需求不確定下雙渠道供應鏈產品質量控制研究

申 強, 徐莉莉, 楊為民, 劉笑冰, 侯云先

(1. 北京農學院城鄉發展學院，北京 102206；2. 北京農學院經濟管理學院，北京 102206；3. 中國農業大學經濟管理學院，北京 100083)

1 引言

隨著Internet技術的飛速發展和電子商務的廣泛應用，網絡直銷在過去幾年中得到了飛快發展，在實體渠道與網絡直銷等多渠道共同發展與競爭下，多渠道供應鏈管理正在成為國際管理學界研究的新興領域[1-2]。

多渠道供應鏈問題屬于運作管理和市場營銷的交叉領域(OM-Marketing Interface)，多渠道供應鏈管理受到運籌學者和營銷學者的雙重關注，從研究角度上，可以分為渠道設計和渠道沖突協調[3-6]；在分析工具上，多采用stackelberg博弈模型[7-11]、垂直博弈決策[12]、Nash博弈[13]等；在針對問題上，包括如何提高雙渠道供應鏈的服務質量和產品質量問題[7, 14-17]、雙渠道供應鏈運作效率[15, 18]、雙渠道供應鏈產品庫存問題[15]、雙渠道供應鏈定價策略[12, 13, 15, 19-22]、雙渠道供應鏈參與主體間利益協調問題[15, 23]，以及價格、質量競爭策略問題[15, 24-26]。

目前關于雙渠道供應鏈產品質量控制的相關研究，主要集中質量協調下的供應鏈利潤研究[27]，或者基于質量改進下的價格策略研究[14, 28]，并無針對雙渠道或者多渠道供應鏈產品質量控制的相關研究。

本研究在相關研究的基礎上，考慮到電商平臺與實體門店兩種渠道參與主體的質量決策對不同渠道產品質量水平的影響，進而引致兩種渠道下供應鏈產品質量與價格的市場競爭，在考慮市場需求不確定性的基礎上，在分析雙渠道下供應鏈產品質量與價格競爭的基礎上，運用stackelberg博弈模型，分析雙渠道產品質量控制問題。

2 模型假設與符號定義

2.1 模型假設

本模型考慮兩種渠道，一種是傳統的實體門店銷售渠道，即制造商——實體門店——消費者，另一種則是制造商與電商平臺采取的網絡銷售渠道，即制造商——電商平臺——消費者。本模型由單個制造商、單個電商平臺、單個實體門店和眾多消費者構成，制造商決定產品制造質量控制水平，且對實體渠道下產品的批發價格具有決策權，實體門店決定產品零售價格和倉儲質量控制水平；在電商渠道下，制造商與電商平臺采取零批發價格的收益共享契約，電商平臺決定產品銷售價格和物流配送質量控制水平，消費者則根據兩種渠道最終產品質量水平和產品銷售價格選擇購買渠道。

圖1 雙渠道供應鏈結構模型

2.2 符號定義

qm：制造商產品生產過程中的質量控制水平，00和m″(qm)>0；

qr：實體門店產品倉儲產品質量控制水平，00和r″(qr)>0；

qt：電商渠道下電商平臺物流配送質量控制水平，00和t″(qt)>0；

pr：實體門店產品市場銷售價格，pr>0；

pe：電商平臺下產品銷售價格，pe>0；

pm：制造商給予實體門店的產品批發價格，pm>0；

w：制造商分享電商平臺收益的比例，0

α：渠道交叉價格彈性系數，即實體渠道產品價格高于電商渠道時，有αpe的消費者選擇通過電商渠道購買產品；

β：渠道交叉質量彈性系數，即實體渠道產品質量高于電商渠道時，有βqt的消費者選擇通過實體渠道購買產品；

因此，雙渠道中制造商、實體門店和電商平臺的收益πm、πr和πe分別為：

πr=(pr-pm-r(qr))Dr

(1)

πm=(pm-m(qm))Dr+(w(pe-t(qt))

-m(qm))De

(2)

πe=(pe-t(qt))(1-w)De

(3)

