1、管理理论管理理论报告报告供应链联盟中的供应链联盟中的质量战略质量战略 背背 景景v 供应链管理模式的产生和发展，对国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。供应链中各节点的质量战略是很必要的。本文结构本文结构1.
2、引言引言模型的准备模型的准备2.供应链中的一个质量模型供应链中的一个质量模型3.供应商供应商-零售商联盟的均衡零售商联盟的均衡4.垂直统一管理下的最优解垂直统一管理下的最优解5.5.供应商零售商的转让合约供应商零售商的转让合约(transfer contracts)6.小结小结1.1 模型的准备模型的准备(1)这里我们只考虑两个节点供应链：供应商这里我们只考虑两个节点供应链：供应商和零售商；和零售商；我们讨论的是一个单一产品分布渠道，在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，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；生产过程中会产生一定的次
3、品；这些次品有一部分被零售商退回，其他的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；部分到达最后的消费者；1.1 模型的准备模型的准备(2)供应商和零售商同时努力去减少次品率，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这个次品率是产品的最终需求和总成本的函数；函数；假定供应商和零售商结成了某种联盟，我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。体质量控制绩效的函数。1.2 质量的定义质量的定义Banker（一位研究特定产业中产品（一位研究特定产业中产品质量和竞争激烈
4、程度两者之间关系的质量和竞争激烈程度两者之间关系的学者，学者，1998）定义质量为：）定义质量为：产品对客产品对客户吸引力的程度，即产品满足个性化户吸引力的程度，即产品满足个性化需求的程度。需求的程度。和实际情况相符的是，产品的缺陷将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。会降低对顾客的吸引从而降低需求。1.3 质量的成本质量的成本供应商和零售商的可变成本和可变收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。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（将质量的成本是制造次品率的函
5、数（将在下面分析）。在下面分析）。2.1 三个参数三个参数1首先定义三个参数：首先定义三个参数：qf：供应商的次品与需求供应商的次品与需求d的百分比，即次品的百分比，即次品为为fd，供应商的产出等于，供应商的产出等于(1+f)d。f 不能直不能直接获得，不过它可以从下面模型中推导出来。接获得，不过它可以从下面模型中推导出来。qr r：零售商发现的次品与需求零售商发现的次品与需求d d的百分比。所的百分比。所以它返回的数量是以它返回的数量是r rd d，到达最终客户的数量，到达最终客户的数量是是(1+f-r)(1+f-r)d d。显然。显然r r的值可以很容易获得。的值可以很容易获得。qi i：
6、到达最终顾客的次品与需求到达最终顾客的次品与需求d d的百分比，的百分比，即即i if-r r。假定零售商不会把合格产品当成。假定零售商不会把合格产品当成不合格的退给供应商，因此不合格的退给供应商，因此fr r，即，即i i00。2.1 三个参数三个参数2假设假设f f0 0，r r0 0，即存在制造缺陷和质量控制，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，质量控制绩效与产品市场需求呈正相关关系，因此，需求是变量因此，需求是变量i i的函数；的函数；例如：例如：19791979年，年，ToyotaToyota公司每辆售出的车中平公司每辆售出的车中平均有均有0.710.71
7、处制造缺陷，而处制造缺陷，而FordFord公司却有公司却有3.703.70处，处，假设一辆车有假设一辆车有10,00010,000个部件，则个部件，则ToyotaToyota公司的公司的i i0.71/10,0000.71/10,000，FordFord公司的公司的i i3.70/10,0003.70/10,000，这证实了这证实了2020世纪世纪8080年代日本公司创造的市场率年代日本公司创造的市场率迅速上升的奇迹。迅速上升的奇迹。2.2 需求函数需求函数一般地，可以假设需求函数是如下形式的一般地，可以假设需求函数是如下形式的指数函数：指数函数：其中，参数其中，参数D D和和E E的含义如
