供应链联盟中的质量战略

《管理理论》报告供应链联盟中的质量战略背景供应链管理模式的产生和发展，对国际经济交往中质量保证活动提出了严格的要求。近年来，数以万计的组织采用了各种质量标准，然而，许多组织未能达到预期效果，从而影响其自身的利润，甚至影响了其所在供应链的总体利润。所以研究供应链中各节点的质量战略是很必要的。本文结构1.引言——模型的准备2.供应链中的一个质量模型3.供应商-零售商联盟的均衡4.垂直统一管理下的最优解5.供应商－零售商的转让合约(transfercontracts)6.小结1.1模型的准备(1)这里我们只考虑两个节点供应链：供应商和零售商；我们讨论的是一个单一产品分布渠道，在这渠道中，一个供应商制造某特定产品，生产过程中会产生一定的次品；这些次品有一部分被零售商退回，其他的部分到达最后的消费者；1.1模型的准备(2)供应商和零售商同时努力去减少次品率，这个次品率是产品的最终需求和总成本的函数；假定供应商和零售商结成了某种联盟，我们把需求理解为是这个两节点供应链的总体质量控制绩效的函数。1.2质量的定义Banker（一位研究特定产业中产品质量和竞争激烈程度两者之间关系的学者，1998）定义质量为：产品对客户吸引力的程度，即产品满足个性化需求的程度。和实际情况相符的是，产品的缺陷将会降低对顾客的吸引从而降低需求。1.3质量的成本供应商和零售商的可变成本和可变收益都是由最终被顾客接受的产品产生的，而不是退回的产品产生的。质量的成本是制造次品率的函数（将在下面分析）。2.1三个参数1首先定义三个参数：f：供应商的次品与需求d的百分比，即次品为f·d，供应商的产出等于(1+f)·d。f不能直接获得，不过它可以从下面模型中推导出来。r：零售商发现的次品与需求d的百分比。所以它返回的数量是r·d，到达最终客户的数量是(1+f-r)·d。显然r的值可以很容易获得。i：到达最终顾客的次品与需求d的百分比，即i＝f-r。假定零售商不会把合格产品当成不合格的退给供应商，因此f≥r，即i≥0。2.1三个参数2假设f＞0，r＞0，即存在制造缺陷和质量控制质量控制绩效与产品市场需求呈正相关关系，因此，需求是变量i的函数；例如：1979年，Toyota公司每辆售出的车中平均有0.71处制造缺陷，而Ford公司却有3.70处，假设一辆车有10,000个部件，则Toyota公司的i＝0.71/10,000，Ford公司的i＝3.70/10,000，这证实了20世纪80年代日本公司创造的市场率迅速上升的奇迹。2.2需求函数一般地，可以假设需求函数是如下形式的指数函数：其中，参数D和E的含义如下：D：到达消费者的最终产品完全合格时的需求，即i＝0时的需求，也就是最大化的需求；E：需求曲线的凸度，E的值越大，顾客对质量越敏感。rfEDiEDdexpexp(1)2.3收入函数供应商和零售商的收入函数分别是：M·(D·Exp(－E·(f－r)))N·(D·Exp(－E·(f－r)))其中，参数M和N的含义如下：M：每一个销售给最终客户的合格产品对供应商带来的边际收益；N：每一个销售给最终客户的合格产品对零售商带来的边际收益；单位产品的成本是固定的，所以M+N=C（C是常数）。2.4成本函数供应商和零售商的成本函数分别是：F·Exp(-f)R·(Exp(r)-1)其中，参数M和N的含义如下：F：产品质量控制达到TQM时的成本；R：零售商的边际成本。2.5利润函数收入减去成本就得到了供应商和零售商的利润函数：fFrfEDMrfSexpexp,1expexp,rRrfEDNrfR(2)(3)假设f很小（这也符合实际情形）。3供应商-零售商联盟的均衡供应商－零售商联盟可以用一个合作博弈或非合作博弈模型来模拟。Theallianceforgedbythesupplierandtheretailercanbemodeledbyeitheracooperativeoranon-cooperativegame.但是在合作博弈模型中，应该规定一个违约条款，而在实际中很难取得有效的结果。Acooperativeframeworkshouldspecifypenaltiesfordeviations,whicharehardtoimposeinpractice.非合作博弈下的纳什均衡是自执行的，因此是更现实的。Onthecontrary,Nashequilibriumareselfenforcingandthereforemorerealistic.“囚徒困境”——经典博弈抵赖坦白抵赖坦白囚徒甲囚徒乙（-1，-1）（-10，0）（0，-10）（-8，-8）3.1供应商响应函数结论一考虑0≤r≤f，供应商的最好的响应函数是：Proposition1.Recallingthatthefeasiblestrategiesimposethat0≤r≤f,thebest-responsefunctionofthesupplieris:(4)3.2零售商响应函数结论二考虑0≤r≤f，零售商的最好的响应函数是：Proposition2.Recallingthatthefeasiblestrategiesimposethat0≤r≤f,thebest-responsefunctionoftheretaileris:(5)3.3最佳响应函数的Nash均衡图给定D=100,E=0.2,F=400,R=40,M=3,N=7，(4)(5)两式如下图所示：3.4均衡唯一定理结论三如果有一个的纳什均衡，那么它是唯一的均衡，且有：ln(F/(MDE))＞ln(NDE/R)。