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中 華 大 學 碩 士 論 文

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中 華 大 學 碩 士 論 文

題目:賽局理論應用於供應商管理存貨(VMI) 策略之研 究

Application of the Strategy for Vendor Managed Inventory on a Buyer-Seller System Game Model

系 所 別:科 技 管 理 研 究 所 學號姓名:M09203004 莊 文 德 指導教授:卓 裕 仁 博 士

中華民國九十四年七月

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賽局理論應用於供應商管理存貨(VMI)策略之研究

學 生 : 莊 文 德 指 導 教 授 : 卓 裕 仁

摘 摘 摘

摘 要 要 要 要

買方與賣方之間由於資訊的不充分,往往造成無法做出最佳決策而導致 成本過高或利潤減少的情形。以採購為例,買方通常基於採購成本極小化之 目標來做出決策,此結果卻可能不是買賣雙方整體利潤極大化之最佳解。由 於供應鏈的競爭逐漸激烈,供應鏈成員間無不積極尋找降低供應鏈總成本,

增加供應鏈總體利潤之方法。

近年來採購相關文獻大多僅就存貨成本與訂購成本的部份來探討,運輸 成本的部份探討較少。根據美國實體配送委員會的調查,物流成本約佔企業 總銷售金額的 15%~25%,其中運輸成本又佔物流成本的 25%~45%,由此 顯示運輸配送成本在物流系統中佔有相當重要之地位,為了解決供應鏈存貨 與採購問題學者提出了許多方法,其中以及時供應(Just in time, JIT)與供應 商管理存貨(Vendor Managed Inventory, VMI)是解決供應鏈各成員間存貨問題 的有效方法。

因此本研究除同時考慮買賣雙方之採購成本外,亦加入不同 FOB 交貨條 件下之運輸成本因素,分別利用賽局理論中的 Stackelberg 模式與合作賽局模 式來說明傳統非合作採購賽局決策與合作採購賽局決策之間利潤關係的變 化。本研究結果得到非合作賽局的利潤小於合作的利潤,買賣雙方能藉由利 潤分享的機制(如,價格折扣與財務回饋)達到同時增加雙方的利潤,導入一 次訂購分批配送策略與 VMI 策略確實能增加買賣雙方整體的額外利益。

關鍵字:FOB 定價法、供應商管理存貨(VMI)、Stackelberg 賽局、合作賽局。

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Application of the Strategy for Vendor Managed Inventory on a Buyer-Seller System Game Model

Student : Wen-Te Chuang Advisor : Dr. Yuh-Jen Cho

Abstract

Due to the insufficient information, the firms in the buyer-seller system often make sub-optimal decisions which diminish total profits of them. In this paper, we consider a scenario where the buyer has a monopolistic position for the product in a simple buyer-seller system. Because the competition of supply chain is fierce gradually, among supply chain members are looking for reduce supply chain total cost and increase the method to supply chain overall profit.

Mostly the discussion comes on the lnventory cost and ordering cost alone to purchase relevant documents in recent years, the transportation cost is probed into less. Investigation of the according to the NCPDM the logistics cost accounts for 15% to 25% of the things that enterprises always sell the amount of money and transportation cost for 25% to 45% of the logistics cost. Therefore show transportation cost was important for logistics system. In order to solve suppliy chain stock and purchased to the problem, scholar proposed a lot of methods, solved with the problem effective method of the lnventory and purchased among every member of the suppliy chain with JIT and VMI.

We attempt to investigate relationships between the buyer and the seller utilizing two different approaches which are Stackelberg’s follower-leader game model and interactive cooperative game model. EOQ inventory control and FOB transportation condition are simultaneously considered in the cost framework while constructing these two game models. This result of study gets non-cooperative profit smaller than the cooperative profit, A quantity discount scheme is developed to implement a profit sharing mechanism, which can be utilized to achieve more effective system cooperation. Channel into an onece order and deliver tactics and VMI tactics and can really increase both parties' whole extra interests in turn.

keywords: Free on board, Vendor Managed Inventory, Stackelberg Game Model, Cooperation Game Model

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誌 誌 誌

誌 謝 謝 謝 謝

研究所兩年來,承蒙指導教授卓裕仁教授耐心、悉心的指導,無論在課 業或是生活上均給予最大的支持,其謙沖且嚴謹的待人處事與治學態度以及 豐富且紮實的學識,皆令學生萬分敬佩,亦是學生學習的典範。能在恩師的 帶領下學習與成長是學生莫大的榮幸。

本篇論文的完成,感謝葉英斌教授與李堯賢教授口試委員於百忙之中撥 空指導,提供諸多寶貴意見,使得本論文得以更加完善;所上師長在課業上 的教導,充實了學生的專業知識與技能,學生由衷的感激,在此一併致謝。

研究期間,亦感謝生德、大長學長的指導以及同窗好友長運、炎地、士 淵、小明、博元、雅方、世杰、燕祺、盈如、雅瑜同甘共苦相互扶持。堅定 了彼此深厚的情誼,我想這將會成為我人生中一段美好的回憶。

最後要感謝我的家人,在我對低潮時仍給我鼓勵與關懷使我能夠順利完 成我的論文,感激之情非筆墨能形容。最後僅以本論文獻給曾經關心、照顧 我的師長、朋友以及家人。

莊文德 謹識於中華科管所 中華民國 94 年 8 月 15 日

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目 目 目

目 錄 錄 錄 錄

摘 要... i

Abstract ... ii

誌 謝... iii

目 錄... iv

圖目錄... vi

第一章 緒論... 1

1.1 研究背景與目的 ... 1

1.2 研究範圍與內容 ... 3

1.3 研究方法與流程 ... 4

第二章 文獻回顧... 7

2.1 賽局理論在買賣雙方採購策略之應用 ... 7

2.2 賽局理論在供應鏈策略關係之應用 ... 10

2.3JIT 與 VMI 之相關研究... 12

2.3.1JIT 之研究 ... 12

2.3.2VMI 之研究 ... 14

2.4 小結 ... 19

第三章 模式建立與推導... 20

3.1 基本假設與變數說明 ... 21

3.2 傳統非合作賽局之 Stackelberg 賽局模式 ... 22

3.2.1NG1 模式:買方為領導者,賣方為跟隨者 ... 23

3.2.2NG2 模式:賣方為領導者,買方為跟隨者 ... 25

3.3 合作賽局 ... 26

3.3.1CG1 模式:不考慮折扣之合作賽局... 26

3.3.2CG2 模式:考慮折扣之合作賽局... 29

3.4JIT 供應模式... 29

3.4.1NG3 模式:JIT 供應,買方為領導者,賣方為跟隨者 ... 30

3.4.2NG4 模式:JIT 供應,賣方為領導者,買方為跟隨者 ... 32

3.4.3CG3 模式:JIT 供應合作賽局模式 ... 34

3.5VMI 賽局模式(CG4 模式)... 35

3.6 數值簡例與模式比較 ... 37

(9)

