原始设备供应商（OEM）在采购核心零部件的过程中经常面临两种供应不确定的风险———供应中断风险和产出随机风险。随着全球化采购的高速发展，供应链无论从跨度还是长度都在增加，那么所承担风险也在增加。受不可控的自然灾害和政治等因素的影响，OEM的跨国采购往往面临供应中断的巨大风险。供应一旦出现中断供应商将无法供应任何产品。例如2011年3月日本发生的8.9级大地震导致丰田公司面临停产，经济损失超过40亿美元。2020年10月期间，统计数据显示共有11个批次310家中国企业受到美国无理制裁，本质上是以技术制裁为目的的“黑名单”[1]。2020年在新冠肺炎疫情的影响下许多企业面临不得不停工的状况，对于采购来说物流的运输尤其困难，对全球化采购产生了巨大的冲击。而产出随机的供应不确定风险也不容小觑，供应商由于自身生产水平的限制，实际生产出来的产品在质量等方面合格的产量小于计划产量，会导致供应商的供货量与OEM的订货量产生差异。这种情况在精密零部件的加工上非常常见，由于工序复杂、精确度要求极高，产品往往在OEM收到货品进行质量检测以后才会发现有一部产品不符合要求无法进行下一步加工并推向市场。

在考虑供应中断风险对制造商采购策略影响的研究中，牛保庄等[2]考虑供应中断的关键进口零部件寻找本土替代的采购策略调整。景熠等[3]研究了供应中断风险和消费者偏好对制造商采购策略的影响。Cheng et al.[4]研究了供应中断下的双源采购与供应商定价决策的关系。Zhu[5]提出了一种二维随机动态规划模型来明确地解决供应中断下的双源采购问题。He et al.[6]研究用采购策略和价格竞争来管理供应中断。Li et al.[7]建立了不同程度的供应中断情形下制造商的利润函数，发现双源采购策略并不一定能降低制造商在供应中断风险下的成本。王军进等[8]研究了供应中断风险下具有质量差异的产品组合定价与采购策略。胡韩莉等[9]研究了供应中断风险和质量风险下供应链动态采购策略。曾能民等[10]从供应链的竞合关系中考虑供应风险。

在考虑产出随机风险对制造商采购策略影响的研究中，陈崇萍等[11]研究在需求与供应不确定条件下，在只考虑供应商产出随机和同时考虑供应商产出随机与供应中断可能性两种情况下的采购策略。李良等[12]研究了供应不确定情况下制造商回收或双渠道采购策略。Niu et al.[13]研究在制造商拥有一个竞合关系的可靠供应商和一个非竞争关系但产出不确定的供应商时的采购策略选择。何波等[14]研究制造商在同时拥有随机产出但单价低的供应商和以数量柔性合同方式提供产品且单价高的供应商的情况下如何利用数量柔性采购管理供应商随机产出带来的风险。

当前国内外的研究主要研究供应中断或产出随机一种风险对制造商采购策略的影响，而在实际情况中两种风险有很大概率同时存在，并且目前国内外研究也很少考虑在供应不确定风险下对比制造商单源采购策略和双源采购策略对供应链各成员利润的影响，因此本文研究OEM向存在供应中断风险的国外供应商(FS)与存在产出随机的本土供应商(LS)采购核心零部件时的最优决策问题。本文分别针对三种情况：（1) OEM只向存在供应中断风险的FS单源采购，（2) OEM只向存在产出随机的LS单源采购，（3) OEM进行双源采购，建立了在这三种情况下原始设备制造商OEM与两个供应商之间的博弈模型，通过灵敏度分析和对比分析探索以下问题：在双源采购策略中FS供应中断风险和LS可靠程度对批发价格和订货量的影响、对供应链上各成员期望利润的影响，双源采购是否是OEM面对供应中断和产出随机双风险下的最优采购策略。

1、描述与模型假设

考虑由FS、LS和OEM组成的供应链系统，OEM可以选择以下三种采购策略：只选择国外供应FS商单源采购，记为策略F如图1所示；只选择LS单源采购，记为策略L如图2所示；同时选择FS和LS双源采购，记为策略D如图3所示。并总结了本文所使用的符号并进行解释说明如表1所示。