Proposition3.IfthereisaNashequilibriumsuchthatandarepositive,thenitisuniqueandln(F/(MDE))＞ln(NDE/R).0,0eeirerei3.5结论三的证明将公式(4)和(5)联立，求出一个均衡解：.21ln,21lnln1,21ln1ln22EMNEDFRiEFMDEERNDEErEMDEFENDEREfeee(6)由ie0，可得ln(F/(MDE))＞ln(NDE/R)，由均衡图可知均衡是唯一的3.6结论四结论四如果纳什均衡时并且均衡是唯一的，那么这个均衡将位于图中(4)(i),(4)(ii),(5)(iii)和(5)(iv)四段的共同交点上。Proposition4.IftheNashequilibriumissuchthatanditisunique,thentheequilibriummustalsoliein(4)(i)and(5)(iii).由(6)式，当时，则有：ln(F/(MDE))＝ln(NDE/R)。0ei0ei0ei021ln22EMNEDFRie均衡图这两点重合3.7均衡下的参数解根据式(1)：和公式(6)：rfEDiEDdexpexp.21ln,21lnln1,21ln1ln22EMNEDFRiEFMDEERNDEErEMDEFENDEREfeee解出参数D,F,R如下：(7)3.8均衡下的利润函数把等式(7)代入(2)和(3)和公式(6)，则得到均衡下的供应商和零售商的利润函数如右所示：(7).exp1,1eRSrEdNEdNEdM(8)4垂直统一管理(Verticalintegration)下的最优解为了使供应商和零售商整体利润最大化，他们可能在合作的方式下来选择质量控制水平f和r。然后他们再根据各自的谈判能力或其他方式来决定怎么样去分配利润。可以把双方看成一个公司，他们在进行质量战略决策前不需要考虑利润的分配问题。这时，战略的目标是使双方利润最大化，即使最大化。RS4.1最优解1统一体的利润函数为：令解得：1expexpexp,rRfFrfEDNMrf0/,/,rrffrf.21ln,21lnln1,21lnln222ENMEDFRiEFDENMRFErEDENMFFREfsss(*)4.1最优解2把第三部分中的等式(7)代入上式(*)，则得：(7).21ln,21lnln1,21lnln222ENMEDFRiEFDENMRFErEDENMFFREfsss(*).21ln;21ln;21ln2ENMMNiiENMNNMrrEMNMNMffesEesEes(10)4.2垂直统一管理下三个的结论1结论五在垂直统一管理下的最优战略中，严格小于均衡下的。结论六在垂直统一管理下的严格小于均衡中的。结论七在最优解下的返回率一定为正数。ssrf,sfefsieissrf,sr4.2垂直统一管理下三个的结论2Proposition5.Thepercentageoffaultyitemsatthestationarypointisstrictlylowerthanthepercentageoffaultyitemsatequilibrium.Proposition6.Thepercentageofimperfectproductsatstationarypointislowerthanatequilibrium.Proposition7.thepercentageofreturnsatthestationarypointmustbepositive.ssrf,sfefsieissrf,sr4.2垂直统一管理下三个的结论3以上三个结论都可直接从式(10)推出。结论五、六说明了当固定点(StationaryPoint)切实可行时，垂直统一管理下供应商生产的产品质量和到达最终客户的产品质量都得到了改善；结论七说明了在垂直统一管理下，零售商必须实行产品质量控制。4.3最优点的取值范围综上，最优点要满足以下3条件：①；②；③()它们界定的区域如下图所示：ssrf,efffr0esiieessrfrf4.4全局最优点的结论结论八如果，那么最优点就是供应链中的全局最优点；如果上式左端严格小于右端，则有。Proposition8.If,thenthestationarypointistheglobaloptimaloperationofthesupplychain.Ifthereisstrictinequality,thensothecustomerreceivesapositivenumberoferrors.eerfECNM21ln2lnlnssrf,ssrfeerfECNM21ln2lnlnssrf,ssrf4.4结论九及其推论结论九当时：①若则供应链的最优解是：=(0,0)；②若则供应链的最优解是：。推论因，故当时，，此时比起初始的均衡，供应商产生了更多的质量缺陷。eerfECNM21ln2lnlneerfNMlnln00,rfeerfNMlnln2ln00NMrfrfeeNMrffeeln210eerfNMlnlneff04.5结论八、结论九及其推论的约束条件令m=lnM,n=lnN,E=0.01,D=100,M+N=C=10,，时，它们的约束条件如下图所示。7.1ef2.0er4.5它们的意义1它们说