電商平臺型物流服務供應鏈橫向協調機制研究

彭會萍，曹曉軍，譚偉嫚，陳冰冰

(1.蘭州財經大學 絲綢之路經濟研究院，蘭州 730020；2.甘肅省電子商務技術與應用重點實驗室，蘭州 730020)

一、引言

中國作為世界第一大網絡零售市場，電商平臺的生態化成為當前電子商務經濟發展的核心趨勢。基于電商平臺由物流服務集成商(logistics service integrator，LSI)、功能型物流服務提供商(functional logistics service providers，FLSPs)和電商平臺的物流需求者平臺商家共同組成的物流服務供應鏈稱為電商平臺型物流服務供應鏈，簡稱為E-PLSCC。E-PLSCC是電商運營的基礎，呈現出較強的復雜性、多樣性和不確定性，正是由于這種復雜性和不確定性，下游的FLSPs的服務能力有可能與市場需求不完全匹配，所以上游的LSI需要臨時借用其他E-PLSCC的物流服務，增強自身供應鏈的可靠性，或者將自己剩余的物流服務能力出售給別的平臺，提升企業的效益，這種通過不同的E-PLSSC鏈間FLSPs之間的資源整合，就涉及到物流服務供應鏈(LSCC)的協調問題。

物流服務供應鏈協調大多是從公平偏好、合作契約和可靠性等方面來研究的。在探討物流服務供應鏈成員的心理行為方面，張翠華等[1]考慮了橫向協調和縱向協調2個層面的公平偏好，設計了集成商主導的基于收益分配方案和懲罰強度的多周期合作博弈模型，結果表明，公平偏好會對供應鏈決策產生影響；鄢飛[2]研究了公平偏好對于物流服務供應鏈協同效率的影響，構建了物流服務供應鏈雙重委托代理模型，研究表明功能商的橫向公平偏好能夠調動功能型物流提供商努力工作的積極性；王效俐等[3]從LSSC系統角度出發，進行合作補救有利于使得系統最優，建議通過加強LSSC的合同管理來應對突發事件；Meiling He等[4]建立了一個兩階段的汽車物流服務供應鏈，在隨機需求下建立了回購合同模型，研究發現回購合同可以更好地協調汽車LSSC；孟麗君等[5]建立了集中控制模型、批發價格契約下的Stackelberg主從協調模型、收益共享契約下的協調模型，證明了收益共享契約可使得該物流服務供應鏈達到整體最優的狀態；B.C.Giri[6]通過考慮回購和收入分享合同協調模型，改善由壟斷制造商、第三方物流服務提供商和多個獨立零售商組成的供應鏈的性能；經有國等[7]通過研究內部成員協同程度，可以提高物流服務供應鏈系統整體的可靠度；蔡超等[8]針對復雜物流服務供應鏈系統面對大量不確定模糊信息時難以進行可靠性分析的局限，給出一種利用貝葉斯網絡與模糊集理論相結合的多態系統可靠性分析方法，提高對物流系統的可靠性分析效率；而劉艷秋等[9]提出利用考慮雙邊可靠性的收益共享契約對物流服務供應鏈進行協調。

雙邊可靠性在網購物流服務供應鏈協調中處于比較穩定的狀態，但是不穩定狀態也時有發生。秦星紅等[10]研究了網購服務供應鏈的服務質量協調問題，指出供應鏈系統可能會因物流服務提供商服務能力不足發生服務擁塞，使得系統運營效率降低；付媛[11]認為一個健康穩定的服務鏈網群落需要進一步構建協調機制，實現各物種成員的生態共生，共同進化，并且提出引入新成員建立風險補償機制的建議；王法濤等[12]研究了網購廠商的運營模式，構建了網上零售的服務供應鏈模型，并通過報童模型來分析網上零售服務商與物流服務商和產品供應商如何建立協同機制以達到行為與利益的協調，共同服務于網上零售市場。

