论文总字数：17534字

摘要

对于价格接受者来讲供应商多元化的好处是显而易见的。本文考虑了一个一二级供应链，在供应链中供应商销售产品给下游的零售商。供应商的输出过程是不确定的，建模为具有与订货量成比例的随机产量，下游厂商在终端市场处于完全垄断地位，并且供应商之间存在价格竞争。之后本文将下游厂商统称为买家。文中探讨具有双源采购垄断买家在供应商处于有限的竞争情况下，供应商多元化中获得的好处，本文将双源采购导致供应风险的降低，导致采购商预期利润增加的好处叫做供应商组合效应，将供应商之间竞争导致批发价格下降，采购商预期利润增加的好处定义为供应商竞争效应。本文发现供应商之间相关系数的增加导致供应商竞争效应的增强，以及供应商组合效应的减弱，他们对买家预期利润的影响是相互排斥的，他们的叠加的联合效应只表现为供应商竞争效应，即供应商相关系数的增加导致预期利润的增加。最后证明了在供应商非对称的情况下，分析依然成立。

关键词：供应风险，产量不确定，供应链

The Analysis of Retailer Dual-sourcing Strategies in the Presence of Yield Uncertainty

Supplier diversification has lots of benefits for price-taking firms. The article considers a two-echelon supply chain with suppliers sale production to a retailer downstream. In the following, downstream firms will be called buyers. The suppliers production process is uncertain and modeled as having a proportional random yield. The buyer is a monopoly in end-market, and there is a wholesale price competition between suppliers. The paper mainly explores that a dual-sourcing buyer attains benefits from supplier diversification in the presence of limited supplier competition. A dual-sourcing strategy could reduce the uncertainty of order-quantity from buys and cause a increase in buyer’s expected profits, referring to this as supplier composition effect. A dual-sourcing strategy also could result in a competition in suppliers and thus cause a lower wholesale price and a high buyer’s expected profits, referring to this as supplier competition effect. The paper finds that a higher supplier correlation causes a increase in supplier competition effect and a decrease in supplier composition effect. The two affects buyer’s expected profits in an opposed way. Their joint effect is only presented by supplier competition effect, i.e. ultimately a higher supplier correlation causes a higher expected profits. Finally, the paper confirms in asymmetric supplier model the analyses above are still established.

Keywords: supply uncertainty, random yield, Cournot competition

摘要 I

Abstract II

第一章引言 4

1.1 研究背景 4

1.2 本文框架 4

第二章文献综述 6

第三章供应商对称情况下双源采购模型分析 8

3.1 模型准备 8

3.2 批发价格外生时：引入供应商组合效应 9

3.21 买家单源采购 9

3.22 买家双源采购 10

3.23 采购策略的比较 11

3.3 批发价格内生时：引入供应商竞争效应 11

3.31 买家单源采购 11

3.32 买家双源采购 12

3.33 采购策略的比较 17

3.4 本章小结 18

第四章供应商不对称情况下双源采购模型分析 19

4.1 模型准备 19

4.2 批发价格内生时：证明供应商组合效应存在 19

4.3 批发价格外生时：证明供应商竞争效应存在 20

第五章结论及展望 21

5.1 结论 21

5.2 展望 22

参考文献 24

致谢 26

第一章引言

1.1研究背景

由于双源采购对减轻供应风险的有效性，它被广泛的应用于全球企业。虽然基于传统资产组合理论的风险多元化的益处众所周知，但这些理论被提出和量化通常基于一个潜在的假设：采购公司、供应商处在高度竞争的市场中，并且对价格几乎没有影响，即假设销售价格和批发价格都是外生的。然而买家通常处于有限的终端市场竞争的环境中，或者在市场具有垄断地位。它们的产量对市场价格有很大的影响。在这些环境中，降低供应风险可能不是决定买家采购决策的决定性因素，可能由于买家或供应商之间的竞争而恶化，就像发生在1999年台湾地震后pc制造商的情况一样。由于地震使得芯片短缺，这减少了对PC制造商的供应和增加了投入成本和终端产品的市场价格。另外，竞争性公司运用不同的采购策略很常见，比如现场可编程门阵列（FPGA）的芯片制造商。世界顶级的FPGA芯片制造商Xilinx和Altera对于各代芯片运用不同的采购策略，Altera运用单源采购策略和Xilinx运用双源采购策略。以上是买家竞争导致的供应风险的恶化。另外小米公司的芯片的采购来源有高通和联发科，同类的芯片中，联发科的芯片较高通的便宜，因此在小米的大量低端手机中几乎都是联发科的芯片，经常出现联发科芯片供应不足导致的小米手机经常采取所谓的饥饿营销。这是供应商竞争导致的供应风险的恶化。在本文中的重点是研究在供应风险下，供应商竞争对采购企业订货量及预期利润的影响和采购商的采购策略。

