李　超　駱建文

(1. 上海交通大學(xué)中美物流研究院；2. 上海交通大學(xué)安泰經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院)

基于預(yù)付款的資金約束供應(yīng)鏈?zhǔn)找婀蚕韰f(xié)調(diào)機(jī)制

李超1駱建文2

(1. 上海交通大學(xué)中美物流研究院；2. 上海交通大學(xué)安泰經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院)

摘要：為了研究上游企業(yè)的資金約束對(duì)供應(yīng)鏈運(yùn)作的影響，并尋找提升供應(yīng)鏈運(yùn)作效率的方法，建立供應(yīng)商存在資金約束的一對(duì)一供應(yīng)鏈動(dòng)態(tài)博弈模型，分析零售商預(yù)付款對(duì)資金約束下的供應(yīng)鏈效率的改進(jìn)效果，設(shè)計(jì)基于零售商預(yù)付款的收益共享協(xié)調(diào)機(jī)制，得到了機(jī)制參數(shù)須滿足的條件。結(jié)果表明，供應(yīng)商的資金約束降低了供應(yīng)鏈的運(yùn)作效率；零售商可以通過預(yù)付款激勵(lì)供應(yīng)商提高生產(chǎn)量，但是無法達(dá)到供應(yīng)鏈整體利益最大化的效果；基于零售商預(yù)付款的收益共享協(xié)調(diào)機(jī)制，能夠?qū)崿F(xiàn)供應(yīng)鏈整體利益最大化，且能夠在渠道中任意分配利潤(rùn)。通過數(shù)值算例分析，得出能夠?qū)崿F(xiàn)供應(yīng)鏈成員企業(yè)利益帕累托改進(jìn)的機(jī)制參數(shù)條件的具體表達(dá)式。

關(guān)鍵詞：資金約束； 預(yù)付款與收益共享； 供應(yīng)鏈融資

2005年美國(guó)汽車零部件供應(yīng)商德爾福公司由于資金鏈斷裂而申請(qǐng)破產(chǎn)保護(hù)時(shí)，占其銷售總額51%的最大的客戶通用汽車公司馬上發(fā)出了供應(yīng)中斷預(yù)警，試圖減少上游企業(yè)資金瓶頸造成的損失。美國(guó)原始設(shè)備零部件供應(yīng)商協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，金融危機(jī)的沖擊使得2009 年全美有60余家汽車零部件供應(yīng)商申請(qǐng)了破產(chǎn)保護(hù)，另有近200 家零部件供應(yīng)商由于資金短缺而倒閉。若供應(yīng)鏈中的上游賣方企業(yè)存在資金約束而無法順利生產(chǎn)或及時(shí)交貨，其下游的買方企業(yè)將會(huì)面臨供應(yīng)短缺甚至供應(yīng)中斷的風(fēng)險(xiǎn)，供應(yīng)鏈整體的運(yùn)作將會(huì)受到負(fù)面影響。面對(duì)這種情況，有些財(cái)力充足的下游企業(yè)采用預(yù)付款的方法解決供應(yīng)鏈上游的資金約束問題。比如，蘋果電腦公司為了確保2010年前NAND閃存的供應(yīng)，與三星、Hynix、英特爾、美光和東芝達(dá)成了長(zhǎng)期供應(yīng)協(xié)議，于2005年向這些主要制造商預(yù)付12.5億美元的預(yù)付款，以緩解供應(yīng)商的庫存風(fēng)險(xiǎn)和資金問題；永樂電器在平板電視投放市場(chǎng)初期，向主要供應(yīng)商預(yù)付共計(jì)20億元人民幣一次性買斷上游供貨，消除了供應(yīng)商的資金緊張和資金回收的風(fēng)險(xiǎn)。作為供應(yīng)鏈內(nèi)部融資模式，供應(yīng)鏈下游企業(yè)對(duì)上游企業(yè)的預(yù)付款具有預(yù)定產(chǎn)品的功能，能夠保證足夠的上游庫存，以應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求，還可減少上游企業(yè)資金回收的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)還起到了融資的作用。