3 模型分析

模型分析采用stackbleg博弈分析模型，即采用逆推的方式分析制造商與實體門店之間的質量控制決策和產品價格決策。首先，制造商進行產品質量控制和批發價格決策；其次，實體門店決定產品市場零售價格和倉儲質量水平；第三，制造商決定產品在電商渠道下收益共享契約；第四，電商平臺決定產品物流配送質量控制水平和產品銷售價格；最后，消費者根據兩種渠道下產品的質量和價格決定產品的消費渠道和消費數量。

3.1 實體門店質量與價格決策

在傳統渠道中，實體門店確定產品的市場零售價格和產品倉儲過程中的質量控制，消費者根據其產品質量和產品價格確定其購買消費數量。

定理1(1)實體門店的收益函數關于產品零售價格和產品質量水平均為凹函數，且為邊際收益遞減函數；在雙渠道銷售模式下，實體門店存在最優零售價格和產品質量水平使得其收益最大化。

(2)實體門店為實現自身收益最大化，實體門店產品最優零售價格和最優質量水平分別為：

(3)實體門店產品零售價格隨自身產品質量控制成本、制造商產品批發價格和產品質量控制水平、以及電商平臺產品零售價格的提高而增加；然而，實體門店最優產品質量控制水平會隨制造商的批發價格和產品質量水平、電商平臺的銷售價格提高而降低。

證明：

(1)實體門店產品零售價格決策

對實體門店收益函數求其產品零售價格一階和二階導數可得：

(3)

(4)

(2)實體門店倉儲質量控制決策

對實體門店收益函數求其關于倉儲質量控制水平一階和二階導數可得：

(5)

(6)

3.2 制造商質量決策

制造商根據實體門店產品價格和質量決策，考慮到產品價格及質量對消費者購買決策的影響，制造商確定產品質量控制水平及其對實體門店的產品批發價格。

定理2(1)制造商的收益函數關于產品質量控制水平為凹函數，且為邊際收益遞減函數；在雙渠道銷售模式下，制造商存在最優的產品質量水平使得其收益最大化。

(2)制造商為實現自身收益最大化，其產品最優質量控制水平為：

證明：

(1)制造商產品制造質量控制水平

對制造商收益函數求其關于產品生產質量控制水平一階和二階導數可得：

(7)

(8)

3.3 電商平臺質量與批發價格決策

電商平臺根據制造商產品價格和質量決策，考慮到產品價格及質量對消費者購買決策的影響，電商平臺確定產品物流配送質量控制水平及其產品價格。

定理3(1)電商平臺的收益函數關于產品零售價格和產品配送質量水平均為凹函數，且為邊際收益遞減函數；在雙渠道銷售模式下，電商平臺存在最優的零售價格和產品配送質量水平使得其收益最大化。

(2)電商平臺為實現自身收益最大化，其產品最優銷售價格和最優產品配送質量水平分別為：

(3)電商平臺產品銷售價格與其自身產品配送質量水平、產品制造質量水平和實體門店產品銷售價格呈正相關，且其產品配送質量水平與兩種渠道產品銷售價格和實體門店倉儲質量水平正相關，但電商平臺產品配送質量控制水平、最優銷售價格與產品批發價格和收益共享契約參數無關。

證明：

(1)電商平臺產品零售價格決策

對電商平臺收益函數求其產品零售價格一階和二階導數可得：

(9)

(10)

(2)電商平臺產品質量水平決策

對電商平臺收益函數求其產品質量水平一階和二階導數可得：

(11)

(12)

3.4 制造商質量控制決策

消費者產品消費需求不僅考慮產品價格，同時考慮產品質量水平，所以制造商產品生產過程中的質量控制水平不僅受電商平臺配送和實體門店倉儲質量水平的影響，同時，也受兩種渠道產品銷售價格的影響。與之相似，電商平臺和實體門店產品質量控制水平同時受到本渠道產品銷售價格，制造商批發價格或者收益共享契約以及制造商質量水平的影響。

