具有时间柔性的短生命周期产品订货策略与期权协调机制探讨
发布时间:2024-04-09 09:15  

本文考虑的供应链仅包含两个成员,这在研究以及实践中是存在局限的,现实消费市场中关系复杂竞争激烈,一个零售商可从多个制造商处进行订购,一个制造商也可向多个零售商供货,看似简单的供需匹配问题涉及整条供应链或供应链网络。

1绪论

1.2国内外研究现状

本文主要从考虑时间因素的报童模型、供应链协调契约、订货合同设计三个方面对短生命周期产品供应链的研究进行综述。在学习前人理论成果的基础上,结合待研究问题的特点对供应链的决策和协调问题进行研究。

1.2.1考虑时间因素的报童模型

短生命周期产品供应链中存在基于时间竞争的决策问题以及博弈问题,国内外学者已将时间因素引入到供应链管理。主要体现在对订货时间的研究,需求信息随时间更新以及生产成本、零售价格随时间变动等。

(1)订货时间对需求预测精度的影响。短生命周期产品对时间的敏感性首先体现在需求预测精度上,零售商对市场需求预测的准确度通常与选取的预测方法和收集的信息量有关。预测时间跨度越长,信息越不明确,预测误差越大。因此国内外学者开始将订货时间对需求预测精度的影响考虑到供应链的决策问题中。Chen等[4]给出需求预测精度与订货时间之间的线性关系,研究当需求服从正态分布时,带有特定平均缺货水平约束的报童订货问题。蔡清波等[5]将时间决策问题考虑到传统报童模型,考虑需求服从均匀分布时零售商的订货问题。Demirag等[6]考虑延迟订购和提前订购两种策略,建立多阶段非合作博弈模型研究零售商的订货时间与需求不确定性的关系。Li等[7]研究在需求预测精度随时间变化时,决策者的风险规避心理和压缩订货时间产生额外成本对最优订货决策的影响。

(2)批发价格和预测精度随时间变化。Gurnani等[8]考虑成本不确定和需求预测更新的订货决策问题,利用条件密度刻画不同订货时间下市场需求信息的变化。但他们只考虑了制造商给定零售商两个订货时间的情况,没有将订货时间完全作为零售商的决策变量。宋华明等[9]将市场需求函数考虑为正态分布,并假设订货成本是不确定的,研究连续时间下零售商的最优订货决策。陈志刚等[10]研究离散时间下企业的最优订货策略,假设市场需求预测精度和批发价格随时间变动,在相邻时间段内企业的需求预测值调整量为任意给定连续分布,证明最优订货策略为Basestock策略。

3考虑时间柔性的供应链Stackelberg博弈分析

3.1 Stackelberg博弈及综述

Stackelberg博弈模型是对古诺模型的改进,是一个两阶段的完全信息非合作动态博弈,博弈成员之间存在行动次序的区别。其主要思想是双方根据对方的行动来确定自己的策略以保证自身利益最大化,从而达到Nash均衡。在该模型中首先做出决策的称为领导者,根据领导者的决策再进行决策的成员称为跟随者。博弈的求解方法为逆推求解,即假设在领导者给出决策信息后,先求解跟随者的反应函数,再将反应函数代入领导者的目标函数中,求解领导者的决策,不断循环以上的操作,直到双方成员满意为止。博弈中的每位参与者都是通过自己的策略实现利益最大化,任何一个人都不会主动的改变自己在博弈中的策略,这种动态非合作博弈能够体现供应链成员作为理性参与者对于供应链最优决策的影响,更符合市场运营规则。学者们将Stackelberg博弈理论应用于供应链中,以解决成员之间的决策问题,相关研究如下:

(1)Stackelberg博弈模型广泛应用于市场价格博弈关系中,是分析供应链中定价决策的有力工具。Huang等[56]研究生鲜产品的两阶段混合双渠道供应链的最优定价问题,通过Stackelberg博弈理论获得均衡解,并设计收益共享契约协调供应链。Shi等[57]通过建立零售商为主导的博弈模型解决供应链中退货成本问题,结果表明当零售商存在服务而制造商承担成本时,制造商会通过提高批发价格来降低退货成本以承担利润损失,所以供应链的总利润无论谁负责退货成本都是相等的。Yuan等[58]研究供应链中的订货与定价问题,将风险中性的供应商作为主导者,风险规避的零售商作为跟随者,建立主从博弈模型,分析供应商关于期权定价的决策如何影响零售商的订货决策,并将结果与风险中性的零售商进行对比,表明当期权执行价格较高时风险规避零售商的最优订货量较小。Khan等[59]研究了分散供应链模型中的风险转移问题,利用延迟订购和回购策略降低零售商的需求不确定风险,将报童模型扩展为无分布且价格取决于需求的主从博弈模型,并计算最优订购量和销售价格。

