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Who canvasses for cargos? Incentive analysis and channel structure in a shipping supply chain

Article in Transportation Research Part B Methodological · March 2017

DOI: 10.1016/j.trb.2016.11.007

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4 authors, including:

Baozhuang Niu

South China University of Technology

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Who canvasses for cargos? Incentive analysis and channel structure in a shipping supply chain

Fan Wang a, Xiaopo Zhuo a, Baozhuang Niu a , b , lowast;, Jiayi He a

1. Sun Yat-sen Business School, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, PR China
2. School of Business Administration, South China University of Technology, Guangzhou 510640, PR China

timal strategies and equilibrium strategies , we identify a lose–lose situation. That is, a clas- sic Prisonerrsquo;s Dilemma occurs when IS companies canvass for cargos and a negotiation agent is hired. We find that the shipping supply chainrsquo;s overall profit and social welfare are maximized when an OS company canvasses for cargos and IS companies do not hire a negotiation agent.

copy; 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.

1. Introduction

In maritime industry, it is common for ocean shipping ( OS ) companies to canvass for cargos. For example, the Maersk Group owns a subsidiary, DAMCO Logistic, that takes charge of its cargo canvassing business, and other OS companies do the same. Similarly, AMERICAN PRESIDENT LINES (APL) owns APL Logistic and CHINA COSCO SHIPPING CORPORATION LIMITED (COSCO) owns COSCO International Freight Co. Ltd. Both APL Logistic and COSCO International Freight Co. Ltd. canvass for cargos. Because OS and inland shipping ( IS ) services are complementary and contain generic elements ( Bouchery et al., 2015 ), OS companies have to negotiate with IS companies to procure upstream IS services. This forms a vertical shipping service supply chain. Clea

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谁揽收货物？航运供应链优化结构和激励分析

关键词：货物拉票、谈判代理、补充运输服务、博弈论

摘要：海运（OS）和内陆运输（IS）是航运供应链中的垂直补充服务。实际上，我们发现OS和IS公司都在寻找货物。另外，我们观察到，越来越多的IS公司正在通过聘请谈判代理商联盟，从OS公司获得更好的价格。我们根据以下问题来解决策略矩阵：“谁来揽收货物？”“应该聘请一个谈判代理人吗？”我们发现当一个OS公司寻找货物时，谈判代理可以提高IS服务价格;然而，当IS公司争夺货物时，谈判代理可能削弱OS公司的垄断优势。我们证明，当OS公司在没有谈判代理人的情况下进行货物投标时，存在双赢的局面，并且这种双赢局面对于所有的供应链供应商来说都是帕累托最优的。有趣的是，通过比较最优策略和均衡策略下的均衡，我们确定了一个双失败的情况。也就是说，当IS公司进行货物争夺和谈判代理人被聘用时，经典的囚徒困境就出现了。我们发现，当一家OS公司对货物进行投标时，航运供应链的整体利润和社会福利最大化，IS公司不聘用谈判代理人。

简介

在海运行业，海运（OS）公司普遍对商品进行招标。例如，马士基集团拥有一家子公司DAMCO Logistic，负责其货物拉票业务，其他OS公司也是这么做。同样，美国总统轮船（APL）拥有APL Logistic。中国远洋运输股份有限公司（COSCO）旗下拥有中远国际货运有限公司。APL Logistic与中远国际货运有限公司都是负责寻找货物。由于OS和IS服务是互补的且包含通用要素( Bouchery et al.2015 )，OS公司必须与IS公司进行谈判以获得上游IS服务。这形成了垂直运输服务供应链。很显然，如果一家OS公司在寻找货物，它可以为客户提供“一站式”运输服务来增强其竞争力。另外，根据最新的中远集团报告，拉货可以加强公司与客户的关系，提高服务质量，扩大整个市场需求规模。