1.2本文框架

本文考虑一个垄断买家运用一个关键部件生产和销售可替代产品的供应链，为了模型简化运算我们将下游买家只考虑为零售商，这样就不用考虑下游的制造成本了，即假定下游买家的再制造成本为0，这并不影响本文的分析重点与结论。本文重点放在市场价格由市场上的总数量内生决定的的行业。买家从产量不确定的供应商采购，因此面临供应风险。将供应风险模型化为与订货量成比例的随机产量，不同的供应商的随机产出具有一定的相关性。供应商之间的竞争被模型化为基于价格的古诺竞争，即它们通过决定批发价格竞争。买家可以运用单源采购策略和双源采购策略。

因为双源采购策略分散风险以及供应商竞争带来批发价格下降的好处是我们关注的重点，全文我们定义了两个词组，在双源采购策略下，供应商相关系数减少导致供应风险下降进而导致买家预期利润增加的效应成为供应商组合效应。供应商相关系数增加导致供应商竞争均衡时的批发价格的降低，进而带来买家预期利润的增加称作供应商竞争效应。并且称供应商相关系数增大，供应商组合效应减弱，供应商竞争效应增强。本文先是假定供应商是对称的，另外我们假设供应商之间存在竞争，即上游只有少数的供应商或者供应商在整个供应链中供应商具有一定的优势地位和具有定价权。因此从整个供应链来看，纵向上存在买家和供应商之间的序贯博弈，即买家先决定订货量，然后供应商根据订货量来决定批发价格和横向上存在供应商之间决定批发价格的同时博弈。整个博弈过程共同决定了均衡时买家的订货量，预期利润以及供应商各自的批发价格。

本文模型主要分为两部分，第一部分是假定批发价格是外生的，即假设供应商之间是高度竞争的，在这一部分引出了供应商组合效应，发现供应商之间的相关系数的减小，即供应商的产量呈强负相关时，双源采购降低了供应风险并带来预期利润的增加。这一多元化好处与下游为价格接受者时所验证的类似。此后本文将供应商批发价格内生化，供应商之间的竞争博弈决定了批发价格，也就是说供应商有权决定其批发价格，这在当供应商为少数或供应商话语权较强时是常见的。在这一部分引入了供应商竞争效应，此时供应商的组合效应依然存在，对与这两个效应的同时作用，买家的预期利润会如何受之影响是我们整个分析的重点。另外本文也分析了，在批发价格内生和外生两种情况下，买家的采购策略，即选择单源采购还是双源采购。本文在最后论证了在供应商非对称的情况下所分析的框架依然成立。

第二章文献综述

从Karlin(1958)的早期作品开始，生产中产出的不确定性和库存系统的建模与管理成为经营管理的重点。这样作品的重点是决定最佳产量和库存政策以便在产出不确定的情况下满足单一阶段或多重阶段单一供应商供应系统的需求。如果有兴趣，请读者去看下Yanoamp;Lee(1995)的文章以便对在产出不确定文献下的这种计划有个更综合和更深的回顾。这篇文献中所做工作的共同点是通过与订货量成比例的随机产出模型和相关分布将供应风险模型化。

