田 軍，劉 昊，史秀蘋，張宇飛

(1.鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院，河南 鄭州 450046；2.航空經(jīng)濟(jì)發(fā)展河南省協(xié)同創(chuàng)新中心，河南 鄭州 450046；3.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，河南 鄭州 450002)

1 供應(yīng)鏈相關(guān)文獻(xiàn)評(píng)述

隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、區(qū)塊鏈等技術(shù)的運(yùn)用，企業(yè)之間的關(guān)系將更加緊密，數(shù)據(jù)來(lái)源將不斷延伸，數(shù)據(jù)質(zhì)量也將逐步完善，產(chǎn)業(yè)鏈間的企業(yè)將形成有機(jī)的生態(tài)圈?；ヂ?lián)網(wǎng)供應(yīng)鏈管理要大力發(fā)展管理科學(xué)技術(shù)，擴(kuò)大信息技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，改善科研服務(wù)能力，以提高科研業(yè)務(wù)運(yùn)作效率，完善供應(yīng)鏈系統(tǒng)管理與金融立法體系，做出能夠促進(jìn)供應(yīng)鏈系統(tǒng)管理及金融風(fēng)險(xiǎn)可持續(xù)發(fā)展的最優(yōu)協(xié)調(diào)決策。要使得供應(yīng)商獲取整個(gè)供應(yīng)鏈的大部分利潤(rùn)，解決供應(yīng)鏈系統(tǒng)管理最優(yōu)訂購(gòu)決策和最優(yōu)的投資組合，就必須先從供應(yīng)鏈管理與金融方法的基本概念談起。

1.1 供應(yīng)鏈管理內(nèi)涵

供應(yīng)鏈管理是一種全新集成的管理思想和獨(dú)特方法，是指在一定的條件下，特定的商品在供應(yīng)鏈中從原材料采購(gòu)到制成中間產(chǎn)品及最終產(chǎn)品，然后由銷售網(wǎng)絡(luò)把產(chǎn)品送到消費(fèi)者手中,對(duì)供應(yīng)鏈中的物流、信息流、資金流、業(yè)務(wù)流、增值流及貿(mào)易伙伴關(guān)系等進(jìn)行計(jì)劃、組織、協(xié)調(diào)和控制一體化的管理過(guò)程。供應(yīng)鏈中的核心企業(yè)，因其競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)、規(guī)模大而處于強(qiáng)勢(shì)地位，在交易中對(duì)其上下游企業(yè)從交貨、價(jià)格、賬期等方面嚴(yán)格要求，從而給其他非核心企業(yè)造成巨大壓力。

在供應(yīng)鏈管理環(huán)境下，企業(yè)不僅要考慮內(nèi)部物流活動(dòng)協(xié)調(diào)，更要考慮供應(yīng)鏈內(nèi)各節(jié)點(diǎn)企業(yè)之間的緊密配合，使其形成一個(gè)有效集成的整體功能網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)。

供應(yīng)鏈管理(Supply Chain Management ,簡(jiǎn)稱SCM)包括計(jì)劃、采購(gòu)、制造、配送、退貨五大基本內(nèi)容。供應(yīng)鏈計(jì)劃是由預(yù)測(cè)、庫(kù)存計(jì)劃以及分銷需求計(jì)劃等組成的系統(tǒng)，組織、計(jì)劃、執(zhí)行、衡量企業(yè)的全面物流活動(dòng)。供應(yīng)鏈計(jì)劃通過(guò)建立一系列的方法監(jiān)控供應(yīng)鏈，使其能高效低成本地為終端客戶提供所需產(chǎn)品或服務(wù)。供應(yīng)鏈采購(gòu)是指供應(yīng)鏈內(nèi)部節(jié)點(diǎn)企業(yè)之間的采購(gòu)，各節(jié)點(diǎn)企業(yè)之間形成戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，采購(gòu)的觀念和采購(gòu)的操作都發(fā)生了很大變化。供應(yīng)鏈制造是指在新的市場(chǎng)環(huán)境下，制造以終端為導(dǎo)向，對(duì)安排生產(chǎn)、提升產(chǎn)品質(zhì)量水平和生產(chǎn)效率等活動(dòng)所采用的供應(yīng)鏈策略手段。供應(yīng)鏈配送是以顧客需求為導(dǎo)向，建立便捷的貨品計(jì)價(jià)和收付款系統(tǒng)，快速準(zhǔn)確地調(diào)整定單收據(jù)、建立倉(cāng)庫(kù)網(wǎng)絡(luò)、分銷并送貨到顧客手中。供應(yīng)鏈退貨是指建立敏捷網(wǎng)絡(luò)處理退回產(chǎn)品，并在客戶使用產(chǎn)品遇到問(wèn)題時(shí)能迅速提供支持。

