基于供應(yīng)鏈管理的貨幣現(xiàn)金需求預(yù)測方法研究

摘要：文章將供應(yīng)鏈管理理論與貨幣發(fā)行相結(jié)合，提出現(xiàn)金供應(yīng)鏈的概念，綜合運用物流技術(shù)、動態(tài)規(guī)劃、信息共享等理論，構(gòu)建基于現(xiàn)金供應(yīng)鏈的現(xiàn)金需求合作預(yù)測模型，并提出優(yōu)化現(xiàn)金供應(yīng)鏈管理的建議。

關(guān)鍵詞：貨幣發(fā)行；現(xiàn)金；供應(yīng)鏈管理；合作預(yù)測

一、 引言

現(xiàn)金，也叫現(xiàn)鈔貨幣，具有流通儲存的多種職能，是促進商品流通和市場經(jīng)濟建設(shè)的重要手段和媒介。近年來全國現(xiàn)金需求增長迅速，2005年以來全國現(xiàn)金投放總量年均增長26%。2011年第4季度《中國貨幣政策執(zhí)行報告》顯示，2011年全國現(xiàn)金凈投放6 161億元，比2005年增長3 598億元，增幅達140%。2011年元旦至春節(jié)期間，全國日均投放現(xiàn)金超過600億元，同比增長43%。同時，奧運、世博、地震災(zāi)害等重大活動和突發(fā)事件對現(xiàn)金供應(yīng)工作也有明顯沖擊。傳統(tǒng)的現(xiàn)金需求預(yù)測與現(xiàn)金供應(yīng)模式面臨著新的形勢和挑戰(zhàn)：一是現(xiàn)金需求預(yù)測難度加大；二是現(xiàn)金流通運行成本較高；三是現(xiàn)金需求信息共享機制的不健全。目前，我國尚未建立起涵蓋現(xiàn)金流通各環(huán)節(jié)的信息共享機制，現(xiàn)金需求與供應(yīng)信息分布在不同環(huán)節(jié)，沒有進行有效地信息整合，造成現(xiàn)金供需的不平衡，往往出現(xiàn)現(xiàn)金需求預(yù)測不準(zhǔn)確、需求響應(yīng)時間滯后、現(xiàn)金庫存水平不合理等問題。

二、 現(xiàn)金供應(yīng)鏈管理的概念和模型

1. 現(xiàn)金供應(yīng)鏈的概念與及其特點。

目前，我國的現(xiàn)金需求與供應(yīng)主要涉及印鈔造幣廠、人民銀行、銀行業(yè)金融機構(gòu)、社會公眾四類主體?，F(xiàn)金供應(yīng)的主要過程：首先是印鈔造幣廠印制現(xiàn)金貨幣，人民銀行總行重點庫負(fù)責(zé)將印鈔造幣廠印制的現(xiàn)金（為了便于表述和簡化，本文將發(fā)行基金視同現(xiàn)金）在全國范圍內(nèi)儲備與調(diào)運，省級分庫從總行重點庫調(diào)運現(xiàn)金貨幣，并負(fù)責(zé)轄區(qū)內(nèi)現(xiàn)金貨幣的供應(yīng)，地市中心支行從省級分庫調(diào)運現(xiàn)金貨幣，并負(fù)責(zé)地市轄區(qū)內(nèi)在人民銀行開戶銀行業(yè)機構(gòu)現(xiàn)金的投放、回籠，銀行業(yè)機構(gòu)從人民銀行發(fā)行庫取現(xiàn)后，承擔(dān)現(xiàn)金進入流通的主渠道職能以及現(xiàn)金進入流通后的循環(huán)供應(yīng)功能。而現(xiàn)金需求過程則是從社會公眾的實際現(xiàn)金需求開始，經(jīng)由銀行向人民銀行逐級反饋，最終匯總到印鈔造幣廠的信息流過程。現(xiàn)金流通的簡要過程詳見圖1。

