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Strategic Sourcing to Sustain Supplier Competition - Theoretical and Experimental Analyses

Wilken, Florian

German Title: Strategisches Sourcing zur Aufrechterhaltung von Supplier Konkurrenz - Theoretische und experimentelle Untersuchungen

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Abstract

In a bilateral oligopoly where strategic buyers source a good from competing suppliers over time, buyers often have an incentive to sustain competition while suppliers benefit from excluding rival suppliers. We model this situation as a two period asymmetric cost Bertrand duopoly, where in the second period only those suppliers are active whose profit is sufficiently high in the first period. One or two buyers decide in each period how to source their demand from the suppliers. We solve the model analytically for a single buyer. In the first period the buyer dual sources and sustains competition when prices are high whereas for low prices single sourcing prevails. When the cost difference of suppliers is small, a unique subgame-perfect equilibrium in pure strategies exists. The more efficient supplier excludes the less efficient supplier by pricing at or below the cost of this supplier and the buyer sources all demand from him. With multiple identical buyers, equilibrium results do not change. Implementing the model numerically, we find that results are robust for coarse quantities. Exclusion can then occur even for large cost differences, while also equilibria exist where competition is often sustained. In addition, we implement an alternative procurement process where the buyer first sets the quantities to be sourced dependent on the relative prices. Then, equilibria where the buyer sources from both suppliers and competition is sustained with a high probability can exist even for small cost differences. The surplus of the buyer can, but need not, increase compared to the initial process. This model with its predicted predominance of exclusion is used in two experiments. First, we improve coordination from the baseline model with two independent buyers across treatments by allowing communication, introducing a single buyer and automating buyers. Outcomes in the second period are not observed to differ between treatments. In the first period, buyers nearly always dual source and sustain competition when this is rational for all treatments. With two independent buyers we observe exclusionary pricing to be predominant and accordingly competition is frequently not sustained. Contrary to the subgame-perfect prediction of no difference however, with improved coordination of buyers, pricing becomes more accommodating. Accordingly, competition is sustained more often and there is weak evidence that also buyer surplus increases in turn. In addition, we analyze experimentally the role of the procurement process with two buyers. Again, in the non-strategic setting of the second period, outcomes for all procurement processes are comparable. In the first period, supplier exclusion is predominant not only in the baseline process which corresponds to a procurement auction, but also for nonlinear prices in split-award auctions. Then, suppliers demand premia for small quantities which would allow to sustain competition, an option buyers however frequently do not use. When subsidies can be paid to suppliers or when buyers take their sourcing decisions before suppliers bid however, suppliers price more passively and competition is sustained substantially more often than in the baseline, in line with the prediction. Buyer sourcing is relatively close to rational behavior across procurement processes, although buyers are not always successful in sustaining competition when this is optimal. Therefore, the predicted increase in buyer surplus for subsidies and pre-announced sourcing is not observed. We thus find that both theoretically and experimentally, even with strong incentives for buyers to sustain competition, aggressive supplier behavior often entails exclusionary outcomes. However, both improved coordination of sourcing decisions and modifications of the procurement process are experimentally found to induce more accommodating pricing and lead to competition being sustained frequently.

Translation of abstract (German)

