基于可追溯性的供應(yīng)鏈企業(yè)行為研究

周俊男 陳曉榮

(上海交通大學(xué) 安泰經(jīng)濟與管理學(xué)院，上海 200030)

基于可追溯性的供應(yīng)鏈企業(yè)行為研究

周俊男 陳曉榮

(上海交通大學(xué) 安泰經(jīng)濟與管理學(xué)院，上海 200030)

可追溯性作為一種不斷發(fā)展的信息披露和質(zhì)量安全控制方法，通過降低供應(yīng)鏈中各環(huán)節(jié)企業(yè)之間的信息不對稱性，進而達到保證最終產(chǎn)品質(zhì)量的目的。本文探究了多個同質(zhì)供應(yīng)商和一個制造商組成的消費類電子產(chǎn)品供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)中，在供應(yīng)鏈中企業(yè)存在雙邊道德風(fēng)險情況下，可追溯性對最優(yōu)成本分擔(dān)合同的設(shè)計，及供應(yīng)商和制造商的最優(yōu)生產(chǎn)行為的作用機制。研究發(fā)現(xiàn)，可追溯性作為一種信息披露手段，增加供應(yīng)鏈中任一環(huán)節(jié)的可追溯性，不僅會提升本環(huán)節(jié)企業(yè)的生產(chǎn)努力水平，也會對其他環(huán)節(jié)企業(yè)的生產(chǎn)決策產(chǎn)生正面影響。同時，可追溯性作為一種質(zhì)量控制手段，降低了質(zhì)量分擔(dān)合同中制造商要求供應(yīng)商分擔(dān)的補償成本，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上維系了供應(yīng)鏈企業(yè)間的合作關(guān)系，降低了信息不對稱下的道德風(fēng)險發(fā)生的可能性。

可追溯性；雙邊道德風(fēng)險；質(zhì)量分擔(dān)合同

1 引言

目前，已經(jīng)有一些供應(yīng)鏈管理的文獻研究了可追溯性作為外生參數(shù)如何對企業(yè)行為和產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響。Hobbs[1]分析了在信息不對稱情況下，追蹤問題產(chǎn)品時，可追溯系統(tǒng)有助于減少社會成本，并確認責(zé)任的分配。Starbird等[2]研究了購買商利用包含可追溯性的合同來影響供應(yīng)商對合同的選擇。Pouliot等[3]分析了追溯體系和責(zé)任賠償對供應(yīng)鏈上下游企業(yè)生產(chǎn)行為的影響，認為下游生產(chǎn)商生產(chǎn)信息可追溯性的增加可以改善上游和下游生產(chǎn)者的生產(chǎn)努力水平。Resende-Filho等[4]利用委托代理模型，研究了買方通過選擇追溯系統(tǒng)的可靠性及給予賣方的支付金額，使得賣方付出期望努力水平，并使得買方成本最小化。陳一凡[5]分析了一個供應(yīng)商和一個制造商組成的供應(yīng)鏈中，存在質(zhì)量檢測機制和貿(mào)易信貸兩種質(zhì)量控制手段的情況下，可追溯性對于不同合同的合同參數(shù)及雙方最優(yōu)決策的影響。

