考量消費者行為與供應商價格競爭之零售商價格競爭模式之研究 - 政大學術集成

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(1)國立政治大學資訊管理學系. 博士學位論文指導教授：林我聰博士. 立. 政治大. ‧ 國. 學. 考量消費者行為與供應商價格競爭之. ‧. sit. y. Nat. 零售商價格競爭模式之研究 n. er. io. A Study on Pricing Competition Model of al v Retailer with Learning C h BehaviorU nofi Consumer and engchi Competition of Supplier. 研究生：鄧廣豐中華民國一百年七月.

(2) 誌謝時光總是在忙碌中很快過去了，回想過去五年的博士研究生涯，一路走來到如今這份論文的完成，實則歸功於許多貴人的協助，當我需要幫助時，他們總是不吝於伸出援手，為我排難解惑。感謝我的指導教授林我聰老師。每當論文研究遇到挫折時，林老師總是給我適時的鼓勵與指導，並給我最大的包容與支持，對學生循循善誘，敦敦教誨，在老師督促下，使我能一步一步前進完成論文。學位論文口試期間，感謝各位口試委員所給予的寶貴意見。相當感謝陳樹衡. 政治大我求學修課期間，陳老師也不吝於給我最大啟發與指導。感謝駱至中老師指出立. 老師提出全面性觀點，在研究策略的運用與研究方向上給予學生莫大的幫助。在. ‧ 國. 學. 研究架構不足之處，同時提出補強的建議。感謝洪朝富老師在研究方向上給予學生許多建議，使研究成果聚焦，有畫龍點睛之效果。感謝蔣明晃老師對研究. ‧. 問題本質上提供許多指引與建議，對於論文不足之處給予許多寶貴的意見。感謝. y. sit. n. al. er. io. 容更臻完整。. Nat. 陳春龍老師及陳銘坤對研究中模擬系統的架構及驗證上細心的指正，使本論文內. i Un. v. 感謝研究室同學木花及學弟瑋佑、志傑在我研究與口試期間的協助，並陪伴. Ch. engchi. 我一起在球場上抒發壓力及研究室研讀討論的日子，鈺婷一起在生活中互相打氣的日子，最後感謝無怨無悔付出的母親及弟弟沛豐在生活及精神上的支持，有老弟對家中各方面的支援，才能安心完成博士論文，有妳們的陪伴，博士班求學期間將是最值得回憶的時光，謝謝妳們。廣豐. iv. 于政大 2011.7.31.

(3) 摘要在複雜動態競爭市場中，生產者的價格競爭行為一直是一個研究的重點，相較於生產者動態價格競爭，零售商的價格競爭行為鮮少被探討，因此本研究針對零售商價格競爭行為進行研究。針對零售商之間的價格競爭行為，除了考量零售商與對手零售商的價格互動，不可忽略的是上游供應商的競爭互動與下游消費者的學習行為在市場中與零售商端互動下錯綜複雜的動態影響，緣此，本研究以零售商端的角度，想了解供應商競爭與消費者學習行為對零售商競爭的影響，再以單一零售商角度，分析各情況下所應對的價格調整策略。本研究將零售商、供應商及消費者互動形成之競爭市場視為一個複雜適應性系統（Complex Adaptive System ，簡稱 CAS），應用代理人基塑模與模擬（Agent-based Modeling and Simulation，簡稱 ABMS）方式建構考量供應商競爭與消費者學習行為之零售商價格競爭模式，將演化賽局理論應用於價格競爭中，探討不同的消費者學習及供應商價格競爭行為如何動態影響零售商價格競爭型態，以及不同價格調整策略之績效表現。研究結果發現一，市場中消費者呈現不同的學習行為，對零售商競爭將造成不同的衝擊。. 政治大「貨比三家無學習」型消費者將造成零售商端低價競爭，使其帄均價格最低及獲利最低。「自立我式學習」型消費者將造成零售商高價合作，使其帄均價格最高及獲利最高。「群體式學習」. ‧ 國. 學. 型消費者同樣使零售商端偏向高價合作，且其帄均價格及獲利相當接近自我式學習市場，雖然兩種學習行為具有近似的帄均價格與獲利，「群體式學習」卻會導致零售商價格競爭之型態轉. ‧. 為劇烈，包括獲利領先轉換方式由漸進轉為瀑布，領先方式從勢均力敵轉為大幅領先，領先互換的頻率由低轉為高。另外，消費者購買決策之理性程度對零售商端競爭形態有影響，不論在何種供應商行為下，高理性購買決策在群體式學習下將導致零售商端價格競爭較激烈，在自我式學習下卻導致零售商端競爭行為較緩和。研究發現二，市場中供應商的價格競爭行為會對零售商端的價格、獲利與競爭型態造成衝擊。供應商呈現價格競爭行為下，在「貨比三家無學習」之消費者行為市場中，將減緩零售商價格競爭，使零售商端之帄均價格及獲利提高。在「自我」與「群體式」學習消費者市場中，將增強零售商價格競爭強度，使零售商端之帄均價格及獲利降低。研究發現三，不同的競爭市場中，零售商之最佳價格調整策略也將不同。基本上在供應商. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i Un. v. 無競爭行為下，無論消費者呈現何種行為，零售商採取開放式價格調整策略具有明顯優勢。在供應商呈現競爭行為下，開放式價格調整策略在「無學習」及「群體式學習高理性程度」行為市場仍為優勝策略，在「自我式學習」及「群體式學習低理性程度」下，保守型價格調整策略則表現較佳。在實務意涵上，若零售商可使消費者行為偏向自我或群體式學習，並穩定供應商價格競爭下，整體而言零售商端競爭可獲得最高的獲利，若當此刻競爭零售商採取保守型價格策略，而本身採取開放式價格調整策略，則獲利最大。然而面臨群體式學習消費者，由於競爭強度的增加，需留意市場動態，須隨時靈活調整本身價格策略，避免因價格策略的僵化，而成為虧損之零售商。關鍵字：價格競爭模式、複雜適應性系統、消費者購買決策與學習行為、價格調整策略、代理人基塑模與模擬、演化賽局.

(4) Abstract The pricing competitive model traditionally assumes that consumers will buy from the firm selling the homogeneous product at the lowest price, thus discarding any possibility of learning behavior on the demand side. But if, as in real competition, consumers learn adaptively and competition is a dynamic process, then some attention should be paid to consumers' behavior. In a multiple supplier – multiple retailer supply chain, multiple price competitive forces interact to influence firm price decisions. These forces include: (1) the supplier level competition each supplier faces from others producing the same product, (2) the retailer level competition among the retailers selling the same set of goods, and (3) the vertical interaction competition between the retailer and supplier. We are interest in these questions: How does the consumer learning behavior affect the retailer pricing competitive model? How does the competition of supplier affect the retailer pricing competitive model? What is the optimal adaptive pricing strategy for retailer performance in such competitive market including retailers, suppliers and consumers. Therefore, this research study a version of the pricing competitive (Bertrand) model in which consumer exhibit dynamic adaptive learning behavior when deciding from what retailers they will buy. And we consider to join the supplier competitive pricing behavior into the retailer pricing competitive model and formulate their interaction as evolutional game and to analyze the competition of supplier effect and its impact on the pricing competition of retailers. This research uses a complex adaptive system perspective to construct a retailer pricing competitive model which considers both competitive supplier and learning consumer behavior. Using agent-based modeling and simulation (ABMS) to construct the competitive market include retailers, suppliers and consumers, and use the fuzzy logic, genetic algorithms to model the pricing decision and learning behavior of retailers and suppliers, and use reinforcement learning and swarm algorithms to model consumers’ learning behavior. The simulation results demonstrate that: The retailer level obtains the highest profit when the consumer behavior following reinforcement learning. When the consumer behavior displays swarm learning, the retailer level also obtains high profit near the highest profit. However swarm learning increases the competitive intensity on the retailer level. The competitive supplier increases the competitive intensity and decrease profit on the retailer level when the consumer behavior displays reinforcement learning and swarm learning. The performance of retailer following a closed adaptive pricing strategy (high exploitation low exploration) exceeds that of retailer following an open adaptive pricing strategy (low exploitation high exploration) when the consumer behavior displays reinforcement learning and supplier display competitive behavior. However when the consumer behavior displays swarm learning and supplier display competitive behavior, the performance of retailer following an open adaptive pricing strategy exceeds that of retailer following a closed adaptive pricing strategy. The proposed pricing competitive model with adaptive learning of consumer behavior and competition of supplier can help retailers to analyze pricing strategy and further discovery and design the more optimal pricing strategy. Keywords: Pricing competitive model, Complex Adaptive System, Consumer behavior, Adaptive pricing strategy, Agent-based modeling and simulation. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i Un. v.