表1 符号说明

图1 策略F供应链结构图

图2 策略L供应链结构图

图3 策略D供应链结构图

本文的基本假设如下：

假设1市场上只存在一家FS、一家LS和一家OEM。供应链上各成员都是完全理性和完全信息拥有者，且生产成本为0。

假设2与供应商之间存在Stackelberg博弈。在博弈过程中，OEM为博弈的主导者，FS和LS为跟随者。

假设3 FS只存在供应中断的风险，LS只存在产出随机的风险。FS由于自然灾害和政治影响等因素影响存在供应中断风险，而生产技术成熟产品质量稳定，因此不存在产出随机的风险。LS由于技术水平有限存在产出随机的风险，但由于地理位置优势和政策原因没有供应中断的风险。

假设4市场零售价格主要由市场的总量决定，需求函数P=a-bQ，其中：Q为市场上的供应量，a为市场潜在需求，b为数量敏感性，a>0,b>0。因此产品在市场终端的售价为P=a-bQ,OEM向FS和LS的订单量分别为qFS和qLS。

假设5由于LS存在产出随机的情况，从而产生供应不确定的风险，当OEM向LS下订单量为qLS时，实际交付产量为eq，其中：e为随机参数，定义描述LS产出随机的的可靠程度，μ增加或σ减小时x增加，因此x越大LS供货的可靠程度越高。

2、模型构建

2.1 OEM向FS单源采购（策略F)

在策略F下OEM只从FS处采购。决策顺序为FS先确定单位批发价格wFFS，然后OEM确定向FS下订单的数量qFFS，最后OEM将产品卖向市场。

如果FS未发生供应中断(Y=0)，此时OEM的销售量等于向FS的订货量qFFS，市场价格PF=a-bqFFS。此时FS和OEM的利润分别为：

如果FS发生供应中断(Y=1)，此时OEM收不到唯一的FS供应的零件，供应链中FS和OEM的利润都为0。

因此，在F策略下，供应链成员的期望利润为：

通过逆向归纳法进行求解，均存在最优均衡解。

最优批发价格为：

最优订货量：

FS的最优利润函数：

OEM的最优利润函数：

2.2 OEM向LS单源采购（策略L)

在策略L下OEM只从LS处采购。决策顺序为LS先确定单位批发价格wLSL，接着OEM确定向LS下订单的数量qLSL，最后OEM将产品卖向市场，OEM的销售量为eqLSL，所以市场价格PL=a-beqLSL。

此时LS和OEM的利润分别为：

因此，在L策略下，供应链成员的期望利润为：

通过逆向归纳法进行求解，是关于wLSL的凹函数，是关于qLSL的凹函数，均存在最优均衡解。

最优批发价格为：

最优订货量：

LS的最优利润函数：

OEM的最优利润函数：

2.3 OEM双源采购策略分析（策略D)

在策略D下OEM同时从FS和LS处采购。决策顺序为国外供应商与LS先确定单位批发价格wFSD和wLSD，然后OEM确定向FS与LS下订单的数量qFSD和qLSD，最后OEM将产品卖向市场。

如果FS未发生供应中断(Y=0)，此时OEM的销售量等于向FS的订货量与LS实际交付量之和，所以市场价格为。供应链中FS、LS和OEM的利润分别为：

如果FS发生供应中断(Y=1)，此时OEM收不到FS供应的零件，市场价格为。供应链中FS、LS和OEM的利润分别为：

因此，在D策略下，供应链成员的期望利润为：

通过逆向归纳法进行求解，E (πDFS)是关于wDFS的凹函数，E (πDLS)是关于wDLS的凹函数，海塞矩阵负定可以证明E (πDOEM)是关于qDFS和qDLS的联合凹函数，均存在最优均衡解。

FS最优批发价格为：

LS最优批发价格为：

最优订货量：

FS的最优利润函数：

LS的最优利润函数：

OEM的最优利润函数：

3、均衡结果分析

在本节中，首先比较不同策略下的批发价格和订货量（得到引理1和引理2）；其次对策略D下θ对批发价格和订货量的灵敏度分析（得到引理3和引理4）；接着对策略D下x对批发价格和订货量的灵敏度分析（得到引理5和引理6）；然后对不同策略下θ和x对供应链上各成员期望利润的灵敏度分析（得到命题1）；最后通过比较供应链成员在三种策略下的期望利润研究他们的策略偏好（得到命题2和命题3）。