顯然，我們可以看到供應(yīng)鏈管理與其他管理理念的不同之處。供應(yīng)鏈管理以決策系統(tǒng)的觀點(diǎn)將最有協(xié)調(diào)的企業(yè)作為一個(gè)完整的體系，以同步化和集成化作為最優(yōu)決策問(wèn)題，提高整個(gè)供應(yīng)鏈投資組合及其企業(yè)內(nèi)部的戰(zhàn)略協(xié)調(diào)與優(yōu)化。而供應(yīng)鏈管理的五大基本內(nèi)容，并不能包含供應(yīng)鏈管理與金融決策的基本管理理念和方法。

1.2 英文文獻(xiàn)回顧

回顧供應(yīng)鏈金融的歷史，可追溯到1803年荷蘭一家銀行開(kāi)辦的倉(cāng)儲(chǔ)質(zhì)押融資業(yè)務(wù)。20世紀(jì)初，出現(xiàn)了供應(yīng)鏈金融的雛形——沙俄的“谷物抵押”貸款。1916年，美國(guó)頒布的《倉(cāng)庫(kù)存貯法案》(US Ware housing Act of 1916)建立了一套為家庭式農(nóng)場(chǎng)融資的“倉(cāng)單質(zhì)押”系統(tǒng)規(guī)則。這些研究只停留在供應(yīng)鏈和金融業(yè)務(wù)層面上的相互滲透，而不是以其為主要經(jīng)濟(jì)形態(tài)去推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

國(guó)外對(duì)供應(yīng)鏈金融的理論研究主要起始于2003年，Profhl(2003)等在文章中提出金融資源流是一種介于物流和金融之間的金融供應(yīng)鏈，并強(qiáng)調(diào)在原有供應(yīng)鏈管理的框架下應(yīng)將資產(chǎn)的凈流動(dòng)管理作為一個(gè)新的重要研究問(wèn)題。Srinivasa和Raghavan等人[1](2002)研究了短期時(shí)間內(nèi)供應(yīng)鏈現(xiàn)金約束問(wèn)題。Holfmann[2](2005)對(duì)供應(yīng)鏈金融業(yè)務(wù)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，對(duì)其組成要素、具體功能、應(yīng)用領(lǐng)域以及未來(lái)的發(fā)展態(tài)勢(shì)均做了較完整的分析。

Wang 等[3](2014)研究發(fā)現(xiàn)在供應(yīng)商給零售商提供貿(mào)易信貸期限條件下，不僅能增加需求，也會(huì)增加零售商違約風(fēng)險(xiǎn)，并研究了易變質(zhì)產(chǎn)品的最優(yōu)信貸期限和最優(yōu)訂購(gòu)周期。Lee 和Rhee[4](2011)研究了回購(gòu)協(xié)議下，零售商選擇貿(mào)易信貸和銀行融資對(duì)供應(yīng)鏈的影響。結(jié)果顯示，只有供應(yīng)商向零售商提供回購(gòu)協(xié)議和貿(mào)易信貸，才能協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈并能獲取最大利潤(rùn)，而銀行融資無(wú)法實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)。Dada 和Hu[5](2008)考慮了風(fēng)險(xiǎn)中性的銀行向資金約束的零售商提供銀行融資的情況，發(fā)現(xiàn)非線性貸款契約可以實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)。Ouyang等[6](2005)考慮了易變質(zhì)產(chǎn)品的最優(yōu)經(jīng)濟(jì)訂購(gòu)量模型，供應(yīng)商給零售商提供兩階段貿(mào)易信貸與一階段貿(mào)易信貸的最優(yōu)經(jīng)濟(jì)訂購(gòu)量對(duì)比，零售商會(huì)選擇減少訂購(gòu)數(shù)量增加訂購(gòu)次數(shù)，這樣能獲取更多的延遲支付的收益。Tsao 和Sheen[7](2008)考慮需求與價(jià)格和時(shí)間相關(guān)時(shí)，建立了易變質(zhì)商品的庫(kù)存模型，求解得到動(dòng)態(tài)的最優(yōu)零售價(jià)、最優(yōu)銷售努力和最優(yōu)補(bǔ)貨策略。Shen 等[8](2013)考慮了紡織品和服裝行業(yè)中的價(jià)格補(bǔ)貼策略，假設(shè)供應(yīng)鏈上有風(fēng)險(xiǎn)厭惡的制造商和風(fēng)險(xiǎn)中性的零售商，利用均值方差框架得到雙方的最優(yōu)訂購(gòu)決策，實(shí)現(xiàn)了供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)。

