供应链协作的利益分配方法与契约机制设计研究

1、2022-4-10华南理工大学新型工业化论坛1供应供应链协链协资助项目资助项目成果汇报成果汇报叶飞叶飞工商管理管理学院工商管理管理学院新型工业化研究所工业工程中心新型工业化研究所工业工程中心2|（1）基于合作对策理论的供应链）基于合作对策理论的供应链协作利益分配方法；协作利益分配方法；|（2）供应链协作的退货机制）供应链协作的退货机制/回回购契约机制设计；购契约机制设计；|（3）供应链协作的共享收益契约）供应链协作的共享收益契约机制；机制；|（4）模糊信息条件下供应链库存）模糊信息条件下供应链库存联合决策问题；联合决策问题；|（5）进一步研究方向。）进一步研究方向。3|供应链的系统效能来自于各

2、成员企业的供应链的系统效能来自于各成员企业的真诚协作，但成员企业作为个体理性者真诚协作，但成员企业作为个体理性者未必有足够的积极性参与协作，因此有未必有足够的积极性参与协作，因此有必要通过协调各参与方的利益，使得各必要通过协调各参与方的利益，使得各成员企业均能从协作中获得更多利益，成员企业均能从协作中获得更多利益，这样他们才有积极性参与协作。这样他们才有积极性参与协作。4|考虑一个供应商与两个零售商组成的供考虑一个供应商与两个零售商组成的供应链。分别分析了它们之间组建成子联应链。分别分析了它们之间组建成子联盟与大联盟时供应链收益情况。盟与大联盟时供应链收益情况。|需要解决的问题是如何激励供应链

3、成员需要解决的问题是如何激励供应链成员参与大的供应链联盟体，即要保证它们参与大的供应链联盟体，即要保证它们参与大的供应链联盟体时所得到的收益参与大的供应链联盟体时所得到的收益不小于他们参与子联盟或单独行动时的不小于他们参与子联盟或单独行动时的收益。收益。5|合作对策理论中夏普利值法、核心法合作对策理论中夏普利值法、核心法（CORE)CORE)、MRCSMRCS法等方法来协调合作各方法等方法来协调合作各方的收益，以增强参与方的合作积极性。的收益，以增强参与方的合作积极性。|然而，由不同的方法得到利益分配方案然而，由不同的方法得到利益分配方案是有所不同，为此提出了一种综合利益是有所不同，为此提出了

4、一种综合利益分配方法。分配方法。6),.,(21imiiiZZZZ 第第I I种分配方种分配方法得到的利益法得到的利益分配方案分配方案),.,(21mZZZZ, 1ijnijZMaxZ理想方案理想方案),.,(21mZZZZ, 1ijnijZMinZ负理想方案负理想方案72121)(mjijjiZZD第第i i种利益协商方法与理想种利益协商方法与理想的协商结果之间的欧氏距的协商结果之间的欧氏距 2121)(mjijjiZZD第第i i种利益协商方法与负理想种利益协商方法与负理想的协商结果之间的欧氏距的协商结果之间的欧氏距 8据据TOPSISTOPSIS法可得到第种利益协商法可得到第种利益协商方

5、法的相对满意度：方法的相对满意度：222)()()(iiiiDDDu那么根据相对满意度可以计算出第那么根据相对满意度可以计算出第i i种种利益协商方法的相对权重：利益协商方法的相对权重：niiiiuu19设综合利益协商结果为设综合利益协商结果为 *)*,.,*,(*21mZZZZ nijiijZZ1)(*10上述的研究成果发表于上述的研究成果发表于20042004年年计算机集成制造系统计算机集成制造系统CIMSCIMS但上述的研究不足之处于难于实施与操作。但上述的研究不足之处于难于实施与操作。11为了解决上述实施困难问题，后来提出了为了解决上述实施困难问题，后来提出了基于不称基于不称NashN

