基于3D打印的定制化供应链技术投资和价格决策研究

The design and manufacture technology of 3D printing will affect the consumers' perceived value, lead time and cost of supply chain by affecting the degree of customization. And they will affect the enterprises' profits on supply chain with the price of design, raw material and sales. We have studied the technology investment and price decision-making on closed-loop supply chain with the 'reducing material manufacturing'. We are going to study the technology investment and price decision-making on customized supply chain with the impacts of 3D printing technology. This project consists of three parts: Based on the characteristic of 3D printing technology, we compare the advantage of 3D printing to 'reducing material manufacturing', analysis the relationship of degree of customization with the consumers' perceived value, lead time and cost of supply chain; Based on the impacts from design and manufacturing technology to demand and cost of products, we model the game of design and manufacture technology investment on customized supply chain, solve the optimal decisions of investment on different constraints; Based on the impacts form design price to degree of customization, we model the game of pricing of design, raw material and sales, solve the optimal decisions of prices on different leaders. Research result are expected to perfect the decision tree of customized supply chain, and to provide scientific basis for 3D printing industry policy.

3D打印设计和制造技术将通过影响定制化水平从而对消费者感知价值、订货等待时间和供应链成本产生影响，并且与产品设计费用、原材料价格和销售价格一起影响定制化供应链的企业利润。我们已经研究了传统“减材制造”下的闭环供应链技术投资和价格决策问题，拟结合3D打印技术特点研究定制化供应链的技术投资和价格决策。本项目包括三个部分：基于3D打印的技术特点，比较3D打印相对于“减材制造”的优势，分析基于3D打印的定制化水平与消费者感知价值、订货等待时间和供应链成本的关系；基于产品设计和制造技术对产品需求和成本的影响，建立定制化供应链的产品设计与制造技术投资博弈模型，求解不同约束条件下的最优技术投资决策；基于设计费用对定制化水平的影响，建立定制化供应链的设计费用、原料价格和销售价格博弈模型，求解不同领导者时的最优价格决策。研究结果可望丰富定制化供应链的决策体系，为制定3D打印相关产业政策提供科学依据。

在定制化供应链中，提高消费者对产品的感知价值、缩短订货等待时间以及降低供应链成本相冲突，供应商、设计者和制造商等在定制化相关技术投资与定价方面的博弈竞争激烈，因此，研究基于3D打印定制化供应链的技术投资和价格决策问题具有重要的科学意义。.本项目主要有以下三个方面发现：.第一，在由一个定制产品制造商和一个设计商组成的定制化供应链博弈模型中，当定制化需求弹性很大、定制化成本系数很小时，无论是否存在标准产品竞争，定制化供应链提供完全定制产品；当定制化需求弹性很小、定制化成本系数很大时，如果供应链由制造商主导，则制造商生产标准产品，设计商退出供应链，如果供应链由设计商主导，则定制化供应链提供定制产品，并且标准产品竞争下定制化程度不低于非竞争条件下的定制化程度。.第二，在考虑消费者定制化敏感系数和消费者时间敏感系数的定制化供应链博弈模型中，在分散决策下，销售商售卖3D打印产品以及传统产品的销售模式可以实现系统的最优化；在集中决策下，销售商仅售卖3D打印产品则可以实现系统的最优。消费者对于定制化越敏感，越有利于提高3D打印产品定价；消费者对时间越敏感，越不利于提高3D打印产品定价。.第三，在3D打印供应链商业模式应用的早期阶段，医疗市场主要表现为传统商业模式形态，政府缺乏有效的价格补贴和惩罚监管措施引导医患交互；在成熟阶段，医疗机构在不需要政府监管的前提下主动选择交互，为医疗行业3D打印供应链商业模式合理运用提供了充分的条件；在成长阶段，政府可以通过设置合适的补贴和惩罚措施引导医疗机构主动选择交互。