基于物流服务平台的供应链协调优化研究

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分类号U4-9学号1108523613006学位论文基于物流服务平台的供应链协调优化研究SupplychainCoordinationandOptimizationBasedonLogisticsservicePlatform武泽艳指导教师姓名王传涛讲师北京建筑大学程光教授北京联合大学申请学位级别硕士学位类别工程硕士专业学位专业名称工业工程年级2013级论文答辩时间2016年6月学位授予单位和日期北京建筑大学2016年6月答辩委员会主席程光教授论文评阅人郝南海教授、冯欣欣讲师 北京建筑大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究王作及取得的研究成果，。尽我所知除了文中特别加Ｗ标往和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或他人为获得北京建筑大学或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签字；日期；《／＇年《月朵日；北京建筑大学硕±学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于北京建筑大学，允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部口或机构送交论文纸质版和电子版，可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。保密学位论文在解密后的使用授权同上。’学位论文作者签名：就，讀校内导师餘ｆ火八年日月＞＊＊日＾月＞校外剧略名；＞７７ 摘要摘要物流服务供应链的系统协调，就是对供应链上各成员间的能力进行协调，单个物流企业无法满足客户需求时，将与其他企业合作以提高自身的服务能力。为了更好协调供应链，获取更大的收益，成员之间将采用契约进行协调。文章主要讨论几种契约在不同模型中的应用，并尝试验证该契约协调的有效性。本文主要讨论在供应商能力充足时，通过战略补贴策略、成本共担和收益共享策略实现供应链系统收益的最大化；在供应商能力不足，比较在不同策略下供应链系统收益的大小，及供应链上各主体收益的大小，从而分析出不同策略的优劣。根据不同的模型结构分可以概括为：在由单供应商和单平台商构成的物流服务供应链中，讨论在供应商占主导地位的主从博弈、信息对称时纳什博弈和信息不对称时的纳什博弈三种决策中各成员的的收益状况；在由两个平台商和单供应商构成的基本供应链模型中，讨论在投资生产、供应商转包和平台商直接外包三种策略下各成员及系统的收益状况。关键词：物流供应链；能力协调；主从博弈；纳什博弈I AbstractAbstractLogisticsservicesupplychaincoordinationsystemistocoordinateamongthesupplychainmembers,whensinglelogisticsenterprisecannotmeettheneedsofcustomers,itwillimproveitsserviceabilitywiththecooperationofotherenterprises.Inordertobettercoordinatethesupplychain,andtoobtaingreaterrevenue,eachmemberwillusetheircontracttocoordinatewithothers.Thispapermainlydiscussestheapplicationofseveralcontractsindifferentmodels,andtriestoverifytheeffectivenessofthecontractcoordination.Inthispaper,wemainlydiscusswhenthesupplier'scapacityissufficient,wewillmaximizetheprofitsofsupplychainsystemthroughstrategicsubsidypolicy,costsharingandrevenuesharingstrategy;whenthesuppliercapabilityispoor,wewillanalyzetheadvantagesanddisadvantagesofdifferentstrategiesunderthedifferentstrategyofsupplychainsystemrevenuesize,andsupplychainonthemainrevenuesize.Wecansummarizelogisticsservicesupplychainaccordingtothedifferentmodelstructure:whenlogisticsservicesupplychainconsistingofonesupplierandoneflatTaiwanesewewilldiscusstheincomesinthreekindsofstrategies,whichconsistsofDominantfollowergameofsupplier,,ThesymmetricinformationgameofNash,TheasymmetricinformationgameofNash;whenlogisticsservicesupplychainconsistingofonesupplierandtwoflatTaiwanesewewilldiscusstheincomesinthreekindsofstrategies,whichconsistsofInvestmentproduction,theSubcontractors,theDirectoutsourcingofplatformoperator.Keywords:logisticssupplychain;coordination;gametheory;NashequilibriumII 目录目录摘要............................................................................................................IABSTRACT..................................................................................................II第1章．绪论...............................................................................................11.1研究的背景及意义...............................................................................................11.1.1研究的背景...................................................................................................11.1.2研究的意义...................................................................................................21.2研究现状...............................................................................................................31.2.1物流服务供应链...........................................................................................31.2.2物流服务供应链协调....................................................................................41.3本文研究的主要内容...........................................................................................81.4本章小结...............................................................................................................9第2章．供应商能力充足情况下的供应链协调....................................102.1二级物流服务供应链协调.................................................................................102.1.1模型假设.....................................................................................................102.1.2集中化决策下供应链的博弈......................................................................112.1.3分散化决策下供应链的博弈......................................................................122.1.4战略补贴策略下供应链的协调..................................................................132.1.5算例分析.....................................................................................................142.1.6小结.............................................................................................................152.2三级物流服务供应链协调.................................................................................152.2.1模型假设.....................................................................................................152.2.2集中化决策下供应链的博弈......................................................................162.2.3组合契约下供应链的协调..........................................................................172.2.4算例分析.....................................................................................................192.2.5小结.............................................................................................................20第3章．供应商能力不足时供应链的决策博弈......................................213.1供应商具有多种选择策略时供应链的主从博弈..............................................213.1.1模型假设.....................................................................................................213.1.2集中化决策下供应链的博弈......................................................................223.1.3供应商与平台商间的主从博弈..................................................................233.1.4算例分析.....................................................................................................24III 目录3.2平台商具有多种选择策略时供应链的博弈......................................................253.2.1模型假设.....................................................................................................253.2.2供应商投资生产策略下的纳什博弈..........................................................263.2.3平台商直接转包策略下的纳什博弈..........................................................273.2.4算例分析.....................................................................................................283.2.5小结.............................................................................................................293.3能力信息不对称下供应链纳什博弈..................................................................293.3.1模型假设.....................................................................................................293.3.2集中化决策下供应链的博弈......................................................................303.3.3纳什博弈.....................................................................................................303.3.4算例分析.....................................................................................................31第4章．