6、ash协商模型的供应链批发价格协商模型的供应链批发价格激励机制模型。激励机制模型。首先考虑供应商与分销商双方不协作情形首先考虑供应商与分销商双方不协作情形下的收益情形，再考虑双方协作（或称为下的收益情形，再考虑双方协作（或称为集中决策）情形下的供应链收益情况。集中决策）情形下的供应链收益情况。12那么供应商如何激励分销商从整条供应链那么供应商如何激励分销商从整条供应链收益最大化选择订货量？收益最大化选择订货量？DCDCaDCaDCSSRRtsSSRRMax.)()(21*)(*)(*)(*)(),(2211212121dDppudDppudDppdDppuupLDCCDaDCaCDC13Dhs

7、hhhsssDhhssdrrsrrsrrsrsr22)(2*1222)(2*2rsrsrrsrssrssrsrhhssDhshhhsssDhhssdDaaadadppDC)(*21211214最后的激励合约为：供应商要求分销商从整条供最后的激励合约为：供应商要求分销商从整条供应链收益最大化角度选择订货量，同时制定的应链收益最大化角度选择订货量，同时制定的批发价格为批发价格为上述的研究成果发表于上述的研究成果发表于20052005年年 工业工程与管理工业工程与管理。但上述仍然有未解决的问题，双方谈判能力或者但上述仍然有未解决的问题，双方谈判能力或者合作贡献率如何确定？合作贡献率如何确定？*Cp1

8、5为此，近期研究了为此，近期研究了基于合作博弈的供应链退货基于合作博弈的供应链退货机制研究机制研究。该篇论文区别与传统的退货机制文。该篇论文区别与传统的退货机制文献之处：传统的退货机制采用基于献之处：传统的退货机制采用基于StackelbergStackelberg的的主从对策框架，利用主从对策框架设计的供应链主从对策框架，利用主从对策框架设计的供应链退货机制尽管可以使双方的收益均得到改进，但退货机制尽管可以使双方的收益均得到改进，但整条供应链并未达到最优。整条供应链并未达到最优。16该论文首先利用该论文首先利用NashNash协商模型来设计退货机制。协商模型来设计退货机制。)()()()()

9、()()()1()1(,rsQtBEAEtpQwpAEstQcwMaxZ2)()(2)()()2()()2()2(0)2()1()1()2()2()2(1)2(spdxxfxQdxxfQxQcpwtspcpFQQQsr17定理定理1 1 在在该该最优均衡解下，供应商与零售商平均最优均衡解下，供应商与零售商平均分配供应链合作后的期望收益增加值。分配供应链合作后的期望收益增加值。最优均衡解虽然可使供应商与零售商期望收益均最优均衡解虽然可使供应商与零售商期望收益均得到改进，得同时产生了平均主义现象，无条件平得到改进，得同时产生了平均主义现象，无条件平等地分配供应链收益增加值，这与现实情况不相符。等地

10、分配供应链收益增加值，这与现实情况不相符。现实中，供应商制定最优退货机制还应考虑双方的现实中，供应商制定最优退货机制还应考虑双方的合作贡献率大小。合作贡献率大小。 18定理定理2 2 在在该该最优均衡解下，供应商与零售商的期最优均衡解下，供应商与零售商的期望收益增加值的比值等于它们的合作贡献率的比值。望收益增加值的比值等于它们的合作贡献率的比值。 )1()1()1(,)()()()()()()(rsQtBEAEtpQwpAEstQcwMaxZpsAEBEQcpwtspcpFQsr)1 (*)*()1 (*)*()1 ()()1()1()3()3(1)3(19需要解决是测度供应商与零售商的合作贡

11、献率？需要解决是测度供应商与零售商的合作贡献率？ShapleyShapley值方法是一种求解联盟解博弈的均衡解的值方法是一种求解联盟解博弈的均衡解的公理化方法，通常用于博弈联盟的利益分配。可以公理化方法，通常用于博弈联盟的利益分配。可以借助借助ShapleyShapley值方法来确定供应商与零售商的合作值方法来确定供应商与零售商的合作贡献率。贡献率。 20定义定义11 11 供应商与零售商的合作贡献率定义为：供应商与零售商的合作贡献率定义为： 1vvvvvvrsrrss,),()(!|)!|()!1|(|,rsNiiTvTvnTnTvTiNTi)0()1()1()0()0()1()1()0(2

