【正文】 供應商和零售商的Stackelberg博弈模型STACKELBERG GAME MODEL OF SUPPLIERS AND RETAILERS專　　　　業(yè)：2010信息與計算科學指 導 教 師：申請學位級別：學士論文提交日期：2014年6月9日摘 要近年來，隨著信息技術和科學的飛速發(fā)展、客戶的需求的多元化，基于供應鏈的一些思想越來越受到企業(yè)的重視。怎樣在控制成本的前提下，同時滿足不同客戶的不同需求？如何在市場中保持信息優(yōu)勢？如何在世界范圍內對生產資料進行合理購買或獲??？如何使產品的生產、銷售和服務高同行一等？這些都是企業(yè)迫切需要解決的問題。供應鏈思想就是在這樣的背景下所產生起來的一種管理思想，目的是使供應鏈達到最優(yōu)狀態(tài)。然而，供應鏈中包括了許多成員企業(yè)，而且各自之間的目標、信息等都是不一致的，這就使得整個供應鏈可能效率低下。所以需要探求一種最佳方案，使得供應鏈整體利益最大化。本文以Stackelberg博弈模型為研究背景，著重研究在日常生活中普遍存在的一個供應商和多個零售商的供應鏈協(xié)調問題，研究如何使供應鏈達到最優(yōu)，最后也加入實際數(shù)值進行數(shù)學運算，以期能夠更好的得出最終結論。關鍵詞：博弈論； Stackelberg模型； 納什均衡； 供應鏈協(xié)調ABSTRACTIn recent years, with the rapid development of information technology, the diversification of customer demand and scientific thought, some supply chains bee more attention of enterprise based on. How to maintain the cost, at the same time, to meet the different needs of different customers? How to keep information superiority in the market? How to produce the data in the world scope for reasonable purchase or acquisition? How to make the products production, sales and service of high counterparts? These are enterprises urgently need to be resolved. A kind of management thought the idea of supply chain is in such a background generated together, the purpose is to make the supply chain to achieve optimal state. However, the supply chain includes many members of the enterprise, and the goals, information between each are not identical, this makes the whole supply chain may be inefficient. So we need to find a best solution, the benefits of the whole supply chain to maximize. In this paper, a Stackelberg game model as the research background, supply chain coordination emphatically studies generally exists in the daily life of a supplier and multiple retailers, how to make the supply chain to achieve optimal, finally joined the actual numerical mathematical calculations, in order to be able to draw the final conclusion better.Key words: Game theory。 Stackelberg model。 Nash equilibrium。 supply chain coordination目 錄1 緒論 1 1 12 供應鏈相關知識 3 供應鏈的概念 3 4 5 63 博弈論基礎知識 8 8 Stackelberg博弈模型 10 帕累托最優(yōu) 114 以Stackelberg博弈為背景的供應鏈均衡模型 12 12 13 14 155 供應商和零售商之間的博弈分析 16 16 18 19 20 226 含有一個供應商和三個零售商的供應鏈模型研究 24 24 三個零售商分別競爭或合作下的情況分析 25 基于數(shù)量折扣契約的供應鏈研究 27 數(shù)值計算實例 297 全文總結 318 進一步的工作展望 32參考文獻 33致 謝 34天津科技大學2014屆本科生畢業(yè)論文1 緒論 研究背景從20世紀90年代至今以來，IT技術，尤其是網絡技術的飛速發(fā)展，并且能在各個行業(yè)中廣泛應用，這就使得各種各樣的信息都可以說是即時信息，在發(fā)生的一瞬間就可以被世界各地所知曉，從而也可以被全世界范圍內的人們所分享，經濟趨于一體化，世界一體化。任何一個企業(yè)面臨的都是來自于世界范圍內的競爭。同時，由于消費者們的經濟實力比以前有所提升，這就導致了消費者們會更加看重產品的附加因素而非產品本身了，當然，對產品本身的質量要求很高也是毋庸置疑的。產品的附加因素有：產品的外觀、價格以及使用產品所涉及的服務等。