供应商能力不足时具有多家平台商的供应链博弈..................334.1供应商投资生产策略下供应链的博弈..............................................................334.1.1模型假设.....................................................................................................334.1.2集中化决策下供应链的博弈......................................................................344.1.3供应商投资生产策略下的纳什博弈..........................................................344.1.4算例分析.....................................................................................................354.2供应商采用外包策略时供应链的博弈..............................................................364.2.1模型假设.....................................................................................................364.2.2集中化决策下供应链的博弈......................................................................374.2.3供应商转包策略下的纳什博弈..................................................................374.2.4算例分析.....................................................................................................384.3平台商直接转包策略下供应链的博弈..............................................................394.3.1模型假设.....................................................................................................394.3.2平台商直接转包策略下的纳什博弈..........................................................404.3.3集中化决策下供应链的博弈......................................................................414.3.4算例分析.....................................................................................................424.4本章小结.............................................................................................................42总结.........................................................................................................44参考文献.....................................................................................................46致谢.........................................................................................................49IV 第1章绪论第1章．绪论1.1研究的背景及意义1.1.1研究的背景二十世纪六十年代，世界经济产业结构的发展趋势由传统的工业型朝着服务型经济转变。如今，服务行业所创造的经济价值至少占全球经济增加值的百分之六十，服务经济水平已被视作为衡量一个国家国际竞争力的一种重要指标。经济全球化的高速发展，市场竞争也在不断加剧，顾客的需求开始变的多样化和复杂化，为了进一步提高自身的竞争力、服务的重要性开始得到传统制造企业越来越多的重视。改革开放以来，我国的服务经济也是飞跃式的前进，对整体经济的发展做出了无法替代的贡献。进入二十一世纪，我国物流服务业的发展速度更是异常迅速，其服务水平也得到了很大的提高，发展的环境和条件也在不停的改进，为我国物流服务以后的高速前进打下了基础。据有关部门统计资料表明中国年社会物流总额今年来是持续增长，2012—2015年中国物流总额分别达到177.3万亿元、197.8万亿元、210万亿元、220万亿元，年均同比增幅约为8.7%。我国经济持续高速增长，尤其是电子商务的异军突起，推动了整个物流服务行业快速前进。物流服务业在不久之前还是垫底的下层行业，但随着服务业的崛起它已经变成能够促进消费的先进上层行业。物流业发展异常之快，所占经济份额在持续增加，也得到了政府部门的重视，在《物流业调整与振兴规划》中提出要加强物流行业的建设，大力发展现代物流业。为了服务行业能够持续增长，政府大力推动物流市场的建设，从而成为物流业快速发展重要推动力。物流业迎来了一轮新的快速增长，但是更艰巨的挑战也接踵而来。服务经济在总经济体中所占的比重不断增大，吸引越来越多的学者对服务业进行学习探讨，他们把产品供应链理念运用于服务经济的管理中，以试着提高服务业的管理质量及效率，于是服务供应链开始进入越来越多人的视野并且引起人们的关注。在某种意义上，服务供应链是供应链的一种形式、他的组成部分，但相比较而言前者又拥有自身的特性。它拥有自身的特点如：无形性、不可触摸性、不可存储性、多变性以及顾客参与性等。物流服务供应链是一种典型的服务供应链，为了满足客户的需求而给予的服务流经路线、是一种销售和享用服务的过程。随着物流经济的不断发展，客户的物流服务需求也在不断变化，变的动态化、复杂化，传统的物流企业在进行市场开拓和维持时遇到了阻碍，很难做到让客户满意的程度。根据物流企业自身所具有的主要功能不一样，可以将它们分为综合型和功能型物流企业（运输型、仓储型、流通加工型等）。随着服务经济不断发展，服务行业的市场竞争也在不断加剧，物流企业为了能够更好完成客户的需求、增加自身的竞争力，开始寻求外部合作机会，通过联合其他企业相1 第1章绪论互协作以实现对外部资源的充分利用，从而增强自身的实力，为客户提供全面、灵活的服务。所以物流市场逐渐形成了一条以提供服务为目的的链条，它的主要成员一般包含物流服务集成商、功能型物流企业，它们之间相互合作，以实现高效的为客户提供令其满意的物流服务。1.1.2研究的意义目前学者们对物流服务供应链相关知识的学习研究还处在不断发展阶段，它的理论体系有待进一步完善。平台商作为供应链上的占据主要地位的成员，如果想满足顾客的复杂化需求，平台商必须实现对供应商的能力协调，以确保为顾客提供令其满意的优质服务。为客户提供综合化、柔性化的服务是物流服务供应链目前乃至未来的发展趋势中心思想，为了能够提供高质量的服务、使供应链高效的运作，对其进行能力协调的研究是必不可少的。（1）、理论意义文章主要探讨的是运用协调契约对不同结构模型的物流服务供应链进行能力协调，拓展了应链能力协调思想和方法的广度与深度，丰富了物流服务供应链契约协调方面的理论。随着供应链管理方面的理论知识在服务业的广泛运用，广大学者对物流服务供应链的研究并不仅局限于物流企业与客户如何协调、降低成本、提高效益上，同时研究者们开始将目光转向对资源有效整合，以实现能够为客户提供高质量的服务。物流企业为了节约成本，提高效率，许多企业开始把物流业务外包，从而促进了物流业的发展，但发展的同时也面临着更大的挑战。参考近期的资料发现，探讨学习物流服务供应链能力协调的大有人在，只是大家运用的协调方式和讨论的基本结构不同。本文就是通过将不同的协调契约运用到不同的供应链结构模型中，通过数据证明它的有效性，从而充实供应链能力协调的研究成果。（2）、实践意义本文讨论供应链方面的知识在物流服务供应链中的应用，运用相关管理理论对物流服务供应链进行优化，以实现降低成本、提高效率的目的。通过对供应链上各成员之间的能力协调，从而提高供应链的总体收益，对强化供应链上各成员的长期合作具有重要的理论意义和实践价值。物流服务供应链中平台商一般占据主导地位，然而平台商的权利越大、则意味着担当更大的责任，需从供应链的整体角度出发考虑问题，以达到系统最佳状态为目标，所以它需要通过合理的协调手段让其他成员提供高水平的物流服务，以满足客户的需求。本文主要探讨链上各主体之间的能力协调：讨论平台商为了调动供应链上各成员的积极性，利用有效契约对供应链上各成员进行协调。能力协调的研究，对于指导平台商协调供应商以提高资源利用率、提高系统的总体服务水平、提升其核心能力以及整体市场竞2 第1章绪论争力等实践方面具有重要理论支撑意义。1.2研究现状1.2.1物流服务供应链随着世界经济的高速发展，促使物流业也迎来了飞跃式的前进，客户的服务需求也随之变的动态化和复杂化，为了给客户提供高水平的服务、原本独立的物流企业开始寻求相互合作从而形成具有一定特性的物流服务供应链（LogisticsServiceSupplyChain，LSSC）。随着市场环境的不断复杂化，加强物流管理和供应链管理来提高企业的竞争力已成为一种不可或缺的手段，成功的管理可以有效的控制企业的运作成本。如今供应链之间竞争已经上升市场竞争的主要方式，企业纷纷通过物流业务外包的方式相互合作以增强供应链的竞争力。物流企业由于自身能力不足、或本身并不具备这种能力而不能独立提供令客户满意的需求时，需要联合其他企业进行能力合作以满足自身能力不足的缺陷、更好的满足客[l]户的需求，从而形成了物流服务供应链。Slats等探讨了物流链产生的原因和过程，并且他们认为传统制造业的发展在一定程度上促进了物流供应链的形成。客户的需求随之变的复杂化、实现满足的程度在不断增大，物流企业不能单纯的停留在传统的运输和仓储功能上，需要尽可能的渗透到能够带来收益的每个领域，努力创建功能齐全的LSSC模式。参考外国文献发现，在服务经济崛起之后，探讨学习服务供应链的学者有很多，但是相比而言物流服务供应链方面的探讨者要少许多。对服务供应链的研究也是在两千年初才开始兴起，并且开始吸引越来越多学者的注意，但是人们对服务供应链的研究还处[2]在不断发展时期，它的定义仍存在分歧、没有得到统一。E11ram(2004)在{Journalofsupplychainmanagement}发表了“理解和管理服务供应链”，并且提出服务供应链是指在专业服务中从最早的供应商到最后的客户中发生的信息管理、流程管理、能力管理、服务绩效和资金管理，能力管理占主要地位。与国外相比物流服务供应链在国内引起重视的时间相对晚一些，但是近几年探讨者[3]的人数不断增加。催爱平、刘伟等对物流服务供应链给出了定义：其指从客户需求出发，以核心企业为中心，控制过程中所涉及的服务流、物流、信息流和资金流，并对供应链上的物流资源进行整合，将能力管理、流程管理、绩效管理和顾客价值管理集成，创造从分包商到客户的服务增值的完整功能网链结构模式，并对结构模型进行了描述。为了使物流服务供应链能够更高效的运作，达到整体系统的最佳状态，需要对其进行协调。在协调的过程中需要一个掌握供应链完备信息的核心决策者，由该决策者对整条物流服务供应链进行集中化决策，平台商一般情况下充当核心决策者。为了达到系统收益的最佳状态，各成员之间应该实现信息透明化，平台商利用高效的信息处理能力，3 第1章绪论从系统的角度出发对其进行协调，制定出达到系统收益最佳状态的决策。在现实生活中实现成员之间的信息透明化，其实困难重重。为了使供应链上各成员能够积极参与整条供应链的协调，就必须制定合适的激励措施来诱导他们参与。于是学者们开始把目光放到制定供应链协调契约上来，参考之前研究者们的文献，发现常用的协调契约有数量折扣、价格折扣、回购、数量柔性、销售返利、收入共享和成本共担等。随着研究探讨的不断深入，已有学者利用上述协调契约对供应链的协调做出了一系列的探讨。物流服务供应链的主要成员一般包括：平台商、供应商（有时包含下级分包商）等，平台商为了给顾客提供高质量令其满意的服务需要与供应商合作、来弥补平台商能力不足的缺陷。物流服务供应链具有自身的特性，如：无形性、同步性、不可储藏性等特征、[4]它是典型的服务型链条，能力协调成为物流供应链管理的主要形式。闰秀霞、孙林岩等对物流服务供应链的定义：以占据主导地位的企业为中心，通过先进信息技术，对服[5]务流程中涉及到的物流、信息流、资金流予以有效管理以实现最终增值的过程。1.2.2物流服务供应链协调物流服务供应链是现代物流所采用的先进管理方式，虽然在我国引起关注的实际不是很早，但由于它的发展速度之快，从而引来了社会各界越来越多的关注。