8、下：的含义如下：qD D：到达消费者的最终产品完全合格时的需求，到达消费者的最终产品完全合格时的需求，即即i i0 0时的需求，也就是最大化的需求；时的需求，也就是最大化的需求；qE E：需求曲线的凸度，需求曲线的凸度，E E的值越大，顾客对质的值越大，顾客对质量越敏感。量越敏感。rfEDiEDdexpexp(1)2.3 收入函数收入函数供应商和零售商的收入函数分别是：供应商和零售商的收入函数分别是：M M(D(DExp(Exp(E E(f(fr)r)N N(D(DExp(Exp(E E(f(fr)r)其中，参数其中，参数M M和和N N的含义如下：的含义如下：qM M：每一个销售给最终客户的
9、合格产品对供应：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；商带来的边际收益；qN N：每一个销售给最终客户的合格产品对零售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；商带来的边际收益；q单位产品的成本是固定的，所以单位产品的成本是固定的，所以M+N=CM+N=C（C C是常是常数）。数）。2.4 成本函数成本函数供应商和零售商的成本函数分别是：供应商和零售商的成本函数分别是：F Exp(-f)R (Exp(r)-1)其中，参数其中，参数M M和和N N的含义如下：的含义如下：qF F：产品质量控制达到产品质量控制达到TQM时的成本时的成本；qR R：零售商的边际成本零售商
10、的边际成本。2.5 利润函数利润函数收入减去成本就得到了供应商和零售商收入减去成本就得到了供应商和零售商的利润函数：的利润函数：fFrfEDMrfSexpexp,1expexp,rRrfEDNrfR(2)(3)假设假设f很小（这也符合实际情形）。很小（这也符合实际情形）。3 供应商供应商-零售商联盟的均衡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。合作博弈模型来模拟。The alliance forged by the supplier and the retailer can be modeled by either a c
11、ooperative or a non-cooperative game.但是在合作博弈模型中，应该规定一个违约条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。款，而在实际中很难取得有效的结果。A cooperative framework should specify penalties for deviations,which are hard to impose in practice.非合作博弈下的纳什均衡是自执行的，因此是非合作博弈下的纳什均衡是自执行的，因此是更现实的。更现实的。On the contrary,Nash equilibrium are s
12、elf enforcing and therefore more realistic.“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 供应商响应函数供应商响应函数结论一结论一 考虑考虑0rf0rf，供应商的最好的，供应商的最好的响应函数是：响应函数是：Proposition 1.Recalling that the feasible strategies impose that 0rf,the best-response function of the supplier is:(4)3.2 零售商响应函数零售商响应函数结论二结
13、论二 考虑考虑0rf0rf，零售商的最好的，零售商的最好的响应函数是：响应函数是：Proposition 2.Recalling that the feasible strategies impose that 0rf,the best-response function of the retailer is:(5)3.3 最佳响应函数的最佳响应函数的Nash均衡图均衡图给定给定D=100,E=0.2,F=400,R=40,M=3,N=7，(4)(5)两两式如下图所示：式如下图所示：3.4 均衡唯一定理均衡唯一定理结论三结论三 如果有一个如果有一个 的纳什均的纳什均衡，那么它是唯一的均衡，且有
14、：衡，那么它是唯一的均衡，且有：ln(F/(MDE)ln(NDE/R)。Proposition 3.If there is a Nash equilibrium such that and are positive,then it is unique and ln(F/(MDE)ln(NDE/R).0,0eeirerei3.5 结论三的证明结论三的证明将公式将公式(4)和和(5)联立，求出一个均衡解：联立，求出一个均衡解：.21ln,21lnln1,21ln1ln22EMNEDFRiEFMDEERNDEErEMDEFENDEREfeee(6)由由ie0，可得，可得ln(F/(MDE)ln(ND
