考慮流通損耗和期權(quán)合同的生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈管理策略研究

摘 要：本文針對生鮮農(nóng)產(chǎn)品流通中的雙重損耗，引入期權(quán)合同研究單周期兩階段供應(yīng)鏈訂貨策略模型。首先假設(shè)市場需求受產(chǎn)品新鮮度影響，然后通過建模得到無期權(quán)、有期權(quán)時的零售商最優(yōu)訂貨策略和供應(yīng)商最優(yōu)運送策略。通過比較，得到無期權(quán)時零售商最優(yōu)產(chǎn)品訂貨量大于有期權(quán)時的最優(yōu)產(chǎn)品訂貨量，小于有期權(quán)時的最優(yōu)總訂貨量；有期權(quán)時零售商最大期望利潤大于無期權(quán)時的最大期望利潤；供應(yīng)商成本控制下的最大期望利潤大于無期權(quán)時的最大期望利潤。最后由數(shù)值實驗得到：供應(yīng)商的最大期望利潤與產(chǎn)品損耗率成反比、與產(chǎn)品批發(fā)價成正比。

關(guān)鍵詞：供應(yīng)鏈管理策略；產(chǎn)品新鮮度；期權(quán)合同

中圖分類號：F274 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5192(2011)05-0042-06

Fresh Produce Supplier’s Pricing Decisions Research with

Circulation Wastage and Options Contracts

WANG Jing， CHEN Xu

(School of Management and Economics， University of Electronic Science Technology of China， Chengdu610054， China)

Abstract:The Options Contracts were introduced into the fresh produce supply chain ordering decision models， and the huge circulation wastages both from quantity and quality were taken into account the two stage models in one period. Firstly， it is supposed that the demand would be affected by the produce’s fresh degree. Secondly， the retailer’s optimal procurement decision and the supplier’s optimal carrying decision both without options case and with options case are gotten by building models. Thirdly， the conclusions are gotten after analyzed and compared with the models， the retailer’s optimal produce ordering quantity without options is more than the optimal produce ordering quantity with options， but less than the optimal total ordering quantity. The retailer’s maximum profit with options is more than the without options one， and the supplier’s maximum profit with options is more than the without options one under some conditions. Finally， the conclusion after numerical study is gained that the supplier’s maximum profit is negative correlative to the circulation wastage rate and positive correlative to the produce wholesale price.

Key words:supply chain management decisions; fresh degree; options contracts

1 引言

生鮮農(nóng)產(chǎn)品，作為人們?nèi)粘Ｉ畋匦杵?，從整個國家到每一個人，它都占據(jù)著極其重要的地位。眾所周知，一方面從農(nóng)田到餐桌，生鮮農(nóng)產(chǎn)品必須經(jīng)過長時間的流通運輸；但是，另一方面生鮮農(nóng)產(chǎn)品極易腐爛、極易變質(zhì)、生命周期短、產(chǎn)品鮮活程度要求高的獨有特性，導(dǎo)致其長時間流通的高風險性；我國每年在運送路上腐爛的果蔬3.7萬噸，可供養(yǎng)兩億人的生活［1］。因此，從供應(yīng)鏈管理的角度，結(jié)合生鮮農(nóng)產(chǎn)品特性和我國農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的現(xiàn)狀，如何有效進行生鮮農(nóng)產(chǎn)品的風險管理已成為研究的重點和難點。

為更好地管理供應(yīng)鏈的高額風險，期權(quán)合同的運用正變得愈加切實有效。相關(guān)的成功運用有IBM的打印機事業(yè)部［2］，Sun公司［3］和HP公司［4］。陳旭［5］，Chen和Parlar［6］，Ganeshan等人［7］研究期權(quán)的報童模型對零售商訂貨的影響；崔愛平和劉偉［8］考慮Stackelberg主從博弈下供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)；胡本勇等人［9］分析單、雙向期權(quán)機制對易逝品供應(yīng)鏈柔性契約的影響；Barnes等人［10］用報童模型來分析期權(quán)的兩周期需求模型，表明當執(zhí)行價格線性分段才能達到供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)；Burnetas和Ritchken［11］考慮期權(quán)合同的引入對產(chǎn)品批發(fā)價和零售價的影響。然而，上述有關(guān)文獻都沒有考慮生鮮農(nóng)產(chǎn)品這一類極具易逝品特性的重要產(chǎn)品，更加沒有對該產(chǎn)品的流通損耗方面進行相關(guān)研究。近年來，研究學(xué)者越來越關(guān)注生鮮農(nóng)產(chǎn)品的研究，有關(guān)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)與優(yōu)化問題的研究可見文獻［12~16］。然而，在這類文獻中，對生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的研究多數(shù)是采用控制庫存成本最小或供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)的決策方法，沒有文獻結(jié)合運用農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈風險管理手段尤其是期權(quán)合同工具對生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的策略進行相關(guān)研究。