若想使物流服务供应链系统能够能够高效的运作、使其系统运作达到最佳状态，必须对链上各成员[6]进行合理有效的协调，通过有效的能力协调最终实现系统最佳状态。张辰彦根据相关知识对供应链的协调问题做了一定的分析，对协调的初衷做了简要描述。刘伟、催爱平[7]等以不断降低成本、提高效率为动力目标，通过建立理论分析框架以方便深入研究物流服务供应链。运用服务供应链方面的理论知识，对物流服务供应链的产生历程、基本结构等做了系统探讨。[8]周康博讨论了联合决策协调机制，各主体独立决策后再谈判协商达成共识，实现供应链系统的利润最大化。考虑市场需求是一个价格敏感型的随机变量，分析后求出最佳订购量和最佳市场价格，通过协商、调整参数，最终实现供应链收益最大化。杨德礼、[9]郭琼等对供应链协调的转变经过进行了综合分析，并对现在正受广大学者关注的契约协调进行探讨、给出了不同的契约协调结构，并且对它的发展前景做了简要的展望。陆[10]永明对供应链协调的相关内容进行了简要综述，其中对物流供应链的基本含义和结构进行了描述，同时对它能力协调方式和种类均做了简明扼要的概述。指出能力协调是供[11]应链优化的中心线路，目标是实现链上资源得以更合理利用。黄寒主要讨论了供应链上各成员之间的能力协调的本质就是成员间相互合作实现能力互补，对能力协调的方式进行了初步探讨。［12］目前已有学者对二级、三级供应链进行了较为深入的探讨，桂云苗等探讨能力协调问题的过程中考虑了供应能力不确定的情况，在两级供应链中集中和独立两种决策4 第1章绪论情况下的收益状况，并考虑需求变动和不变动两种情况。文中探讨了补偿契约的有效性，最后得出通过合理调整可以实现系统的优化。Bernstein和Federgruen探讨了在二级物流服务供应链中，客户的物流服务需求是随机的、且受价格影响的情况下供应链的协调[13][14]问题。经有国、徐洋等讨论物流服务提供商运作成本随着服务质量的提高而增加，而集成商给予它的订购量也随着服务质量的提高而增加。为了调动供应商的积极性、集成商对其采用收益共享策略，并且通过合理的调整最终能够实现系统的协调优化。桂云[15]苗等人研究了客户物流服务需求不确定时供应链的协调问题，模型中物流服务需求为线性变化、且满足均匀分布，文中主要运用了主从博弈和竞争联盟两种契约对供应链进行协调并做了对应比较。[16]刘伟华等讨论了在二级物流服务供应链中，平台商有能力匹配约束和平台商无能[17]力匹配约束两种情况，并且对各成员的成本机构和收益状况进行了讨论。何美玲等主要讨论了竞争联盟和主从协调两种契约，她主要是从各成员的角度出发、以实现各成[18]员均盈利为目标，没有考虑供应链系统是否到达最佳状态。桂云苗、龚本刚等主要对主从和竞争联盟两种方式进行较分析并且得出竞争联盟协调可以达到供应链系统收益[19]最佳状态，优于主从博弈。龙跃、易树平等讨论在包含两个物流提供商的供应链系统中，建立了基于物流任务效用模型，通过分析表明，多供应商将物流任务独立的分散式改变为协同式外包，可以降有效低物流服务企业的运作成本，增加收益，物流企业通过[20]对收益的合理分配，提高联盟内所有企业的收益。李剑锋等探讨供应链中客户需求是随机变化的，他们只讨论供应商市场为寡头垄断和完全竞争的两种情形。通过将供应链上各成员所处的市场形式不同分为四种组合，对不同市场组合下系统收益的高低进行了比较。[21]王效俐等在供应链协调过程中提出一种补救措施，以补救放的成本、收入、各成员的态度和关键时机为变量进行探讨分析。各成员从自身及整体的角度做出既能达到补［22］救目标又竟可能的降低运作成本，从而实现系统的最佳收益。王晓立等对在供应链中提供供方的能力不确定和顾客的务需求也不确定条的件下，尝试着探讨系统协调。袁[23]旭梅、李堃静考虑供应链上各成员之间存在欺诈因素的协调，且核心企业制定监督及惩罚措施，通过加强成员之间相互合作的监督来促使他们为客户提供高水平的服务。刘伟等认为物流服务水平的高低与顾客的市场需求有直接关系，服务的好、让客户满意可以有效的增加其再次订购欲望，反之若分包商提供的服务水平质量不好就会减少客户的［24-25］市场需求。[26]刘伟华等探讨在三级供应链中，物流服务的分配问题，在客户需求随机变化的情[27]况下构建分配模型，并在此基础上通过遗传算法对其进行分析。闫秀霞等构建了供需联盟的质量——价格两阶段博弈模型，此模型的建立是基于分析物流外包合作发展趋势的基础。该模型针对供需双方议价能力议价能力的强弱不同，对双方的收益情况进行探5 第1章绪论[28]讨。朱珠等讨论在三级供应链中，提出在采取产能外包时引入了二次采购策略，采用[29]两种契约来实现对供应链的优化，解决链上存在的不稳定性问题。催爱平、刘伟基于为深入系统研究LSSC提供理论基础的考虑，运用多种方法对它的一系列特征和发展历程进行研究。参考专业文献发现广大学者对供应链进行协调时一般采用的契约有：期权契约、数量弹性契约、批发价格契约、回购契约、收益共享契约和成本共担契约等。数量弹性契约数量弹性契约是指下游企业在销售季节到来前先向上游企业预定一定量的服务，待实际需求发生后，下游企业承诺在规定的范围内向上游企业下达订单，数量弹性契约相当于为下游企业提供了两次订货机会。已有学者对该契约进行过探讨，但是在服务链协[30]调中用的不是很很广泛。朱卫平等在三级物流服务供应链中运用数量协作联盟策略，供应链上各主体根据自身收益最大化原则进行决策，分别求出相对于自身的最佳订购量。彼此之间再相互协调，最终彼此之间达成共识，但这种共识下供应链的系统收益并没有达到最佳状态。回购契约回购契约指在对于平台商订购过量的物流服务，供应商给予一定的价格回收、即补贴，从而达到激励平台商增加服务的订购量，使的供应链利润达到尽可能大的效益。这种契约常用于产品供应链，而在服务供应链的协调优化探讨中的应用的也不是很广泛。[31]何娟、刘伟在二级物流服务供应链中采用一种承诺契约对供应链进行协调，首先集成商根据自身及市场情况给出初步需求预测值，保证订购预测值的一部分，供应商会结合预测值的大小和自身的投入成本等情况求出最优投资生产额。核心企业还引入回购因子，给予供应商生产能力过剩时的一定补偿，以促进供应商准备更充足的服务。胡朝忠[32]等将不同数量折扣的回购契约运用到供应链协调中，集成商结合提供商的定价规则和其他相关因素给出预订量，提供商在得知订购量的基础上再决定给出什么样的回收价，最终实现自身利润最大化。期权契约[33]也有学者运用期权契约讨论服务供应链的协调问题，何娟等就尝试着运用期权契[34]约与其他契约相结合对供应链进行协调。李剑锋、陈世平等讨论在二级供应链中采用期权与风险规避协调策略，集成商根据自身风险规避度和自身收益确定最优订购量和期权购买量，供应商根据得到的订购量和期权购买量来确定自身的期权价格和期权执行价[35]格，最终实现彼此间的协调。袁旭梅等运用期权回购策略对物流服务供应链进行协[36]调，验证得出通过合理的调整最终能够实现系统的协调。李剑锋、陈世平等在二级物流服务供应链中分析了报童模型和期权模型，在两种模型下、各主体的收益也不同，通过比较得出期权契约下供应链系统收益及供应链上各成员的收益均优于报童模型下的6 第1章绪论[37]收益。催爱平、刘伟具体讨论在信息对称情况下的供应链中，考虑服务提供商的能力不足时，采用期权契约对各成员进行能力协调，主要讨论了最佳订购量和最佳投资生产额等。批发价格契约协调研究综述批发价格契约指在交易时由上游企业给定产品或服务的订购价格，下游企业则根据得到的订购价格及市场的需求进行订货的交易模式。此时，下游企业保留销售商品的收益，并承担产品剩余的机会成本。Perakis和Roels运用批发价格契约对物流系统进[38][39]行协调，并且对协调的效率进行了量化分析。陈志松讨论了批发价格策略和收益共享策略在供应链能力协调中的应用,从系统的角度出发进行能力协调，并求出系统的最佳订购量，服务提供商根据最佳订购量确定自身所需提供的服务质量及所有投入的成本。[40]孟丽君等对供应链进行协调时分别讨论了集中决策、主从博弈决策和收益共享决策下各成员的利润和系统总收益情况、并且通过比较其收益的大小确定最佳决策模型。[41]张咪等通过探讨得出分散决策下的系统收益无法达到最佳状态，采用价格折扣契约进行优化，依据在该决策中集成商和提供商的利润都不小于分散决策时，根据这点来确定折扣系数范围，从而实现收益的增加。成本共担、收益共享契约协调研究综述成本公担指上游企业为了激励下游企业提供高水平的服务，而提出分担部分努力成本。收益共享契约是指由上游企业与下游企业双方签订的，要求上游企业以较低价格向下游企业出售产品，而下游企业将自身收益的一部分共享给上游企业的契约。VanderVeen和Venugopal主要讨论了运用收益共享策略对系统进行协调，通过分析最终得出[42][43]该契约可以实现系统的优化，实现各成员共赢。Cachon和Lariviere运用收益共享策略对物流服务供应链进行协调优化，并且得出管理成本过高时该策略则会失效结论。经过探讨后得出，组合式的契约如果调整的合理也能够实现系统的协调优化，实现供应链系统收益最大化。［44］Liu等在分析探讨单周期质量优化的基础上，创建了数个周期的物流服务供应[45]链协调并对其进行了一定深度的分析研究。吴庆等为了使服务提供商能够提供高质量的服务而采用成本公担收益共享契约进行协调，文中考虑顾客的服务需求与服务质量是[46]正相关，希望通过该契约的协调，达到系统的优化及链上各成员共赢的状态。王利等也考虑到高质量的服务水平将带来更多的服务需求，利用反向思维对供应链上各成员进行协调，力求实现系统运行达到最佳状态，利用收益共享策略对供应链进行协调，分析得出通过对分享系数进行调整最终可实现系统的优化，链上各主体的收益均不小于独7 第1章绪论立决策时。[47]田宇等分别在二级和三级供应链中使用收益共享契约进行了协调优化探讨，通过分析得出对分享系数的适当调整可以促进提升链上各成员参与合作的积极性，这将有利于系统的协调、最终实现系统的优化及共赢状态。刘伟华、周康博等分别建立了物流服务供应链利润分配模型，通过对供应链上各成员所得利润进行合理分配，可以实现对供[48-49]［50］应链的优化。樊琦探讨了在供应商与供应商之间有竞争关系，构建了收益共享契约、通过分析实现对链上各成员的利润进行合理分配。[51]姚冠新等探讨采用联合协调策略对三级供应链进行协调优化，即在供应链上不同环节分别采用能力补贴策略和收益共享策略，通过分析得出：对契约中的参数进行适当[52]调整则能够实供应链的优化，使得利润能够得到均衡有效的分配。孟丽君等讨论了在包含两个供应商的二级供应链中，集成商占据主导地位、供应商为追从者、会根据自身利益最大化的原则进行决策，会对收益共享与批发价格两种协调方式进行比较选择最有利于自身收益的策略。同样集成商也会为了维护自身的收益与供应商进行博弈，直至最终达到兼顾各成员收益的平衡状态。Giannoccaro等人运用收益共享策略对三级物流服务供应链系统进行协调优化，并且通过分析得出、对参数调整的合理的话，则可扩大各[53]成员的利润、实现供应链的协调。1.3本文研究的主要内容本文主要运用最优化理论，Stackelberg主从博弈和纳什博弈来探讨物流服务供应链的协调问题，通过定性与定量分析相结合，讨论能够实现供应链协调的契约。通过参考相关文献，文章主要讨论常见的几种供应链结构模型，并结合其自身特点，提出一系列的假设条件，建立相应的模型，利用最优化理论和博弈论的知识来分析研究契约协调的合理性，最终通过带入数字进一步验证它的可行性。研究内容主要包括：讨论寻找有效措施，运用相关契约，尝试对供应链系统进行能力协调，以实现提高其运作效率。文中以平台商为核心，以激励供应商提供高质量的物流服务，从而增加顾客的物流服务需求量、达到供应链系统收益最佳状态的目的，文中将构建不同结构的模型，在各结构模型中运用不同契约进行讨论和验证。第一章为绪论，介绍了论文的研究背景及主要内容。第二章分为两小节，第一部分讨论在二级物流服务供应链中运用战略补贴策略对供应链系统进行协调优化，平台商为了激励供应商提供高水平的物流服务、从而分担其倍的努力成本。通过与集中决策最佳状态协调来确定成本分担的比例，最终通过算了分析验证该协调策略的有效性；第二部分讨论在三级物流服务供应链中运用成本公担与收益共享组合式契约对系统进行协调，平台商与供应商之间采用收益共享契约，供应商与分包商之间采用成本共担契约来激励分包商提供高水平的物流服务。与集中决策下系统最佳状态相协调，来确定收益分8 第1章绪论享系数和成本分担系数，通过算例分析验证组合契约可以实现三级供应链的协调。第三章讨论供应商能力不足时供应链的决策博弈，第一部分探讨在信息对称情况下，供应商占据主导地位、平台商为追从者情况下的主从博弈。在供应商的初始能力不能满足平台商的订购需求时，它可以选择投资生产或者直接转包给下级分包商两种策略，并且通过算例分析比较出两种决策的优劣；第二部分讨论信息对称情况下当供应商能力不足时，平台商只接受供应商投资生产、否则将不足部分直接分包给三级分包商两种策略下的纳什博弈，通过算例分析比较出两种决策的优劣；第三部分讨论的是供应链上成员之间信息不对称，平台商不清楚供应商的服务能力是否充足，假设发现与不发现的概率相等。若发现能力不足时，供应商需将能力不足部分投资生产。供应商明知自身能力不足，但不会直接选择投资生产，因为转包对他来说更方便。所以，平台商未发现其能力不足时供应商将选择下级分包商进行转包，通过算例分析确定信息不对称时系统收益占集中决策系统最近收益的比例，与前两部分大致比较分析出信息不对称对系统收益的影响。第四章讨论供应商能力不足时具有多家平台商的供应链博弈，第一节讨论供应商服务于两个平台商且在能力不足时选择投资生产策略，通过算例分析得出系统收益占系统最佳收益的比例；第二节讨论在供应商能力不足时选择转包策略，通过算例分析得出该策略下的系统收益占系统最佳收益的比例；第三节讨论当供应商能力不足时，平台商选择将能力不足部分自行转包，通过算例分析得自行转包策略下的系统收益占系统最佳收益的比例。最后通过比较总结三种决策的优劣，从不同角度出发讨论比较系统及成员收益。第五章为论文总结，对上述研究内容进行结论总结。1.4本章小结参考上述文献可知，有效的协调优化协调，可以增强供应链上各成员的市场竞争力、使系统能够更高效的运转。而在对供应链进行协调的过程中，利用供应链契约协调机制对供应链进行协调，是一种十分有效的方式，许多契约得到了广大学者的验证，具有可行性。广大学者对物流服务供应链进行协调探讨的过程中，尝试将不同的契约运用到不同的结构模型中，并且验证了它们的可行性。批发价格契约不仅在产品供应链中受到关注，研究服务供应链协调的学者们对它的应用也十分普遍，这与它运作成本低、应用起来较简便的特性有直接关系；成本共担、收益共享契约因其对供应商提供高质量的服务水平具有明显的激励效果，因而到得血多学者的探讨和学习；而期权契约、数量柔性契约等其他契约，在契约参数满足一定条件下，同样可以使服务供应链得到协调。9 第2章供应商能力充足情况下的供应链协调第2章．