运营管理决策中人的行为和产品差异
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2.1 报童问题中的行为研究

报童决策(Newsvendor Problem)是运营管理研究中非常经典和重要的一类订货问题。具体来说,零售商对一类短生命周期产品做出订货决策,以满足未来一段时期内市场对于商品的随机性需求。如果订货过多导致在期末时有商品剩余,则这些商品因为过期等原因以一定的残值被处理;而如果订货不足导致部分需求不能被满足,则会失去本可获得的利润,并且可能承受额外的缺货惩罚。事实上,报童模型的应用非常广泛,比如沃尔玛超市的很多产品可以看作易逝品,其采购过程中出现的缺货或者库存堆积的问题可以应用报童模型进行解释和分析。

报童模型是运营管理领域观察企业行为的透视镜头,所以基于报童决策的实验也提供了从行为视角研究运营管理领域的理论模型的一般化方法,成为行为运营管理领域最早被关注的兴趣点之一。学者们发现管理实践中决策者在类似情境下的决策与理论最优值相差很远(Schweitzer和Cachon, 2000),他们对报童行为偏差的现象和原因做了一些探讨。事实上,决策者的有限理性偏差存在显著的差异(Bolton和Katok, 2008)。

在讨论沃尔玛在中国的库存问题时我们提到了文化差异的影响。文化是在一定人群中通过个体学习和社会学习获取和传递的知识,由反映群体经历的规则组成,尽管因为其难以操作化而在运营管理研究中一直被忽略,但在人类学和社会学中相关理论已经有所发展,可以适用于运营管理领域。如果不考虑决策行为在不同文化间的差异,研究成果很可能并不具有普遍性;而企业以此为根据所做出的运营决策,也就可能会影响资源配置的效率,从而影响企业的绩效表现。

另外,大部分研究假设决策者是同质的因而主要考虑其平均行为,决策者异质性差异对行为造成的影响尚没有得到学者充分的重视。事实上,决策者异质性差异的影响是开展行为运营管理研究时必须考虑的一个重要方面。行为决策领域的许多研究表明,异质性会使人和人之间在行为上表现出显著的差异(Stanovich和West, 2000),而忽视决策者异质性差异的影响可能造成对行为的研究存在偏差。

基于此,本书希望研究人的异质性差异会对报童决策行为产生何种影响。在提出这一概括性的研究目标之后,还要选择适当的特征维度作为自变量来刻画决策者的异质性,进而研究自变量对于报童决策行为的影响关系。报童决策属于个体决策,我们从有限理性偏差这一因素出发,具体考虑个体认知的异质性差异对报童决策的影响。个体认知差异可以看作人的有限理性的异质性差异,我们考虑人在报童决策中的有限理性行为,很自然地也会探求个体认知水平的异质性差异对订货量的影响。

本章在报童决策行为研究和供应链预测信息共享行为研究的文献归纳中均纳入文化差异这一影响因素,也是在有限理性偏差和社会偏好之外的另一个重要层次。报童问题是运营管理研究尤其是库存研究中的重要内容之一。在本节中,我们首先回顾经典报童模型的提出和研究扩展,接下来我们针对有限理性的行为因素,讨论报童问题中行为研究的特点及已有研究成果。

2.1.1 报童决策问题

在库存管理领域中,Arrow等(1951)、Morse和Kimbal(1951)最早对经典报童问题进行了开创性的研究工作,他们提出了经典报童模型(Classical Newsvendor Model),对问题进行刻画并且求解出期望利润最大化的订货量,使得这一问题开始得到广泛的重视。报童问题是典型的单周期随机需求模型,旨在寻找产品最优订货量来最大化期望收益或最小化期望损失。报童模型反映了许多现实情况,在诸多领域中都可以应用,比如时尚快销行业、制造及零售业的辅助决策、航空和旅馆的管理等。