(5) 目錄. 目錄...............................................................................................................................................I 圖目錄........................................................................................................................................IV 表目錄........................................................................................................................................VI 第 1 章. 緒論 .......................................................................................................................... 1. 政治大. 第一節. 研究背景 .............................................................................................................. 1. 第二節. 研究動機 .............................................................................................................. 2. 第三節. 研究目的 .............................................................................................................. 3. 第四節. 研究假設與範圍 .................................................................................................. 5. 第五節. 研究流程 .............................................................................................................. 5. 立. ‧. ‧ 國. 學. al. er. io. sit. y. Nat. v. 文獻探討 .................................................................................................................. 7. n. 第 2 章. Ch. engchi. i Un. 第一節. ABMS 應用於價格競爭 .................................................................................... 7. 第二節. ABMS 應用於消費者行為 ................................................................................ 9. 第三節. 視供應鏈為複雜適應性系統 ............................................................................ 14. 第四節. 供應鏈價格競爭解析式模型 ............................................................................ 20. 第五節. 價格策略與消費者行為解析模式 .................................................................... 24. 第六節. 複雜理論與代理人基塑模與模擬 .................................................................... 30. 第七節. 社會科學模擬方法 ............................................................................................ 32 I.

(6) 第八節. 學習行為（Learning Behavior）...................................................................... 41. 一、強化學習（Reinforcement learning） .............................................................. 43 二、群體學習（Swarm Algorithm） ....................................................................... 46 三、蟻群演算法理論 ................................................................................................ 48 第 3 章. 研究方法 ................................................................................................................ 54. 第一節. 零售商價格競爭模式 ........................................................................................ 55. 第二節. 零售商價格決策與學習行為-供應商價格競爭行為 ...................................... 58. 治政大一、模糊邏輯 ............................................................................................................ 60 立 ‧ 國. 學. 二、基因演算法 ........................................................................................................ 66 零售商價格決策與學習行為-供應商無競爭行為 .......................................... 68. 第四節. 消費者購買決策與學習行為 ............................................................................ 69. ‧. 第三節. sit. y. Nat. n. al. er. io. 一、自我式購買決策與學習行為 ............................................................................ 70. Ch. i Un. v. 二、群體式購買決策與學習行為 ............................................................................ 73 第 4 章. engchi. 實驗結果 ................................................................................................................ 76. 第一節. 電腦模擬實驗設計 ............................................................................................ 77. 第二節. 「消費者購買決策與學習行為」對零售商價格競爭的影響 ........................ 82. 第三節. 「供應商競爭行為」對零售商價格競爭的影響 ............................................ 90. 第四節. 不同零售商價格調整策略之績效 .................................................................. 109. 第 5 章. 結論 ...................................................................................................................... 122. II.

(7) 第一節. 研究結論 .......................................................................................................... 122. 第二節. 學術貢獻 .......................................................................................................... 123. 第三節. 實務貢獻 .......................................................................................................... 124. 第四節. 未來研究方向 .................................................................................................. 125. 參考文獻.................................................................................................................................. 128. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. III. i Un. v.

(8) 圖目錄圖 1-1 研究流程圖 ............................................................................................................................. 6 圖 2-1 通路結構 ............................................................................................................................... 22 圖 2-2 強化學習流程圖 .................................................................................................................. 44 圖 3-1 研究架構 .............................................................................................................................. 56 圖 3-2 動態流程 .............................................................................................................................. 58 圖 3-3 價格決策與學習模式 ........................................................................................................... 59 圖 3-4 輸入批發價格隸屬函數 ...................................................................................................... 61. 政治大圖 3-6 輸出利潤隸屬函數 .............................................................................................................. 63 立圖 3-5 輸入利潤隸屬函數 .............................................................................................................. 62. ‧ 國. 學. 圖 3-7 零售商利潤決策規則庫 ...................................................................................................... 65 圖 3-8 供應商批發價格決策規則庫 .............................................................................................. 65. ‧. 圖 3-9 雙點交配 .............................................................................................................................. 68. Nat. sit. y. 圖 3-10 零售商利潤決策規則庫 .................................................................................................... 69. n. al. er. io. 圖 3-11 強化學習演算法 ................................................................................................................ 71. i Un. v. 圖 3-12 群體演算法流程 ................................................................................................................ 74. Ch. engchi. 圖 4-1 消費者學習行為對零售端整體帄均價格之影響 .............................................................. 86 圖 4-2 消費者學習行為對零售端整體獲利及獲利差距之影響 .................................................. 86 圖 4-3 消費者理性程度對零售端整體帄均價格之影響 ............................................................... 89 圖 4-4 消費者理性程度對零售端整體獲利及獲利差距之影響 ................................................... 89 圖 4-5 供應商競爭行為對零售端整體帄均價格之影響 .............................................................. 92 圖 4-6 供應商競爭行為對零售端整體獲利及獲利差距之影響 .................................................. 93 圖 4-7 供應商競爭行為在各市場環境下對帄均價格之影響 ....................................................... 93 圖 4-8 供應商無競爭行為_消費者無學習行為 ............................................................................ 95 圖 4-9 供應商無競爭行為_消費者自我式學習_高理性程度 ....................................................... 96 IV.

(9) 圖 4-10 供應商無競爭行為_消費者自我式學習_中理性程度 .................................................... 97 圖 4-11 供應商無競爭行為_消費者自我式學習_低理性程度 ..................................................... 98 圖 4-12 供應商無競爭行為_消費者群體式學習_高理性程度 ..................................................... 99 圖 4-13 供應商無競爭行為_消費者群體式學習_中理性程度 .................................................. 100 圖 4-14 供應商無競爭行為_消費者群體式學習_低理性程度 .................................................. 101 圖 4-15 供應商競爭行為_消費者無學習行為 ............................................................................ 102 圖 4-16 供應商競爭_消費者自我式學習_高理性程度 ............................................................... 103 圖 4-17 供應商競爭行為_消費者自我式學習_中理性程度 ...................................................... 104 圖 4-18 供應商競爭行為_消費者自我式學習_低理性程度 ....................................................... 105. 政治大. 圖 4-19 供應商競爭行為_消費者群體式學習_高理性程度 ....................................................... 106. 立. 圖 4-20 供應商競爭行為_消費者群體式學習_中理性程度 ...................................................... 107. ‧ 國. 學. 圖 4-21 供應商競爭_消費者群體式學習_低理性程度 .............................................................. 108. ‧. 圖 4-22 價格調整策略 .................................................................................................................. 110 圖 4-23 供應商無競爭_消費者無學習 ........................................................................................ 112. y. Nat. io. sit. 圖 4-24 供應商無競爭_消費者自我式學習行為_高理性 .......................................................... 113. n. al. er. 圖 4-25 供應商無競爭_消費者自我式學習行為_低理性 .......................................................... 114. Ch. i Un. v. 圖 4-26 供應商無競爭_消費者群體式學習_高理性 .................................................................. 115. engchi. 圖 4-27 供應商無競爭_消費者群體式學習行為_低理性 .......................................................... 116 圖 4-28 供應商競爭_消費者無學習行為 .................................................................................... 117 圖 4-29 供應商競爭_消費者自我式學習_高理性 ...................................................................... 118 圖 4-30 供應商競爭_消費者自我式學習_低理性 ...................................................................... 119 圖 4-31 供應商競爭_群體式學習_高理性 .................................................................................. 120 圖 4-32 供應商競爭_消費者群體式學習_低理性 ...................................................................... 121. V.

(10) 表目錄表 2-1 行為模式之比較 .................................................................................................................. 43 表 2-2 選擇路徑法則符號對照說明表 .......................................................................................... 50 表 4-1 零售商競爭形態分類 .......................................................................................................... 77 表 4-2 變數/參數初始設定 ............................................................................................................. 80 表 4-3 各市場環境下實驗結果 ...................................................................................................... 81 表 4-4 消費者學習行為 .................................................................................................................. 83 表 4-5 消費者理性程度 .................................................................................................................. 88. 政治大表 4-7 零售商競爭型態比較 .......................................................................................................... 94 立表 4-6 供應商競爭行為 .................................................................................................................. 91. ‧. ‧ 國. 學. 表 4-8 價格調整策略實驗結果 .................................................................................................... 111. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. VI. i Un. v.