第四章 結論與建議... 39 參考文獻... 41 附錄 各種賽局模式之推導... 44

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圖 圖 圖

圖目錄 目錄 目錄 目錄

圖 1.1 FOB 工廠交貨價之買賣雙方關係... 2

圖 1.2 研究流程圖... 5

圖 2.1 VMI 作業流程... 16

圖 2.2 VMI 的作業流程及所需的交換資訊... 18

圖 3.1 買、賣雙方個別利潤關係示意圖... 23

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表 表 表

表目錄 目錄 目錄 目錄

表 2.1 賽局理論應用在買賣雙方採購策略整理(續)... 10

表 2.2 賽局理論應用在供應鏈成員策略關係...11

表 2.3 JIT 的定義整理 ... 12

表 2.3 JIT 的定義整理(續) ... 13

表 2.4 VMI 的定義整理... 14

表 2.5 VMI 對供應商及配銷商的優點彙整表... 15

表 2.6 VMI 研究文獻與使用方法彙整... 18

表 2.6 VMI 研究文獻與使用方法彙整(續)... 19

表 3.1 模式整理... 20

表 3.2 各模式比較整理... 37

表 3.3 各模式數值分析結果會整表... 38

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第一章 第一章 第一章

第一章 緒論 緒論 緒論 緒論

1.1 研究 研究 研究 研究背景 背景 背景 背景與目的 與目的 與目的 與目的

在實務上,買、賣雙方產品的交易首先由賣方先訂定產品價格,再進行 買賣雙方的議價。買方希望降低產品採購的成本,賣方則希望能增加產品賣 出的利潤,在買賣雙方的產品價格攻防戰中,如何達成雙方都能接受的妥協 價格,進而達到買賣雙方均能獲利的雙贏結果,這是一種談判議價的技術也 是一種藝術。買、賣雙方交易的價格攻防戰可視是為一種賽局。

產品的價格往往與成本息息相關,過去傳統買、賣雙方對於成本的考量 概略可以分為買方所考慮的存貨持有成本、訂購成本;賣方所考量的製造成 本、原料持有成本、原料訂購成本為主,較少涉及到運輸成本項目。由於產 品生產技術日新月異、市場競爭日趨激烈,大量同級性產品價格的競爭造成 微利時代的來臨,因此買賣雙方無不思考如何降低成本增加利潤,根據美國 實 體 配 送 委 員 會 (National Council of Physical Distribution Management, NCPDM)在 1982 年之調查發現,物流成本約佔企業總銷售金額的 15%~25

%,其中運輸成本又佔物流成本的 25%~45%,由此顯示運輸配送成本在物 流系統中佔有相當重要之地位,如能有效的降低運輸成本,將能使產業創造 更大的利潤。

由以往的文獻得知採購賽局之中,所探討的多偏向於訂購與採購持有成 本策略部份,對於運輸成本這一部分的探討較少。大多數的賣方與買方,往 往非集中在一起,可能分散在各地,因此產品運輸成本成為影響定價的重要 因素之一。在定價方面按地域定價方法大致可分為 FOB(Free on board 船邊 交貨價格)定價法、分區定價法與單一或統一定價法【20】【21】,買、賣雙 方依其需要訂立各種運輸交貨條件,在實務上以 FOB 定價法較為常用【3】。

所謂 FOB 定價法依交貨責任區分,大致可分為 FOB 工廠價格與 FOB 目 的地價格兩種,FOB 工廠價格是指買方在工廠取得貨物的所有權,並負責由 該點開始運輸,也可能由賣方安排運輸但運費是由買方負責,而 FOB 目的地 價格,是由賣方運送到買方所在地或者是附近的價格,賣方賣價包含運費(圖 1.1),到目的地後才將貨物所有權移交給買方。在運輸成本的轉移上,可以 應用賽局理論說明。

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圖1.1 FOB工廠交貨價之買賣雙方關係 來源:本研究整理

買、賣雙方的交易很少涉及到資訊的交換,這種情況往往造成買、賣雙 方無法做出整體的最佳決策進而導致成本過高或利潤減少的情形,因而降低 買、賣體系整體的競爭能力。但由於現今市場上高科技產業的競爭激烈,對 於買、賣雙方如何能快速反應市場的需求,以降低長鞭效應所造成的衝擊,

傳統採購模式已漸漸不符合高科技產業市場的需求,於是買賣雙方逐漸開始 思考如何增進上、下游廠商間之合作關係以降低成本,增加供應鏈的競爭力 與擴大整體的利益,新的交易模式因應而生,例如:即時系統(Just In Time, JIT)下的一次訂購分批配送模式,以及供應商管理存貨(Vendor Managed Inventory, VMI)…等新興的合作方式,以解決買、賣雙方存貨與採購問題。

應用在 JIT 生產以及存貨管理的方法有許多形式,在實務上 JIT 下之一 次訂購分批配送常被企業所運用,買方預估自己的需求量向賣方大量訂購所 需的產品數量,以降低購買的成本,再依每期產品需求量要求賣方分批運送 來降低存貨持有的成本,賣方則可以確保產品的需求,但由於運輸成本的高 低與運送量、次數有關;存貨持有成本與存貨持有數量有關,兩者之間呈交 互損益(Trade off)的關係。

VMI 方式則是買、賣雙方間藉由誠信之資訊互動,賣方依據下買方的銷 售量預先制定採購水準主動補充買方所需的產品數量,因此賣方可以安排產 品運送與生產排程並且能減少訂單數量與運送次數以滿足買方的運輸與物料 採購的需求。而買方則依實際產品的銷售量(消耗量)支付貨款給賣方。這 種新的物料供應模式表現出買、賣雙方的合作互動關係,可望達到最適化的

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運送數量與最佳的服務水準,並能降低長鞭效應之衝擊,使整體供應鏈更具 競爭力。

基於上述對一次訂購分批配送與 VMI 的瞭解,本研究認為對於買、賣雙 方交易議價的競爭與合作關係,應可運用經濟學中的賽局理論來加以分析說 明,透過傳統買賣雙方非合作採購模式與買賣雙方合作採購模式探討買賣雙 方交易競爭與合作的策略選擇。

因此本研究在探討買、賣雙方交易賽局模式,加入 FOB 運輸成本條件。

在考慮採購成本最小與利潤最大之前提下,比較傳統非合作賽局(包含一次 訂購分批配送)策略與合作賽局(包含加入回饋機制折扣與 VMI)策略的選 擇。本研究分別利用賽局理論中的 Stackelberg 模式與合作賽局模式來說明在 FOB 運輸條件下傳統採購決策與合作採購決策,買、賣雙方間利潤關係的變 化。以期提供買、賣雙方在競爭與合作的策略選擇上提供數量化的模式之參 考。有鑑於此本研究的目的如下所示:

一、利用賽局理論以考慮買、賣雙方在 FOB 運輸成本條件下,探討傳統買、

賣雙方非合作採購賽局與買、賣雙方合作採購賽局策略。

二、比較傳統非合作採購賽局與合作賽局模式下,買、賣雙方之間利潤區間 的變化。

三、以合作賽局理論為基礎導入 JIT 下之一次訂購分批配送與 VMI 採購策略 後,買、賣體系的關係與雙方利潤的變化情形。

1.2 研究範圍與內容 研究範圍與內容 研究範圍與內容 研究範圍與內容

本研究利用賽局理論中非合作賽局與合作賽局模式,在考慮買、賣雙方 在 FOB 運輸成本條件下,建立傳統買賣雙方非合作模式與合作採購模式,以 探討傳統非合作賽局與合作賽局買、賣雙方成本關係與利潤間的變化。

由文獻探討,本研究將研究對象設定以單一製造商,單一供應商,單一 原物料,探討買方與賣方間的競合策略,在追求整體(買方與賣方)的採購成 本最低的情況下,假設資訊是完全的(也就是買方與賣方的所獲得資訊是一致 的,策略集合與支付結果是已知),且買方與賣方是理性的(追求採購成本最 小,利潤最大的情況下)。本研究主要內容:

一、文獻探討買賣雙方採購賽局研究與 VMI 研究之回顧。

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二、應用 Stackelberg 賽局與合作賽局建立傳統非合作採購模式、一次訂購分 批配送、不考慮折扣合作賽局、考慮折扣合作賽局與 VMI 合作採購模式。