在供應(yīng)鏈追溯系統(tǒng)出現(xiàn)之前，供應(yīng)鏈中企業(yè)已通過設(shè)計基于質(zhì)量成本的合同來約束合同雙方的行為，進而保證產(chǎn)品質(zhì)量。國內(nèi)外學(xué)者對于設(shè)計質(zhì)量成本分擔(dān)合同影響供應(yīng)鏈上企業(yè)的行為，達到保證生產(chǎn)行為和提高產(chǎn)品質(zhì)量的問題已經(jīng)進行了一定的研究。質(zhì)量成本這一概念最早于1951年由J.M.Juran提出，其定義是為了確保和保證滿意的質(zhì)量而發(fā)生的費用以及沒有達到滿意的質(zhì)量所造成的損失，是企業(yè)生產(chǎn)總成本的一個組成部分。此后，F(xiàn)eigenbaum（1961）將質(zhì)量成本進一步分為四類，包括預(yù)防成本、鑒定成本、內(nèi)部失敗成本和外部損失成本。如果企業(yè)未能發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題，在交付給顧客后產(chǎn)生質(zhì)量問題，就會產(chǎn)生保修費、退貨損失、索賠費用和訴訟費等外部損失成本。Baiman等[6]研究了產(chǎn)品質(zhì)量，質(zhì)量成本和合同設(shè)計之間的關(guān)系，其中供應(yīng)商決定質(zhì)量改進努力水平，購買商決定質(zhì)量鑒定水平、產(chǎn)生質(zhì)量問題時需要支付的懲罰成本，研究證明了購買商提升質(zhì)量鑒定能力可以提高產(chǎn)品質(zhì)量。Balachandran等[7]研究了由購買商和供應(yīng)商共同組成最終產(chǎn)品的供應(yīng)鏈，雙方的質(zhì)量決策都會影響最終產(chǎn)品質(zhì)量。購買商通過某種界定工具來確定供應(yīng)商是否需要對其支付賠償，分析了兩種成本分擔(dān)合同的效果。熊爽[8]研究了二級供應(yīng)鏈中，組件信息完全和信息不完全的情況下供應(yīng)鏈各成員的產(chǎn)品質(zhì)量提高的努力水平，設(shè)計召回成本分擔(dān)機制以實現(xiàn)供應(yīng)鏈質(zhì)量的提高。在現(xiàn)實供應(yīng)鏈管理中，企業(yè)可利用追溯系統(tǒng)降低信息不對稱性，明確產(chǎn)品質(zhì)量問題的責(zé)任界定，使得質(zhì)量成本合同的設(shè)計更有效。

通過對上述文獻進行總結(jié)可以發(fā)現(xiàn)，關(guān)于可追溯性的研究目前大都集中在食品安全領(lǐng)域，但隨著制造業(yè)企業(yè)質(zhì)量信息化的發(fā)展趨勢，可追溯性對于消費類電子產(chǎn)品供應(yīng)鏈上企業(yè)行為的影響仍然缺乏深入了解。此外，較少文獻同時研究在供應(yīng)鏈中供應(yīng)商和制造商的生產(chǎn)活動都對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響，且雙方生產(chǎn)行為互不知情（即存在雙邊道德風(fēng)險）時，產(chǎn)品信息對供應(yīng)商和制造商的最優(yōu)行為決策，以及對質(zhì)量分擔(dān)成本合同設(shè)計的影響。因此，本文在前人基礎(chǔ)上，探究了多個同質(zhì)供應(yīng)商和一個制造商的消費類電子產(chǎn)品供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)中，在供應(yīng)鏈中企業(yè)存在雙邊道德風(fēng)險情況下，通過追溯系統(tǒng)提供的信息設(shè)計最優(yōu)成本分擔(dān)合同，并分析供應(yīng)商和制造商的最優(yōu)決策問題以及可追溯性對企業(yè)生產(chǎn)行為的作用機制。

2 模型假設(shè)

考慮由多個提供同質(zhì)產(chǎn)品風(fēng)險中性的供應(yīng)商和一個風(fēng)險中性的制造商組成的供應(yīng)鏈，制造商以價格Ps從多個供應(yīng)商處購買中間產(chǎn)品，并進一步加工出最終產(chǎn)品，以價格Pm在市場上銷售。雖然模型假設(shè)中只有一個制造商，但不作為壟斷情況，只是簡化分析競爭市場中的單個企業(yè)行為，故此處產(chǎn)品銷售價格Pm是市場均衡價格，制造商是價格接受者。