供应商能力充足情况下的供应链协调本章主要探讨通过协调契约，实现物流服务供应链系统收益最大化。文章在集中决策下降供应链系统看作一个整体，从系统收益最大化角度出发进行决策，求出最佳收益。在协调策略中以该最佳收益为目标，通过调整参数对供应链上各成员进行协调，以求达到系统最佳状态。2.1二级物流服务供应链协调本节将以二级供应链为讨论模型、主要成员包括一个平台商和一个供应商。物流服务平台商为掌握大量物流服务需求方的客户信息，同时有自己长期合作的物流服务供应商，拥有较强的客户信息处理能力的企业；物流服务供应商为功能型的物流服务企业，具有较强的物流服务能力。在对其进行系统优化过程中分别探讨了在集中化决策和分散化决策下各成员之间的博弈，文中创建了一种战略补贴策略来应对供应链的不协调，并且带入数值进行分析最终验证它的有效性。2.1.1模型假设考虑由单平台商（R）和单供应商（F）组成的二级供应链系统，平台商在系统中占有主导地位。R为了给需求企业提供足够的服务，从F处采购一定量的物流能力。客户需求x是随机的，假定其分布函数为Fx()，密度函数为fx，均值为。假设供应商和平台商均是有限理性和风险中性决策者，成员之间的信息是透明化的，他们进行决策时均会从自身收益最大的角度出发。假设物流服务能力可以度量，高质量的服务可使顾客产生更大的服务需求。Q为平台商向F订购的物流能力；Q为集中决策下R向F的订购量；Q为分散化决c1策下R向F的订购量；Q为战略补贴策略中平台商的最佳能力预订量。Rp为平台商向客户提供单位能力服务所收取的价。w为平台商向F购买物流能力的单价。w为战略补贴策略中的协调单价。c为平台商的边际成本，c为F的边际成本。12g为平台商没有达到客户要求时，需要承担的单位惩罚成本。e为物流服务水平，设在服务水平的影响下市场需求为ex；e为集中化决策模式下c的服务最佳值，e为分散化决策中供应商的服务最佳值，e为战略补贴契约中的服务最12佳值。假设供应商服务水平为e时，所付出的努力成本为ce。用sQe,表示在服务水平e下平台商实际提供的物流能力，LQe,表示平台商在服务水平e下缺货期望值。10 第2章供应商能力充足情况下的供应链协调sQe,minE,QexQe/exfxdxQfxdx0/QeQe/QeFxdx0LQe,EmaxexQ,0exQfxdxQe/Qe/eQeFxdx02.1.2集中化决策下供应链的博弈首先考虑集中化决策下，就是从系统的角度进行决策，主要目的是达到系统收益最佳状态。在此过程中决策者只是追求系统的最大利润，不会考虑链上各成员对自身的收益是否满意，收益分配是否均匀等问题。在集中化决策下，供应链的期望收益为：(Qe,)psQe(,)(ccQ)gLQe(,)ce()Tcccc12cccQe/（2-1）cc(pge)Fxdx()()pgc()cQgececcc120对（2-1）式关于Q求导，可得：c(Qe,)Q1Tccc(pge)cF()pgc12cQeeccc（2-2）Qc(pgcc)(pgF)()12ec2(Qe,)Q1Tccc二级导函数：(pgf)()2Qeecc2Q(Qe,)cTcc由于f()0、e0、p0、g0，可得0，所以(Qe,)是关于Qc2TccceQcc的凸函数，因此(Qe,)在一阶导为零处存在最佳值，Tcc(Qe,)Tcc令0，可以求出供应链的最佳订购量Qc11pgc1c2c1c2QeFeF()(1)（2-3）cpgpg对（2-1）式关于e求导：cT(Qec,)cQecc/QcQc(pg)(Fxdx()F())gce()（2-4）ce0eeccc22(Qe,)QQQTccccc(pg)f()ce()，由于f()0、e0、p0、g0，ce()0，23ccceeeecccc所以可推出其二阶导函数：2(Qe,)QQTcccc(pg)f()ce()0，所以供应链存在一个最优服务系数值，令23ceeeccc11 第2章供应商能力充足情况下的供应链协调(Qe,)Tcc0可以得出e满足：cecQQQecc/cc（2-5）ce()(pg)(FFxdx()())gcee0cc2.1.3分散化决策下供应链的博弈在独立决策下平台商和供应商都将从自身利益最大化的角度出发，此时链上的成员之间存在博弈，相互揣测对方的决议的同时做出最有利于自身利润的决策，即他们会以自身利润最大为基础去确定对应的最佳订购量和服务水平。假设w是固定的，因为平台商能从市场观测现有的物流能力的单位价格w。物流服务平台商的期望利润：()QpsQe(,)(,)wQcQgLQe11Qe//Qe（2-6）pQe(Fxdx())(())wQcQgeQeFxdx100物流服务供应商的期望利润：(,)we()wcQce()（2-7）22对（2-6）式求关于Q的导数，可得：()QQ1pgwc(pgF)()（2-8）1Qe22()Q1Q()Q11二阶导函数：(pgf)()，分析很容易看出0，所以()Q存在221QeeQ()Q1唯一最优值，令0，可求得：Q11wc1QeF(1)（2-9）11pg对（2-7）式求关于e的导数可得：(,)we2（2-10）ce()e22(,)we(,)we22二级导函数ce()，ce()0所以0，因此(,)we关于e存在唯222ee(,)we2一最优解、即分散化决策下供应商存在唯一最优服务水平e，令0可求得最佳1e值e满足：1ce()0（2-11）1命题1：取QQ时，系统收益没有达到最佳状态，假设ee。11c(Qe,)1c证明令QQ代入（2-2）式，可得wc。c12Q112 第2章供应商能力充足情况下的供应链协调(Qe,)1c由题意可知wc，所以0，命题得证。2Q1命题2：当ee时，QQ。1cc1证明由题意可知，客户需求分布函数Fx()为单调增函数，wc则211c1c2wc1FF(1)(1)比较（2-9）式和（2-3）式得QQ，命题得证。c1pgpg同理根据函数Fx()的单调性可以得到，若QQ，则eec11c根据实际意义知wc，Fx()为单调递增函数。由命题2知：ee时QQ；QQ21cc1c1时ee，即QQe,e不可能同时满足，所以得出在独立决策下，不能达到系统收益1c11cc最佳状态。2.1.4战略补贴策略下供应链的协调战略补贴策略指平台商为了激励服务提供商提供高质量的服务，而采取分担其部分努力费用的策略，分担努力费用的比例由平台商根据相关因素决定。供应商的努力程度与客户对物流服务的需求有直接的关系，平台商为了尽可能的扩大市场需求来增加自身的利润，它会去激励供应商提高努力程度，从而采用战略补贴策略（此处假设分担其倍努力成本）对系统进行协调优化。物流服务平台商的收益：ps(Q,e)gL(Q,e)wQcQc(e)R1Qe//Qep(QeFx()d)xg(eQeFx()d)wQxcQc(e)100物流服务供应商的收益：wQcQ(1)c(e)F2由表达式可以看出是关于Q的正比例函数，即F的收益随着订购量的增加而增F加。努力程度越低、越大收益越大，均为单调函数。所以没有最优值，只有更大收益。所以下面从平台商的角度讨论最佳订购量和努力程度。QR对求关于Q的偏导：(pg)(1Fc())w。R1Qe21QR显然有：(pg)()f0；即是关于Q的凸函数，所以存在最优值，2RRQee可求得：1wc1QeF(1)（2-12）Rpg对求关于努力程度e的偏导：RQQQe/R(pg)(F()Fx()d)xc(e)geee013 第2章供应商能力充足情况下的供应链协调22QQR；所以服务水平存在最优值e，且满足：(pg)()fc(e)0232eee11QQQe/c(e)(pg)(FFx()x()d)g（2-13）ee02对F；二阶导函数：F求关于服务水平e的偏导：(1)c(e)(1)c(e)F2ee对于F而言，e越大、平台商分担的服务成本则大，F需支付的费用就越少。命题3：为达到系统最佳状态，战略补贴策略中F提供的服务水平要与集中化决策模式下的服务最佳值要相等，即ee。2cQQQecc/cc集中控制决策中服务水平满足：ce()(pg)(F()Fxdx())g；在补贴战略cee0cc11QQQe/中服务水平满足：c()e(pg)(FFxdx()g())；结合两式可得到1、即服2ee022务成本全部由平台商来承担。当1的时候、表明服务成本由平台商全部承担，所以当平台商提出要达到的服务水平时，供应商容易接受。命题4：达到系统收益最优，同时还需满足最优订购量相同，结合（2-3）式与（2-12）11wc1c2c1式、即：eF(1)(1QQ)eF，通过简化可求得：wc。Rc2pgpg对于F而言，当批发价和成本相同时，自身的利润是零。所以供应商不会接受这样的契约，然而若想达到系统最优状态，实现集中控制决策下的收益，批发价格需与供应商的运作成本相等。为了实现这一协调，在这里平台商结合自身的收益和供应商的期望收益，平台商从自己的收益中拿出合理的一部分HH(0)转移给供应商作为其固定利润。H的大小，由平台商根据自己的收益及与平台商洽谈共同协商确定。在给出固定支付时，F则会接受成本补贴策略。此时，平台商就要协调批发价格与2e供应商的运作成本相同，即wc，带入ce，此时平台商的收益函数应该为：22psQ(,e)gLQ(,e)wQcQc(e)HR1Qe//Qee2pQe(Fxdx())ge(QeFxdx())wQcQH10022e供应商的收益函数为：wQcQ(1)H。F222.1.5算例分析此处假设需求是服从0,20的均匀分布，其他参数值有：p9，c1，c4，w6，1212g1，带入努力成本函数cee。2集中化决策模式下，带入参数可得：均值10，最优物流能力订购量Q150，最c14 第2章供应商能力充足情况下的供应链协调优服务能力e15，从而可得系统收益112.5为物流服务供应链系统的最优收益。cT分散化决策模型，服务费用是F自身全部支付、他进行决策的出发点肯定是自身实现最大收益，尽可能的降低成本支出，所以对他而言最佳的的服务值是e0。F的服务1水平对顾客的再需求有直接的影响，平台商的最优订购量亦与F的服务水平息息相关，在F的服务水平为0时，平台商对应的最佳订购量Q0。此时供应商和平台商直接的合1作就无法进行，系统就无收益可言，所以在分散化决策中，参与者均从各自的利益最大化出发时，无法达到系统收益的最佳状态。采用战略补贴策略时，通过协调最优订购量Q与集中化决策模式下下的最优订购量RQ，可得1，此时服务成本由平台商完全承担。同时可知，若想在战略补贴策略下达c到系统最优状态、即与集中化决策模式下相协调，则最优订购量需满足QQ150，最Rc优服务水平满足ee15，此时协调批发价格wc4。同时为了兼顾到供应商的利益，2c2平台商拿出固定金额HH,(0)转移给供应商作为其收益。那么平台商利润112.5H，RF利润H，最终实现系统协调。F2.1.6小结在物流服务供应链系统中，平台商和供应商作为分散化的参与者，两者相互博弈的同时也相互协作。它们一味的以各自的收益达到最佳状态为目标，不考虑合作企业是否能够得到合理的利润，这样只会破坏合作的力度，不仅达不到所谓的最佳状态，还有可能带来巨大损失。例如分散化决策模型中，供应商一味追求最低成本，而提供的服务水平为零，从而迫使平台商不得不无限减少服务订购量，最终导致双方共同亏损。均以自我为中心，只考虑自身的最大利益，从而无法达成共识，双方亏损的同时，使整个供应链系统也处于亏损状态。通过算例可以看出，在战略补贴策略中，通过对参数的适当调整，在实现双方共赢的同时，可以达到系统的最优状态，使供应链协调。2.2三级物流服务供应链协调这一节讨论由单平台商、单供应商和下级分包商构成的三级供应链的优化，考虑分包商的高水平服务对客户的再次需求有直接的积极影响。物流服务分包商为服务功能相对单一的功能型物流企业，不过它也有可能是其他平台商的供应商。本节运用组合式契约对供应链进行优化，即在供应链的不同环节分别运用收益共享和成本公担两种契约。尝试做到在兼顾各成员利润的前提下，力求达到系统整体收益的最佳状态。2.2.1模型假设本节考虑由一个平台商（R）、一个供应商（F）和一个分包商（S）组成的三级物流服务供应链，且平台商占主导地位，为了满足物流客户的需求，而从F处订购服务。15 第2章供应商能力充足情况下的供应链协调因为F的能力有限，为了满足上游企业的订购需求而选择下级分包商进行能力转包，文中考虑的是F不提供物流能力、而是将全部订单转包给分包商，分包商具有充足的能力，且S的服务水平对客户再需求的变化有直接关系。客户需求x是随机的，假定其分布函数为Fx()，密度函数为fx，均值为。对于平台商而言，只有准备充足的能力去满足客户的需求才有可能达到自身收益最大化的状态。对于分包商而言，能力投资可能会导致机会成本损失的风险。此处假定供应链中各成员之间信息对称，成员均是有限理性和风险中性，从自身利益最大化角度进行分析决策。Q为集中决策下R向F的订购量，Q为协调决策下平台商的最优订购量，Q为协调c12决策下F的最优订购量。p为平台商向客户提供单位服务所收取价格。w为平台商给予F单位服务的批发价格。1w为F给予分包商单位服务的批发价格。2c为平台商的边际成本，c为供应商的边际成本，c为分包商的边际成本。123g为平台商未能达到客户要求时，需要承担的单位惩罚成本。B为供应商给S的固定支付，为了确保分包商的收益。供应商结合自身的收益与市场实际情况去确定B的值。努力做到双方共赢。e为分包商提供的服务水平，设在服务水平的影响下市场需求为ex；e为协调决策1下F收益最大化时的服务水平；e为协调决策下分包商利润最大时的服务水平，努力成212本为ce(e)。22.2.2集中化决策下供应链的博弈集中决策中，将平台商、供应商和分包商看作一个系统，从系统的角度出发进行决策。将以达到系统收益最佳状态为目标进行决策分析，从而求出最佳物流能力订购量与服务水平。集中决策中、供应链的期望收益为：12E()pmin(Q,e)(xcccQ)gmax(exQ,0)e1232（2-14）Qecc/12(pg)eFxdx()(pgccc)Qgee12302对（2-14）式求关于Q的导数，可得EQ()(pg)()(pgFccc)123Qe2EQ()pgQf()0，因为f()0、e0、p0、g0。（2-14）式是关于Q的2Qeee凸函数，则有最佳订购量：16 第2章供应商能力充足情况下的供应链协调1c1c2c3QeF(1)（2-15）cpgE()QQQecc/对（2-14）式求关于e的导数，可得：(pg)()gFeFxdx(pg)()eee022E()QQ二阶导函数：(pg)f()10，由上可以判断此二阶导数小于零，所以23eee（2-14）式是关于e的凸函数，即存在一个最优服务水平QQQecc/e(pg)(F()Fxdx())g（2-16）cee0cc2.2.3组合契约下供应链的协调平台商与F之间采用收益共享契约,平台商将1k倍的收益分给S。这样就使供应商的收益与平台商的收益紧密的联系在一起，使供应商在决策时会将平台商的利益列为考虑因素，这样有利于整体系统的协调；F与S之间采用成本共担契约，S的服务水平对顾客的需求具有一定影响，从而对平台商和F的收益具有影响，F为了促使S给予高质量的服务来达到客户要求，从而分担S的倍努力成本。