雙渠道生鮮產品供應鏈優化與協調策略

（山東財經大學 管理科學與工程學院，山東 濟南 250014）

1 引言

作為電子商務行業的最后一片藍海，生鮮電商近年來一直保持著高速增長的態勢，從2012年到2017年，生鮮電商市場規模已從40億元猛增至1 391.3億元，預計到2020年將達到6 000億元規模，滲透率亦將達到15%-25%[1]。但是由于生鮮電商價格偏高、配送時間長，越來越多的電商平臺開始進行生鮮線下布局，例如，京東打造了線下生鮮超市“7FRESH”、蘇寧已開了多家“蘇鮮生”精品超市、阿里投資了“盒馬鮮生”等，以期通過提高消費者體驗促進線上生鮮產品的銷售。除此之外，傳統的零售企業也開始發揮自身的門店優勢，通過開展線上業務參與到生鮮市場的競爭中來，例如沃爾瑪啟動了線上線下門店的整合戰略，并做到線上線下生鮮產品同價。不難看出，線上線下同步銷售生鮮產品將是未來的一個發展趨勢，因此有必要研究雙渠道生鮮產品供應鏈的優化與協調。

雙渠道供應鏈是近年來研究的一個熱點，研究主要集中在供應鏈的定價[2]與協調[3-4]。Chiang等[5]指出網絡直銷渠道能降低供應鏈的雙重邊際效應，增加制造商的利潤。Hua[6]等研究了雙渠道供應鏈前置期和定價的聯合優化問題。Amini和Li[7]研究了雙渠道新產品供應鏈的配置問題。但斌等[8]研究發現電子渠道成本結構和消費者對產品價值評價對混合渠道策略的選擇有影響。李海等[9]研究了兩個競爭制造商和一個零售商組成的供應鏈中引入網絡直銷渠道對原供應鏈決策的影響問題。梁喜和蔣瓊[10]研究了價格競爭系數和傭金比例系數對其他經濟變量的影響，以及制造商的最優定價決策與渠道選擇問題。上述研究主要針對一般性商品，對生鮮產品供應鏈并不適用。

生鮮產品品質是影響消費者購買的重要因素，因此保鮮努力水平對市場需求具有重要影響。王磊和但斌[11]設計激勵機制提高了生鮮產品供應鏈的保鮮水平。Cai等[12]考慮了保鮮努力對生鮮產品新鮮度的影響，并建立協調機制來實現供應鏈最優決策。但是，上述文獻僅考慮生鮮產品的線下銷售模式，與線上線下同時銷售生鮮產品的模式具有一定差距。目前已有少量文獻針對雙渠道生鮮產品供應鏈展開了研究。柏慶國等[13]研究了電商環境下零售商具有多分銷渠道的聯合庫存與定價策略問題。劉洋和王利艷[14]研究了三種策略下果蔬生鮮電商的最優定價。謝爽和白世貞[15]考慮了保鮮努力和促銷努力水平對產品需求的影響，研究了二級生鮮電商供應鏈協調問題。但是上述文獻中電商渠道由供應商運營，并不適用于零售商同時具有雙渠道的生鮮供應鏈。

鑒于此，本文擬考慮產品需求受價格與新鮮度共同影響，在零售商采用線下與線上同時銷售生鮮產品情形下，分析一體化供應鏈與分散式供應鏈的最優決策與利潤，并設計協調合同提高分散式供應鏈的績效。

2 模型描述與問題假設

假設由單供應商和單零售商組成的二級生鮮產品供應鏈，供應商負責生鮮產品生產，零售商負責通過線下和線上兩個渠道銷售生鮮產品。

線下與線上的需求函數分別為：D1=ρα-p+βθ1-γθ2，D2=(1 -ρ)α-p+βθ2-γθ1，其中ρ為消費者對線下購買生鮮產品的偏好，p為產品零售價格，β為產品的新鮮度彈性，γ為交叉新鮮度彈性，θ1，θ2分別為線上線下的生鮮產品新鮮度。不難看出，線下與線上的總需求為：D2=α-2p+(β-γ)(θ1+θ2)。