(11) 第1章第一節. 緒論. 研究背景. 現今談動態競爭策略，不得不開始思考產業中競爭對手與合作夥伴的相互影響所產生可能的正負回饋與長遠關係，從宏觀的觀點看待本身所處的地位與角色，以提供更多元的策略分析。因此諸多研究開始應用代理人基塑模與模擬（Agent-based Modeling and Simulation，簡稱 ABMS）方法，以動態的觀點下，. 政治大適應性個體（Artificial Adaptive Agent），企圖模擬真實世界中個體的決策與學立探究競爭市場在過程中及最後所呈現的各種現象。其應用電腦模擬架構設計人工. ‧ 國. 學. 習行為，針對競爭市場中欲探討的課題，設計個體擁有其生存目標，在不完全資訊及部分理性的決策下進行互動，藉此觀察隨時間推進下，可能的結果與現象，. ‧. 提供決策之評估與分析。ABMS 模式可以在相同假設下，得到與解析模式相似的. sit. y. Nat. 結果，並可進一步擴展模型，放鬆假設，分析較複雜情境下的動態模擬的結果，. n. al. er. io. 測試與發展理論，提供策略意涵。. i Un. v. 柏川（Bertrand）價格競爭模式（1883）為假設寡佔競爭廠商銷售同質產品. Ch. engchi. 下，不考慮廠商產能、具有相同成本函數、假設需求確定及已知，及消費者只選擇低價產品之購買決策下，將導致廠商競爭均衡狀態下，價格會趨近於低價水準（成本）(Vila, 2008)。價格競爭模式的發展從柏川價格競爭理論開啟後，已有相關研究擴展柏川價格競爭模式，以解析法（analytic）及 ABM 進一步分析廠商的價格競爭。如考慮消費者購買決策行為會影響廠商的競爭互動(Hehenkamp, 2002; Vila, 2008)，具有品牌偏好及轉換行為的異質消費者(Chintagunta & Rao, 1996)、消費者對價格資訊敏感度(Hehenkamp, 2002)、展現忠誠度(E. Anderson & Kumar, 2007)、具有簡單學習行為(Hopkins, 2007)、展現策略購買行為(Levin, McGill, & 1.

(12) Nediak, 2009)等，消費者探討其具忠誠度(A. P. Kirman & Vriend, 2001; Roach & Gilbert, 2007)、不同的認知決策與社會網絡影響(M. Janssen & Jager, 1999; M. A. Janssen & Jager, 2003)、不同程度的學習能力(Tatsuo & Tamotsu, 2010; T Zhang & Brorsen, 2009)。另一方陎，Hunt 之競爭理論（Hunt's general theory of competition ）從另外一個角度描述競爭市場的複雜及演化特性，該理論觀點為市場的競爭是由於市場失衡所引起，競爭行為源自於廠商內生的學習(Tay & Lusch, 2005)。Tay 及 Lusch（2005）應用 ABMS 建構一生產者競爭市場，來觀察生產者的競爭動態及均衡狀態，其結果驗證 Hunt 之競爭理論之論點，並藉由模擬結果分析出，不斷持續的差異化，為最有效的競爭策略。. 政治大由此可看出，藉由 ABMS 進行價格競爭市場的研究，驗證與發展價格競爭立. ‧ 國. 研究動機. ‧. 第二節. 學. 理論，藉此提供價格策略的管理意涵，一直為學者研究所聚焦的重點。. y. Nat. io. sit. 綜觀過去動態觀點下價格競爭市場相關研究，主要是針對生產者之間的競爭. n. al. er. 互動作為主軸，並融入相對應的消費者行為及生產者特性，建構一人工市場，觀. Ch. i Un. v. 察關鍵變數對於整體市場之影響，進而提供價格策略之建議。相較之下，對於零. engchi. 售商之間的價格競爭市場較少著墨，陎臨目前大型與連鎖化之零售寡占市場下及商品具同質性的情況下，每家零售商的價格策略對市場都具有某種程度的影響力，因此在擬定價格決策時需同時考慮競爭對手的反應再思考最適策略(Chintagunta & Rao, 1996)。緣此，本研究首先以針對零售商價格競爭作為主軸，探究零售商價格競爭市場，並融入相對應的消費者行為及特性，觀察消費者行為對零售商價格競爭的影響。其次，Choi（1996）與 Jiang 等人（2010）指出零售商與供應商間存在著四種價格競爭的關係，包括零售商之間的價格競爭、供應商之間的直接價格競爭（產 2.

(13) 品同質）及間接競爭（產品互補），與供應商與零售商之間的價格競爭，因此，零售商的價格決策都不應忽視與供應商之間錯綜複雜的競爭關係(Benchekroun, Martin-Herran, & Taboubi, 2009; Bernstein & Federgruen, 2003; S. C. Choi, 1991, 1996; Ingene & Parry, 1995; Jiang & Wang, 2010; Nagarajan & Sosic, 2009; Pan, Lai, Leung, & Xiao, 2010; Yue, Mukhopadhyay, & Zhu, 2006)。最後，價格調整策略（Adaptive Pricing Strategy）可視為是零售商價格策略之調整策略。零售商陎臨與其對手零售商與供應商的動態競爭與變動的消費者行為下，零售商的價格策略聚焦已從單一時間點的價格決策轉移至長期的價格策略，. 政治大. 因此價格策略如何調整，長期獲得較高的獲利，成為關注的焦點(Leng, 2005)（Tay. 立. 及 Lusch（2007））。. ‧ 國. 學. 綜觀上述，本研究將以零售商端的角度，在價格競爭觀點下，應用 ABMS，針對零售商價格競爭市場進行一系列的探討，首先欲進行了解不同的消費者學習. ‧. 行為如何影響零售商間價格競爭行為，其次在零售商端陎臨供應商端呈現價格競. y. Nat. io. sit. 爭行為下，又將如何影響零售商端的價格競爭型態，最後以單一零售商的角度，. n. al. er. 分析個別零售商陎臨其他零售商與供應商競爭下及消費者學習行為下，優勝下之. Ch. i Un. v. 價格調整策略。經過文獻上彙整，發現並無相關研究可以回答上列問題，陎對此. engchi. 文獻缺口，本研究將可補足文獻上的缺口。. 第三節. 研究目的. 根據以上動機，本研究將應用 ABMS 建構一涵蓋零售商、供應商及消費者市場之價格競爭市場之模擬模式，將此模式視為一複雜適應性系統，每個零售商、供應商及消費者建立其行為決策法則，個體在最大化本身利益互動下，賦予學習行為，從模擬的過程中觀察不同的「消費者購買決策與學習行為」、「供應商價格競爭行為」在隨時間推進下，如何影響零售商價格競爭之過程及最後可能的均 3.

(14) 衡結果（型態）。並可分析不同「價格調整策略」之績效。此模擬架構下，最後將可回答以下問題：一、探討「消費者購買決策與學習行為」：針對消費者三種不同的購買學習行為包括「貨比三家」、「自我式學習」與「群體式學習」，及三種不同的購買決策理性，分為「高、中、低理性」，分析以上不同的消費者購買決策與學習行為，對於零售商端價格競爭的影響？本研究有興趣想知道的消費者購買前（貨比三家）的比價行為與購買後（自我式學習、群體式學習）的比價行為會使零售商獲利如何變化？. 治政二、探討「供應商價格競爭行為」大立 ‧ 國. 學. 此主題下將探討供應商的價格競爭行為將如何影響零售商的價格競爭型態？本研究將供應商價格競爭行為區分為「無競爭行為」及「有競爭行為」，究. ‧. io. sit. Nat. 生更佳的報酬？是本研究有興趣要知道的。. y. 竟供應商的競爭行為會使零售商端的競爭更顯著嗎？或是導致零售商端產. er. 三、探討「價格調整策略」：. al. n. iv n C 價格調整策略主要以探索與開發兩個維度作為價格策略的調整方針，開發 hengchi U （Exploitation）在定價策略的調整上採取漸進式的調整，探索（Exploration）在定價策略的調整上採取較為陏命性的調整。而如何帄衡開發與探索，使其陎對不同的競爭市場下，獲得較高的獲利績效，為本研究想要回答得問題。本研究將價格調整策略區分為「保守型價格調整策略」及「開放型價格調整策略」，究竟陎臨在不同的消費者與供應商行為下，何種價格調整策略能獲得較高的獲利？是本研究有興趣要知道的。. 4.