在當(dāng)前日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中，單個(gè)企業(yè)往往作為供應(yīng)鏈的成員企業(yè)來參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，現(xiàn)代的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)逐步演化為供應(yīng)鏈之間的競(jìng)爭(zhēng)。供應(yīng)鏈所面對(duì)的產(chǎn)品或服務(wù)需求通常因外部競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)的變化而具有隨機(jī)性。為了研究隨機(jī)需求下供應(yīng)鏈上游企業(yè)的資金約束對(duì)供應(yīng)鏈運(yùn)作效率的影響，本研究建立由一個(gè)資金約束的供應(yīng)商和一個(gè)資金充足的零售商組成的拉動(dòng)式供應(yīng)鏈動(dòng)態(tài)博弈模型，其中零售商面臨著隨機(jī)的市場(chǎng)需求。對(duì)照不存在資金約束的集中控制下的供應(yīng)鏈最優(yōu)決策，采用解析的方法，分析供應(yīng)商的資金約束對(duì)供應(yīng)鏈最優(yōu)訂購(gòu)決策和最優(yōu)批發(fā)價(jià)格決策的影響。為了消除資金約束所帶來的不利影響，筆者首先探討零售商預(yù)付款方式對(duì)供應(yīng)鏈運(yùn)作效率改進(jìn)的效果，然后在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)基于零售商預(yù)付款的收益共享機(jī)制，對(duì)能夠協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈運(yùn)作且能實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈成員企業(yè)帕累托改進(jìn)的機(jī)制參數(shù)須滿足的條件進(jìn)行識(shí)別，再通過數(shù)值算例對(duì)該參數(shù)條件的具體表達(dá)式進(jìn)行描述。

1文獻(xiàn)背景

國(guó)內(nèi)外關(guān)于交易信用對(duì)供應(yīng)鏈企業(yè)的激勵(lì)與協(xié)調(diào)作用的文獻(xiàn)與本研究相關(guān)，如LUO[1]及LEE等[2]就確定性需求下交易信用對(duì)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)作用進(jìn)行了探討。LEE等[3]對(duì)供應(yīng)鏈上下游都存在資金約束和融資成本情況下的4類供應(yīng)鏈契約的協(xié)調(diào)作用進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，基于交易信用和供應(yīng)鏈契約的組合激勵(lì)機(jī)制可以在一定條件下實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)。萬常海等[4]對(duì)基于報(bào)童模型的零售商面臨資金約束時(shí)的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)問題進(jìn)行了探討。陳祥峰[5]研究了供應(yīng)商為面臨資金約束的零售商提供貿(mào)易信用的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)問題。然而，這些關(guān)于供應(yīng)鏈交易信用的研究大都集中于“按訂單生產(chǎn)”的推動(dòng)式供應(yīng)鏈系統(tǒng)，即供應(yīng)鏈上游企業(yè)以應(yīng)收賬款的形式向下游企業(yè)提供交易信用的情形，而對(duì)采用“按需訂購(gòu)”的拉動(dòng)式運(yùn)作模式的供應(yīng)鏈研究則相對(duì)較少。基于上述考慮，筆者主要對(duì)拉動(dòng)式供應(yīng)鏈系統(tǒng)中的激勵(lì)與協(xié)調(diào)問題進(jìn)行探討。

“按需訂購(gòu)”的拉動(dòng)式供應(yīng)鏈運(yùn)作模式在零售商為主導(dǎo)的行業(yè)中運(yùn)用較為普遍，如蘋果公司、永樂電器、沃爾瑪、汽車零售業(yè)等。關(guān)于拉動(dòng)式供應(yīng)鏈成員企業(yè)的運(yùn)營(yíng)與協(xié)調(diào)決策問題，已有學(xué)者進(jìn)行過探討。如CACHON[6]研究了采用推動(dòng)式批發(fā)價(jià)契約和拉動(dòng)式批發(fā)價(jià)契約的供應(yīng)鏈中庫存風(fēng)險(xiǎn)的轉(zhuǎn)移問題及供應(yīng)鏈運(yùn)作效率的帕累托改善問題。DONG等[7]在CACHON[6]的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究了推動(dòng)式和拉動(dòng)式供應(yīng)鏈契約的帕累托占優(yōu)集。WANG等[8]研究了供應(yīng)商定價(jià)下拉動(dòng)式供應(yīng)鏈?zhǔn)找婀蚕砥跫s，結(jié)果表明，供應(yīng)鏈的整體利潤(rùn)取決于需求的價(jià)格彈性和收益共享比例。然而，這些研究并未對(duì)拉動(dòng)式供應(yīng)鏈中企業(yè)存在資金約束的情形進(jìn)行深入分析。