但是，我们也观察到越来越多的IS公司正在争夺货物。例如，中国珠江三角洲地区最大的IS公司珠江船务（集团）有限公司（CKS）通过提供联合IS和货运服务来寻求货物。通过与CKS达成一致，客户支付一次性服务费用，使CKS获得下游OS服务并形成航运服务供应链。同样，丹瑟集团,它的网络覆盖了西北欧的内河航道，是一家独立的物流服务供应商。 Danser为IS公司和货运服务研究货运和货运代理服务的报价。根据Murphy和Daley（2001）的实证研究表明，超过54.4％的受访者同意或强烈认同国际货运代理（IFF），运营商和物流提供商之间的壁垒正在消失，而更多的船公司正在寻求货物。

近来，货运代理商需要提供多种物流服务（Murphy and Daley，2001），然后在货运代理商和航运公司之间进行兼并和收购，以提供灵活的服务并改善海运物流价值( Bradley et al., 1999; Lee and Song, 2015 )毫无疑问，拉货对OS和IS公司都有好处。对于后者，根据中国最大的IS公司SINO-TRANS＆CSC HOLDINGS CO。LTD。 （SINOTRANS＆CSC），拉货有助于将公司与其他业务相结合，从而提供综合物流服务。IS公司实际上比OS公司有更多的诱因来寻找货物。

可能的驱动力如下：首先，上游IS市场上的IS公司比下游OS市场多得多。根据最新的鹿特丹港信息报告，鹿特丹港周围的内河航道有119家IS公司。他们彼此竞争激烈，导致利润率低，系统效率损失巨大。其次，OS公司通过向客户购买和转售操作服务（作为新的利润资源）来增加利润收益，特别是当操作系统服务价格处于可接受的水平时。

在实践中，IS公司还有其他的方式来保护他们的利润。组建联盟是最流行的方式。例如，华南公共供应商联盟（SCCFA）包括珠三角地区的30家IS公司。它涵盖21个城市和52个内陆接驳港口，旨在提高相关谈判能力与垄断的OS公司签订合同。SCCFA设有一个办事处，充当IS公司的谈判代理,并按照预先确定的收入分成率收取佣金。显然，存在优点和缺点。当IS公司在与OS公司签订合同的过程中雇用了一名谈判代理人。一方面，雇用一个谈判代理减少了IS市场上激烈的竞争（McGuire和Staelin，1983），并改进了谈判IS公司的立场。另一方面，谈判代理人分享信息系统公司的部分利润增加了IS公司的成本。涉及谈判代理也会导致分散的供应链，因为增加了一个供应链方，导致系统利润损失（McGuire和Staelin，1983）。另外，所有IS公司都在联盟在销售IS服务或采购OS服务时收到相同的批发价格。所以，好处IS价格上涨和OS价格下降必须与其竞争对手（即联盟中的公司）分享在IS市场上竞争，这可能会降低IS公司加入联盟的动机。

因此，我们得出了以下研究问题：

（1）垄断的OS公司和竞争的IS公司可能合作,关于谁应该寻求货物的激励措施？

（2）IS公司聘请谈判代理人和形式一个IS联盟是否有利？

（3）这个二对一（两个IS公司和一个OS公司）供应的平衡渠道结构是什么？OS和IS公司的服务是互补的吗？

为了回答上述问题，我们提出了两种对比模型：（1）带有谈判代理的模型和（2）没有谈判代理的模型。对于每个模型，我们考虑以下两种情况：一家垄断性的OS公司为货物进行研究，两家竞争的IS公司分别对货物进行调查。因此，有四种组合：（1）A-OS，操作系统公司为货物寻找货物，而信息系统公司雇用谈判代理人; （2）NA-OS，操作系统公司正在寻找货物，而信息系统公司不聘请谈判代理; （3）A-IS，信息系统公司负责货物的招募和聘用谈判代理; （4）NA-IS，信息系统公司负责货物但不雇佣谈判代理人。比较这四种组合有助于我们研究货物拉票和谈判代理人招聘的激励措施。我们也推导出平衡渠道结构来回答研究问题（3）我们调查渠道结构，该渠道结构由两家信息系统公司，一家谈判代理商和一家垄断性操作系统公司组成。这项调查显示了更具竞争性的信息系统市场和垄断性操作系统市场的特点，并有助于我们对货物拉票和谈判代理人招聘的好处进行分析研究。我们的主要研究结果总结如下。