(01,0k1)（1）、收益共享契约在收益共享契约中，物流服务平台商的期望收益为：E()kpmin(Q,e)wxQcQkgmax(exQ,0)R11Qe/（2-17）k(pg)eFxdx()(kpkgwc)Qkge110物流服务供应商的期望收益为：2E()(1kp)[min(,e)Qxgmax(exQ,0)]wQwQcQeBF1222（2-18）Qe/2(1kp)(g)eFxdx()(1kp)(g)w1w2cQ2(1kge)eB02对平台商和F的利润函数进行讨论，对（2-17）式求关于Q的导数，可得E()QRk(pg)()(kpFkgwc)11Qe2E()k(pg)QQRf()0，因为f()0、e0、p0、g0。即（2-17）是关于Q2Qeee的凸函数，所以存在一个最佳订购量，由上求得1cw11QeF(1)（2-19）1k(pg)对（2-18）式求关于Q的导数，可得E()QF(1kpgF)()()(1kpg)()(wwc)122Qe17 第2章供应商能力充足情况下的供应链协调2E()(1kpg)()QF，同理，知（2-18）式是关于f()0Q的凸函数，即存在一2Qee个最优值：1ww2c21QeF(1)（2-20）2(1kpg)()wc11命题1：供应商和平台商双方都能够接受收益共享契约，需满足kccw122证明：平台商和F均同意使用收益共享契约的前提是可以实现自身利益的最大化，而若想同时实现双方利益的最大、需满足QQ，因为对于平台商而言如想达到收益最12大化需满足订购量为Q，对于供应商收益最大是的订购量为Q。所以，结合（2-19）式12和（2-20）式可得：wc11k（2-21）ccw122命题2：若想达到系统收益最佳状态，需实现wc23证明：要达到系统收益最佳，则平台商的服务订购量要与系统最优状态下的最佳订购量相等，即QQQ，根据（2-15）式和（2-19）式求出：c12wc11k（2-22）ccc123为满足QQ时k所需满足的条件，结合（2-21）式得出wc。所以命题2的假设c123成立（2）、成本共担契约供应商为了激励分包商提供高水平的服务水平、采用成本共担契约进行激励，在成本共担决策下分包商的期望收益为12E()wQcQeB（2-23）S232供应商的期望收益为（2-18）式下面讨论咋成本共担决策中，分包商和供应商为达到自身最大收益时分包商需达到的最佳服务水平。首先对E()进行讨论，对（2-18）式求关于e的导数，可得FE()Qe/QQF(1k)(pg)(Fxdx()F())(1k)gee0ee22E()QQQF(1k)(pg)f()0，因为f()0、e0、p0、0、10k。所23eeee以E()是关于e的凸函数，可求出一个最优值e，且满足F118 第2章供应商能力充足情况下的供应链协调(1k)(pg)1QQkQe/eFFxdx(g()())（2-24）1ee011对（2-23）式求关于e的导数，可得E()S(1)ee2E()S，在(1)01时二阶导数小于零，即可求得存在的最优值e022e命题3：达到系统收益最佳状态时，需满足1k证明：若想达到系统收益最佳状态，则在成本共担契约中的最佳服务水平要与集中控制决策下的最佳服务水平相等，即需满足eee。此处假设分包商与供应商完成协21c调情况下的服务水平为e（证明见命题4），所以达到系统收益最佳状态需满足ee。11c1k根据（2-16）式和（2-24）式求出1、即1k，所以上述命题成立。命题4：供应商若想实现收益最大化，则需承担分包商的全部服务成本。证明：当1时，分包商为了达到收益最大化，会选择零服务水平，因为e0是2他的的服务最佳值。而对于供应商而言，分包商零服务水平将会直接影响顾客的需求，最终影响到自身的收益，所以供应商若想达到最佳收益、需要使分包商的服务水平达到自身的所需要的最佳服务水平e。但对分包商来说大于零的服务就会增加自身的成本、1影响收益，在没有成本补贴的情况下断然不会接受该契约。所以若想实现双方共赢，双方进行协调的结果应是成本全部由供应商承担，分包商在成本全部由供应商承担的情况下，提高服务水平为e，此时1。1但是，由命题3知1k、若此时1的话，推导出k0、（2-21）式和（2-22）式就失去意义，而且平台商此时无利润可言、也无意义。所以不能取1，但又需满足供应商承担全部服务成本；所以此处定义：服务成本由F全部承担，且(1)(e)c倍的服务费用转移到供应商支付给分包商的固定支付金额中（即：固定支付金额(1)(e)cB），这里表示未被包含在固定支付金额中的部分。定义之后，F的期望收益：Qe/E(F)(1kpg)()eFxdx()(1kpg)()w1w2cQ2(1kge)c(e)固定支付金额0其中固定支付金额(1)(e)cB分包商的期望收益：E()wQcQBS232.2.4算例分析假设物流服务需求服从0,10的均匀分布，p25，c2，c3，cw4，w1，12321g5。19 第2章供应商能力充足情况下的供应链协调集中决策下，带入参数值可得：均值5，订购最佳值Q339.5，服务水平最佳值ce48.5，从而可得系统收入E()1176.125为系统的最佳状态。c12协调契约模式下，带入参数值可得k，1k（此时表示未被固定支付金33额所包含的那部分服务成本），在协调契约中要协调实现物流服务供应链系统最佳收益，所以QQQ339.5，ee48.5将数值带入到各期望收益函数中可得：E()784.08，12c1cR计算F的收益时需考虑到承担全部分包商的服务成本，可得E()392.045，EB()。FS对上述所得出的结果进行分析讨论，可以得到：E()E()E()E()1176.125，FSR所以很显然可以看出，通过协调契约协调可以达到系统收益最佳状态，通过对参数的调整可以实现最终的系统最佳收益。2.2.5小结在集中决策下，通过对系统进行集中控制进行协调可以达到物流服务供应链系统收益最佳状态。但在现实生活中，供应链的各成员往往都是一个个独立的个体，他们进行决策的依据是自身收益最大化，此时不会考虑到系统是否达到最佳收益。这样很难达到系统的最佳收益状态，所以此时需要在各成员彼此之间建立协调契约，来相互约束、在实现自身收益的同时达到系统收益最佳。文中平台商与供应商之间采用收益共享契约，来促使供应商在决策时将平台商的收益也纳入决策因素中；供应商与分包商采用成本共担协调契约，以实现激励后者提供高质量的服务水平。通过文中算例分析可知，协调契约最终实现了供应链上各成员的共赢，同时达到物流服务供应链系统的整体收益最佳状态。20 第3章供应商能力不足时供应链的决策博弈第3章．供应商能力不足时供应链的决策博弈本章以由单供应商和单平台商构成的基本供应链结构模型为讨论对象，且供应商的初始能力有限、无法满足平台商的订购需求。物流服务平台商为掌握大量物流服务需求方的客户信息，同时有自己长期合作的物流服务供应商，拥有较强的客户信息处理能力的企业；物流服务供应商为功能型的物流服务企业，具有较强的物流服务能力；物流服务分包商为服务功能相对单一的功能型物流企业，不过它也有可能是其他平台商的供应商。此时供应商和平台商为了使自身利益最大化彼此之间会进行博弈，他们会在平台商直接分包策略、供应商转包策略和供应商投资生产策略中进行抉择。下文将对成员之间的信息是否对称，及不同情况下成员之间的博弈问题进行探讨，对不同决策下供应链和各成员的收益进行分析比较。3.1供应商具有多种选择策略时供应链的主从博弈假设供应链上各成员之间信息对称，供应商的初始能力不能满足平台商的订购需求时，它可以选择投资生产或者直接转包给下级分包商。讨论中假设此时F占据主导地位，平台商为追从者情况下的主从博弈。3.1.1模型假设本节讨论的供应链模型的基本结构是由单个平台商R和单个供应商F组成的，在转包策略中还将包含下级分包商S。此处假设市场需求与上一章相同。为集中决策中，投资生产策略下，系统的利润。1为集中决策中，F选择转包策略时，系统的利润。2平台商的期望收益。R为投资生产决策下，F的期望收益。F1为转包决策下，F的期望收益。F2为转包策略下，S的期望收益。Sp为平台商向客户提供单位物流服务的价格。g为平台商未达到顾客要求时，需承担的单位处罚成本。c为平台商R边际成本；c为供应商F的边际成本；c为分包商S的边际成本。1123w为F给予平台商R单位服务的批发价格。1wke为分包商给予F服务所收取的单价，其中系数k为常数。2r为R订购有结余时F对剩下能力给予的单位补贴价格。Q为集中决策中，投资生产策略下，系统的订购最优值。121 第3章供应商能力不足时供应链的决策博弈Q为集中决策中，F选择转包策略下，系统的订购最优值。2Q为纳什博弈下，平台商的最佳订购量。3e为纳什博弈中，投资生产策略下，最佳服务水平。1e为集中决策中，F选择转包策略下，最佳服务水平。2e为纳什博弈下，投资生产决策中、供应商的最佳服务水平。F1e为纳什博弈下，转包策略中、供应商的最佳服务水平。F2e为纳什博弈下，转包策略中，分包商提供给供应商的最佳服务水平。SB为F投资生产需投入的固定费用；A为F的初始能力；R为F投资生产时，成本12随生产量变动系数；服务努力成本ce()e。2IQe,表示平台商的富余能力期望值：Qe/IQe,E(max(Qex,0)),QsQeeFxdx03.1.2集中化决策下供应链的博弈（1）、供应商选择投资生产时，供应链的期望收益：1psQe,,ecQcA12BRQAgLQceQe/pgc12RQ(pge)FxdxB(RcAge)ce02()pgQ1对关于Q求导，可求得：f，可知密度函数fx0，所以12Qee211pgc1R0。可求出投资生产决策下平台商的订购值QeF。21Qpg222Q(pg)Q11对关于e求导，可求得：fce，可知0。同理得出1232eeeeQ(pg)QQe/F提供的订购最优值为：eceF()pgFxdxg。1ee0（2）、供应商选择转包策略时，供应链的期望收益：2psQe,cQcAcQ123AgLQ,eceFSceQe/pgc1cQ3c2cA3()pgeFxdxgeceFSce02()pgQ2对求关于Q的导数，可求得：f，易得二级导数为负。所以可22Qee1pgc13c求得集中决策中，供应商转包策略下平台商的最佳订购量：QeF；2pg为了提供让平台商满意的物流服务，所以供应商会要求分包商提供的服务水平不小于自身为平台商提供的服务水平。在集中决策下，系统中的服务水平需满足eee，SF22 第3章供应商能力不足时供应链的决策博弈对求关于服务水平e的导数，分析可得出供应商提供给平台商的服务水平最佳值：21Q(pg)QQe/e2ceFpgFxdxg()。2ee03.1.3供应商与平台商间的主从博弈本节考虑的是F与平台商之间信息透明，且均为理性决策者。物流服务平台商的期望收益：RpsQe,(c11wQgLQ),erIQe,Qe/pgc11wQ()pgreFxdxge022()pgrQRR对关于Q求导，可求得：f，由题意知pr，所以0。122QeeQ1pgc11w从而求出博弈模型中平台商的最佳订购量：QeF。3pgr物流服务供应商投资生产策略下的主从博弈，供应商的期望收益：F1wQcA12BRQArIQe,ceQe/w12RQcRABreFxdxce01pgc11wst.max,QQeFR3pgr2F1将QQ带入，对关于e求导可得：ce0，从而可求出服务水平3F1F12e1pgc11w1pgc11wF()最佳值ece()(wRF)()rpgrFxdx()。FF111pgr0物流服务供应商选择转包策略下的主从博弈，供应商的期望收益：F2wQcA12(w2keQ)ArIQe,ceQe/w1w2keQc2w2keAreFxdxce01pgc11wstQ.QeF3pgr将QQ带入，对关于e求导，可得二阶导函数为负。求出服务水平最佳值3F2F2为：1pgc11w11pgc11wFe[(wwF)kArpgrFxdx()]F2121pgc11wpgr012kFpgr物流服务分包商的期望收益为：S(w2keQA)cQA3ce(w2kecQ3)(w2kecAce3)23 第3章供应商能力不足时供应链的决策博弈对关于e求导，得到的导函数为负，所以可求得分包商收益最大化时的最佳收益SkA为：ekQA()，带入最佳订购量可以进一步得到e。SS1pgc11wkF1pgr供应商为了提供让平台商满意的物流服务，同时满足自身利益的要求，所以会要求分包商提供一定水平的物流服务。即要求ee，结合两式可得参数k的关系式：FS21pgc11w1pgc11wF(wwF)()kArFxdxpgr12pgr0kA11pgc1w1p1gc1w121kFkFpgrpgr3.1.4算例分析假设物流服务需求服从0,100的均匀分布，p19，g1，c1，c4，c5，w13，1231w9，r2，B1000，R8，A300。2投资生产策略集中决策：F的服务水平最优值e252.5，平台商的订购最佳值Q13887.5，系统收11益32078.1。1纳什博弈：F的服务水平最优值e155.6，平台商的订购最佳值Q5186，平台商F13的利润7776，F的利润12295.4。RF1通过上述数据可以看出，纳什博弈决策中供应链的收益小于集中决策下，即，且可求出占集中决策下系统最佳收益的比例约为62.6%。RF11供应商选择转包策略集中决策：F的服务水平最优值e220，平台商的订购最佳值Q15400，供应链的22收益48700。2纳什博弈：带入参数、根据k的关系式可求出k0.33，k0.02；但是当k0.02带122kA入e式，得e180，与题设矛盾、所以舍弃。SS1pgc11wkF1pgr带入参数可求得供应商的最佳服务水平e9.9，平台商的最佳订购量Q330，平台F23商的收益495，供应商的收益2562.3，分包商的收益169。RF2S对所得数据进行分析可以看出，纳什博弈决策中供应链的收益小于集中决策下，即，且可求出占集中决策下系统最佳收益的比例约为7%。RF22S从供应链收益额的大小来看，供应商投资生产策略下供应链的实际收益较大，且占集中决策下供应链最佳收益的比例也大于转包策略。供应商在投资生产策略下的收益大24 第3章供应商能力不足时供应链的决策博弈于转包策略下；平台商在投资生产策略下的收益大于转包策略时。所以，在F占主导地位的主从博弈中，最佳策略为投资生产策略，而且此时系统收益较大。3.2平台商具有多种选择策略时供应链的博弈当供应商能力不足时，平台商只接受供应商投资生产，否则将不足部分直接分包给三级分包商，此时平台商占据主导地位。假设供应链上各主体之间信息对称，且均为理性决策者。3.2.1模型假设讨论由一个平台商R和一个供应商F组成的供应链基本结构模型，在平台商直接外包策略中还包括三级分包商S，S将在系统内部寻找。文中假设市场的服务需求是随机的，假设其分布函数为Fx，密度函数为fx，均值为。为集中决策中，投资生产策略下，系统的利润。1为集中决策中，平台商直接外包策略下，系统的期望收益。2为F投资生产策略下，平台商的期望收益。R1为平台商直接外包策略下，平台商的利润。