后續(xù)的研究進(jìn)一步證明了金融方法在供應(yīng)鏈管理中的重要性。Wuttke和Blome 等[9](2013)采用案例研究法探討了縮小產(chǎn)品和信息流導(dǎo)向創(chuàng)新與供應(yīng)鏈上的金融流動(dòng)創(chuàng)新(即SCF)間的差距的方法，并提出供應(yīng)鏈管理是以金融流為目標(biāo),允許企業(yè)及其供應(yīng)商改善資金流、降低成本。Brealey[10](2003 )等人給出了供應(yīng)鏈金融的可操作范圍，并強(qiáng)調(diào)了供應(yīng)鏈金融活動(dòng)的重要性，指出供應(yīng)鏈上各個(gè)機(jī)構(gòu)要緊密協(xié)作才能發(fā)揮出它的最大效益。Tekin 和Ozekici[11](2015) 考慮了需求和供給的隨機(jī)性與金融市場(chǎng)相關(guān)情況時(shí)均值—方差模型下的報(bào)童問(wèn)題，零售商采用各種金融工具來(lái)規(guī)避供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)，得到最優(yōu)訂購(gòu)決策和最優(yōu)的投資組合。

另外，近幾年的研究貼合實(shí)際考慮了更復(fù)雜的情況。Gelsonimo[12](2016)認(rèn)為供應(yīng)鏈金融包括預(yù)付款融資、保兌倉(cāng)融資和融通倉(cāng)融資這幾種主要模式，指出供應(yīng)鏈金融可實(shí)現(xiàn)資金促進(jìn)供應(yīng)鏈物流發(fā)展，并構(gòu)建了其對(duì)企業(yè)融資績(jī)效的影響模型。Tsao[13](2017)假設(shè)需求具有不確定性且與信貸期限相關(guān)情況下兩級(jí)貿(mào)易信貸的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)問(wèn)題，結(jié)果證明多種組合契約均可實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)，這是傳統(tǒng)貿(mào)易信貸契約難以達(dá)成的。Taleizadeh[14](2017)建立了零售商可能面臨中斷風(fēng)險(xiǎn)的批量模型，假設(shè)提前支付并允許缺貨且部分延期交貨，求得了最優(yōu)解決方案。Marak和Pillai[15](2019)總結(jié)了供應(yīng)鏈金融的研究成果，認(rèn)為逆向保理和應(yīng)收賬款融資是供應(yīng)鏈金融的主要模式，多方合作促成供應(yīng)鏈金融發(fā)展,但也有一些消極因素，如風(fēng)險(xiǎn)、不確定性的存在。

1.3 中文文獻(xiàn)回顧

在我國(guó)，隨著供應(yīng)鏈管理領(lǐng)域研究的深入，對(duì)金融方法融入供應(yīng)鏈管理的運(yùn)營(yíng)模式及庫(kù)存決策做了更多探討。羅齊、朱道立和陳伯銘[16](2002)提出在采購(gòu)和分銷供應(yīng)鏈中融入融通倉(cāng)，以此獲得金融機(jī)構(gòu)的授信額度和成立獨(dú)特的信用擔(dān)保體系。馬利軍等[17](2015)研究了供應(yīng)和需求均不確定情況時(shí)一個(gè)厭惡損失零售商的訂購(gòu)和支付策略，證明了只有資金成本較低時(shí)，零售商愿意提前支付。張媛媛和李建斌[18](2008)分析并解決了采用倉(cāng)單質(zhì)押情況下的零售商最優(yōu)庫(kù)存決策問(wèn)題。陳祥鋒和朱道立[19](2008)研究了當(dāng)零售商存在資金限制約束時(shí)從資本市場(chǎng)獲得融資服務(wù)的最優(yōu)采購(gòu)策略，并探討了融資服務(wù)對(duì)供應(yīng)鏈績(jī)效的影響及其供應(yīng)鏈創(chuàng)造的新價(jià)值。李占雷[20](2014)分析了應(yīng)收賬款質(zhì)押融資下的雙重Stackelberg博弈模型，探討供應(yīng)鏈上企業(yè)的融資決策。王文利、駱建文[21](2014)假設(shè)供應(yīng)鏈上制造商為供應(yīng)商提供預(yù)付賬款融資的情況，分析了供應(yīng)商和制造商各自的最優(yōu)決策，并探討了供應(yīng)商自有資金和價(jià)格折扣影響融資效果的程度。

