随机环境下保险契约的供应链协调研究

万方数据ABSTRACTWiththeglobalizationofcontemporaryeconomyandcontinuousdevelopmentoftechnologyandscience,consumers’demandisbecomingincreasinglydiversifiedandcustomized,thelifecycleofproductsisshortened,theproductmarketsbecomesmoreandmoreintenselyfierce,whichleadsthemarketcompetitionfromcompaniesintothesupplychains,demandingtheupstreamanddownstreamenterprisesinthesupplychaintostrengthentheircooperationtoformanorganicwholesoastoenhancethemarketcompetitiveness.Butintherealsocietyasalltheenterprisesinthesupplychainbelongstodifferenteconomicentities,moreoftenthannottheywouldliketomakeeconomicdecisionsontheprincipletomaximizetheirownprofits,ratherthanthewholesupplychainsystem,makingthewholesystemfarbehindtheperfectcondition。Thereforeinordertomakethemostadvantageofsupplychainandthesocialresources,developinganactiveandeffectivecoordinatingmechanismtooptimizesupplychainsystemisoneofthemostsignificantissuesinthesupplychainmanagementresearch.Countlessscientificresearchhasprovedthatsupplychaincontractisaneffectivecoordinatingmethodforthesystem,butmoststudieshomeandaboardarecarriedoutbasedontwo-tiersupplychainmodelandseldomhastakenthetransportersintoconsideration,whichisnotconsistentwithessentialroletransportersplayintherealsocialoperation.Moreover,mostattentionhasbeenpaidtothecoordinationofonecompanyineachtier,neglectingtheunequalnumberofdifferentsupplychainrole,whichisn’trealisticinreal.Thispaperfirstlysummarizesthetheoriesaboutsupplychaincoordinationsystematicallyonthebasisofalltheresearchesandpublishedarticles,thenbuildtheprofitmodelofthethree-tiersupplychainwithtransportersandtheproductdemandinfluencedbytheproductpriceusingsomeportfoliocontracts,throughmathematiccomputationdeclaresthatportfoliocontractisaneffectivewaytocoordinatesupplychain.Inthispaper,thepossiblenumberofsuppliersandbuyersisalsoconsidered,andrespectivelysetupdifferentsupplychaincoordinatingmodelsusingrelevantportfoliocontracts.KEYWORDS:supplychaincoordination,portfoliocontract,transportationserviceprovider,stochasticdemand

目录1绪论 61.1研究背景 61.2国内外研究现状 71.2.1需求扰动下供应链协调研究现状 71.2.2风险规避环境下供应链协调研究现状 81.2.3随机产出和需求下供应链协调研究现状 81.2.4保险契约研究现状 91.3研究的内容、方法 101.3.1研究内容 101.3.2研究方法 112相关理论基础概述 122.1报童问题 122.1.1报童模型 122.1.2报童模型扩展 122.2供应链协调理论 132.2.1供应链协调定义 132.2.2供应链协调机制 132.3供应链协调契约 152.3.1契约概述 152.3.2契约分类 172.3.3契约实施的评估标准 222.4保险契约相关理论 222.4.1免赔额的定义及类型 232.4.2免赔额的表现形式及意义 232.4.3赔偿上限的定义及意义 242.4.4保险契约在供应链中的引入 242.5本章小结 253多供应商对单零售商供应链协调 263.1引言 263.2.模型假设与参数 263.2.1模型假设 263.2.2模型参数 273.3多供应商对单零售商供应链决策模型 283.3.1多供应商对单零售商供应链独立决策 283.3.2多供应商对单零售商供应链集中决策 293.3.3独立决策与集中决策模型比较 303.4多供应商对单零售商供应链组合契约协调模型 313.4.1成本分担与价格折扣组合契约决策 313.4.2组合契约与独立决策模型比较 333.4.3成本分担与价格折扣组合契约最优协调 353.5算例分析及结论 363.5.1算例分析 363.5.2结论 374单供应商对多零售商供应链协调 394.1引言 394.2模型假设与参数 394.2.1模型假设 394.2.2模型参数 404.3单供应商对多零售商供应链决策模型 414.3.1单供应商对多零售商供应链独立决策 414.3.2单供应商对多零售商供应链集中决策 434.4单供应商对多零售商供应链组合契约协调模型 454.5算例分析及结论 484.5.1算例分析 484.5.2结论 515.总结与展望 525.1研究总结 525.2研究展望 52参考文献 541绪论1.1研究背景供应链系统是由若干独立的企业组成的，各参与企业往往缺乏有效的沟通，且致力于追求各自独立的利益最大化目标，这导致供应链系统中各独立参与方的利益目标与供应链系统的整体利益目标不相一致，造成供应链系统整体效率低下和资源浪费。因此，如何有效地协调供应链系统以提高供应链系统整体效益，已经成为供应链管理的重要课题。