假設1 為了保證產品需求為正，需滿足α＞2c。

假設2 假設渠道自身產品新鮮度對渠道產品需求具有更大的影響，即：β＞γ。

假設3 產品的新鮮度與生鮮產品的保鮮努力水平相關，即：θ1=e1θ0，θ2=e2θ0，其中，θ0為生鮮產品的初始新鮮度，e1，e2∈[0,1]分別為零售商線下、線上的保鮮努力水平。

供應商的單位產品生產成本為c，零售商的線下與線上保鮮成本分別為：

3 模型分析

3.1 一體化生鮮產品供應鏈

一體化生鮮產品供應鏈整體利潤函數為：

假設3 為了保證最優解的存在性和唯一性，需滿足：4λμ≥[(β-γ)θ0]2(λ+μ)。

在假設3成立的前提下，由一階最優性條件可得，最優零售價格、線下保鮮努力水平、線上保鮮努力水平分別為：

將（2）式帶入需求函數可得，生鮮產品線下、線上及總銷售量分別為：

一體化生鮮產品供應鏈最優利潤為：

3.2 分散式生鮮產品供應鏈

在分散式供應鏈中，供應商和零售商將分別最大化自身利潤。此時，零售商利潤函數為：

在假設3成立的前提下，πr(p,e1,e2)為p，e1，e2的聯合凹函數，由一階最優性條件可得零售商的最優反應函數為：

供應商的優化問題為：批發價格為：

相應的，零售商的最優零售價格、線下保鮮努力水平、線上保鮮努力水平分別為：

將（9）式帶入需求函數可得，生鮮產品線下、線上及總銷售量分別為：

相應的，在分散式生鮮產品供應鏈中，供應商、零售商及供應鏈整體最優利潤為：

性質1生鮮產品的線下與線上最優零售價格滿足：

（1）當2λμ≥[(β-γ)θ0]2(λ+μ) 時，pDr*≥pCr*；

（2）當2λμ≤[(β-γ)θ0]2(λ+μ) 時，pDr*≤pCr*。

證明：

性質1得證。

性質2 生鮮產品的線下與線上最優保鮮努力水平滿足：e1C*=2e1D*，eC2*=2e2D*。

性質3 生鮮產品的線下與線上總銷量滿足：QC*=2QD*。

性質4 生鮮產品供應鏈整體最優利潤滿足：ΠC*=ΠD*。

從性質1～性質4可以看出，在分散式生鮮產品供應鏈中，生鮮產品的零售價格并不一定高于一體化供應鏈的零售價格；但是，線下與線上的保鮮努力水平始終低于一體化生鮮產品供應鏈中的保鮮努力水平，線下與線上生鮮產品總銷量始終低于一體化生鮮產品供應鏈中的產品總銷量，而且分散式生鮮產品供應鏈的供應鏈整體最優利潤始終低于一體化生鮮產品供應鏈整體最優利潤。

4 協調合同

本文采用兩部制合同(ωC,F)對分散式生鮮產品供應鏈進行協調，其中，ωC為生鮮產品的批發價格，F為零售商向供應商轉移的收入。此時，供應商和零售商的利潤函數分別為：

為了使得分散式供應鏈達到協調，分散式供應鏈的零售價格應等于一體化供應鏈的最優零售價格，由(ω)=pCr*可得ω*=c，此時，e1*(ω)=e1C*，(ω)=eC2*，供應商和零售商的利潤分別為：πs=F，πr=ΠC*-F。為了使得供應商和零售商均有動機接受該合同，需滿足πs≥πDs*，πr≥πDr*，即：，因此存在F使得供應商和零售商均接受兩部制合同。