首先，我们分别为IS公司和OS公司确定货物拉票的价值。当没有谈判代表帮助IS公司时，我们发现当上游IS市场竞争激烈时，OS公司和IS公司都有动力寻找货物。相反，当信息系统公司雇用谈判代理人时，我们发现操作系统公司和信息系统公司都倾向于其他各方进行货物招揽。对于信息系统公司，我们发现，当操作系统公司进行货物检查时，谈判代理帮助提高信息系统服务价格;然而，当IS公司为货物搜索时，OS服务价格不会降低。因此，信息系统公司在向操作系统公司出售信息系统服务时会获益更多，但让后者可以寻找货物。话虽如此，我们进一步证明，如果IS公司最终决定寻找货物，雇佣谈判代理人是IS公司的一个明智的策略。这是因为雇用谈判代理削弱了OS公司的垄断优势，从而避免了可能的OS价格上涨。

其次，我们表明，“无论谈判代理是谁”，对于操作系统公司来说都是一种严格偏好的策略，无论谁在寻找货物。 然后，我们总结出一个谈判代理人招聘的价值如下：（1）削弱信息系统公司之间的竞争;（2）在操作系统公司寻求货物时提高信息系统服务价格;（3）削弱操作系统 公司的垄断优势，当IS公司寻找货物。

第三，我们确定操作系统公司和信息系统公司的最佳策略。 我们发现存在双赢局面，这也是供应链各方的帕累托最优策略。 当一家操作系统公司在没有谈判代理人的情况下进行货物招标时，会发生这种情况，前提是IS竞争足够激烈，收入分成率很高。 另外，我们对最优策略和均衡策略的分析表明，还存在经典的囚徒困境。 当信息系统公司进行货物争夺时，就会出现这种双失败的局面，他们会雇佣一个收入分配率较低的谈判代理人。 打破这个囚徒困境的一种可能的方式是纵向合作。 也就是说，操作系统公司在寻找货物，而信息系统公司承诺不雇佣谈判代理人。然后，双赢局面就会存在。

最后，我们研究了航运供应链的整体利润，发现当一家操作系统公司寻找货物并且信息系统公司没有聘请谈判代理人时，供应链的利润就会最大化。 有趣的是，我们发现，当有谈判代理人时，谈判代理人在操作系统公司寻找货物时增强了双重边缘化效应，但是它减弱了信息系统公司对货物的双重边缘化效应。 我们也研究社会福利，发现当供应链利润最大化时社会福利最大化。 因此，客户盈余和供应链利润共同得到改善。 从旨在最大化社会福利的政府角度来看，我们表明应该鼓励操作系统公司对货物进行招揽，并且应该将IS竞争控制在适中的范围内。

本文的其余部分安排如下：第2部分介绍了最相关的文献。第3节中定义了模型设置，包括游戏结构和符号。 在第4节中，我们调查了公司的货物拉票活动以及谈判代理招聘的效果。 我们还讨论了操作系统公司和信息系统公司的最优策略，据此我们推导出平衡通道结构。 在第5节中，我们调查了供应链的利润和最佳社会福利。 我们在第6节讨论一般需求模型，讨价还价模型，产能约束和需求不确定性。 第7节给出了未来研究的结论和可能的方向。