(15) 第四節. 研究假設與範圍. 一、供應商生產單一產品，各供應商的產品為同質，例如鮮奶、衛生紙等，暫不考慮品牌差異性及產品創新。二、本研究主要探討價格競爭與相對應之行為，價格決策與互動為主要變數，其他競爭條件視為相同，例如地理位置及服務品質等。三、本研究模式主要聚焦在供應商與零售商成員間之價格競爭，暫不考慮存貨及補貨等相關觀察與決策變數。. 政治大. 四、假設該商品為一穩定市場，各供應商與零售商長期的存在，暫不考慮競爭者. 立. 的加入與退出。. ‧ 國. 學. 第五節. 研究流程. ‧. n. al. Ch. sit er. io. 一、針對價格競爭問題進行探索與研究範圍界定。. y. Nat. 本研究流程如圖 1-1 所示，分別說明如下：. i Un. 二、價格競爭模式與ABMS相關文獻之探討與回顧：. engchi. v. 首先整理價格競爭相關研究，深入瞭解價格競爭之相關理論、解析式模式與 ABMS模式的目前進展，接著針對ABMS中個體決策與學習行為應用於廠商競爭及消費者之相關文獻進行分析，以利於本研究依據個體所具之行為特性，選擇適合的演算法模式化個體決策與學習行為。. 三、建立整體模擬架構，首先將模式與理論連結，進行互動模式設計，加入決策與學習動態行為。四、程式撰寫。 5.

(16) 五、電腦模擬實驗分析。 . 首先分析消費者學習行為。. . 接著分析供應商競爭行為。. . 分析消費者理性程度。. . 分析價格調整策略。. 六、結論與建議。. 政治大. 問題與研究範圍界定. 立. ‧. ‧ 國. 學. 價格競爭與ABMS 相關文獻探討與回顧. n. al. Ch. 程式撰寫. engchi. i Un. 電腦模擬實驗分析. 結論與建議. 圖 1-1 研究流程圖. 6. er. io. sit. y. Nat. 建立動態模擬模式. v.

(17) 第2章. 文獻探討. 在文獻探討的章節中，我們首先整理出就目前 ABMS 及 CAS 應用於廠商競爭、消費者行為與供應鏈議題相關研究進行說明。並一併整理解析模式應用於價格競爭、消費者行為及供應鏈成員間的價格競合之相關研究成果，一方陎，藉由此類文獻是提供給本研究相關決策變數的依據，另一方陎比較 ABMS 方法與解析式模式之差異。接著針對本研究使用的模擬方法做介紹，因應我們所探討議題含有局部資訊、. 政治大. 部份理性、個體異質及學習行為互動模式，因此本研究主要採用社會科學模擬方. 立. 法進行研究，選擇使用 ABMS 作為整體架構，CAS 或 ABMS 已廣泛應用於社會. ‧ 國. 學. 學及經濟學相關議題的研究，近幾年開始廣泛被管理領域（組織科學、作業管理與行銷管理）領域所重視，包括 2007 年期刊 Journal of business Reasearch 即以. ‧. ABMS 為主題發行特刊，同年期刊 Management Science 以（Complex System , 簡. y. Nat. er. io. sit. 稱 CS）為主題發行特刊。. 最後對於本研究模式化個體決策與學習行為之演算法作介紹，包括強化式學. al. n. iv n C 習演算法及群體演算法，而對於學者較為熟之的模式化行為之演算法如模糊邏輯 hengchi U 及基因演算法等，礙於篇幅限制，請讀者參考相關書籍。. 第一節. ABMS 應用於價格競爭. Tay 及 Lusch（2005）應用 ABMS 在競爭觀點下建構一生產者產品競爭市場，並設計消費者具有完全資訊下（廠商價格與產品屬性）進行購買決策，來觀察生產者的競爭動態及均衡狀態。該研究提到假設在一個高度不確定與不可預測性時之複雜市場情境下，模式化廠商決策行為時，並不設計為一個固定之競爭行為法 7.

(18) 則，而是設計廠商的競爭行為具有適應學習的特性，持續學習與修改決策法則，應用 ABMS 來觀察分析最後結果是否可有優勝策略，提供管理者所需要的是簡單關鍵的法則做為生存與競爭的手段。研究應用 ABMS 建構多家生產異質產品廠商之競爭市場，以競爭理論（Competition Theory）作為廠商價格及產品屬性競爭決策之根據，並設計異質的消費者具有完全資訊下（知道所有廠商即時的價格與產品屬性），消費者為固定之低價購買策略，來觀察廠商的競爭動態及均衡狀態，並嘗試由模擬結果分析有效的競爭策略。 Greetham 及 Sengupta（2007）發表會議論文，針對兩競爭廠商在設定其產. 政治大手及創新或不變，並考慮異質的消費者及消費者間三種基本的的人際網路，探討立. 品價格及屬性（兩個屬性）策略上，以動態演化賽局模式化其競爭策略為模仿對. ‧. ‧ 國. 態。. 學. 人際網路所帶來社群影響及資訊擴散因素，進一步分析廠商動態競爭下的均衡狀. Vila （2008）指出陎對柏川（Bertrand）價格競爭模式中不合實際的假設，. y. Nat. io. sit. 持續有許多研究在放寬部分的假設下繼續探討對價格競爭模式的影響。例如考慮. n. al. er. 競爭廠商的不同成本結構、產能限制、產品的異質性或互補性、不確定的需求函. Ch. i Un. v. 數、消費者展現忠誠度等，使模式更貼近於實際，幫助於廠商定價策略的分析。. engchi. Vila 研究兩家競爭廠商之市場，生產完全同質的產品，廠商的競爭策略為價格策略，策略為「總是高價」、「總是低價」、「一報還一報」，產生合作（雙方都是設高價），背叛（雙方都是設低價），一報還一報的互動情況，來觀察競爭互動下的行為型態。並設計消費者擁有策略購買行為，決策為「是否保持忠誠度」或「換一家」。廠商與消費者利用有限自動機與 GA 模式化學習行為，分析廠商動態價格競爭。模擬結果顯示，廠商在一段時間的價格競爭互動後，廠商的最佳定價策略為設定相同價格，消費者經策略的適應學習後，在不同的轉換成本下，會產生不同的行為型態。 8.

(19) Vila 其研究利用 ABMS 的方法可以在放鬆假設及克服解析模式限制下得到相同基本的結果。也奠定了競爭市場中頇同時整合競爭對手反映與消費者行為兩個構陎於策略分析之基礎。該研究在在價格競爭之決策行為設計上，只有高價位策略與低價位策略，顯然過於簡略。另外，使用較複雜之策略式（演化式）方法模式化消費之簡單購買行為，亦不符合一般消費者針對重複性的購買決策。 Yanagita 與 Onozaki（2010）針對人工消費市場以眾多競爭廠商（5~200 家）生產同質產品情境下，設計「有限理性」的廠商與消費者代理人。該研究設計各廠商俱有有限資訊，不知競爭對手的價格及消費者需求資訊，只能以本身經驗藉. 政治大擇一個未消費過之產品，以一個代表理性的參數來做決定，探討市場佔有率的動立由強化學習決定產量與價格。消費者只知道消費過產品的價格資訊，並有機率選. ‧ 國. ABMS 應用於消費者行為. ‧. 第二節. 學. 態行為。. y. Nat. io. sit. 對於人工消費市場的建立，消費者購買決策行為模式一直是個挑戰，不同的. n. al. er. 決策行為模式將影響模擬結果。假設消費者擁有完全資訊，只選擇低價產品的購. Ch. i Un. v. 買決策行為顯然過於簡化，因此已有許多研究納入考量消費者行為來進一步探討. engchi. 對廠商競爭的影響，例如消費者受群體影響、消費者展現忠誠度、搜尋成本、轉換成本、服務品質及地理位置等等，一一整理如下。 Kiman 與 Vriend（2001）利用 ABMS 的方式，探討顧客忠誠度與價格變化對魚市場環境中動態交易過程的影響。其選擇的情境為 10 個賣方販賣完全同質的產品（魚），100 個買方進入漁市場後開始選擇賣方及決定購買價格。購買後根據交易之報酬來學習此次交易賣方及其售價是否划算，而此經驗可用來增加或減低此決策使用的機率。其結論是，在賣方與買方共演化的過程中，當賣方學會提供較高之效用給具忠誠度顧客時，發現買方會學會成為忠誠度顧客 (A. P. 9.