物流服務供應鏈在向鏈網發展的過程中必然會出現鏈際間合作的現象，因此雙鏈協調的研究成為物流服務供應鏈網絡研究的基礎。高志軍等[13]基于演化博弈論分析了造船供應鏈的動態演化，結果表明，合作成本、超額收益、獎懲系數、收益分配系數、成本分攤系數和背叛收益等都會對造船供應鏈的收益產生影響；張建軍等[14]設計了兩級產品供應鏈與兩級物流服務供應鏈協調的利益分配機制；公彥德等[15]認為當前對于物流服務商參與的供應鏈研究也主要體現在縱向協同的層面上，而現實中，供應鏈系統上下游企業在進行縱向協同的過程中也可能同時采取橫向協同的形式；張廣勝等[16]構建了以物流服務集成商跨鏈為基礎的兩級物流服務供應鏈能力應急互補合作模型，采用分散決策、集中決策及收益共享契約模型給出各狀態最優收益策略。

隨著物流服務供應鏈研究的逐漸深入，結合當前互聯網經濟的快速發展，網購物流服務供應鏈的研究逐步展開，但是E-PLSSC在雙鏈協調方面還處于初步研究階段，并且鏈內橫向協調方面的研究也較少。隨著網購零售行業的快速崛起，平臺商家對于物流服務需求的多樣性和隨機性使得平臺物流服務集成商為了維護和吸引更多的商家而不得不提高服務水平，一旦入駐平臺物流服務集成商的功能型物流服務提供商出現供應問題，那么平臺型物流服務供應鏈的雙邊可靠性會遭到破壞。并且從目前的研究來看，在行為學方面的應用大多只考慮了集成商與供應商參與博弈的情況，平臺商家的行為只是作為一種影響博弈的擾動因素，基本上都沒有將其納入供應鏈的參與方。本文通過構建兩條由平臺商家、平臺物流服務集成商與功能型物流服務提供商構成的E-PLSSC，并分析當其中一條E-PLSSC出現供應能力變化時，如何通過內部和外部橫向協調促進供應鏈整體供需平衡，并通過比較兩種協調模式，為供應鏈決策提供建議。

二、問題描述與假設

本文研究了電商平臺背景下，兩條分別由一個LSI、兩個FLSPi(i=1,2)和電商平臺上的商家三方組成的E-PLSSC，如圖1所示。其中平臺商家是整個E-PLSSC中的物流服務的需求方，有感知線下消費市場風險的能力；LSI將FLSPi的服務集成并為平臺商家提供服務；FLSP1和FLSP2為商家提供同種類型的物流服務，相互具有替代性，并且為了響應商家的風險偏好，需要不斷調整自己的服務水平。

圖1 E-PLSSC跨鏈協調結構

如果E-PLSSC1面臨運營風險，即FLSP1不能準時或足量為平臺商家提供物流服務能力時，LSI1面臨兩種選擇：內部橫向協調和外部橫向協調。內部橫向協調是指LSI通過協調其物流服務供應鏈內部的兩個功能型物流服務提供商FLSP1與FLSP2的服務能力，在滿足商家需求的基礎上實現供應鏈收益最大化；外部橫向協調是指LSI1和LSI2之間相互協調服務能力，在滿足商家需求的基礎上實現供應鏈收益最大化。

假定E-PLSSC1中的FLSP1的服務能力由于某種原因發生了變化，以至于商家的需求不能很好的匹配，此時LSI1可以采用內部橫向協調和外部橫向協調兩種協調模式來補充服務的缺失或者過剩。在此將FLSP1的服務能力分為服務能力變化前和變化后兩個過程分析。

表1 符號說明

為了簡化問題，作出以下假設：

假設1：為了制定更合理的合作補救策略，E-PLSSC1與E-PLSSC2實現信息共享，且在物流服務供應鏈內部，LSI占主導地位；

假設2：市場需求在[a,b]上服從方差為δ2的均勻分布，其分布函數為F(X)，密度函數為f(x)。

假設3：E-PLSSC1不會同時發生FLSP1和FLSP2同時缺失的情況，在此假設FLSP1缺失，且FLSP1為主要服務提供商，集成商作為對商家的補償，會適當提高銷售折讓系數，不考慮對FLSP1的懲罰。

假設4：內部橫向協調時，FLSP2在滿足平臺商家的需求后，愿意提供更多的服務能力補充FLSP1的缺失；

假設5：外部橫向協調時，E-PLSSC2可以滿足E-PLSSC1服務能力缺失的需求，作為對LSI2的補償，LSI1會給出高于E-PLSSC2鏈內功能型物流服務提供商FLSP1的采購價格；

