供应链管理中的行为经济学实验设计分析

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摘要：该文对供应链管理中的行为经济学实验设计和应用进行了研究，阐述了实验的有效性，描述了实验路线，且研究了在供应链管理中完成行为经济学实验的条件。通过行为经济学实验可以验证和修正供应链管理的理论模型，为学生提供企业供应链管理决策的直观感受，让供应链管理更加接近管理实践。

关键词：供应链管理;行为经济学实验;设计与应用

供应链管理是通过对供应链上下游企业的信息流、资金流和物流的管理，降低供应链供需不匹配的成本，提高供应链收益的理论和方法。供应链管理理论中存在着大量的数学模型，以描述某个管理决策寻求最优化的过程，如进行库存、定价、生产或协调决策，以实现成本最低或利润最大化的目标。这些模型是对实际供应链管理问题的抽象和概括，具体的企业运营环境往往被忽略，这些模型预测的最优结果在管理实践中通常并没有出现［1］。要转变这种因离企业管理实践较远，导致的理论模型的实际应用问题，行为经济学实验是一个比较好的办法。行为经济学实验是在一定的控制条件下，考察相关经济理论或被试在实验条件下的行为过程，对理论模型在真实世界中的表现进行验证或者修正的实验方法［2－3］。将行为经济学实验引入到供应链管理中，可以在一定的程度上解决供应链理论模型离管理实践较远的问题。通过合理设计的行为经济学实验，让被试以决策者的身份参与到实验中，对供应链管理的理论模型进行重复运用，在不断地模拟决策中，体会决策结果带来的利益或亏损，能够很好地加深被试对供应链管理理论模型的理解，知道这些模型的优点和不足，并对这些模型进行适当的修正和补充，为将来解决企业的实际供应链管理类问题奠定基础。

1供应链管理中的行为经济学实验目标及功能

学者和学生都可利用行为经济学实验对供应链管理进行研究和实践，对参加实验的被试，特别是没有接触过企业运营实践的本科生来说，具有非常重要的指导作用。在供应链管理中引入行为经济学实验，主要有以下两个目标:1)可以检验和完善已有的供应链管理理论模型。供应链管理的理论模型通常都包含有较强的假设，追求数学处理上的方便，用作一般的指导思想比较有效，但是应用于具体的供应链管理活动中，模型给出的最优化结果可能并不能实现。引入行为经济学实验后，可以对报童模型、牛鞭效应、供应链合同等供应链理论模型进行验证，并研究在不确定的环境下，人们的决策行为是否与模型相符［4－5］。2)发展新的供应链管理理论模型。如果通过行为经济学实验发现，决策结果与理论模型存在显著的差距，那么可以通过对数据的分析，探讨被理论模型忽略的人的行为因素，将决策者的心理因素如公平、信任、损失规避等加入到研究假设中，建立新的更加符合管理实践的理论模型［6－7］。行为经济学实验可以在理论分析模型和经济实践活动之间架起桥梁，这是它在供应链管理中最大的功能。虽然通过实证研究也可以检验这些模型，但是实证研究中的数据来源通常会遇到有效性的问题。比如，问卷调查都是二手数据，即使接近管理实践，但是很难通过这些数据建立不同变量之间的因果联系，因为这些数据不能为研究人员进行控制，只能被动地接受［6－7］。但是，在实验中，可以对价格、成本和需求等比较感兴趣的变量水平进行控制，通过实验数据对决策结果进行分析，找到变量之间的因果关系，从而检验理论的正确性并进行修正。

2供应链管理中的行为经济学实验设计

2.1实验的分类设计

为研究供应链管理的相关理论模型与管理决策活动的区别，可以通过考察模型中的相关变量来进行。供应链管理模型的目标函数通常是最大化利润或最小化成本，决策变量包括订购或生产数量、零售价格或采购价格以及相关的合同参数等，行为经济学的实验设计要考察在决策过程中，决策者对这些变量的选择是否符合模型的预测，那么，良好的实验设计有以下两种方式。1)演示性实验。这种实验只需要一个实验组别就可以进行，主要作用是演示供应链管理中的某种特殊的现象。例如，牛鞭效应是指供应链需求的波动从供给端向需求端逐级扩大的现象，为了演示这种现象，可以设计从生产商、批发商、零售商到顾客的4级供应链实验，让每个被试扮演其中的一个角色，在零售价格、批发价格和需求等其他给定的情形下，为每一次自己下游客户的需求给出采购数量决策以最小化采购和库存成本，这种被称为“啤酒游戏”的供应链管理实验在研究和教学中已经被反复证明和采用。2)研究性实验。研究性实验至少需要两个实验组别，一个组别为基本组，另一个组别为对照组，对照组的某些实验条件与基本组有所不同。研究性实验的主要作用是在某个模型参数处于两个或多于两个水平以上时，考察两个组别被试选择的决策变量和供应链的效益是否符合理论模型，也就是验证理论模型的正确性，如表1所示。除此之外，研究性实验还可以通过对两个组别实验数据的分析，找出理论模型与实验结果之间偏差的原因。例如，在批发价合同下，供应链管理模型显示供应链上下游在各自最大化自身利益的情况下，它们的价格和采购等决策会导致供应链的总体利润低于双方一体化决策的情形，即所谓的“双重边际效应”。但是，在文献［6］的行为经济学实验中，相识和不相识的两组被试在双重边际效应上的表现却有显著性的差异，这里不相识的人组成了基本组，相识的人组成了对照组，不同的商品成本、价格或需求成了模型参数的不同水平。文献［7］建立了一个以公平因素为基础的供应链模型，解释了在批发价合同下，供应链成员之间考虑公平交易的倾向可以协调供应链。为了保证模型参数在实验中保持不变，需要将被试随机地分配给各个组别和角色。例如，如果一个组全部由大学生或女性组成，那么这种具有特别性质的决策者可能会导致实验结果的系统性差异，为了避免出现这种错误，将每一个参加实验的被试进行随机地分配，是一种比较好的解决办法。