在供應(yīng)鏈生產(chǎn)過程中，假設(shè)有n個供應(yīng)商和制造商，基于同質(zhì)性每一個供應(yīng)商提供的中間產(chǎn)品所占份額為μ，且∑ni=1μ=1。供應(yīng)商和制造商在生產(chǎn)過程中的努力水平分別為esi和em，假設(shè)esi∈[0,1],i=1,2,…,n、em∈[0,1]，相應(yīng)努力水平的生產(chǎn)成本為C_s(e_si)和C_m(e_m)。一般地，當(dāng)供應(yīng)鏈中企業(yè)的努力程度提高，其相應(yīng)的生產(chǎn)成本也會提高，即有Cs'(esi)＞0，Cm'(em)＞0。并且供應(yīng)商和制造商為增加努力程度而投入的生產(chǎn)成本會隨著努力程度的提高而增加，即邊際成本遞增，Cs''(esi)＞0且Cm''(em)＞0。另一方面，當(dāng)生產(chǎn)過程中供應(yīng)商努力程度為esi時，產(chǎn)品因供應(yīng)商責(zé)任而在消費者處出現(xiàn)質(zhì)量問題的概率為gs(esi)；當(dāng)制造商在努力程度為em時，產(chǎn)品因制造商責(zé)任而在消費者處出現(xiàn)質(zhì)量問題的概率為gm(em)，假定gs(esi)、gm(em)∈(0,1)。一般而言，供應(yīng)鏈中的企業(yè)在產(chǎn)品質(zhì)量方面的努力程度越高，其為產(chǎn)品投入的原材料品質(zhì)或制造工藝將更達到要求，產(chǎn)生質(zhì)量問題的可能性則會降低，故有g(shù)s'(esi)＜0且gm'(em)＜0。定義g(es,em)為產(chǎn)品經(jīng)過供應(yīng)商和制造商生產(chǎn)過程后，最終在消費者處出現(xiàn)質(zhì)量問題的概率，由于假設(shè)所有供應(yīng)商是同質(zhì)的，故即

假設(shè)此供應(yīng)鏈中存在由政府或行業(yè)主導(dǎo)建立的追溯系統(tǒng)，供應(yīng)鏈中企業(yè)不需要承擔(dān)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)成本。當(dāng)最終產(chǎn)品在消費者處發(fā)生了質(zhì)量問題，產(chǎn)生外部質(zhì)量成本A，由于供應(yīng)鏈中企業(yè)間存在信息不對稱，無法清楚了解對方的生產(chǎn)努力水平，此時需要通過產(chǎn)品追溯系統(tǒng)確定產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因并界定雙方的責(zé)任，可追溯性分別設(shè)為Ts∈[0,1]和Tm∈[0,1]，Tm代表消費者向制造商追溯的能力，當(dāng)產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題消費者追償損失，Ts代表了制造商向供應(yīng)商追溯的能力。消費者若可追溯到制造商，制造商承擔(dān)外部成本A后，將繼續(xù)向前追溯質(zhì)量問題的根本原因，如能確認責(zé)任屬于供應(yīng)商，即可按簽訂合同要求制造商支付補償成本B，以彌補供應(yīng)商損失。供應(yīng)鏈中企業(yè)充分利用追溯系統(tǒng)，既保障消費者利益，也可約束供應(yīng)鏈中企業(yè)的行為。

在上述模型假定下，建立供應(yīng)商和制造商的兩階段博弈，博弈事件順序如圖1。第一階段為合同簽訂前，制造商為供應(yīng)商提供一份合同{Ps,B}，Ps是制造商付給供應(yīng)商的單位產(chǎn)品價格。當(dāng)產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題，消費者追溯至制造商處，制造商首先承擔(dān)外部成本A，并繼續(xù)向前追溯。若追溯系統(tǒng)有效確定供應(yīng)商責(zé)任后，供應(yīng)商須向制造商支付補償成本B。若供應(yīng)商判斷合同期望收益大于其保留收益，則接受合同。第二階段為合同簽訂后，供應(yīng)商和制造商在生產(chǎn)過程中決定各自的生產(chǎn)努力水平，且雙方行為難以觀測，產(chǎn)生雙邊道德風(fēng)險，產(chǎn)品最終到達消費者處。

圖1 博弈的事件順序

3 模型分析

3.1 模型設(shè)定

在供應(yīng)商和制造商信息不對稱的情況下，對于制造商而言，供應(yīng)商的努力程度未知，供應(yīng)商存在偷工減料等影響中間產(chǎn)品質(zhì)量的道德風(fēng)險問題。同樣對于供應(yīng)商而言，制造商努力程度未知，此時雙方在合同的約束下將各自選擇最優(yōu)的努力程度以使得自身達到利潤最大。