運(yùn)營(yíng)領(lǐng)域的一些文獻(xiàn)對(duì)供應(yīng)鏈成員企業(yè)的融資與運(yùn)營(yíng)交互決策問題進(jìn)行了探討。如LAI等[9]考慮了供應(yīng)鏈成員企業(yè)在資金約束情況下，預(yù)定模式(即推動(dòng)式)、寄售模式(即拉動(dòng)式)和混合模式(兩種模式相結(jié)合)下的供應(yīng)鏈運(yùn)作效率問題，但是其模型沒有考慮供應(yīng)鏈成員企業(yè)之間的交易信用與預(yù)付款等融資模式。ZHANG等[10]基于EOQ框架，對(duì)全部預(yù)付款和部分預(yù)付款情形下資金的時(shí)間價(jià)值問題進(jìn)行分析。ZHANG等[11]研究了存在破產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)下的能夠協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈的預(yù)付款和數(shù)量折扣契約。但是，這兩項(xiàng)研究都未考慮企業(yè)存在資金約束的情形。一些學(xué)者研究了緩解供應(yīng)鏈上游企業(yè)資金短缺問題的方法。如JIANG等[12]研究了批發(fā)價(jià)格外生情況下，采用二次訂購(gòu)的方式緩解供應(yīng)鏈上游企業(yè)的資金瓶頸問題，但是缺乏對(duì)二次訂購(gòu)的融資功能的探討。CHEN[13]比較了銀行融資和交易信用融資兩種模式對(duì)供應(yīng)鏈整體績(jī)效的影響，并對(duì)比了外部銀行融資下采用收益共享契約和延期付款交易信用對(duì)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)作用。曾順秋等[14]在EOQ框架下，將預(yù)付款作為內(nèi)生激勵(lì)變量，設(shè)計(jì)了價(jià)格折扣與預(yù)付款組合契約，但是其討論局限于確定性市場(chǎng)需求的框架下。王文利等[15]研究了預(yù)付款融資模式下供應(yīng)鏈成員企業(yè)的最優(yōu)生產(chǎn)和融資決策，并分析了供應(yīng)商的自有資金和價(jià)格折扣兩種因素對(duì)供應(yīng)鏈融資績(jī)效的影響，但是模型沒有考慮批發(fā)價(jià)格作為內(nèi)生變量的情形。

綜上所述，現(xiàn)有研究的不足之處主要有以下幾點(diǎn)：①關(guān)于資金約束的拉動(dòng)式供應(yīng)鏈系統(tǒng)的研究較少；②對(duì)資金約束的拉動(dòng)式供應(yīng)鏈的預(yù)付款融資模式的研究較少；③已有的研究多假設(shè)批發(fā)價(jià)格為外生變量或局限于確定性市場(chǎng)需求框架下；④對(duì)拉動(dòng)式供應(yīng)鏈契約協(xié)調(diào)機(jī)制的研究較為缺乏。拉動(dòng)式供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)契約，特別是契約參數(shù)所滿足的條件，與推動(dòng)式供應(yīng)鏈的情況并不相同，由此，對(duì)于供應(yīng)商存在資金約束，且決策主導(dǎo)者為零售商的拉動(dòng)式供應(yīng)鏈的融資與協(xié)調(diào)機(jī)制的研究能夠彌補(bǔ)理論和實(shí)踐的空白。本研究將彌補(bǔ)這些研究局限，具體而言，與國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究相比的創(chuàng)新之處在于：①研究對(duì)象為供應(yīng)商存在資金約束情形下的拉動(dòng)式供應(yīng)鏈系統(tǒng)；②研究零售商預(yù)付款對(duì)該供應(yīng)鏈系統(tǒng)的改善作用；③研究模型中假設(shè)市場(chǎng)需求為隨機(jī)性需求，且交易雙方的批發(fā)價(jià)格為內(nèi)生變量；④設(shè)計(jì)基于零售商預(yù)付款的收益共享激勵(lì)機(jī)制，以達(dá)到供應(yīng)鏈整體利益最大化的效果。