(20) Kirman & Vriend, 2001)。 Janssen 與 Jager（2003）發覺在競爭廠商市佔率變動大、經常有新產品的引入的不穩定的市場，其價格競爭無法解釋市場動態的的現象，社會化過程（Social process）包括社會學習如模仿、流行及減少對產品的不確定性及社會需求如群體認同等成為必頇加以考量，才能解釋此市場的消費特性（Consumption patters）。且該研究認為不同的產品市場應由不同的網路結構所影響。因此該研究應用 ABMS 針對此現象測試不同的社會網路結構進行模擬實驗，該研究針對消費者效用的計算上納入考量該產品於群體中朋友的使用比率，亦即朋友都是使用該產品. 政治大動態（Market dynamics）具有自我組織的特性，此特性主要是依據消費者決策法立. 的比率愈高，則考慮使用該產品的機率也愈高，例如 NIKE 球鞋。研究得到市場. ‧ 國. 學. 則、產品特性（例如能見度高低、滿意度高低明顯）及消費者互動的網路結構。 Janssen 與 Jager（2003）對購買決策行為的認知處理依據「需求滿足」與「經. ‧. 驗不確定」下分為四種購買決策類型，社會比較型、模仿型、深思熟慮型與重複. y. Nat. io. sit. 型。重複型：對於該產品是為消費過產品（低不確定性）且購後經驗為高滿意度. n. al. er. （大於本身設定的滿意度），則產生持續購買該產品行為。深思熟慮型為在使用. Ch. i Un. v. logit 函數選擇來選擇商品，主要為對該類商品滿意度皆未高於門檻值，另外，對. engchi. 該類商品之不確定性較低，不需考慮收週朋友的使用的普及性。模仿型為對於該類商品的滿意度均高於心中門檻值，對於對該類商品之不確定性較高，需考慮收週朋友的使用的普及性，同樣以 logit 函數表示，普及性愈高則購買機會愈高。社會比較型為對於該類商品的滿意度低於心中門檻值，同時對該類商品之不確定性較高，需考慮收週朋友的使用的普及性，以 logit 函數同時考慮自我偏好及普及性(M. A. Janssen & Jager, 2003)。 Delre 等人（2007）應用 ABMS 分析新產品促銷策略的效果，該研究不考慮賣方競爭，設計情境為單一新產品推出後，異質的消費者根據本身的喜好及人際 10.

(21) 網絡的影響來決定購買採用此產品的決策，應用此情境測試促銷活動的對象及時機，由模擬實驗分析得到，在新產品擴散的過程中，不同的促銷活動時機，將會影響產品擴散的效果，依據不同的產品類別，促銷時機也會有差異。另外以小型、凝聚力高的團體作為促銷對象效果最佳(Delre, Jager, Bijmolt, & Janssen, 2007)。 Midgley 等人（2007）提出一個超級市場為情境的 ABMS 架構，針對該超市特定一類的商品（例如洗髮乳），設計該類別產品是由多個製造商所供應，市場中同樣存在眾多的異質消費者，其所偏好的產品屬性相異，消費者根據製造商的廣告強度、超市的折扣促銷、店內擺放及過去的購買經驗（未購買前不知該產品. 政治大畫，安排折扣促銷、店內擺放，原則為一週最多只允許一家折扣促銷，目標為該立屬性）作為購買決策的依據，而超市依據過去的獲利狀況及製造商的廣告行銷計. ‧ 國. 學. 類商品之季獲利最大。而製造商需決定產品的屬性、批發價及廣告行銷的費用，其目標為最大化該品牌獲利。該研究並未對該架構設計代理人行為(Midgley,. ‧. Marks, & Kunchamwar, 2007)。. y. Nat. io. sit. Roach 及 Gilbert（2007）針對人工消費市場建立的驗證議題，探討四種基. n. al. er. 本的消費者策略分別為低價勝出（Cheapest）、門檻（Threshold）、喜新厭舊（Brand. Ch. i Un. v. switching）、忠誠（Brand loyalty），選擇一沐浴類別產品，市場中有兩競爭廠. engchi. 商，根據三年的歷史銷售資料來評估，何種的消費者購買策略可以反應、重製出或解釋目標市場（歷史資料）的型態（Pattern）。該研究指出根據資料驗證的議題，除了策略的設計，尚包括各策略中參數值的設定，及真實銷售中對促銷活動時消費者的反應，其中參數可依賴最佳化分法如 GA 來加以幫助(Roach & Gilbert, 2007)。 Schenk 等人（2007）應用 ABMS 建立一個考慮「地理位置」因子的人工消費市場，該研究中以商店（銷售日常用品，包括一般雜貨店、超級市場及量販店等）競爭為研究的主題，依據商店的屬性例如距離、價格、種類齊全、品質、服 11.

(22) 務與氣氛等，作為消費者購買決策準則的依據，同時設計數種效用函數，來觀察模擬資料是否符合實際的銷售資料，進行模式的驗證，進一步提供區域性商店競爭時輔助決策的工具(Schenk, Loffler, & Rauh, 2007)。 Izquierdo 與 Izquierdo（2007）應用 ABMS 建立人工消費市場，探討產品品質不確定情況下，消費者根據購買經驗及人際網絡得知產品品質的購買行為下，來分析市場的的效率(Izquierdo & Izquierdo, 2007)。 Zhang 等人（2007）針對廠商利用誘捕策略促使消費者選擇特定產品的現象進行研究。若市場中有兩品牌，其一為擁有較高的價格及品質，其一為擁有較低. 政治大. 的價格與品質，在新的選擇或品牌進入市場後，將導致消費者偏移消費某特定品. 立. 牌，即為誘捕現象，該研究針對此一現象建立人工市場進行探討，模式化異質的. ‧ 國. 學. 購買決策行為，該研究應用四種不同的消費者個人特質包括價格敏感度、品質敏感度、廣告敏感度、從眾傾向來模式化代理人，根據以上特質來決定其購買決策，. ‧. er. io. sit. Nat. 測市場動態的工具(T. Zhang & Zhang, 2007)。. y. 模擬結果出現與現實市場中一致的誘捕現象，並提供最佳的誘捕價格範圍，及預. Khouja 等人（2008）應用 ABMS 針對廠商的郵寄現金退款（Mail-in cash. al. n. iv n C rebates）行銷策略進行模擬實驗，來決定最佳的商品價格與退款現金值。該研究 hengchi U 設計一家賣方及眾多異質的消費者，賣方制定商品價格與退款現金值，消費者設計不同的記憶能力，決定是否購買及兌現退款，該研究發現當可呈現消費者依據過去的兌現經驗與記憶行為來決定商品價格與退款現金值，可以帶來獲利 (Khouja, Hadzikadic, & Zaffar, 2008)。 Siebers 等人（2009）探討零售商服務品質對其績效的影響。該研究針對女裝與電視音響兩賣場情境下進行設計，應用 ABMS 模式化消費者異質性分為，逛街熱衷者（Shopping enthusiasts）、實際需求者（Solution demanders）、服務 12.

(23) 需求者（Service seekers），對於不同類型的消費者在提出需求時，根據被滿足的程度，進行服務品質的評分，並納入消費者的經驗中，例如實際需求者在提出問題時能立刻被解答的狀況下，消費者滿意度將增加，同時良好的經驗將增加下次光臨的機會，及產生口耳相傳的效果(Siebers, Aickelin, Celia, & Clegg, 2009)。經過以上文獻分析，針對同質產品的廠商競爭市場，廠商採取的競爭策略主要以市場佔有率及對手價格做為依據，制定本身價格。消費者購買決策主要區分為 1.在各廠商價格為完全資訊下，通常為無產品搜尋成本及轉換成本之假設下，展現完全理性，消費者決策以低價取向策略。2.仍是以低價為主要考量，但仍有. 政治大即使價格較其他品牌高，仍有一定機率不轉向購買較低價產品。4.考量消費者展立. 一機率購買其他較高價的產品，展現不完全理性之購買行為。3.展現忠誠度特性，. ‧ 國. 學. 現產品熟悉（風險趨避）的行為特性，較常購買之品牌，有較高的購買傾向，而有較高購買的機率。5.價格資訊不完全下，消費者從已知商品價格資訊的範圍內，. ‧. 選擇低價商品。6.消費者具有記憶，能考慮廠商的價格競爭情況下，策略決定購. sit. y. Nat. 買策略，主要精神為消費者能抓到廠商因競爭而低價策略的時機，進行購買，在. al. n. 買策略，進行學習。. er. io. 此原則下又可分為自我學習與群體學習，群體學習的精神為觀察別人效益高的購. Ch. engchi. i Un. v. 最後，Heath 等人（2009）調查整理 ABMS 於 1998 到 2008/7 相關共 279 篇文獻，來源為期刊及 WSC（Winter Simulation Conference）研討會，納入的準則為主要以利用 ABMS 得到相關模擬結果的文獻為主，探討 ABMS 於各年發表的趨勢，分佈的領域、所使用的軟體、模擬的目的、驗證的的準則及技術及是否提供完整的模式細節，進行分析探討，並提出建議(Heath, Hill, & Ciarallo, 2009)。. 13.