三、比較各模式結果並求出妥協利潤的範圍、以提供選擇的參考。

1.3 研究方法與流程 研究方法與流程 研究方法與流程 研究方法與流程

賽局研究的範疇很廣大致以經濟方面的課題為主如:買賣雙方的議價關 係、投資關係、品牌與形象的延伸、策略聯盟等;政治上如:政黨關係、國 家政策的發展、兩岸間的關係、國際局勢等;其他如:師生關係、候選人賄 選動作等。凡有關於雙方以上的互動行為接可以應用賽局理論加以探討。

賽局模式種類與形式繁多【11】,依據參與人對其他參與人之特徵、策略 空間及支付函數的知識息,可分為完全賽局(complete information game)與不 完全賽局(incomplete information game );依決策的順序,可分為動態賽局 (dynamic game)、靜態賽局(static game)與反覆賽局(repeated game);依據支付 (payoff) 函 數 的 關 係 , 可 分 為 零 合 賽 局 (zero-sum game) 與 非 零 合 賽 局 (non-zero-sum games);依集體理性與個人理性,又可分為合作賽局(cooperative game)與非合作賽局(non-cooperative game)。其中以 非合作賽局 史坦柏格

(Stackelberg)理論,以及合作賽局等之應用較為廣泛。

在瞭解買賣雙方採購的互動模式與其模式影響因素,進而將賽局理論套 用到模式中,以建立傳統買賣雙方非合作採購賽局模式與合作採購賽局模 式;並比較傳統非合作採購賽局模式與合作採購賽局利潤的變化情形。

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本研究的研究流程如圖 1.2 所示,各階段說明如下:

圖 1.2 研究流程圖 研究課題之確立

界定研究範圍

結論與建議 建立非合作賽局模式

1. 考慮運輸成本下傳 統非合作賽局 2. JIT 供應非合作賽局

模式

建立合作賽局模式 1. 考慮運輸成本合作

賽局

2. 考慮運輸成本合作 賽局(折扣)

3. JIT 供應合作賽局模 式

4. VMI 模式

數值簡例與模式比較 模式推導

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一、文獻探討與整理:本研究收集 FOB、VMI、採購賽局之相關國內外研究,

以了解目前採購賽局之發展、並探討目前賽局理論的應用、方法觀念與 技巧,並藉助文獻中所提之研究方法作為本研究參考。

二、界定研究範圍:本研究主要是探討採購賽局問題,所以首先必須界定此 問題之各項假設,例如:參與者、資訊的已知與未知等。

三、建構傳統非合作賽局採購模式:依據假設建立傳統非合作採購賽局的模 式、一次訂購分批配送模式。

四、建構合作採購賽局模式:依據合作賽局假設立建,合作採購賽局模式、

合作採購賽局加入折扣參數模式與 VMI 模式。

五、模式推導:推導傳統非合作採購賽局、不考慮折扣合作採購賽局、考慮 合作合作採購賽局、一次訂購分批配送採購賽局與 VMI 採購賽局之最佳 利潤與妥協利潤範圍。

六、數值簡例與模式比較:比較傳統非合作賽局與合作賽局、不考慮折扣合 作賽局、考慮折扣賽局、一次訂購分批配送採購賽局與 VMI 採購賽局之 利潤結果並以數值簡例說明之。

七、結論與建議:根據分析所得結果,提出本研究之結論與建議。

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第二章 第二章 第二章

第二章 文獻回顧 文獻回顧 文獻回顧 文獻回顧

賽局理論(Game theory)是在 1940~1950 年代由經濟學中發展出來,主要 是探討經濟學上的議價與競合關係求解,起初並未受到學者的重視,近年來 由於市場變動日趨於劇烈,供應鏈成員間受到長鞭效應的衝擊,企業界開始 重視供應鏈成員關係與買賣整體體系的競爭能力上,因此有學者將其應用於 買賣雙方的採購關係探討上。本研究先於 2.1 節及 2.2 節回顧買賣雙方採購 賽局以及賽局理論應用於供應鏈關係管理之相關文獻,於 2.3 節探討 JIT 與 VMI 之相關研究,最後 2.4 節根據上述幾節做一小結。

2.1 賽局理論在 賽局理論在 賽局理論在 賽局理論在買賣雙方採購策略 買賣雙方採購策略 買賣雙方採購策略 買賣雙方採購策略之 之 之應用 之 應用 應用 應用

本研究探討賽局理論應用於買賣雙方採購策略上,整理各學者將賽局理 論用於買賣雙方採購策略如下:

Li【37】等人以非合作與合作的賽局模式探討供應商與零售商間的採購 關係,之後,Li【38】等人在加入折扣變數後探討供應商與零售商間合作意 願,在 Li 等人的研究中,探討的對象是以寡占企業為主要探討的對象,在完 全訊息下,探討供應商與零售商間的採購關係,以非合作 Stackelberg 賽局與 加入利潤分享機制(折扣)後的合作賽局進行供應商與零售商間的採購關係 的探討,但並未加入運輸成本的因素僅就訂購與採購持有成本來探討買賣雙 方採購賽局。

Grount 【 33 】, 嘗 試 建 立 在 合 約 下 單 一 買 方 與 單 一 賣 方 即 時 交 貨

(Just-in-time delivery)模式,買方選擇價格去刺激產品供應另一方,在成本 最小為目標考量下,買賣雙方刺激反應的狀況。刺激方法的選擇將能幫助買 方改善即時交貨的完成狀況。結果得到在正常的情況下即時交貨並無法求得 最佳解,僅有在一些假設的狀況下才能達成百分之百的即時交貨,如沒有短 缺成本的考量。Grount 研究考慮到存貨持有成本、訂購成本與短缺成本但並 未考量到運輸成本。

Ernst 與 Powell【28】,以 Stackelberg 賽局建構單一製造商與單一零售商 服務水準刺激模式,製造商藉由刺激零售商的方法來改善服務水準,並使用 敏感度分析探討模式利潤與零售商服務水準改善的情形,結果得到製造商與 零售商利益分享方法,允許零售商選擇最佳安全採購;製造商可提供零售商 財務上的補償以刺激零售商提升服務水準。Ernst 與 Powell 並未考慮到運輸

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對於零售商服務水準的影響,僅就持有成本與訂購成本與製造商對於零售商 財務上回饋對於零售商服務改善的敏感度進行分析。

林秀宜【4】的研究論文中應用 Stackelberg 賽局論探討買賣關係的採購 模式,探討四種不同的關係模式(1)賣方為領導者,買方為跟隨者;(2)買 方為領導者,賣方為跟隨者;(3)雙方為領導者;(4)雙方為跟隨者。在這 四種不同從屬關係中,決定買賣雙方最佳的訂購量、訂購價格與配送次數,

並在一次訂購,分批配送的環境下建立價格折扣模式,分析需求變動、買方 預算變動、訂購成本變動、缺貨百分比變動、配送成本變動與持有成本變動 的敏感度分析。林秀宜的研究是以買方成本最小化,賣方利潤最大為主要目 標,在考量運輸成本與一次訂購分批配送的情況下的情況下,建立出採購模 式,結果得到配送次數的增加並不會影響決策但會減少賣方的利潤,當需求 減少,賣方訂購成本高於買方訂購成本與買方持有成本高於賣方持有成本 時,是建立價格折扣的最佳時機。

Gérard【31】等人運用 Nash 均衡找出製造商與零售商利潤的最佳的均衡 解,以敏感度分析變更成本的方式探討 Nash 均衡的變化,再以賽局理論中的 Stackelberg 賽局,在單一支配者之下,前後採購策略的選擇,結果發現零售 商為退貨政策的主導者,零售商利潤會增加,製造商利潤會降低,當零售商 訂購量對批發價為彈性中立,訂購需求斜率上升,退貨政策會增加整個通路 利潤。Gérard 研究並未考慮產能的限制對成本的影響與訂購需求的不確定性 對於運輸成本也並未考慮。