定理4無論是制造商還是實體門店，均存在最優質量控制水平使得其收益達到最大。提高對實體渠道的批發價格和電商渠道收益共享比例，有助于促使制造商提升質量水平，同時提高電商平臺物流配送質量水平和消費者對價格的靈敏度也可以促使制造商加強質量控制，但其質量控制水平卻與實體渠道倉儲質量水平和消費者對倉儲和零售質量的靈敏度呈反方向變化。

證明：

(1)分別將實體門店和電商平臺最優價格代入制造商收益函數，并對其質量控制水平求一階優化可得制造商最優質量控制水平：

4 仿真模擬

假設某制造商所生產的產品采用兩種渠道進行銷售，假設其產品生產質量控制邊際成本m=0.8，兩種渠道產品市場潛在需求量Q=20，實體零售渠道產品倉儲質量控制與銷售邊際成本r=0.1，電商平臺產品配送與質量控制邊際成本t=0.1，消費者對兩種渠道產品價格差異和質量差異的反應系數分別為α=0.2和β=0.8。

4.1 實體門店收益及其最優價格靈敏度反應

(1)實體門店收益靈敏度分析

根據圖2、3可以看出，對于制造商既定產品質量水平和批發價格，在雙渠道模式下，由于電商平臺的競爭和消費者對價格、質量的購買反應，實體門店的收益并非隨著其產品零售價格的提高而不斷提高，而是存在最優價格使得其收益最大化；與之相似，在雙渠道競爭環境下，對于既定的批發價格和質量水平，實體門店存在最優的倉儲質量水平使得其收益最大化。

圖2 實體門店收益對產品價格靈敏度分析

圖3 實體門店收益對倉儲質量水平靈敏度分析

(2)實體門店最優價格和最優質量靈敏度分析

由圖4可以看出，由于消費者對同種、同質產品在不同渠道中價格和倉儲或配送質量差異引致的銷售競爭，實體門店為實現收益最大化，其最優產品銷售價格會與電商平臺產品銷售價格發生同向變化，且會隨著其產品銷售倉儲質量水平的提高而提高；圖5顯示：為保持自身的收益和競爭優勢，在產品零售價格不變的情況下，實體門店產品倉儲質量水平會隨電商平臺產品銷售價格的下降而提高，且制造商批發價格的提高并不利于促使實體門店提高其產品銷售過程中的倉儲質量水平。

圖4 實體門店最優價格靈敏度分析

圖5 實體門店倉儲質量水平靈敏度分析

4.2 電商平臺收益及其最優價格靈敏度反應

(1)電商平臺收益靈敏度分析

由圖6和圖7可以看出，電商平臺收益對其產品銷售價格和物流配送質量水平的反應與實體門店相似，盡管電商平臺與制造商采取零批發價格的收益共享的契約，但在實體門店關于消費市場競爭環境下，對于既定的收益共享契約參數和制造同質的產品，其存在最優的零售價格和物流配送質量水平以實現自身收益最大化。

圖6 電商平臺收益對產品價格靈敏度分析

圖7 電商平臺收益對配送質量水平靈敏度分析

(2)電商平臺最優價格和最優質量靈敏度分析

對于既定的產品銷售價格，電商平臺為實現自身收益最大化，其產品銷售價格將與實體門店產品銷售價格呈同方向變化趨勢，盡管物流配送質量水平的提高有助于提高其市場競爭力，但由于配送成本的提高，電商平臺產品銷售價格也會隨之提高。

圖8 電商平臺最優價格靈敏度分析

圖9 電商平臺配送質量水平靈敏度分析

由圖9可以看出，為保持自身產品在市場上的質量競爭優勢，電商平臺物流配送質量控制水平與實體門店倉儲質量水平呈同方向變化，但同時可以看出，實體門店產品市場銷售價格的提高則不利于促使電商平臺加強物流配送質量水平。