通過對現(xiàn)金物流過程進行橫向簡化和建模，可以將現(xiàn)金流通過程看成是一條從印鈔造幣廠到人民銀行各級發(fā)行庫到各級銀行業(yè)機構(gòu)到用戶的物流鏈，也是一條供應(yīng)鏈。按照供應(yīng)鏈管理思想，各成員在供應(yīng)鏈中的位置是一個動態(tài)相對的概念，任何兩個有直接關(guān)系的成員之間都可以被視為供應(yīng)商和用戶的關(guān)系，比如人民銀行分庫可以視為中心支庫的供應(yīng)商，中心支庫為分庫的用戶，即可以將現(xiàn)金流通過程簡化為“現(xiàn)金制造—現(xiàn)金供應(yīng)—現(xiàn)金分銷—現(xiàn)金零售—最終用戶”的現(xiàn)金供應(yīng)鏈。

現(xiàn)金供應(yīng)鏈除具有一般供應(yīng)鏈的特點外，還有自身的獨特特征：一是復(fù)雜性，現(xiàn)金供應(yīng)鏈節(jié)點單位組成的跨度（層次）不同，由多級人民銀行發(fā)行庫、多級銀行業(yè)機構(gòu)構(gòu)成，是一種復(fù)雜的多層級供應(yīng)體系。二是動態(tài)性，現(xiàn)金供應(yīng)鏈適應(yīng)現(xiàn)金市場需求變化的需要，其中的節(jié)點需要動態(tài)更新，就使得現(xiàn)金供應(yīng)鏈具有明顯的動態(tài)性。三是面向用戶，現(xiàn)金鏈的形成、存在、重構(gòu)，都基于現(xiàn)金的市場需求而發(fā)生，并且在現(xiàn)金鏈的運作過程中，用戶的需求拉動是現(xiàn)金鏈信息流、現(xiàn)鈔流運作的驅(qū)動源。四是交叉性，現(xiàn)金供應(yīng)鏈由多級現(xiàn)金鏈組成，某一級現(xiàn)金鏈上的節(jié)點單位可能是另一條現(xiàn)金鏈的節(jié)點單位，眾多的現(xiàn)金鏈形成交叉結(jié)構(gòu)，增加了協(xié)調(diào)管理的難度。五是虛擬性，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)環(huán)境下，現(xiàn)金鏈成員借助于網(wǎng)絡(luò)進行交互，彼此之間是一種虛擬的合作伙伴關(guān)系。

2. 現(xiàn)金供需決策管理研究現(xiàn)狀。

目前，國內(nèi)對于現(xiàn)金供應(yīng)鏈管理的研究主要集中在貨幣物流管理等方面，通過現(xiàn)代物流技術(shù)的應(yīng)用，提高單一環(huán)節(jié)或幾個環(huán)節(jié)的現(xiàn)金發(fā)行和流通效率。王鐵雁等（2012）分析了我國貨幣物流管理存在的問題，設(shè)計了基于物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)代貨幣物流管理系統(tǒng)。黃向慶（2012）引入系統(tǒng)動力學(xué)模型對貨幣政策、經(jīng)濟增長和現(xiàn)金運行的要素系統(tǒng)進行動態(tài)設(shè)計，并采用季節(jié)趨勢、SARIMA和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)三種模型對現(xiàn)金供求進行分析預(yù)測。國外的研究集中在日常現(xiàn)金需求預(yù)測和供應(yīng)決策方面。Cabrero等人通過分析流通中的現(xiàn)金，比較了ARIMA模型和VAR模型的預(yù)測準(zhǔn)確性，證實兩者能夠解釋大部分日?，F(xiàn)金需求的變化。Brentnall等人采用不同方法研究了個人客戶提取現(xiàn)金的時間過程，探討了隨著時間的推移，個人提取現(xiàn)金的情況。芬蘭漢肯經(jīng)濟學(xué)院的邁克爾·瓦格納爾認(rèn)為現(xiàn)金供應(yīng)鏈對銀行系統(tǒng)的效率起著至關(guān)重要的作用，并采用多重時間序列方法，通過聯(lián)合預(yù)測方法與已建立的因果預(yù)測技術(shù)的比較，證實了前沿預(yù)測技術(shù)在日常預(yù)測上具有優(yōu)勢，證明了信息共享作用取決于現(xiàn)金供應(yīng)鏈?zhǔn)欠駞f(xié)調(diào)。

