第五讲供应链协调与合同.pptx

供应链管理,第五讲供应链协调与合同,目录,contents,第一节 供应链中失调的现象与原因,供应链失调的现象、原因,第二节 基于合同的供应链协调管理,批发价、回购、收入共享、数量折扣、数量柔性、期权合同的定量模型,第三节 考虑私有信息的供应链协调合同设计,私有信息引发的协调冲突、考虑私有信息的合同设计,第四节 竞争对供应链协调合同设计的影响,供应端、零售端、供应链间竞争对协调合同设计的影响,第五节 公平感对供应链协调的影响,公平感的起源、类型，考虑公平感的供应链合同设计,5,1.1 牛鞭效应,供应链上的一种需求变异放大现象，是信息流从最终客户端向原始供应商端传递时，无法有效的实现信息共享，使信息扭曲逐级放大，导致了需求信息出现越来越大的波动，此信息扭曲的放大作用在图形上很像一根甩起的牛鞭，因此被形象的称为牛鞭效应。,案例1 牛鞭效应导致的食品、服装业的库存剩余痼疾,研究报告表明：在整个供应链中，产品从离开制造商的生产线至其到达零售商的货架，平均库存时间超过100天。在美国就有300多亿美元沉淀在食品供应链中，其他行业不相伯仲。,在服饰零售行业，季末出现大量的剩余库存，如何处理，成为零售企业所面临的棘手问题。有媒体称，三年不生产，衣服也卖不完。,1.2 曲棍球现象,在某一个固定的周期（月、季或年）前期销量很低，到期末会有一个突发性的增长，而在连续的周期中，这种现象会周而复始，其需求曲线的形状类似于曲棍球棒，因此在供应链管理中被称为曲棍球（Hockey-Stick）现象。,大部分消费者并不会因为月末增加消费（周末可能对消费者消费有影响）。造成这种现象的主要原因：考核因素：一般按照月考核，销售人员总是在月末想方设法达成最终目标。业务运作因素：如财务的关账，实施ERP之后，财务按月汇报财务成果，需要每月关账一次，导致业务部门在关账前赶着处理业务；库存盘点因素：也可能是这个现象的一个原因。,造成曲棍球现象的原因,1.3 双重边际效应,“双重边际效应”是指供应链上下游企业为了谋求自身利益最大化，在独立决策中确定的产品价格高于其生产边际成本。,蔬菜是日常生活中的必需品，菜商从菜农手中收购价通常都非常低，但是通过层层环节最后卖给顾客时价格已经翻了好几倍。原因在于：（1）运输距离长，运输成本高；（2）蔬菜保质期较短，考虑变质造成的损失，其保存成本较高；（3）蔬菜种植、运输和销售需要很大的人力成本，是劳动密集型产业；（4）供应链各环节都有运营成本，每个环节都会在考虑了自身运营成本和利益需求下向下游出售蔬菜，导致蔬菜销售到顾客手中时经过了好几轮的加价。,案例2 层层加价的菜篮子,加入契约前，供应链各成员利润,通过合理设计契约，减少合作双方的机会主义行为，促进企业之间的紧密合作，确保有效完成双方的订单交付，保证产品质量，提高用户满意度，降低供应链运作成本，提高整条供应链绩效及每个成员企业的绩效。,2.1 供应链契约的定义及效果,加入回购契约后，供应链各成员利润,加入回购契约，能有效激励零售商提高订货量，从而增加系统整体利润；当回购价格满足一定条件时，可实现供应链帕累托改进。,2.2.1 基本假设,2.2 供应链契约的常见模型,（1）供应链是由单一供应商和单一零售商组成的两级供应链；供应商和零售商单独决策，即该供应链为分散式决策供应链；（2）零售商面临一个随机的市场，当市场需求订货量时，零售商存在缺货成本；当市场需求订货量时，零售商存在过量的持有成本；（3）根据LF（Leader-follower）博弈，假设供应商是领导者，零售商是追随者，供应商给出一套契约参数，零售商根据这些参数确定最优的订货量；（4）供应商和零售商是风险中性和完全理性的，即两者均根据自身利润最大化进行决策；（5）产品市场是开放的，有关销售价格、需求分布和库存成本信息等参数是对称的,2.2.2 符号说明,2.2 供应链契约的常见模型,市场需求；F 市场需求的概率分布函数；市场需求的概率密度函数；市场需求的期望值，=；单位产品的生产成本；单位产品的销售成本；供应商给零售商的单位产品批发价；单位产品的零售价格；销售季节前，零售商向供应商订购的产品数量；单位产品的库存成本；单位产品缺货造成的损失；销售季节过后，零售商将库存产品处理销售的单位价格，且.,零售商的期望销售量：=,=()=零售商的期望库存量：=()+=()零售商的期望缺货量：=()+=(),2.2.3 