R2为F投资生产决策下，自身的利润。F1为平台商直接外包策略下，F的利润。F2为平台商直接外包策略下，分包商的利润。Sp为平台商向客户提供单位服务能力的价格。g为平台商无法达到客户需要时，得承担的单位惩罚成本。c为平台商R的边际成本；c为供应商F的边际成本；c为分包商S的边际成本。123w为投资生产策略中，供应商给予平台商R单位服务的批发价格。1wke为平台商直接外包策略中，F给予平台商单位服务能力的价格；其中系数k为2常数，其大小由F根据服务价格和水平等因素确定。wte为平台商直接外包策略中，分包商给予平台商单位服务能力的价格；其中t为3分包商提供的批发价格与服务水平之间的变动系数，大小由服务水平决定。r为供应商投资生产策略下，R订购的服务有结余时F对剩余部分给予的补贴单价。Q为集中决策中，投资生产策略下，平台商的最佳订购量。1e为集中决策中，投资生产策略下，系统最佳状态时服务水平。2Q为投资生产策略下，平台商的最佳订购量。R1e为投资生产策略下，供应商的服务最优值。F1Q为集中决策中，平台商直接外包策略下，平台商的最佳订购量。225 第3章供应商能力不足时供应链的决策博弈e为集中决策中，平台商直接外包策略下，供应商最佳服务水平。2Q为平台商直接外包策略下，平台商的最佳订购量。R2e为平台商直接外包策略下，供应商的最佳服务水平。。F2e为平台商直接外包策略中，S提供给平台商的最佳服务水平。SB为供应商投资生产需投入的固定费用；A为供应商的初始能力；R为F投资生产12时，成本随生产量变动系数；服务努力成本为ce()e。23.2.2供应商投资生产策略下的纳什博弈物流服务供应商在能力不足时，不足部分通过投资生产来补充。集中化决策下供应链期望收益：psQe(,)cQcA[BRQ(A)]gLQe(,)ce()112Qe/(pgcRQ)(pge)FxdxB()ARc()gece()120对关于Q和e求导，可以得出二阶导导均为负。所以可以分别求出，11pgc1R平台商的最佳订购量：QeF()；1pgQpg()QQe/供应商的最佳服务水平：ece()F()(pg)Fxdxg()。1ee0在集中决策下，当满足平台商的最佳订购量为Q，供应商的最佳服务水平为e时，11物流服务供应链的系统收益达到最佳状态。供应商投资生产策略下的纳什博弈供应商与平台商直接地位平等，且他们之间的信息对称，平台商知道供应商的能力不足，且将不足部分进行投资生产。平台商的期望收益：psQe(,)gLQe(,)cQwQrIQe(,)R111Qe/(pgcwQ)(pgr)eFxdx()ge1102pgrQQR1对求关于Q的导数可得：f()，由假设条件知pr，且f()0，R12Qeee2R11pgc11w所以0，从而可求出平台商的最佳订购量：QeF()。2R1Qpgr供应商的期望收益：wQcA[BRQ(A)]ce()rIQe(,)F112Qe/(wRQ)(cRABce)()reFxdx()12022QrQR1对求关于e的导数可得：ce()f()，分析后可知二阶导函数小于F123eee26 第3章供应商能力不足时供应链的决策博弈QrQQe/零，从而可求出F的服务水平最优值：ece()F()()rFxdx。F1ee0在供应商选择投资生产时，当平台商的最佳订购量为Q，供应商的最佳服务水平F1为e时，平台商和供应商均达到自身收益的最佳状态。但此时系统收益不一定是最佳F1状态。3.2.3平台商直接转包策略下的纳什博弈当供应商能力不能满足自身需求时，平台商选择自行将不足部分外包给三级分包商，不经过供应商。这样对平台商来说，服务水平更有保障，便于管理，可以确保市场的物流需求不会因为服务水平不达标而减少，从而保证了自身的收益。集中决策下供应链的期望收益：psQe(,)(,)c(cQcAgLQe)()c(e)QAce2123FSQe/(pgcc)Q(cc)A(pg)eFxdxge()ce()c(e)1323FS0把供应链看作一个整体，集中决策时，为客户提供的服务水平需要相等，即供应商和分包商提供的服务水平要相等，此处零eee。FS对关于Q和e求导，分析后可知二阶导均为负。所以可以分别求出，21pgc13c平台商的最佳订购量：QeF()；2pg1Qpg()QQe/供应商的最佳服务水平：ece()[F()(pg)Fxdxg()]。12ee0同理与投资生产策略时，当满足平台商的最佳订购量为Q，供应商的最佳服务水平2为e时，物流服务供应链的系统收益达到最佳状态。2平台商直接转包策略下的纳什博弈平台商的期望收益：psQe(,)cQgLQe(,)(wkeA)(wteQ)(A)R2123Qe/(pgcwte)Q(pg)eFxdxge()(wkewte)A132302pgQR1对求关于Q的导数可得：f()，由之前的讨论可知二阶导函数小R22Qee1pgc13wte于零，所以可求出平台商的最佳订购量：QeF()。R2pg供应商的期望收益：(wkeAcA)c(e)F222通过对求关于e的二阶导数，分析得知其二阶导函数小于零，即存在最佳值。F2最终可以求得最佳值：ekA。F227 第3章供应商能力不足时供应链的决策博弈分包商的期望收益：(wtec)(QA)c(e)S33通过对求关于e的二阶导数，分析可知其存在最佳值。求得最佳服务水平：StAetQA()；将QQ带入e可以进一步求得：e。SR2SS1pgc13wteetF()1Spg纳什博弈下，主体间达到的最终平衡时（即纳什平衡），供应商和分包商提供的服务水平要相等，即ee。F接到的订购量是固定值，即自身初始能力。供应商为了维FS2护自身的收益，防止平台商过分压低批发价格或者过高的要求服务水平，供应商会根据投资生产时的批发价格，通过调整参数k来维护批发价格。在参数确定后，服务水平就得以确定，从而平台商会对分包商服务水平进行调整，最终得出未知变量t的大小。3.2.4算例分析假设物流服务需求服从0,100的均匀分布，p19，g1，c1，c4，c5，w13，1231w10，w11，r2，B1000，R10，A300。23供应商投资生产策略：集中决策下，平台商的订购最佳值Q6862.5，F的最佳服务水平e152.5，系统利11润12428.1。1纳什博弈，平台商的最佳订购量Q370，F的最佳服务水平e11.1；平台商的利R1F1润555，F的利润约为1725.1。R1F1对上述的结果进行比较不难看出，纳什博弈下系统收益没有达到集中决策时的最佳状态，。进一步计算可求出纳什博弈下系统收益占集中决策最佳状态时的RF111比例约为18.3%。平台商将不足部分直接转包给分包商：集中决策下，平台商订购最优值Q15400，F的最优服务水平e220，系统利润2248700。2纳什博弈，F为了维护批发价格，假设调整参数k0.1；带入参数后供应商可以确定tA自身提供的最佳物流服务水平e30，将ee带入e式可F2FS2S1pgc13wteetF()1Spg求得tt0.08,0.32；但是当t0.32时，会有wte20.619p，平台商在分包商处订1223购时将出现负收益，所以平台商不会接受。从而确定参数t0.08。带入参数可求得，平台商的订购最优值Q840，S和F的最佳服务水平ee11.1；R2SF1平台商的收益972，F的收益约为2250，分包商的收益4086。R2F1S28 第3章供应商能力不足时供应链的决策博弈通过比较可以看出，平台商外包策略下，供应链收益也未达到集中决策时的最佳状态，。求出纳什博弈下系统的收益占集中决策系统最佳收益时的比例RF22S2约为15%。3.2.5小结对上述所求的结果进行比较，可以得出平台商直接外包策略下供应商的收益、平台商的收益和供应链的系统收益均大于供应商投资生产策略下的收益。虽然纳什博弈下供应链收益占集中决策下供应链收益最佳状态的比例是投资生产策略时高，但投资生产策略下供应链的收益额却小于外包策略下的收益额。所以在信息对称，各主体均为理性决策者的情况下，最终平台商直接外包策略会被接受。3.3能力信息不对称下供应链纳什博弈讨论由单个平台商R和单个供应商F组成的基本供应链结构模型，在转包策略中还将包括三级分包商S。本节讨论的是供应链上成员间信息不透明，平台商不知道供应商的能力是否足够满足订购需求。为了能够获得足够低的订购价格，所以平台商一般会在供应商处订购全部需求。如果供应商能力充足，则平台商不需要担心服务水平不达标的问题。但是当供应商能力不足时，因为信息不对称，平台商不知道供应商对能力不足部分会选取哪种策略。于是平台商会预测供应商的决策可能，一般情况下供应商有投资生产和外包给下级分包商两种策略。供应商选择投资生产策略时，提供给平台商的物流服务水平有保障，且是与平台商直接沟通，对平台商而言便于管理，所以在供应商能力不足时倾向于选择让其投资生产；供应商将不足部分转包给下级分包商，对于供应商而言、转包策略较为方便，所以供应商倾向于选择转包策略。但是转包给分包商时，平台商与分包商不是直接沟通，所以对分包商提供的服务水平无法直接监督，不便于管理，所以平台商不接受供应商转包。但因为信息不透明，平台商不清楚F的初始能力是否充足。所以当与供应商协调时，会与其商定、若发现能力不足时，供应商需将能力不足部分投资生产。供应商在接受与平台商的协定后，明知自身能力不足，也不会直接选择投资生产，因为转包对他来说更方便。所以，平台商未发现其能力不足时供应商将选择下级分包商进行转包。（本节假设客户需求同上）3.3.1模型假设为集中决策中，系统的期望收益。为纳什博弈下，平台商的期望收益。R为纳什博弈下，F的期望收益。F29 第3章供应商能力不足时供应链的决策博弈为纳什博弈下，分包商的期望收益。Sp为平台商给予客户服务所收取的单价。g为平台商没有达到客户要求时，需要承担的单位惩罚。c为平台商R边际成本；c为供应商F的边际成本；c为分包商S的边际成本。123w为F提供给平台商R单位物流能力的批发价格。1wke为转包策略中，分包商提供给供应商单位物流能力的批发价格，其中系数k为2常数，分包商根据供应商要求的服务水平确定。r为R订购能力有结余时F对剩下能力给予的单位补偿价格。Q为集中决策中，平台商的最佳订购量；Q为纳什博弈下，平台商的最佳订购量。12e为集中决策中，F和分包商给予最佳服务。1e为纳什博弈下，F和分包商提供的最佳服务水平。2e表示供应商提供的服务水平；e表示分包商提供的服务。FSB为F投资生产需投入的固定费用；A为F的初始能力；R为F投资生产时，成本随生产量变动系数。12假设平台商发现F能力不足的的概率为(01)；服务努力成本为ce()e。23.3.2集中化决策下供应链的博弈集中化决策下，供应链系统的收益：psQe(,)gLQe(,)cQ[cABRQRAce()](1)[cAc(QA)ce()c(e)]21223FSQe/[pgcRc(1)]Q(pg)eFxdx()[cRc(1)]ABge13230ce()(1)[(ce)c(e)]FS22pgQ22对求关于Q的二阶导数f()，易知0。所以可得F的最佳订222QeeQ1pgc1Rc3c3购量QeF()；1pg在集中决策中，是将供应链系统看作是一个整体，统一决策，所以要求分包商和供应商提供的服务水平需相同，即eee；对求关于e的二阶导有：FS222Qpg()Q2f()(2)()ce，由题设知(01)，分析可知二阶导函数小于零。所23eee1Qpg()QQe/以可求得最佳服务水平：ece()[F()(pg)Fxdxg()]。12ee03.3.3纳什博弈博弈中，供应商与平台商协调商定，若让平台商发现供应商能力不足，供应商得选30 第3章供应商能力不足时供应链的决策博弈择投资生产策略；当F能力不足，而且平台商没有发现时，F将选择下级分包商进行转包。物流服务平台商的期望收益：psQe(,)gLQe(,)(,)cQwQrIQeR11Qe/()pgc(wQ)epgr()geFxdx1102pgrQR1对求关于Q的导数可得：f()，由假设条件知pr（供应商才R2QeeQ会出现正收益），且f()0，可知二阶导函数小于零，从而可求出平台商的最佳订购量：e1pgc11wQeF()。2pgr物流服务供应商的期望收益：Qe/[wQcA(BRQRA)reFxdxce()()](1)[wQcAF12120Qe/(w2ke)(QA)reFxdxce()()]0Qe/[wR(1)(wke)]Q[cR(1)(wke)]AreFxdx()Bce()12220对求关于e的导数，分析后可知其二阶导数小于零。从而可求得F的服务水平最FQrQQe/佳值满足ece()F()rFxdx()(1)(QAk)。Fee0物流服务分包商的期望收益：0(1)[(wkec)(QA)ce()]S23(1)(wkec)(QA)ce()(1)23对求关于e的导数，分析后可知其二阶导数小于零。求得分包商提供的服务水平S最佳值满足：ekQA()。S供应商为了满足平台商的要求，提供让客户满足的服务服务，会要求分包商提供的服务水平等于自身提供的服务水平，即ee；带入表达式可求得纳什博弈下分包商和FS1QrQQe/平台商的最佳服务水平：eee[F()rFxdx()]。2FS2ee03.3.4算例分析假设物流服务需求服从0,100的均匀分布，p19，g1，c1，c4，c6，w13，1231w10，r2，B1000，R10，A200。2集中决策：集中决策下F和分包商提供的服务水平最优值e252.5，平台商的最优采购量1Q13887.5，系统收益最佳值16239。1131 第3章供应商能力不足时供应链的决策博弈纳什博弈：带入参数首先可以求出分包商和F的服务水平最佳值e7.4；分包商根据供应商要2求的服务水平，又考虑到供应商不会出现负收益，从而可以确定变动系数k0.3；平台商的最佳订购量Q246.6。平台商的利润369.6，F的利润为1512.6，分包商的2RF利润117.1。S通过上述的结果不难看出，纳什博弈下供应链的系统收益没有达到集中决策下供应链系统收益的最佳值，，进一步可计算出占集中决策下系统最佳收益的RFS比例为12.3%。与上一节进行粗略比较可以看出，在信息不对称下平台商的订购量明显下降，从而供应链的系统收益也减少。所以通过分析比较可以得出，信息对称时更有利于系统收益。32 第4章．供应商能力不足时具有多家平台商的供应链博弈第4章．供应商能力不足时具有多家平台商的供应链博弈本章讨论由单供应商和两个平台商组成的物流服务供应链基本结构模型，供应商的初始能力有限、无法同时满足两个平台商的订购需求。物流服务平台商为掌握大量物流服务需求方的客户信息，同时有自己长期合作的物流服务供应商，拥有较强的客户信息处理能力的企业；物流服务供应商为功能型的物流服务企业，具有较强的物流服务能力；物流服务分包商为服务功能相对单一的功能型物流企业，不过它也有可能是其他平台商的供应商。当供应商能力不足时，供应商可以选择投资生产、转包给下级分包商、或仅按初始能力提供服务。供应商仅提供初始能力时，它将根据两个平台商的订购量多少，按比例将初始能力分配给平台商，不足部分将有平台商自行解决。下文将讨论在不同策略下供应链上各主体及系统的收益情况，及不同策略下系统收益占集中决策系统收益最佳状态下的比例。