考虑物流服务水平影响的三级物流服务供应链协调

为实现物流服务供应链（Logistics Service Supply Chain， LSSC）整体利润的最大化，研究一个由物流服务集成商、物流服务提供商和功能型物流服务分包商组成的三级LSSC的协调问题.在考虑物流服务水平影响市场需求的情况下，建立以物流服务集成商为主导的Stackelberg博弈模型，提出一个由期权契约和成本共担收益共享契约组成的联合契约协调机制，即在LSSC的两个交易过程中，物流服务集成商与提供商之间采用期权契约协调，物流服务提供商与分包商之间执行成本共担收益共享契约.通过契约参数的合理选择实现LSSC最大收益和各成员共赢.通过均匀分布随机环境下的算例分析，验证契约机制的可行性和有效性.

物流服务； 供应链； 博弈；协调； 期权契约； 成本共担收益共享契汕头到铁岭物流约； 物流能力

文献标志码： A

0引言

物流服务供应链（Logist珠海到吕梁物流ics Service Supply Chain，LSSC）以“物流服务分包商←物流服务集成商←物流服务需求方”为基本结构[1]，其中物流服务集成商是整个供应链的核心企业，它从物流服务分包商处订购物流能力满足最终物流需求客户的要求.国内外关于服务供应链的研究[26]较多，其中LSSC是一种典型的服务供应链，有其独特的行业性质.LSSC的研究近些年才引起学者重视，而协调问题是其中一个重要的研究内容.LSSC协调是LSSC成功运作和绩效提升的关键性问题，对提高物流企业的竞争优势具有非常重要的实践意义.LSSC协调主要通过对物流能力的调整和优化实现.由于物流能力具有无形性、生产与消费同步、无法存储的特征，LSSC在协调时不同于一般商品供应链.田宇等[7]从一般产品供应链的思路出发，建立二阶段和三阶段LSSC收益分享契约模型.刘伟华等[8]研究LSSC两级能力合作的协调，分别构建不确定环境下有/无能力匹配约束时的物流服务集成商成本模型和提供商的利润模型.崔爱平等[9]提出LSSC中基于期权契约的能力协调，指出期权契约价格与期权执行价格之间存在负相关关系.桂云苗等[10]考虑供应能力不确定的LSSC协调.王晓立等[11]研究供应和需求不确定条件下的LSSC协调.LIU等[12]基于两阶段单周期质量协调模型建立一个多周期LSSC质量协调模型.

以上研究的都是二级LSSC.实际LSSC通常由3个或更多实体组成.三级LSSC是二级LSSC的扩展，由3个实体构成，存在2个交易过程，比二级LSSC复杂得多.如何协调这三者之间的关系，使供应链整体最优，是协调机制设计的主要困难.通常二级LSSC的协调方法在三级LSSC中不一定适用.对三级LSSC协调的研究目前还不多.公彦德等[13]基于传统二级供应链协调问题，引入第三方物流服务提供商，应用博弈理论对三级供应链的定价、产量和利润进行分析，发现零售商所承担的服务价格比例越大，各节点企业的利润也越大，因而通过设置合理的分摊比例，可以达到优化供应链的目的.刘伟华[14]用收益共享契约协调三级LSSC，并给出最优收益共享系数的确珠海到山南物流定方法.朱卫平等[15]研究三级LSSC协调，提出一种数量协作联盟的协调模型.以上文献虽然从不同的角度采用不同的契约研究三级LSSC协调问题，但没有考虑物流服务水平对需求的影响，且仅仅用一种契约实现三个节点企业之间的合作，而在现实中，企业为追求更好的利润，与不同的合作实体可能签订不同的契约.研究表明，在特定条件下一些经过精心设计的组合合同策略能促成供应链的协调，使供应链整体利润达到最大化.[1617]而目前鲜有文献研究不同契约组合能否协调的问题，本文就此开展研究.

另一方面，物流服务水平的高低对顾客是否有再次购买行为有直接、显著的影响.[18]LU等[19]研究制造商的服务水平对零售商价格的影响，指出制造商存在一个最优的服务水平.吴庆等[20]研究物流服务水平影响市场需求的第三方物流协调合同，设计一种收入共享与服务成本共担的组合式合同，该合同既可以协调第三方物流服务提供商的物流服务水平决策，又能协调客户企业的存货决策，并且能实现共赢.XIAO等[21]针对一个供应商和一个零售商组成的供应链，研究根据供应商管理库存协调价格和服务水平的问题.但以上文献主要是针对产品供应链协调.

在现实生活中，当物流服务分包商提供的服务水平达到或超过顾客期望时，顾客的满意度得到提高，对产品的市场需求会增加，从而会使物流服务需求方对集成商的物流需求增加.与产品供应链不同，LSSC的收入来源于物流服务需求方，在其他条件不变的情况下，提高物流服务水平并不能给LSSC带来更多直接的收益，但会带来更好的信誉和更多的物流服务需求[2223] ，从而间接增加LSSC收益.因此，在LSSC中，集成商决策物流能力订购量，提供商决策给集成商的分包价格，物流服务分包商除了决策给提供商的分包价格外，还要决策物流服务水平，因为努力需要成本，如果没有足够的激励，分包商会倾向于偷懒.在这种情形下，如何设计合理的契约机制激励分包商努力提高服务水平从而实现系统协调是一个值得研究的课题.

综上所述，本文研究由“物流服务分包商←物流服务提供商←物流服务集成商”组成的三级LSSC，从激励分包商提高物流服务水平角度，设计一种集成商与提供商之间实行期权契约、提供商与分包商之间实行成本共担收益共享契约的联合契约协调机制，建立基于能力协调的三级LSSC定量模型，实现LSSC系统利润最大，保证各成员获得共赢.最后通过算例分析验证契约的可行性和有效性.

1问题描述

考虑一个由物流服务集成商（R）、物流服务提供商（F）、物流服务分包商（S）组成的三级LSSC，其中R在供应链中起主导作用，它从F处订购物流能力满足最终物流需求客户的要求.而F由于自身能力不足，将部分或全部物流能力外包给其上游的S，为简化起见，假设F将订单全部转包给S，S完全能够满足F的物流需求.客户需求x是随机的，服从随机分布函数F（x），其密度函数为f（x），均值为μ，方差为σ2.因为需求不确定，R希望得到的物流能力足够满足市场需求以应对风险和实现自身利益最大化，但S的物流能力投资可能会有风险与机会成本损失.假设：

（1）供应链成员均是有限理性和风险中性，他们之间均信息对称，且根据期望利润最大化的原则进行决策；

（2）S的初始物流能力为零，面对随机的物流服务需求，S不存在能力短缺损失情形；

（3）物流服务水平的高低可以度量，也可以被证实.高水平的物流服务质量可以使顾客对客户企业的产品产生更大的市场需求.[12]这里假设在考虑物流服务水平e的影响下，新的市场需求x′=ex.