假設(shè)產(chǎn)品在供應(yīng)商和制造商在生產(chǎn)過程中努力程度分別為es和em時，產(chǎn)品在消費者處出現(xiàn)質(zhì)量問題的概率分別為：

gs(es)＝1-es，gm(em)＝1-em，則產(chǎn)品經(jīng)過供應(yīng)商和制造商生產(chǎn)過程后最終在消費者處出現(xiàn)質(zhì)量問題的概率為

假設(shè)相應(yīng)的努力水平的生產(chǎn)成本設(shè)為

其中邊際生產(chǎn)成本為as＞0,am＞0。

在上述假設(shè)和分析基礎(chǔ)上，制造商的期望利潤E(Πm)為，

供應(yīng)商期望利潤E(Πs)為，

在雙邊道德風(fēng)險下,制造商首先設(shè)計合同且供應(yīng)商簽訂合同，而后制造商和合同商在信息不對稱的情況下決定各自生產(chǎn)行為，此最優(yōu)決策轉(zhuǎn)化為以下最優(yōu)問題的求解：

3.2 模型求解

3.2.1 可追溯性對企業(yè)生產(chǎn)行為最優(yōu)決策的作用機制對此兩階段博弈采用逆向解法，首先在博弈第2階段中，在假定已簽訂的情況下，可以對供應(yīng)商和制造商的最優(yōu)生產(chǎn)努力程度進行求解。其中，制造商期望利潤E(Πm)關(guān)于em的一階和二階導(dǎo)數(shù)分別為

供應(yīng)商期望利潤E(Πs)關(guān)于es的一階和二階導(dǎo)數(shù)分別為，

由以上式(7)和(9)一階條件，可解得制造商和供應(yīng)商的最優(yōu)生產(chǎn)努力水平為

從式(11)和(12)可以看出，當(dāng)Tm→0或者Tf→0，有即當(dāng)可追溯性很低的時候，供應(yīng)商和制造商的努力水平非常低，存在嚴重的道德風(fēng)險問題。并且由于努力水平es和em應(yīng)該屬于[0,1]區(qū)間內(nèi)，故根據(jù)式(11)和(12)和需要滿足以下3個條件:

為了探討可追溯性作為外生參數(shù)對于供應(yīng)商和制造商生產(chǎn)決策的影響，分別對式(11)和(12)式求關(guān)于Tm和Ts的偏導(dǎo)得到:

式(13)和(14)顯示，消費者對制造商的可追溯性Tm會正向影響制造商和供應(yīng)商的生產(chǎn)努力程度，從而提升最終產(chǎn)品的質(zhì)量水平和安全程度。式(15)和(16)則通過對參數(shù)的計算可以發(fā)現(xiàn)，制造商對供應(yīng)商的可追溯性Ts同樣會正向影響制造商和供應(yīng)商的生產(chǎn)努力程度，減少制造商和供應(yīng)商偷工減料的可能性。

結(jié)論1 提高消費者對制造商的可追溯性可以提高制造商和供應(yīng)商的生產(chǎn)努力程度；提高制造商對供應(yīng)商的可追溯性也能夠提高制造商和供應(yīng)商的生產(chǎn)努力程度。此結(jié)論說明，在一個由多個供應(yīng)商和一個制造商組成的供應(yīng)鏈中，對任何一個環(huán)節(jié)中可追溯性的增強都會對供應(yīng)鏈中企業(yè)的生產(chǎn)行為產(chǎn)生影響。雖然現(xiàn)實中供應(yīng)鏈體系可能更為龐大復(fù)雜，但針對某一環(huán)節(jié)提升其追溯系統(tǒng)準(zhǔn)確性不僅會使得這個環(huán)節(jié)企業(yè)的努力程度增加，提升產(chǎn)品質(zhì)量，也會對其他環(huán)節(jié)的生產(chǎn)決策產(chǎn)生正面影響，共同將對產(chǎn)品在消費者出產(chǎn)生質(zhì)量問題的可能性，提升產(chǎn)品質(zhì)量，有利于企業(yè)長遠發(fā)展。3.2.2可追溯性對質(zhì)量成本分擔(dān)合同最優(yōu)設(shè)計的影響?yīng)?/p>

