吳 勝,郭 茜,李延來
(西南交通大學(xué)a.交通運輸與物流學(xué)院;b.綜合交通運輸智能化國家地方聯(lián)合工程實驗室,成都 610031)
具有時尚期和衰退期的時尚品、電子產(chǎn)品和季節(jié)性產(chǎn)品等隨著產(chǎn)品發(fā)布時間的推移,其在消費者心目中的價值(由時尚型和功能型兩個方面組成)逐漸降低,這種現(xiàn)象很大程度上影響消費者的購買決策,從而對產(chǎn)品的市場需求量造成不可忽視的影響,造成這種現(xiàn)象的原因是消費者具有時間偏好[1,2]。時間偏好這一概念源于依賴時間的跨期選擇結(jié)果[3],因其能夠有效地反映決策者的偏好隨時間的變化關(guān)系,被廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域:周建亨和蔣碧云等[4]基于消費者時間偏好研究了供應(yīng)鏈訂貨策略;Chen和Li等[5]分析了當管理者時間偏好不一致時保險公司的最優(yōu)股息策略;鄒鵬和赫連才等[6]檢驗感知時間距離對消費者購買行為的影響,其實質(zhì)也是消費者在產(chǎn)品購買時存在時間偏好。
同時,科學(xué)技術(shù)和電子商務(wù)的飛速發(fā)展,加劇了產(chǎn)品的更新?lián)Q代,造成消費者的時間偏好依賴更為嚴重。因此,在供應(yīng)鏈定價決策過程中,將消費者時間偏好因素納入模型的考慮范圍是非常必要的。然而,如何衡量新產(chǎn)品的市場需求量隨產(chǎn)品發(fā)布時間的變化關(guān)系,是供應(yīng)鏈管理必須應(yīng)對的首要難題。
多階段動態(tài)定價,因其能夠根據(jù)市場需求信息實時地調(diào)整產(chǎn)品的零售價格,具有較大的靈活性和實用性,而被廣泛應(yīng)用于供應(yīng)鏈定價決策中[7-10]。本文試圖使用指數(shù)貼現(xiàn)函數(shù)刻畫消費者購買新產(chǎn)品時的時間偏好行為[3],建立基于消費時間偏好的多階段動態(tài)定價模型來得到隨機需求下零售商的最優(yōu)定價策略。將新產(chǎn)品的銷售周期分為時尚期和衰退期,并利用時間偏好函數(shù)反映消費者在不同階段的不同時間偏好。最后,采用動態(tài)規(guī)劃的思想求解產(chǎn)品在各階段的最優(yōu)定價策略,從而求解最優(yōu)定價序列。數(shù)值仿真說明不同的定價次數(shù)、消費者時間偏好參數(shù)和價格敏感程度對最優(yōu)定價策略和零售商最大期望利潤的影響。
考慮新產(chǎn)品發(fā)布后,零售商在產(chǎn)品整個銷售周期內(nèi)的多階段動態(tài)定價問題?;跁r間偏好的視角考慮消費者對新產(chǎn)品發(fā)布后時間變化的敏感性,本文假設(shè)新產(chǎn)品在顧客心目中的價值由時尚型和功能型兩個方面決定,并將其銷售周期分為時尚期和衰退期[4]:產(chǎn)品處于時尚期時,其市場需求量主要由時尚型因子決定;處于衰退期時,其市場需求量主要由功能型因子決定。根據(jù)上述特點,建立基于消費者時間偏好和產(chǎn)品價格依賴的多階段動態(tài)定價模型,以分析不同消費者時間偏好參數(shù)、定價次數(shù)和價格敏感性對零售商最優(yōu)定價策略和最大化利潤的影響。
為了簡化模型,本文給出如下基本假設(shè):