與此同時，在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中引入期權(quán)合同，也得到了相關(guān)文獻的論述。高志杰等［17］以發(fā)達國家農(nóng)產(chǎn)品期權(quán)市場的發(fā)展規(guī)律為例，結(jié)合我國實際，分析我國推出農(nóng)產(chǎn)品期權(quán)的必要性及相應(yīng)的操作建議；涂國平等［18］介紹期權(quán)期貨合同引入農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化供應(yīng)鏈模型優(yōu)化。據(jù)上述文獻的研究，將期權(quán)合同引入農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈，一方面能夠為訂單農(nóng)業(yè)提供“風險避口”，為訂單企業(yè)和農(nóng)戶提供簡便易行、風險較小的保值和避險工具，為穩(wěn)定和保護農(nóng)民收入創(chuàng)造條件；另一方面又能夠滿足農(nóng)場、經(jīng)銷商等的不同需求，提供多樣化的風險管理手段；在期權(quán)合同用于農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的實際當中，既能夠借助現(xiàn)代金融市場打破訂單農(nóng)業(yè)交易系統(tǒng)的封閉性、尋求風險外化通道，又能夠在農(nóng)產(chǎn)品期貨市場不斷成熟的條件下，有助于進一步提高市場穩(wěn)定性與安全性。

2 問題描述與假定

研究一對一供應(yīng)鏈的單周期兩階段模型，以供應(yīng)商只提供產(chǎn)品(即無期權(quán)時)為基礎(chǔ)，重點考慮供應(yīng)商既提供產(chǎn)品又提供期權(quán)合同(即有期權(quán)時)的情形，研究和探討期權(quán)合同對供應(yīng)鏈管理策略的影響。同時引入產(chǎn)品數(shù)量損耗率β(0<β<1)和產(chǎn)品新鮮度因子θ(0<θ<1)來突出刻畫生鮮農(nóng)產(chǎn)品流通過程中的數(shù)量和質(zhì)量雙重損耗。當β越大，就表示產(chǎn)品在流通過程中越容易損耗，產(chǎn)品流通后的有效到達數(shù)量越小。θ表示的是經(jīng)流通后，到達零售商時的產(chǎn)品質(zhì)量；當θ越大，就表示產(chǎn)品在流通過程中，通過有效的保護保證了產(chǎn)品質(zhì)量，θ越大表示到達時產(chǎn)品越新鮮；并且產(chǎn)品的新鮮度最終將體現(xiàn)在零售商的市場需求上，同樣的零售價格下，產(chǎn)品越新鮮，市場的需求自然越大。從供應(yīng)商的角度，分別考慮無期權(quán)和有期權(quán)的兩種情況：

由命題5可知，有期權(quán)時的零售商訂貨包括訂購產(chǎn)品和期權(quán)，其中，訂購產(chǎn)品和期權(quán)的總訂貨量是要大于無期權(quán)時的訂貨量，但是，就訂購的產(chǎn)品數(shù)量而言卻要比無期權(quán)時的訂貨量小。

5.2 期權(quán)合同對零售商最大期望利潤的影響

命題6 有期權(quán)時的生鮮農(nóng)產(chǎn)品零售商最大期望利潤大于無期權(quán)時最大期望利潤。

由命題6可知，有期權(quán)時零售商的最大期望利潤大于無期權(quán)時的零售商最大期望利潤。也就是說，零售商如果能夠同時訂購產(chǎn)品和期權(quán)，那么獲得最大期望利潤要比僅訂購產(chǎn)品時的高。

5.3 期權(quán)合同對供應(yīng)商最大期望利潤的影響

命題7 滿足條件h

由命題7可知，當生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)商提供期權(quán)合同時，供應(yīng)商的產(chǎn)品持有成本控制在一定范圍內(nèi)時，有期權(quán)時的最大期望利潤大于無期權(quán)時的最大期望利潤。也就是說，如果供應(yīng)商能夠為零售商同時提供產(chǎn)品和期權(quán)，只要供應(yīng)商的產(chǎn)品持有成本控制適當，同樣能夠獲得更高的利潤。

綜合命題6和7可知，供應(yīng)商在產(chǎn)品持有成本控制下向零售商同時提供產(chǎn)品和期權(quán)，能夠有效激勵零售商的訂貨策略，供需雙方都能夠獲取比無期權(quán)時更高的利潤。

