供應鏈管理的設計分析論文
摘要：該文對供應鏈管理中的行為經濟學實驗設計和應用進行了研究，闡述了實驗的有效性，描述了實驗路線，且研究了在供應鏈管理中完成行為經濟學實驗的條件。通過行為經濟學實驗可以驗證和修正供應鏈管理的理論模型，為學生提供企業供應鏈管理決策的直觀感受，讓供應鏈管理更加接近管理實踐。
關鍵詞：供應鏈管理;行為經濟學實驗;設計與應用
供應鏈管理是通過對供應鏈上下游企業的信息流、資金流和物流的管理，降低供應鏈供需不匹配的成本，提高供應鏈收益的理論和方法。供應鏈管理理論中存在著大量的數學模型，以描述某個管理決策尋求最優化的過程，如進行庫存、定價、生產或協調決策，以實現成本最低或利潤最大化的目標。這些模型是對實際供應鏈管理問題的抽象和概括，具體的企業運營環境往往被忽略，這些模型預測的最優結果在管理實踐中通常并沒有出現［1］。要轉變這種因離企業管理實踐較遠，導致的理論模型的實際應用問題，行為經濟學實驗是一個比較好的辦法。行為經濟學實驗是在一定的控制條件下，考察相關經濟理論或被試在實驗條件下的行為過程，對理論模型在真實世界中的表現進行驗證或者修正的實驗方法［2－3］。將行為經濟學實驗引入到供應鏈管理中，可以在一定的程度上解決供應鏈理論模型離管理實踐較遠的問題。通過合理設計的行為經濟學實驗，讓被試以決策者的身份參與到實驗中，對供應鏈管理的理論模型進行重復運用，在不斷地模擬決策中，體會決策結果帶來的利益或虧損，能夠很好地加深被試對供應鏈管理理論模型的理解，知道這些模型的優點和不足，并對這些模型進行適當的修正和補充，為將來解決企業的實際供應鏈管理類問題奠定基礎。
1供應鏈管理中的行為經濟學實驗目標及功能
學者和學生都可利用行為經濟學實驗對供應鏈管理進行研究和實踐，對參加實驗的被試，特別是沒有接觸過企業運營實踐的本科生來說，具有非常重要的指導作用。在供應鏈管理中引入行為經濟學實驗，主要有以下兩個目標:1)可以檢驗和完善已有的供應鏈管理理論模型。供應鏈管理的理論模型通常都包含有較強的假設，追求數學處理上的方便，用作一般的指導思想比較有效，但是應用于具體的供應鏈管理活動中，模型給出的最優化結果可能并不能實現。引入行為經濟學實驗后，可以對報童模型、牛鞭效應、供應鏈合同等供應鏈理論模型進行驗證，并研究在不確定的環境下，人們的決策行為是否與模型相符［4－5］。2)發展新的供應鏈管理理論模型。如果通過行為經濟學實驗發現，決策結果與理論模型存在顯著的差距，那么可以通過對數據的分析，探討被理論模型忽略的人的行為因素，將決策者的心理因素如公平、信任、損失規避等加入到研究假設中，建立新的更加符合管理實踐的理論模型［6－7］。行為經濟學實驗可以在理論分析模型和經濟實踐活動之間架起橋梁，這是它在供應鏈管理中最大的功能。雖然通過實證研究也可以檢驗這些模型，但是實證研究中的數據來源通常會遇到有效性的問題。比如，問卷調查都是二手數據，即使接近管理實踐，但是很難通過這些數據建立不同變量之間的因果聯系，因為這些數據不能為研究人員進行控制，只能被動地接受［6－7］。但是，在實驗中，可以對價格、成本和需求等比較感興趣的變量水平進行控制，通過實驗數據對決策結果進行分析，找到變量之間的因果關系，從而檢驗理論的正確性并進行修正。
2供應鏈管理中的行為經濟學實驗設計
2.1實驗的分類設計