4.1供应商投资生产策略下供应链的博弈物流服务供应商的能力有限，初始能力小于平台商的订购量时，供应商选择投资生产策略。4.1.1模型假设讨论由两个物流服务平台商（R，R）和一个物流服务供应商（F）组成的二级物12流服务供应链。F为平台商提服务，但由于自身的初始能力不足，选择投资生产来满足平台商的订货需求。客户需求是随机的，假设其分布函数为Fx，密度函数为fx，均值为。为集中决策下、系统的期望收益。为纳什博弈下，平台商1的期望收益。1为纳什博弈下，平台商2的期望收益。2为纳什博弈下供应商的收益。Fp为平台商向客户提供单位服务能力的价格。g为平台商不能达到客户的要求时，需要承担的单位惩罚成本。c为平台商R边际成本；c为平台商R的边际成本；c为供应商F的边际成本。11223w为F提供给R单位物流能力的批发价格；w为F提供给R单位物流能力的批发价1122格。r为R购买的能力有结余时F对结余部分给予的单位补偿价格；r为F给予R能力结1122余部分的单位补偿价格。Q为平台商R的订购量；Q为R在集中决策下的最佳订购量；Q为R在纳什博弈11101111下的最佳订购量。33 第4章．供应商能力不足时具有多家平台商的供应链博弈Q为平台商R的订购量；Q为R在集中决策下的最佳订购量；Q为R在纳什博弈22202212决策下的订购最优值。e为F为平台商R提供的物流服务水平；e为集中决策下F为平台商R提供的物流11101服务最佳值；e为纳什博弈下F为平台商R提供的服务水平最佳值。111e为F为平台商R提供的物流水平；e为集中决策下F为平台商R提供的服务最佳22202值；e为纳什博弈下F为平台商R提供的服务水平最佳值。212B为F投资生产需投入的固定费用；A为供应商的初始能力；R为供应商投资生产12时，成本随生产量变动系数；服务努力成本为ce()e。24.1.2集中化决策下供应链的博弈两个平台商和单个供应商组成的供应链看作一个整体，从总体利润最大的角度出发，求出最优物流能力订购量和服务水平。集中决策模型下，系统的期望收益为：ps1(Q,e)s2(Q,e)cQ11cQ22cA3BRQ(1Q2A)gL1(Q,e)L2(Q,e)ce()1ce()2Qe1//1Qe22(pgc1RQ)1(pgc2RQ)2(pge)1Fxdx(pge)2Fxdx00(cRABg)(ee)ce()ce()312122pgQ1对求关于Q的二阶导数，可得：f12Qee1112Q1由于fo，所以0。是关于Q的凸函数，利用一阶导为零可以求得Q的211eQ111pgc1R最佳值QeF()101pg22Q()pgQ11对求关于e的二阶导数，可得：fce()0，利用一阶导为1231eee111零可以求得e的最佳值满足：1Qpg()QQe11/11ce()110()FpgFxdxgeee011同理可分别求得：1pgc2R平台商R的最佳订购量QeF()；F为平台商R提供的最佳服务水平满22022pgQpg()QQe22/22足ce()F(pg)Fxdxge220ee022在集中决策情况下，决策的最终目标是实现系统收益达到最佳状态，在平台商的订购量分别为Q、Q，得到F的服务水平分别为e、e时，则系统收益达到最佳状态。102010204.1.3供应商投资生产策略下的纳什博弈物流服务平台商R的期望收益：134 第4章．供应商能力不足时具有多家平台商的供应链博弈ps(Q,e)(Q,e)cQwQ(Q,e)gLrI111111111Qe11/()pgc(1wQ1)1111pgreFxdxge02pgrQ对111，由题意可知求关于Q的导数，可得：frp，所以可1121Qee1111pgc11w知二阶导数为负，根据一阶导数等于零可以求得最佳订购量QeF()。111pgr1物流服务平台商R的期望收益：2ps(Q,e)(Q,e)cQwQ(Q,e)gLrI222222222Qe22/()pgc(2wQ2)222pgre2Fxdxge01pgc22w同理可求得最佳订购量QeF()212pgr2选择投资生产时，物流服务供应商的期望收益：FwQ11wQ22cA3BRQ1Q2ArI11(Q,e)rI22(Q,e)ce()1ce()2Qe1//1Qe22=wRQ1-1wRQ2-2(c3RABre)()()11Fxdxre221Fxdxce2ce00222QrQF111F对求关于e的导数可得：fce()，可知0，所以是关F12312Feeee1111于e的凸函数，存在最佳值。根据一阶导数为零可以求得F为平台商R提供的最佳服务11QrQQe11/水平满足：111。ce()FrFxdxe1111ee011对关于e求导，分析可得二阶导为负，根据一阶导数为零可以求得供应商为平F2QrQQe22/222台商R提供的最佳服务水平满足：ce()FrFxdxe。当订购量和服务22221ee022水平均满足上述最佳值时，供应链上各主体将达到纳什均衡状态。4.1.4算例分析假设物流服务需求服从0,100的均匀分布，p20，g1，c2，c3，c6，w13，1231w12，r3，r2，B3000，R9，A600。212集中决策下，带入参数可求得：50；平台商R的订购最优值Q8948.8，最佳服110务水平e188；平台商R的订购最优值为Q6143.3，最佳服务水平e143.2。从而可1022020以进一步求得系统的最佳收益26691.1。纳什博弈下，可得平台商R的服务能力订购最佳值为Q555.6，期望收益826.6；1111平台商R的最佳服务能力订购量Q315.8，R的期望收益446.2；F为R提供的服务221221最佳值e16.7，为R提供的服务最佳值e10，1402.1。11221F通过比较可以发现，纳什博弈下系统收益并没有达到集中决策下系统收益的最佳状态，即。进一步计算可知，纳什博弈决策下系统收益只占集中决策系统12F35 第4章．供应商能力不足时具有多家平台商的供应链博弈最大收益的10%，所以供应商选择投资生产时，纳什博弈决策下系统收益未达到最佳状态。但是从上面的数据还可以看出，在集中决策下，平台商的物流服务能力订购量都远大于纳什博弈决策下，集中决策时决策主体只是追求供应链收益达到最佳状态，未考虑到供应链收益最大时可能会带来一定的资源闲置的浪费。4.2供应商采用外包策略时供应链的博弈物流服务供应商的初始能力不能满足平台商的订购需求时，将不足的订购量转给下级分包商来完成。4.2.1模型假设讨论由两个平台商（R，R），单个供应商（F）和单个分包商（S）组成的三级12物流服务供应链，F的初始能力有限，为了满足平台商的订购需求、而与下级分包商合作来弥补自身的能力不足。客户需求是随机的，假设其分布函数为Fx，密度函数为fx，均值为。为集中决策下、系统的期望收益；为纳什博弈下，平台商1的期望收益；为12纳什博弈下，平台商2的期望收益；为纳什博弈下F的收益；为纳什博弈下S的FS收益。p为平台商向客户提供单位服务的价格。g为平台商不能达到需求企业的要求时，需要承担的单位惩罚成本。c为平台商R边际成本；c为平台商R的边际成本；c为供应商F的边际成本。c112234为分包商S的边际成本。w为F给予平台商R单位物流能力的批发价格；w为F给予平台商R单位物流能力1122的批发价格；w=wKe为分包商S提供给F单位服务能力的批发价格，系数为常数。33r、r分别为R、R订购能力有结余时F对多余能力给予的单位补贴价格。1212Q为平台商R的订购量；Q为R在集中决策下的最佳订购量；Q为R在纳什博弈11101111下的最佳订购量。Q为平台商R的订购量；Q为R在集中决策下的最佳订购量；Q为R在纳什博弈22202212决策下的最佳订购量。e为F给平台商R提供的服务水平；e为集中决策下F为平台商R提供的服务水平11101最佳值；e为纳什博弈下F为平台商R提供的服务水平最佳值。111e为F向平台商R提供的服务水平；e为集中决策下F为平台商R提供的服务水平22202最佳值；e为纳什博弈下F为平台商R提供的服务水平最佳值。212e为S向供应商F提供的服务水平。336 第4章．供应商能力不足时具有多家平台商的供应链博弈12A为供应商的初始能力；服务努力成本为ce()e。24.2.2集中化决策下供应链的博弈把由两个平台商、一个F和一个S组成的服务供应链看作一个整体，以系统收益达到最佳状态为目标而进行决策分析。集中决策下，系统的期望收益为：ps1(Q,e)s2(Q,e)(cQ11cQ2)2cAcQ3(Q,e)41(Q,e)Q2A()gL1()L()2ce1ce2ce3Qe1//1Qe22(pgc1cQ4)1(pgc2cQ4)2(pge)12Fxdx(p3ge)4Fxdx(ccA)00g(ee)ce()ce()ce()121232pgQ对1求关于Q的二阶导数，可得：f12Qee1112易得0，是关于Q的凸函数，根据0可以求得Q的最佳值：211QQ111pgc14cQeF()101pg222Q()pgQ11对求关于e的二阶导数，可得：fce()，有题意可知0，12312eeee1111根据0可以求得e的最佳值满足：1e1Qpg()QQe11/11ce()1(e10)FpgFxdxgee011同理可分别求得：1pgc24c平台商R的最佳订购量QeF()；F为平台商R提供的最佳服务水平满22022pgQpg()QQe22/足22ce()(e)FpgFxdxg220ee022在集中决策下，以实现系统收益的最佳状态为最终目标，没有考虑到链上各成员自身的收益情况。4.2.3供应商转包策略下的纳什博弈供应商选择转包时，平台商会比较关心三级分包商的服务水平，因为分包商的服务水平高低，与客户的满意度息息相关，从而直接影客户对物流服务需求的波动，最终对平台商的收益产生影响。所以，平台商会督促供应商对分包商的服务水平进行严格的监督。物流服务平台商R的期望收益：1ps(Q,e)cQwQgL(Q,e)rI(Q,e)111111111Qe11/(pgc1wQ1)1(pgre1)1Fxdxge1037 第4章．供应商能力不足时具有多家平台商的供应链博弈2pgrQ111对求关于Q的二阶导数，可得：f，由题意可知rp，所1121Qee111211pgc11w以可知0，可得：QeF()。2111Qpgr11物流服务平台商R的期望收益：2ps(Q,e)(Q,e)cQwQ(Q,e)gLrI222222222Qe22/()pgc(2wQ2)222pgre2Fxdxge01pgc22w同理可求得最佳订购量QeF()212pgr2物流服务供应商选择转包策略时的利润：FwQ11wQ22cArI311(Q,e)rI22(Q,e)()w3()Ke3Q1Q2Ace1ce2Qe11/=ww1--3KeQ31ww(23KeQ3)2c3w3KeAre311Fxdx0Qe22/re221Fxdxce2()ce()0222QrQF111FF对关于e求导可得：fce()，可知0。根据0可以F12312eeeee11111QrQQe11/111求得F为平台商R提供的最佳服务水平为：ece()FrFxdx。11111ee011对求关于e导数，同样通过分析可知其二阶导为负，从而求得F为平台商R提F22QrQQe22/供的最佳服务水平为：222。ece()FrFxdx2122ee022根据的表达式可以看出是关于e的减函数，但是为了满足平台商的要求，达到客F3户的满意度，供应商对分包商服务水平要求需满足emaxee,。31121分包商的期望收益：Sw3Ke3c4Q1Q2Ace32S对求关于e的二阶导数得：ce0，所以可求得e的最佳值满足：S3233e3ce3KQ1Q2A。当订购量和服务水平均满足上述最佳值时，供应链上各主体间将达到纳什均衡状态。4.2.4算例分析假设物流服务需求服从0,100的均匀分布，p20，g1，c2，c3，c6，c5，1234w13，w12，w11，r3，r2，A600。12312集中决策下，带入参数可求得：50；平台商R的订购最优值Q27820.6，最佳服110务水平e417.1；平台商R的订购最优值Q21807.4，最佳服务水平e352.3。从而可1022020以进一步求得系统的最佳收益61306.2。38 第4章．供应商能力不足时具有多家平台商的供应链博弈纳什博弈下，可得平台商R的最佳服务订购量Q555.6，期望收益826.6；平台1111商R的最佳服务订购量Q315.8，R的期望收益446.2；F为R提供的服务最佳值221221e16.7，为R提供的服务最佳值e10。根据emax,ee可以求出K0.06，期望收1122131121益3587.9；S给予的服务水平e16.7e，期望收益1760.4。F311S通过比较可以发现，纳什博弈下系统收益并没有达到集中决策下系统收益的最佳状态，得。进一步计算可知，纳什博弈决策下系统收益只占集中决策系12FS统最大收益的10.8%，所以供应商选择投资生产时，纳什博弈决策下系统收益未达到最佳状态。4.3平台商直接转包策略下供应链的博弈物流服务供应商能力不足时，既不投资生产也不转包，而是由平台商自行寻找供应链外的分包商进行外包。F只提供自身初始能力，且将初始能力根据两个平台商的订购量大小进行分配。4.3.1模型假设讨论由两个平台商（R，R）和一个供应商（F）构成的二级基本供应链基本结构12模型。由于平台商直接外包的分包商来自供应链之外、不属于系统内部，所以不考虑它们的收益情况。客户需求是随机的，假设其分布函数为Fx，密度函数为fx，均值为。为集中决策下、系统的期望收益;为纳什博弈下，平台商1的期望收益;为纳12什博弈下，平台商2的期望收益;为纳什博弈下供应商的收益。Fp为平台商向客户提供单位物流服务的价格。g为平台商未达到客户要求时，需要承担的单位处罚成本。c为平台商R的边际成本；c为平台商R的边际成本；c为供应商F的边际成本。11223w为F提供给平台商R单位物流能力的批发价格；w为F提供给平台商R单位物流1122能力的批发价格。w、w分别为平台商R、R在供应链之外分的包商处订购服务的单价。111212r为R订购的能力有剩余时F对剩余部分给予的单位补贴价格；r为F给予R订购1122的能力剩余部分的单位补贴价格。Q为平台商R的订购量；Q为R在集中决策下的最佳订购量；Q为R在纳什博弈11101111下的订购最优值。Q为平台商R的订购量；Q为R在集中决策下的最佳订购量；Q为R在纳什博弈22202212下的订购最优值。e为F向平台商R提供的服务水平；e为集中决策下F为平台商R提供的服务水平1110139 第4章．供应商能力不足时具有多家平台商的供应链博弈最佳值；e为纳什博弈下F为平台商R提供的服务水平最佳值。111e为F向平台商R提供的服务水平；e为集中决策下F为平台商R提供的服务水平22202最佳值；e为纳什博弈下F为平台商R提供的服务水平最佳值。21212A为供应商的初始能力；服务努力成本为ce()e。24.3.2平台商直接转包策略下的纳什博弈平台商自行选择供应链外的分包商外包订购量的不足部分、且要求分包商提供与供应商同等条件的回购补贴策略。