In einem bilateralen Oligopol, in dem strategische Einkäufer ein Gut von konkurrierenden Suppliern über längere Zeit beschaffen, haben die Einkäufer häufig einen Anreiz die Konkurrenz aufrecht zu erhalten, während die Supplier davon profitieren, Konkurrenten auszuschließen. Wir modellieren diese Situation in einem Zwei-Perioden Bertrand Duopol mit asymmetrischen Kosten, in dem in der zweiten Periode nur die Supplier aktiv sind, deren Gewinn in der ersten Periode ausreichend hoch ist. Ein oder zwei Einkäufer entscheiden in jeder Periode, wie sie ihre Nachfrage von den Suppliern sourcen. Wir lösen das Modell analytisch für einen einzelnen Einkäufer. In der ersten Periode sourct der Einkäufer bei hohen Preisen von beiden Suppliern und erhält die Konkurrenz aufrecht, während für niedrige Preise Single Sourcing vorherrscht. Wenn der Kostenunterschied zwischen den Suppliern klein ist, existiert ein eindeutiges teilspielperfektes Gleichgewicht in reinen Strategien. Der effizientere Supplier schließt den weniger effizienten Supplier aus, indem er einen Preis setzt, der gleich oder niedriger als dessen Kosten ist und der Einkäufer bezieht seine gesamte Nachfrage von dem effizienteren Supplier. Für mehrere identische Einkäufer bleiben die Gleichgewichts-Ergebnisse unverändert. Eine numerische Implementierung des Modells zeigt, dass die Resultate für diskrete, grob gestückelte Mengen robust sind. Ein Ausschluss von Suppliern kann dann auch für große Kostenunterschiede auftreten, während zudem Gleichgewichte existieren, bei denen die Konkurrenz häufig aufrechterhalten wird. Zusätzlich implementieren wir einen alternativen Beschaffungsprozess, in dem der Einkäufer zuerst die zu beschaffenden Mengen in Abhängigkeit der relativen Preise festlegt. Dann können auch für kleine Kostenunterschiede Gleichgewichte existieren, in denen der Einkäufer von beiden Suppliern sourct und die Konkurrenz mit hoher Wahrscheinlichkeit aufrechterhalten wird. Der Überschuss des Einkäufers kann, aber muss sich nicht, gegenüber dem ursprünglichen Prozess erhöhen. Dieses Modell mit der Vorhersage eines Vorherrschens von ausschließendem Verhalten wird in zwei Experimenten genutzt. Zuerst verbessern wir im Vergleich zum Baseline Modell mit zwei unabhängigen Einkäufern in den Treatments zunehmend die Koordination durch die Möglichkeit von Kommunikation, die Existenz nur eines einzelnen Einkäufers und die Automatisierung der Einkäufer. In der zweiten Periode wird kein Unterschied der Ergebnisse zwischen den Treatments beobachtet. In der ersten Periode sourcen die Einkäufer in allen Treatments fast immer von beiden Suppliern und erhalten die Konkurrenz aufrecht, wenn dies rational ist. Für zwei unabhängige Einkäufer beobachten wir, dass ausschließendes Pricing vorherrschend ist und dementsprechend die Konkurrenz häufig nicht aufrechterhalten wird. Obwohl die teilspielperfekten Gleichgewichte keine Unterschiede vorhersagen, wird mit verbesserter Koordination der Einkäufer das Pricing angepasster. Folglich wird die Konkurrenz der Supplier häufiger aufrechterhalten und es existiert schwache Evidenz, dass der Überschuss der Einkäufer entsprechend steigt. Zusätzlich untersuchen wir experimentell mit zwei Einkäufern die Rolle des Beschaffungsprozesses. Wieder sind in der nichtstrategischen Situation der zweiten Periode die Ergebnisse für alle Prozesse vergleichbar. In der ersten Periode ist der Ausschluss von Suppliern nicht nur in dem einer Beschaffungsauktion entsprechenden Baseline Prozess vorherrschend, sondern auch für nichtlineare Preise in Split-Award Auktionen. Dann verlangen die Supplier Aufschläge für kleine Mengen, die es ermöglichen würden, die Konkurrenz aufrecht zu erhalten – eine Option, die die Einkäufer allerdings häufig nicht nutzen. Wenn die Supplier durch die Einkäufer finanziell unterstützt werden können oder wenn die Einkäufer ihre Sourcing-Entscheidungen treffen bevor die Supplier ihre Angebote abgeben, setzen diese Ihre Preise passiver und entsprechend der Vorhersage wird die Konkurrenz wesentlich häufiger aufrechterhalten als in der Baseline. In allen Beschaffungsprozessen sind die Sourcing Entscheidungen relativ nahe an rationalem Verhalten, auch wenn die Einkäufer nicht immer erfolgreich darin sind, die Konkurrenz aufrecht zu erhalten, wenn dies optimal ist. Daher wird der vorhergesagte Anstieg des Überschusses der Einkäufer im Falle der Möglichkeit finanzieller Unterstützung und vorangekündigter Sourcing Entscheidungen nicht beobachtet. Wir finden somit, dass theoretisch und experimentell trotz großer Anreize für die Einkäufer, die Konkurrenz aufrecht zu erhalten, aggressives Verhalten der Supplier häufig Konkurrenten ausschließende Marktergebnisse zur Folge hat. Dagegen induzieren experimentell sowohl eine verbesserte Koordination der Sourcing Entscheidungen als auch Modifikationen des Beschaffungsprozesses angepassteres Pricing und führen dazu, dass die Konkurrenz der Supplier häufig aufrechterhalten wird.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Oechssler, Prof. Ph. Jörg
Date of thesis defense: 1. July 2011
Date Deposited: 31. Oct 2011 13:42
Date: 2011
Faculties / Institutes: The Faculty of Economics and Social Studies > Alfred-Weber-Institut for Economics
Subjects: 330 Economics
Controlled Keywords: Industrieökonomie, Experimentelle Spieltheorie, Oligopol, Nachfragemacht, Dual Sourcing
Uncontrolled Keywords: Supplier Konkurrenz , Ausschließendes PricingBilateral oligopoly , Buyer power , Single and dual sourcing , Supplier competition , Exclusionary pricing
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