王家隆【2】應用 Stackelberg 賽局為架構,假設零售商為領導者,製造 商為跟隨者,製造商以最佳批發價達到最大利潤,零售商應選擇最佳的售價 與可退貨比率。在考慮兩種模式,模式一:假設為零售商訂購量與批發量為 彈性中立;模式二:假設零售商的訂購需求彈性隨批發價所改變。結果得到 當零售商為退貨政策的主導者,零售商利潤會增加,製造商利潤會降低,當 零售商訂購量對批發價為彈性中立,訂購需求斜率上升,退貨政策會增加整 個通路利潤。王家隆的研究中並未考慮產能的限制對成本的影響與訂購需求 的不確定性,此研究是以退貨策略為主要回饋機制,但是並未考慮退貨所造 成的運輸成本並未考量。

李堯賢【7】等人的研究中,認為採購與訂購水準會影響,網路成員間 的個別利益與整體利益,在偶佔市場上廠商可能擁有各自的零售商或共同的 零售商形成獨家經營,此研究主要在探討偶佔市場的結構之行銷通路與採購 水準間的互動關係,並以微分賽局來進行探討,結果顯示,在製造商為領導 者的通路型態賽局中,製造商與零售商的 Stackelberg 均衡是相對的,零售商

(20)

領導者的通路型態賽局中,製造商批發價格會訂其上限價格,換而言之製造 商並不認為零售商的採購水準會帶給他任何價值。

Gjerdrum【32】等人嘗試以數學規劃建立多個企業供應鏈最佳公平利益 分配模式,以那許議價(Nash bargaining)找尋多個合夥的利益水準,以達到利 潤能公平分配到每一個供應鏈夥伴上達到經濟學上柏雷托最適境界(Pareto optimality)。Gjerdrum 研究考慮到公平分配利益到兩企業供應鏈上。利用空 間分枝定限法與那許議價理論。結果比較單一利益與整體供應鏈利益水準以 轉運價格分配兩企業供應鏈合夥的利益,並求得接近供應鏈供應成員間最佳 公平的利益分配。

表 2.1 賽局理論應用在買賣雙方採購策略整理

作者 研究對象 使用方法 回饋機制 目標設定 運輸 成本 Li, X.等人

(1995 年)

一對一 Stackelberg 合作賽局

折扣 利潤最大 無

Grount

(1996 年)

一對一 那許均衡 無 買方成本最 小

Ernst 與 Powell

(1998 年)

一對一 stackelberg 敏感度分 析

財務補償 利潤最大 無

林秀宜

(1998 年)

一對一 Stackelberg 敏感度分 析

折扣 賣方利潤最 大與買方成 本最小

Gérard

(1999 年)

一對一 那許均衡 Stackelberg 合作賽局

退貨 利潤最大 無

王家隆

(1999 年)

一對一 Stackelberg 退貨 利潤最大 無

李堯賢

(2001 年)

二對二 Stackelberg 那許均衡

無 採購水準對 需求的影響

(21)

表 2.1 賽局理論應用在買賣雙方採購策略整理(續)

Gjerdrum

(2002 年)

一對一 那許議價 空間分枝 定限法

公平利益 分配

利潤公平分 配

資料來源:本研究整理

本研究將上述各文獻彙整如表 2.1,由表 2.1 可知賽局運用在採購與採購 上係以 Stackelberg 賽局也就是一方為領導者另一方為跟隨者或者是以那許議 價進行,再配合合作賽局如:折扣、退貨、財務補償等,為主要的架構。由 於以往的買賣雙方採購賽局中鮮少將運輸的成本納入考量,所以本研究將以 賽局理論中的 Stackelberg 與合作賽局理論在考量採購與運輸的採購決策下建 構傳統與合作買賣雙方採購策略模式並探討買賣雙方之競爭與合作策略關係 之變化。

2.2 賽局理論在供應鏈 賽局理論在供應鏈 賽局理論在供應鏈 賽局理論在供應鏈策略關係 策略關係 策略關係 策略關係之 之 之 之應用 應用 應用 應用

Li【39】等人研究是以 Stackelberg 非合作賽局與合作賽局的利潤比較來 說明製造商與零售商之競合關係策略。,目的在探討製造商與零售商供應鏈 關係,研究的焦點假設製造商是領導者(leader)零售商是跟隨者(follower)

關係。以經銷角色的效率,以交易的固定大量費用,專利費用,批發費用和 零售費用為決策變數。探討 Stackelberg 非合作賽局,以及對等的合作賽局狀 況。結論合作支付方案在經銷商與特約經銷商間能達到較高的利益大於非合 作。

Huang【34】等人則將賽局理論應用於製造商與零售商廣告關係,並在 合作的利潤最大化下,以 Stackelberg 與合作賽局說明兩者間廣告的互動。本 研究焦點是放在製造商與零售商合夥關係之探討,以合作廣告的方式說明兩 者間廣告互動關係,分兩個模式進行探討:(1) leader-follower 廣告模式,(2)

合作廣告模式,以利益差別的影響作為比較,獲得最適的廣告合作模式。

Jørgensen【36】等人的研究是將賽局應用於製造商與零售商的產品品牌 的廣告關係上,其應用那許均衡理論,在個別利益最大下,來說明製造商與 零售商的品牌廣告的利益關係。本研究以那許均衡說明製造商與零售商的品 牌廣告如果製造商品牌越知名,則零售商在進行地方性促銷廣告時,讓品牌價 值受損的程度越大。

(22)

Li【40】等人的研究,應用賽局理論說明製造商與零售商合作廣告的模 式, 分別以三個模式進行探討:(1)傳統廣告模式,(2)Stackelberg 模式(3)

合作廣告模式,以利益差別的影響作為比較,獲得最適的合作模式,並提供 獲得供應鏈完全合作協議的辦法。

梁高榮【15】的研究,將賽局理論應用在策略聯盟,賽局理論中對利益 團體的常用核(Core)與斂核(Nucleolus)觀念,利用這些觀念來,闡述供 應鏈物流與資訊流的互動行為。在物流方面,利用產能限制來建構生產模式,

再利用核的分析求取利潤最大。在資訊流方面,利用最小成本樹展開,再利 用核與斂核理念來說明如何合理分攤。

表 2.2 賽局理論應用在供應鏈成員策略關係

作者 研究對象 探討項目 使用方法 回饋機制 目標設定 梁高榮

(2001 年)

團體對團體 供應鏈物 流與資訊 流

均配賽局 均勻分配 合作利潤 最大

Li 等人

(2002 年)

單一零製造 商與單一零 售商

經銷利益 Stackelberg 合作賽局

合作支付 合作利潤 最大

Li 等人

(2002 年)

單一零製造 商與單一零 售商

合作廣告 Stackelberg 合作賽局

利益的回 饋

合作利潤 最大

Huang 等人

(2002 年)

單一零製造 商與單一零 售商

合作廣告 Stackelberg 合作賽局

利益的回 饋

合作利潤 最大

Jørgensen 等人

(2002 年)

單一零製造 商與單一零 售商

品牌利益 那許均衡 無 個別利潤 最大

資料來源:本研究整理

本研究將以上的文獻整理如表 2.2 得知賽局運用在供應鏈成員的關係 上 , 由 於 解 題 複 雜 度 的 關 係 目 前 仍 是 以 一 對 一 的 關 係 為 主 , 方 式 也 以 Stackelberg 非合作賽局或者是那許議價賽局,再配合合作賽局為主要的架 構,所探討的目標函數也是以合作利益最大為依歸。基於以上的文獻探討,