2.相关文献

关于海运业竞合关系的文献与我们的研究密切相关。Lee and Song（2015年）对海上作业的合作与竞争作了全面的文献综述。在这些研究当中，他们大多集中在运营决策上，如能力投资( Luo et al., 2012 )，定价决策（Dowd and Fleming，1994; Strandenes and Marlow，2000）和存储空间分配（Yu and Qi，2013）。研究较少专注于战略决策，如港口竞争，班轮联盟和航运供应链协调。我们注意到Yap and Lam（2006）研究了东亚主要集装箱港口之间的竞争态势。 Anderson et al.（2008）研究了上海与釜山之间转运货物的竞争。 Yu et al.（2016年）研究了区域双网关端口系统中的集装箱港口竞争。 Lee and Song（2015）指出联盟与整合的航运线路加速。 Tan et al. （2015）开发了一个Hotelling模型来描述公路运输和内陆运输两者之间的竞争。 Aacute;lvarez-SanJaime et al。 （2015）研究了经济激励和福利对港口活动与内陆运输服务整合的影响。与这些研究相比，我们认为致力于（1）IS或OS公司是否应该寻找货物（特别是当IS市场充满竞争）;（2）竞争的信息系统公司是否应通过聘用共同的方式组成价格联盟谈判代理。这可能会增强他们与垄断操作系统公司的谈判权力，但它也可以帮助他们竞争对手提高利润率和/或降低采购成本。

我们的研究也涉及运输服务采购方面的文献。考虑到各种制约因素，大多数关于这个流的研究都针对OS服务的采购成本最小化。例如， Lim et al.（2008）通过考虑季节性需求和数量保证来研究运输服务采购。 Lim et al.（2012）进一步研究了公平性约束的影响。 （请参阅See Xu and Lai（2015）最新的文献综述。）此外，这一批研究侧重于运输服务采购拍卖。例如，Garrido（2007）研究了在双重拍卖计划下采购现货市场的运输服务。 Lee et al.（2007）研究了运输采购组合拍卖中的最优投标问题。Xu and Huang（2013）提出了一个双重拍卖模型来研究动态单线运输环境下的运输服务采购。然而，在海事实践中，信息系统和操作系统服务一起打包提供一站式运输服务（Bouchery et al.2015）。因此，我们描述了这种服务组合性质，并研究了航运公司在货物拉票和谈判代理人招聘方面的战略决策。我们假设批发采购模型易化性。

我们注意到最近开发了越来越多的博弈论模型来分析交通领域的战略决策。典型的研究工作包括交通拥堵（Xiao et al., 2013; Shao et al., 2016 )，收费公路竞争( Xiao et al., 2007 )，航空公司竞争( Fu et al., 2006, 2010 )，( Yap and Lam, 2006; Anderson et al., 2008;Luo et al., 2012; Ishii et al., 2013 )，运输能力竞争（Kou and Luo，2016）和航运班轮联盟（Fusillo，2003）。

其中，Wang et al. (2014) 密切相关。作者从竞争类型角度出发构建了三种博弈论模型（纳什博弈，斯塔克尔贝格博弈和威慑博弈），并分析了两个运营商在新兴的班轮运输市场上的航运竞争。不同的是，我们通过假设两家上游信息系统公司参与需求竞争来建立一个二对一结构的模型。我们研究IS和OS公司在货运供应链中垂直补充服务时对货物拉票的激励。这似乎是这个文献流中的一个新的研究领域。我们还考虑了信息系统公司对组建横向价格联盟的激励，他们可以聘请谈判代理人并享受相同的信息服务价格和/或操作系统服务价格。

3.模型建立

在本节中，我们首先考虑一个具有双边垄断设置的基本模型，以研究货物拉票和谈判代理人招聘的最佳策略。 然后，我们考虑采用与Maersk等下游操作系统公司和CKS等上游信息系统公司进行二对一供应链结构的竞争环境。 如果这三家公司有这样的动机，那么他们可能会寻求货物。 为便于参考，我们使用以下符号：

a 一个基本的市场潜力

k 对价格的自主需求敏感度

b 对价格的交叉需求敏感度

OS服务成本

IS是服务成本

r 由谈判代理收取的预定收益分享率risin;（0,1）

w 信息系统服务的批发价格（当操作系统公司寻求货物时）/操作系统服务（当信息系统公司为货物服务时）

p 一站式运输服务的零售价格

q 需求（即零售数量）

IS公司1和公司2的2利润

谈判代理人的利益

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