同時，消費者們也越來越喜歡富有個性的產品，產品的千變萬化更能吸引消費者的興趣。再加上經濟、政治、環(huán)境的不確定性，這就使得整個的產品市場也變得具有不確定性。企業(yè)需要有能力去適應這樣的一種情況，并且不斷開發(fā)出符合用戶需求的、能夠在市場中占據(jù)一席之地的產品。然而，單個企業(yè)畢竟能力有限，適應市場的快速變化，對于當個企業(yè)來說，一定的資金和時間是必不可少的，企業(yè)一定要好好的利用外面的資源，與別的企業(yè)建立一種風險共擔、利益共享的合作關系，才能在當今世界潮流中立于不敗之地。而供應鏈管理正是這樣的一種協(xié)調優(yōu)化方法，國際上許多大型的企業(yè)如蘋果、惠普、戴爾等，都在企業(yè)管理上廣泛運用了供應鏈相關知識，從中也取得了巨大的利潤。這些企業(yè)在各自的領域內都成功地運用了供應鏈管理，從庫存到銷售生產，在成功運用的同時也收獲了巨大的成功和可觀的利益，所以說，供應鏈管理對于企業(yè)來說是極為重要的，也是各個企業(yè)爭相研究的重中之重。如今，供應鏈管理能力一經成為了企業(yè)政策策略競爭的一種首要的資源，而且，就企業(yè)來說，供應鏈的構想是其最基本、最重要的競爭力。供應鏈管理，英文全稱：Supply Chain Management ；簡寫：SCM；是指為了使得一個供應鏈能夠達到效用最大化，這就使得供應鏈要從采購原材料開始，直到生產出最終產品并交付給顧客手中的所有過程都要具備一個供應鏈最優(yōu)的思想。供應鏈管理思想是一種有效的管理模式，這種管理方式可以提高效率，降低成本，它不僅可以大大降低成本，而且可以快速響應市場的需求，從而也可以滿足消費者的不同需求。根據(jù)PRTM(Pittiglio Rabin Todd amp。 Mcgrath)公司對供應鏈管理的應用效果進行的研究表明，供應鏈的實施，能夠保證企業(yè)獲得相當多的優(yōu)勢益處：（1）企業(yè)總成本降低 10%以上；（2）位于供應鏈上的相關企業(yè)的定時交貨率能夠抬高15%以上；（3）訂單交貨期縮短 25%～35%；（4）位于供應鏈上相關企業(yè)的生產率抬高10%以上；（5）位于供應鏈上的優(yōu)質企業(yè)資產運營效益提高了15%～20%；（6）庫存降低 3%～15%。以上數(shù)據(jù)表明，實施供應鏈管理，企業(yè)能夠快速提升自己公司生產的生產效率，從而在單位時間內可以生產出更多的產品，這樣就可以降低自己企業(yè)的生產成本了，這樣的話企業(yè)的生產利潤也就增加了，同時也會讓客戶更加滿意企業(yè)的產品，其滿意度就在無形中增加了，達到一舉多得的效果。可以說，供應鏈管理的發(fā)展是當今經濟社會的必然要求，也是管理界和學術界研究和關注的焦點，對于此的諸多研究正在進行當中，勢必會獲得相當多的研究成果。然而，在供應鏈中的不同的商業(yè)實體，與供應鏈中的每個成員都試圖使自己的利益最大化，而忽略了整個供應鏈的利潤，這通常會導致一個混亂的供應鏈。因為契約具備有優(yōu)秀的協(xié)調能力，不光能促進企業(yè)生產銷售的積極性，還能達成供應鏈的總體優(yōu)化目標。所以，供應鏈契約問題慢慢就成為了供應鏈管理的研究內容之一，也是目前世界各地的學著的核心焦點。本文利用契約理論來優(yōu)化供協(xié)調應鏈，主要研究單個供應商和多個零售商之間的契約協(xié)調問題，并找到均衡解決方案。2 供應鏈相關知識 供應鏈的概念供應鏈的思想起始于循環(huán)物流業(yè)，原主要指軍事后勤補給活動。后來隨著商業(yè)的發(fā)展，就逐漸推廣到商業(yè)活動上。這個流通體系的根本目的在于讓消費者的不同需求得到滿足，擴大循環(huán)的討論范圍，整合上下游成員到一定范圍內，最終發(fā)展出供應鏈。其目的在于整合企業(yè)個體和流程，以降低消費和重復，并且通過企業(yè)間的密切合作，來提高經營效益和服務水平。供應鏈目前還沒有得到統(tǒng)一的定義，在不同的基礎之上，不同學者也對供應鏈定義了不同的意思。美國供應鏈協(xié)會(Supply Chain Council) 給供應鏈下了一種定義：供應鏈是包括從供應商的供應商到客戶的客戶之間，關于對產品生產和分配過程的相關活動流程。供應鏈的概念經歷了一個循序發(fā)展的過程。發(fā)展初期人們只是認為供應鏈是企業(yè)自己內部的一個過程，主要指企業(yè)購買材料和相關部件，然后進行生產和出售，最后賣給顧客的一個過程。其研究核心在于企業(yè)的內部流程，只重視企業(yè)本身的資源使用。未來的供應鏈研究則注重企業(yè)自身與別的企業(yè)之間的關聯(lián)關系，所以就重點關注供應鏈的外面的狀況，通過與供應連中的其他的企業(yè)的合作，利用生產、零售等過程，最終將原始素材轉換成最終產品，從而最終到達消費者手中，這是更為系統(tǒng)、更大范圍的概念。當今認為供應鏈的理念是更加重視與核心企業(yè)的關聯(lián)聯(lián)系，如核心企業(yè)與生產商以及與之所有有關聯(lián)的生產商，與用戶以及所有與之有關聯(lián)的用戶的關系。這時的供應鏈是一個網鏈的概念。然而，實際的供應鏈管理面臨著很多的問題。主要有一下幾個方面：（1）獎懲機制。如果利益在供應鏈內部成員之間不能得到一個妥善的分配，那么供應商和零售商就不能在一起進行長期、友好的合作，這樣勢必就對供應鏈的協(xié)調產生了威脅，不利于供應鏈的有效管理。而短期合作對于供應鏈與供應鏈之間的競爭是沒有意義的，這就要求合作企業(yè)必須在合作之前制定一個明確的利益分配機制，而這種利益分配的效益要大于違反合作契約帶來的經濟效益?；蛘吆献鞒蓡T也可以建立嚴厲的懲罰機制，使違反合作契約的一方受到嚴重的懲罰，以制約想要違反合作契約的企業(yè)。促使零售商與供應商合作的機制有很多，主要有收益共享契約、回購策略、冷酷策略等。（2）信息不對稱。供應鏈管理更重要的還是供應鏈內部成員之間的互相協(xié)作，在這之中，唯有共享信息才是合作能否一直進行下去的關鍵所在，連基本的信息都不能共享