王玉潔[22](2009)以一個(gè)由金融機(jī)構(gòu)、供應(yīng)商和經(jīng)銷商構(gòu)成的供應(yīng)鏈為對(duì)象，研究了保兌倉(cāng)模式下各供應(yīng)鏈主體的融資和最優(yōu)決策。白少布和劉洪[23](2009)研究了保兌倉(cāng)融資模式下的供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)收益模型，指出在保兌倉(cāng)良好融資服務(wù)下各成員收益與企業(yè)努力水平與信用程度密切相關(guān)。張欽紅、趙泉午[24](2010)假設(shè)市場(chǎng)需求是隨機(jī)波動(dòng)的情況下，分析了銀行的風(fēng)險(xiǎn)偏好對(duì)貨物質(zhì)押率的影響，同時(shí)分析了當(dāng)存貨質(zhì)押率影響企業(yè)的庫(kù)存決策時(shí)銀行的最優(yōu)質(zhì)押率決策。巴曙松等[25](2013)介紹了SCCA方法的基本模型及其對(duì)金融機(jī)構(gòu)相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的度量，并對(duì)如何運(yùn)用SCCA模型度量金融體系的系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)和宏觀經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了總結(jié)。占義芳[26](2012)研究了預(yù)付賬款融資模式下一個(gè)包括金融機(jī)構(gòu)的供應(yīng)鏈各方的期望收益，證明在該模式下的最優(yōu)決策比傳統(tǒng)融資模式下的整體收益更大。閆俊宏、許祥秦[27](2007)從供應(yīng)鏈角度分析了中小企業(yè)融資難問(wèn)題，并指出了供應(yīng)鏈金融的融資優(yōu)勢(shì)與方法。肖迪等[28](2017)比較研究了批發(fā)價(jià)契約和批發(fā)價(jià)與期權(quán)組合契約下的零售商訂購(gòu)和投資決策，結(jié)果發(fā)現(xiàn)零售商越偏好損失厭惡，訂購(gòu)量越小，而供應(yīng)商質(zhì)量努力水平越低。宋華、陳思潔[29](2016)認(rèn)為隨著供應(yīng)鏈金融的發(fā)展，在不同階段其客體要素和主體要素均在變化，供應(yīng)鏈金融的結(jié)構(gòu)、流程和要素顯現(xiàn)出不同的特征，而其推動(dòng)者的業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)能力和信息系統(tǒng)建構(gòu)能力也不盡相同。

方磊、夏雨等[30](2018)假設(shè)零售商資金不足，分別分析了選擇銀行貸款和股權(quán)融資的情況下供應(yīng)鏈的最優(yōu)運(yùn)營(yíng)和融資策略，并分析了零售商在不同初始條件下的選擇對(duì)融資方式、銷售努力和收益的影響。于輝、李西等[31](2017)以自營(yíng)電商平臺(tái)上游的供應(yīng)商為研究對(duì)象，構(gòu)建了Stackelberg博弈模型，求得訂單融資模式——銀行融資和自營(yíng)型電商平臺(tái)融資兩類融資模式的博弈均衡解，并對(duì)比了參數(shù)變化時(shí)兩種模式的優(yōu)劣。劉云志、樊治平[32](2017)研究了市場(chǎng)需求受供應(yīng)商的產(chǎn)品質(zhì)量水平影響下的一個(gè)簡(jiǎn)單供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)批發(fā)價(jià)格—質(zhì)量成本分擔(dān)契約有助于實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)，并分別得到分散和集中情況下的最優(yōu)決策。

總的說(shuō)來(lái)，更多的學(xué)者分別從零售商、供應(yīng)商、銀行及供應(yīng)鏈整體協(xié)調(diào)的角度展開(kāi)研究，大多研究都假設(shè)核心企業(yè)可為中小企業(yè)融資提供擔(dān)保，并追求供應(yīng)鏈最優(yōu)運(yùn)營(yíng)和風(fēng)險(xiǎn)收益最大，但關(guān)于供應(yīng)鏈整體決策的協(xié)同理論與方法的研究比較少。本文分析了整體供應(yīng)鏈決策條件下績(jī)效協(xié)同理論和上下游之間的相互關(guān)系及供應(yīng)鏈最優(yōu)決策的利潤(rùn)最大化問(wèn)題。

2 模型描述和基本假設(shè)

供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)理論是基于信息共享的條件下將供應(yīng)鏈利潤(rùn)最大化，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避的網(wǎng)絡(luò)鏈接形成的績(jī)效協(xié)調(diào)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。互聯(lián)網(wǎng)和供應(yīng)鏈金融技術(shù)的不斷創(chuàng)新為優(yōu)化供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)提供了支持，可形成企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。建立供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)模型需要通過(guò)優(yōu)化已有供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其問(wèn)題和不足，提出優(yōu)化改進(jìn)措施，逐步建立企業(yè)之間的體驗(yàn)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)優(yōu)化體系?？茖W(xué)合理的供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)優(yōu)化決策，不僅能反映出供應(yīng)鏈的實(shí)際運(yùn)營(yíng)狀況，還為供應(yīng)鏈決策體系優(yōu)化提供了有效的依據(jù)。