4.3 制造商最優質量水平靈敏度反應

在綜合考慮實體門店和電商平臺相互決策對制造商影響的基礎上，由圖10(a)可以看出盡管制造商與實體門店和電商平臺的批發價格和收益共享契約參數是固定的，但存在最優的質量水平使得自身收益最大化，一方面是因為其產品制造質量水平會直接影響消費者市場需求變化，另一方面也會引致兩種渠道產品市場價格和倉儲與物流配送質量水平，進而影響市場需求。

圖10 制造商最優質量控制水平靈敏度分析(a)

由圖10(b)可以看出由于不同渠道的產品質量和價格，消費者在兩種渠道中消費選擇轉化對制造商產品質量控制策略具有間接影響，值得注意的是，盡管該行為轉化僅與銷售價格和兩種渠道產品倉儲與物流配送質量水平相關，但對制造商產品質量控制卻有直接影響，且消費者對產品銷售價格的敏感性越高，制造商越注重產品質量提升，但消費者對倉儲和物流配送質量水平的敏感性提高，并不利于提升制造商加強產品質量控制水平的積極性。

圖10 制造商最優質量控制水平靈敏度分析(b)

圖10 制造商最優質量控制水平靈敏度分析(c)

無論是提高制造商與實體門店的產品批發價格，還是提高其分享電商平臺收益共享契約參數，均有助于提高制造商產品質量控制水平，比較而言，批發價格更有助于提升制造商產品質量控制水平；但由圖10(d)可以看出，兩種渠道對產品倉儲或物流配送質量控制水平變化卻對制造商質量控制水平卻有不同的作用，實體門店倉儲質量水平的提高并不利于制造商提高產品質量水平的提高，而電商平臺物流配送質量水平的提高卻對制造商產品質量水平卻有較大提高。

圖10 制造商最優質量控制水平靈敏度分析(d)

5 結語

通過對產品在雙渠道銷售模式下產品質量控制分析和仿真模擬，可以得出以下結論：

首先，在產品售價上，對于制造商既定的產品質量，面對潛在的市場需求量和消費需求的不確定性，從提高自身收益角度，實體門店和電商平臺產品銷售價格呈同方向變化，且存在最優產品售價，且制造商也存在最優的批發價格和收益共享比例，以自身收益最大化。

其次，在質量控制上，電商平臺物流配送質量控制水平與實體門店倉儲質量水平呈同方向變化，制造商、實體門店和電商平臺均存在最優的質量控制水平以實現自身收益最大化，并三者質量控制水平呈交互影響狀態，且實體門店產品市場銷售價格的提高則不利于促使電商平臺加強物流配送質量水平；

最后，消費者對產品銷售價格敏感性越高，制造商越注重產品質量提升，但消費者對倉儲和物流配送質量水平敏感性的提高，并不利于提高制造商加強產品質量控制水平的積極性，值得注意的是，實體門店倉儲質量水平的提高并不利于制造商提高產品質量水平的提高，而電商平臺物流配送質量水平的提高卻能有力促進制造商加強產品質量控制水平。

總之，在雙渠道銷售模式下，由于制造商、實體門店和電商平臺三者質量控制和產品價格決策均從自身收益角度出發，電商平臺物流配送質量水平的提高不僅有助于促使制造商產品質量控制水平的提高，也有助于促使實體門店提高其產品倉儲質量水平。

因此，隨著“互聯網+”的快速發展，電商平臺和物流配送不僅是滿足消費、拓展銷售的重要模式，也是促進產業發展的重要渠道之一，同時，也應成為影響產品從生產到消費質量控制的重要環節。通過大力發展物流配送服務業，提升產品物流配送質量控制水平，不僅有助于生產環節質量控制，同時也將促使實體門店加強產品倉儲質量控制水平。然而，本文建立的模型僅是雙渠道中不同主體之間的單階段動態質量控制博弈，事實上，企業產品銷售往往采取多渠道模式，且不同主體之間也是多階段的動態博弈。在今后研究中，將嘗試建立多渠道和多階段動態產品質量控制策略問題，另外，如何構建多級供應鏈產品質量協同機制，也將是多渠道供應鏈產品質量控制研究方向之一。