在经典报童模型中,已知的参数包括:r为单位产品销售收入,c为单位产品采购成本,s为单位产品残值,p为单位产品缺货惩罚;需求D为随机变量,其累计分布函数为F(x)、概率密度函数为f(x)。为了方便理解,记Cu为单位商品的缺货成本,Co为单位商品的积压成本,则有Cu=r-c+p,Co=c-s。使得期望利润最大化的订货量为:Q=F-1[(r+p-c)/(r+p-s)]=F-1 [Cu/(Cu+Co)]。

报童模型从被提出就成为库存研究领域的关注点,有大量的研究文献及综述,许多学者对经典报童问题进行了扩展研究,并且取得了非常丰富的成果。Khouja(1999)详细综述了对扩展报童问题的研究,这些工作包括:对于目标函数和效用函数的扩展,对于供应商价格策略的扩展,对于零售商价格策略的扩展,扩展到随机产量问题,具有替代的多产品问题,以及多层次系统、多地点、多周期问题等。包括后来的研究也是从以上方面进行扩展,比如Dana和Petruzzi(2001)对模型参数及决策变量进行扩展,考虑消费者的购买决策,建立对价格和库存水平进行决策使期望效用最大的报童模型;Cherikh(2000)、Lin等(2001)对约束条件进行扩展,分别从多点间需求的重新分配、各点需求的相关性等方面进行研究;Erlebacher(2000)对模型求解方法进行扩展,提出了对多产品带能力约束的报童模型的优化启发式算法。

2.1.2 报童决策行为研究

从上一小节我们看出,虽然关于报童问题已经取得了很多理论成果,但是一些学者发现管理实践中决策者在类似情境下的决策与理论最优值相差很远,比如Fisher和Raman(1996)。21世纪以来,运营管理研究开始逐步关注决策者的行为特征,掀起行为运营管理研究的热潮,报童决策行为研究开始得到学者们的关注并成为热点问题之一。

新古典经济学理论假设人都是完美的最优化决策者,也就是说他们可以从观察中完美推断信息并无差错地解决任何复杂决策问题。我们知道,现实和这些假设是非常不同的,人在做决策的时候往往不能最优化自己的决策。人在做决策的时候往往不是完全理性的,即有限理性。Simon(1955)提出有限理性理论,指出人在做决策的时候往往不是完全理性的,一般具有有限处理信息以及解决复杂问题的能力。Kahneman和Tversky(1979)提出的前景理论(Prospect Theory),也是对期望效用理论的纠正和发展,主要思想是说人们对结果的评价是基于和主观参照点的比较而不是根据这个结果本身来评价,提出“损失厌恶”、收益时风险规避和损失时风险追逐。在此基础上,Kahneman和Tversky又归纳出框架效应(Framing Effect),主要是说同样一个决策问题如果用不同的表述方法可能会给决策者产生不同甚至是相反的偏好。前景理论是行为经济学发展兴起的奠基之作,具体成果推荐参看Kahneman和Tversky(1979)以及Tversky和Kahneman(1992),这里不做赘述。

行为和实验经济学中用来刻画人有限理性有两个经典模型——Level-k Thinking和Quantal Response Equilibrium(QRE),这两个模型在经济学中经常用来描述博弈中的行为特征,当然也有学者用来研究一些非博弈的决策行为。

Level-k Thinking这个术语是由Stahl和Wilson(1995)引入的,主要挑战的是博弈论中博弈双方都有无穷层级的推导演绎能力这一假设,提出人在推导演绎上的能力是不同的,比如一个Level-0的决策者完全随机和等概率在选择集中进行选择,Level-1的决策者认为对方是Level-0类型因而对此类型做出最优反应。这一挑战也得到了很多学者实验结果的证明(Nagel, 1995;Stahl和Wilson, 1995;Ho et al., 1998;Crawford和Iriberri, 2007)。