本文主要探討基于期權(quán)合約的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)優(yōu)化決策模型，以供應(yīng)鏈上下游各方利潤(rùn)為參變量的切入點(diǎn)，展開(kāi)具有期權(quán)合約與協(xié)調(diào)決策機(jī)制的供應(yīng)鏈決策模型的分析，圍繞供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)最大化為目標(biāo)進(jìn)行決策，以此得到供應(yīng)鏈決策系統(tǒng)在協(xié)調(diào)優(yōu)化下利潤(rùn)的數(shù)學(xué)目標(biāo)展示。一方面針對(duì)傳統(tǒng)供應(yīng)鏈決策系統(tǒng)環(huán)境，構(gòu)建未考慮期權(quán)合約的利潤(rùn)模型，并對(duì)供應(yīng)鏈整體利潤(rùn)參量進(jìn)行較為深入的分析；另一方面針對(duì)供應(yīng)鏈決策系統(tǒng)，構(gòu)建具有期權(quán)合約和供應(yīng)鏈系統(tǒng)關(guān)鍵成員協(xié)調(diào)運(yùn)作的供應(yīng)鏈利潤(rùn)模型，并詳細(xì)分析利潤(rùn)最大化的關(guān)鍵因素。通過(guò)上述兩方面的利潤(rùn)模型理論分析，描述了基于期權(quán)合約的協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈決策模型的顯著優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈系統(tǒng)總體利潤(rùn)最大化。論文所提模型中提出的假設(shè)條件描述如下：

(1)考慮一個(gè)單周期供應(yīng)鏈，它僅有一個(gè)制造商(供應(yīng)商)和一個(gè)零售商(銷售商)。

(2)市場(chǎng)對(duì)供應(yīng)商和購(gòu)買商來(lái)講完全是開(kāi)放的，也就是制造商和零售商之間的信息是對(duì)稱的。

(3)制造商是渠道中的領(lǐng)導(dǎo)者，零售商為跟隨者，二者進(jìn)行Stackelberg博弈。

(4)在市場(chǎng)需求引導(dǎo)下零售商僅在期初完成一次性采購(gòu)，期末一次性償還本息。

(5)市場(chǎng)需求是隨機(jī)的。

(6)零售商可以通過(guò)期權(quán)合約管理需求的不確定性。

(7)制造商和零售商均是風(fēng)險(xiǎn)中性的(risk neutral)。

(8)制造商承擔(dān)回購(gòu)風(fēng)險(xiǎn)，回購(gòu)產(chǎn)品殘值小于制造商的銷售價(jià)格。

(9)當(dāng)零售商訂貨數(shù)量嚴(yán)重低于購(gòu)銷合同，達(dá)到一定比例時(shí)，制造商將拒絕回購(gòu)。

(10)金融機(jī)構(gòu)考慮的信用風(fēng)險(xiǎn)集中于制造商的違約回購(gòu)風(fēng)險(xiǎn)。

(11)只考慮市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)及違約風(fēng)險(xiǎn)，其他風(fēng)險(xiǎn)不作考慮。

下面我們來(lái)分析一下供應(yīng)鏈系統(tǒng)最優(yōu)合約決策模型。

3 基于利潤(rùn)最大化的供應(yīng)鏈決策模型分析

3.1 供應(yīng)鏈中未考慮期權(quán)情況下的購(gòu)買方與供應(yīng)方?jīng)Q策性能分析

為了方便起見(jiàn)，本文考慮一個(gè)供應(yīng)商和一個(gè)零售商構(gòu)成的簡(jiǎn)單供應(yīng)鏈，其共同組成金融機(jī)構(gòu)單周期的供應(yīng)鏈系統(tǒng)。

供應(yīng)鏈企業(yè)通過(guò)供應(yīng)鏈最優(yōu)決策模型來(lái)為企業(yè)進(jìn)行融資，以維持正常的業(yè)務(wù)生產(chǎn)或進(jìn)行市場(chǎng)開(kāi)發(fā)及新產(chǎn)品研制。在供應(yīng)鏈決策模型融資過(guò)程中，融資企業(yè)根據(jù)本身的資金情況和生產(chǎn)能力來(lái)確定融資額度。若融資成本太高，融資企業(yè)就可能不考慮供應(yīng)鏈最優(yōu)決策，轉(zhuǎn)而考慮其他融資渠道。