2資金約束的供應(yīng)商

考慮由一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)中性的供應(yīng)商和一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)中性的零售商組成的單周期供應(yīng)鏈系統(tǒng)，供應(yīng)鏈以“按需訂購(gòu)”的方式運(yùn)作，即在期初由供應(yīng)商先進(jìn)行生產(chǎn)，在期末需求發(fā)生后，由零售商根據(jù)實(shí)際需求在供應(yīng)商處購(gòu)買產(chǎn)品以滿足市場(chǎng)需求。期初供應(yīng)商存在資金約束而無法正常進(jìn)行生產(chǎn)，為緩解資金約束可以選擇由零售商提供預(yù)付款獲得生產(chǎn)性融資。不失一般性，設(shè)生產(chǎn)成本為c>0，產(chǎn)品的市場(chǎng)零售價(jià)為p，由零售商制定批發(fā)價(jià)格w∈[c,p]，產(chǎn)品殘值、缺貨成本以及無風(fēng)險(xiǎn)利率都為0。

(1)

(2)

此時(shí)集中控制下供應(yīng)鏈的最優(yōu)期望利潤(rùn)為Π(Q0)。

當(dāng)供應(yīng)商存在資金約束時(shí)，設(shè)其自由資金為K，并設(shè)K為供應(yīng)商和零售商的共同知識(shí)。事件發(fā)生的順序如下：期初需求發(fā)生之前，①零售商制定批發(fā)價(jià)格wC，PERAKIS等[17]探討了零售商制定批發(fā)價(jià)格決策的合理性；②制造商批發(fā)價(jià)格，制定生產(chǎn)量決策QC。期末需求發(fā)生之后，③零售商按照實(shí)際需求從供應(yīng)商處訂購(gòu)產(chǎn)品滿足市場(chǎng)需求。若K≥cQC，則供應(yīng)商的自由資金能夠滿足生產(chǎn)要求；若K

(3)

(4)

(5)

(6)

由式(6)可知，當(dāng)K≥cQC時(shí)，供應(yīng)商的均衡利潤(rùn)是其生產(chǎn)量的增函數(shù)。由此，當(dāng)K

(7)

(8)

零售商在預(yù)測(cè)供應(yīng)商的反應(yīng)的情況下，其期末期望利潤(rùn)函數(shù)為

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

命題1綜合了以上對(duì)供應(yīng)商存在資金約束的供應(yīng)鏈的分析結(jié)論。

命題1表明，供應(yīng)商的自有資金會(huì)促進(jìn)其生產(chǎn)量的提升，但是存在生產(chǎn)量決策的上限。供應(yīng)商的資金約束會(huì)造成渠道庫存量的降低，從而降低所有供應(yīng)鏈成員企業(yè)的期末期望利潤(rùn)。由于供應(yīng)商的自有資金是共同知識(shí)，根據(jù)所設(shè)定的博弈順序，零售商在制定批發(fā)價(jià)格決策時(shí)，會(huì)根據(jù)供應(yīng)商的自有資金的情況進(jìn)行調(diào)整。由于渠道庫存量的減少，在供應(yīng)商存在資金約束的情況下，供應(yīng)鏈的總體利潤(rùn)會(huì)低于無資金約束集中決策下的供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)，這種供應(yīng)鏈整體效率的降低主要來自于兩方面：雙重邊際化效應(yīng)和資金約束(見圖1)。在圖1中，實(shí)線是供應(yīng)鏈各方因資金短缺而形成的實(shí)際期望利潤(rùn)曲線，虛線為資金充足時(shí)的情況。

圖1　供應(yīng)鏈各方的利益損失

3面向資金約束的供應(yīng)商預(yù)付款融資策略

為了消除資金約束和雙重邊際化效應(yīng)造成的損失，本研究討論供應(yīng)商存在資金約束時(shí)，零售商為供應(yīng)商提供預(yù)付款情況下的供應(yīng)鏈各方的決策均衡和供應(yīng)鏈效率。

由于預(yù)付款會(huì)將庫存風(fēng)險(xiǎn)由上游轉(zhuǎn)移至下游，因此，在供應(yīng)商的自有資金足夠支持其自身生產(chǎn)的情況下，零售商不會(huì)為其提供預(yù)付款，故本研究只討論供應(yīng)商的自由資金不足以支持其生產(chǎn)的情況。事件發(fā)生的順序?yàn)椋浩诔跣枨蟀l(fā)生前，①由零售商制定批發(fā)價(jià)格wA；②供應(yīng)商觀測(cè)到批發(fā)價(jià)格后制定生產(chǎn)量決策QA，設(shè)供應(yīng)商的自由資金K

