基于前景理论的两级行为供应链契约协调问题研究

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摘要

自20 世纪 80 年代供应链管理的研究开始，20 多年来关于供应链的研究已经

有了长足的发展。随着技术的发展和经济全球化，供应链管理已成为 21 世纪管理

科学研究的重点领域，对供应链的研究也成为了热门话题，越来越多的人对供应

链管理进行深入的研究，供应链管理也出现了新的研究切入点。

传统供应链的研究建立在理性人假设的基础上，假设决策主体是风险中性。

前景理论的产生和行为经济学的发展，对理性人假设提出了质疑。有限理性假说

和前景理论成为了研究含人的系统的指导理论。在实际供应链管理中，决策的主

体一般为人，因此有限理性行为始终伴随着供应链的管理活动。行为供应链即研

究含人供应链系统中人的认知行为对供应链系统的影响。

供应链管理研究内容丰富，研究主题多样，决策主体的决策行为对供应链多

方面产生重要影响。本文研究含有损失规避行为特征决策主体的行为供应链契约

协调问题。研究对象为两级单一上下游企业构成的行为供应链，上游企业为核心

企业。研究内容为损失规避型决策主体在回购契约和收益共享契约下的协调问题。

论文主要研究思想为，分析影响供应链决策主体的有限理性因素，得出具体

研究的行为因素，抽象出行为变量，将行为变量引入到传统的供应链契约模型，

修正和优化供应链契约模型，最后得到有限理性因素作用下的契约结果。

论文首先介绍行为供应链的基本前提，即有限理性假说，然后介绍解决有限

理性行为特征的主要理论——前景理论。界定行为供应链具体定义和研究内容。

其次研究传统供应链契约模型，以两级上下游企业构成的供应链为研究对象，

分别研究批发价格契约、回购契约等典型契约模型。然后利用前景理论的价值函

数刻画决策主体的损失规避特征，抽象得出损失规避的特征变量损失规避系数。

最后研究符合实际的行为供应链契约模型，引入损失规避系数和具有收益、

亏损变化的分段效用函数。分析损失规避决策者在回购契约和收益共享契约下的

决策影响因素。研究发现，回购契约下的下游企业最优订购量不仅受到回购价格

的影响，同时还受到下游企业的损失规避因素影响；而收益共享契约下的下游企

业决策行为同样不仅受到批发价格系数和收益共享因子的影响，还受到决策者损

失规避程度影响。损失规避型决策者的最优订购量除受到传统供应链研究的因素

影响，还受到决策者的损失规避程度影响，决策者的损失规避程度越大，越害怕

损失，决策者的最优订购量越小，获得的效用也越小。

关键词：有限理性前景理论行为供应链损失规避行为运筹学

ABSTRACT

Since the beginning of the study of supply chain management from the 1980s,

supply chain research has had great development for more than twenty years. Supply

chain management has become the key fields of management science in the 21st century.

With the development of technology and economic globalization, supply chain research

also became a hot topic; more and more people have made a deep study of supply chain

management and supply chain management also created a new research point.

Traditional supply chain research based on rational man hypothesis, namely the

assumption of decision-maker is risk neutral. The production of Prospect theory and the

development of behavioral economics questioned rationality hypothesis. Bounded

rationality hypothesis and prospect theory became the guiding theory for the system

including people. In the actual supply chain management, the decision-makers generally

were people, and so bounded rationality behavior has always been with supply chain

management activities. Behavioral supply chains study the influence of human

cognitive behavior to the supply chain system including people.

Supply chain management’s content is rich and research topics is diversified, and so

supply chain members’ behavior have an important impact on many aspects of supply

chain. The paper studies behavioral supply chain’s contracts coordination with the loss

aversion’s decision-makers.

The research object is the behavioral supply chain with single decision-maker of

two-tier upstream and downstream enterprises, and the upstream enterprise is the core

enterprise. The research content is the coordination problems for the loss-aversion

decision-makers in buy-back contract and revenue sharing contract.

