本研究針對雙頭寡占的市場當中,假設有兩家大廠商(X、Y)及其他小廠商(合 稱 M),兩大廠商的規模遠大於其他任何一家廠商,市場上其他小廠商的價格與交 期假設為固定,不受這兩大廠商的決策而有所影響,生產環境為訂單式的生產。
當顧客下訂單時,會偏好較短的交期與較低的價格,但是廠商所給定的交期與 價格,必為正數。在訂定模型時,假設訂單只對價格與交期有所偏好,因為交期 與價格間具有權衡關係(trade-off),在廠商產能固定時,要縮短允諾交期,就要投 入更多的成本,而投入的成本將會反應在價格之上,當價格對顧客的影響力愈大 時,交期的影響力就愈小,反過來也是一樣,故廠商的決策就要考慮顧客的對交 期與價格的偏好程度。
顧客會對大廠商或是小廠商(市場)有所偏好,有些顧客偏好跟大廠商下訂單,
也有些顧客偏好跟市場下訂單。若是偏好跟大廠商下訂單,則兩大競爭廠商決策 的差異會對訂單量影響很大,相對地,若是偏好跟市場上其他小廠商下訂單,則 相對上兩大競爭廠商決策的差異對訂單量影響就很小。
顧客下訂單的偏好程度,以係數來表示,係數值愈大代表偏好程度愈高;在 本研究中考慮顧客只對價格跟交期有所偏好,假設對價格與對交期的偏好係數和 為一。顧客對大廠商與小廠商亦有所偏好,對大廠商間的偏好、對市場的偏好,
偏好係數和亦為一。
吳宜穆(2005)論文中,建構競爭環境中兩大雙占廠商均衡價格及交期之求解模 型,兩大競爭廠商之決策會互相影響彼此之營收或利潤,本研究針對吳宜穆(2005) 所提出之模型加以修改,發展求解兩大競爭廠商均衡價格及交期的演算法,而以 下是吳宜穆(2005)模型的簡述:
3.1.1 範圍與限制
以下敘述本研究的範圍以及假設條件。Chen and Wan(2002)、Hatoum and
Chang(1997)與 Li and Lee(1994)等人的研究,在 MTO(make-to-order)生產系統,訂
定其生產環境為 M/M/1 等候模式,此與本研究的情況類似,故假設本研究生產環
境呈 M/M/1 等候模式;M/M/1 在此代表的意義,是訂單到達時間符合普瓦松過程
(Poission process),生產產品的時間服從指數分配(exponential distribution),且工廠
一次只針對一張訂單做生產。
本研究之決策變數為短期決策,所以本研究假設廠商的產能固定,而且生產 成本也是固定的,研究在固定的產能跟生產成本下,該如何訂定價格與交期才能 使得其利潤最大。
顧客選擇對哪家廠商下訂單,在於廠商的決策是否符合顧客的偏好,本研究 中,假設市場上只有一種類型的顧客,它們只會對價格與交期有所偏好,不過偏 好的程度是固定的。本研究希望大廠商不會因為其他小廠商的價格與交期改變而 影響決策,故假設其他小廠商價格與交期是固定且不變的。
將以上假設整理如下:
1. 廠商生產環境為 M/M/1 等候模型。
2. 廠商產能固定,不考慮產能擴充。
3. 顧客對交期與價格有相同的偏好,且具有敏感性。
4. 市場中的其他小廠商,交期與價格為固定;並不因大廠商決策之改變而 影響。
5. 廠商的生產成本是固定的。
3.1.2 符號(Notation)說明
我們把符號分為決策變數(decision variable)及參數(parameter)兩種,以下是決
策變數和參數的定義:
決策變數 決策變數 決策變數
決策變數(decision variable)::: :
tX :X 廠商交期 pX :X 廠商價格 tY :Y 廠商交期 pY :Y 廠商價格 參數參數
參數參數(parameter)::::
tM :小廠商的交期,不會受到 X 廠商與 Y 廠商的影響 pM :小廠商的價格,亦不會受到 X 廠商與 Y 廠商的影響 α1 :訂單在 X 廠商(Y 廠商)與市場間差異的偏好
α2 :訂單在 X 廠商與 Y 廠商之間差異的偏好 β1 :訂單對交期的偏好
β2 :訂單對價格的偏好
m 1 :交期之修正參數 m 2 :價格之修正參數
s :最低服務水準,也就是準時交貨的機率,介於 0 和 1 之間 λ0 :當兩大廠商(X、Y)的價格與交期皆相同時其訂單到達率 µX :X 廠商的產能
µY :Y 廠商的產能
因為本研究假設在市場中,只有兩大競爭廠商(X、Y)以及其他小廠商(M),當顧客 要選擇大廠商下訂單時,他們只會比較此大廠商與另一家競爭廠商的差異、以及 與其他小廠商上的差異,所以α1與α2和為 1,令本研究假設顧客只對交期與價格 偏好,故β1與β2和為 1。
因為價格與交期的單位不一樣,且單位價格的改變與單位交期的改變對廠商 的影響也不一樣;當討論對廠商的影響時,必須要訂定修正參數,使得價格與交 期可以同時討論,設m 為交期的修正參數,即單位價格對訂單到達率的改變量;1
而m 為價格的修正參數,即單位交期時間對訂單到達率的改變量,2 m 、1 m 皆為正2
中,何者獲利最高,對於廠商,利潤函數應為收入扣掉成本,也就是總收入扣除 掉一個固定的成本,為了模型符號簡化起見,所以目標式用總收入來表示,所得 到的結果是大者恆大,不會受影響。
因為顧客會根據廠商的允諾交期選擇廠商,故廠商在訂定允諾交期後,達交 率必須大於最低服務水準 s,也就是說,廠商在允諾交期前,生產滿足顧客訂單機 率要比 s 還大。因為本研究假設廠商生產環境為 M/M/1 的等候模型,也就是顧客 的到達率符合指數分配、廠商的服務率也符合指數分配,故我們可以把限制式寫 成(4)。
若是廠商的產出的速度比訂單到達的速度還慢的話,此時,將廠商服務率以 產能表示之。訂單會越積越多,在限制條件中,原本應該訂定訂單到達率λi要比 廠商產能µi小,不過(4)中,當滿足最低服務水準,產能一定要比訂單到達率來得 高,因為當λi >µi,則
i i i
( ) t 0
e−µ λ− ⋅ >e >1
i i i
( ) t
1 e− −µ λ− ⋅ < − =1 1 0
根據參數 s 的範圍假設,最低服務水準 s 必定大於 0,不合,所以模型中已隱含λi ≤µi 之限制條件。