本研究仍以單一買方與單一賣方為探討對象,再以非合作賽局 Stackelberg 與 合作賽局模式進行買賣雙方利潤關係變化之比較。

(23)

2.3JIT 與 與 與 VMI 之相關研究 與 之相關研究 之相關研究 之相關研究

由於科技技術的日新月異,使得科技產品的生命週期的縮短,使得市場 的變動日趨於劇烈,供應鏈買、賣體系無不思考如何能快速反應市場的需求,

降低長鞭效應所造成的衝擊,傳統存貨模式已漸漸不符合需求,於是買賣雙 方逐漸開始思考如何增進上、下游廠商間之合作關係以降低成本增加供應鏈 的競爭力與擴大整體的利益,在實務上 JIT 下之一次訂購分批配送模式與供 應商管理存貨(VMI)模式是解決買、賣雙方存貨與採購問題上有效的方法。

2.3.1JIT 之研究之研究之研究之研究

在探討 JIT 之前,必須先瞭解 JIT 的定義。JIT 即為 Just-In-Time 的縮寫,

是由豐田(Toyota)汽車發展出來的一種新式的生產系統。豐田式生產管理是以 自働化與及時系統(JIT)兩大支柱構成。Just-In-Time 基本上就是說在必要 的時候生產所需數量的組件。由於各學者對於 JIT 研究的層面不同因此對於 JIT 的定義各異,本研究將學者對於 JIT 的定義彙整如表 2.3:

表 2.3 JIT 的定義整理

作者 JIT 定義

Ohno【41】 JIT 為,以正確的零件,精準地在正確的時間,

並以正確的數量來做組裝。

Schonberger【42】 JIT 生產為,及時生產並遞交完成品以銷售,附 屬配件及時裝配為完成品,組裝零件及時組裝為 附屬配件,所購買的原料及時轉換為組裝零件。

Calvasina【25】 JIT 是一種生產控制系統,是要去極小化原料及 WIP 存貨、控制(消除)不良品、穩定生產、大大 地簡化製成,並且創造出彈性、多樣化技能的勞 動力。

本林勝海【5】 JIT的製造方式的構想是即時上線,無庫存,很能 適合現代強烈個別導向的消費者訴求。意指從原 料的加工至零件的加工、產品加工、商品運送、

銷售,全過程的同期化,同量化生產

Zipkin【44】 JIT 是日本所發展的一種製造哲學,是一種在生 產效率上的藝術理想、簡單的自然狀態。

(24)

表 2.3 JIT 的定義整理(續)

Fullerton and McWatters 【29】

成功實行 JIT 會達到兩個目標:(1)改善品質,(2) 及時生產並傳送產品。並認為 Just-In-Time 是一 種製造系統,其強調透過連續改善並減少任何浪 費來達到完美的境界。

黃正淡【18】 JIT係指在供應鏈成員間(協力廠商、組裝工廠、

經銷商、客戶),從原物料,零組件供應商之交 貨及半成品、製成品在製造流程間之移動,均應 符合剛好即時,因此,JIT生產本質是以最少存 貨,達到產品流程順暢。

資料來源:本研究彙整【16】【17】

Finch 和 Cox【30】提出的 JIT 要素有降低整備時間、全面預防保養(Total Preventive Maintenance)、跨機能訓練員工(Cross-training of Enployees)、維持 一致的工作負荷(Work Load)、及時收到原物料生產組裝,以及使用生產系統 做生產控制等等。

Crawford 和 Cox 【26】指出,JIT 的要素為平穩排程(Level Schedule)、

降低批量大小、管理者的投入、多能工、預防保養、拉式生產方式、品質改 善、降低整備時間、小團隊改善活動、供應商參與等等。

Fullerton 和 McWatters【29】也提出,縮短整備時間能夠降低不同零件 轉換機器所需的時間,並且也考慮到更小的批量。線上的工作必須在產品之 間經常的轉換以維持最小的批量,所以為了有效工作,必須盡可能地降低整 備時間。

Huang【35】等人的研究認為透過小批量生產,能夠縮短不同種類產品 的生產負荷時間,並且公司能夠非常迅速地適應顧客的訂單及需求的變化。

由以上各學者對 JIT 的定義與研究可以了解到 JIT 的本質是在必要的時 候生產所需數量的組件,以最少的存貨達到產品流程順暢。這與本研究所要 探討的 JIT 供應(一次訂購分批配送的模式)是相類似的,在 JIT 供應的條 件下買方向賣方訂購所需的數量,在要求賣方以分批運送的方式,運送小批 量以減少存貨持有成本以適應顧客需求的變化,這符合 JIT 以最少的存貨達 到產品流程順暢。

(25)

2.3.2VMI 之研究之研究之研究 之研究

VMI最早開始應用1980年代,台灣企業開始對於VMI之重視源自於1991 年由經濟部商業司所推展的「商業自動化十年計畫」中的「商業快速回應技 術手冊」,【23】。有關於VMI之研究各學者對於研究之對象不同,所提出定義 也不盡相同,本文整理各學者之定義如表2.4。

表 2.4 VMI 的定義整理

作者 VMI 定義 Betts【24】

以零售商銷售點(POS)之觀點,認為VMI是供應商從零 售商的POS資料或資料庫,取得適合之資料作為進貨及 補貨依據之分析。

Yossi【43】

以建立夥伴關係的觀點來看,認為VMI相似於直接補 貨,重點是發展與建立夥伴間之關係。主要是零售商 要求供應商負起管理產品供應與存貨管理之責任。

瞿志剛【23】 以供應商的策略觀點來看,VMI是有效掌握銷售資料 和庫存量,作為市場須由預測與庫存補貨的辦法藉,

由銷售資料得到消費需求資訊,供應商可以更有效的 計畫,更快速反應市場的變化和消費者的需求。

周貝珊【8】 由供應鏈之策略觀點來看認為VMI為一種庫存管理方 案,強調由供應商直接管理並取得下游零售商需求及 存貨的資訊,作出適時的補貨決策,降低資訊的不確 定性,藉此簡化補貨策略,提高供應鏈的效率。

盧舜年【22】 供應鏈存貨策略的觀點,認為VMI是透過零售商與供 應商間的存貨資訊,由供應商負責零售商的存貨水 準,避免零售商的庫存太高或不足造成缺貨,達到降 低庫存提供服務水準的目的。

資料來源:本研究整理

綜合以上各位國內外學者所提出對 VMI 的定義皆是由供應商-零售商的 角度定義 VMI,與本研究所探討買、賣雙方並不一定限定在供應商-零售商,

也可能是原料供應商與製造商,故在定義上是有所差異所以本研究綜合以上 的定義,試著提出以下對 VMI 的定義:「透過買方與賣方間的存貨資訊與生 產產品之需求的資料交換,由賣方負責製造商的存貨水準,避免製造商的庫 存太高或不足造成生產停擺,達到降低庫存提供服務水準的目的。」

(26)

因此本研究假設 VMI 的模式是賣方負責買方之存貨管理,在完全資訊的 假設下,買方的訂貨成本則因賣方充分了解買方之產品需求水準,所以買方 並沒有訂購成本,產品需求一切由賣方負責,而買方則因賣方負責其存貨水 準故需付給賣方一筆費用當成回饋的補償。

王裕文【1】指出VMI 機制適合:1.具有較長的產品生命週期,2.可預測 其需求型態,3.非關鍵性的產品,及4.標準化的產品等狀況下來應用。並將 VMI 對供應商及配銷商的優點整理如表2.5 所示。