12、12scsrscscrssc21二、供应链协作的退货机制|考虑退货物流成本情形下供应链考虑退货物流成本情形下供应链退货机制研究退货机制研究 （拟发表于工业工程杂志）|大多有关退货机制设计方面的并未考虑过退货成本问题，该文主要分析了退货物流成本由零售商承担、供应商承退货物流成本由零售商承担、供应商承担或双方共同承担等三种情形下供应链协作的担或双方共同承担等三种情形下供应链协作的回购契约机制设计问题。回购契约机制设计问题。 22二、供应链协作的退货机制|目前大多数研究者在设计供应链协作契约机制目前大多数研究者在设计供应链协作契约机制时往往将优化目标集中于改善预期收益或降低时往往将优化目标集中于改善

13、预期收益或降低预期成本，而没有考虑合作伙伴的风险偏好性。预期成本，而没有考虑合作伙伴的风险偏好性。然而这种在没有考虑合作伙伴风险偏好条件下然而这种在没有考虑合作伙伴风险偏好条件下得到的协作契约机制，只适用于风险中性的合得到的协作契约机制，只适用于风险中性的合作伙伴，对具有风险规避特性的合作伙伴则不作伙伴，对具有风险规避特性的合作伙伴则不一定适用。一定适用。 23二、供应链协作的退货机制|建立了随机需求下由单个风险中性的供应商与建立了随机需求下由单个风险中性的供应商与单个具有风险规避特性的零售商组成的两级供单个具有风险规避特性的零售商组成的两级供应链应链。并采用回购契约机制来解决它们之间的并采用

14、回购契约机制来解决它们之间的利益协调问题。利益协调问题。 dxxfxQbpQwpQbQr0)()()()(),()()(2)(2)(),(20002dxxFdxxxFdxxFQbpQbVQQQr24二、供应链协作的退货机制|投资组合理论中的均值投资组合理论中的均值方差方法来建方差方法来建立具有风险规避者加盟的供应链协作的立具有风险规避者加盟的供应链协作的回购契约机制模型。回购契约机制模型。 ),(),(),(QbVkQbQbZrrrbpdxxFQFbpkwpQFQ)()(1()(2)()()3(0)3(2)3()()()1()3(QFbpwpQF25二、供应链协作的退货机制|结论结论1：具有风

15、险规避特性的零售商最优订货量：具有风险规避特性的零售商最优订货量要小于风险中性零售商的最优订货量；要小于风险中性零售商的最优订货量；|结论结论2：供应商为了激励具有风险规避特性的零供应商为了激励具有风险规避特性的零售商从整条供应链利益最大化角度选择最优订售商从整条供应链利益最大化角度选择最优订货量所需要的激励成本（单位商品的回购价格）货量所需要的激励成本（单位商品的回购价格）要大于激励风险中性的零售商所需要的激励成要大于激励风险中性的零售商所需要的激励成本本 。26二、供应链协作的退货机制)2()02)2(2()()(2bpdxxFpcbpkwppcpQ)2(bpwppcp)1()2()(bc

16、pcwpb|结论结论3：当零售商越害怕风险时，供应商所需要：当零售商越害怕风险时，供应商所需要的激励成本（单位商品的回购价格）越高；即的激励成本（单位商品的回购价格）越高；即当零售商的风险规避系数越大时，单位商品的当零售商的风险规避系数越大时，单位商品的回购价格越大回购价格越大 27二、供应链协作的退货机制|上述的研究成果发表于上述的研究成果发表于2006年工业工年工业工程与管理第程与管理第1期。期。|除此之外，相关的研究成果基于均除此之外，相关的研究成果基于均值值方差的具有风险规避特性的零售方差的具有风险规避特性的零售商订货策略拟发表于工业工程与管商订货策略拟发表于工业工程与管理。理。28三

17、、建立了一个由制造商与分销商组成的两级建立了一个由制造商与分销商组成的两级供应链。分析了不确定需求下制造商如何供应链。分析了不确定需求下制造商如何利用共享收益契约机制去诱导分销商从整利用共享收益契约机制去诱导分销商从整条供应链收益最大化角度进行决策。条供应链收益最大化角度进行决策。该研究成果该研究成果不确定需求下供应链技不确定需求下供应链技术创新的共享收益契约研究术创新的共享收益契约研究 发表发表于于20052005年科技管理研究。年科技管理研究。29三、另一篇基于收益共享的供应链协作另一篇基于收益共享的供应链协作契约机制发表于契约机制发表于20062006年工业工程年工业工程第第1 1期。期