15、E/R)，由均衡图可知由均衡图可知均衡是唯一的均衡是唯一的3.6 结论四结论四结论四结论四 如果纳什均衡时如果纳什均衡时 并且均衡是唯并且均衡是唯一的，那么这个均衡将位于图中一的，那么这个均衡将位于图中(4)(i),(4)(ii),(5)(iii)和和(5)(iv)四段的共同交点上。四段的共同交点上。Proposition 4.If the Nash equilibrium is such that and it is unique,then the equilibrium must also lie in(4)(i)and(5)(iii).由由(6)式，当式，当 时，时，则有：则有：ln(F
16、/(MDE)ln(NDE/R)。0ei0ei0ei021ln22EMNEDFRie均衡图均衡图这两点重合这两点重合3.7 均衡下的参数解均衡下的参数解根据式根据式(1)：和公式和公式(6)：rfEDiEDdexpexp.21ln,21lnln1,21ln1ln22EMNEDFRiEFMDEERNDEErEMDEFENDEREfeee解出参数解出参数D,F,R如下：如下：(7)3.8 均衡下的利润函数均衡下的利润函数把等式把等式(7)代入代入(2)和和(3)和公式和公式(6)，则得到均衡下，则得到均衡下的供应商和零售商的利润函数如右所示：的供应商和零售商的利润函数如右所示：(7).exp1,1e
17、RSrEdNEdNEdM(8)4 垂直统一管理垂直统一管理(Vertical integration)下的最优解下的最优解为了使供应商和零售商整体利润最大化，他们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可能在合作的方式下来选择质量控制水平f和和r。然后他们再根据各自的谈判能力或其他方式来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。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。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，即使这时
18、，战略的目标是使双方利润最大化，即使 最大化。最大化。RS4.1 最优解最优解1统一体的利润函数为：统一体的利润函数为：令令 解得：解得：1expexpexp,rRfFrfEDNMrf0/,/,rrffrf.21ln,21lnln1,21lnln222ENMEDFRiEFDENMRFErEDENMFFREfsss(*)4.1 最优解最优解2把第三部分中的等式把第三部分中的等式(7)代入上式代入上式(*)，则得：，则得：(7).21ln,21lnln1,21lnln222ENMEDFRiEFDENMRFErEDENMFFREfsss(*).21ln;21ln;21ln2ENMMNiiENMNNM
19、rrEMNMNMffesEesEes(10)4.2 垂直统一管理下三个的结论垂直统一管理下三个的结论1结论五结论五 在垂直统一管理下的最优战略在垂直统一管理下的最优战略 中，中，严格严格小于均衡下的小于均衡下的 。结论六结论六 在垂直统一管理下的在垂直统一管理下的 严格小于均衡严格小于均衡中的中的 。结论七结论七 在最优解在最优解 下的返回率下的返回率 一定为一定为正数。正数。ssrf,sfefsieissrf,sr4.2 垂直统一管理下三个的结论垂直统一管理下三个的结论2Proposition 5.The percentage of faulty items at the stationar
20、y point is strictly lower than the percentage of faulty items at equilibrium.Proposition 6.The percentage of imperfect products at stationary point is lower than at equilibrium.Proposition 7.the percentage of returns at the stationary point must be positive.ssrf,sfefsieissrf,sr4.2 垂直统一管理下三个的结论垂直统一管理
21、下三个的结论3 以上三个结论都可直接从式以上三个结论都可直接从式(10)推出。推出。结论五、六说明了当固定点结论五、六说明了当固定点(Stationary Point)切实可行时，垂直统一管理下供切实可行时，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；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。商必须实行产品质量控制。4.3 最优点的取值范围最优点的取值范围 综上，最优点综上，最优点 要满足以下要满足以下3条件：条件：；()它们界定的区域如下图所示：它们界定的区域