假設6：在不同供應鏈中，相同的物流服務提供商的服務努力水平和零售價格一致。

三、模型構建

在實現E-PLSSC收益最大化的條件下，求解參與方的決策值，通過供應變化前后缺失量的比較，決定最佳訂購量，通過內部橫向協調模式和外部橫向協調模式的比較，為供應鏈決策提供協調方式的選擇。

物流服務能力供應變化前，集成商根據市場預測預購服務能力，E-PLSSC中的各參與方共同決定FLSPi的服務努力水平和零售價格，各參與方的收益函數如下：

LSI1的收益包括銷售收入、入駐收入、采購成本。

FLSP1的收益包括銷售收入、入駐成本、服務努力成本。

FLSP2的收益包括銷售收入、入駐成本、服務努力成本。

平臺商家的收益包括折讓收益、風險成本。

綜合以上各參與方收益得到供應鏈E-PLSSC1的總收益：

(一)外部橫向協調模型

當FLSP1供應能力發生缺失時，不能按預購過程提供服務能力，LSI1可能會采取向外部其他LSI2求助，達到協調服務能力的目的，此時的博弈模型如下：

集成商收益包括銷售收入、采購成本或處理收入。

FLSP1的收益包括處理補償收入或懲罰成本。

商家收益包括折讓收益、風險成本。

所以LSI1采用外部橫向協調時供應鏈E-PLSSC1的總收益：

(二)內部橫向協調模型

當E-PLSSC1中的FLSP1供應能力發生變化，不能按預購過程提供服務能力時，LSI1可能會采取內部磋商，達到協調服務能力的目的，此時的博弈模型如下：

集成商收益包括銷售收入、采購成本或處理收入。

FLSP1的收益包括補償收入或懲罰成本。

FLSP2的收益包括銷售收入、服務努力成本。

商家收益折讓收益、風險成本。

所以LSI1采用內部橫向協調時供應鏈E-PLSSC1的總的收益：

四、模型分析

針對兩種不同的協調模型，求解使供應鏈E-PLSSC1收益最大時的均衡解。

將Qi=αiD-γP+θei+dREΔe代入(5)式，得到此時的供應鏈收益：

(一)物流服務能力變化前

物流服務能力供應變化前，E-PLSSC1共同決策使整體收益達到最大化時最佳的零售價格和服務努力水平如下：

1.最佳的零售價格

2.最佳的服務努力水平

聯立P、e1、e2的值得到最佳值：

(二)物流服務能力變化后

物流服務能力發生變化后，LSI1考慮采用外部橫向協調機制或內部橫向協調機制來確保物流服務供應鏈E-PLSSC1的整體受益最大。

1.外部橫向協調機制研究

根據式(9)，集成商采取外部協調時E-PLSSC1的整體收益為：

2.內部橫向協調機制研究

五、算例分析

(一)結論1的驗證

結論1主要表明了在供應鏈的單位收益小于單位風險成本的情況下，集成商采用外部橫向協調機制時對供應鏈收益的影響。

圖2 訂購量對供應鏈收益的影響

圖3 RE對訂購量的影響

圖4 外部橫向協調時RE對供應鏈收益的影響

(二)結論2的驗證

結論2主要表明，當集成商采用內部橫向協調時對供應鏈收益的影響。

圖5 內部橫向協調時RE對供應鏈收益的影響

由圖2和圖5可知，供應變化后外部協調下的整體收益比內部協調下的整體收益更早達到正收益。值得注意的是，由于供應變化后的模型在不包含變化前的收益的基礎上構建的，也就是說，供應變化后的訂購量是額外產生的或需要銷售的，那么收益模型可能屬于增量或減量，因此存在正負值。

六、結語

本文構建了電商環境下分別由平臺商家、平臺物流集成商與功能型物流服務提供商構成的兩條平臺型物流服務供應鏈，并分析了當其中一條平臺型物流服務供應鏈出現供應能力缺失時，如何通過內部和外部橫向協調促進供應鏈整體供需平衡，并通過比較兩種協調模式得到如下結論：當供應能力發生變化時，外部橫向協調較內部橫向協調更有益于整條物流服務供應鏈。