另外,McKelvey和Palfrey(1995)引入的QRE模型也是一个重要里程碑,他们指出人在做决策的时候是容易出错误的,尽管期望意义上带来高收益的选项更容易被选择。和Level-k Thinking不同的是,QRE模型仍然遵从无穷层级推导演绎能力,主要放松了最优化选择这个假设,而Level-k Thinking假设决策者是有限推导演绎能力但是在每个层级上都做完美最优决策。本书在考虑行为因素对个体决策的影响中考察关于人在认知上的个体差异因素实质上和Level-k Thinking的观点类似,即人的认知是有层级差别的,不同层级的认知水平对应的决策绩效是不同的,在接下来的论述中会提到。关于Level-k Thinking和QRE模型详细可参看Stahl和Wilson(1995)、McKelvey和Palfrey(1995)。

基于上述有限理性行为因素,学者们针对报童问题做了大量有限理性行为的实证类研究。首先介绍与本书研究密切相关的“偏向均值”(Pull-to-center)效应。Schweitzer和Cachon(2000)先锋开启行为运营管理研究,指出决策者经常会选择一个在需求均值和理论最优值之间的订货水平,也就是“偏向均值”效应。他们利用30期的重复实验研究发现决策者在实验情境下所做出的决策明显偏离理论最优值而向需求均值靠近,即其经常会选择一个在需求均值和理论最优值之间的订货水平。Schweitzer和Cachon(2000)基于“锚定效应”(Anchor on Mean)解释决策者有限理性行为,即决策者们将均值作为了参考的锚,从而影响了自己的决策。他们利用实验数据检验了这一假设的合理性,并且还发现,偏向均值这一现象无法用风险规避、风险偏好、前景理论(Prospect Theory)、浪费规避、缺货规避、对机会成本估计不足等理由进行解释。“偏向均值”效应是在有限理性决策行为中得到最为广泛验证的行为特征。这一发现有力地说明,现实中的决策行为与最大化期望利润的理性行为有很大差别。

Bolton和Katok(2008)、Benzion等(2008)进一步进行实验研究验证了上述现象。针对验证观察行为的不同解释,出现了一些有价值的研究,比如Bostian等(2008)建立了适应性学习模型考虑记忆和概率选择来解释这些决策;Gavirneni和Alice(2008)用实验研究决策者搜寻信息过程,发现大多数决策者在决策过程中会主动搜集商品价格和需求分布此类比较基本的数量信息,但很少搜集较为发散但重要的如数量折扣和质量问题等信息,并且决策者尽管意识到了缺货成本和库存积压成本,但是不能将其正确处理以得到最优解;Su(2008)认为前面讲到的QRE模型可以解释决策者在订货中偏向均值的行为,通过在报童问题中建立QRE模型,从理论层面和实验层面研究证实了在需求是均匀分布时假设的合理性,同时还利用算例证明当需求分布是三角分布时,这一解释依然成立;Gavirneni和Xia(2009)细致地考察了锚定效应的影响强度,通过实验研究发现,当决策者面临多个可能的锚定值时(如需求均值、最大最小值、咨询顾问的建议值),他们不会固定地锚定某一类值,而是会选择与最优解接近的锚定值;Ho等(2010)指出人会产生缺货和积压的心理成本,进而影响决策行为;Ren和Croson(2013)假设决策者对于需求方差估计过分自信,产生偏离最优订货量的决策。在这里我们同样推荐Bendoly等(2006,2010)、Gino和Pisano(2008)关于行为运营管理的综述。

上述实证类研究主要集中于研究“偏向均值”效应的现象和一些共性的解释,假设决策者都是同质的,并没有考察不同决策群体之间行为的差异性以及影响差异性的因素。因此,学者们试图考察差异性因素的影响,多数基于心理学、社会科学、管理学以及行为决策科学等学科已有理论,选择差异性决定变量,通过实验验证提出的假设,得出结论。市场营销领域的一些学者强调在研究消费者行为时考虑异质性的重要性,比如Hutchinson等(2000)。在报童决策行为研究中,Bolton和Katok(2008)曾经建议,相关的库存管理理论研究应该考虑决策者之间的行为差异。