22、如下图所示：ssrf,eff fr 0esii eessrfrf4.4 全局全局最优点的结论最优点的结论结论八结论八 如果如果 ，那么最优点那么最优点 就是供应链中的全局最优点；就是供应链中的全局最优点；如果上式左端严格小于右端，则有如果上式左端严格小于右端，则有 。Proposition 8.If ,then the stationary point is the global optimal operation of the supply chain.If there is strict inequality,then so the customer receives a positive
23、 number of errors.eerfECNM21ln2lnlnssrf,ssrf eerfECNM21ln2lnlnssrf,ssrf 4.4 结论九及其推论结论九及其推论结论九结论九 当当 时：时：若若 则供应链的最优解是：则供应链的最优解是：=(0,0)；若若 则供应链的最优解是：则供应链的最优解是：。推论推论 因因 ，故当，故当 时，时，此时比起初始的均衡，供应商产生，此时比起初始的均衡，供应商产生了更多的质量缺陷。了更多的质量缺陷。eerfECNM21ln2lnlneerfNMlnln00,rfeerfNMlnln2ln00NMrfrfeeNMrffeeln210eerfNMl
24、nlneff 04.5 结论八、结论九及其推论的结论八、结论九及其推论的约束条件约束条件令令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。时，它们的约束条件如下图所示。7.1ef2.0er4.5 它们的意义它们的意义1它们说明了：当边际利润它们说明了：当边际利润M和和N取不同的值时，取不同的值时，垂直统一管理下的最优解有不同的特征。垂直统一管理下的最优解有不同的特征。结论八中，只有当供应商和零售商的边际利润结论八中，只有当供应商和零售商的边际利润M和和N十分相近时，才能满足它的条件，此时垂十分相近时，才能满足它的条件，此时垂直统一管理提高了
25、质量，虽然顾客会接收到一直统一管理提高了质量，虽然顾客会接收到一定数量的次品定数量的次品。举个例子，当举个例子，当M=5.5，N=4.5时（其它数据同时（其它数据同上），上），因此，计算出的因此，计算出的 是最优的、可行的，是最优的、可行的，它使质量提高到它使质量提高到 。eerfECNM21ln214.321.3lnln01.1,09.1ssrf08.0si4.5 它们的意义它们的意义2结论九中，当边际利润在联盟中的分配十分不结论九中，当边际利润在联盟中的分配十分不均时，则有均时，则有 ，顾客不会接收到缺陷产品。，顾客不会接收到缺陷产品。p又若又若 成立，即供应商的边际利润成立，即供应商的边
26、际利润p 时，供应商不会产出不合格品。例时，供应商不会产出不合格品。例如，如，M=1.5，N=8.5时，时，根据，根据结论九有结论九有 。p反之，反之，都为正数，例如，当都为正数，例如，当M=7，N=3时，时，p 成立，成立，p 。00rf eerfNMlnlneerfNMlnexp00rf eerfNMlnexp90.1000 rfeerfNMlnexp67.037.1ln2100NMrfrfee4.5 它们的意义它们的意义3结论九的推论中，如果结论九的推论中，如果 则则 ，此时供应商比以前产生了更多的次品，给零售此时供应商比以前产生了更多的次品，给零售商留下了检测次品的更大的负担。商留下了
27、检测次品的更大的负担。这个结论尽管和通常认为的垂直统一管理提高这个结论尽管和通常认为的垂直统一管理提高质量相一致，但奇怪的是它却反映了供应商对质量相一致，但奇怪的是它却反映了供应商对质量的态度降低了。质量的态度降低了。eerfNMlnlneff 05 供应商供应商-零售商联盟的转让合约零售商联盟的转让合约虽然通过垂直统一管理或其它的方法能够使质虽然通过垂直统一管理或其它的方法能够使质量从一个不是最优的均衡中提高，但是有时由量从一个不是最优的均衡中提高，但是有时由于战略、经济、法律以及某些其它的原因，这于战略、经济、法律以及某些其它的原因，这个改善质量的方法却是不可行的。个改善质量的方法却是不可
28、行的。假设供应商和零售商在联盟中仍保留自治权力，假设供应商和零售商在联盟中仍保留自治权力，他们意识到自己正他们意识到自己正“工作工作”在一个局部最优点在一个局部最优点上。现在他们想要设计一个合约上。现在他们想要设计一个合约(devise a contract),通过这个合约，使他们都达到能获得通过这个合约，使他们都达到能获得更大利润的新的纳什均衡。更大利润的新的纳什均衡。假设没有技术进步，那么衡量质量控制成本的假设没有技术进步，那么衡量质量控制成本的参数参数F和和R都是常数。都是常数。5.1 模型模型 考虑到初始的均衡战略考虑到初始的均衡战略 和和 都都是取决于边际收益是取决于边际收益M和和N