2.2实验路线设计

供应链管理中的行为经济学实验的路线设计如图1所示。整个实验分为实验准备、进行实验和实验后期3个步骤来进行。在实验准备阶段，理论假设通常来自已有的供应链管理理论模型，为使得实验过程中方便操作，可以对理论模型中的各个参数进行赋值，通过实验来检验模型的决策变量是否符合模型的预测，这些模型预测的结果则可以作为待实验验证的理论假设。实验指导的编写主要是为了向被试介绍供应链管理的背景、实验的具体内容和流程。现在计算机成为行为经济学中常用的工具，特别方便于进行实验控制和数据的收集以及传输，所以编写适合供应链管理实验的计算机程序也很重要。在进行实验的过程中，首先是要尽量随机性地分配实验角色给被试，其次要让被试熟悉实验指导书中的相关内容，并在正式开始实验之前，试做实验以加强熟练程度，防止实验过程中出现误操作。在实验完毕后，则需要通过对实验数据进行统计，并验证理论假设是否成立，在实验结果与理论模型存在显著性差异时，对理论模型进行修正。

3有效的供应链管理行为经济学实验

在设计供应链管理行为经济学实验时，为了使得实验的结果真实有效，必须对一些实验过程中的环节进行精心地设计，避免出现系统性的误差。

3.1实验语境

在供应链管理的行为学实验中，通常需要向被试描述实验的一些基本内容，比如实验条件、扮演角色和决策顺序等，这些文字表达的语境框架应该简短而中立，尽量不要出现带有暗示性的话语。比如，在供应链管理中经常出现的“供应商”和“零售商”等词语，可以用“行动者1”和“行动者2”进行替代;做出“定价”“库存”和“采购”等商业决策，可以用让被试在一个行动集合中进行选择来替代。营造简短而中立的实验语境，有两个目的。一是防止被试出现无意识地决策偏差。例如，在考察公平因素对供应链上下游决策的影响时，应尽量避免在实验中使用公平类的词语，因为这可能会让实验参与者在进行决策时会无意识的出现不同的决策行为。另外，不同的研究人员对语义的理解可能不同，所以在实验中使用简短而中立的语言对供应链管理理论模型的验证和演示是很适用的。二是简短而中立的实验语境更具一般性，可以推广到其他的实验中去。

3.2被试

被试将成为在供应链管理实验中进行反复决策的参与者，他们的个人特征将会影响到实验的结果。最常见的情况是研究者喜欢邀请大学生作为实验的参与者，与全为企业管理者为参与者的实验相比，这两种情况下是否会导致实验结果的显著性差异则显得比较重要。在供应链管理的行为经济学实验中，大学生被试非常普遍，因为他们都集中于大学校园中，很容易进行招募，给他们支付的报酬也相对较低。研究显示，大学生和企业管理者分别组成的被试，在实验结果上并没有表现出统计学上的差异性，企业管理者在实验中做出的决策并不比大学生好或差，因此，为实验方便，可以将大学生作为实验被试的主要招募对象。

3.3激励

为了激励实验参与者更加认真地对待供应链管理实验，对他们进行酬金奖励是一个比较好的办法，而且发给他们的酬金数量应该基于他们在实验中的绩效表现，如实验完成后的平均成本或平均利润等。如果被试在实验中挣到的钱对他们来说有一定的吸引力，那么实验参与者特有的内在特征就会变得无关紧要，研究者可以基本上确认实验是按照自己期望的方式在进行。如果没有适当的激励措施，就很难让实验参与者将精力集中到实验中来，实验的数据和因此得到的结论都得不到保证。