設(shè)Z為金融機(jī)構(gòu)面臨供應(yīng)商違約風(fēng)險(xiǎn)的市場(chǎng)需求臨界點(diǎn)，當(dāng)市場(chǎng)需求D>Z時(shí)，金融機(jī)構(gòu)可以獲得期望收益；相反，當(dāng)D≤Z時(shí)，供應(yīng)商將拒絕回購(gòu)剩余產(chǎn)品，金融機(jī)構(gòu)承擔(dān)違約帶來(lái)的損失。

當(dāng)二者之間沒(méi)有期權(quán)合約時(shí)，零售商單位產(chǎn)品銷售價(jià)格為p，制造商單位產(chǎn)品批發(fā)價(jià)格為w，零售商的訂購(gòu)量為q。市場(chǎng)需求為D，服從(0,B)上的均勻分布，f(·)表示描述市場(chǎng)隨機(jī)需求的密度函數(shù)，F(xiàn)(·)表示描述市場(chǎng)隨機(jī)需求的分布函數(shù)，數(shù)學(xué)期望為u。零售商的單位產(chǎn)品庫(kù)存成本為h，缺貨成本為l，生產(chǎn)成本為c。

因此，制造商利潤(rùn)函數(shù)為：

(1)

零售商利潤(rùn)函數(shù)為：

(2)

其中，第一項(xiàng)為零售商銷售產(chǎn)品收入，第二項(xiàng)為訂購(gòu)產(chǎn)品的支出，第三項(xiàng)為庫(kù)存成本，第四項(xiàng)為缺貨成本。

在供應(yīng)鏈最優(yōu)模型中，制造商和零售商的決策順序如下：制造商首先決定單位產(chǎn)品批發(fā)價(jià)格，然后零售商根據(jù)制造商的決策確定產(chǎn)品訂購(gòu)量。

(3)

推論1：在供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)決策中，未使用期權(quán)合約時(shí)，零售商的最優(yōu)訂購(gòu)量與批發(fā)價(jià)格和單位產(chǎn)品庫(kù)存成本負(fù)相關(guān)，而與單位缺貨成本正相關(guān)。

推論1表明，當(dāng)缺貨成本較高時(shí)，零售商會(huì)加大產(chǎn)品的訂購(gòu)量，而當(dāng)批發(fā)價(jià)格和庫(kù)存水平較高時(shí)，零售商會(huì)減少產(chǎn)品的訂購(gòu)量。因此，零售商應(yīng)綜合權(quán)衡，確定最優(yōu)的訂購(gòu)量。

(4)

推論2：在供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)決策中，未使用期權(quán)合約時(shí)，制造商最優(yōu)批發(fā)價(jià)格與單位生產(chǎn)成本、缺貨成本和零售價(jià)正相關(guān)。

推論2表明，當(dāng)單位生產(chǎn)成本、缺貨成本和零售價(jià)變大時(shí)，對(duì)未使用期權(quán)合約的，制造商會(huì)相應(yīng)地提高批發(fā)價(jià)格。

把式(4)代入式(3)，運(yùn)用Stackelberg博弈方法，得制造商最優(yōu)訂購(gòu)量為：

(5)

把式(4)(5)代入式(1)(2)得制造商和零售商的最優(yōu)利潤(rùn)分別為：

(6)

(7)

3.2 供應(yīng)鏈中考慮期權(quán)情況下的購(gòu)買方與供應(yīng)方?jīng)Q策性能分析

在供應(yīng)鏈協(xié)同決策中，當(dāng)二者之間有期權(quán)合約時(shí)，制造商制定單位期權(quán)價(jià)格w0，零售商購(gòu)買q數(shù)量的期權(quán)，期權(quán)執(zhí)行價(jià)格為w1。同上，零售商單位產(chǎn)品銷售價(jià)格為p，制造商單位產(chǎn)品批發(fā)價(jià)格為w，市場(chǎng)需求為D，服從 (0,B)上的均勻分布，f(·)表示描述市場(chǎng)隨機(jī)需求的密度函數(shù)，F(xiàn)(·)表示描述市場(chǎng)隨機(jī)需求的分布函數(shù)，數(shù)學(xué)期望為u，缺貨成本為l，生產(chǎn)成本為c。

此時(shí)，制造商利潤(rùn)函數(shù)為：

πm(w1)=(w1-c)min{D,q}+w0q-w1max(q-D,0)

(8)

其中，第一項(xiàng)為零售商執(zhí)行期權(quán)時(shí)的制造商收入，第二項(xiàng)為制造商賣出期權(quán)的收益，最后一項(xiàng)為執(zhí)行期權(quán)付出的成本。

零售商利潤(rùn)函數(shù)為：

πr(q)=(p-w1)min(D,q)-w0q+w1max(q-D,0)-lmax(D-q,0)

(9)