29、。下面引入一对新的边际利润下面引入一对新的边际利润M和和N，它，它们满足以下条件：们满足以下条件：，即供应链中的总边际利，即供应链中的总边际利润没有改变，所以任何对顾客的质量产生润没有改变，所以任何对顾客的质量产生的影响只改变需求而不改变价格。的影响只改变需求而不改变价格。,即即在新系统在新系统的均衡下，供应商和零售商都能获得利益的均衡下，供应商和零售商都能获得利益NMfe,NMre,CNMNMNMNMSS,NMNMRR,公式公式(6)：.21ln,21lnln1,21ln1ln22EMNEDFRiEFMDEERNDEErEMDEFENDEREfeee解出参数解出参数D,F,R如下：如下：(7
30、)5.2 新的均衡新的均衡根据等式根据等式(6)和和(7)，得出新的均衡：，得出新的均衡：若供应商的边际利润提高，即若供应商的边际利润提高，即MM，且他的质，且他的质量提高了，只要量提高了，只要 则得到则得到 对于零售商同理得到对于零售商同理得到 。EEEEeeNNMMNMfNMf21211ln,EEEEeeNNMMNMrNMr21121ln,(11)0,MNMfeECM1ECN15.3 结论十结论十结论十结论十 在转让合约的情况下，不可能有在转让合约的情况下，不可能有 的情况，即不可能有的情况，即不可能有能够获得全面质量的转让合约。能够获得全面质量的转让合约。0,NMrNMfee这个结论说明
31、：虽然这个结论说明：虽然transfer contracts可能提高质量，但是可能提高质量，但是它不能使供应商和零售商达到它不能使供应商和零售商达到全局最优点。全局最优点。6 小结小结1如果边际利润的对数之和大于某个阈值，如果边际利润的对数之和大于某个阈值，那么将有一定数量的次品到达顾客；那么将有一定数量的次品到达顾客；反之，如果它小于等于这个值，顾客不会反之，如果它小于等于这个值，顾客不会收到次品。收到次品。p此时，如果供应商和零售商的边际利润对数此时，如果供应商和零售商的边际利润对数之差小于某个值时，供应商不会产生失误；之差小于某个值时，供应商不会产生失误；p如果这个差大于另一个值时，供应
32、商比自治如果这个差大于另一个值时，供应商比自治下产生更多的失误！下产生更多的失误！Vertically integrated：6 小结小结2这是不能达到这是不能达到Vertical integration的解决方法。的解决方法。如果有一个节点的边际利润在一个给定值之下如果有一个节点的边际利润在一个给定值之下(这个值取决于需求弹性这个值取决于需求弹性)，它能使另一方分享一，它能使另一方分享一些利润，从而提高产品质量。些利润，从而提高产品质量。Transfers不能达到全局最优，因为只有当双方不能达到全局最优，因为只有当双方的边际利润相等时才能达到，而更强的一方是的边际利润相等时才能达到，而更强的
33、一方是不会同意平均分配边际利润的！不会同意平均分配边际利润的！Transfer contract：参考文献参考文献1.Singer Marcos,Donoso Patricio,Traverso Pedro.Quality strategies in supply chain alliances of disposable items.Omega Volume:31,Issue:6,December 2003,pp.499-509.2.Talluri,Srinivas.A buyerseller game model for selection and negotiation of purch
34、asing bids.European Journal of Operational Research Volume:143,Issue:1,November 16,2002,pp.171-180.3.Li G,Rajagopalan S.Process improvement,quality,and learning effects.Management Science 1998;44;1517-32.参考文献参考文献4.Sousa Rui,Voss Christopher A.Quality management re-visited:a reflective review and age
35、nda for future research.Journal of Operations Management Volume:20,Issue:1,February,2002,pp.91-109.5.Lai Kee-hung,Cheng T.C.E.Initiatives and outcomes of quality management implementation across industries.Omega Volume:31,Issue:2,April,2003,pp.141-1546.Morgan Neil A,Vorhies Douglas W.Product quality alignment and business unit performance.The Journal of Product Innovation Management Volume:18,Issue:6,November,2001,pp.396-407