而在供应链系统协调研究中，供应链系统协调的契约理论也越来越受到研究学者和企业经营者的重视。什么是供应链的有效协调呢？其实就是通过调整和控制物流、资金、信息等各方面元素，从而能够让决策者获得一致。过去我们的相关研究其实更多的是侧重于供应链的参与者是一个“经济人”，不过，就我们已经获得的研究结果表示：其实更多的情况下，人的理性是有限的，也就是说主观因素会对于决策和判断产生影响，所以说，我们可以看到传统意义上的管理供应链的相关研究其实对于现实生活当中做出的决策是不能够真实有效地反映的。就目前来说，学术界进行相关研究的基础还是报童问题，方向同样是通过市场范围的扩散，从固定到随机，这样来进行研究，这其实能够体现决策者在进行决策的时候面临两难。如果说是销售季时间有限同时二次补货不可能的情况下，这就面临一个订货的问题。决策者之前做出的对于订货情况的决定，就会因为缺乏货源而导致潜在性的损失，或者是库存积压而导致的损失。这同样属于经济订货量的情况。因为存在一个不确定的随机因素，那么对于这样的问题，前辈学者们将一些其它方法或者理论和报童问题相结合，取得了一定的成绩，拓宽了其研究的领域和深度，比较典型的有发生突发事件，决策者对于风险的态度，或者是供应商品的风险和不确定性，这都是问题的扩展。供应链协调机制一般可分为供应链契约，信息与技术共享以及联合决策等措施，来研究供应链的协调问题。本文主要采用第一种供应链契约机制。契约的种类很多，比如回购契约、收入共享契约、风险共享契约、数量弹性以及数量折扣契约等等，其实这可以看作是最为典型的模式，不过我们要看到最近的这几年相关研究当中更加重视不确定问题带来的风险性，那么随之而来的就是，新形式的契约涌现出来，典型的有Lin和林志柄合作提出的保险契约机制。不过就现阶段来看，新形契约其实应用比较有限，据资料显示，只有一个应用的实例，就是郑奇威等人在假案就突发事件问题的时候应用了保险契约的一种。对于这种情况，我希望能够从突发事件，风险规避，随机生产等三个方面，通过设计保险契约机制来研究保险契约的适用性，为供应链协调契约提供理论上的支持。本文将运输服务商纳入供应链系统协调研究中，建立了最终产品的市场需求不确定情况下供应链系统三方企业协调的组合契约策略研究模型，分别探讨了单供应商对单零售商、多供应商对单供应商、单供应商对多零售商三种不同的供应链系统中，在供应链系统三方企业之间运用组合契约策略进行协调的模型研究，证明了组合契约协调该供应链系统的有效性。本文在现有供应链系统协调研究的基础上作进一步深入且更符合社会实际的研究，且通过比较得出了一些符合实际的相关结论，不仅在理论研究和实际经济生活领域中都存在一定的应用价值，也是对现今供应链管理理论和协调理论的进一步补充。1.2国内外研究现状1.2.1需求扰动下供应链协调研究现状现在，有非常多的专家将经典契约作为研究的基础从而分析突发事件发生之后要如何协调供应链。Qi通过研究报童环境是以价格为需求的线性函数的时候，如果说需求有波动，那么我们要怎么样使用数量折扣契约完成两级的供应链之间的协调。而且他得出结论，因为需求的变化而导致的生产费用增加，对于原本的生产计划存在的鲁棒性是起到保证作用的。Xu通过分析如果说成本其实是将自变量当做产量的的一个凸函数的时候，那么如果成本发生变化对于整条供应链到底存在什么样的影响，而且他还希望找到该情况发生，什么样的机制能够更加有效地对于供应链进行协调。Lei分析的情况是信息不对称的时候，如果说成本和需求都有扰动出现，那么我们要怎么样去制定策略来进行风险管理，而且通过菜单式线性契约模式，找到了合同是对供应商最优，而且还研究了这样的合同会产生什么样的影响，包括对于供应链，零售商和供应商。ChenandXiao分析如果说需求变化的时候，他们设计了两种不一样的协调机制，也就是线性数量折扣机制和Groves批发价格机制两种来分别进行协调制造商和零售供应链。Zhang提出说可以通过收益共享合同来对于需求变化的时候的制作商和两个竞争零售商组成的供应链系统进行协调，而且他还发现如果说需求扰动出现的时候，供应商不改变原有契约，那么不利于供应链的顺利进行，所以说必须要及时对于契约参数进行调整，这样才能够达到协调的目的。至于方法创新的话，于姝艳和滕春贤通过系统动力学来研究如何协调供应链，如果说供应和需求都没有大的扰动的时候，其实我们可以通过回购契约和收入共享契约完美协调这条供应链。1.2.2风险规避环境下供应链协调研究现状这几年的研究过程当中，开始有更多的人关注和讨论有风险规避特性的供应链协调及契约机制，而且还引入了很多的新办法和思路。比如说MV、VaR或CVaR，通过他们来具体描述决策者对于风险的实际态度。比较典型的是Gan提出的通过群体决策理论来重新定义具有风险规避特性的供应链协调，这是一个全新的思路，而且还证明了传统的批发价格契约，回购契约以及收益共享契约难以协调风险中性的供应商和下游风险厌恶（Downside-risk-averse）的分销商组成的供应链系统，同时给出了能够协调此种情形下的风险共享契约。Chhaing用效用函数（UF）理论得出了风险规避的零售商在经典契约下最优订货量都小于中性时的订货量结论。在决策方法方面，Lin用均值方差（MV）的方法证明了保险契约能够协调成员都具有风险规避倾向的供应链。Chen在文献的基础上设计出零售商风险偏好参数未知的组合保险契约模式。1.2.3随机产出和需求下供应链协调研究现状就现在而言，我们研究如何协调需求和产出随机这样的供应链，其实还是刚开始的阶段。就供应链我们可以分成两种类型，如果我们考虑集中决策的话，那么最大化系统的最优生产量和订货量，探讨集中决策下供应链企业的收益状况。Güler等指出在装配供应链中当存在多个利益主体时，集中决策虽然可以提高各主体利润但不能同时最大化。于建红等分析和比较了MOI和VMI两种模式下的供应链协调问题。李新然等在促销努力影响市场需求的情形下，指出销量回扣加回购契约可以改善供应链的收益。从分权决策角度出发，分析分权决策行为对供应链协调的影响。1.2.4保险契约研究现状我们通过保险来协调供应链其实就是通过保险来分散或者是转移供应链当中的成员会有的风险，通过投保上交保费，那么将投保人的风险转移到担保人身上。Dong提出担保人其实能够有多种多样的方式来承担损失，比如说金钱补偿或者时间补偿，所以说保险当中就会存在免赔额一项，有两种不同的形式也就是金钱和时间，而且他还研究了如果是金钱补偿的话，那么企业联合管理与保险契约其实能够结合起来，让企业获得更加优质的运营情况。Lodree专门为政府和无盈利组织设计保险机制，决策者能够通过保险策略来进行决策，也就是得到供应链如果存在风险的情况下，我们要保证怎么样的库存才能够达到最优效果，而且他针对市场需求是正态分布和均匀分布的时候，进行了专门的数值分析，得到了结论，就适用范围而言，均匀分布更广。林志炳研究的是不同供应链的成员间的如何转移风险的问题，研究基础是批发价格契约，而且还引入了保险协议，上面标明了免赔额，而且还对于损失明确了定义和概率分布的具体情况。分析了风险厌恶的时候，免赔额会对于决策主体目标函数给出什么样的影响，而且还明确了关于最优值到底有什么确定条件，还研究了如果风险中性的话，那么订货量怎么取得最优值，同时表明条件允许的话，其实能够完成供应链相关的协调工作。