為研究供應鏈管理的相關理論模型與管理決策活動的區別，可以通過考察模型中的相關變量來進行。供應鏈管理模型的目標函數通常是最大化利潤或最小化成本，決策變量包括訂購或生產數量、零售價格或采購價格以及相關的合同參數等，行為經濟學的實驗設計要考察在決策過程中，決策者對這些變量的選擇是否符合模型的預測，那么，良好的實驗設計有以下兩種方式。1)演示性實驗。這種實驗只需要一個實驗組別就可以進行，主要作用是演示供應鏈管理中的某種特殊的現象。例如，牛鞭效應是指供應鏈需求的波動從供給端向需求端逐級擴大的現象，為了演示這種現象，可以設計從生產商、批發商、零售商到顧客的4級供應鏈實驗，讓每個被試扮演其中的一個角色，在零售價格、批發價格和需求等其他給定的情形下，為每一次自己下游客戶的需求給出采購數量決策以最小化采購和庫存成本，這種被稱為“啤酒游戲”的供應鏈管理實驗在研究和教學中已經被反復證明和采用。2)研究性實驗。研究性實驗至少需要兩個實驗組別，一個組別為基本組，另一個組別為對照組，對照組的某些實驗條件與基本組有所不同。研究性實驗的主要作用是在某個模型參數處于兩個或多于兩個水平以上時，考察兩個組別被試選擇的決策變量和供應鏈的效益是否符合理論模型，也就是驗證理論模型的.正確性，如表1所示。除此之外，研究性實驗還可以通過對兩個組別實驗數據的分析，找出理論模型與實驗結果之間偏差的原因。例如，在批發價合同下，供應鏈管理模型顯示供應鏈上下游在各自最大化自身利益的情況下，它們的價格和采購等決策會導致供應鏈的總體利潤低于雙方一體化決策的情形，即所謂的“雙重邊際效應”。但是，在文獻［6］的行為經濟學實驗中，相識和不相識的兩組被試在雙重邊際效應上的表現卻有顯著性的差異，這里不相識的人組成了基本組，相識的人組成了對照組，不同的商品成本、價格或需求成了模型參數的不同水平。文獻［7］建立了一個以公平因素為基礎的供應鏈模型，解釋了在批發價合同下，供應鏈成員之間考慮公平交易的傾向可以協調供應鏈。為了保證模型參數在實驗中保持不變，需要將被試隨機地分配給各個組別和角色。例如，如果一個組全部由大學生或女性組成，那么這種具有特別性質的決策者可能會導致實驗結果的系統性差異，為了避免出現這種錯誤，將每一個參加實驗的被試進行隨機地分配，是一種比較好的解決辦法。
2.2實驗路線設計
供應鏈管理中的行為經濟學實驗的路線設計如圖1所示。整個實驗分為實驗準備、進行實驗和實驗后期3個步驟來進行。在實驗準備階段，理論假設通常來自已有的供應鏈管理理論模型，為使得實驗過程中方便操作，可以對理論模型中的各個參數進行賦值，通過實驗來檢驗模型的決策變量是否符合模型的預測，這些模型預測的結果則可以作為待實驗驗證的理論假設。實驗指導的編寫主要是為了向被試介紹供應鏈管理的背景、實驗的具體內容和流程。現在計算機成為行為經濟學中常用的工具，特別方便于進行實驗控制和數據的收集以及傳輸，所以編寫適合供應鏈管理實驗的計算機程序也很重要。在進行實驗的過程中，首先是要盡量隨機性地分配實驗角色給被試，其次要讓被試熟悉實驗指導書中的相關內容，并在正式開始實驗之前，試做實驗以加強熟練程度，防止實驗過程中出現誤操作。在實驗完畢后，則需要通過對實驗數據進行統計，并驗證理論假設是否成立，在實驗結果與理論模型存在顯著性差異時，對理論模型進行修正。
3有效的供應鏈管理行為經濟學實驗
在設計供應鏈管理行為經濟學實驗時，為了使得實驗的結果真實有效，必須對一些實驗過程中的環節進行精心地設計，避免出現系統性的誤差。