The paper’s main research ideas include as follows: analyze decision-makers’

bounded rationality factors; draw behavioral variables and introduce behavioral

variables into the traditional supply chain contract model; correct and optimize supply

chain contract model, and finally get contract result with bounded rationality factors.

The paper first introduces the basic premise of behavioral supply chain, namely

bounded rationality hypothesis, and then introduces the main theory to solve bounded

rationality behavioral characteristics-prospect theory, and finally define the behavioral

supply chain and its research content.

Secondly the paper study the traditional supply chain contract model with two-tier

upstream and downstream enterprises and study the wholesale price contract, buy-back

contract and other typical contract model. By using the prospect theory value function

characterization of decision-makers’ loss aversion characteristics, we abstract the loss

aversion characteristic variable- loss aversion coefficient.

Finally the paper researches the actual supply chain contract model with human by

introducing loss aversion coefficient and segmentation utility function. The research

analyzes the influence factors of loss aversion decision-makers in the buy-back contract

and revenue sharing contract. The study found that downstream enterprise optimal order

quantity is affected not only by the buy-back price but also by the loss aversion

coefficient of the downstream enterprises in the buy-back contract; and it is affected not

only by the wholesale price coefficient and revenue sharing coefficient, but also by the

decision-makers loss aversion coefficient in the revenue sharing contract. Optimal order

quantity of loss aversion decision-maker is related by the traditional supply chain

research factors, in addition to, by the decision-makers’ loss aversion effect, and the

more decision maker's loss aversion is, the bigger the fear of loss is. And so the decision

maker's optimal order quantity is smaller, and at the same time the utility of decision

maker is smaller.

Key Word：Bounded Rationality, Prospect Theory, Behavioral Supply

Chain, Loss aversion, Behavioral Operations Research

摘要

ABSTRACT

第一章绪论 .................................................................................................................... 1

1.1 课题研究的背景和意义 ................................................................................... 1

1.2 国内外相关研究现状 ....................................................................................... 3

1.2.1 前景理论研究现状 ................................................................................ 3

1.2.2 基于行为特征的供应链研究现状 ........................................................ 4

1.3 论文研究思路和研究方法 ............................................................................... 6

1.4 文章结构和主要创新点 ................................................................................... 7

1.4.1 文章结构 ................................................................................................ 7

1.4.2 本文主要创新点 .................................................................................... 9

第二章理论基础 .......................................................................................................... 10

2.1 决策行为中的有限理性 ................................................................................. 10

2.1.1 传统经济学理性人假设 ...................................................................... 10

2.1.2 阿莱悖论 .............................................................................................. 10

2.1.3 有限理性理论 ...................................................................................... 12

2.2 前景理论 ......................................................................................................... 13

2.2.1 前景理论的产生和描述 ...................................................................... 14

2.2.2 前景理论的价值函数 .......................................................................... 14

2.2.3 前景理论的权重函数 .......................................................................... 16

2.3 行为经济学 ..................................................................................................... 18

第三章行为供应链 ...................................................................................................... 20

3.1 行为供应链的界定 ......................................................................................... 20

3.2 行为供应链的产生 ......................................................................................... 20

3.3 行为供应链研究 ............................................................................................. 21

3.3.1 行为供应链的研究方法 ...................................................................... 21

3.3.2 行为供应链的研究内容 ...................................................................... 23

3.3.3 行为供应链中行为因素的分析 .......................................................... 24

第四章供应链契约协调研究 ...................................................................................... 26

4.1 供应链协调管理 ............................................................................................. 26

4.2 供应链契约 ..................................................................................................... 27

4.2.1 供应链契约定义 .................................................................................. 27

4.2.2 供应链契约的分类 .............................................................................. 28

4.3 基于激励强度的供应链上下游企业中的制度契约研究 ............................. 29

4.3.1 供应链道德风险问题研究分析 .......................................................... 29

4.3.2 供应链上下游企业合作博弈分析 ...................................................... 30

4.3.3 基于激励强度的制度模型假设 .......................................................... 31