表 2.5 VMI 對供應商及配銷商的優點彙整表

對供應商的優點 對配銷商優點

1.與關鍵配銷商發展固定的合作關 係,能獲得其通路及市場。

1.能在即時、正確數量及確定成本下 配送貨物。

2.能更合理的依照顧客需求作計劃 及排程的工作。

2.能減低誤差、成本及退貨,以增加 銷售效率。

3.可控制庫存及補貨去增加銷售、改 善服務水準及增加庫存週轉率。

3.消除一些內部作業成本。

4.利用共同系統去管理預測及多配 銷商的補貨計劃。

4.增加顧客服務水準。

5.隨著銷售趨勢保持相對的配銷存 貨。

5.較低的庫存水準,減少在途存貨的 年度成本。

6.更有效管理促銷,並改善稅收。 6.改善現金流程。

7.產生更準確的預測帶來較佳的生 產計劃及減低作業成本。

7.增加庫存週轉率。

資料來源:王裕文【1】

鄭穎聰【13】針對 VMI 作業流程探討說明如下:VMI 系統作業流程主 要分為兩個模組,一個是需求計劃模組:協助供應商作庫存管理決策,準確 地預測訊息可協助供應商在決定銷售產品的種類、銷售對象、產品的售價、

及銷售時機之決策參考;第二個是配銷計劃模組:有效的管理庫存量,利用 VMI 配銷計劃模組可以比較庫存計劃和實際庫存量,並得知目前庫存量上能 維持多久,所產生的補貨計劃是依據需求預測模組得到的需求預測與批發商 的補貨規則,此外 VMI 亦可使用電子資料交換( Electronic Data Interchange, EDI)讓供應商與經銷商彼此交換資料,內容可涵蓋:產品活動資料、計劃 時程、及預測資料、訂單確認資料等。如圖 2-1 所示:

(27)

圖 2.1 VMI 作業流程 資料來源:鄭穎聰【13】

廖德璋【16】認為 VMI 是目前企業提昇組織之間供應鏈效率的主要討論 議題之一。由於供應鏈成員之間彼此互動與相互合作的機會雖有增加,但因 互信不足,資訊無法充分分享,產生了許多問題。此研究透過深度訪談 VMI 相關的專業人士,瞭解目前企業與上下游廠商如何推動 VMI 管理的機制,

以及為何無法落實的原因,此研究讓管理當局能更清楚掌握 VMI 的實施要 項,及評估企業實施 VMI 階段性效果之檢討。其次,瞭解「資訊科技」在 VMI 的運用廣度外,亦有助於業界在面對傳統作業模式改變,可以有較合理 的因應方式。

周貝珊【8】研究中,利用 Lee et al.的供應鏈數學模式,並加入 VMI 的 考量,來觀察供應鏈在加入 VMI 後,環境變數對供應鏈存貨的影響。結果 發現,供應鏈在應用 VMI 後,需求的不確定性降低及前置時間的縮短,將能 有效的減少供應鏈總體的存貨水準,且不同期間需求的關聯性愈強,使用 VMI 的效果愈大。

Dong【27】等人以實證的觀點研究短期與長期VMI對供應鏈存貨系統的 影響並以數學模式表達買賣雙方的通路結構與測試VMI策略的效果,但Dong 模式也僅考量到訂貨與存貨成本並未考慮到運輸的成本與公平回饋的刺激機 制。

供應商

訂單管理系統

製造生產管理 系統

VMI

需求預測計畫

補貨配送計畫

顧客或零售商 訂單確認

存貨水準銷售資訊

補貨計畫 生產排程

建議訂單

(28)

郭祥瑞等人【12】探究供應鏈供需協調機制與決策支援模式上,針對上 下游協調機制以持續補貨規劃系統(Continuous Replenishment Planning, CRP)

與VMI建構線性規劃模式分析其與現今依一般經驗法則分配之差異,以驗證 其績效,找出影響差異之環境因子。此研究是以單期總平均成本最小為目標,

考量訂單與存貨水準的限制。以蒙地卡羅模擬及反應曲線法之結果分析,結 果CRP與VMI模式皆比參考模式佳,不論在供應鏈總成本與訂單變異性方面 皆有改善,顯示資訊透明化與最佳化機制發揮其功效。此研究探討成本節省 效果與環境因子的關聯性,並闡述其管理上的意義。

陳銘坤與鄭穎聰【14】探討長鞭效應在不同 MTS(Make-to-stock)生產 環境下不同存貨政策,(s,S)與 VMI 對長鞭效應之影響,以系統動態學建構 MTS 因果關係之模式,模式效度檢定分四項:穩態測試、階梯測試、季節波 動測試及實際資料測試,之後再以此模式模擬之。研究發現前置時間的長短 與回穩時間及波動幅度有密切關係。之後陳銘崑【15】等人應用於探討 BTO

(Build-to-Order)生產環境下供應鏈存貨政策之研究,以桌上型電腦為探討 對象,利用系統動態學建置 BTO 生產策略模式,並檢定 14 項模式效度,發 現 VMI 補貨週期可使變動幅度及庫存量達到最小。

黃建文【19】指出,由於「長鞭效應」在實施供應鏈活動時常會發生,

這種由需求端的變動而導致整體供應鏈需求的放大,會導致存貨過多或過 少。此研究是以 VMI 來重新檢視製造商與零售商之間的關係;所謂賣方託管 存貨是指:將供應鏈體系中,原本由零售商決定的進貨數量,改為讓製造商 依照整體供應鏈的利益來決定,同時零售商將顧客銷售資訊分享給予製造 商,幫助製造商制定決策。此研究修正 Dana(2001)學者的模式,計算零售 商在傳統模式與 VMI 模式下的進貨數量的差異。結果發現,使用 VMI 存貨 制度的進貨數量會大於傳統存貨制度下進貨數量。VMI 存貨制度的服務率會 大於傳統存貨制度下的服務率。VMI 存貨制度的產品價格會大於傳統存貨制 度下的產品價格。製造商與零售商間的關係之觀點依供應鏈整體利益來決定 建立 VMI 模式得到 VMI 的進貨數量、服務水準與產品價格均大於傳統。

何琇雯【6】認為台灣目前的研究大多數從存貨機制或計算方式的觀點來 探討 VMI 之議題,甚少從企業建置 VMI 機制與系統之採用情形加以探討,

然而公司在建置 VMI 的過程中所遭遇到的一些問題,極需建置 VMI 採用因 素之架構。此研究主要欲探討台灣資訊電子業為何需要 VMI 機制與系統,

影響其採用的因素。

吳明章【9】,以台積電為例探討的是企業如何以「外在環境資源配合」「內部策

略演化」、以及「供需合作關係」三大元素,並以流程改善的 QC 七大手法為工具,

(29)

按照時間序列發展出一系列的物料供應模式的發展過程。其研究指出CRP 與 VMI 非常類似,不同的地方是,CRP 仍有訂單的存在而 VMI 沒有實體訂單存在,

買方不必開立訂單給供應商,供應商是根據買方用量補貨,而不是根據訂單 交貨,買方根據每個月實際用量月結付款給供應商。

苗豐強等【10】,以神達科技公司為例,在神達與康柏 VMI 的合作中是 透過第三方物流公司來建立 VMI 的機制(如圖 2.2),認為資訊透明化是導入 VMI 成功的關鍵因素,除買、賣雙方的資訊要透明化外,委託管理的第三方 物流公司資訊也須透明化才能成功建立起 VMI 的機制。

圖 2.2.VMI 的作業流程及所需的交換資訊 資料來源:苗豐強等【10】

表 2.6 VMI 研究文獻與使用方法彙整

作者 年份 研究對象 使用方法

廖德璋 1999 零售商-製造商 問卷訪談 鄭穎聰 1999 供應商與顧客 個案研究法

周貝珊 2001 企業與其供應商 Lee et al.的供應鏈數學 模式

Dong 2002 零售商-製造商 建構數學模式 郭祥瑞等人 2002 零售商-製造商 蒙地卡羅模擬及反應

曲線法

(30)

