信息共享對兩級供應鏈風險傳染的影響

張圣忠　楊波

摘要：以兩級供應鏈不完全信息共享為基本情境，建立信息共享程度與制造商、零售商的銷售價格和收益的數學關系模型，并運用彈性系數量化信息共享對供應鏈風險傳染的影響。研究結果表明，兩級供應鏈上下游企業間的信息共享程度變動會導致價格風險呈減弱方式在供應鏈上傳染；存在一個信息共享程度閥值，當信息共享程度偏離這一閥值時，收益風險傳染強度會呈現不同的變動趨勢。

關鍵詞：供應鏈；風險管理；信息共享；風險傳染；彈性系數

中圖分類號：F274文獻標志碼：A文章編號：1671-6248（2015）02-0038-04

伴隨著信息技術的發展，供應鏈上下游企業為了有效降低庫存水平和物流成本，提高需求響應速度和服務效益，努力通過企業之間共享和整合有關生產、庫存、需求等方面信息，實現成員企業互利共贏[1-2]。信息共享作為供應鏈上下游企業之間基于信息的協作行為，既有助于降低供應鏈運作成本和提升供應鏈運作效率，也會不同程度上受到信息共享不充分或不完美，信息失真、信息泄露等問題的影響，給企業帶來風險。同時，由于供應鏈成員企業之間普遍存在財務、業務等經濟往來，當風險形成并超過供應鏈上某一成員企業的風險承受閾值時，該風險會借助資金、價格、契約、知識或信息共享等載體向供應鏈上的其他成員企業傳遞，形成風險傳染現象[3-5]。換句話說，供應鏈信息共享不但存在風險，而且會影響風險在上下游企業之間的傳染。

鑒于此，本文以包含制造商和零售商的兩級供應鏈需求信息共享為基本情境，將供應鏈節點間的信息共享作為引起供應鏈風險傳染的關鍵因素，運用彈性系數原理和Stakelberg模型，論證信息共享程度與供應鏈風險傳染的關系，并以制造商與零售商之間的價格、收益為媒介來度量因企業間信息共享程度的變動導致風險在兩級供應鏈上的傳染現象。

一、兩級供應鏈信息共享與

風險傳染情境設定兩級供應鏈由制造商和零售商構成，制造商和零售商之間共享需求信息，但由于受到信息共享程度、不完美信息、信息處理能力等因素的影響，兩者對于市場需求的預測存在不同程度的偏差。同時，對于不完美信息的共享會給制造商或零售商帶來風險，且風險會在上下游企業之間傳染。

相關參數設定如下：

第一，制造商和零售商均通過分析市場的歷史需求數據獲得下期市場需求的預測值，分別記為Q和q。

第二，假設制造商與零售商之間信息共享程度越高，二者所獲得的需求預測值越接近，反之亦然。

第三，考慮到時間差效應，制造商與零售商在預測市場需求時所采用的時間段并不一致，因此制造商并不能從事按訂單生產這一生產方式，而是以Q作為標準進行生產，零售商則依然按q向制造商發出訂單請求。

第四，實際的市場需求量為q0，亦是零售商的實際銷售量，q0是產品的需求函數，隨著零售商產品售價p的增大而減少，假設q0=a-bp，其中a，b為系數，a>0，b>0。

第五，假設Q、q、q0之間的數量關系為Q=αq，q=βq0，其中α、β為系數，α>0，β>0。

第六，基于彈性系數方法[6]，用彈性系數Sxy表征制造商與零售商之間的風險傳染強度及趨勢，其中假定x、y為2個風險點，且y為初始風險點，則x對y的風險彈性系數為：Sxy=xx/yy=xy·yx（1）式中：Sxy表示當x的其他條件不變時，y變動1%會使x變動的百分數。進一步，可將風險的彈性系數劃分為3個區域：0<|xy|<1，風險傳染減弱；|Sxy |>1，風險傳染加強；|Sxy |=1，風險傳染相當。

二、考慮信息共享的兩級

供應鏈風險傳染模型（一）信息共享程度與零售商產品交易變量的數學關系

第一，假定零售商與制造商之間的信息共享程度用k來表示，k∈（0，∞）；需求預測量Q、q與信息共享程度之間的數學關系為Q=q（1±1k），即制造商與零售商之間的信息共享程度越大，兩者的需求預測量就越接近。因此，又可用|Q-q|=qk來表示因信息共享程度變動而造成制造商與零售商之間市場需求預測量的差值。

第二，假設 w為零售商的產品成本與制造商的產品售價（w≤p）。

第三，假設零售商預測的高出市場實際需求量的部分為完全成本損失，不計其殘值。

根據以上假設可得零售商的收益函數Rs為：

（二）信息共享程度與制造商產品交易變量的數學關系

第一，假設制造商生產單位零售商訂單產品的成本為c，結合上述假設可知c≤w≤p是零售商與制造商交易成功的必備條件。

第二，制造商預測的高出市場實際需求量的部分亦視為完全成本損失，不計其殘值。

根據以上假設可得制造商的收益函數Rp為：

三、模型分析（一）制造商與零售商同時低估市場實際需求的情況

當制造商與零售商同時低估市場實際需求時（即0<α<1，0<β<1），市場處于供小于求的狀態，制造商所生產的全部商品以及零售商的訂單都會全部銷售，兩者不會因彼此之間信息共享程度低而產生實際的收益損失。為簡化分析過程，本文不考慮因低估市場實際需求而產生的機會損失。