18、。在此基础之上，研究了考虑参与者风在此基础之上，研究了考虑参与者风险偏好情形下的供应链收益共享契约险偏好情形下的供应链收益共享契约机制设计问题，相关研究成果机制设计问题，相关研究成果零售零售商为风险规避者时供应链协作的收益商为风险规避者时供应链协作的收益共享契约机制研究共享契约机制研究 已被工业工已被工业工程与管理杂志录用程与管理杂志录用。30三、)2(0)2()2(0)2()2()2()2()2()()()()1 ()()()1 ()(cQdxxfxQQpcQdxxfxQQpQsQr)()()()()1()1(QQssrrQQQrdxxFdxxxFdxxFQpQV00022)()(2)(2)

19、1()(200022)()(2)(2)1(QQQdxxFdxxxFdxxFQp31三、00.10.20.30.40.50.60.70.8253035404550零售商为风险中性者时收益共享系数下限零售商为风险规避者的收益共享系数下限当供应商从供应链销售收入中获得的收益共享系数越大时当供应商从供应链销售收入中获得的收益共享系数越大时它制定的批发价格将越低，这将有利于零售商降低未来商它制定的批发价格将越低，这将有利于零售商降低未来商品滞销风险，因此具有风险规避特性的零售商为了降低商品滞销风险，因此具有风险规避特性的零售商为了降低商品滞销风险而宁愿让供应商获得较高的收益共享系数。品滞销风险而宁愿让供

20、应商获得较高的收益共享系数。32三、在收益共享契约机制下供应商制定的批发价格明显低于未在收益共享契约机制下供应商制定的批发价格明显低于未提供收益契约机制下的批发价格，同时也低于供应商的生提供收益契约机制下的批发价格，同时也低于供应商的生产成本。这表明收益共享契约机制体现零售商与供应商之产成本。这表明收益共享契约机制体现零售商与供应商之间利益共享、风险共担原则，供应商以低于成本价的商品间利益共享、风险共担原则，供应商以低于成本价的商品批发给零售商，待商品售完之后再共同分享利益批发给零售商，待商品售完之后再共同分享利益 。当零售商为风险规避者时供应商制定的批发价格上限要低当零售商为风险规避者时供应

21、商制定的批发价格上限要低于零售商为风险中性者时的批发价格上限。我们知道，若于零售商为风险中性者时的批发价格上限。我们知道，若供应商能以较低的价格将商品批发给零售商，那么对零售供应商能以较低的价格将商品批发给零售商，那么对零售商来讲即使将来商品滞销，那么它将要承担的商品滞销风商来讲即使将来商品滞销，那么它将要承担的商品滞销风险也将很小。因此，当零售商为风险规避者时它将希望供险也将很小。因此，当零售商为风险规避者时它将希望供应商能够提供较低的批发价格，这样它要承担的收益风险应商能够提供较低的批发价格，这样它要承担的收益风险将有较低将有较低 01020304050607080123456供应商生产成

22、本c供应商提供收益共享契约机制时制定的批发价格下限零售商为风险中性者时供应商制定的批发价格上限零售商为风险规避者时供应商制定的批发价格上限供应商不提供契约机制时制定的批发价格33三、00.10.20.30.40.50.60.70.8202530354045生产成本收益共享系数收益标准差为9000收益标准差为8500收益标准为8000收益标准差为7000当具有风险规避特性的零售商可承受的收益标准差越大，当具有风险规避特性的零售商可承受的收益标准差越大，即零售商可承受的收益风险越大时，零售商要求获得的收即零售商可承受的收益风险越大时，零售商要求获得的收益共享系数也将会越大。反之，当具有风险规避特性