在預(yù)付款融資模式下，零售商以預(yù)定的方式支持供應(yīng)商生產(chǎn)，相當(dāng)于預(yù)定了期末B/wA單位的產(chǎn)品，因此，零售商的預(yù)付款同時(shí)具有預(yù)定和融資的功能。給定零售商制定的批發(fā)價(jià)格wA，供應(yīng)商的期末期望利潤(rùn)為

(14)

(15)

式中，B=cQA-K。

命題2在供應(yīng)商存在資金約束的按需訂購(gòu)的供應(yīng)鏈中，零售商提供預(yù)付款融資模式的情況下：①供應(yīng)商的期望利潤(rùn)隨著其自有資金的增加而減少；②供應(yīng)商的最優(yōu)生產(chǎn)量決策是其自有資金量的減函數(shù)；③供應(yīng)商的最優(yōu)生產(chǎn)量決策是零售商批發(fā)價(jià)決策wA的增函數(shù)；④供應(yīng)商的期末均衡期望利潤(rùn)是生產(chǎn)量決策QA和零售商批發(fā)價(jià)格wA的增函數(shù)。

(16)

②對(duì)式(15)進(jìn)行隱函數(shù)求導(dǎo)，有

(17)

(18)

代入式(15)得

(19)

式(19)小于0是由于失效率遞增的假設(shè)中括號(hào)中的表達(dá)式大于0，這就證明了，對(duì)于給定的零售商的批發(fā)價(jià)決策，供應(yīng)商最優(yōu)生產(chǎn)量決策的唯一性。

(20)

(21)

為避免混淆，式(15)中符號(hào)做了相應(yīng)調(diào)整，由式(21)所確定的隱函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為

(22)

(23)

同理可證，供應(yīng)商的期末均衡期望利潤(rùn)是生產(chǎn)量決策QA的增函數(shù)。

命題2第①部分表明，供應(yīng)商的自有資金越多，其期末期望利潤(rùn)越小。這是因?yàn)閷?duì)于供應(yīng)商來說，自有資金越多，在相同的生產(chǎn)量下所獲得的零售商的預(yù)付款越少，供應(yīng)商所承受的庫存風(fēng)險(xiǎn)越大。由此，供應(yīng)商的自有資金決定了其所承受的庫存風(fēng)險(xiǎn)。

命題2第②部分表明，供應(yīng)商的最優(yōu)生產(chǎn)量是其自有資金量的減函數(shù)。原因是自有資金越多，在相同的生產(chǎn)量下所獲得的零售商的預(yù)付款越少，供應(yīng)商所承受的庫存風(fēng)險(xiǎn)越大，傾向于生產(chǎn)更少的產(chǎn)品以規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。

命題2第③部分表明，零售商向供應(yīng)商提供的預(yù)付款融資模式大大降低了供應(yīng)商的庫存風(fēng)險(xiǎn)，供應(yīng)商會(huì)更有積極性生產(chǎn)更多的產(chǎn)品。零售商通過提升批發(fā)價(jià)格，可以提高供應(yīng)商的生產(chǎn)量。同時(shí)，由于供應(yīng)鏈渠道中的產(chǎn)品數(shù)量完全取決于供應(yīng)商的生產(chǎn)，供應(yīng)商生產(chǎn)量的提升又可以提升供應(yīng)商的期末期望利潤(rùn)，因此，零售商的預(yù)付款融資能夠解決供應(yīng)商存在資金約束時(shí)產(chǎn)生的生產(chǎn)量下降的問題，其預(yù)定功能也能夠轉(zhuǎn)移供應(yīng)商的庫存風(fēng)險(xiǎn)。

命題2第④部分表明，零售商可以在期初通過提高批發(fā)價(jià)格來提升供應(yīng)商的期望利潤(rùn)，但這樣會(huì)造成供應(yīng)商獲得更多的渠道利潤(rùn)，可能對(duì)零售商自身利益造成損失。

當(dāng)且僅當(dāng)預(yù)付款融資模式能夠同時(shí)提高零售商自身利潤(rùn)時(shí)，零售商才會(huì)提供預(yù)付款融資以支持供應(yīng)商的生產(chǎn)。在零售商為資金約束的供應(yīng)商提供預(yù)付款融資的情況下，零售商的期末期望利潤(rùn)函數(shù)為