5 仿真分析

假設參數取值為ρ=0.5，α=600，β=3，γ=1，θ0=1，λ=500，μ=400，c=1，則分散式和一體化供應鏈的最優決策值見表1。

表1 分散式和一體化供應鏈最優決策比較分析

從表1可以看出，分散式供應鏈中生鮮產品的零售價格大于一體化供應鏈中生鮮產品的零售價格，線下與線上生鮮產品的保鮮努力水平均低于一體化供應鏈中相應的保鮮水平，供應鏈整體最優利潤小于一體化供應鏈的最優利潤。由于分散式供應鏈沒有達到供應鏈整體最優，因此有必要對分散式供應鏈進行協調。采用本文提出的兩部制合同，批發價格為：ωc=1，供應商和零售商獲得的利潤分別為：πs=F，πr=ΠC*-F。為了使得零售商和供應商均接受該合同，應滿足：21 854.596≤F≤43 709.191。

6 結束語

針對產品需求受價格與新鮮度共同影響的二級生鮮產品供應鏈，在零售商具有線下與線上兩個渠道銷售生鮮產品的情形下，分析了一體化供應鏈與分散式供應鏈的最優決策與利潤。研究表明，對于分散式供應鏈，零售商線下與線上的保鮮努力水平始終低于一體化供應鏈中的保鮮努力水平，線下與線上產品總銷量始終低于一體化供應鏈中的產品總銷量，并且分散式供應鏈的供應鏈整體最優利潤始終低于一體化供應鏈整體最優利潤。由于分散式供應鏈未達到供應鏈整體最優，設計了兩部制合同進行了協調，并給出了合理的參數范圍。

[參考文獻]

[1]生鮮電商前景看好,2018年將迎爆發期[EB/OL].http://market.chinabaogao.com/it/04132O0A2017.html,2017-04-13.

[2]劉曉峰,顧領.基于消費者轉換行為的線上線下產品定價策略研究[J].管理科學,2016,29(2):93-103.

[3]申成然,熊中楷,晏偉.網絡比價行為下雙渠道定價及協調策略研究[J].中國管理科學,2014,22(1):84-93.

[4]王先甲,周亞平,錢桂生.生產商規模不經濟的雙渠道供應鏈協調策略選擇[J].管理科學學報,2017,20(1):17-31.

[5]Chiang W Y K,Chhajed D,Hess J D.Direct marketing,indirect profits:a strategic analysis of dual-channel supply-chain design[J].Management Science,2003,49(1):1-20.

[6]Hua G,Wang S,Cheng T.Price and lead time decisions in dual-channel supply chains[J].European Journal of Operational Research,2010,205(1),113-126.

[7]Amini M,Li H T.The impact of dual-market on supply chain configuration for new products[J].International Journal of Production Research,2015,53(18):5 669-5 684.

[8]但斌,曲禎經,張海月,等.供應鏈中制造商應對強勢零售商的混合渠道策略[J].管理評論,2016,28(12):213-224.

[9]李海,崔南方,徐賢浩.存在制造商競爭下的雙渠道供應鏈模型研究[J].系統工程學報,2017,32(4):535-546.

[10]梁喜,蔣瓊.考慮線上線下零售商競爭的制造商雙渠道定價策略[J].控制與決策,2018,DOI:10.13195/j.kzyjc.2017.1642.

[11]王磊,但斌.考慮消費者效用的生鮮產品供應鏈保鮮激勵機制研究[J].管理工程學報,2015,29(1):200-206.

[12]Cai X,Chen J,Xiao Y,et al.Optimization and Coordination of Fresh Product Supply Chains with Freshness-Keeping Effort[J].Production&Operations Management,2010,19(3):261-278.

[13]柏慶國,徐賢浩,潘偉.多分銷渠道下易變質產品的聯合庫存與定價模型[J].管理工程學報,2017,31(3):84-92.

[14]劉洋,王利艷.果蔬生鮮類農產品O2O、單一線上、單一線下3種運作模式的定價策略對比研究[J].世界農業,2017,(8):217-226.