供应商仅提供自身的初始能力，根据平台商的订购量分配仅有的初始能力。首先两个平台商假设供应商能力充足，根据收益最大化原则求出最佳订购量，供应商根据平台商的订购量进行能力分配。在得到F的分配量后，平台商才能估算自身的收益。首先，物流服务平台商会给出在供应商能力充足时的自身最佳订购量。物流服务平台商R的初始期望收益：1Qe11/11()pgc111(11wQ)pgreFxdxge0物流服务平台商R的初始期望收益：2Qe22/2(pgc2wQ2)2(pgre2)2Fxdxge20对、分别进行求导，可分别求出两个平台商的订购最佳值为：121pgc11w1pgc22wQeF()，QeF()。111212pgrpgr12AQAQ1121物流服务供应商分配给R的服务为，分给R的服务为。12QQQQ11211121在确定了F的能力分配额后，物流服务平台商会将剩余部分以市场价格直接转包给分包商。平台商R的最终期望收益：1AQQe11/111(pgc1wQ11)1(w11w)1(pgre1)10Fxdxge1QQ11211pgc1w11对式关于Q求导，经过分析可求得R的订购最佳值为：QeF()。111121pgr1物流服务平台商R的最终期望收益：2AQQe22/212(pgc2wQ21)2(w21w)2(pgre2)20Fxdxge2QQ11211pgc2w21对式关于Q求导，经过分析可求得R的订购最优值为：QeF()222222pgr2最后，在得到平台商的初始订购量后，物流服务供应商会对平台商进行能力分配，可得F期望收益：40 第4章．供应商能力不足时具有多家平台商的供应链博弈AQAQ1121(wc)(wc)rIQe(,)rIQe(,)ce()ce()F1323112212QQQQ11211121AQ1121AQQ11//e1Q21e2(w1c3)(w2c3)()()re11Fxdxre221Fxdxce2ceQQQQ0011211121平台商为供应链的成员，即为平台商的长期合作伙伴，所以当自身能力不足、平台商在供应链外补订物流服务时，出于战略伙伴关系，还是给予平台商订购补贴。对式分别求关于e和e的导数，分析可求出供应商为平台商R，R提供的最佳F1212QrQQe11/1物流服务水平分别为：11111，ece()FrFxdx1111ee011QrQQe21/221221。当订购量和服务水平均满足上述最佳值时，供应e21ce()2F2rFxdxee022链上各主体间将达到纳什均衡状态。4.3.3集中化决策下供应链的博弈平台商外包的分包商属于供应链之外，所以计算供应链收益时不需要考虑分包商的收益。供应链系统的期望收益：ps1(Q,e)s2(Q,e)cQ11cQ22cAgL31(Q,e)L2(Q,e)ce()1ce()2AQAQ12wQwQ111212QQQQ1212Qe1//1Qe22(pgc1wQ11)1(pgc2wQ21)2(pge)1Fxdx(pge)2Fxdx00wAQwAQ111212g(ee)ce()ce()cA12123QQQQ1212命题：假设ww，若cc则QQ11211212验证：当ww时，供应商的期望收益为：1121Qe1//1Qe22(pgc1wQ11)1(pgc2wQ21)2(pge)1Fxdx(pge)2Fxdx00g(ee)ce()ce()(wcA)12121131pgc1w11对进行分析可求得，R的订购量最优值QeF()，服务最优值1101pgQpg()QQe11/11；e10ce()1F(pg)Fxdxgee0111pgc2w21R的最佳订购量QeF()，服务水平最优值为：2202pgQpg()QQe22/22e20ce()2F(pg)Fxdxg。ee022x1Fx满足均匀分布，设Fx，则Fxfx、为关于x的增函数。所以，当cc12f11pgc1w11pgc2w21时，则FF()()。带入假设函数可知ee，从而得出QQ，102012pgpg41 第4章．供应商能力不足时具有多家平台商的供应链博弈命题得证。4.3.4算例分析假设物流服务需求服从0,100的均匀分布，p20，g1，c2，c3，c6，w13，1231w12，w13w，r3，r2，A600。2112112集中决策下，带入参数可求得：50；平台商R的订量为Q1006.1，服务水平最110优值e35.3；平台商R的订购量Q226.1，服务水平最优值e9.5。从而可以求得系1022020统的最佳收益4883.4。纳什博弈决策下，可得平台商R的服务能力初始决策最佳订购量Q555.6，最终订111购量QQ555.6，期望收益826.6；平台商R的初始决策最佳订购量Q315.8，12111221Q184.1，R的期望收益314.4；F为R提供的服务最佳值e16.7，为R提供的服22221112务最佳值e10，期望收益3416.4。21F通过比较可以发现，纳什博弈下系统收益并没有达到集中决策下系统收益的最佳状态，得。进一步计算可知，纳什博弈决策下系统收益只占集中决策系统12F最大收益的93%，所以供应商选择投资生产时，纳什博弈决策下系统收益未达到最佳状态。4.4本章小结从平台商角度，对上述三种决策进行比较可以发现，两个平台商的期望收益变化比较小。平台商R的期望收益，在三种不同决策方式下的收益值大小是相同的，所以选择1哪种决策都可以接受；平台商R的期望收益在投资生产和F转包决策下的期望收益值相2同，在由平台商自行外包给供应链之外的分包商决策下收益小于前两种决策下的收益。物流服务供应商角度，从前文的数据可以看出，供应商的期望收益在供应商选择转包决策时值最大，选择投资生产决策时值最小。如果供应商只从自身的收益考虑的话，会优先选择转包给下级分包商策略，其次选择平台商外包策略，投资生产策略为最后的选择。供应链系统收益角度，平台商直接外包决策下，系统收益最接近集中决策下的系统最佳收益，但是在三种策略中、平台商外包策略的收益额第二；供应商转包策略下，系统的实际收益额最大，占集中决策下系统最佳收益的比例居中；供应商投资生产策略，不论是系统收益额、还是占集中决策下系统最佳收益的比例都是三种策略中最小的。所以，若使系统收益额最大，则选择F转包策略。三种策略中供应商转包优于平台商外包，平台商外包优于供应商投资生产。物流服务供应商和平台商都是以盈利为目的的个体，它们在进行决策时均是从自身收益最大的角度进行决策。根据自身利益最大化原则，选择出对自身最有利的策略，然后在相互协商，所以本章中供应商和平台商选择的最佳结果将是“供应商转包策略”，这种策略下各成员的收益都是三种决策中最大的。42 第4章．供应商能力不足时具有多家平台商的供应链博弈43 第5章.总结总结论文主要运用最优化理论和博弈论知识来探讨物流服务供应链的能力协调，定性与定量分析相结合，讨论能够实现供应链能力有效协调的契约。通过阅读相关文献，文章基于现有的模型框架，结合物流服务供应链的特点，文中列举了几种不同的供应链结构模型，并提出一系列的假设条件，主体之间进行博弈，通过调整参数使物流服务供应链达到平衡状态，并且对各成员及系统的总体收益做出讨论比较。在由单个能力充足的供应商和单平台商构成的基本供应链模型中，通过契约协调可以实现物流服务供应链的最优化，即供应链系统收益最大化。在供应商能力充足时，平台商在确保供应商提供的服务水平后，只需考虑满足自身收益最佳状态时的最佳订购量。在二级供应链中，平台商利用战略补贴策略，对参数进行分析得出：平台商给予供应商较低的批发价格来确保自身的收益，为了是供应商能够提供满足要求的物流服务，平台商选择承担供应商提高物流服务的所以成本，同时为了确保供应商的收益、给予供应商固定金额的补贴。能够在考虑到各成员独立收益的情况下达到系统收益的最佳状态；在三级服务供应链中，在平台商与F之间实行收益共享契约、在F与S之间实行成本公担契约，通过两个契约去协调整个物流服务供应链。对参数进行调整分析可以得出，分包商的服务成本全部由供应商承担，且供应商将服务成本中的一部分放入固定支付中交给分包商，以确保S提供另客户满意的高水平服务。由单个能力不足的供应商和单平台商构成的基本模型，分散化决策中，各策略均没有达到系统收益最佳状态。文章对不同策略下各主体的收益进行了讨论，分析出从不同觉得出发哪种策略更优。F占主导地位时的主从博弈：由于供应商具有主动权，所以会从自身利益最大化的角度出发进行决策，与转包策略相比，供应商会选择投资生产策略。从供应链系统收益的角度考虑，投资生产策略优于转包策略，系统收益更大；供应商与平台商之间信息对称下的纳什博弈，生产策略与平台商直接外包策略相比，不论是从平台商还是供应商的角度出发都会选择外包策略，外包策略下各主体的收益均大于投资生产时。从供应链系统收益角度出，同样是外包策略时系统的实际收益最大；供应商与平台商之间信息不对称，供应商与平台商之间的协议是供应商能力不足情况被平台商发现时将选择投资生产策略，未发现则可选择转包策略。通过调整参数，并经过分析得出供应链的收益没有达到集中决策下的最佳状态，且系统收益仅达到最佳状态下的百分之十二。与信息对称下相比，供应链的实际收益有所减少，所以供应链上个成员之间的信息对称更有利于供应链系统收益的增大。在两个平台商和一个能力不足的F构成的供应链中，不同策略下的分散化决策无法达到系统收益最佳状态。分别对模型在供应商投资生产策略、供应商转包策略和平台商直接外包策略下进行讨论，分析纳什博弈下各主体和供应链的系统收益。经过算例分析44 第5章.总结知，从供应链系统收益的角度出发，供应商转包策略下，系统的实际收益最大。供应商投资生产策略下，系统的收益额最小。但是各主体在进行博弈时，它们不会考虑供应链的收益的大小，更多的是从自身的角度出发。在给模型下，平台商在不同策略下收益额变动较小，但供应商的收益变化较大，且在转包策略中收益最大。所以在博弈时，供应商会在确保服务水平的情况下与平台商协商选择转包策略。本文主要讨论了几种不同结构的服务供应链模型，运用不同契约对其进行优化，分析了供应链上各成员收益和供应链系统总收益情况，首先通过协调契约尝试达到系统收益最大化，在不能实现系统最佳状态时，通过分析比较出最佳决策。通过模型假设和算例分析，最终比较出不同情况下的最优决策。但文章也存在许多需要改进的地方，如供应链中物流服务批发价格为固定值，而在现实生活中，批发价格是随市场需求而波动的，受到许多因素影响。在今后的学习生活中，会加强对这方面内容的探究。论文的研究深度还不足，为了能够解决更多问题，该方向需要研究的工作还很多。如可以实现供应链系统收益最大化的更多协调契约，建立更多种类、更全面的供应链模型，讨论更多的策略，扩大研究宽带的同时加大探讨的深度。45 参考文献参考文献[1]SlatsPA，BholaB，EversJM，eta1．Logisticchainmodelling．EuropeanJournalofOperationalResearch，1995，87(1)：1-20[2]LisaM．Ellram，WendyL．T．CoreyB．OnderstandingandManagingtheServiceSupplyChain[J]，JournalofSupplyChainManagement，2004(Fall)。17-32[3]崔爱平，刘伟，张旭.LSSC的基本理论框架［J］.上海海事大学学报，2008（3）:1-6.[4]崔爱平.LSSC基本理论框架[J].上海海事大学学报，2008，29(1):1-6.[5]闰秀霞，孙林岩，王侃昌．物流服务供应链模式特性及其绩效评价研究．中国机械工程，2005，16(11)：969-973[6]张辰彦.物流服务供应链协同问题探讨[J].科技与管理,2007,05:33-36.[7]崔爱平,刘伟,张旭.LSSC基本理论框架[J].上海海事大学学报,2008,01:1-6.[8]周康博.基于联合决策的物流服务供应链协调[J].商业文化(学术版),2010,01:101.[9]杨德礼,郭琼,何勇,徐经意.供应链契约研究进展[J].管理学报,2006,01:117-125.[10]陆永明.物流服务供应链协调研究综述[J].科技与管理,2010,01:106-109.[11]黄寒.浅析物流服务中供应链能力的合作与协调[J].前沿,2012,20:81-82.[12]桂云苗，龚本刚，张延龙.考虑供应能力不确定性的物流服务供应链协调[J].北京交通大学学报，2010，11(2):27-31.[13]BernsteinF.,FedergruenA..Decentralizedsupplychainswithcompetingretailersunderdemanduncertainty[J].ManagementScience,2005,51(1):18-29[14]经有国,徐洋,杨璐.基于收益共享的两FLSPs物流服务供应链协调契约[J].统计与决策,2015,05:48-51.[15]Gui,Y.M?,Gong,B.G,Chen,Y.M.(2009).Logisticsservicesupplychaincoordinationunderdemanduncertainty[J].ComputerIntegratedManufacturingSystems,12:2412-2416,2438.[16]刘伟华,季建华,包兴,顾巧论.物流服务供应链两级能力合作的协调研究[J].武汉理工大学学报,2008,02:149-153.[17]何美玲,张锦,武晓晖.物流服务供应链能力协调研究[J].铁道运输与经济,2010,11:52-56.[18]桂云苗,龚本刚,程幼明.需求不确定下物流服务供应链协调[J].计算机集成制造系统,2009,12:2412-2416+2438.[19]龙跃,易树平.两阶段决策下物流任务联盟协同管理优化[J].计算机集成制造系统,2010,04:802-809.46 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致谢致谢时光飞逝、转眼间三年的研究生生涯即将结束，心底隐藏了许多庆幸、也夹杂了对这个校园的不舍。十分感谢我的导师王传涛老师在这三年里对我孜孜不倦的教诲，我很庆幸在我的研究生生涯中遇到这样一位如此有责任心的导师。在我写小论文时期，导师就非常认真负责的指导和督促我，正因有他的细心指导、我才能够发表两篇论文。毕业设计从选题到主要内容的修改，王老师同样投入了许多精力。他教学严谨，在平时的学习生活中对我们的要求也十分的严格，他常说写论文的过程中遇到解决不了问题随时都可以找他、不能胡编乱造，这是对自己的不负责任。老师的责任就是授业解惑，王老师完美的诠释了这份职责。正式由于他的严谨治学和对我的严格要求，才使我的毕业设计能够顺利的完成，在此由衷的感谢他这些年的教导和关怀！同时还要感谢学院的其他老师，感谢他们为我们争取了宽敞的实验室、使我们有了舒适的学习环境。在平时的课堂上他们都能认真的授予我们知识，使我们得以打下坚实的知识基础，这些为我们后期的论文写作做了充实的准备工作。在此诚挚的感谢并祝导师和学院的其他老师身体健康、工作顺利！49