表 2.6 VMI 研究文獻與使用方法彙整(續)

陳銘崑與鄭 穎聰

2002 零售商-製造商 系統動態學 黃建文 2002 零售商-製造商 建構數學模式 何琇雯 2002 企業與其合作夥伴 個案研究法 吳明章 2003 台積電與其供應商 個案研究法 苗豐強 2004 神達與康柏 個案研究法 資料來源:本研究整理

本研究將上述有關於 VMI 的文獻與使用方法彙整如表 2.6,由表 2.6 近 年來有關於 VMI 的研究大多是以個案研究法進行,探討的對象多以導入 VMI 成功的因素,較少涉及模式的建構。因此將試著以賽局理論加入運輸成本的 因素來建構 VMI 的模式。

2.4 小結 小結 小結 小結

從文獻回顧發現,賽局理論應用於採購多以 Stackelberg 賽局或者那許議 價進行,再配合雙方妥協機制如:折扣、退貨、財務補償等進行合作賽局的 探討。由於以往的買賣雙方採購賽局中鮮少將運輸的成本納入考量,但運輸 成本在企業成本中的影響甚鉅,所以本研究在考量運輸成本下加入 FOB 定價 法,並以賽局理論中的 Stackelberg 與合作賽局理論在考量存貨與 FOB 定價 方式建構傳統非合作與合作買賣雙方採購策略模式並探討買賣雙方之競爭與 合作策略關係之變化。

本研究所要探討的 JIT 下之一次訂購分批配送的模式與 JIT 是相類似,

由各學者對 JIT 的研究可以了解到 JIT 的本質是在必要的時候生產所需數量 的組件,以最少的存貨達到產品流程順暢。與一次訂購分批配送的條件下買 方向賣方訂購所需的數量,在要求賣方以分批運送的方式,運送小批量以減 少存貨持有成本以適應顧客需求的變化,這 JIT 以最少的存貨達到產品流程 順暢的原則相符。故本研究將一次訂購分批配送視為 JIT 下之一種類型。

(31)

第三章 模式建立與推導

本研究所建構的賽局模式分別以 Stackelberg 賽局與合作賽局兩種賽局方 法,建構的模式有傳統非合作賽局(包含買方與賣方各為領導者的模式兩 種)、JIT 下之一次訂購分批配送賽局(包含買方與賣方各為領導者的模式兩 種)、不考慮折扣合作賽局(包含合作賽局與一次訂購分批配送兩種)、考慮 折扣合作賽局與 VMI 採購賽局共八種模式說明如表 3.1。

表 3.1 模式整理

方法 模式 模式說明 代號

傳統非合作採購賽局,買 方為領導者,賣方為跟隨 者的情況。

傳統買、賣雙方 NG1 非合作採購賽 局

傳統非合作採購賽局,賣 方為領導者,買方為跟隨 者的情況。

NG2

在傳統非合作採購賽局,

加入一次訂購分批配送方 式,買方為領導者,賣方 為跟隨者的情況。

NG3 非合作賽局

(Stackelberg 賽局)

非合作採購賽 局加入一次訂 購分批配送運 輸條件

在傳統非合作採購賽局,

加入一次訂購分批配送方 式,賣方為領導者,買方 為跟隨者的情況。

NG4

不考慮折扣之 合作賽局

在雙方為對等的情況下,

求取聯合利益最大。

CG1 考慮折扣之合

作賽局

以折扣為利潤分配機制的 合作賽局,求取雙方間可 以折扣的範圍。

CG2

JIT 供應合作賽 局

合作賽局中,加入一次訂 購分批配送運輸條件探討 雙方的關係。

CG3 合作賽局

VMI 策略賽局 以合作賽局為基礎建構 VMI 採購賽局模式。

CG4 資料來源:本研究整理

(32)

3.1 基本假設與變數說明 基本假設與變數說明 基本假設與變數說明 基本假設與變數說明

一、基本假設

(一)買 賣 雙 方 市 場 中 各 僅 有 一 家 廠 商 , 即 是 所 謂 的 雙 邊 獨 占

(Monopolistic)市場。

(二)賣方是接單性生產也就是接到買方的訂單才開始生產所以不會有 原料與成品存貨

(三)為簡化模式本研究假設前置時間(Lead Time)是可以忽略的。

(四)賣方有足夠能力生產出買方所需的訂單數量不會有缺貨情形產生。

二、參數與變數說明 S :為賣方;

B :為買方;

πB :買方利潤;

πS :賣方利潤;

πT:買、賣雙方聯合的總利潤;

D :全年需求;

C :賣方的單位製造成本;

OG :買方向賣方的訂購成本;

OM :賣方向上游廠商採購原料的成本;

HG :買方存貨持有成本;

TG :成品的運輸成本;

D=αW-β的反函數;

β:格需求彈性;

α:需求係數;

(33)

n:分批配送的次數;

I:買方因 VMI 回饋給賣方成本;

P:買方賣給下游廠商(或消費者)售價,P 為 W 之函數,P=kW;

k:為固定比例參數;

QB:買方一次訂購量,為決策變數;

W:賣方賣給買方的售價,為決策變數。

3.2 傳統非合作賽局之 傳統非合作賽局之 傳統非合作賽局之 傳統非合作賽局之 Stackelberg 賽局模式 賽局模式 賽局模式 賽局模式

非合作 Stackelberg 賽局,是考慮到個別利潤最大與整體買、賣體系利潤 最大的目標條件下,建構模式。以完全訊息之動態賽局作為立論的基礎,所 謂完全訊息是指參與者的信息是已知的,也就是說參與者皆知道彼此間的策 略集合與其支付(payoff)的結果;動態賽局就是後一個參與者知道前一個參與 者所選擇的策略而去做相對策略之選擇。

Stackelberg 賽局的特性,是指參與賽局的雙方有一方為領導者,另依方 為跟隨者的情況下,雙方的互動情形。套用在本研究上就是買賣體系上,有 一方為主導者也就是一方公司的規模較另一方也就是跟隨者大的情形,在 買、賣雙方均可能發生。由於較大一方為使成本最小利潤最高會要求較小的 另一方降低售價或是提高買價使得較少的一方利潤減少,為使買、賣雙方能 在合理的利潤下進行合作以而達到雙贏的策略,合作賽局因此產生。合作賽 局意指雙方在對等的情況下以整體買賣體系利潤最大為目標,透過分享的機 制,進而達成利益的共享(圖 3.1)。本研究是以折扣與 VMI 買方回饋給賣方 的機制,求出買賣雙方妥協利潤的範圍讓買、賣雙方的利潤能共享,進而達 成買、賣體系利潤最大的合作目標。

(34)

圖 3.1 買、賣雙方個別利潤關係示意圖 資料來源:本研究整理

在導入 VMI 前傳統的供應商與製造商的採購水準是各自獨立,製造商向 供應商下訂單,供應商送原物料給製造商。導入 VMI 後則由供應商負責製造 商的採購水準,供應商依據製造商的物料需求與生產資料,供給原物料給製 造商。