4供应链管理的行为经济学实验案例

销售回扣合同是供应链管理中的一种协调机制，可以利用行为经济学实验来进行证明和修正。它是指零售商售出商品的数量超过给定界限，每超过一单位，上游的供应商就向零售商返还一定的金额。理论模型研究表明，销售回扣合同可以很好地协调供应链。为了证明理论模型的正确性，可以通过下面的行为经济学实验来进行。

4.1提出理论假设

在由一个零售商和一个供应商组成的供应链中，文献［8］研究表明，在销售回扣合同下，零售商的利润函数为:R(Q|T)=－wQ+pEmin(Q，ζ)+sE(Q－ζ)++uE(min(Q，ζ)－T)+(1)式中，w为批发价格，p为零售价格，Q为零售商的采购数量，s为处理卖不出去的单位商品得到的残值，u为单位返还金额大小，ζ为随机市场需求，其概率分布函数为Φ(ζ)，T为销量的给定界限［8］。存在唯一的合同参数组合{w*，T*，u*}协调供应链，其中，u*=(w*－c)(p－s)c－s，w*为下式的解:(p－c)∫Qw0ζΦ(ζ)dζ=k－ε(2)T*为下式的解:(p+u*－s)L(Q0)－u*(L(T*)+T*(1－Φ(T*)))=k(3)式中，L(x)=∫0xζφ(ζ)dζ，Qw=Φ－1［(p－w)/(p－s)］，Q0=Φ－1［(p－c)/(p－s)］，k∈(0，π(Q0))，π(Q0)=－cQ0+pEmin(Q0，ζ)+sE(Q0－ζ)+，ε∈(0，k)，且ε足够小。行为学实验实验需要将上述理论模型结果化为一个算例。假定市场需求在［0，100］上均匀分布，c为12元/单位，w为18元/单位，目标数量T与回扣u为决策值，零售商每一期订购数量Q。未销售完的货物当期即作废处理，残值s为1元/单位。那么可以得到理论假设为:假设1(理论基准):在销售回扣合同下，供应链的最优订购数量为59，供应商设定的单位商品返还金额为14.72，销量给定的界线为43。假设2:与批发价合同相比，销售回扣合同协调了供应链，零售商、供应商和供应链的利润都会增加。

4.2实验

1)被试的招募。在进行实验前，可以在大学校园中招募大学生作为被试，或者让参加供应链管理课程学习的学生作为被试。随机地将两个人组成一组，一人扮演零售商，一人扮演供应商。2)进行实验。让他们先进行批发价合同的实验，然后再进行销售回扣合同的实验。在每个实验中，应先进行5轮实验，让学生熟悉决策规则，然后正式开始实验。在批发价合同中，供应商对批发价格进行决策，零售商对采购数量进行决策，然后随机的市场需求也开始实现，这时可以计算零售商、供应商和供应链的整体利润;在销售回扣合同中，零售商决定采购数量，供应商决定返还的单位商品金额，然后随机的市场需求也开始实现，参与各方的利润也马上得到计算。在两个实验中，商品的市场需求分布、生产成本、零售价格、残值等实验参数都是相同的，与4.1节中的数值保持一致，每个实验都将进行40轮。在实验前，应将撰写好的实验指南发给学生，详细说明销售回扣合同的运作机理，以及上述实验规则。3)激励。根据每个零售商和供应商的实验结果，按照他们在每个实验中40轮的平均利润水平与理论最优结果的比例，对他们进行奖励，发放给每位参与者一定数额的人民币。

4.3验证假设与模型修正

收集得到的实验数据，对4.1节中的理论假设进行验证。可以利用SPSS等软件和统计推断的方法，验证在销售回购合同中，供应链订购数量的均值是否等于59，供应商设定的单位商品返还金额是否为14.72，销量给定的界线是否为43;还可以验证第二个假设，即销售回扣合同下的供应链利润水平是否比批发价合同高。如果假设都得到验证，那么表明销售回扣合同的理论模型与管理实践一致;如果假设没有得到验证，则表明销售回扣合同的理论模型和管理实践之间存在差距。为找出这种差距存在的原因，需要对销售回扣合同进行进一步的分析，并再次设计合理的行为经济学实验，证明分析中找到的影响因素，并将影响因素加入到模型中完成对模型的修正。

5结束语

供应链管理中引入行为经济学实验，不仅对供应链管理理论模型进行验证并修正，还可以让学生在学习中熟悉供应链管理的实践情况，逐渐在供应链管理的教学和研究中得到广泛的应用。为使得供应链管理的行为经济学实验结论真实可信，需要对实验进行有效的设计，规划合理的实验路线，在实验语境的选择和设定上要尽量地简短而中立，可以根据实际情况招募大学生作为实验参与者，并在实验过程中对实验参与者进行合理的酬金激励。

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作者:雷东 单位:电子科技大学经济与管理学院