3. 基于供應(yīng)鏈管理的現(xiàn)金供應(yīng)決策改進思路。

供應(yīng)鏈管理環(huán)境下，現(xiàn)金供應(yīng)決策將綜合應(yīng)用物流管理、信息技術(shù)、虛擬管理等理論，以集成化、同步化生產(chǎn)計劃為指導(dǎo)，重構(gòu)現(xiàn)金供應(yīng)鏈上的供應(yīng)、計劃、物流、需求等環(huán)節(jié)，對印鈔造幣廠、人民銀行、銀行業(yè)機構(gòu)及社會公眾之間的物流、信息流、資金流進行協(xié)同管理控制，建立供應(yīng)鏈成員信息共享機制，突破原有現(xiàn)金需求信息僅僅局限于現(xiàn)金供應(yīng)鏈下游成員的界限，使上游成員在第一時間共享社會公眾現(xiàn)金需求信息，合作預(yù)測整體現(xiàn)金需求，從而提高現(xiàn)金預(yù)測準(zhǔn)確度，縮短需求響應(yīng)時間，減少庫存現(xiàn)金水平。

三、 供應(yīng)鏈環(huán)境下的現(xiàn)金需求預(yù)測實現(xiàn)方法

本文研究了隨機需求情況下單一現(xiàn)金品種在兩階段（Two-Stage）現(xiàn)金供應(yīng)鏈中庫存和需求預(yù)測之間的關(guān)系。在第一階段，獨立的需求預(yù)測模型中，如時間序列分析等，人民銀行和商業(yè)銀行根據(jù)本地庫存和需求預(yù)測來補充現(xiàn)金供應(yīng)，并不斷維持各自的預(yù)測過程，并將最新預(yù)測結(jié)果引入到庫存序列過中，從而動態(tài)的修正需求預(yù)測。在第二階段，即動態(tài)合作預(yù)測模型中，人民銀行和商業(yè)銀行通過網(wǎng)絡(luò)互連共享所有靜態(tài)數(shù)據(jù)，協(xié)調(diào)成員間的供應(yīng)決策，共同維持一個聯(lián)合的預(yù)測過程，并能夠?qū)⒙?lián)合預(yù)測過程集成到各自的現(xiàn)金庫存補充策略中。所以現(xiàn)金供應(yīng)鏈的成員一起來確定具體的策略參數(shù)以最小化現(xiàn)金供應(yīng)鏈的長期平均成本。

1. 假設(shè)條件。

本文假設(shè)現(xiàn)金供應(yīng)鏈包含一個人民銀行發(fā)行庫和一個商業(yè)銀行現(xiàn)金庫，人民銀行和商業(yè)銀行的庫存周期性的補充，且人民銀行有無限的供應(yīng)源。設(shè)人民銀行從印鈔造幣廠訂購現(xiàn)金貨幣在Cs周期后收到，在第n周期從人民銀行向商業(yè)銀行調(diào)撥現(xiàn)金，商業(yè)銀行在第n+Cs周期的開始收到。

2. 現(xiàn)金需求的獨立動態(tài)預(yù)測建模。

首先建立動態(tài)預(yù)測模型基礎(chǔ)。設(shè)dn表示周期期間的需求，假設(shè)需求{dn：n≥1}是獨立同分布的（i.i.d），每一個服從均值μ、標(biāo)準(zhǔn)方差為σ的正態(tài)分布?？紤]變量的相關(guān)系數(shù)較小的情況（如σ/μ≤0.25），注意到標(biāo)準(zhǔn)方差表示需求的變動性，而非需求的不確定性（假定需求的不確定性由預(yù)測專家解決，這里不考慮需求的不確定性）。設(shè)f m n，i表示在周期n-i的開始，由現(xiàn)金鏈成員m對需求dn所做的預(yù)測，m用b或p代替表示現(xiàn)金鏈中的商業(yè)銀行和人民銀行。為了在需求和預(yù)測之間建立聯(lián)系，用公式表示如下：

dn=fm n，i+εm n，i i≥0，m∈{b，p}

其中：εm n，i是由現(xiàn)金供應(yīng)鏈成員m在周期n-i的開始對需求dn所做的預(yù)測誤差。為了對預(yù)測的演化過程建模，引入輔助變量ψ，用ψm n，i表示現(xiàn)金鏈成員m在周期n-i（i≥0）開始對需求dn的預(yù)測的調(diào)整，則：