一、Stackelberg 賽局假設,除上述的基本假設外還須符合以下的假設

(一)在符合 Stackelberg 賽局的條件下假設有一方為領導者,另一方為 跟隨者。

(二)以買、賣雙方個別利潤最大為目標。

二、Stackelberg 賽局模式的建構

傳統採購賽局模式,以一方為領導者另一方為跟隨者之非合作

Stackelberg 賽局來構建模式。本研究所建構傳統非合作賽局共有四種分別 為傳統非合作採購賽局兩種與加入一次訂購分批配送運輸條件下非合作賽局 兩種。

3.2.1 NG1 模式模式模式模式::::買方為領導者買方為領導者買方為領導者買方為領導者,賣方為跟隨者賣方為跟隨者賣方為跟隨者賣方為跟隨者

買方會以買方利潤最大為目標,因此買方會選擇對買方有利的 FOB 目的 地交貨價格,運費與運輸途中產品的所有權由賣方負責以降低成本與產品運 輸途中的風險,在此情況下買方有權先選擇訂購的數量(QB)與交易的價格

個別最佳利潤

妥協後個別的利潤

雙方不吃虧

(35)

(W),跟隨者賣方則決定是否要在此價格與條件下提供產品給買方,賽局模 式如下:

(

Q ,W

)

: MAX

NG1 B B

0 Q

* B

B

π

= π

= (3.2.1)

買方將運輸成本轉嫁給賣方則買方的利潤是

( ) Q )

2 D H Q (WD O PD Q , W

π G B

B G

B = + + (3.2.2)

賣方利潤是

) Q D D T Q CD O ( WD

B G B

M

S= + +

π (3.2.3)

受限於

0 Q ) T Q C O ( W

B G B

M +

+

,QB 0,W0 (3.2.4)

將 D=αW-β代入(3.2.2)式子中並對的 QB進行一階微分,求得買方最佳 訂購量 QB*再將 QB*代入第(3.2.4)中以求得在買方最佳訂購量下賣方可接受 賣價 W*如下:

β

= α

W H

O Q 2

G G

*

B (3.2.5)

) 1 /(

1

G G G

M

*

O 2 ) H T O ( C W

β





 α

+ +

= (3.2.6)

再將(3.2.5)(3.2.6)式代入(3.2.2)式中以求得利潤πB*(詳見附錄)如下 所示:

NG1=πB*=

B

2 B G G

Q 2

Q H O W W

) W k

( α −

− α

β

= β

(3.2.7)

(36)

觀察上述計算的結果,本研究有以下的命題:

命題1.Stackelberg賽局之下,當買方為領導者,賣方為跟隨者時

一、賣方賣價(W*)愈高,則買方訂購量QB愈低。

二、賣方賣價與賣方訂購成、本運輸成本、買方的存貨持有成本成正比。

三、買方的訂購量(QB)與賣價(W)、買方存貨持有成本(HG)成反比。

此外從(3.2.2)顯示W越高則買方利益πB愈低,因此當買方為領導者,

買方有權去決定最佳的訂購數量QB*以及向賣方購入產品的價格W,買方給定 的購入價格與賣方可接受的賣價(W*)相比較,當W>W*則πS>0,賣方有利 可圖,交易成立,雙方皆可獲利。當W<W*則πS<0,賣方無利可圖,交易不 成立,雙方皆無利益可言。

3.2.2NG2 模式模式模式:模式:::賣方為領導者賣方為領導者賣方為領導者賣方為領導者,,,,買方為跟隨者買方為跟隨者買方為跟隨者買方為跟隨者

假設賣方為領導者的情況下,賣方決定賣價(W),而跟隨者買方則決 定在此價格下訂購的數量,因此賣方會先預測買方可能購買的數量而決定賣 價,為領導者則會希望運費是由買方負擔並且最是貨物在出工廠時貨物的所 有權及交由買方,風險責任皆由買方負責,所以會選擇對賣方有利的FOB 工 廠交貨價格,其賽局模式如下:

在賣方為領導者之下採用FOB工廠價格利潤是

) W ( : MAX 2

NG *s

W

*

s = π

π

= (3.2.7)

賣方將運輸成本轉嫁給買方則賣方利潤是:

) Q D CD O ( WD

B M

S = +

π (3.2.8)

買方利潤是

( )

Q )

2 D H Q D T Q (WD O PD Q , W

π G B

B G B

G

B = + + + (3.2.9) 受限於

(37)

0 Q , 0 W , 0 2 Q

D H Q D T Q (WD O

PD G B B

B G B

G + + > >

+

(3.2.10)

將D=αW-β與P=kW代入(3.2.9)式子中並對的QB進行一階微分,求得

買方最佳訂購量 QB*由於價格是隨著訂購量增加而遞減所以再將 QB*代入第

(3.2.8)式子中以求得在賣方的最佳賣價 W*,最佳訂購量下賣方最佳賣價

W*如下:

β

+

= α

W H

) T O ( Q 2

G G G

*

B (3.2.11)

) 1 /(

1

G G

G M

*

) T O ( 2 O H C W

β





+ + α

= (3.2.12)

再將QB* 與W*代入求得利潤NG2(詳見附錄)如下所示

*

NG2=πs = )

Q C O W ( W

B

M

α β (3.2.13)

由觀察(3.2.11)(3.2.12)的結果,可得到以下的命題:

命題2.Stackelberg賽局之下,當賣方為領導者,買方為跟隨者時,買方訂購

量與訂購成本、運輸成本成正比,這顯示買方訂購成本(OG)與運輸 成本(TG)增加會使得訂購量上升。賣方賣價(W*)則隨著買方訂購 成本與運輸成本的增加而降低。再由(8)得知賣方的利潤(πS)受到 訂購量(QB)的影響因此運輸成本的升高會使得訂購量上升進而使得 賣方利益上升。

3.3 合作賽局 合作賽局 合作賽局 合作賽局

本研究所建構的合作採購賽局模式分別為,不考慮折扣之合作賽局、考 慮折扣之合作賽局二種。

3.3.1CG1 模式模式模式:模式:::不考慮折扣不考慮折扣不考慮折扣不考慮折扣之之之之合作賽局合作賽局合作賽局合作賽局

一、不考慮折扣之合作賽局模式假設,除上述的基本假設外還須符合下列的

(38)

假設。

(一)符合合作賽局假設,買賣雙方為對等的關係。

(二)假設以買、賣雙方聯合整體的利益最大為目標。

二、不考慮折扣之合作賽局模式建構:

在合作賽局中本研究假設買、賣雙方為對等關係,並且資訊是完全的買 賣雙方對於資訊有充分的了解,藉以探討雙方因合作造成的關係變化與買賣 雙方因合作所獲得的利潤關係的變化情形。

合作賽局中本研究假設買方與賣方為對等的情況下,為達到加強買、賣 雙方整體的競爭力,故以整體的利益最大為主要的目標,在買、賣雙方在利 潤不減少的情況下,達成買、賣雙方整體的最大的利益,以增加買、賣雙方 整體體系的競爭力。假設買、賣雙方因合作所增加的利潤是公平分配的原則 下,FOB定價法運費的歸屬是以達成買、賣雙方聯合利益最大原則下進行分 擔。因此在合作賽局裡FOB定價法可視為一種回饋財務的機制。賽局模式如 下:

不考慮則扣之合作賽局的利潤是

S 0 B

Q

*

T MAX:

CG1

B

π + π

= π

= (3.3.1)

買賣雙方聯合的利潤是

B G B

G M G S

B Q

2 ) H Q

) T O (CD D(O

PD π

π + +

+

=

+ (3.3.2)

合作賽局是以買、賣雙方整體利益最大為目標,買、賣雙方個別的利潤 最大為目標的利益加總並不能代表是買、賣雙方整體聯合利潤最大,所以將

D=αW-β與P=kW代入(3.3.2)式子中進行QB與W進行微分求得買賣雙方

共同的最佳訂購數量QB**與最佳賣價W**結果如下所示:

β

+ +

= α

W H

) T O O ( Q 2

G

G M

* G

*

B (3.3.3)

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