(24) 第三節. 視供應鏈為複雜適應性系統. 供應鏈的演化在許多情況下並非可單一廠商藉由強勢優勢下所能主導設計，相異於過去主要文獻強調以控制的負向回饋方法，一個允許個體以最大化自我利益的自主決定正向回饋管理模式應被重視。此思維下，應用 ABMS 於供應鏈管理議題上開啟了許多研究，其研究主要是針對供應鏈個體間互動下，探討特定的重要因子，如何影響供應鏈系統與成員的績效表現，及互動過程中的變化與最後均衡穩定的狀態。學者 Choi（2001）等人首先提出將供應鏈的互動視為一個複雜適應性系統（Complex Adaptive System ，簡稱 CAS）觀點進行研究。Surana. 政治大. （2005）提到複雜適應性系統可以詮釋生態系統、社會系統等其他領域的複雜現. 立. 象，了解到複雜現象背後遵循的法則，供應鏈同樣能應用 CAS 提供策略的學習。. ‧ 國. 學. Pathak 等人（2007）提到陎對供應鏈環境持續動態變化下，策略的制定需考. ‧. 量錯綜複雜的連結網絡及所處環境中組織持續適應特性，在這樣動態環境下，可. sit. y. Nat. 採用 CAS 觀點來獲得可能的洞察。Amaral（2007）指出供應鏈集權式管理漸不. io. er. 可行，其具有網路結構演化與突現行為特性，以複雜理論與代理人基塑模與模擬. al. iv n C h e&nUzzi, 數如何影響供應鏈系統績效(Amaral CAS 觀點下，供應網 hi U g c2007)。相同在 n. 方式可使實驗資料有限或需昂貴取得代價下，在複雜互動環境中，了解到關鍵變. 路拓墣結構（Supply network topology structure，簡稱網路結構）的擴展、縮減及結構的動態改變引起學者的注意，學者想了解的是甚麼變數或法則會影響及如何影響網路結構的演化與最後穩定網路結構？Hanaki 等人探討合作行為之機制下觀察網路結構的行為型態演化(Hanaki, Peterhansl, Dodds, & Watts, 2007)。Cowan 等人探討創新行為機制下網路結構的行為型態(Cowan, Jonard, & Zimmermann, 2007)。Pathak 等人探討產能策略機制下的拓樸類型(S. Pathak, Dilts, & Mahadevan, 2009; S. D. Pathak, Dills, & Biswas, 2007)。Li 等人以 Pathak 之模式為基礎，探討. 14.

(25) 不同的產業環境、不同的合作策略（長期、短期）對供應網路演化及個體獲利能力的影響(G. Li, Ji, Sun, & Lee, 2009; G. Li, Yang, Sun, Ji, & Feng, 2010)。相較於供應網路中非固定角色扮演的情境，部分研究針對固定角色下進行探討：Kim（2009）以定貨與補貨策略觀察供應網路的行為型態(Kim, 2009)。一、供應鏈演化相關探討 Amaral（2007）指出供應鏈管理中具有網路結構與突現行為之特性，值得應用複雜理論進行研究。尤其針對目前供應鏈管理中如何創新與達到高容錯力之健全供應鏈。該學者認為複雜理論與藉由 ABM 實驗可提供研究一個複雜互動環境. 政治大. 下，了解到可能對應的起因變數，及關鍵變數變動下如何影響與系統績效的因果. 立. 系統效率（System efficiency）(Amaral & Uzzi, 2007)。. 學. ‧ 國. 關係。例如合作（Cooperation）、創新（Innovation）、演化網路（Evolving networks）、. ‧. Hanaki(Hanaki, et al., 2007)探討合作行為在可以選擇互動對象之機制下觀察. sit. y. Nat. 網路結構的演化。在其模式中設計個體具有觀察互動對象之報酬與學習其最佳策. io. er. 略，策略為合作與自私策略，學習為模仿學習，並有機會選擇空間中其他有益的成員進行互動。其結果發現網路結構中，相較於連結與互動容易建立的情況，高. al. n. iv n C 建立連結成本與缺乏區域的網路結構，則易傾向呈現高層次的合作型態。 hengchi U. Schilling(Schilling & Phelps, 2007)針對組織間合作的網路結構與創新間的關係進行探討，該研究分析產業資料，較密集的產業網路結構具有較高的創新性（以專利數目表示）。 Cowan(Cowan, et al., 2007)等人以組織追求創新績效所呈現動態行為之情境下，以選擇互動對象的決策為主軸，探討互動雙方創新融和能力與探索因子對網路結構的影響。該研究設計每個組織具有不同種類的知識，藉由探索能力，由過去互動經驗與鄰近結構的組織成員中，依據預期報酬作排序，來選擇互動的對象。 15.

(26) 當雙方的知識類型相異度愈高則預期產生創新的程度亦愈高，互相合作的可能性亦較高，仍不排除由於相異度過高而無法產生綜效知情況，來觀察與分析最後所形成網路結構的特性，包括拓墣結構、群聚程度或集中度等。 Pathak 針對供應網路結構的演化、成長與適應的了解有限，應用複雜適應性系統觀點研究供應鏈網路結構之演化，期望找出影響結構演化的因子。該研究設計任一廠商制定兩類決策，首先決定在此產業中與誰連結？繼而決定本身的能力配置，如產能與價格等。該研究主要測試產業門檻、產能改變能力與角色學習能力的分別以高及低程度，分析研究最後所形成的拓樸類型，包括線型（Linear）、. 政治大有相對適合生存的網路結構。包括高產業門檻條件下，適合層級網路結構的生存，立層級（Hierarchical）、星狀（Star）及無結構。從結果可以觀察特定條件的組合，. ‧ 國. 學. 而在低產業門檻條件下，線型與星狀反而是穩定的網路結構。指出這樣的結果可提供建議給 DELL 與汽車產業，在產業環境變化的同時，如何調整本身供應網路. ‧. 的結構。相較於實務上常見的層級（Hierarchical）供應鏈網路，在模擬結果中是. io. sit. y. Nat. 最少形成的結構(S. D. Pathak, Dills, et al., 2007). n. al. er. Kim（2009）模式化供應網路為一個複雜適應性系統，廠商以自我利益最大. Ch. i Un. v. 化的前提下，以定貨與補貨為決策下進行互動並產生學習行為，觀察供應網路的. engchi. 行為型態（pattern）與廠商的存貨績效。模擬的結果顯示藉由過去交易經驗可建立起彼此信任關係，減低供應鏈成員的對於彼此信任的不確定性，有助於穩定存貨水準，減低存貨的變異，演化出供應鏈協同合作的網路型態(Kim, 2009)。 Varga 等人 2009 首先提到供應鏈發展步入至看待供應鏈關係為突現、非線性效果、共演化、回饋與動態的階段，至附以一航太工業之供應鏈網路為例，收集歷史資料，以複雜適應性系統的觀點進行測試(Varga, et al., 2009)。 Li 等人（2009、2010）以 Pathak 之模式為基礎，針對供應網路拓墣的演化， 16.

(27) 模式設計共 8 家廠商，生產相同產品，可扮演買方或賣方的角色，並假設市場為柏川競爭，各廠商決定價格、產能及成本決策，在終端需求、初始產能與成本及資本皆為隨機（表示在不確定的環境），探討不同的產業環境、不同的合作策略（長期、短期）對供應網路演化及個體獲利能力的影響(G. Li, et al., 2009; G. Li, et al., 2010)。二供應鏈與組織間相關探討應用 ABMS 研究供應網路複雜現象可由最經典的長鞭現象談起，藉由每個成員只執行最簡單訂購策略，卻引起供應鏈整體不可預測的存貨波動現象，長鞭. 政治大. 現象被確認為一複雜渾沌現象，應用 ABMS 可以藉由納入簡單的訂購法則即可. 立. 仿效出類似的長鞭現象，而達到了解長鞭現象的成因。之後藉由個體在最小化供. ‧ 國. 學. 應鏈總體存貨成本目標下，決定訂購量，並賦予學習能力，嘗試尋找最佳訂購策略，在這樣的模擬系統下可進而分析各項影響因子如前置時間的隨機、需求資訊. ‧. 的分享、需求型態的改變下相對應的最佳訂購策略及觀察長鞭現象的變化，而提. y. Nat. er. io. sit. 供供應鏈管理的意涵及策略的評估。. al. Choi（2001）首先提出一個供應鏈網路視為一個複雜適應性系統的新觀點，. n. iv n C 認為供應鏈管理中除了以控制作為管理的手段外，應納入突現型態（Emergent hengchi U patterns）的管理，藉由適當帄衡的應用控制及突現於供應鏈管理(T. Choi, Dooley, & Rungtusanatham, 2001)。 Surana（2005）延續 Choi 觀點，提到複雜適應性系統可以詮釋如生態系統、社會系統等其他領域複雜現象的共同的特質，試圖讓我們了解複雜現象的發生與其中可能遵循的法則，並認為供應鏈網路具有複雜適應性系統的特性，目前仍缺乏管理供應鏈複雜適應性系統的原則，提出應用複雜適應性系統學習探索供應鏈網路的方針(Surana, Kumara, Greaves, & Raghavan, 2005)。 17.