①假設(shè)新產(chǎn)品在一個銷售周期內(nèi)只有一次訂貨,但可進行多次定價;②假設(shè)產(chǎn)品在每一個時間段內(nèi)初始的市場需求量都服從相同的分布函數(shù)(這里假設(shè)其服從均勻分布,正態(tài)分布和指數(shù)分布的情況類似);③考慮新產(chǎn)品在時尚期時的價值被高估的原因,假設(shè)消費的價格敏感系數(shù)在產(chǎn)品的時尚期要小于衰退期,并假設(shè)衰退期的各階段消費者的價格敏感系數(shù)不變;④不考慮產(chǎn)品每次定價的成本。
本文假設(shè)產(chǎn)品初始市場需求量為x,消費者時間偏好因子為β(t),考慮消費者時間偏好和產(chǎn)品價格依賴后得市場總需求量為z,給出如下乘積型需求函數(shù):
式中,κ表示消費者對產(chǎn)品的感知價格;δ≥1表示市場需求的價格彈性系數(shù),δ越大表示消費者對產(chǎn)品的價格越敏感。
在新產(chǎn)品銷售的不同時間段,消費者對產(chǎn)品的偏好程度不同,使用指數(shù)函數(shù)刻畫消費者的偏好隨時間的變化關(guān)系[3]。假設(shè)產(chǎn)品的一個銷售周期是T,產(chǎn)品的時尚期為T0,設(shè)定如下時間偏好函數(shù):
式中,ξ∈[0 , 1]表示產(chǎn)品的時尚型因子,γ∈[0 , 1] 表示產(chǎn)品的功能型因子。t∈(0 ,T0]表示產(chǎn)品處于銷售的時尚期,也即β(t)=1,此時消費者對該產(chǎn)品的偏好程度最大,其時間偏好函數(shù)等于1;t∈(T0,T]表示產(chǎn)品處于銷售的衰退期,此時消費對該產(chǎn)品的偏好程度隨著時間的流逝逐漸減弱,因此時間偏好函數(shù)β(t)逐漸減小。
圖1 不同時尚型因子下,產(chǎn)品市場需求隨時間的變化情況
圖2 不同功能型因子下,產(chǎn)品市場需求隨時間的變化情況
圖1和圖2分別給出了時尚型因子和功能型因子不同時,產(chǎn)品市場需求量的變化趨勢。由圖1可知,產(chǎn)品的時尚型因子ξ越小,產(chǎn)品越時尚,消費者時間偏好越大,其對產(chǎn)品市場需求量的影響越大。圖2表示不同產(chǎn)品功能型因子下的產(chǎn)品市場需求的變化情況,γ越大表示產(chǎn)品的功能性越弱,消費者的時間偏好越大,產(chǎn)品的市場需求變化越大。
公式(2)以及圖1和圖2反映了隨著產(chǎn)品銷售周期的變化,消費者對產(chǎn)品偏好的變化而造成的市場需求量的變化關(guān)系。這符合時尚品、電子產(chǎn)品和季節(jié)性產(chǎn)品等的市場總需求的變化規(guī)律:第一階段,新產(chǎn)品剛剛發(fā)布時的時尚期,產(chǎn)品的市場需求量較大,且基本不受時間變化的影響;第二階段,產(chǎn)品進入衰退期,其時尚性逐漸消失,消費者對產(chǎn)品的偏好逐漸降低,此階段產(chǎn)品的功能型對消費者偏好的影響起主要作用,當功能型因子γ較大時,時間對產(chǎn)品市場總需求的影響較大;γ較小時,時間對產(chǎn)品市場總需求的影響較小。因此,充分考慮消費者基于產(chǎn)品時尚性和功能性的時間偏好對產(chǎn)品市場需求量的影響是非常重要的。
考慮多階段動態(tài)定價問題,假設(shè)產(chǎn)品在整個銷售周期中分N+1次定價,則每次定價pi(i=0, 1, …,N) 的時間點依次為T0,T1,··· ,TN。因為產(chǎn)品處于時尚期,消費者的時間偏好幾乎不變,故假設(shè)t∈(0 ,T0]為產(chǎn)品的時尚期,且在該段時間內(nèi)零售商只有一次定價,也即為新產(chǎn)品剛剛發(fā)布時的定價p0。假設(shè)產(chǎn)品在t∈(Ti-1,Ti](i=0,1, …,N) 內(nèi) 的 市 場 需 求 量 為xi,并 記T-1=0 ,TN=T,且Ti以月為單位,則根據(jù)式(1)可知,產(chǎn)品在每個階段的市場需求函數(shù)為:
其中,i=1, 2, …,N;因為消費者對產(chǎn)品價格的敏感性在時尚期要低于衰退期,故1≤δ0<δi(i=1,2,…,N)。
結(jié)合式(2)和式(3)可知,基于消費者時間偏好和價格因素的新產(chǎn)品市場總需求函數(shù)為:
式中,i=1, 2, …,N。
根據(jù)上述假設(shè),可知在新產(chǎn)品的整個銷售周期T內(nèi),其初始的市場總需求量為:
考慮消費者時間偏好和產(chǎn)品價格等因素時新產(chǎn)品在整個銷售周期內(nèi)的市場總需求量為:
則由式(6)可知,在t∈(Ti-1,Ti] (i=0,1,…,N) 內(nèi)產(chǎn)品的市場總需求量Yi和xi的關(guān)系如下:
i=1, 2, …,N。λi(i=0,1,…,N) 表示時間段(Ti-1,Ti] 內(nèi)庫存系統(tǒng)的市場總需求系數(shù)[5]。
假設(shè)產(chǎn)品初始的市場需求量xi(i=0,1,…,N) 的概率分布函數(shù)記為f(xi),累積分布概率函數(shù)記為F(xi)。則考慮消費者時間偏好和產(chǎn)品零售價格后產(chǎn)品在時間段(0 ,T0]和(Ti-1,Ti]內(nèi)的市場總需求概率分布函數(shù)分別為ψ(Y0)和ψ(Yi),累積概率分布函數(shù)分別為 Ψ(Y0)和Ψ(Yi)。因此,可得如下的關(guān)系:
式中,i=1, 2, …,N。
定理1:新產(chǎn)品在時尚期t∈(0 ,T0]時,其庫存系統(tǒng)的市場總需求系數(shù)λ0與產(chǎn)品時尚型因子和功能型因子γ無關(guān),是關(guān)于消費者價格彈性指數(shù)δ0的單調(diào)減函數(shù),并且隨著時尚期時間T0的增大而增大;產(chǎn)品在衰退期t∈(Ti-1,Ti] (i=1,2,…,N) 時,其庫存系統(tǒng)的市場總需求系數(shù)λi(i=1, 2, …,N) 是關(guān)于產(chǎn)品時尚型因子ξ的單調(diào)增函數(shù),是關(guān)于產(chǎn)品功能型因子γ的單調(diào)減函數(shù),并且隨著消費者價格彈性指數(shù)δi的增大而減小,隨著時間Ti的增大而增大。
證明:由公式(7)可得并且一階條件;所以,當t∈(0 ,T0]時,λ0是關(guān)于消費者價格彈性指數(shù)δ0的單調(diào)減函數(shù),并且隨著T0的增大而增大。當1,2,…,N)時,由如下公式:
可知λi是關(guān)于產(chǎn)品時尚型因子ξ的單調(diào)增函數(shù)。由
設(shè)定k1=(Ti-T0)γ,k2=(Ti-1-T0)γ,可得:
設(shè)r(k)=(k+1)e-k,可知r(k)是關(guān)于k的單調(diào)減函數(shù),又因為k1>k2,故 (k1+1)e-k1-(k2+1)e-k2<0,也即?λi?γ< 0 ,因此λi(i=1, 2, …,N) 是關(guān)于產(chǎn)品功能型因子γ的單調(diào)減函數(shù);亦因為:
可知λi(i=1, 2, …,N) 是關(guān)于價格彈性指數(shù)δi的單調(diào)減函數(shù),關(guān)于時間Ti的單調(diào)增函數(shù)。定理1得證。