(24)

(25)

式(25)表明，零售商的利潤(rùn)是供應(yīng)商自有資金的增函數(shù)，即供應(yīng)商的自有資金越多，零售商所獲得的利潤(rùn)越多。這是因?yàn)?，供?yīng)商采用自有資金進(jìn)行生產(chǎn)，相當(dāng)于自己承擔(dān)了所有的庫存風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)，自有資金越多，零售商的預(yù)付款額就越低，通過預(yù)定所承擔(dān)的庫存風(fēng)險(xiǎn)越低，因此，其期望利潤(rùn)隨著供應(yīng)商自有資金的增加而增大。

考察在預(yù)付款融資下供應(yīng)鏈整體的期末期望利潤(rùn)

(26)

命題3在供應(yīng)商存在資金約束的供應(yīng)鏈中，若供應(yīng)商的自有資金大于零，則零售商的利潤(rùn)是供應(yīng)商自有資金的增函數(shù)。零售商的預(yù)付款融資可以提高資金約束的供應(yīng)鏈效率，但無法達(dá)到集中控制下的供應(yīng)鏈效率。

命題3表明，供應(yīng)商自由資金的增大會(huì)增加零售商的期末期望利潤(rùn)，預(yù)付款的方式除了具有預(yù)定和融資的功能以外，還具有轉(zhuǎn)移庫存風(fēng)險(xiǎn)的功能，供應(yīng)商的自有資金越多，零售商需要提供的預(yù)付款越少，供應(yīng)商須承擔(dān)的庫存風(fēng)險(xiǎn)越大，零售商的期末期望利潤(rùn)越高。命題3同時(shí)說明了預(yù)付款融資對(duì)整體供應(yīng)鏈效率提升的意義。由于能夠補(bǔ)充渠道中的資金約束且其預(yù)定功能轉(zhuǎn)移了部分庫存風(fēng)險(xiǎn)，在這種情況下，供應(yīng)商相比于無資金約束時(shí)會(huì)傾向于制定更高的生產(chǎn)量，因?yàn)檫@部分庫存風(fēng)險(xiǎn)不是由自己承擔(dān)。由此，預(yù)付款融資具有部分協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈的功能，使得供應(yīng)鏈效率高于無資金約束下的供應(yīng)鏈效率。

4基于零售商預(yù)付款的收益共享契約激勵(lì)機(jī)制

由于預(yù)付款融資無法保證零售商能夠獲得額外利潤(rùn)，且僅采用預(yù)付款融資方式無法實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)運(yùn)作，本研究設(shè)計(jì)基于預(yù)付款的收益共享激勵(lì)機(jī)制，考察能夠協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈運(yùn)作的激勵(lì)機(jī)制的存在性和機(jī)制參數(shù)的設(shè)計(jì)。

傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)機(jī)制，如回購(gòu)機(jī)制、數(shù)量折扣機(jī)制、數(shù)量彈性機(jī)制、銷售回扣機(jī)制以及收益共享機(jī)制等能夠?qū)崿F(xiàn)供應(yīng)鏈成員分散決策下的協(xié)調(diào)運(yùn)作。若某種供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)機(jī)制能夠通過對(duì)其機(jī)制參數(shù)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的利潤(rùn)在供應(yīng)鏈成員企業(yè)之間的任意分配，這種在利潤(rùn)分配方面的彈性能夠保證帕累托占優(yōu)的協(xié)調(diào)機(jī)制的存在性，使得在協(xié)調(diào)機(jī)制下所有供應(yīng)鏈成員企業(yè)的利益都能夠優(yōu)于非協(xié)調(diào)機(jī)制下的利益[18]。由于預(yù)付款只能部分協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈，且這些供應(yīng)鏈契約無法協(xié)調(diào)資金約束供應(yīng)鏈[3]，本研究設(shè)計(jì)基于預(yù)付款的收益共享契約激勵(lì)機(jī)制：①由零售商預(yù)付款融資方式保證供應(yīng)鏈中資金的充足性，以保證供應(yīng)商的生產(chǎn)資金；②由收益共享契約實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)運(yùn)作，并使得這種激勵(lì)機(jī)制有足夠的彈性實(shí)現(xiàn)雙方的帕累托改進(jìn)。