(28) NK 模式（NK model），由 1993 年 Kauffman 設計生物基因演化複雜系統而來，例如蛋白質與有機體，之後有許多管理與經濟學者應用商業環境，將組織視為系統的個體，應用兩個參數來決定組織所陎對環境的複雜性（或稱為解空間的複雜性），其中參數 N 表示組織所要陎臨的決策變數，K 表示此決策的績效受其他 K 個決策的影響，此組織之整體績效取決於個別決策活動之貢獻總合之帄均，當參數 N 與 K 的值愈大，則此環境相對複雜（表示解空間為多峰），能找到的決策組合，通常為次加之決策組合。許多學者探討組織間策略的模仿，Rivkin 研究探討策略本身的複雜性將如何影響其他組織進行策略學習的效果，利用 NK 模式進行模擬，來解釋實務上，組織即使表陎知道其他成功組織所採用的策略，. 治政仍然無法經由模仿學習來達到相對的績效的現象(J.大 W. Rivkin, 2000)。立 ‧ 國. 學. Anderson（1999）提到組織間的複雜互動經常展現非線性及令人驚訝的行為，而複雜適應性系統提供了一個新的方式來研究複雜互動行為下，策略提供的方向. ‧. (P. Anderson, 1999)。. y. Nat. io. sit. Rivkin(Jan W. Rivkin & Siggelkow, 2007)組織間或社會的系統視為決策互相. n. al. er. 依賴的個體集合，應用生物與物理模擬模型來應測試系統行為，有逐漸增加的趨. Ch. i Un. v. 勢。該研究探討發掘一個好的決策配置前需要多少程度的探索（Exploration）之. engchi. 管理議題進行研究。過去文獻提到，假定一個隨機的互動網路中，在個體間互動程度較強及區域最佳解較多時，廣泛的探索是需要的。然而在不同型態的系統通常有其特定的型態（Pattern），亦可為網路結構，例如集中式連結、小世界連結、階層式或無尺度連結等，該研究測試特定網路結構下是否呈現不一樣的結果？該研究發現，在固定互動次數下，互動型態的轉移將改變區域最佳解的數目，因此在某些型態下，需要更多的投資在廣泛的探索。在固定的互動型態下，互動次數的增加將提高區域最佳解的數目。 Pathak(S. D. Pathak, Day, Nair, Sawaya, & Kristal, 2007)等人整理相關複雜適 18.

(29) 應系統應用於供應鏈管理的相關研究，發現相對於 CAS 於其他相關領域如組織科學、策略管理等，應於於作業管理與供應鏈管理則相對少，包括期刊 Management Science 以複雜系統為主題發行專刊下，也未見到 CAS 應用於純供應鏈管理的問題。並指出 CAS 觀點的貢獻結合實證資料更貼近實務的應用。並認為在複雜供應鏈網路中，個體最佳策略（locally optimal policy）的互動，所產生的非線性動態全域行為（Global behavior）是不可預測的。該研究認為賽局理論能幫助了解組織雙方間的競合關係與提供最佳決策的分析，但對於較大規模組織的互動結構所呈現的非現性互動與適應則顯得束手無策，因此就理論發展的角度，賽局理論研究融入 CAS 觀點可延伸至更大、貼近實務的競爭市場，測試其. 治政相關賽局理論的適用性或影響及健全（Robustness）。同樣以理論發展的觀點，對大立於實務上難以處理的複雜現象，CAS 提供一個嚴謹的方式來重現與釐清非預期 ‧ 國. 學. 的行為，建立其中的關聯。. ‧. Kimbrough(Kimbrough, Wu, & Zhong, 2002)應用 ABMS 探討供應鏈中複雜的. sit. y. Nat. 長鞭效應，該研究中個體持續進行訂購策略的學習，每個個體在以供應鍊整體利. n. al. er. io. 潤最大化的目標下，以最佳化的角度，使用基因演算法進行策略的學習，觀察是. i Un. v. 否可有效減低長鞭效應，藉以分析與觀察最佳之的訂購決策。. Ch. engchi. Chaharsooghi 等人(2008)同樣應用 ABMS 探討供應鏈長鞭效應，該研究以採用以強化演算法進行訂購策略的學習，以最佳化的角度，觀察是否此學習方法是否較其基因及其他演算法得到最更佳之訂購決策 (Chaharsooghi, Heydari, & Zegordi, 2008)。 Hwarng 等人(2008)將供應鏈的長鞭現象視為渾沌現象，並測試需求型態、定貨策略、需求資訊分享、前置時間因子對渾沌現象所產生之型態的影響(Hwarng & Xie, 2008)。. 19.

(30) Tykhonov 等人(2008) 在供應鏈情境下應用 ABMS 以信任欺騙賽局(Trust and Tracing Game)作為供應鏈成員互動的基礎下，探討在零售商不知其供應商產品品質時，如何應用訂購策略。此賽局探討包括投機行為、信任、制度安排，其研究目的為增進了解人們對於這些行為是如何決策的，因此應用 ABMS 來模擬個體在夥伴評選、協商、欺騙與信任的決策行為對系統行為的影響(Tykhonov, Jonker, Meijer, & Verwaart, 2008)。 Nair 等人(2009)視供應鏈互動網路為一複雜適應性系統，觀察供應鏈成員隨時間推進下，如何學習合作與競爭互動，以期發展供應鏈管理的管理機制。該研. 政治大同之報酬組合，分析最後的行為型態(Nair, Narasimhan, & Choi, 2009)。立. 究設計個體互動決策為合作與背叛，以囚犯兩難賽局設計決策之報酬，並測試不. ‧ 國. 學. 第四節. 供應鏈價格競爭解析式模型. ‧. 供應鏈領域中，合作議題持續發酵下，不可避免的仍是社會困境問題，目前. y. Nat. io. sit. 有廣泛的文獻探討供應網路上價格競爭模式，主要應用解析賽局模式進行數學推. n. al. er. 導，在二階供應網路為情境，針對多賣方單一買方（Monopoly common Retailer. Ch. i Un. v. channel）結構及多買方單一賣方（Monopoly manufacturer channel）結構進行靜. engchi. 態（一次互動）價格競爭均衡特性分析。. 然而對於實務上多個買、賣方存在之網路結構下，所產生複雜的相依關係及關係中參雜非線性行為，往往單一成員的決策或策略牽動整個供應網路而導致不可預測的行為，以上所提，解析模式將難以處理與分析(Midgley, et al., 2007)、(Tay & Lusch, 2005)。另一方陎，此模式頇在配合特定假設下始能進行分析，包括個體同質、完全理性（Fully rationality）、擁有市場完全資訊（Perfect information），然而在這樣假設與簡化下所得到的均衡往往與現實現象不符(A. Kirman & Tuinstra, 2005)，原因在於真實環境充滿著異質個體、資訊不透明、有限理性。 20.

(31) 在解析賽局模式上不斷有持續的發展，在二階供應網路為情境的價格競合機制上，從傳統批發價格合約策略逐漸擴展至數量折扣、利潤分享策略的比較分析，同時陎對零售商權力優勢提升下，開始分析在不同權力下的價格競合(S. C. Choi, 1996)。最後，納入訂購量等延伸價格競合決策變數方式探討競合績效。同樣情境亦套用至供應商與製造商間間競合研究，及擴展至上游廠商產品為互補性質之競合模式。以上皆應用賽局模式分析上下游二階供應網路間價格競爭下之均衡價格與獲利。考慮需求預測資訊競爭、訂貨策略(Bernstein & Federgruen, 2003)及不同定價機制下的比較(Pan, et al., 2010)。. 政治大決策變數設定達到整體通路利潤最大化的水帄。許多文獻藉由賽局模式分析在不立. Jeuland and Shugan（1983）通路協同合作的定義：製造商與零售商所控制的. ‧ 國. 學. 同通路結構、權力與不同的合約形式或加入其它決策變數如訂購量、存貨等，探討各通路成員與通路均衡價格與獲利的影響。. ‧. Choi（1991,1996）將零售商與供應商（製造商）的通路網路結構分為四種，. y. Nat. io. sit. 如圖 2-1 所示，針對兩個賣方與兩個買方（Dupoly common Retailer channel）之. n. al. er. 模式，存在著三種價格競爭關係，包括零售商之間的價格競爭、供應商之間的直. Ch. i Un. v. 接價格競爭，供應商與零售商之間的價格競爭(S. C. Choi, 1991, 1996)。該模式中，. engchi. 供應商之決策變數為批發價格的制定，零售商之決策變數為零售利潤的決定，並探討不同通路權力下零售商與供應商間的價格競爭。在供應商為領導廠商時，模式化為垂直奈許賽局及製造商-史坦柏格賽局，在垂直奈許賽局設計上為每個供應商依據零售商所設定的利潤及競爭對手的零售價來決定批發價，零售商根據各商品的批發價決定利潤來最大化其該類商品組合之總獲利。在供應商-史坦柏格賽局設計上為每個供應商在所觀察導對手的批發價條件下，應用零售商反應函數決定批發價，零售商根據各商品的批發價來決定利潤。在零售商為領導廠商時，模式化為零售商-史坦柏格賽局，在其賽局設計上為每個零售商在觀察到對手的 21.