其中，第一項(xiàng)為銷售產(chǎn)品的收益，第二項(xiàng)為零售商購(gòu)買期權(quán)的支出，第三項(xiàng)為執(zhí)行期權(quán)的收入，最后一項(xiàng)為零售商的缺貨成本。

制造商和零售商的決策順序如下：制造商首先決定期權(quán)價(jià)格，零售商根據(jù)制造商的決策確定期權(quán)訂購(gòu)量。

(10)

推論3：在供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)決策中，使用期權(quán)合約時(shí)，當(dāng)w0>w1，零售商期權(quán)訂購(gòu)量與零售商價(jià)格正相關(guān)；否則，結(jié)論相反。當(dāng)p+l>2w0時(shí)，零售商期權(quán)訂購(gòu)量與期權(quán)執(zhí)行價(jià)格正相關(guān)；否則，結(jié)論相反。

推論3表明，在供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)決策中，零售商期權(quán)訂購(gòu)量和零售價(jià)格的關(guān)系取決于期權(quán)價(jià)格和期權(quán)執(zhí)行價(jià)格的大小，與期權(quán)執(zhí)行價(jià)格的關(guān)系取決于零售商價(jià)格和缺貨成本之和與期權(quán)價(jià)格的大小。

(11)

把式(11)代入式(10)得制造商最優(yōu)訂購(gòu)量為：

(12)

把式(11)(12)代入式(8)(9)得制造商和零售商的最優(yōu)利潤(rùn)分別為：

(13)

(14)

4 數(shù)值實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析

通過(guò)一組數(shù)值實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證文中所提模型的可行性與有效性，觀察期權(quán)合約因素對(duì)供應(yīng)鏈利潤(rùn)(供應(yīng)方和購(gòu)買方利潤(rùn))的影響。為了論證文中模型的實(shí)用性，下文將利用相應(yīng)的數(shù)值示例進(jìn)行深入分析。

首先,我們分析期權(quán)執(zhí)行價(jià)格對(duì)制造商和零售商利潤(rùn)的影響。假設(shè)模型基本參數(shù)為：零售商積壓貨物庫(kù)存成本h=2,缺貨成本l=1 ，單位生產(chǎn)成本為c=2，產(chǎn)品零售價(jià)格p=20 ，產(chǎn)品需求D服從(0,1000)的均勻分布(如圖1所示)。

圖1 期權(quán)執(zhí)行價(jià)格對(duì)制造商和零售商利潤(rùn)的影響

圖1表明，隨著期權(quán)執(zhí)行價(jià)格逐漸提高，制造商利潤(rùn)逐漸增大，且大于未使用期權(quán)合約時(shí)的利潤(rùn)?？芍?，提高期權(quán)執(zhí)行價(jià)格對(duì)制造商有利，且零售商有動(dòng)力施行期權(quán)合約。同時(shí)圖1還表明，隨著期權(quán)執(zhí)行價(jià)格的提高，零售商利潤(rùn)逐漸減?。磺耶?dāng)期權(quán)價(jià)格較大時(shí)，零售商利潤(rùn)將小于未使用期權(quán)合約時(shí)的利潤(rùn)。因此，制造商和零售商之間應(yīng)該就期權(quán)執(zhí)行價(jià)格進(jìn)行協(xié)商，當(dāng)期權(quán)執(zhí)行價(jià)格在一個(gè)合適的范圍內(nèi)時(shí)，實(shí)行期權(quán)合約能同時(shí)增加制造商和零售商的利潤(rùn)。

由以上可知，期權(quán)合約的使用能有效解決供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的不確定性，提高供應(yīng)鏈的整體收益和減少風(fēng)險(xiǎn)變化。在生產(chǎn)期，制造商可根據(jù)零售商的期權(quán)購(gòu)買量合理安排生產(chǎn)，避免了生產(chǎn)過(guò)剩。而零售商也可把過(guò)剩的期權(quán)返回給制造商，避免了貨物滯銷所帶來(lái)的庫(kù)存成本。只要期權(quán)執(zhí)行價(jià)格合適，期權(quán)合約就能有效增加供應(yīng)鏈?zhǔn)找妗?/p>

接著我們分析零售商單位產(chǎn)品庫(kù)存成本對(duì)制造商和零售商利潤(rùn)的影響。假設(shè)模型基本參數(shù)為：期權(quán)執(zhí)行價(jià)格w1=6 ,缺貨成本L=1 ，單位生產(chǎn)成本為c=2 ，產(chǎn)品零售價(jià)格p=20，產(chǎn)品需求D服從(0,1000)的均勻分布(如圖2所示)。