(2)对于随机微分Stackelberg博弈的应用。Zhang等[60]考虑了具有退货政策的连续时间报童问题中的随机微分主从博弈,研究当需求过程为一个一般随机-扩散过程时,零售商对订货量和制造商对批发价格的决策过程,通过求解得出均衡的显示表达式并证明了其唯一性,最后说明退货政策如何影响上述均衡策略。Bernt等[61]同样将随机微分主从博弈原理应用于连续时间报童模型,并假设需求取决于销售价格,求解连续时间下制造商的批发价格和零售商的订货量及销售价格。

4基于期权契约的供应链协调

4.1问题描述

短生命周期产品由于更新换代速度快、同类产品可替换性强,所以一旦进入市场便难以补货,从而造成供应链服务率低下,收益低等负面影响。此外,在分散决策系统下,供应链成员各自追求自身利益最大化,易出现双重边际效应。国内外学者对供应链协调机制已展开了广泛的研究,但大多是从集中决策的角度出发。集中决策强调供应链的整体运作绩效,成员之间抛开对立关系共同面对市场上的不确定因素,从而形成一个整合供应链,能对市场风险快速做出反应。但集中决策下供应链所做的最优决策有时会损害单个成员的利益,需要通过协调契约进行干预,使得供应链集中式管理在实施时难以执行且耗费额外的管理成本。因此,值得进一步研究的是如何在分散决策下克服供应链的双重边际效应。

在第三章的研究基础上引入期权契约,形成批发价格合同和期权契约的组合契约。制造商首先发布批发价格和期权价格,零售商在销售季节开始前订货,根据价格参数决策订货时间、批发订购量和期权购买量,在销售季节开始时即T时刻决定执行期权的数量,且期权执行数量不可超过期权购买数量。制造商会通过付出较高的生产成本代价完成零售商所执行的期权量,以使零售商不会产生缺货损失。期权契约的执行流程如图4.1所示。

4.2模型建立

期权契约包含两个价格,即购买价格和执行价格,所以在研究分散系统下供应链的决策问题时,通常将期权分为两部分。一部分是在初始时刻可以确定的支出或收入,另一部分是在需求确定后执行期权时才能够明确的支出或收入。期权定价可以影响零售商的订货时间和订货量,如果期权价格订的太高,零售商就会通过批发价格合同提前下订单,如果期权价格较低,零售商使用批发价格合同订购的产量会降低,从而提高期权购买量,市场不确定风险将大部分转移到制造商一方。因此,制造商对于批发价格和期权价格的制定决定着供应链能否实现协调。

结论

自2013年我国成为全球最大的电子需求市场,国内涌现出一大批知名企业,如华为、中兴、海尔、格力、小米、oppo,我国电子产业规模日益扩大且实力不断增强。近年来,随着可穿戴智能设备、智能家居等新产品不断推出,电子市场仍有巨大发展空间且行业发展态势良好。据业内人士分析,在计算机、平板电脑、智能手机等市场逐渐饱和,需求增速逐步放缓的趋势下,更换市场需求依然十分庞大。而电子产品仅是短生命周期产品中的一类,由此可见,研究短生命周期产品供应链的决策和协调问题是行业发展所需。

本文针对不确定需求下考虑时间柔性的短生命周期产品供应链决策和协调问题进行了研究,但受限于思维和能力,仍存在不足之处。具体问题如下:

(1)基于动态需求预测更新的短生命周期产品订货问题。在刻画市场需求函数随时间变化时本文仅使用正态分布的方差表示预测精度的变化,但在实际消费市场中,随着时间的变化,市场需求的均值也应该是变化的,进一步的研究可将市场需求均值刻画为随时间变化的函数。

(2)多级以及网络式的供应链结构。本文考虑的供应链仅包含两个成员,这在研究以及实践中是存在局限的,现实消费市场中关系复杂竞争激烈,一个零售商可从多个制造商处进行订购,一个制造商也可向多个零售商供货,看似简单的供需匹配问题涉及整条供应链或供应链网络。因此,研究多级或网络式供应链结构无论是从理论和实践来讲都具有重要意义。

(3)由于供应链双方成员分别拥有多个决策变量且存在Stackelberg博弈关系,最优解的证明采用的是数值算例和图解方法,虽然能够证明本文提出的协调机制的有效性,但不能很好的体现理论成果。所以,对模型进行解析求解是需继续研究的重要内容。

参考文献(略)

(本文摘自网络)

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