建立基于消費者時間偏好和產(chǎn)品零售價格的零售商多階段定價模型,首先由公式(7)關(guān)于產(chǎn)品的實際市場需求量可得,零售商在產(chǎn)品銷售的第i階段(t∈(Ti-1,Ti] ,其中i=0,1,…,N,且T-1=0,TN=T)的期望銷售量為:
式中,qi表示產(chǎn)品第i(i=1,2,…,N) 階段的訂貨量,第一部分積分表示產(chǎn)品在時間段t∈(Ti-1,Ti] 內(nèi)的市場總需求量Yi<qi時,零售商的期望銷售量;第二部分積分表示Yi≥qi時,零售商的期望銷售量。在時間段內(nèi)產(chǎn)品的期望剩余量為:
若(pi)>0,表示產(chǎn)品在第i(i=0,1,…,N) 階段還未銷售完。
假設(shè)產(chǎn)品在整個銷售期內(nèi)只有一次訂貨,而有多次定價,則產(chǎn)品在第i(i=0,1,…,N) 階段的銷售剩余量即為第i+1階段的訂貨量,也即:
式中,i=N,N-1,…,1,λi表示產(chǎn)品在第i階段庫存系統(tǒng)的市場總需求系數(shù)(具體表示形式如式(7))。
所以,由式(9)至式(11)可得零售商在整個銷售周期內(nèi)的期望利潤函數(shù)為:
式中,ω表示產(chǎn)品的批發(fā)價格,b表示產(chǎn)品的回收價格。當產(chǎn)品只有一次定價時,pi=p0(i=1,2,…,N) ,此時,零售商的期望利潤函數(shù)退化為靜態(tài)定價策略模型:
由模型(12)可知,當新產(chǎn)品銷售時,零售商的最優(yōu)定價策略是一個多階段動態(tài)決策過程,因此本文采用動態(tài)規(guī)劃的思想分別求解新產(chǎn)品在銷售各階段的最優(yōu)定價策略,以便求解出整個問題的最優(yōu)定價序列。因此,本文將模型(12)劃分成N+1個部分,然后基于期望利潤最大化求解零售商在各銷售階段的最優(yōu)定價策略i=0,1,…,N) 。由公式(12)可知,求解如下動態(tài)規(guī)劃模型:
為了說明在新產(chǎn)品銷售的各階段存在最優(yōu)的定價策略,現(xiàn)將目標函數(shù)分成如下部分:
基于,即可求解各階段的最優(yōu)解。為方便分析,以產(chǎn)品在各階段的市場需求量服從均勻分布(也即xi~U(0 ,M) )為例,討論零售商在各階段最優(yōu)定價的存在情況。
定 理 2:在 新 產(chǎn) 品 銷 售 的 時 尚 期 ,若 0<p0<則零售商的最優(yōu)零售價格=
證明:產(chǎn)品在時尚期時,Π0(p0)對p0求一階和二階導(dǎo)數(shù):
因為δ0≥1,故可知當此時E0(π ) 是關(guān)于p0的凹函數(shù),dΠ0即可求出最優(yōu)定價為當時,因為關(guān)于p0的單調(diào)減函數(shù),此時最優(yōu)定價為定理得證。
定理3:在新產(chǎn)品銷售的第i(i=1,2,…,N-1) 階段,零售商的最優(yōu)定價策略為:
當i=N時,
定理3的證明類似于定理2,這里就不再累述。由上述定理及其證明可知,當新產(chǎn)品在銷售各階段的初始訂貨量確定以后,基于消費者時間偏好和產(chǎn)品零售價格的多階段定價模型存在最優(yōu)的定價策略。通過定理2和定理3可得如下性質(zhì):①在產(chǎn)品各階段的最優(yōu)定價策略制定過程中,該階段消費者的感知價值、階段時長和訂貨量都是影響最優(yōu)定價的重要原因;②產(chǎn)品在時尚期時,其最優(yōu)定價策略受消費者時間偏好的影響很小,這是因為產(chǎn)品在時尚期時,消費者處于了解、感知產(chǎn)品的階段,產(chǎn)品的時尚性占主導(dǎo)作用;當產(chǎn)品進入衰退期以后,最優(yōu)定價是消費者時尚型因子ξ的單調(diào)增函數(shù),是消費者功能型因子γ的單調(diào)減函數(shù)。