本作品与在供应商风险下供应商多元化的供应链文献有联系。其中早期的作品是Gerchakheamp;Parlar(1990)的，作品明确的说明了供应商多元化的好处和在EOQ模型中的成本。Parlaramp;Wang(1993)将分析扩展到了一个不确定需求库存背景。Anupindiamp;Akella(1993)研究了一个买家如何在两个不确定的供应商之间分配订货批量。Agrawal amp;Nahmias(1997)解决了在从大量不确定供应商中订货风险降低的好处和与这些订货相关的固定订货成本之间的权衡，同时建立了一个在不确定产出的情况下最优化供应商数量的模型。Dada等人(2007)考虑了一个报童模型的供应商选择决策。另外对于周期性供应风险，最近的研究同样建议用供应商多元化去处理低概率供应爆发性风险。一个主要的例子是最近的Tomlin(2006)的作品。上面所提到的所有作品的主要特点是对于有着外生决定的终端市场价格的单一买家的供应不确定情况下供应商多元化的研究，即在一个高度竞争的终端市场。虽然这些作品对本文的研究是非常重要的一部分，通过将采购公司假设为垄断买家，本文十分明晰的将其区分。Sammi Yu Tangamp; Panos Kouvelis(2011)指出了在双寡头背景和垄断背景之间双源采购的实施的不同之处，展示了双源采购的价值和订单在供应商之间的分配对于竞争者的采购结构具有相当强的依赖性。但是这篇文章只是将采购价格定义为外生变量，而本文将采购价格做为内生的，引入供应商之间的竞争模型化为类似于古诺模型，只不过这里是决定价格而不是产量。

本文的作品更与将供应商多之间元化竞争模型化的的文献相联系。市场营销和经济学文献主要是集中于供应商进行价格竞争的影响和由此导致的采购成本降低为买家带来的收益，进而设计合适的采购机制去实现。为了对这些相关文献有一个综合的回顾，本文参考了Elmaghraby（2000）的文献，以及里面所引用的文献。在不确定的多元化策略下，对供应商的价格竞争作用的研究有影响的当属Babich等人(2007)。他考虑了当一个垄断买家面对供应商违约风险时供应商的竞争。他们的结果展示了供应商之间违约风险的联系越强越加剧价格竞争，因此增加了采购公司的利润，并且随着供应商数量的增加，零售商既可以获取供应商竞争的好处和供应商多元化的好处。这篇文献对供应商竞争下的供应商组合策略导致的成本降低都提出了有用的见解，但是他的研究方法，及关注焦点与本文的并不同，这篇文章主要的前提是供应商存在违约风险，而本文主要是假定供应商的产出是不确定的，这是本文与之的区分问题。

在模型化供应商竞争时，本文用了类似于古诺竞争的模型，这个与Corbettamp;Deo(2009)作品中所介绍的类似。这篇文章的背景是生产阶段产出不确定的流感疫苗制造商的生产决策。这是一个同时博弈，每个公司只有一条生产线运行，必须同时设定目标产量。这篇文献的重点是更好的理解流感疫苗市场的行业结构及产生的福利效应。本文则是将供应商之间的竞争模型化为此类模型，供应商必须同时设定批发价格，即不是产量的博弈，而是价格的博弈，是同时博弈。

第三章供应商对称情况下双源采购模型分析

3.1模型准备

考虑一个上下游的二级供应链，在这里上游公司是制造商，而下游公司从制造商采购关键零部件再生产产品或下游仅仅是零售商。这里我们简化分析，只看做是零售商。供应商的生产过程是不可靠的，即订购的量不一定等于交付量。这主要是由于供应商低质量和产量低的生产过程。供应商的随后恢复生产（即生产和运送未完成的订单）的努力对买家来说是有限价值的，因为销售季节的限制。

在这篇文章中，将供应商的不确定的交付量模型化为与订货量成比例的随机产量（见Yamo 和Lee1995）:供应商收到了大小为的订货量，实际交付的是，是一个随机变量服从(0,1)的均匀分布，概率密度函数为g( ),累积分布函数为G( ),期望为，标准差为。对于基本的模型，假设供应商在他们的成本结构和产量分布中是对称的（这样我们可以限制i）。不同供应商的生产过程可能是相关的，将相关系数表示为。