供应链投资的微分博弈模型研究

论文摘要

一条完整的供应链由多个节点组成,不同节点的企业间形成供应链的纵向关系,同一节点内的企业间形成供应链横向关系。加强纵向合作、削弱横向竞争是供应链取得成功的关键。由于供应链各成员是独立自主的企业,其目标都是最大化自身利润,这往往偏离甚至违背供应链的整体利益。因此,需要协调手段来保证供应链能成功优化。本文考虑广告与研发两种类型的投资,通过建立相关的微分博弈模型来研究供应链动态的投资合作及其相应的供应链协调手段,主要创新点如下：研究由一个供应商和一个面临随机指数需求的零售商组成的供应链系统的契约协调问题。供应链契约用来消除因节点间存在交易成本而导致的非效率“双边际效应”,结果表明,在收益共享或者成本分摊契约下,供应链独立决策时的效率可以无限接近100%,但供应链效率的提高以牺牲博弈弱势方的利润为代价；核心企业可以通过强迫签订不平等契约的非协调方式提高供应链效率,也可以通过对供应链的利润增量再分配的协调方式达到100%的供应链效率。讨论了产品具有替代效应的两个生产商进行双寡头广告战的问题。广告战中,竞争广告用来削弱对手的品牌声誉,信息广告用来加强自身的品牌声誉。在生产商具有对称性的条件下,分析了广告效率、广告的自然衰减速度、贴现率等参数对广告战的稳态策略的影响；在生产商不具对称性的条件下,占据效率、成本或者替代优势的生产商执行进攻策略,劣势生产商则执行防守策略,并进一步分析了优势扩大时如何在进攻与防守策略之间取得平衡。建立了一个生产商与一个零售商进行产品广告合作的微分博弈模型,产品的品牌声誉决定市场容量,需求由市场容量与广告努力共同决定。研究表明：i)与虚拟一体化决策相比,独立决策时供应链广告投资存在“搭便车”现象,从而降低了供应链的效率。ii)有两种类型的“搭便车”,一种是供应链中存在效率或者成本优势明显的企业,“搭便车”仅限于劣势企业；另一种则是供应链中不存在优势明显的企业,表现为互搭对方的便车。iii)对于第一种“搭便车”现象,由于提高供应链的效率会牺牲劣势企业的利益,核心(优势)企业可以通过补贴劣势企业损失的方式来做供应链协调；对于第二种“搭便车”现象,由于提高供应链的效率会同时增加两企业的利润,因此可以通过设置双向激励策略,使供应链自动达到100%的效率。在生产商做广告并考虑零售商销售的产品具有扩散效应的基础上,建立了一个生产商与N个零售商的合作博弈模型。在这个基础的微分博弈模型中,品牌声誉由生产商的广告努力和零售商的销售量共同决定,产品的价格由品牌声誉和销量通过逆需求函数决定。对基础模型进行了如下研究：i)首次从供应链信息不对称角度研究微分博弈,指明除严格意义的开环、闭环均衡外,还存在众多的其它均衡,丰富了可供分析对象。ii)挑选出基础模型三个有趣的均衡,即保守均衡、开环均衡与闭环均衡,并就信息的价值对这三个均衡进行讨论,得到核心企业判断最优均衡的方法,以及选择这个均衡该采取怎样的协调手段。iii)讨论了信息不对称条件下零售商的结盟行为,不同的扩散效应下,零售商结盟加剧或者舒缓了供应链横向竞争。iv)讨论了基础模型中销量或者价格固定时供应链一体化的两个特例,指明将前述三个均衡中任意一个的销量固定后进行一体化决策,都能对该均衡进行Pareto改进；并就道德风险与监管成本分别对这两个特例的一体化稳态策略进行可行性分析。其次,将基础模型中产品的扩散效应去掉,考虑零售商做促销广告。促销广告有两种效果,第一种效果与生产商的广告效果相同,影响产品的品牌声誉；第二种效果与生产商相异,使产品差异化。研究表明,若促销影响品牌声誉,生产商有明显的“搭便车”现象；若促销导致差异化,只有特定条件下才存在生产商“搭便车”现象。构造了一个由N个供应商与一个生产商合作研发的非线性微分博弈模型。研发降低产品零部件的生产成本,供应链有两种研发模式,即生产商单独研发模式与生产商、供应商共同研发模式。研究得到以下结果：i)确定了两种研发模式下,供应链博弈存在鞍点的条件,从而判别生产商与供应商的合作博弈是否存在稳定的均衡。具体而言,共同研发比单独研发更容易获得稳定的均衡。ii)就模型各参数对鞍点处生产商与供应商的研发努力以及生产成本的稳态表达式进行了比较静态分析,并对在Arrow与Schumpeter关于垄断是否有利于技术进步的著名论战中的站队进行讨论。iii)定性分析了研发模式的选择问题,并就此问题的供应链协调给出了指导性建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的背景与意义
• 1.2 供应链协调研究述评
• 1.2.1 供应链几类常见问题的协调研究
• 1.2.2 供应链投资协调研究
• 1.2.3 供应链其他问题协调研究
• 1.3 供应链投资协调的建模方法述评
• 1.4 主要研究内容与创新点
• 第2章 收益共享与成本分摊混合契约
• 2.1 供应链一体化决策
• 2.2 混合契约与供应链独立决策
• 2.2.1 零售商的决策问题
• 2.2.2 生产商的决策问题
• 2.3 共享率或者分摊率固定的混合契约
• 2.3.1 零售商不分摊成本的收益共享契约
• 2.3.2 生产商不共享收益的成本分摊契约
• 2.3.3 供应链协调
• 2.5 结论
• 第3章 双寡头生产商的竞争广告战略
• 3.1 竞争广告模型
• 3.2 博弈均衡
• 3.3 均衡稳态策略的对称分析
• 3.4 均衡稳态策略的非对称分析
• 3.5 小结
• 第4章 合作广告的效率分析与协调机制
• 4.1 合作广告模型
• 4.2 供应链独立决策与一体化决策
• 4.3 合作利润的再分配协调机制
• 4.4 双向激励协调机制
• 4.4.1 激励均衡
• 4.4.2 激励均衡的可信性
• 4.5 小结
• 第5章 广告投资的信息价值
• 5.1 基本模型
• 5.2 均衡分析
• 5.2.1 短视均衡
• 5.2.2 开环均衡
• 5.2.3 闭环均衡
• 5.2.4 产品扩散效应对供应链均衡的影响
• 5.2.5 供应链Pareto改进
• 5.2.6 零售商联盟
• 5.3 供应链一体化决策的两个特例
• 5.3.1 销量固定时供应链一体化决策问题
• 5.3.2 价格固定时供应链一体化决策问题
• 5.3.3 销量固定时一体化决策与供应链Pareto改进
• 5.3.4 稳态策略的可行性分析
• 5.4 “公共品”与零售商促销激励
• 5.4.1 促销影响品牌声誉
• 5.4.2 促销增加产品差异度
• 5.5 小结
• 第6章 非线性研发投资的均衡稳定性与研发模式
• 6.1 生产商单独研发模式
• 6.2 供应商与生产商共同研发模式
• 6.2.1 供应链研发的最优时间路径
• 6.2.2 供应链均衡分析
• 6.3 鞍点的比较静态分析
• 6.3.1 鞍点稳态的达成条件
• 6.3.2 比较静态分析
• 6.3.3 供应链研发模式选择
• 6.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间发表的学术论文目录