引理1（两个供应商零部件批发价格在不同策略下的比较）

引理1表明两个供应商双源采购的批发价格均小于单源采购的批发价格。在单源采购中，由于供应商处于垄断地位，拥有很强的定价权，可以通过制定更高的批发价格来最大化增大自己的利润。双源采购可以制衡两家供应商，引发上游两家供应商之间的竞争，迫使供应商降低批发价格去争取更多的订单。

引理2 (OEM订货量在不同策略下的比较）存在两个阈值θ1和x1使得以下关系成立：

引理2表明当FS供应中断风险较高时，OEM在策略D中向FS的订货量小于在策略F中的订货量。LS产出随机的可靠程度较低时，LS在策略D中的订货量小于在策略L中的订货量。当FS供应中断概率较大时，拥有其他供应商选择的OEM在策略D中会减少FS的订货量，从而降低FS发生供应中断对OEM产生的影响。同理，当LS随机产出的可靠程度较低时，拥有其他供应商选择的OEM在策略D中会减少LS的订货量，从而降低LS供货量与订货量差异较大时对OEM产生的影响。

引理3（两个供应商的批发价格在策略D下关于θ的灵敏度分析）

引理3表明在策略D下，FS的批发价格随着供应中断风险的增加而增加，LS的批发价格随着FS供应中断风险的增加而减少。当FS供应中断风险增加时，会通过提高批发价格增加边际效益来缓冲一旦发生中断的损失，与此同时LS会降低自己的批发价格来吸引更多的订单。

引理4（两个供应商的订货量在策略D下关于θ的灵敏度分析）存在阈值θ2使得以下关系成立：

引理4表明，OEM向FS下订单量随着供应风险的增加而减少，在供应中断风险较小时OEM向LS下订单量随着供应风险的增加而增加。当FS的供应中断风险增加时，一方面OEM拥有其他供应商选择，所以可以通过减少FS的订货量降低发生供应中断对OEM产生的影响，另一方面供应风险增加会导致FS需要提高批发价格增加边际效益来缓冲一旦发生中断的损失，较高的批发价格也会降低OEM向FS下订单的数量。当FS供应中断风险增加但比较小时，由引理3可知LS会通过降低批发价格来吸引更多的订单，但当供应风险较大时OEM必然会大幅度减少FS处的订单降低风险，此时LS就成为OEM更优质的选择，因此LS没有降低批发价格的动力，从而LS的订单数量不会随着供应风险的增加而增加。

引理5（两个供应商的批发价格在策略D下关于x的灵敏度分析）

引理5表明FS和LS的批发价格均随着LS产出随机的可靠程度的增加而减少。这说明LS产出随机的可靠程度增加会引起两个供应商为了争取更多的订单而进行价格竞争。

引理6（两个供应商的订货量在策略D下关于x的灵敏度分析）存在三个阈值θ3、x2、x3使得以下关系成立：

引理6表明FS供应中断风险较低且LS产出随机的可靠程度较低时，OEM向FS下单量随着LS产出随机的可靠程度增加而增加，OEM向LS的下单量存在一个峰值。由引理5可知，FS的批发价格随着LS产出随机的可靠程度的增加而减小，所以此时OEM向FS的下单量会随着LS产出随机的可靠程度的增加而增加。但由于LS产出随机的可靠程度越高两个供应商的价格竞争就越激烈、利润空间越少，此时LS的订单数量会在某个点出现峰值。

命题1（供应链各成员的期望利润在不同策略下关于θ和x的灵敏度分析）

命题1表明在策略F和策略D下，FS和OEM的期望利润均随着FS供应中断风险的增加而减小。在策略L和策略D下，LS和OEM的期望利润均随着LS产出随机的可靠程度的增加而增加。因此FS和OEM有动力预防供应中断风险来增加期望利润，LS和OEM也有动力增加产出随机的可靠程度来增加期望利润。

命题2（两个供应商的期望利润在不同策略下的比较）

命题2表明FS在策略F下的期望利润恒大于在策略D下的期望利润，LS在策略L下的期望利润恒大于在策略D下的期望利润。由引理1可知在策略D下供应商为了吸引更多的订单会降低批发价格，形成价格竞争，同时OEM还拥有了其他供应商选择。而在策略F和策略D下，供应商没有价格竞争并且是OEM的唯一供应商，因此FS在策略F下的期望利润恒大于在策略D下的期望利润，LS在策略L下的期望利润恒大于在策略D下的期望利润。说明OEM选择单源采购策略对两个供应商是最优选择，两个供应商都希望成为OEM唯一的供应商。