基于博弈第二階段供應(yīng)商和制造商的最優(yōu)生產(chǎn)決策后，帶入第一階段中合同設(shè)計問題，模型可簡化如下，

考慮可追溯性Ts和Tm對補償成本B*的影響，有

結(jié)論2提高消費者對制造商的可追溯性，或提高制造商對供應(yīng)商的可追溯性都會降低制造商要求供應(yīng)商的補償成本。此結(jié)論也說明，可追溯性和補償懲罰機制作為質(zhì)量控制手段具有互相替代性，可追溯性的增加有助于供應(yīng)鏈企業(yè)間的長遠合作。

4 算例分析

基于以上模型設(shè)定與求解結(jié)果，對各參數(shù)作如下假定，設(shè)as=6,am=8，A=10,B=0.5,μ=1，此時供應(yīng)商最優(yōu)生產(chǎn)努力水平es*如圖2，可以看出隨著消費者對制造商的可追溯性、制造商對供應(yīng)商的可追溯性的提高，供應(yīng)鏈中的多個同質(zhì)供應(yīng)商的努力程度都呈單調(diào)上升。

圖2 供應(yīng)商最優(yōu)生產(chǎn)努力水平與可追溯性的關(guān)系

同時考察制造商的最優(yōu)生產(chǎn)努力水平em*，結(jié)果如圖3所示。由圖3可見隨著消費者對制造商的可追溯性或者制造商對供應(yīng)商的可追溯性的提高，供應(yīng)鏈中制造商的生產(chǎn)努力程度也呈單調(diào)上升，與結(jié)論1相吻合。

圖3 制造商最優(yōu)生產(chǎn)努力水平與可追溯性的關(guān)系

在博弈第一階段中，可以看到不同的追溯能力下，質(zhì)量分擔(dān)成本中的補償成本最優(yōu)值B*的變動如下圖。隨著可追溯性的提升，供應(yīng)商需要向制造商支付的補償成本在遞減。

圖4 合同最優(yōu)補償成本與可追溯性的關(guān)系

5 結(jié)語

消費電子產(chǎn)品的快速更新周期和多樣性正在改變制造流程運作，產(chǎn)品的功能愈趨復(fù)雜，設(shè)計難度提高，人工或半自動化的監(jiān)控檢測已經(jīng)不適應(yīng)消費電子產(chǎn)品制造流程。產(chǎn)品出現(xiàn)問題后確定責(zé)任困難，召回成本巨大，使得可追溯性的運用愈加重要和迫切。在電子產(chǎn)品制造過程中建立良好的追溯系統(tǒng)，能夠清晰識別制造過程中影響最終產(chǎn)品品質(zhì)的各個環(huán)節(jié)企業(yè)行為，持續(xù)改善和規(guī)范生產(chǎn)行為，提高消費者滿意度，不斷減少制造過程中產(chǎn)生的缺陷，保證企業(yè)長遠健康發(fā)展。

通過研究發(fā)現(xiàn)，在多個同質(zhì)供應(yīng)商和一個制造商的消費類電子產(chǎn)品供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)中，企業(yè)存在雙邊道德風(fēng)險情況時，可追溯性作為一種有效質(zhì)量控制手段，會激勵供應(yīng)鏈中企業(yè)提升生產(chǎn)努力水平，進而保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低以次充好的可能性。尤其是增加供應(yīng)鏈中任一環(huán)節(jié)的可追溯性，不僅會提升自身的生產(chǎn)努力水平，也會對其他企業(yè)的生產(chǎn)決策產(chǎn)生正面影響。實際生產(chǎn)中，可追溯性不僅提高了對自身責(zé)任的確認，也提高了對其他企業(yè)責(zé)任的甄別能力。可追溯性的提升使得供應(yīng)鏈中的企業(yè)規(guī)范生產(chǎn)行為，加強質(zhì)量投入，共同保證產(chǎn)品質(zhì)量，維持長遠發(fā)展。