Lin分析了在常规情形中，我们要如何使用一份保险合同完成供应链的协调，而且这个供应链是由单独的供应商和单独零售商来构成的。他的研究表示批发价格合同其实可以看作特殊的保险合同。特别是Lin所提到的这份合同当当中，供应商要支付保险费给零售商，而且如果出现滞货或者是缺货带来的损失，要两方按照之前商定的比例来一起承担损失。也就是说如果订货和需求有差异的话，那么损失两方分担，而且他还引用均值方差（MV）来证明其实保险契约同样可以完成相关的协调，也就是供应链当中的所有成员都希望能够规避风险。郑齐威对于Lin有一定的补充，他认为这样的合同不能够体现“射幸”合同所独有的性质，所以引入新的思想，而且还考虑了突发事件的破坏性和偶发性。他针对突发事件带来的风险，如何通过保险来完成供应链的实际协调工作。这里是零售商缴纳保费给供应商，而且承担常规需求下所有的需求波动风险，如果这个时候在发生突发事件，那么两方还是要按照之间商定好的情况来一起承担损失，而且他还给出了合同应满足的所有条件，只有满足了相应的条件才能够完成协调工作，最后他利用算例获得了保险成立时，如何协调工作完成，那么两方都能够获得的最优收益情况。1.3研究的内容、方法1.3.1研究内容本文分别就包含单个运输服务商的单供应商单零售商、多供应商单零售商、单供应商多零售商的供应链系统进行协调研究。以供应链整体利益和供应链系统参与企业利益为目标函数，以订货量和产品时候市场价格为自变量分别构建了供应链系统独立博弈模型，集中决策模型和运用组合契约模型，并运用数值算例证明了组合契约是可以协调供应链系统的。在供应链系统中运用组合契约协调机制时，供应链系统的整体利润大于供应链系统各参与企业独立决策时的整体利润；零售商的订货量大于独立决策时的订货量；最终产品的市场价格低于独立决策时产品的市场价格；这说明运用组合契约机制协调供应链系统，不仅有利于供应链系统的改善和优化，也有利于改善消费者的福利和社会资源的有效配置。第一部分为绪论的相关内容，在这部分我主要介绍研究背景和相关意义，通过整理，总结和分析已经获得的成果，来介绍我的文章当中如何进行研究，要研究什么内容，还有如何进行创新。第二部分其实是相关理论的一个简单概述，是本文研究的基础。我的研究基础就是报童模型，所以说我在这一部分介绍了到底什么是报童模型原理，而且以此为凭借拓展出的新的模型和问题，从而引出主题，然后归纳什么是供应链协调，还有什么是协调机制，同时针对本文当中会运用的保险契约机制也进行了简要介绍，介绍了经典契约协调原理，分类了保险契约。第三部分基于包含运输服务商的供应链系统的基础，探讨了在包含多个供应商，单个运输商和单个零售商的供应链系统中运用组合契约策略实现供应链系统协调优化。首先建立无契约供应链系统模型，得出多个供应商、单个运输提供商和单个零售商的独立决策模型和集中决策模型中的产品最优的市场定价和最大供应链系统的整体利润，然后在供应链系统中运用组合契约建立供应链协调优化模型，表明组合契约策略是可以优化该供应链系统，最后文中给出了具体算例证明了相关的结论。第四部分探讨了单个供应商对多个零售商的供应链系统协调。基于由单个供应商对多个零售商组成的供应链系统，同时将运输服务商纳入考虑之中,分析了单个供应商通过单个运输服务商向多个零售商供应最终产品的供应链过程。首先建立了无契约供应链系统模型，比较结论得出单个供应商、单个运输服务商和多零售商在独立决策和集中决策模型中产品的最优市场价格和供应链系统的最大整体利润,然后考虑运用组合契约建立供应链优化协调模型，表明组合契约策略是可以优化供应链系统利润，实现供应链的帕累托改进,最后用具体算例验证了上文中的相关结论。第五部分是总结本文内容并给出对于未来的展望。1.3.2研究方法（1）相关文献研究，我通过查阅相关文献，了解了前辈们获得的成果，从而找到了自己的研究方向和思路。（2）理论应用：采用金融工程理论中风险度量准则——均值条件风险估值（均值-CVaR）、博弈理论中的Stackbelberg模型、供应链管理理论、运筹学方法、金融保险理论与微观经济学知识进行理论建模与分析，建立随机条件下供应链协调的保险契约模型。3）分析工具与技术：理论分析和模型求解时，使用的是系统分析法，而且参考了运筹学里面最优技术和计算机仿真两种技术分析和解决本文问题。（4）研究策略：结合了定量和定性两种不同的研究方法。利用博弈论、运筹学、金融工程、库存理论、保险理论和微观经济学等多种知识建立随机条件下供应链协调模型，并对研究结果进行定性分析，给出合理的经济、管理含义。

2相关理论基础概述2.1报童问题2.1.1报童模型报童问题又称为报贩问题（newsvendorproblem）或单周期问题（singleperiodproblem），在供应链领域应用地十分广泛.最为经典的问题或者说报童模型，其实就是假设零售商推销给顾客某单周期的商品，不过对于需求数量缺乏精确了解。在还没有进入销售季的时候，零售商提前预定供应商提供的商品，销售季结束后，零售商如果有积压的库存，就需要清仓或者打折销售。简单来说，其实就是两种情况，一种预定的商品少了，需求更大但没有充分满足，这个时候就会少赚钱，我们将其定义为缺货成本；第二种是订货过多，超过了实际需求，那么就必须由零售商自行承担损失和风险。因为这个模型是对于很多生命周期比较短的商品销售情况的良好反映，对于我们实际的生产经营活动有巨大意义，所以受到了更多的关注。特别是近几年来，随着经济的快速发展，人们的消费能力开始上升，对于这些生命周期比较短的产品，比如电子产品，时装等有更高的需求。那么为了能够更好地指挥的需求零售商经营，我们很有必要研究这一经典模型。在1995年的时候Whitin首次给出了报童模型如果添加价格反映的情况下的具体定义。在这个模型里面，他不仅定义了库存数量而且还给出了零售价格的定义。他的研究主要是针对库存控制和价格策略在该情况下有什么样的具体联系，而且还研究了什么样的联合决策能够获得最大的投资利润。对于单周期情况下，Khouja和Porteus和Lariviere提出能够通过更多的加都开扩展分析报童模型。前者提出其实在这种情况下，期望利润的最大化要依靠订货量来决定，后者提出在分析供应链实际的效果是可以考虑批发价格契约的影响，特别是研究了集成供应链以及零售商和制造商的决策问题。2.1.2报童模型扩展因为现在人们更加追求新兴事物，所以现在社会产品会有更短的生命周期，那么也就意味报童模型对于企业的经营更加重要，对此学者也加大了研究力度和深度，特别是对于模型进行了多种拓展。Khouja就提出其实能够将报童问题的扩展模型进行分类，总共有11类，而且对于每一类模型都有比较详细的评论和综述，我们这里主要用的是其中三种，下面给出简要的介绍。需求状态方面的扩展。报童模型比较经典其实只考虑市场需求是单一情况的时候，企业要如何决策。不过我们要看到现实生活是不可能具有这样的假设的，一定存在大量的突发事件，而这些事件必定会影响市场需求，产生变化，如果说我们希望避免风险，获取最大利润的话，那么就必须要及时改变策略，而不能够还是沿用原来的计划进行生产。所以我们要考虑的应该是如何更准确而快速地按照新地需求来安排销售，库存和生产，或者是我们如何预防突发事件，当突发情况出现，我们要如何应急，这才是更适应市场情况地模型。决策目标方面的扩展。报童模型比较经典地其实就是将决策目标定位成本最小或者利润最大，不过这其实并不能够真是反映决策者是不是能够有效管理企业。