收益分享合同下的供应链最优决策研究
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作者:陆仁俊 石冠峰
摘要：需求信息预测是供应链管理的重要组成部分，对供应链参与方的订货决策至关重要。文章在收益分享合同机制下，研究制造商和客户的最优决策和结果。首先通过报童模型，构建双方的期望收益函数并求得最优决策;然后比较在收益分享合同机制前后的最优结果。结论发现，文章提出的收益分享合同机制能够激励双方分享需求信息，并且能够提高双方的订货数量和期望收益。
关键词：需求信息;报童模型;收益分享合同;订货量
中图分类号：F273.7 文献标识码：A
0引言
随着经济的快速发展，近年来全球制造业也迎来了发展契机。中国的制造业近三年来稳居世界第一位，中国也成为全球第二大经济总量強国。企业如何更好地发展制造业以及如何在企业内部管理上进行机制设计对推动中国经济至关重要，也是本文的研究背景。
本文研究涉及企业的订货决策理论，有许多研究成果可以借鉴。例如，Chan等（2018）提出了一种具有随机需求的单供应商多买方供应链协调模型，其中考虑了可能的缺货和库存过剩的情况。Li等（2018）考虑一个面临随机需求的厌恶型企业，从两家供应商那里采购产品。其中，一个供应商价格便宜但可能出现生产中断，而另一个供应商可靠但价格比另一个供应商高。结果发现，可靠的供应商不一定能带来更高的期望收益;相反，存在风险的供应商也许能带来更多的收益。对于需求的不确定性来说，为了最大化预期利润，零售商应通过考虑需求预测更新、订购成本和数量约束来确定订单数量（Zheng等，2015）。不同于这些研究，本文的研究还考虑了如何通过合同机制来协调供应链。
合同机制的设计是供应链管理中的一个重要组成部分，有丰富的研究成果，如贾涛等（2007），李劲等（2014），郑艳芳等（2016）的文献，特别是Zhan等（2019）分析一个资金充足的制造商提供综合合同，涉及贸易信贷、最低订购和销售折扣合同给资本约束的零售商;然后比较在没有合同情况下的期望收益，发现综合合同能够激励供应链参与方创造更多的收益。通过分析传统的批发定价，供应商与分销商没有相同的激励措施来销售更高质量的产品，Altug（2016）提出了一个全新的（捆绑）合同，结论证明在新合同下，供应链成员竞争不仅消除了众所周知的双重边缘化，而且消除了纵向双边际化。
在市场不确定情况下，信息预测和参与方之间的信息分享对供应链的协调至关重要，对比李娟等（2008），周茂森等（2017），Biter等（2017）进行了研究。基于制造业供应和采购主管及经理的272份调查问卷分析，Kim等（2017）研究了全球采购如何调节供应商创新、信息共享、战略采购和供应链敏捷性之间的关系。研究结果表明，供应商创新能够对信息共享和供应链敏捷性产生积极影响。Trapero等（2012）发现需求预测对于推动供应链和企业资源规划系统至关重要，并分析了来自制造商和主要有英国杂货零售商的每周数据，以显示信息共享导致提高预测准确性的情况。不同于这些研究，本文主要通过数学建模来研究信息预测对供应链协调的重要性。
1模型分析
本文考虑一个两级供应链，包括一个上游电子制造商和一个下游客户。其中，制造商和客户是信息不对称的。Dc为客户观察的市场信息，满足分布F（x）：单调、递增、可微，f（x）为它的密度函数。pc为客户每单位的产品创造的价值;由于供应链没有一个激励机制，客户不愿意分享真实的需求信息给上游的制造商，因此，制造商预测的需求是D=Dc+d，d为制造商预测的需求偏差。另外，双方都存在信息成本，co为制造商每单位信息成本，c1为客户每单位信息成本。h1为制造商每单位的库存成本，为每单位的缺货成本。w为制造商每单位的采购成本，p为销售给客户的每单位价格。
命题2表明了客户也存在唯一的最优订货数量，当订货数量是gc时，它的期望收益可以达到最大。
在上面的分析中，这个供应链是没有激励机制的，所以供应链各参与方均存在一定的成本浪费。因此，本文设计了一个收益分享合同来协调供应链双方。在这个机制中，制造商愿意分享比例a的销售收入给客户，用来激励客户分享市场的需求信息，以减少成本。另外，由于制造商的分享合同机制，使得供应链双方不用承担信息成本。在收益分享合同机制下，来分析双方的最优决策。
通过上文的分析发现，在收益分享合同机制下，制造商和客户的最优订货量和最优期望收益都是增加的。因此，制造商和客户都会接受收益分享的合同机制。也就是说制造商设计的收益分享合同机制是合理的、有效的，能够协调供应链企业关系，从而使供应链参与方都能够获得更多的收益。
3结论
本文研究一个包含制造商和客户的两级供应链的最优决策问题。在这个供应链中，由于供应链参与方之间没有激励机制，导致信息分享不完全，使双方造成成本浪费。针对供应链中存在的问题，本文提出一个收益分享合同，来激励下游客户分享真实的需求信息给制造商。本文首先通过报童模型，构建双方的期望收益函数并求得最优决策;然后比较在提出收益分享合同机制前后的最优结果。结论发现。本文提出的收益分享合同机制能够激励双方分享需求信息，并且能够提高双方的订货数量和期望收益。
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