3.1實驗語境
在供應鏈管理的行為學實驗中，通常需要向被試描述實驗的一些基本內容，比如實驗條件、扮演角色和決策順序等，這些文字表達的語境框架應該簡短而中立，盡量不要出現帶有暗示性的話語。比如，在供應鏈管理中經常出現的“供應商”和“零售商”等詞語，可以用“行動者1”和“行動者2”進行替代;做出“定價”“庫存”和“采購”等商業決策，可以用讓被試在一個行動集合中進行選擇來替代。營造簡短而中立的實驗語境，有兩個目的。一是防止被試出現無意識地決策偏差。例如，在考察公平因素對供應鏈上下游決策的影響時，應盡量避免在實驗中使用公平類的詞語，因為這可能會讓實驗參與者在進行決策時會無意識的出現不同的決策行為。另外，不同的研究人員對語義的理解可能不同，所以在實驗中使用簡短而中立的語言對供應鏈管理理論模型的驗證和演示是很適用的。二是簡短而中立的實驗語境更具一般性，可以推廣到其他的實驗中去。
3.2被試
被試將成為在供應鏈管理實驗中進行反復決策的參與者，他們的個人特征將會影響到實驗的結果。最常見的情況是研究者喜歡邀請大學生作為實驗的參與者，與全為企業管理者為參與者的實驗相比，這兩種情況下是否會導致實驗結果的顯著性差異則顯得比較重要。在供應鏈管理的行為經濟學實驗中，大學生被試非常普遍，因為他們都集中于大學校園中，很容易進行招募，給他們支付的報酬也相對較低。研究顯示，大學生和企業管理者分別組成的被試，在實驗結果上并沒有表現出統計學上的差異性，企業管理者在實驗中做出的決策并不比大學生好或差，因此，為實驗方便，可以將大學生作為實驗被試的主要招募對象。
3.3激勵
為了激勵實驗參與者更加認真地對待供應鏈管理實驗，對他們進行酬金獎勵是一個比較好的辦法，而且發給他們的酬金數量應該基于他們在實驗中的績效表現，如實驗完成后的平均成本或平均利潤等。如果被試在實驗中掙到的錢對他們來說有一定的吸引力，那么實驗參與者特有的內在特征就會變得無關緊要，研究者可以基本上確認實驗是按照自己期望的方式在進行。如果沒有適當的激勵措施，就很難讓實驗參與者將精力集中到實驗中來，實驗的數據和因此得到的結論都得不到保證。
4供應鏈管理的行為經濟學實驗案例
銷售回扣合同是供應鏈管理中的一種協調機制，可以利用行為經濟學實驗來進行證明和修正。它是指零售商售出商品的數量超過給定界限，每超過一單位，上游的供應商就向零售商返還一定的金額。理論模型研究表明，銷售回扣合同可以很好地協調供應鏈。為了證明理論模型的正確性，可以通過下面的行為經濟學實驗來進行。
4.1提出理論假設
在由一個零售商和一個供應商組成的供應鏈中，文獻［8］研究表明，在銷售回扣合同下，零售商的利潤函數為:Ｒ(Q|T)=－wQ+pEmin(Q，ζ)+sE(Q－ζ)++uE(min(Q，ζ)－T)+(1)式中，w為批發價格，p為零售價格，Q為零售商的采購數量，s為處理賣不出去的單位商品得到的殘值，u為單位返還金額大小，ζ為隨機市場需求，其概率分布函數為(ζ)，T為銷量的給定界限［8］。存在唯一的合同參數組合{w*，T*，u*}協調供應鏈，其中，u*=(w*－c)(p－s)c－s，w*為下式的解:(p－c)∫Qw0ζ(ζ)dζ=k－ε(2)T*為下式的解:(p+u*－s)L(Q0)－u*(L(T*)+T*(1－(T*)))=k(3)式中，L(x)=∫0xζφ(ζ)dζ，Qw=－1［(p－w)/(p－s)］，Q0=－1［(p－c)/(p－s)］，k∈(0，π(Q0))，π(Q0)=－cQ0+pEmin(Q0，ζ)+sE(Q0－ζ)+，ε∈(0，k)，且ε足夠小。