本文通過數(shù)值仿真對上述模型進行實證分析。某零售商欲銷售某批新發(fā)售的時尚電子產(chǎn)品,考慮到該產(chǎn)品在消費者心目中的價值隨發(fā)布時間的推移而快速降低,計劃將整個銷售周期T=8分成N+1個階段,設(shè)相應(yīng)參數(shù)ω=600,b=150,x~U( )0, 10 和k=2818。
(1)產(chǎn)品的定價次數(shù)對零售商定價策略及期望利潤的影響
設(shè)產(chǎn)品市場需求的價格彈性指數(shù)δ0=1.15,δi=1.65,時間偏好參數(shù)ξ=γ=0.60,將相應(yīng)參數(shù)帶入模型,由動態(tài)規(guī)劃算法計算可得如下頁表1所示數(shù)值結(jié)果,該結(jié)果反映了當消費者的時間偏好參數(shù)和價值感知系數(shù)確定以后:①在一定的范圍內(nèi),隨著定價次數(shù)的增加,零售商的最大期望利潤相應(yīng)的增大,產(chǎn)品最后庫存量則降低;②隨著時間的推移,產(chǎn)品每階段的最優(yōu)定價逐漸減小。這是因為基于消費者時間偏好的多階段動態(tài)定價能夠時時根據(jù)消費者需求的變化而改變產(chǎn)品的零售價格,從而增加產(chǎn)品的銷售量,以獲取最大化的期望利潤。
(2)消費者時間偏好對零售商定價策略及期望利潤的影響
設(shè)參數(shù)N=3,T0=2,T1=4,T2=6,T3=T=8 ,產(chǎn)品市場需求的價格彈性指數(shù)δ0=1.15,δi=1.65。同樣,通過上述算法可得消費者時間偏好參數(shù):產(chǎn)品時尚型因子(表2)和功能型因子(表3)對零售商定價策略和期望利潤的影響。由表2可知:①隨著時尚型因子ξ減小,產(chǎn)品在衰退期各階段的最優(yōu)定價都降低;②不同時尚型因子下產(chǎn)品的期望庫存量基本不變;③零售商總期望利潤隨著時尚型因子的減小而降低。這是因為時尚型因子ξ減小,產(chǎn)品的時尚性增加,在產(chǎn)品的衰退期因為時尚性消失,造成消費者時間偏好的迅速降低,零售商只有通過不斷的降低零售價格來實現(xiàn)最大化的期望利潤;此時,通過降低零售價格而增加的銷售量即可彌補因產(chǎn)品時尚性降低而造成的銷售量減少量,故產(chǎn)品的期望銷售量基本不變,從而其期望庫存量也基本不變;零售商總期望利潤降低是因為在產(chǎn)品銷售量不變的情況下零售價格降低,這造成了總的期望利潤降低。由表3可知:④產(chǎn)品處于衰退期時,各階段的最優(yōu)零售價格是關(guān)于功能型因子γ的單調(diào)增函數(shù);⑤功能型越強的產(chǎn)品,其期望庫存量越低;⑥零售商的總期望利潤是關(guān)于產(chǎn)品功能型因子γ的單調(diào)減函數(shù)。因為功能型因子γ越小,產(chǎn)品功能性越強,產(chǎn)品市場需求量受消費者時間偏好的影響越小,從而導(dǎo)致每階段產(chǎn)品的市場銷售量減少的也越小,故期望庫存量越低;最后,因為γ越小,各階段的最優(yōu)定價和銷售量都增加,從而使零售商總期望利潤也增加。
表1 不同定價次數(shù)下零售商的最優(yōu)策略
