，其原則為納入模型的其他屬性對采購商效用有顯著影響，而且屬性間盡可能沒有重復特征，如大型工程建設項目的設計、用材質量及承建商的管理水平等。其次，請專家對非價格屬性進行相同等級數劃分。可根據需要對各屬性進行任意自然數的相同等級數劃分，如前面所談到的對于質量、交貨期進行的五級劃分，售后服務信譽等級亦可劃分為優、良、中、合格與不合格五個等級。而對于具有連續特征的屬性變量(如煤的純度)也根據需要讓專家對其取值范圍進行與其他屬性相同的等級數劃分。最后，請專家對各非價格屬性的各等級wjk進行模糊權重評分，wjk表示第j個屬性的第k等級權重值，即j=1，2，…m，k=1，2，…l，l為屬性的等級數。評分原則要求各屬性確定一個基本等級，此等級權重為供應行業提供此屬性的最低平均成本(亦為行業的邊際成本)，各屬性高于基本等級的其他等級權重設置為在此基礎上供應行業每增加一個此屬性等級需要增加的平均邊際成本，而低于基本等級的其他等級權重可設置為任意小的值(為了簡單將其設為0)。例如前面所談到的對于質量、售后服務信譽的五個等級中，可將合格設置為基本等級，質量合格的權重設為不考慮售后服務、提前交貨期時的供應行業平均最低成本(行業邊際成本)，而售后服務信譽合格的權重設為不考慮質量、提前交貨期時的供應行業平均最低成本(行業邊際成本)。也就是說，每個屬性從其基本等級開始的各等級權重為供應行業此屬性提高到此等級所付出的平均邊際成本。

四、模型

五、結論

隨著中國加入WTO、全球市場環境的形成以及全球市場不斷向買方市場的轉變、電子商務B2B的廣泛應用和物流業的快速發展為企業利用逆向拍賣機制進行采購提供了條件。多屬性逆向拍賣是采購拍賣中應用價值較廣的機制，本文在供應商成本和采購商效用具有可加屬性特征的條件下，基于多屬性模糊評價方法，將各屬性等級權重值設為供應行業提供此屬性等級的平均邊際成本，設計了一個易于操作運行的多屬性逆向拍賣采購機制，該機制對于具有行業平均邊際成本的供應商來說，在其投標滿足激勵相容條件(期望收益最優)時，它能實現采購商期望收益的最大化。

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(責任編輯:石樹文)