基本模型,2.2 供应链契约的常见模型,零售商的期望利润：=+供应商的期望利润：=供应链整体期望利润：=+=+将 对求偏导，并令=0，可得到供应链均衡生产量的函数:=+从而，供应链的均衡产量为：=(+),将 对求偏导，并令=0，可得到分散决策下，零售商的最优订购量：=+故分散决策下零售商的订购量低于集中决策的情形：,以下将基于此基本模型，分别加入批发价格契约、收益共享契约、回购契约、数量弹性契约四种契约来激励零售商提高订购量并实现利润在供应商和零售商之间的分配。,2.2.4 批发价格契约,2.2 供应链契约的常见模型,将 对求偏导，并令=0，可得到分散决策下，零售商的最优订购量：=+为实现供应链协调，需满足=，则=，即供应商将不获得利润，显然有悖于常理，因此简单的批发价格契约无法实现供应链协调。,批发价格契约也称价格契约，是指供应商和零售商相互签订批发价格契约，零售商按照市场需求和批发价格决策订购量，供应商根据零售商的订购量组织生产，零售商承担产品未卖出去的全部损失。因此，该契约中供应商的利润是确定的，零售商完全承担市场风险,2.2.5 收益共享契约,2.2 供应链契约的常见模型,假设供应商占有销售收入的份额为，零售商的份额为1-,则零售商的利润为：=()(+)可得零售商的最优订购量为：=()+()()+,所谓收益共享契约也就是供应商给零售商一个较低的批发价格，并且从零售商那里获得他的一部分收入的协调。目前，国内的特许经营模式就是收入共享契约的典型案例。,令=，可得最优批发价格为：=+(+)(+)+所以，零售商的利润为：=+供应商的利润为：=(+)其中，=+。显然，,所以收益共享契约可以实现供应链协调。,2.2.6 回购契约,2.2 供应链契约的常见模型,零售商的期望利润：=+零售商的最优订购量：=+,回购契约也被称为退货策略（Returns Policy），是供应商用一个合理的价格r（rv）从零售商那里买回销售期结束没有卖出去的产品，从而刺激零售商增加订购量，扩大产品的销售量。回购契约大量的用于对时间性要求较严的时尚产品，如报纸、时装等。,令=，可得最优批发价格为：=+()(+)+所以，零售商的利润为：=+供应商的利润为：=(+)其中，=+。显然，,所以回购契约可以实现供应链协调。供应商可通过选择回购价格r的大小确定自己占用的供应链利润的份额，并确定最优批发价格w，r,w即为其最优契约参数，比较 和，当=时，即=时，收益共享契约和回购契约具有相同的协调效果。,2.2.7 数量弹性契约,2.2 供应链契约的常见模型,假设该情况下零售商预测市场需求为Q，其最低承诺购买量为,供应商的生产量为=+,其中0,则零售商的期望购买量为：,=()+()(+)+(+)+,数量弹性契约是指供应商给予零售商在订购数量上的调节权力。通常零售商在销售季节前首先给供应商一个订购量，供应商根据这个订购量组织生产，当零售商知道了市场的实际需求量之后，可根据实际市场需求量调节订购量。相对于回购契约中集中回购价格的调整，数量弹性契约则关注订购数量的调整。,零售商的期望销售量为：+=(+),=()零售商的期望利润为：=+,令=0，得到 满足：+()=0令=(+)/(),且=+可得：(/)=+/令=,可得最优批发价格为：=+其中，=(+)/()可以被看作数量弹性契约的弹性度。,2.2.8 数量折扣契约&期权契约,2.2 供应链契约的常见模型,全部数量折扣是指，供应商设定订货量，当零售商向供应商订购的产品订货量 时，则供应商将批发价设定为；当 时，批发价为。增量数量折扣是指，供应商设定订货量，当零售商向供应商订购的产品订货量 时，则供应商将批发价设定为；当 时，超出 的部分供应商设定的批发价为，小于 的部分批发价仍为。,数量折扣契约是企业对大量购买产品的顾客给予的一种减价优惠。一般购买量越多，折扣也越大，以鼓励顾客增加购买量，或集中向一家企业购买，或提前购买,假设在数量折扣下，成员的利润分别为：=;=全部数量折扣下，=增量数量折扣下，=+,期权契约是一种选择权，是一种能在未来某特定时间以特定价格买入或卖出一定数量的某种特定商品的权利，有看涨期权和看跌期权两种类型。