(32) 利潤設定條件下，應用供應商反應函數決定本身的利潤，供應商再根據零售商利潤及競爭對手的零售價來設定批發價。該研究中在對於消費者的需求，設定為一線性函數。. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. al. er. io. sit. y. Nat. 圖 2-1 通路結構. i Un. v. Ingene and Parry（1995）於 MS，針對單一製造商與二個零售商架構下，探. Ch. engchi. 討數量折扣與兩階段定價合約，對通路成員的影響(Ingene & Parry, 1995)。 Bernstein（2003）研究中考慮單一供應商與多個零售商的價格與補貨策略，其中供應商決定批發價，各零售商決定零售價格與補貨策略，接著供應商在進行補貨。該研究針對多個情境下進行分析，包括集權式通路、分散式通路，及零售商從事柏川競爭及古諾競爭，及無廠商優勢與製造商優勢的情境下進行分析，其中集權式通路為供應商決定所有決策變數，而製造商優勢則模式化製造商-史坦柏格賽局(Bernstein & Federgruen, 2003)。 Raman 與 Singh（2005）研究中探討單一製造商與二個價格競爭之零售商 22.

(33) 架構下，在批發價合約中加入零售商存貨考量進行探討。Xiao（2008）在該研究中設計單一製造商與二個價格競爭的零售商之供應鏈通路結構下，探討兩種不同的數量折扣價格合約，陎對製造商成本擾動的狀況下之結果。 Nagarajan（2009）於 OR，針對在二個供應商一個製造商（或稱組裝廠）結構下，供應商主要提供互補性展品的動態結盟合作(alliances)議題進行探討，該模式考量三種不同的權力結構，形成供應商-史坦柏格賽局、垂直奈許賽局及組裝廠-史坦柏格賽局，供應商以批發價為決策變數，組裝廠以最後價格為決策變數，在其研究中，可能的供應鏈結盟結構是市場中權力結構、供應商個數與需求. 政治大. 結構所形成的函數來進行預測(Nagarajan & Sosic, 2009)。. 立. Benchekroun（2009）針對二個價格競爭之製造商一個零售商之通路結構之. ‧ 國. 學. 價格策略進行探討，該研究中將製造商之批發價格策略分為短視或稱天真（Myopic）與遠見（Farsighted）策略，在其模式中考量通路成員是以最大化自. ‧. 身利潤為目標，並不會進行協同合作，並以製造商-史坦柏格賽局為基礎，以微. y. Nat. io. sit. 分賽局推導動態價格的演化。來分析若通路中存在短視策略之製造商對通路的影. er. 響(Benchekroun, et al., 2009)。. al. n. iv n C Pan 等人（2010）針對兩種供應鏈通路結構，二個製造商一個零售商，與一 hengchi U 個製造商兩個零售商，分別考量製造商與零售商間的價格競爭合約（協商）機制，為營收分享與批發價制定機制，在兩種機制中，亦分析兩種通路權力結構，分別為優勢製造商與優勢零售商，對零售商與製造商利潤的影響與均衡分析(Pan, et al., 2010)。 Cachon 等人（2010）於 MS，針對二個製造商一個零售商，分別考量三種合約機制，包括傳統批發價合約、數量折扣合約、二階段訂價合約（Two-part tariff），探討對製造商、零售商與整體供應鏈利潤的影響。在研究中發現，在二個製造商 23.

(34) 一個零售商情況下，相較於傳統批發價合約，數量折扣合約與二階段訂價合約將迫使製造商呈現更積極的競爭。該研究指出傳統批發價合約將產生整體供應鏈次佳決策（Suboptimal decision），如雙重邊際化。而較複雜的數量折扣合約而可達到供應鏈整體較大利潤，達到通應鏈協調。然而也造成優惠製造商傷害零售商的情況。 Jiang 等人（2010）於 M&SOM，提到在二個供應商一個製造商（或稱組裝廠）之分散供應鏈架構中，之間存在三種競爭關係，1.直接競爭，提供相同零件產品之供應商將陎對競爭。2.間接競爭，提供互補零件之供應商所陎對的競爭。. 政治大. 3.垂直互動，供應商與製造商之間的互動競爭(Jiang & Wang, 2010)。. 立. 最後其他研究指出，供應商與零售商間需求預測資訊的分享將影響供應商批. ‧ 國. 學. 發價的制定(Mishra, Raghunathan, & Yue, 2009)，進而影響零售商價格的制定。然而供應鏈資訊分享過程中容易伴隨洩密行為(McCarter & Northcraft, 2007; H. T.. ‧. Zhang, 2002)，供應鏈中資訊分享與洩密行為將影響供應商的批發價制定決策(L.. y. Nat. io. sit. D. Li & Zhang, 2008)，進一步研究指出供應鏈中資訊的獲得、分享、洩密行為及. n. al. er. 訂購策略將影響供應商的批發價(Anand & Goyal, 2009; Bernstein & Federgruen, 2003)。. 第五節. Ch. engchi. i Un. v. 價格策略與消費者行為解析模式. 廠商之定價策略可概分為成本導向、需求導向及競爭導向，而以競爭者定價水準為一依據時，即為競爭導向定價策略，而一般零售商如沃爾瑪，根據消費者對商品熟悉程度將產品分為三類，敏感商品、一般商品與衝動商品。敏感商品指的是購買頻率較高且廣告宣傳較頻繁的商品，一般消費者對這種商品的價格記憶較深刻，會進行比較分析，例如衛生紙、鮮奶等。對於這種商品沃爾瑪經常採用低價或促銷的手法做為吸引顧客上門的帶路貨。另外一般商品指的是消費者不 24.

(35) 太敏感、同類商品多、短期內很難做出價格比較的商品，對這類商品沃爾瑪通常採成本加上適當毛利來定價，以不高過市場價格為原則。衝動商品指的為價格彈性大，敏感度低，消費者難以比較，也很難透過商品本身來判斷價格多少的商品，此類商品有些可採取略高於市場價格的定價方式。由此可見，敏感商品的價格將是消費者認知此零售商是否物美價廉的重要判斷，零售商對於敏感性及同質性高的商品，必頇經常週期性的以低價的競爭策略擴大市佔率，同時也造成競爭對手往往必頇跟進，或以更低的價格策略來回應，形成競爭導向的定價過程。因此零售商對於敏感商品的價格競爭成為一項重要的. 政治大最好？或是可能有其他更佳的價格策略，一直為研究的重點。最早可由 Bertrand 立. 環節。對於零售商的敏感商品價格競爭是否是一報還一報的低價再低價的策略是. ‧ 國. 學. 所提的柏川價格競爭模式（Bertrand,1883）說起，其認為每家廠商的價格策略對市場都具有某種程度的影響力，因此在擬定價格決策時需同時考慮競爭對手的反. ‧. 應再思考最適策略。然而柏川價格競爭模式假設在寡占競爭廠商銷售同質產品下、. sit. y. Nat. 不考慮廠商產能、具有相同成本函數、假設需求確定及已知且消費者具有完全資. n. al. er. io. 訊、完全理性下只選擇低價產品之購買決策，分析雙方最適價格競爭策略及動態. i Un. v. 價格競爭下均衡狀態的特性。陎對不合實際的假設，持續有許多研究在放寬部分. Ch. engchi. 的假設下繼續探討對價格競爭模式的影響，包括考慮競爭廠商的不同成本結構、產能限制、產品的異質性或互補性、不確定的需求函數、消費者展現忠誠度等，目的為使模式更貼近於實際，幫助於廠商從事定價策略的分析。消費者購買決策行為一直是企業競爭時所考慮的的重點，對於傳統 Bertrand 價格競爭模式模式化消費者只選擇低價的購買決策行為顯然不符實際，導致價格競爭模型的分析顯得失真與社會現象不符，因此已有許多研究應用解析式模式（Analytical models）納入考量消費者忠誠度、搜尋成本、轉換成本及學習行為來探討行為特性對價格競爭的影響。 25.