行為學實驗實驗需要將上述理論模型結果化為一個算例。假定市場需求在［0，100］上均勻分布，c為12元/單位，w為18元/單位，目標數量T與回扣u為決策值，零售商每一期訂購數量Q。未銷售完的貨物當期即作廢處理，殘值s為1元/單位。那么可以得到理論假設為:假設1(理論基準):在銷售回扣合同下，供應鏈的最優訂購數量為59，供應商設定的單位商品返還金額為14.72，銷量給定的界線為43。假設2:與批發價合同相比，銷售回扣合同協調了供應鏈，零售商、供應商和供應鏈的利潤都會增加。
4.2實驗
1)被試的招募。在進行實驗前，可以在大學校園中招募大學生作為被試，或者讓參加供應鏈管理課程學習的學生作為被試。隨機地將兩個人組成一組，一人扮演零售商，一人扮演供應商。2)進行實驗。讓他們先進行批發價合同的實驗，然后再進行銷售回扣合同的實驗。在每個實驗中，應先進行5輪實驗，讓學生熟悉決策規則，然后正式開始實驗。在批發價合同中，供應商對批發價格進行決策，零售商對采購數量進行決策，然后隨機的市場需求也開始實現，這時可以計算零售商、供應商和供應鏈的整體利潤;在銷售回扣合同中，零售商決定采購數量，供應商決定返還的單位商品金額，然后隨機的市場需求也開始實現，參與各方的利潤也馬上得到計算。在兩個實驗中，商品的市場需求分布、生產成本、零售價格、殘值等實驗參數都是相同的，與4.1節中的數值保持一致，每個實驗都將進行40輪。在實驗前，應將撰寫好的實驗指南發給學生，詳細說明銷售回扣合同的運作機理，以及上述實驗規則。3)激勵。根據每個零售商和供應商的實驗結果，按照他們在每個實驗中40輪的平均利潤水平與理論最優結果的比例，對他們進行獎勵，發放給每位參與者一定數額的人民幣。
4.3驗證假設與模型修正
收集得到的實驗數據，對4.1節中的理論假設進行驗證。可以利用SPSS等軟件和統計推斷的方法，驗證在銷售回購合同中，供應鏈訂購數量的均值是否等于59，供應商設定的單位商品返還金額是否為14.72，銷量給定的界線是否為43;還可以驗證第二個假設，即銷售回扣合同下的供應鏈利潤水平是否比批發價合同高。如果假設都得到驗證，那么表明銷售回扣合同的理論模型與管理實踐一致;如果假設沒有得到驗證，則表明銷售回扣合同的理論模型和管理實踐之間存在差距。為找出這種差距存在的原因，需要對銷售回扣合同進行進一步的分析，并再次設計合理的行為經濟學實驗，證明分析中找到的影響因素，并將影響因素加入到模型中完成對模型的修正。
5結束語
供應鏈管理中引入行為經濟學實驗，不僅對供應鏈管理理論模型進行驗證并修正，還可以讓學生在學習中熟悉供應鏈管理的實踐情況，逐漸在供應鏈管理的教學和研究中得到廣泛的應用。為使得供應鏈管理的行為經濟學實驗結論真實可信，需要對實驗進行有效的設計，規劃合理的實驗路線，在實驗語境的選擇和設定上要盡量地簡短而中立，可以根據實際情況招募大學生作為實驗參與者，并在實驗過程中對實驗參與者進行合理的酬金激勵。
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作者:雷東 單位:電子科技大學經濟與管理學院
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