企业决策觉不可能只有经济因素，必然会带上决策者地个人因素，比如对待风险的心态，是否努力，管理能力等，所以这样的决策目标就不能简单反映，更适合损失函数或者效用函数来反映。随机产量方面的扩展。报童模型比较经典的情况，零售商对于市场需求变化而带来的风险要全部承担，供应商不用承担风险，只需要根据受到的订单进行生产即可。不过在实际的经营过程当中，其实供应商实际生产也是具有变动的，具有随机性，比如机器故障，工人熟练度，出现残次品等。那么现阶段我们关于这种不确定性的相关研究有两种，一是将订货的实际数量当做参考，将自己的生产量适当增加，成为订货量的几倍，二是将参考定位生产计划目标，增加生产量，是计划目标的几倍。这两种情况的随机变量基本上都是满足均匀分布的。2.2供应链协调理论2.2.1供应链协调定义就现阶段而言，其实国内外都没有关于供应链协调比较公认的一个定义。Malone定义协调为：协调是成员间为了完成某一个目标活动之间相互依赖性的行为。Hewitt则是认为供应链整个系统的协调工作涉及多个层面，计划、调整和控制企业内外所有物流情况，这包括信息流，物流和资金流三种。而Simatupang则是认为这可以看做是供应链当中所有成员联动的所有目标，从而让供应链的整体目标得到实现。Bernstei和Federgruen还提到了什么是完美协调，他们提出说通过分散形式的控制系统而出现的报酬和费用结构而产生的利润和在集中形式下的控制系统协调中得到的利润相同的时候，这就是完美协调。其实我们可以看出虽然这些学者提出的定义有一定的差异，但是基本思想还是有一致的地方，总体上，我认为说供应链协调可以看做为了利益而选择共同承担风险，那么对于供应链当中不同的成员间的资金流，物流和信息流都有专门的激励机制，能够让不同企业在自己决策的时候让整个供应链达到最优目标，实现供应链的帕累托最优。2.2.2供应链协调机制我们其实能够通过一些机制来协调不同成员的制约和依赖，从而提高供应链的效果。就现阶段而言，我国基本上有三种协调的方式，下面我们来简单看一下。1.供应链契约供应链的参与者制定相关契约其实能够让供应商和销售商的关系得到更优质的管理，特别是能够有效管理链内外所有不同的风险。比如说我们可以通过契约来规定供货或者订货的一些信息，价格，质量，数量或者是交货时间等。能够让供应链系统的整体利润大于供应链系统各参与企业独立决策时的整体利润；零售商的订货量大于独立决策时的订货量；最终产品的市场价格低于独立决策时产品的市场价格。从而减少损失，增加利润，避免风险，提高效率。不过我们也要看到一定的不足之处，就是一个成员的决策其实能够引起双重边际效应，从而提高风险，而且我们必须认识到在单周期而且周期时间比较短的商品当中风险较大，所以这个问题基本上会设置单周期模型，本文的研究同样是将契约机制作为切入点。2.信息共享以及信息技术的使用我们要看到现在信息技术十分发达，而且应用十分广泛，在协调不同机构的实际问题上也有重要应用，而这些协调同样会影响公司绩效的实际措施，比如服务，售后，成本，信誉等。我们现在能够通过信息技术让自己的商品有完整的流程，不管是生产，还是物流运输还是销售支付，这样能够让我们获得更可靠的信息和评估。典型的代表当然就是互联网，ERP和EDI，或者最近十分火爆的电子商务。这能够让那个企业间的资金流，物流和信息流更加方便，能偶极大地提高效率。比如说我们来看互联网，Liuetal认为web其实能够让有效的交流大大增加，能够在成员间更清楚地反映出供应链在过去某段时间的绩效，而且能够对现阶段进行实时监控，同时可以根据数据反馈及时预测和管理。在实际社会运作中，供应链系统各参与方之间的信息很大程度上是不对称的；供应链系统中各参与企业面临着越来越多的不确定因素，而且实际社会运作中他们也是风险偏好的。因此，进一步将模型扩展到供应链系统种各参与方之间是信息不对称或者是风险偏好的。随着全球经济的不断深入发展，供应链系统也不断全球化，而本文并未涉及到全球供应链系统的协调，而全球范围内的汇率、关税等因素的波动对于供应链系统协调也有着重要影响。而这些因为互联网的存在，将不再是困扰企业的难题。信息能够有效分享其实能够让成本降低，库存较少，从而降低风险，所以说我们很有必要通过现在的信息技术来提供啊信息的有效分享率。3.其他的协作激励措施联合决策，动态需求的库存持有成本，协作计划，不同的处理成本，频繁订货，分批订货单批次的订货数量，都会影响供应链的绩效。目前比较广泛使用的是VMI能够到让供应商的决策更为集中，能够让我们避免因为信息确实而导致的损失。还有就是CPRF，能够让供应链里面的多成员或者是两个成员联动决策，能够依据供应商的生产情况和实际需求来进行越策，从而更好的完成生产和销售，能够有效避免风险。还有一个就是QR，这可以看做是另外的管理库存管理有效的一种激励措施，而且能够让供应链当中的这些企业能够更好更快速地感受到需求的改变，能够让跟随的时间大大减少。而反应时间能够有效减少的话，就能够更快速地进行预测，或者调整自己的生产和销售情况，从而提高精确度，有效避免风险，避免因为信息延迟而导致的损失。就现阶段而言，比较先进的快速反应技术是RFID—无线射频识别技术，而且应用较多。2.3供应链协调契约供应链协调契约主要是利用博弈理论（GameTheory）、纳什平衡（Nashequilibr）、运筹学最优控制理论等原理和模型，在一定的信息结构下(一般为对称信息和非对称信息)下，通过契约来调整整个供应链成员的收益比例，对各成员的决策激励进行均衡，是各成员的个体理性与供应链整体优化相一致的一种激励机制。在供应链系统中运用协调机制时，供应链系统的整体利润大于供应链系统各参与企业独立决策时的整体利润；零售商的订货量大于独立决策时的订货量；最终产品的市场价格低于独立决策时产品的市场价格；这说明运用机制协调供应链系统，不仅有利于供应链系统的改善和优化，也有利于改善消费者的福利和社会资源的有效配置。2.3.1契约概述基本上我们用协调机制来完成两个及以上的成员之间关系的协调。而在决策的时候比较有决定性的就是博弈分析。合作博弈过程，企业应负职责能够判断什么样的契约更应该实施而且要怎么样去设计才能够让双方全部符合契约当中的条款。要是双方企业经过讨价还价还未同意契约条款，那么双方达不成合作目的，供应链成员将在非合作博弈中出现竞争情形。Govindan等给出了合作者的博弈关系如图所示。图2.1协调的博弈论方法Li和Wang假定整个市场是一个垄断市场，那么根据假设研究了购买者-销售者库存控制系统的合作问题，研究方法其实就是博弈模型，而且要找到合作博弈与非合作博弈的平衡。我们希望能够能够让数量折扣机制完成协调任务，Li和Wang还提出下面的这些结论，这都是在分析了企业合作与否的的不同之处后得到的。一）处于合作的时候，系统利润比非合作的时候大；二）处于合作的时候，最优订货量比非合作的时候大；三）处于合作的时候，零售商得到的批发价格比非合作的时候小。其实就博弈论来说，在经典模型里面就能够看到应用，博弈游戏当中，要是零售商对于供应商契约选择接受，那么事件就会有时间顺序地发生。我们想要更理解零售商和供应商的关系，图2-2给出了与时间框架密切相关的事件顺序。图2.2供应商—零售商关系里的事件顺序此外，涉及到特定的协调问题以及被采用的合同如何实施，图2-3给出了具体步骤。