,期权合同的博弈过程为，假设在销售期前，零售商向供应商订购期权数量为、单位期权价格为 的期权，供应商在销售出期权后组织准备数量为的产品生产，单位准备成本为。当销售期开始后，零售商掌握需求后向供应商订购与需求数量相等的产品，接受订货后供应商将生产数量为()的产品，执行生产的产品单位生产成本为,零售商向供应商的转移支付：=+()零售商利润：=供应商利润：=,3.1 私有信息引发的协调冲突,含义,逆向选择指在合同签订之前，一方已拥有了另一方所不具有的某些信息，而这些信息有可能影响后者的利益，于是占据信息优势的一方很可能利用这种信息优势作出对自己有利、而对另一方不利的事情。,案例,在旧车市场上，每一辆车的质量好坏只有卖主知道，买主对旧车质量的真实信息不了解，只知道旧车的平均质量，因而只愿意按平均质量水平出价，这样一来，质量高于平均水平的旧车卖主的理性选择是退出市场，在市场上都是质量较低的旧车。于是，市场中旧车的质量降低，买主的出价进一步降低，导致更多质量较高的旧车卖主退出市场。结果，只有哪些质量最低的旧车成交，甚至造成旧车市场消失。,含义,道德风险是指参与合同的一方所面临的对方可能改变行为而损害到本方利益的风险。,案例,2001年，诺贝尔经济学奖获得者斯蒂格里茨在研究保险市场时，发现了一个经典的例子：美国一所大学学生自行车被盗比率约为10%，有几个有经营头脑的学生发起了一个对自行车的保险，保费为保险标的15%，按常理，这几个学生应获得5%左右的利润，但该保险运行一段时间后，他们发现自行车被盗比率迅速提高到了15%以上，愿意在于自行车投保后学生们对自行车安全防范措施明显减少。,3.2 考虑私有信息的协调合同设计,为了解决供应链上下游企业之间的信息不对称，不拥有私人信息的一方（委托人）可以通过设计合同机制或者信息共享来诱导和激励拥有私人信息的一方（代理人）正确的报告或者共享自己的私人信息，从而实现供应链协调。,在设计合同机制时，机制设计者面临两个约束：参与约束（IR）和激励相容约束（IC）。,参与约束（IR）,参与约束就是要代理人参与合同而不是拒绝，因此要使代理人愿意并接受合同机制，委托人设计的合同必须保证代理人在这种合同形式下所获得利润不小于它不接受这一合同是所获得的最大预期效用，即保留效用。,激励相容约束（IC）,激励相容约束是指即使委托人在不知道代理人类型时，委托人设计的合同必须使代理人积极的选择委托人希望它选择的行为，即代理人只有选择与自己类型相符的行动时才能获得最大的效用。,3.2 考虑私有信息的协调合同设计,为供应商所提供的产品质量，其中=,，分别表示供应商所提供产品分别是高质量、低质量；为供应商所提供的产品是高质量的概率，其中；为供应商所提供产品是低质量的概率。,混合合同,混合合同是指供应链上不具有私人信息的委托人设计的一种合同，在这一合同中拥有私人信息的代理人愿意参与进来，且不论代理人的类型如何委托人都可以获得最大效益。,考虑私有信息的供应链协调合同分为两种：混合合同和甄别合同。,假设供应商的质量水平类型是私人信息，可能是高质量也可能是低质量，零售商不能衡量供应商产品的质量或者衡量的成本太高。因此在这一供应链中，零售商是委托人决定批发价，供应商是代理人决定其质量水平，二者之间是一个信息不对称的Stackelberg博弈。以下用到的符号有：,零售商在设计混合合同时，不论供应商的质量水平到底是高还是低，只提供一个最优的批发价，而供应商在给定的批发价的基础上决定自己的最优质量。行动顺序为：零售商提供合同;供应商决定是否接受。,3.2 考虑私有信息的协调合同设计,数学模型可表述为：,max,=+()约束条件：()()max()max(),先由后两个约束条件分别求出最优的 和 关于的反应函数，然后判定 和 能否满足参与条件，即前两个约束条件，再判断约束条件中哪些是松约束哪些是紧约束，最后将最优的 和 代入目标函数，可求得。,甄别合同,甄别合同是指供应链上的委托人通过设计一系列的合同菜单，从而使代理人正确的报告自己的类型，且代理人只有在选择有自己类型相对应的菜单时才能获得最大的效益。甄别合同的实质在于委托人在观察不到代理人的私人信息时，委托人设计一个合同诱使代理人披露自己的私人信息。