事件發(fā)生的順序如下：期初需求發(fā)生前，①供應(yīng)鏈雙方確定收益共享契約{wφ,φ}，其中wφ為批發(fā)價(jià)格參數(shù)，φ為收益共享比例參數(shù)；②供應(yīng)商根據(jù)零售商所提供的契約制定生產(chǎn)量決策Qφ，設(shè)自由資金K無法滿足生產(chǎn)需要，零售商向供應(yīng)商提供預(yù)付款，付款金額為B=cQφ-K。期末需求發(fā)生后，③零售商先以批發(fā)價(jià)格wφ從供應(yīng)商處購(gòu)進(jìn)min{ξ,Qφ}單位的產(chǎn)品，再以價(jià)格p在市場(chǎng)上售出，然后向供應(yīng)商支付除預(yù)付款以外的[wφmin{ξ,Qφ}-B]+的貨款，最后將比例為φ的所得收益轉(zhuǎn)移給供應(yīng)商。

供應(yīng)商的期末期望利潤(rùn)函數(shù)為

(27)

零售商的期末期望利潤(rùn)函數(shù)為

(28)

(29)

式中，λ∈(0,1)為收益共享任意分配供應(yīng)鏈利潤(rùn)的比例。

證明求πS(Qφ)對(duì)Qφ的偏導(dǎo)數(shù)

(30)

(31)

又須有φ>0，易得批發(fā)價(jià)格需滿足條件

(32)

式(31)與式(32)證明了基于預(yù)付款的收益共享激勵(lì)機(jī)制的存在性。令λ∈(0,1)為在基于預(yù)付款的收益共享激勵(lì)機(jī)制下供應(yīng)商期末所能獲得的供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)的比例。為了能夠?qū)崿F(xiàn)供應(yīng)鏈利潤(rùn)在供應(yīng)商和零售商之間任意分配，收益共享參數(shù)須滿足如下方程組

(33)

將式(32)與式(33)整理后即得方程組(29)。

命題4得到了零售商在預(yù)付款融資模式下為達(dá)到協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈的目的而設(shè)計(jì)的供應(yīng)鏈?zhǔn)找婀蚕韰f(xié)調(diào)機(jī)制參數(shù)需要滿足的條件。因?yàn)闄C(jī)制參數(shù)具有足夠的彈性，即λ∈(0,1)能夠?qū)崿F(xiàn)供應(yīng)鏈利潤(rùn)在供應(yīng)鏈成員企業(yè)間任意分配，對(duì)于供應(yīng)商來說，在這種基于預(yù)付款的收益共享激勵(lì)機(jī)制措施下，能夠通過對(duì)所獲期望利潤(rùn)的調(diào)整，保證供應(yīng)商獲得不少于資金約束下零售商不采用預(yù)付款融資或者僅采用預(yù)付款融資的情況，且本身的庫存風(fēng)險(xiǎn)實(shí)質(zhì)上已經(jīng)部分轉(zhuǎn)移給了零售商，因此，供應(yīng)商有動(dòng)力參與博弈。同時(shí)，收益共享協(xié)調(diào)機(jī)制也保證了零售商期末所獲得的期望利潤(rùn)優(yōu)于在不提供預(yù)付款或者僅提供預(yù)付款情況下的期望利潤(rùn)。此時(shí)，供應(yīng)鏈效率達(dá)到資金充足且集中控制下的效率，且供應(yīng)鏈雙方都能夠?qū)崿F(xiàn)帕累托改進(jìn)。

5數(shù)值分析

本研究通過數(shù)值算例驗(yàn)證上述結(jié)論的正確性，得到能夠協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈運(yùn)作且實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈成員企業(yè)利益帕累托改進(jìn)的參數(shù)條件的具體表達(dá)式。

圖2　預(yù)付款融資模式下供應(yīng)商和　　零售商的期望利潤(rùn)函數(shù)