图2.3契约执行的有关步骤2.3.2契约分类我们查阅文献能够发现协调契约是具有很多地形式地，将报童模型当成一个研究地基础，因为参数不同我们可以设置地模型也不一样，比如说图2-4。而且我还简单描述了常见合同有什么样地内涵，而且比较使用什么环境。图2.4使用转移支付标准进行分类的契约形式批发价格契约其实我们还将这种契约叫做价格契约。这其实是通过价格来完成协调的。首先制造商提供给销售商产品，批发价格是w，而销售商自己判断库存数量什么时候最优，同时负责产品销售。这个时候销售商会获得销售利润但是也要承担不能顺利销售地库存风险。我们将企业间进行转移支付记成是：Tw(q,w)wq，那么可以看到这种契约模式地形式最基础也最简单。要是想让这种契约来完成协调的话，有一个前提，就是批发价格和生产成本一定要是相同地，这就是其最关键的一个限制。不过我们要看到其实用性，所以基本上会联合别的契约一起来使用，可以说应用最为广泛。特殊形式其实是两部分费用契约，我们也叫作经营许可权费用契约。其实就是把双方利润进行捆绑，建立利益的一个共同体。而结果就是消除双重边际化效应，供应商提供给销售商的价格是成本价，而销售完成后，销售商应该的要给供应商固定费用也就是特许经营费。这种形势地转移支付就可以表示为：Tw2p(q,w)=wq+F。其实我们可以看到，市场价格不管是外生还是内生，同时也不用考虑是不是能够及时更新信息，基本上这种特殊形式能够完成协调工作。不过得我们也要看到，其中地不足之处，也就是地位不对等，只有固定费用的商定，而不参与生产相关的决策，而且不用承担风险。基本上这更多是适用经营知名品牌和较小地市场需求的商品。b）回购契约这个契约我们也叫作退货契约，其实是因为需求的随机性而导致地最常见地一种协调方式。本质上来说就是希望分担市场风险，通常时候和上一种契约共同完成协调工作。首先制造商提供给销售商产品，批发价格是w，而销售商自己判断库存数量什么时候最优来进行预定，数量是q，同时负责产品销售。销售完成之后，如果有产品没有销售完，那么供应商要回收，价格是b，同时我们要知道b小于w。常见的回购契约形式可以记作：(w,b)，而这个时候转移支付的可以表示成Tb(q,w,b)=bS(q)+(w-b)q。这个最常见地其实是长生产周期，短销售周期的产品，还有就是是产品价值会因为时间而递减，还有那些容易损毁或者腐烂的东西，比如水果。最好地地方是比较灵活机动，能够有效消除因为需求的随机性而导致的双重边际化效应。其实我们如果考虑管理实践地话，这可以分担风险而且能够激励订货，更重要的是能够让供应商完成产品影响，同时维护品牌形象，还减少销售商在销售过程当中面临的市场风险。c）收入共享契约这种契约是让供应商批发商品的价格wr比边际成本低.那么回报就是供应商得到某比例销售利润，比如(1-)，剩下的归销售商所有。这样分割了销售的利润，但是也同时分担了风险。这种契约常见形式表示成：(wr,)，而这时转移支付可以表示成：Tr(q,w,)=wrq+(1-)pS(q)。d）数量柔性契约这种契约其实是零售商提前订预定产品，数量是q，批发价格记作是wq，而且利益主体要谈定课退货比例的上限，记为，而且还要说明如果销售季结束，库存比q大的话，那么只用退q部分产品地钱；如果库存比q小的话，那么全额退款。这种契约常见形式表示成：(wq,)，而这时转移支付可以表示成：。这更依赖需求分布地情况。原理其实和回购契约有点像，也有区别。这种契约对于销售商允许退货，而且退货可以是部分的，价格也和进价是一样地。但回购的话就必须是全部退货，但价格低于批发价格。e）销售回扣契约这种契约其实就是说供应商提供给零售商产品，同时单位批发价是ws，那么当销售季正式开始地时候，要是售量比阀值n大地话，那么超出的那些产品会给于回扣，记为r。契约常见形式表示成：(ws,n,r)，而这时转移支付可以表示成：其实这是对于销售商的激励，而且还体现了共享利益。那么为了能够销售更多地产品，得到更多地利润，所以供货商自己出回扣来激励销售商订货，主动承担风险。这其实和我们之前提到的收入共享契约有点像，不过也是存在一定地区别，主要是该契约更侧重让销售商提高销量来增加利润，但是收入共享是说时候折扣来刺激订货。基本上该契约更容易受销售商努力情况和主观思想的影响。只要能够给于销售商充分地刺激，相信比较容易到达规定地阀值，这基本上比较常见于大规模的批发。f）数量折扣契约这种地契约模式其实是在日常的经营管理当中应用所多地一种机制，而且效果也比较好。有两种形式，部分数量折扣和全数量折扣，后一种更为多见。基本上就是说供应商供货，批发价格是wd(q)，如果说销售商能够提高订货量，那么就打折，降低批发价格。这个时候我们可以把利益主体间的这种转移支付表示成：Td(q,wd(q))=wd(q)q。其实我们安排业务折扣地时候，数量折扣能够让双方都减少库存导致地成本。而且我们要看到这种模式也很适用那么供应链比较分散的情况，基本上独立公司协调地意愿更大，还能够让收益得到保证。不过虽然有很多地优势，但是我们也不能偶忽略缺点，因为销售商希望批发价格降低，所以说订货就要增加，那么就会增加库存成本。而且因为批发价降低，所以供应商自身能够获得的边际利润也会降低。可是因为简单易操作，同时确实能够完成协调工作，提高效率，增加收益，所以应用还是十分广泛。2.基于库存风险分配的分类企业在实际地生产过程当中，会尽可能避免出现库存带来地风险，Cachon通过分配成员间因为库存带来地风险，而将契约分类，详情可以见下图。图2.5使用库存分配标准进行分类的契约形式a）推契约这样地契约是让零售商来负责承担因为库存导致地风险，模式是这样的，零售商提前预定产品，数量是q，而且预定要在销售季之前完成，在预定地时候要支付批发价格，设每单位是wpull，在实际的销售过程中，产品定价是p，那么为了能够得到更大地利润，那么产品售价大于进价。当实际的销售开始的时候，那么按照市场需求和反馈来出售，自行承担库存导致的所有风险，而不会涉及到供货商。b）拉契约这种契约其实和上面地很相似，不过也存在区别，也就是零售商并不会有库存风险，而是供应商因为库存所以必须要承担所有库存风险。如果说开始实际销售地话，那么零售商按照需求和反馈来选择补货，那么这种情况，风险都是供应商地，而不用涉及到零售商。c）预先购买折扣契约我们分析上面地两种契约，可以看到批发价或者说进价是一定地，但是这种契约有两个不同的进价，在预定的时候有折扣进价，销售开始后是常规进价。这种形式是让双方能够分担风险，因为实际销售之前，零售商并没有得到市场地反馈，所以可能会导致库存风险，但是在实际销售地时候，因为供应商有库存，所以也必须承担风险，零售商这个时候只需要按照需求补货就可以了。2.3.3契约实施的评估标准希望能够让人们更好判断到底要实施什么样的一份契约，Cachon专门鹈鹕了评估标准，也就是说：1）要是我们希望能够让供应链能够实现协调地话，那么在设计契约地时候一定要让所有地成员没有理由或者没有意愿偏离最优地行为或者是决策。2）协调契约对于管理程英应该能够实现直接反应，而且在这份契约当中应该有关于管理成本的分类和具体情况地详细介绍。3）对于利润和风险都应该共享，这是最为重要同样也是契约最为基本地一点，所有地契约应该能够对于利润和风险公平分配给各个成员。