,3.2 考虑私有信息的协调合同设计,数学模型可表述为：,max,=+()约束条件：,=,()()()(),根据博弈论中的显示原理可知，零售商的最优化问题就是在参与约束及激励相容约束下选择契约的，达到预期利润最大化。求解释先判断参与约束和激励相容约束中松约束和紧约束（一般情况下有一个参与约束和激励相容约束是紧约束），然后再求解最优的合同菜单。,零售商需要设计一个合同菜单使得供应商在每种类型下的收益都不小于保留效应，同时也能够使得低质量的供应商选择低质量对应的批发价时所获得的效益大于选择高质量对应的批发价，而高质量的供应商选择高质量对应的批发价时所获得的效益大于选择低质量对应的批发价，即供应商能够正确的报告自己的类型，而不是伪装成其他类型。与混合合同的不同在于，在混合合同中零售商不论供应商的类型只提供一个批发价，而在甄别合同中零售商提供两个批发价分别对应于两种类型。行动顺序为：零售商提供一个批发价合同菜单;供应商决定是否接受。,4.1 供应端竞争对协调合同设计的影响,供应链系统中的竞争，依据产品或价格的竞争，可以分为两类。一类是古诺模型（Cournot model）,假定市场上只有两家厂商生产和销售相同的产品，两个企业都准确的了解市场的需求和对方的产量等信息，从而各自确定最优的产量来实现利润最大化。另一类是伯川德模型（Bertrand model），是一种价格竞争模型，假设各寡头厂商通过选择价格进行竞争，生产的产品是同质的，相互之间也没有串谋行为，两个企业确定自己最优的价格来最大化自己的利益。,假设供应链系统由两个供应商和一个零售商组成，供应商为领导者且供应商之间存在竞争。供应商将产品以 的批发价销售给零售商，其中，=,。零售商将供应商的产品以 的零售价格销售。市场对产品的需求为=+(=,;),零售商的收益为：=+零售商作为供应商的追随者将根据供应商制定的批发价来确定零售价格以最大化自身利润。可得到零售价格=+(+)(+)(+)+()(+)(+),供应商1,供应商2,零售商,4.2 零售端竞争对协调合同设计的影响,假设供应链系统由一个供应商和两个零售商组成，供应商为领导者，零售商之间存在竞争。供应商将产品以 的批发价销售给零售商，其中，=,。零售商将产品以 的零售价格销售。市场对产品的需求为=+(=,;),零售商的收益为：=(=,)零售商针对供应商的批发价格的反应函数可由=得到，供应商根据零售商的反应函数有=确定自己的批发价格，从而得到销售价格。,零售商1,零售商2,供应商,4.3 供应链间竞争对协调合同设计的影响,DD模式,该模式中两条供应链的供应商均选择外部零售商进行分销，两条供应链都进行分散决策。零售商针对供应商的批发价格的反应函数可由=得到，供应商根据零售商的反应函数由=确定自己的批发价格。,DI模式,第一条供应链分散决策，第二条供应链集中控制。零售商1对供应商1的批发价格的反应可由=得到，供应商1根据=来设定批发价；第二条供应链通过=求得零售价格。由=和=可解出 和，进而得到。,II模式,两条供应链都由供应商进行集中控制，每条供应链中的供应商在考虑对方定价策略的基础上设定自己产品的价格，从而形成了一个双寡头市场。根据=，可求得。,零售商1,零售商2,供应商1,供应商2,零售商1,零售商2,供应商1,供应商2,零售商1,零售商2,供应商1,供应商2,5.1 公平感的起源,公平是人类追求理想社会的一个永恒主题，是社会发展进步的一种价值取向。我国自古就有“不患寡而患不均”的思想，以“人人平等，天下为公”为目标。,公平理论又称社会比较理论，是美国行为学家亚当斯提出来的一种激励理论，侧重于研究工资报酬分配的合理性、公平性及其对职工生产积极性的影响。其基本观点是：当一个人做出了成绩并取得了报酬以后，他不仅关系自己所得报酬的绝对量，而且关心自己所得报酬的相对量。因此，他要进行种种比较来确定自己所获报酬是否合理，比较的结构将直接影响到今后工作的积极性。,5.2 供应链管理中公平感的类型,公平目标分为三个层次：分配公平、过程公平、互动公平。,1,分配公平,分配公平是指组织在进行人事决策、决定各种奖励措施时，应符合公平的要求。探讨的是个人所作贡献与他所得报酬之间如何平衡，侧重于研究报酬的合理性、公平性。