表2 γ=0.55時,產(chǎn)品時尚型因子對零售商最優(yōu)策略的影響
表3 ξ=0.70時,產(chǎn)品功能型因子對零售商最優(yōu)策略的影響
(3)產(chǎn)品市場需求的價格彈性指數(shù)對零售商最優(yōu)定價策略及期望利潤的影響
設(shè)參數(shù)T0=2,T1=4,T2=6,T3=T=8,消費者的時間偏好參數(shù)ξ=0.7,γ=0.55。運用動態(tài)規(guī)劃算法,可得零售商最優(yōu)定價策略和期望利潤隨價格彈性指數(shù)δ0和δi(i=1, 2 , 3) 的變化關(guān)系(表4)。由表4可得:①隨著產(chǎn)品處于時尚期時價格彈性指數(shù)δ0的增大,零售商在該階段的最優(yōu)零售價格逐漸降低,而在衰退期各階段的最優(yōu)零售價格則相應(yīng)的增加,這導(dǎo)致了產(chǎn)品的期望庫存量和總利潤都相應(yīng)的減少。②隨著產(chǎn)品處于衰退期時價格彈性指數(shù)δi(i= 1,2,3)的增大,零售商時尚期的最優(yōu)定價策略不變,在衰退期第1階段的最優(yōu)零售價格減小,其他階段最優(yōu)零售價格則增大;增加的零售價格和降低的產(chǎn)品庫存量,引起了零售商總期望利潤的增加。從上述結(jié)論可以看出,零售商希望消費者在產(chǎn)品處于時尚期時,對產(chǎn)品零售價格的敏感程度越低越好(δ0越小);反之,當產(chǎn)品處于衰退期時,希望消費者對產(chǎn)品價格的敏感程度越高越好(δi越大)。
表4 價格的需求彈性系數(shù)對零售商最優(yōu)策略的影響
鑒于消費者時間偏好和產(chǎn)品市場需求的價格依賴在零售商定價決策中得重要作用,本文研究了價格依賴下基于消費者時間偏好的零售商多階段動態(tài)定價問題,主要工作和結(jié)論:
(1)首先,將消費者感知產(chǎn)品的價值分為時尚型和功能型兩個部分,定義基于指數(shù)貼現(xiàn)函數(shù)的時間偏好因子刻畫上述兩個方面對產(chǎn)品市場需求量的影響;然后,考慮產(chǎn)品市場需求的價格依賴,并將產(chǎn)品的整個生命周期分為時尚期和衰退期,求解不同階段產(chǎn)品的實際市場需求量;最后,建立多階段動態(tài)定價模型,并使用動態(tài)規(guī)劃算法求解其最優(yōu)定價序列。
(2)數(shù)值仿真表明:多階段定價策略能夠增加零售商的最大期望利潤,并降低產(chǎn)品的銷售剩余量;產(chǎn)品時尚型因子是關(guān)于零售商期望利潤和產(chǎn)品衰退期各階段最優(yōu)定價的單調(diào)增函數(shù),而產(chǎn)品功能型因子則相反,并且產(chǎn)品功能型因子是影響其庫存量的主要因素;不同時期,產(chǎn)品市場需求的價格彈性指數(shù)對零售商最優(yōu)定價策略和期望利潤的影響不同。
綜上,本文建立多階段動態(tài)定價模型相比單一定價模型,不僅能夠反映實際決策時基于產(chǎn)品時尚型和功能型的消費者的時間偏好依賴和價格依賴特征,以便較為準確的預(yù)測新產(chǎn)品銷售時的實際市場需求量,還能根據(jù)產(chǎn)品的實際庫存量動態(tài)的制定產(chǎn)品的各階段最優(yōu)定價策略,從而實現(xiàn)零售商期望利潤的最大化。但是,本文沒有考慮產(chǎn)品多次訂貨的問題,也沒有考慮零售商之間存在競爭時的情況。這些都為后續(xù)研究需要拓展了方向。
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