有效的供应链协调契约设计原则必须遵循总成本不变、激励相容性（incentivecompliancy）、个体理性（individualrationality）和决策分散化（decentralizeddecision）等原则，WeberandXiong对其进行了很好的描述,并给出数学模型进行验证。2.4保险契约相关理论我们通过保险来协调供应链其实就是通过保险来分散或者是转移供应链当中的成员会有的风险，通过投保上交保费，那么将投保人的风险转移到担保人身上。担保人其实能够有多种多样的方式来承担损失，比如说金钱补偿或者时间补偿，所以说保险当中就会存在免赔额一项，有两种不同的形式也就是金钱和时间，而且他还研究了如果是金钱补偿的话，那么企业联合管理与保险契约其实能够结合起来，让企业获得更加优质的运营情况。我们能够知道，其实就目前而言，保险契约分类最根本的还是免赔额，那么有两种固定型与比例性两种。这里我们首先来了解一下什么是免赔额。2.4.1免赔额的定义及类型之所以叫免赔额，顾名思义就是说保险公司当投保者的损失处于限度内的时候，是不赔偿的这样一个金额的规定。可以数免赔额制度是对于双方的保护，能够让那个损失发生的时候，让双方共同承担，其实可以看做是保险者对于自己的一种保险措施。能够有效避免因为损失过大而影响到自身。基本上我们可以把免赔额分成两种，相对型和绝对型。这里面相对型是说如果保险人发现损失比免赔额低的话，那么就不用赔偿；要是说损失比免赔额大的话，那么全额赔偿高于免赔额的那一部分的损失。而绝对型其实和相对型很相似，有一个不同点就是超出部门要怎么样赔付，绝对性不是全额赔，基本上赔付的知识一部分。我们要看到相对型能够让小额赔偿减少，而且能够降低成本，可是可能会让保险人自己因为出现损失而恶意扩大损失，希望获得全额赔偿的情况，所以我们现在不是很常见相对型，基本上我讨论的也知识绝对型，这里做一个说明。2.4.2免赔额的表现形式及意义1.定额型这就是说我们把免赔额定位成固定的钱数，这最为常用而且接受度更高，同时更有利于保险人。如果我们将免赔额确定成这样的话，那么不管有什么损失，其实投保人只需要有固定和有限的一个金额负担。2．比例型这就是说我们把免赔额定成比例的形式，可以看做是固定比例的全部损失。其实这种形势对于投保人来说没有那么有利，因为如果采取这样的形式，如果发生的损失十分巨大的话，那么投保人要承担的金额相对来说也比较大，是不利于企业稳定的，而且不是很符合保险的意义。3.混合型这就是说我们把免赔额定成金额和比例结合的形式，使用高者.基本上比较有利于保险公司，因为这能够从两种情况来控制风险，因为这适用的是高者，所以说如果使用固定金额，只要比这个钱数少都不用赔偿。而如果损失较大的话，固定比例的钱数也能够有效地控制风险。4.累进型这可以看做是一个混合型的延伸，基本上只改动了一个地方，就是把固定比例变成了依据出险数来调整比例。其实之所以会设置免赔额就是要在责任大，损失高，金额巨大的时候有效控制风险。也就是说不管是投保者还是保险者都需要承担风险，投保者只有损失过大，高过免赔额的时候，才能够让保险者赔偿，否则的话就必须自己负责损失，而且出现风险的次数过多，免赔额就会越高。这其实能够然投保者在进行决策的时候更加谨慎，避免因为决策过于粗糙而导致的损失，能够有效降低风险。第二点就是保险公司的情况，保费和赔偿一定要成比例，而且要参考投保者发生风险的次数，所以必须要合理设置，避免因为赔偿金额过大而导致自己企业经营出现风险和危机。如果我们采取这种情况的话，其实能够有效降低保险者的风险。所以可以将这种看作是某种意义上的一个双赢。2.4.3赔偿上限的定义及意义保险当中有比较独特的赔偿限额制度，也就是说保险人其实并不是对于风险承担无限赔偿的，而是对于因风险导致的投保者的经济或者物质损失应该要有赔偿的上限。我们可以从两个不同的方面开考虑如何使用赔偿上限问题：首先我们应该看到保险人的情况，对于一份保险设置赔偿上限其实能够降低承保的风险，从而有效让成本得到降低，避免自己的企业因为要承担的赔偿而出现经营危机。其次我们应该考虑投保人，企业的经营永远是存在风险的，但是同样会产生利润，而这部分利润或者说因为风险带来的损失是远远比保险的钱少的，或者可以说赔偿上限高于保费，所以投保人能够接受。2.4.4保险契约在供应链中的引入林志炳研究的是不同供应链的成员间的如何转移风险的问题，研究基础是批发价格契约，而且还引入了保险协议，上面标明了免赔额，而且还对于损失明确了定义和概率分布的具体情况。分析了风险厌恶的时候，免赔额会对于决策主体目标函数给出什么样的影响，而且还明确了关于最优值到底有什么确定条件，还研究了如果风险中性的话，那么订货量怎么取得最优值，同时表明条件允许的话，其实能够完成供应链相关的协调工作。零售商推销商品，对于需求数量缺乏精确了解。在还没有进入销售季的时候，零售商提前预定供应商提供的商品，销售季结束后，零售商如果有积压的库存，就需要清仓或者打折销售。简单来说，其实就是两种情况，一种预定的商品少了，需求更大但没有充分满足，这个时候就会少赚钱，而且会给商家带来很多无形的影响，比如顾客的信任度等，我们将其定义为缺货成本；第二种是订货过多，超过了实际需求，那么就必须由零售商自行承担损失和风险，生命周期相对而言不长的商品其实很容易会坏损或者落伍而导致大量的库存积压，产生新的成本，这都是非常实际的损失，对于企业来说是巨大的风险。而这个时候保险契约就能够有效分担或者减少风险。2.5本章小结这部分其实是相关理论的一个简单概述，是本文研究的基础。我的研究基础就是报童模型，所以说我在这一部分介绍了到底什么是报童模型原理，而且以此为凭借拓展出的新的模型和问题，从而引出主题，然后归纳什么是供应链协调，还有什么是协调机制，同时针对本文当中会运用的保险契约机制，也进行了简要介绍，介绍了数量弹性契约，回购契约，数量柔性契约等经典契约协调原理，分类了保险契约。3多供应商对单零售商供应链协调3.1引言在现实生活中，供应链系统中每一个层级的参与企业都不是单一的，而以往大多数学者都是基于供应链系统中单一的线性结构为理论基础进行研究，而在现实社会的供应链系统运作中，不仅存在供应商与零售商之间激烈的纵向竞争，而且在供应链系统同一层次中，还存在着多个供应商之间复杂的横向竞争关系。由于最终产品的市场需求常常是随着产品的市场价格而不断变化的，且供应商之间的竞争主要是基于对零售商的订购量竞争，他们竞争形式主要表现为供应商产品的批发价格、质量等。本章基于包含运输服务商的供应链系统的基础，探讨了在包含多个供应商，单个运输商和单个零售商的供应链系统中运用组合契约策略实现供应链系统协调优化。首先建立无契约供应链系统模型，得出多个供应商、单个运输提供商和单个零售商的独立决策模型和集中决策模型中的产品最优的市场定价和最大供应链系统的整体利润，然后在供应链系统中运用组合契约建立供应链协调优化模型，表明组合契约策略是可以优化该供应链系统，最后文中给出了具体算例证明了相关的结论。3.2.模型假设与参数3.2.1模型假设1)本文中考虑的供应链系统中包含多个供应商，单个运输商和单个购买商，且所有供应商为单个购买商提供相似并且可替代的产品，即他们会为购买商的订购量而相互竞争。2)假设所有供应商是经过购买商筛选的优质供应商，他们提供的产品均满足购买商在质量及其他(除价格)方面的要求，即此时价格是供应商竞争订购量的重要标准；为了减小产品短缺及供货风险并与供应商之间保持长期合作友好关系，购买商会在各个供应商之间合理分配订单量。