命题3 (OEM的期望利润在不同策略下的比较）

命题3表明OEM在策略D下的期望利润恒大于在策略F和策略L的期望利润。由引理1可知在策略D下供应商为了吸引更多的订单会降低批发价格，形成价格竞争，此时OEM成了受益者。由引理2可知当FS的供应中断风险较高时，OEM在D策略下拥有其他供应选择，因此可以降低FS的订单数量来减少一旦出现供应中断对OEM利润的影响，而当LS产出随机的可靠程度性较低时，拥有其他供应商选择的OEM在策略D下可以减少LS的订货量，从而降低LS供货量与订货量差异较大时对OEM利润的影响。因此OEM在策略D下的期望利润恒大于在策略F和策略L的期望利润。

4、结论

随着全球贸易的摩擦越来越激烈，中国企业被美国无理制裁事件和这几年疫情突发事件的影响，这些事例给企业敲响了警钟，跨国采购企业可能随时会面临严重的零部件供应中断。许多企业开始寻找本土供应商合作来降低供应不确定的风险。本文构建了OEM向两个存在不同供应风险的供应商采购的三种采购策略，通过博弈论模型研究OEM面对供应中断和产出随机双风险下的策略偏好。

研究发现，双源采购对于OEM是最优策略而单源采购对于供应商是最优策略，OEM双源采购下两个供应商的利润均小于各自单源采购，而对于OEM来说双源采购下的期望利润均大于单源采购。无论是单源采购策略还是双源采购策略，国外供应商降低供应中断风险不仅可以增加自身利润，也可以增加OEM的利润。同时，本土供应商增加随机产出的可靠程度不仅可以增加自身利润，也可以增加OEM的利润，这意味着降低供应不确定风险对供应链上各个成员都是增加自身利润的选择。

基于以上结论得出以下建议：（1) OEM可以主动与国外供应商合作预防供应中断风险，共同商讨中断发生时的备选方案来降低供应中断对自己利润的影响。（2) OEM可以考虑进行生产技术投入等措施提升本土供应商的生产水平，从而增加自己的利润。（3）当OEM同时面临供应中断和产出随机双风险时，采用双源采购策略能有效降低供应不确定带来的影响，是最优策略。众所周知，在美国的打压下国内高新技术企业受到了很大的影响，那么采购策略的选择对企业来说是至关重要的，本文的研究结果具有战略启示意义。

参考文献:

[1]李国喜,施盛云.美国制裁中国高科技企业发展的成因与应对之策[J].商业经济研究,2022(4):138-141.

[2]牛保庄,许浩涛,李启洋,等.考虑供应中断的关键进口零部件本土替代及采购策略调整[J].系统工程理论与实践,2022,42(11):2881-2890.

[3]景熠,刘芹芹,周林.突发事件影响下考虑供应中断风险和消费者偏好的制造商采购策略研究[J/OL].中国管理科学,1-16(2023-06-27)[2024-10-19].

[8]王军进,张白羽,刘家国.供应中断风险下具有质量差异的产品组合定价与采购策略[J].系统工程理论与实践,2024,44(3):1068-1082.

[9]胡韩莉,曹裕,吴堪.中断与质量多重风险下的供应链动态采购策略研究[J].管理工程学报,2024(2):180-194.

[10]曾能民,曾冬玲,任廷海.考虑供应风险的竞合供应链决策研究[J].管理科学学报,2023,26(4):175-192.

[11]陈崇萍,陈志祥.供应商产出随机与供应中断下的双源采购决策[J].中国管理科学,2019,27(6):113-122.

[12]李良,刘芷言,李增禄,等.供应不确定下制造商的采购策略:回收或双渠道采购[J].工业工程与管理,2020,25(2):74-81.

[14]何波,张霞.随机产出下数量柔性采购策略研究[J].中国管理科学,2017,25(5):52-60.

基金资助:教育部人文社会科学研究青年基金项目(20YJC630204);

文章来源:董笑含.在供应中断风险和产出随机风险下OEM采购策略研究[J].物流科技,2024,47(23):123-128.