4.3.4 制度契约模型建立 .............................................................................. 32

4.3.5 制度契约模型分析与讨论 .................................................................. 33

4.3.6 内容小结 .............................................................................................. 37

4.4 其他典型的供应链契约 ................................................................................. 37

4.4.1 供应链契约基础模型 .......................................................................... 37

4.4.2 批发价格契约 ...................................................................................... 40

4.4.3 回购契约 .............................................................................................. 42

4.4.4 收益共享契约 ...................................................................................... 44

4.5 本章小结 ......................................................................................................... 44

第五章基于前景理论的行为供应链契约研究 .......................................................... 46

5.1 损失规避视角下的两级行为供应链回购契约研究 ..................................... 46

5.1.1 基本假设 .............................................................................................. 46

5.1.2 损失规避行为模型的建立 .................................................................. 47

5.1.3 损失规避的下游企业的供应链协调研究 .......................................... 49

5.2 损失规避视角下的两级行为供应链收益共享契约研究 ............................. 49

5.2.1 研究基本假设 ...................................................................................... 50

5.2.2 模型建立 .............................................................................................. 50

5.2.3 模型分析 .............................................................................................. 52

5.3 本章小结 ......................................................................................................... 55

第六章本文研究总结与展望 ...................................................................................... 56

6.1 本文研究总结 ................................................................................................. 56

6.2 本文研究局限性和展望 ................................................................................. 57

参考文献 ........................................................................................................................ 58

在读期间公开发表的论文和承担科研项目及取得成果 ............................................ 62

致谢 ............................................................................................................................ 63