单个运输服务商负责所有产品的运输；3)最终产品的市场需求是依赖于产品的市场价格的随机函数，表达式为；表示该产品的市场需求容量，为常数且；表示最终产品的市场需求对产品市场价格的敏感系数，；4)设购买商对于所有供应商的订购量表示为，而购买商的实际订购量为，则；设表示供应商供应产品的行业标准批发价格(由所有供应商的行业成本和利润结构所决定的，是常数且，则此时若所有供应商供应价格均定为，设表示购买商给予供应商的理想订购量，则；5)假设供应商获得的实际订购量为，与供应商的批发价格(由供应商自身的成本结构决定，且可知供应商批发价格在行业标准批发价格左右波动)相关；则，此时当供应商产品的标准批发价格和理想订购量已知时，供应商依据自身的实际批发价格，可得出供应商的实际订购量表示为；6)假设所有供应商的供应能力是足够的，可以完全满足购买商的订购量，不存在缺货情况；所有供应商接受订单后即刻投入生产且立马发货，忽略其库存成本；运输服务商接收货物后即刻运送货物，忽略货物的在途库存成本；供应商的承担各自货物的运输费用，购买商不能将产品退回给供应商；7)文中所有供应商、运输服务商和购买商互相之间完全信息共享，即彼此了解对方的成本和收入结构，且供应链系统各参与企业均是风险中性的。3.2.2模型参数：所有供应商的数量，且；：最终产品的市场需求容量；：最终产品的市场需求对产品的市场价格的敏感系数；：供应商的单位成本(含原材料费用和生产费等)；：购买商获得产品的单位成本(含管理费用等)；：运输服务商的单位运输服务成本(含装卸费用等)；：供应商供应产品的行业标准批发价格；：供应商获得的理想订购量；：供应商的批发价格(由供应商自身的成本结构决定)；：购买商提出的产品市场价格；：运输服务商提出的运输服务价格；：供应商从购买商那获得的实际订购量；：购买商产品的总订购量；：供应商提出的供应商成本分担比例参数；：购买商提出的运输服务分担比例参数；：运输服务商提出的单位运输价格折扣参数；：购买商给予消费者的单位价格折扣参数；：购买商的利润；：运输服务商的利润；：供应商的利润；：所有供应商的利润；：供应链系统的整体利润；3.3多供应商对单零售商供应链决策模型3.3.1多供应商对单零售商供应链独立决策基于所有供应商、运输服务商和购买商都是风险中性的，当供应链系统三方企业独立决策时，供应链系统参与方均会根据各自期望利润最大化的原则进行决策。文中供应商支付运输服务费用，且购买商在供应链系统中占有主导地位，则此时供应商，运输服务商，购买商的期望利润以及供应链系统的整体期望利润可分别表示为：(3-1)(3-2)(3-3)(3-4)(3-5)在购买商的期望利润表达式(3-1)中令可得(3-6)此时购买商产品的最优市场价格为：(3-7)最终产品的市场需求为：(3-8)购买商的标准订购量为：(3-9)供应商获得的实际订购量与其产品的实际批发价格的关系可以表示为：(3-10)则独立决策模型中供应链系统的整体利润为：(3-11)3.3.2多供应商对单零售商供应链集中决策当供应链系统集中决策时，所有供应商、购买商和运输服务商都会基于供应链系统总体利益最大化进行考虑，整个供应链是风险中性的，供应链系统的总体利润表达式(3-5)可变形得：令可得(3-12)可得此时购买商产品的最优市场价格为：(3-13)最终产品的市场需求为：(3-14)购买商的标准订购量为：(3-15)供应商获得的实际订购量与其产品的实际批发价格的关系可以表示为：(3-16)则集中决策模型中供应链系统的整体利润为：(3-17)3.3.3独立决策与集中决策模型比较根据上述条件，可得如下定理：定理3-1：无契约供应链系统模型中：(1)独立决策时最终产品的市场价格大于集中决策时最终产品的市场价格，即；(2)独立决策时最终产品的市场需求大于集中决策时最终产品的市场需求，即；(3)独立决策时最终产品的标准订购量小于集中决策时最终产品的标准订购量，即；独立决策时最终产品的标准订购量小于集中决策时最终产品的标准订购量，即；(4)独立决策供应链系统的整体利润小于集中决策供应链系统的整体利润，即；证明：(1)(3-18)(2)(3-19)(3)(3-20)(3-21)(4)(3-22)由定理3-1可以看出，在无契约供应链系统众，当供应链系统中参与者独立决策时，与集中决策供应链系统模型相比，供应链系统的整体利润减小，最终产品的市场需求减小，而市场价格却增大，表明此时供应链系统效率低下，尚未达到最优状态；须要在供应链系统中运用某种机制来使得供应链可以按照集中决策模型运作，提高资源利用率和供应链系统的绩效，下面我们运用成本分担与价格折扣组合契约来实现供应链系统的帕累托改进。3.4多供应商对单零售商供应链组合契约协调模型3.4.1成本分担与价格折扣组合契约决策本文中成本分担与价格折扣组合契约模型中，供应商分担购买商的成本，购买商与供应商分担供应商的运输服务成本，购买商给予消费者一定就价格折扣，运输商给予一定运输服务价格折扣；设购买商和供应商之间的运输服务成本分担比例参数为，即购买商承担运输服务费用的；现实运作中即是供应商先预付部分运输费用，作为运输服务商的运输服务费用定金，剩余的运输服务费用由购买商收到货物后支付；同时为了增大最终产品的市场需求，购买商给予消费者一定的产品市场价格折扣设表示购买商给予消费者的价格折扣参数；供应商为了弥补购买商降低市场价格及分担运输服务费用的利益损失，愿意承担购买商的部分成本，设表示供应商提出的购买商成本分担比例参数；此时运输服务商面对购买商和供应商做出价格折扣决策的利益损失和以及订购量的增大，提出一定的运输服务价格折扣，设表示运输服务商提出的运输服务价格折扣参数，且图3-SEQ图3-\*ARABIC1多供应商对单零售商的组合折扣模型(3-23)(3-24)(3-25)(3-26)(3-27)令可得(3-28)可得此时购买商产品的最优市场价格为：(3-29)最终产品的市场需求为：(3-30)购买商的标准订购量为：(3-31)供应商获得的实际订购量与其产品的实际批发价格的关系可以表示为：(3-32)则组合契约决策模型中供应链系统的整体利润为：(3-33)3.4.2组合契约与独立决策模型比较定理3-2：运用成本分担与价格折扣组合契约后，(1)组合契约模型中最终产品的市场价格大于独立决策模型中最终产品的市场价格，即；(2)组合契约模型中最终产品的市场需求大于独立决策模型中最终产品的市场需求，即；(3)组合契约模型中供应商的标准订购量小于独立决策模型中供应商获得的实际订购量，即；组合契约模型中供应商获得的实际订购量小于独立决策模型中供应商获得的实际订购量，即；(4)组合契约模型中供应链系统的整体利润大于独立决策模型中供应链系统的整体利润，即；证明：(1)(3-34)(2)(3-35)(3)(3-36)(3-37)(4)(3-38)3.4.3成本分担与价格折扣组合契约最优协调在供应链系统中运用成本分担与价格折扣组合契约后，要使供应链系统实现集中化运作，则此时供应链系统的整体利润与集中决策模型中供应链系统的整体利润相等；且要使供应链系统中各参与方均接受此成本分担与价格折扣组合契约，则此时供应链模型中各参与方的利润至少不小于独立决策模型中各参与方的利润；即此时供应链系统需要满足式①--⑤：①②；③④；⑤；由上式①-⑤可得：(3-39)(3-40)(3-41)(3-42)综上所述，当满足上述条件且时，供应链系统按照集中决策模型时运作，供应链系统效率最优，实现供应链协调。