,3,互动公平,互动公平是指在执行程序时人们所感受到的人际对待的质量。主要从引起公平感所产生的辅助因素入手，认为在沟通交流方面的一些因素对公平感产生重要的影响。,2,过程公平,过程公平是指在决定任何奖惩决策时，组织所依据的决策标准或方法符合公正性原则，程序公平一致、标准明确、过程公开等。侧重于研究实施公平的过程，认为只要过程的设计合理，所产生的结果就是公平的。,供应链系统中，成员进行决策时，不仅考虑自身收益也会考虑自身收益在整个系统中的相对比例。决策过程中，个体对公平的感知，会从考虑到决策结果的公平性、以及决策程序的公平性两个视角考虑。因此在供应链中，当面对不确定的需求时，零售商的公平关注有两种：一种是关注比较每个随机状态的得益，将其称为过程公平；一种是关注比较在反复交易中形成的均衡状态，将其称为结果公平。,5.3 考虑公平感的供应链合同设计,假设供应链系统由一个完全自利的供应商和一个具有公平感的零售商组成，面对不确定性需求，供应商给定批发价，零售商确定订购量。零售商效用取决于其实际收益与预期收益的比较。零售商对自己的收益状况有提前的预期，当零售商的实际收益小于预期收益时，零售商产生不公平感；当实际收益大于预期收益时，零售商产生有利公平感。,分散控制时，零售商的收益为：=其最优订购量为()集中控制时，系统的收益为=+=其最优订购量为()具有公平感零售商的随机效用函数为=()式中，,;为零售商的收益预期系数，等于零售商的预期收益与供应链收益的比值，,零售商对于收益的公平关注有两种表现形式：第一种为过程公平，零售商关注比较每个随机状态的效益，其期望效用为：=第二种为结果公平，零售商关注比较在反复交易中均衡结构，其期望效用为：=,A.1 报童模型,问题,报童售报：(零售价)a(购进价)b(退回价)c,售出一份赚 a-b；退回一份赔 b-c,每天购进多少份使收入最大？,分析,购进太多卖不完退回赔钱,购进太少不够销售赚钱少,应根据需求确定购进量,每天需求量是随机的,优化问题的目标函数应是长期的日平均收入,等于每天收入的期望,A.1 报童模型,建模,设每天购进 n 份，日平均收入为 G(n),调查需求量的随机规律每天需求量为 r 的概率 f(r),r=0,1,2,准备,求n使G(n)最大,已知售出一份赚 a-b；退回一份赔 b-c,A.1 报童模型,求解,将r视为连续变量,A.1 报童模型,结果解释,取n使,a-b 售出一份赚的钱 b-c 退回一份赔的钱,A.2 决策问题与博弈模型,A.2.1 决策问题的分类,决策问题,具备三要素：决策变量、目标函数、约束条件,单一决策主体,多个决策主体,决策主体间的决策行为发生直接相互影响,优化模型（Optimization）,博弈模型（Game theory）,线性规划,非线性规划,动态规划,静态博弈,动态博弈,合作博弈,非合作博弈,Nash博弈,Stackelberg博弈,A.2 决策问题与博弈模型,A.2.2 Nash博弈模型与Stackelberg博弈模型,Nash博弈是一种静态非合作博弈，适用于博弈双方地位均等的情形，博弈双方同时做出自身的决策。,Stackelberg博弈是一种动态非合作博弈，适用于博弈双方地位不均等的情形，处于主导地位的一方具有后发优势。,假设系统有两个决策主体1和2，主体1的决策变量为，所获得的效用函数为(，)；主体2的决策变量为，所获得的效用函数为(，)；系统总的利润函数为=+。,A.2 决策问题与博弈模型,A.2.2 Nash博弈模型与Stackelberg博弈模型,Nash博弈模型,Stackelberg博弈模型,max(，)max(，),两主体的效用函数可描述为：,(，)=0(，)=0,=()=(),假设主体1是主导者，主体2是跟随者，可以采用逆向归纳法求解。,(，)=0,=(),(，()=0,=？,(，(),在此处键入公式。,=？,A.2 决策问题与博弈模型,(，).(，).(，),三方的Stackelberg博弈模型可描述为：,假设主体1是主导者，主体2和主体3是跟随者。,(，(，)=0,=(),(，()，(，()=0,=？,(，(，(),=？,逆向归纳法求解过程,(，)=0,=(，),(，(，),=？,谢谢!,