第一章绪论

1.1 课题研究的背景和意义

本课题研究来源于导师主持的国家自然科学基金项目（71171134）。

随着技术的进步和经济全球化的发展，供应链系统变的越来越复杂，其物质、

工具和环境的成分不断更新，但是人作为系统的关键组成部分，其核心地位始终

没有发生改变。然而传统的供应链管理研究大多是建立在新古典经济学的理性经

济人假设之上，即作为经济决策的主体不会感情用事, 也不会盲目冲动，相反进

行决策选择时深思熟虑，能够处理所掌握的所有信息，其行为总是理性的[1]。传

统供应链研究相信决策主体是理性经济人，能够掌握和处理所需的所有信息，并

受自利驱动激励来实现预定目标的最大化，并采用期望效用理论来对不确定环境

下的供应链决策模型进行建模[2,3]。

然而现实世界存在很多复杂的不确定因素，许多著名的经济学家如

Simon(1955)等认为：人们在实际经济活动中不是完全理性，而是有限理性的[4]。

有限理性的提出引起不同领域（金融领域，决策理论，经济领域、管理领域等）

学者的关注。许多经济学学者在实验中发现，经济决策主体在实际决策过程中往

往表现出于实际理论相违背的有限理性行为，如公平关切、过度自信、损失规避

以及框架依赖等。Kahneman 和Tversky（1979）等以认知心理学和实验经济学为

基础，通过大量的心理学实验得出人们在实际决策过程中的有限理性特征，验证

了决策主体在不确定环境下做出的实际决策行为与传统理论预测的决策结果相违

背，决策主体表现出来的行为符合有限理性假说，而非理性人假设。

虽然对人的行为的研究已经在许多领域产生影响，形成了如行为经济学、行

为公司金融、行为运筹学等子领域。研究学者们认为在研究人们的决策行为时，

传统的理论研究模型不足以解释决策中所有的问题，而面对不确定性的实际决策

行为往往与传统理论预测的结果不一致。当面临决策时，人们的行为方式不符合

现有的基础理论这一事实，特别是在不确定条件下，面临的决策非常复杂时，这

种误差就更加显现出来。虽然一般经济理论认为，人都是符合理性人假设，然而

人的实际行为则为 Simon 提出的有限理性假说提供无可辩驳的证据，如阿莱悖论。

类似于行为经济学的发展，近年来，关于有限理性行为研究从经济学领域发

展到运筹学领域。决策主体的有限理性行为特征不光表现在经济决策中，同样广

泛存在于运筹管理和运作管理系统中。Gino and Pisano（2008）首次在国际上明

确提出行为运作(Behavioral Operations)的概念，将行为运作定义为：是结合认知

基于前景理论的两级行为供应链契约协调问题研究

和社会心理学的理论来研究运作管理的新方法；它研究人的行为和认知对运作系

统的设计、管理与改进产生影响的相关属性，并研究这些属性与运作系统及进程

的相互作用[5]。刘作仪和查勇（2009）在国家自然科学基金委员会第 42 期行为运

作管理《双清论坛》中首次引入行为运作管理和行为运筹学概念，并就行为运作

管理的基础理论、研究方法以及行为决策等研究内容进行了讨论；赵晓波和谢金

星（2009）等就前景理论与行为运筹学展开研讨，明确提出引入前景理论到行为

运筹学的研究，并做了深入的讨论，提出基于行为因素的供应链研究将是行为运

筹研究的一个重要方面[6]。2009 年到 2012 年连续四年召开《行为运筹学与行为

运作管理国际研讨会》成功的引入和发展了行为运筹学和行为运作管理

（BOR/BOM），为国内关于行为运筹的研究起了很大的推动作用。

供应链管理作为运筹管理中的一个分支领域，一直以来就是运筹管理研究的

重点领域。传统供应链理论和模型是建立在理性人假设基础上的，然而在供应链

管理决策活动中，一般都是以人为核心的决策主体，根据行为经济学和前景理论

的研究得出，人在面对复杂环境下的决策往往都是有限理性的，因此有限理性行

为始终伴随着供应链的管理活动，传统供应链的研究结果并不能真实的反应现实

中的供应链中的行为。行为运筹学研究的新起和发展，为行为供应链的研究创造

了良好的条件。

随着供应链管理研究的兴起，30 多年来在供应链管理领域取得了丰富的研究

成果，其中供应链领域考虑行为影响的研究始于一系列探讨牛鞭效应的行为基础

的实验研究，随后的十年，供应链中决策主体的行为研究逐渐引起了国外学者的

重视。近年来管理科学类的权威杂志《Management Science 》以及

《Manufacture&Service Operations Management》相继发表了多篇有关基于行为特

征的供应链研究的论文[7,8,9,10]。

虽然国外关于行为供应链的研究已有了一定的发展，但国内基于行为观点的

研究在供应链管理中的应用才刚刚开始。刘咏梅等（2011）参考行为运作的定义，

首次在国内提出行为供应链的定义，并对近几十年来国内外期刊中的供应链决策

主体行为研究、有限理性、风险偏好等研究论文展开研究。

本课题的选题受行为经济学的应用和近年来国际国内关于行为运筹学研究的

影响，以运筹学的一个重要分支供应链为研究的切入点。根据行为供应链的定义，

本文从决策主体的有限理性行为特征出发，采用行为研究的主流研究方式，借鉴

认知心理学、行为经济学的最新研究成果，引入行为特征变量对传统供应链研究

进行修正。本论文主要考虑的基于前景理论的行为供应链契约协调研究，从有限

理性描述的基础理论为出发点，通过价值函数构造具有损失规避决策主体的供应

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摘要：

摘要自20世纪80年代供应链管理的研究开始，20多年来关于供应链的研究已经有了长足的发展。随着技术的发展和经济全球化，供应链管理已成为21世纪管理科学研究的重点领域，对供应链的研究也成为了热门话题，越来越多的人对供应链管理进行深入的研究，供应链管理也出现了新的研究切入点。传统供应链的研究建立在理性人假设的基础上，假设决策主体是风险中性。前景理论的产生和行为经济学的发展，对理性人假设提出了质疑。有限理性假说和前景理论成为了研究含人的系统的指导理论。在实际供应链管理中，决策的主体一般为人，因此有限理性行为始终伴随着供应链的管理活动。行为供应链即研究含人供应链系统中人的认知行为对供应链系统的影响。供...

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