（二）制造商與零售商都不低估市場實際需求的情況

第一，當制造商與零售商都不低估市場實際需求，且因兩者之間信息共享程度低而使制造商的市場需求預測值低于零售商的市場需求預測值（即0<α<1，且β≥1）時，在不計機會損失的前提下，兩者同樣不會因信息共享程度低而產生實際的收益損失。

第二，當制造商與零售商都不低估市場實際需求，且因兩者之間信息共享程度低而使制造商的市場需求預測值高于零售商的市場需求預測值（即 α≥1，且β≥1）時，制造商與零售商的收益函數如下：

第一，在信息共享程度與價格風險關系的情況下，基于彈性系數原理，對式（11）兩邊分別取自然對數再求導，可得：

可見，0<|SPK|<1，即制造商與零售商之間信息共享程度每增加1個單位，零售商產品銷售價格風險變動不足1個單位。如上文所述，c≤w≤p是零售商與制造商交易成功的必備條件，三者之間必定存在一種線性關系，即制造商與零售商之間信息共享程度每增加1個單位，制造商銷售價格風險、原材料銷售價格風險變動都不足1個單位。因此，此處價格風險呈減弱的方式向供應鏈上游企業傳染。

同理，對式（10）兩邊分別取自然對數再求導，可得：

可見，0<|SWK|<1，即制造商與零售商之間信息共享程度每增加1個單位，制造商產品銷售價格風險變動不足1個單位，根據制造商與零售商交易的必備條件w≤p（w與p必定是線性關系），可知零售商的銷售價格風險變動亦不足一個單位，即此處價格風險呈減弱的方式向供應鏈下游企業傳染。

綜合以上分析，兩級供應鏈企業間的價格風險會隨著信息共享程度的增大而減弱，且由信息共享所導致的價格風險會向供應鏈上下游企業同時傳遞，即價格風險在供應鏈關聯企業間有雙向傳染的特征。

第二，在信息共享程度與收益風險關系的情況下，由式（13）、（14）可知，當β=1，且信息共享程度k→∞時，即零售商能夠準確預測市場需求并與制造商完全共享信息，則零售商、制造商的收益分別為（a216b-ac8+bc216）、（a28b-ac4+bc28），此時收益值達到最大。如果再將制造商與零售商之間的信息共享程度考慮在內，假定零售商能夠準確預測市場需求，則兩者的收益函數如下：

可見，當x=B2A=abc=（1+1k），即信息共享程度k=bca-bc時，零售商與制造商有共同的最低收益（minRL=minRs=0）；當0bca-bc時，制造商與零售商的收益總是呈同比率遞增趨勢（Rp=2RS），收益風險則呈同比率遞減趨勢。

進一步，對制造商、零售商收益函數兩邊分別取自然對數再求導，可得：

由式（12）可知，a>bc始終成立。當01，即制造商與零售商之間信息共享程度每增加1個單位，收益風險變動大于1個單位，風險傳染強度增大；當k=3bca-bc時，則有SRs K=SRpK=1，意味著在此點使得制造商與零售商風險傳染相當；當k>3bca-bc時，有SRpK=SRsK<1，即制造商與零售商之間信息共享程度每增加1個單位，收益風險變動不足1個單位，風險傳染強度減弱。

四、結語本文以信息不完全共享的兩級供應鏈為背景，利用零售商與制造商交易行為中的價格與收益作為風險的度量媒介，并結合彈性系數，研究了信息共享程度變動對風險在供應鏈節點間傳染的影響。研究結果表明，在以銷售價格作為風險的度量媒介時，兩級供應鏈上下游企業間的信息共享程度變動會導致價格風險呈減弱方式在供應鏈上傳染；在以收益作為度量風險的媒介時，不同的信息共享程度對應不同的收益，但制造商與零售商之間的收益變動率始終一致，且存在兩個信息共享程度閥值：第一，k=bca-bc，使制造商與零售商收益同時達到最低；第二，k=3bca-bc，當信息共享程度小于這一閥值時，收益風險傳染強度隨著信息共享程度增大而增大，當信息共享程度大于這一閥值時，收益風險傳染強度隨著信息共享程度增大而減弱。

供應鏈成員企業之間的信息共享是一個復雜的過程，本文僅以簡單的兩級供應鏈為例分析了信息共享程度對零售商與制造商之間風險傳染效應的影響，后續可以在更為復雜的多級供應鏈情境下，也可以以成本、庫存為度量媒介，深入分析信息共享與供應鏈風險傳染之間的關系。

參考文獻：

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