23、的零益共享系数也将会越大。反之，当具有风险规避特性的零售商可承受的收益标准差越小时，零售商要求收益系数越售商可承受的收益标准差越小时，零售商要求收益系数越将越小。将越小。 34四、 |不确定性不确定性概率理论概率理论|用概率来描述不确定性的最大缺陷在于用概率来描述不确定性的最大缺陷在于必须到精确的历史统计数据，否则需求必须到精确的历史统计数据，否则需求不确定性的几率就无法获得。不确定性的几率就无法获得。|面向新产品，历史数据无法获得，那么面向新产品，历史数据无法获得，那么如何处理这类产品的库存问题？如何处理这类产品的库存问题？35四、 |模糊理论模糊理论|至今，在国外有少学者利用模糊理论处至今

24、，在国外有少学者利用模糊理论处理新产品库存问题（国内有两篇文献），理新产品库存问题（国内有两篇文献），|但是利用模糊理论与供应链联合库存优但是利用模糊理论与供应链联合库存优化的文献很少。化的文献很少。36四、 |模糊信息条件下的供应链库存优化思路模糊信息条件下的供应链库存优化思路之一：利用模糊集合理论或扩展原理建之一：利用模糊集合理论或扩展原理建立供应链库存模型，然后利用重心法将立供应链库存模型，然后利用重心法将模糊值变为明确值，再利用传统的最优模糊值变为明确值，再利用传统的最优方法来最优解。方法来最优解。37四、 sSSQDppDD)()(21rrrhQSQDppDD2)()(1rSrSCh

25、QSSQDppDD2)()()(238四、 ),(21DDDD其它如果如果, 0,)(222111DxDxDDxDDxxuD39四、 ),(21DDDD其它如果如果, 0,)(222111DxDxDDxDDxxuDyhQSQxppxrr2)(140四、 rrSQppQhyQx)(212其它, 0,)()2(,)()2()(32212222111112)(yyySQppQhyQDyyyDSQppQhyQyurrrrDrrrrrrrhQSQDppDyhQSQDppDyhQSQDppDy2)()(2)(2)()(212312111141四、 )(3)(2)(3)()()(1211321)()(QSp

26、pSQDhQppDyyydyyudyyyuQMrrrDDrrr)(3)()(3)()()(122121321)()(QSppSQDppDzzzdzzudzzzuQMSSDDSSS)(3)()()(2)()(1222QSSppSSQDhQppDQMSrSrrSC42四、 )(3)(2)(3)()()(1211321)()(QSppSQDhQppDyyydyyudyyyuQMrrrDDrrr)(3)()(3)()()(122121321)()(QSppSQDppDzzzdzzudzzzuQMSSDDSSS)(3)()()(2)()(1222QSSppSSQDhQppDQMSrSrrSC43|考虑决

27、策者的风险偏好情形的供应链协作契约机制设计问题；|模糊信息条件下供应链库存优化问题。44序号序号论文名称论文名称发表发表收录情况收录情况1基于合作对策的供应链基于合作对策的供应链协作利益分配方法研究协作利益分配方法研究计算机集成制造系统计算机集成制造系统- -CIMS. CIMS. 2004.10(12),p1523p12004.10(12),p1523p1529529，核心期刊与统计源，核心期刊与统计源期刊期刊EIEI收录收录2基于不对称基于不对称NashNash协商模协商模型的供应链协作激励机型的供应链协作激励机制研究制研究工业工程与管理工业工程与管理.2005.2005，1010（2 2

28、）：）：102105102105，统，统计期刊计期刊INSPECINSPEC收录收录3不确定条件下供应链协不确定条件下供应链协作创新激励机制研究作创新激励机制研究科技管理研究科技管理研究20052005（2 2），核心期刊），核心期刊4收益共享的供应链协作收益共享的供应链协作契约机制研究契约机制研究工业工程，统计源期刊，工业工程，统计源期刊，20062006年，第年，第1 1期期45序号序号论文名称论文名称发表发表收录情况收录情况5 5需求函数假设对供应链需求函数假设对供应链协作契约机制设计影响协作契约机制设计影响科技管理研究，科技管理研究，20052005，第第1212期期6 6虚拟企业战略性合作伙虚拟企业战略性合作伙伴利益分配策略研究伴利益分配策略研究工业工程工业工程.2005.2005年第年第5 5期，期，7 7面向生命周期的虚拟企面向生命周期的虚拟企业风险管理研究业风险管理研究科学学与科学技术管理科学学与科学技术管理. . 20042004年第年第1111期第期第 126129126129页页.