3.5算例分析及结论3.5.1算例分析根据前面的模型建立与求解过程，下面给出算例分析，设当取，经过计算，可得如下表3-1：表3-SEQ表3-\*ARABIC1独立决策模型与集中决策模型中参数比较由表3-1可得出定理(1)(2)(3)(4)是成立的；且集中决策模型中供应链系统整体利润是大于独立决策模型中供应链系统的整体利润，最终产品的市场需求相对增大，而市场价格却有所下降，同时购买商各供应商的订购量增加，总体而言，集中决策模型供应链系统比独立决策模型效率更高，社会资源的利用率增大，消费者的福利也增大。对比上表中集中决策模型与独立决策模型所有供应商，运输服务商以及购买商的利润，可以看出集中决策模型中所有供应商以及运输服务商的利润相比独立决策模型都有增加，但是对于购买商而言，集中决策模型中其利润比独立决策模型中相比减小，显然此时购买商不愿意选择集中化决策。在供应链系统中运用成本分担与价格折扣组合契约进行协调后，使供应链系统按照集中决策模型决策，经计算可得表3-2表3-SEQ表3-\*ARABIC2成本分担与价格折扣组合契约模型参数由表3-2可知，运用成本分担与价格折扣组合契约后，当使供应链系统按照集中化决策，即供应链系统的整体利润达到集中决策模型中的水平，购买商产品的市场价格与集中决策时相等，且组合折扣契约中各参数满足表中条件时，供应商、运输服务商以及购买商利润与独立决策模型相比均相对增加，这时供应商、运输服务商以及购买商乐意接受该组合契约，实现自身利益增大以及供应链系统的优化协调。即证明成本分担与价格折扣组合契约是可以改善供应链系统，实现供应链系统帕累托优化协调。3.5.2结论考虑最终产品的市场需求是依赖产品市场价格的随机函数，包含多个供应商、单个运输服务商和单个购买商三方企业的供应链系统，且所有供应商提供相似的可替代性产品，购买商依据产品定价预测市场需求，并在已经选择的多位供应商之间分配产品订购量，供应商的产品供应价格作为购买商在供应商之间分配订购量的主要参考因素，且供应链系统各参与方都是风险中性的，运用成本分担和价格折扣组合契约来实现供应链系统的协调，使之达到帕累托最优。文中通过建立无契约独立决策和集中决策模型以及成本分担与价格折扣组合契约模型，并通过算例证明组合契约协调的有效性，对于现有多供应商供应链系统协调有着深刻的现实意义和指导意义。但文中尚未考虑信息不完全情况以及供应链中三方企业存在风险偏好的情况，在以后的研究中需要作进一步详细讨论。

4单供应商对多零售商供应链协调4.1引言第3章研究了多个供应商对单个零售商的供应链系统协调，这一章探讨了单个供应商对多个零售商的供应链系统协调。从文献综述中可以看出，现有关于供应链系统协调的大多数研究都是以单生产商和单零售商构成的供应链系统为对象，但在实际供应链系统运作中，单个供应商往往会选择同时向多个零售商提供货源以增加利润。与供应链系统同一层级中只存在单一参与方的供应链系统协调研究相比，研究单个供应商与多个零售商构成的供应链系统协调问题显得更加复杂，而因其在现实运作中的重大实践意义，仍受到众多学者的关注。基于由单个供应商对多个零售商组成的供应链系统，同时将运输服务商纳入考虑之中,分析了单个供应商通过单个运输服务商向多个零售商供应最终产品的供应链过程。首先建立了无契约供应链系统模型，比较结论得出单个供应商、单个运输服务商和多零售商在独立决策和集中决策模型中产品的最优市场价格和供应链系统的最大整体利润,然后考虑运用组合契约建立供应链优化协调模型，表明组合契约策略是可以优化供应链系统利润，实现供应链的帕累托改进,最后用具体算例验证了上文中的相关结论。4.2模型假设与参数4.2.1模型假设1)本文中考虑的供应链系统中包含单个供应商，单个运输服务商和多个零售商，且供应商在供应链系统中占有领导地位，零售商之间处于相互竞争状态以争取最终消费市场；2)假设零售商产品的市场需求是由零售商产品的市场价格和运输服务商的运输服务水平共同决定(产品的市场价格提高则市场需求减少，运输服务水平提高则市场需求增加)，且，其中表示产品的市场需求容量，是常数且；是零售商的产品市场价格，表示产品市场需求的价格敏感因子，且；表示运输服务商的运输服务水平，表示产品市场需求的运输服务水平敏感因子，且；则此时最终产品的全部市场需求表示为；设零售商的订购量等于此时零售商的市场需求，即；3)假设所有零售商均从供应商那里订货，供应商的产品都有运输服务商运送给所有零售商，供应商的产品供应能力是足够大的，运输服务商的运输服务能力也是足够大的，且供应链系统各参与方均不存在缺货情形；4)假设供应商接受订单后立即投入生产且即时发货，忽略其库存成本；运输服务商接收货物后即刻运送货物，也不考虑其在途库存成本，供应链系统各参与方均不存在缺货情形；5)文中运输服务商提供运输服务，其运输服务成本与运输服务水平相关，其表达式为，其中是运输服务商所提供运输服务水平，且；是运输成本对于运输服务水平的敏感性因子，且；6)假设供应商、运输服务商和所有零售商之间互相具有完全信息，即彼此了解对方的成本水平及利润结构，供应链系统各参与企业均是风险中性的。4.2.2模型参数：零售商的数量，表示具体的零售商，且：产品市场需求的价格敏感因子；：产品市场需求的运输服务水平敏感因子；：运输成本的运输服务水平敏感因子；：运输服务商所提供运输服务水平；：供应商的单位产品成本（包括研发费用和生产费用）；：零售商获得产品的单位成本(包含管理费用谈判费用等)；：运输服务商的单位产品运输成本；：供应商的产品出厂价格；：零售商的产品市场价格；：运输服务商的产品运输价格；：零售商获得的市场需求；：零售商的产品订购量；：零售商给予供应商的收益共享参数；：零售商给予消费市场的市场价格折扣参数；：运输服务商给予零售商的运输价格折扣参数；：供应商给予零售商的批发价格折扣参数；：无契约供应商的利润；：无契约运输服务商的利润；：无契约零售商的利润；：无契约所有零售商的利润；：无契约供应链系统的整体利润；：组合契约供应商的利润；：组合契约运输服务商利润；：组合契约零售商的利润；：组合契约供应链系统的整体利润。4.3单供应商对多零售商供应链决策模型4.3.1单供应商对多零售商供应链独立决策基于供应商、运输服务商和所有零售商是风险中性和是理性的，当供应链系统中三方企业独立决策时，各参与企业均会根据各自期望利润最大化的原则进行决策。零售商，所有零售商，运输服务商和供应商的期望利润以及供应链系统的整体利润表达式分别为(4-1)-(4-5)：(4-1)(4-2)(4-3)(4-4)(4-5)由可得(4-6)将式(4-6)代入式(4-1)并令可得：此时零售商的最优订购量为：(4-7)则此时零售商的产品市场价格为：(4-8)将式(4-7)代入运输服务商的期望利润表达式(4-3)中可得：令可得此时运输服务商的最优运输服务价格为：(4-9)将式(4-7)和式(4-9)代入供应商的利润表达式(4-4)中可得：由上式可知，供应商的利润表达式是关于供应商的批发价格和运输服务水平的凹函数，所以令以及可得：此时供应商的最优批发价格和最优运输服务水平为：(4-10)(4-11)将式(4-10)和式(4-11)代入零售商的最优订购量式(4-6)和产品的市场价格式(4-7)分别为：