在質(zhì)量成本分擔(dān)合同的設(shè)計中，我們發(fā)現(xiàn)可追溯性作為一種質(zhì)量控制手段，與懲罰機制具有互相替代性。質(zhì)量成本分擔(dān)合同是通過設(shè)定供應(yīng)商的預(yù)期賠償以約束和規(guī)范其生產(chǎn)行為，可追溯性通過掌握生產(chǎn)信息，提升了責(zé)任界定的準(zhǔn)確性。在保證制造商和供應(yīng)商實現(xiàn)利潤最大化的情況下，隨著供應(yīng)鏈中任一環(huán)節(jié)的可追溯性的增加，提升了供應(yīng)鏈中企業(yè)合作透明度，制造商要求供應(yīng)商分擔(dān)的質(zhì)量成本金額降低，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上維系了供應(yīng)鏈企業(yè)間的合作關(guān)系，降低了信息不對稱下的道德風(fēng)險發(fā)生的可能性。

未來的研究可以在質(zhì)量成本分擔(dān)的合同設(shè)計中，進一步考慮既存在可追溯體系，同時也存在質(zhì)量檢測、貿(mào)易信貸等質(zhì)量控制手段的情況下，供應(yīng)鏈中企業(yè)的生產(chǎn)水平?jīng)Q策，并比較各類質(zhì)量控制手段下供應(yīng)鏈中企業(yè)的期望利潤和供應(yīng)鏈整體期望利潤的大小。

[1]HobbsJE.InformationAsymmetry and theRole ofTraceabilitySys-tems[J].Agribusiness,2004,20(4).

[2]StarbirdSA,Amanor-BoaduV.Contract selectivity,food safety,and traceability[J].Journal ofAgricultural&FoodIndustrialOrganization,2007,5(1).

[3]PouliotS,SumnerDA.Traceability,liability,and incentives for food safety and quality[J].AmericanJournal ofAgriculturalEconomics,2008,90(1):15-27.

[4]Resende-FilhoMA,BuhrBL.Aprincipal-agent model for evaluating the economic value of a traceability system:Acase study with injection-site lesion control in fed cattle[J].AmericanJournal ofAgriculturalEconomics,2008,90(4):1091-1102.

[5]陳一凡,薛巍立.存在追溯的貿(mào)易信貸與產(chǎn)品質(zhì)量安全的關(guān)系研究[J].統(tǒng)計與決策,2014(8):46-49.

[6]BaimanS,FischerPE,RajanMV.Information,contracting,and quality costs[J].ManagementScience,2000,46(6):776-789.

[7]BalachandranKR,RadhakrishnanS.Quality implications of warranties in a supply chain[J].ManagementScience,2005,51(8):1266-1277.

[8]熊爽.考慮產(chǎn)品召回的供應(yīng)鏈質(zhì)量改進研究[D].東北大學(xué),2010.

Research on Supply Chain Corporate Behavior Based on Traceability

Zhou Junnan Chen Xiaorong
（Antai College of Economics & Management，Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200030）

Traceability, as a method of information disclosure and quality control, could reduce the information asymmetry between enterprises in the supply chain, so as to ensure the quality of the final products. This paper explores a supply chain with multi homogeneous supplier and one manufacturer of consumer electronics products under double moral hazard problem. We consider the effect of traceability in cost-sharing contract design and supply chain enterprises optimal production behavior decision. We find, the increase of traceability in any link in the supply chain will not only enhance its own production effort, but also have a positive impact on other enterprise's production effort decision. Meanwhile, traceability, as a means of quality control, will reduce the amount of compensation cost in the cost-sharing contract that manufacturer requires for suppliers, which help maintain cooperative relationship between supply chain enterprises and reduce the information asymmetry and moral hazard occurrence possibility.

traceability; double moral hazard; cost-sharing contract

F273

A

1005-9679(2017)02-0059-05

2016-12-05

國家自然科學(xué)基金“基于價值鏈重構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下制造業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級研究”（71632008）

陳曉榮，博士，上海交通大學(xué)副教授，主要從事系統(tǒng)優(yōu)化的研究；周俊男，上海交通大學(xué)安泰經(jīng)濟與管理學(xué)院研究生，主要從事供應(yīng)鏈管理的研究。