其中,学者们提出个体认知水平和跨文化差异等因素的重要性,为理论补充和企业管理实践提出有价值的参考信息。首先,认知差异作为行为决策中的个体差异的重要因素(Zmud, 1979;Parker和Fischhoff, 2005),Moritz等(2013)基于双加工理论(Dual Process Theory),考察了认知思考方式对决策的影响,其实是利用前面讲到的Level-k Thinking的思想。他们通过实验研究发现,决策者在认知思考中越注重理性分析,其决策绩效越高、锚定效应强度越低。

另外,经济全球化给供应链管理带来全新的挑战,要求我们了解不同文化背景的决策者的行为差异,这对于供应链效率的提高非常重要。Metters等(2010)指出文化差异对于运营管理的决策产生影响,需要进行考虑。在行为决策科学领域中,Yates等(1997)发现文化差异会导致人们在对待常识问题时过度自信的程度显著不同;Hsee和Weber(1998)发现文化差异对人们的风险感知存在显著影响;在信息系统研究中,Martinsons和Davison(2007)发现文化差异对人们的战略决策行为有显著影响。在运营管理领域,我们知道大多数行为运作研究都是集中于美国决策者的行为研究,那么对于中国决策者而言,其订货行为和美国决策者有哪些差异,是否更理性认知的决策者也会有更好的表现,在不同的认知层级上中美决策者的订货行为是否一致等,都是我们希望关心的问题。

然而,目前为止只有三篇行为运营管理的文章我们了解到是研究跨文化差异的,分别是Feng等(2011)、Cui等(2013)和Özer等(2014)。Feng等(2011)考虑中国文化提倡“中庸之道”,提出假设认为中国决策者的偏向均值效应相比美国决策者应该更加明显,在中国进行Bolton和Katok(2008)的实验,结果支持假设的合理性;Cui等(2013)采用开放口语记录分析发现中美决策者在信息搜集行为中的显著差异;Özer等(2014)则研究了跨文化供应链中供应链成员的文化背景对信任和预测信息共享行为的影响,发现中国决策者面对美国伙伴时相对于面对中国伙伴反而展示出更多的信任。

行为运营管理研究从21世纪初才开始发展起来,最开始的大量研究主要集中于对报童决策问题的探讨上。一是因为报童模型非常贴近现实问题,分析价值高;二是因为报童模型便于分析和实验操作。人们越来越认识到,在运营管理问题的分析上,考虑行为因素的影响是非常关键的。“偏向均值”效应的发现有力地说明现实中的决策行为与最大化期望利润的理性行为存在很大差别。基于此,学者们开始探讨报童问题中的行为现象,观察行为的不同解释进行验证。然而,大量文献主要集中于研究“偏向均值”效应的现象和一些共性的解释,即假设决策者都是同质的,并没有考察不同决策群体之间行为的差异性以及影响差异性的因素。关于考察决策者异质性的行为因素,学者们提出个体认知水平和跨文化差异等因素的重要性,为理论补充和企业管理实践提出有价值的参考信息。

综上,本书会沿着不同决策群体之间行为的差异性以及影响差异性的因素这一系列的研究,从个体认知差异和文化差异两方面行为因素入手,主要考察中国管理决策者的“偏向均值”效应以及针对影响其差异化的个体认知因素和文化差异因素等进行具体和交互的研究分析。我们通过邀请中国管理者参与实验,试图比较中美决策者的行为差异。首先我们将每个文化群体的决策者放在一个整体来对比,然后通过认知差异拆分群体来分别进行中美决策者行为的比较,同样我们也将文化差异作为调节变量来分析认知差异对决策行为的影响。值得一提的是,我们的实验虽然不是一个完全的田野实验,但是类似于一个田野环境中的实验室实验,具有田野实验贴合实际外在效度高的优势。具体内容会在第3章进行阐述。