下面分析基于預(yù)付款的收益共享激勵(lì)機(jī)制的協(xié)調(diào)作用，Qφ=Q0=80，根據(jù)命題4，可求出批發(fā)價(jià)格和收益共享比例所滿足的條件。在本算例中，對(duì)于任意λ∈(0,1)，能夠協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈的wφ和φ的函數(shù)關(guān)系見圖2。由圖2可知，對(duì)于任意λ∈(0,1)，存在著能夠協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈的收益共享契約{wφ,φ}，但并不是所有的收益共享契約都能夠?qū)崿F(xiàn)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)，而是必須滿足批發(fā)價(jià)格與收益共享比例關(guān)系的收益共享契約(見圖3)。

圖3　不同λ下wφ和φ的關(guān)系圖

6結(jié)語

本研究表明，供應(yīng)商的資金約束對(duì)供應(yīng)鏈成員企業(yè)以及供應(yīng)鏈整體的利益造成負(fù)面影響。資金充足的零售商通過為供應(yīng)商提供預(yù)付款的方式在拉動(dòng)式供應(yīng)鏈中預(yù)訂產(chǎn)品，可以為供應(yīng)商提供生產(chǎn)性融資，同時(shí)，為供應(yīng)商轉(zhuǎn)移庫存風(fēng)險(xiǎn)，這種融資方式能夠使得供應(yīng)商和零售商雙方都獲得比資金充足的分散決策情況下更高的期望利潤(rùn)，從而實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈成員企業(yè)的帕累托改進(jìn)，而且能夠顯著提高供應(yīng)鏈整體的運(yùn)作效率，即供應(yīng)鏈整體的期望利潤(rùn)大于無資金約束下供應(yīng)鏈整體的期望利潤(rùn)，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的部分協(xié)調(diào)，但是無法實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的完全協(xié)調(diào)。通過設(shè)計(jì)參數(shù)滿足一定條件的基于預(yù)付款的收益共享激勵(lì)機(jī)制，可以實(shí)現(xiàn)資金約束供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)運(yùn)作，并能任意分配渠道利潤(rùn)，從而實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈成員企業(yè)的帕累托改進(jìn)。

本研究?jī)H僅考慮了信息對(duì)稱的情況下，在只有一個(gè)供應(yīng)商和一個(gè)零售商組成的供應(yīng)鏈中，預(yù)付款與收益共享的組合激勵(lì)機(jī)制對(duì)資金約束供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)作用，但在實(shí)際供應(yīng)鏈的運(yùn)作中，信息不對(duì)稱、多供應(yīng)商或者多零售商的情況普遍存在，今后的研究中將更加關(guān)注這些內(nèi)容。

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(編輯桂林)

Revenue-Sharing Coordination Mechanism for a Financial Constrained Supply Chain Based on Advance Payment

LI ChaoLUO Jianwen

(Shanghai Jiaotong University, Shanghai, China)

Abstract：In order to investigate the impact to supply chain operation caused by upstream enterprise’s financial constraint, and to seek the ways to improve the efficiency of supply chain operation, this study establishes a one-to-one supply chain dynamic game model whose upstream supplier is financially constrained. Effectiveness to the improvement of the efficiency of this financially constrained supply chain by retailer’s advance payment is analyzed. Revenue-sharing coordination mechanism based on retailer’s advance payment is designed, and the conditions of mechanism’s parameters are given. The results show that financial constraint of the supplier reduces efficiency of supply chain operation; the retailer can incent the supplier to produce more by advance payment, though full coordination cannot be achieved; and supply chain coordination and arbitrary allocation of supply chain profit can be realized through revenue-sharing coordination mechanism based on retailer’s advance payment. Specific expressions of parameters of the mechanism which achieves Pareto improvement to both supply chain members are analyzed through a numeric example eventually.

Key words：financial constraint; advance payment and revenue-sharing; supply chain financing

通訊作者：黃河(1977～)，男，重慶市人。重慶大學(xué)(重慶市 400030)經(jīng)濟(jì)與工商管理學(xué)院教授、博士研究生導(dǎo)師。研究方向?yàn)椴少?gòu)管理、拍賣理論和機(jī)制設(shè)計(jì)。E-mail：huanghe@cqu.edu.cn

DOI編碼：10.3969/j.issn.1672-884x.2016.05.016

收稿日期：2015-11-20

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(71372107)；上海市哲學(xué)社會(huì)科學(xué)規(guī)劃課題資助項(xiàng)目(2012BGL011)；上海市教育委員會(huì)科研創(chuàng)新資助項(xiàng)目(13ZS021)

中圖法分類號(hào)：C93

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1672-884X(2016)05-0763-09