圖2 零售商單位庫(kù)存成本對(duì)制造商和零售商利潤(rùn)的影響

圖2表明，隨著零售商單位庫(kù)存成本的增加，制造商和零售商的利潤(rùn)逐漸減小，且始終小于采用期權(quán)合約時(shí)的相應(yīng)利潤(rùn)。因此，零售商應(yīng)該努力降低庫(kù)存成本。只有當(dāng)庫(kù)存成本較低時(shí)，零售商才能更大膽地訂貨。訂貨量增加，制造商利潤(rùn)會(huì)相應(yīng)提高，同時(shí)零售上缺貨的可能性降低，能更好地服務(wù)消費(fèi)者，提高自身商譽(yù)。

在供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)決策中，對(duì)制造商和零售商來(lái)說(shuō)，庫(kù)存都是必須要考慮的問(wèn)題。除管理庫(kù)存與風(fēng)險(xiǎn)變化所需花費(fèi)的固定支出外，庫(kù)存還占用資金。對(duì)于供應(yīng)鏈成員來(lái)說(shuō)，必須想辦法降低庫(kù)存，使庫(kù)存水平保持在合理的區(qū)間，期權(quán)合約的使用有效降低了庫(kù)存水平。同時(shí)，供應(yīng)鏈成員也應(yīng)采用一些先進(jìn)的技術(shù)降低庫(kù)存成本。

5 結(jié) 語(yǔ)

在供應(yīng)鏈系統(tǒng)協(xié)調(diào)決策模型中，制造商與零售商擁有同樣的信息，他們各自決策時(shí)都追求風(fēng)險(xiǎn)最小化和利潤(rùn)最大化。供應(yīng)鏈上合作企業(yè)要實(shí)現(xiàn)預(yù)期的戰(zhàn)略目標(biāo)，就要相互協(xié)調(diào)，通過(guò)共享利潤(rùn)、共擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)實(shí)現(xiàn)雙贏。因此，要建立長(zhǎng)期的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，首先要建立信任關(guān)系，增進(jìn)企業(yè)間的信息交流和共享，形成合作機(jī)制，以實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)和風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)利益共享。本文從供應(yīng)鏈決策系統(tǒng)上各個(gè)核心關(guān)鍵成員協(xié)同運(yùn)作的方面進(jìn)行研究，引入基于期權(quán)合約的供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)回避決策控制模型，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)供應(yīng)鏈決策系統(tǒng)整體利潤(rùn)最大化。

本文通過(guò)對(duì)已構(gòu)建的供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)決策模型中關(guān)鍵參數(shù)的數(shù)學(xué)分析計(jì)算，對(duì)其關(guān)鍵參數(shù)的數(shù)學(xué)概率理論推導(dǎo)與計(jì)算，建立了具有期權(quán)合約的供應(yīng)鏈購(gòu)買方與供應(yīng)方利潤(rùn)模型。在分析供應(yīng)鏈系統(tǒng)期權(quán)合約執(zhí)行價(jià)格對(duì)制造商和零售商利潤(rùn)的影響時(shí)，隨著供應(yīng)鏈期權(quán)執(zhí)行價(jià)格逐漸提高，制造商利潤(rùn)逐漸增大，且大于未使用期權(quán)合約時(shí)的利潤(rùn)?？芍?，提高供應(yīng)鏈期權(quán)執(zhí)行價(jià)格對(duì)制造商有利，且供應(yīng)鏈零售商有動(dòng)力施行期權(quán)合約。同時(shí)還表明，隨著期權(quán)執(zhí)行價(jià)格的提高，供應(yīng)鏈零售商利潤(rùn)逐漸減小。當(dāng)供應(yīng)鏈期權(quán)價(jià)格較大時(shí)，供應(yīng)鏈系統(tǒng)零售商利潤(rùn)將小于未使用期權(quán)合約時(shí)的利潤(rùn)。對(duì)于供應(yīng)鏈中制造商與零售商的選擇，要建立嚴(yán)格的期望標(biāo)準(zhǔn)，在供應(yīng)鏈系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)變化的同時(shí)，保證供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)間的協(xié)調(diào)運(yùn)作，保持絕對(duì)控制能力，使供應(yīng)鏈決策系統(tǒng)充滿活力與優(yōu)勢(shì)。因此，供應(yīng)鏈決策系統(tǒng)制造商和零售商之間應(yīng)該就期權(quán)執(zhí)行價(jià)格進(jìn)行協(xié)商，當(dāng)供應(yīng)鏈合約期權(quán)執(zhí)行價(jià)格在一個(gè)合適的范圍內(nèi)時(shí)，實(shí)行供應(yīng)鏈決策系統(tǒng)期權(quán)合約能同時(shí)增加制造商和零售商的利潤(rùn)。