6 數(shù)值實驗

為了討論簡便又不失一般性，假設(shè)市場隨機因子服從均勻分布，即令f(x)=1/(b-a)。

6.1 產(chǎn)品損耗率與供應(yīng)商最大期望利潤的關(guān)系

從圖1和圖2可以看出，雖然最大期望利潤隨各參數(shù)取值的不同而不同，但變化趨勢相同?？紤]期權(quán)前后，供應(yīng)商最大期望利潤都隨β的增加而減少，有期權(quán)時的最大期望利潤(圖中虛線)始終要大于無期權(quán)時的最大期望利潤(圖中實線)。也就是說，產(chǎn)品的損耗率與生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)商的最大期望利潤成反比，即不論有無期權(quán)，生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)商的最大期望利潤都是隨產(chǎn)品損耗率的增加而減少；反之，其最大期望利潤都隨產(chǎn)品損耗率的減少而增加。

6.2 產(chǎn)品批發(fā)價與供應(yīng)商最大期望利潤的關(guān)系

從圖3和圖4可以看出，雖然最大期望利潤隨各參數(shù)取值的不同而不同，但變化趨勢相同。考慮期權(quán)前后，最大期望利潤都隨wo的增加而增加，有期權(quán)時的最大期望利潤(圖中虛線)始終要大于無期權(quán)時的最大期望利潤(圖中實線)。也就是說，產(chǎn)品的批發(fā)價與生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)商的最大期望利潤成正比，即不論有無期權(quán)，生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)商的最大期望利潤都是隨產(chǎn)品批發(fā)價的增加而增加；反之，其最大期望利潤都隨產(chǎn)品批發(fā)價的減少而減少。

7 結(jié)論與進一步研究展望

本文考慮了生鮮農(nóng)產(chǎn)品流通損耗的特性，結(jié)合金融衍生工具期權(quán)合同，從供應(yīng)鏈管理的角度對零售商訂貨策略和供應(yīng)商運送策略進行研究，得到了以下有意義的結(jié)論：(1)有無期權(quán)時，生鮮農(nóng)產(chǎn)品零售商的最優(yōu)訂貨量和最大期望利潤、供應(yīng)商的最優(yōu)運送量和最大期望利潤都存在并且是唯一的；(2)有無期權(quán)時，生鮮農(nóng)產(chǎn)品零售商的最優(yōu)訂貨量都與產(chǎn)品新鮮度成正比；(3)無期權(quán)時的零售商最優(yōu)產(chǎn)品訂貨量大于有期權(quán)時的最優(yōu)產(chǎn)品訂貨量，小于有期權(quán)時的最優(yōu)總訂貨量；(4)有期權(quán)時零售商的最大期望利潤大于無期權(quán)時的最大期望利潤；(5)供應(yīng)商成本控制下同時提供產(chǎn)品和期權(quán)，能夠有效激勵零售商訂貨，供需雙方都能夠獲取比無期權(quán)時更高的利潤；(6)通過數(shù)值實驗得到：供應(yīng)商最大期望利潤與產(chǎn)品損耗率成反比、與產(chǎn)品批發(fā)價成正比。

本文在假定的市場需求函數(shù)下，通過引入期權(quán)合同，考慮到產(chǎn)品流通損耗以及產(chǎn)品新鮮度的因素，不僅得到了有關(guān)零售商的訂貨策略，而且還從供應(yīng)商的角度驗證了期權(quán)合同管理供應(yīng)鏈的可行性和有效性。相比于以往研究文獻，例如，文獻［8］論證了Stackelberg主從博弈下得到期權(quán)契約可實現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)，并提高雙方期望利潤，然而，本文是以生鮮農(nóng)產(chǎn)品的損耗率和新鮮度為特性，從建模及模型之間的對比論證中得出，期權(quán)合同不僅能夠提高供應(yīng)鏈雙方期望利潤，同時，供應(yīng)商成本控制下同時提供產(chǎn)品和期權(quán)，能夠有效激勵零售商訂貨，供需雙方都能夠獲取比無期權(quán)時更高的利潤；文獻［12，14，16］分別從成本分擔機制、新鮮度衰減函數(shù)、損耗控制等方面論證了生鮮(時鮮)農(nóng)產(chǎn)品的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)問題，然而，本文是將期權(quán)合同引入，研究生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈管理策略，并通過建模及模型論證得出，期權(quán)合同的引入將同時提高該供應(yīng)鏈上供需雙方的最大期望利潤，在規(guī)避一定供應(yīng)鏈風險的同時也有利于激勵供應(yīng)鏈的管理。

然而，本文考慮的是一個比較簡化而且較為理想的交易環(huán)境，是對期權(quán)引入生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈管理研究的嘗試，為生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈及其風險管理研究進行一種嶄新的研究實踐。未來的研究可以考慮多零售商和多供應(yīng)商之間、考慮供需雙方相互博弈的期權(quán)合同和產(chǎn)品現(xiàn)貨互相結(jié)合等多種情況，逐步提高理論模型的有效性與實用性。

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