預(yù)測調(diào)整是在現(xiàn)金供應(yīng)鏈成員可用的且與需求相關(guān)的信息基礎(chǔ)上作出的，可以根據(jù)現(xiàn)金投放回籠計劃做出現(xiàn)金供應(yīng)調(diào)整，根據(jù)突發(fā)事件發(fā)生后做出的現(xiàn)金供應(yīng)調(diào)整，或者即將發(fā)生的影響現(xiàn)金供應(yīng)需求的事件，如上海世博會召開將增加上海地區(qū)的現(xiàn)金需求等等。在周期n做出需求預(yù)測fm n，0以后，還有未解決的需求變動性，用εm n，0表示，并假設(shè)與ψ變量時獨立的。

在周期n（n≥0）的需求可以表示如下：

對所有的m∈{b，p}，n，i，所有的ψ變量是獨立的，且ψm n，i～N（0，ηmσi）。現(xiàn)金供應(yīng)鏈成員m在周期n-i的開始能夠減少需求dn的預(yù)測誤差（ηmσi）2。用ψm n表示現(xiàn)金供應(yīng)鏈成員m從開始直到周期n預(yù)測調(diào)整的歷史記錄，即

ψm n={ψm n′，i：n′≥0，i≥n′-n}

一般情況下，成員獨立的現(xiàn)金需求預(yù)測結(jié)果的精度取決于以下幾個因素：一是成員個體自身的預(yù)測能力，即各級人民銀行和商業(yè)銀行業(yè)對現(xiàn)金需求的預(yù)測能力，用ηb和ηp，0≤ηm≤1表示；二是潛在的不確定性的消除情況，用向量{σi：i≥0}表示；三是總變化σ2，隨著時間的推移，現(xiàn)金鏈成員解決需求不確定性問題的能力情況，用{ηmσi：i≥0}表示現(xiàn)金鏈成員m的預(yù)測能力。

3. 現(xiàn)金需求的合作預(yù)測建模。

動態(tài)預(yù)測情形下，現(xiàn)金供應(yīng)鏈成員各自采取一個獨立的需求預(yù)測過程，人民銀行和商業(yè)銀行按照自身擁有的信息進行獨立預(yù)測，人民銀行根據(jù)商業(yè)銀行即時需求數(shù)據(jù)及歷史需求數(shù)據(jù)預(yù)測發(fā)行庫庫存水平，商業(yè)銀行根據(jù)用戶取現(xiàn)需求及歷史需求數(shù)據(jù)預(yù)測現(xiàn)金庫存補充水平。二者之間是相互作用和影響的，可以用預(yù)測過程{dn+i|ψb n：i≥0}和{dn+i|ψp n：i≥0}來描述這一相互作用，并在每一對預(yù)測調(diào)整（ψb n，iψp n，i）之間引入相關(guān)系數(shù)r，并假設(shè)對所有n≥1和i≥0，相關(guān)系數(shù)都是相等的。

在合作預(yù)測過程中，現(xiàn)金供應(yīng)鏈成員通過分享與未來需求有關(guān)的信息來形成一個單一的需求預(yù)測過程。即現(xiàn)金供應(yīng)鏈的合作需求預(yù)測是將現(xiàn)金鏈所有成員看成是一個整體的單一動態(tài)預(yù)測，同時，各成員提供對未來需求量的預(yù)測的調(diào)整，比如{ψm n+i，i：i≥0}，在此基礎(chǔ)上，現(xiàn)金鏈成員試圖獲得最優(yōu)調(diào)整以最小化預(yù)測誤差。現(xiàn)金需求合作預(yù)測模型可以表示為：

仿真結(jié)果表明，即時在最壞的情況下，反映合作預(yù)測能力指標(biāo)之一的ηCF比ηb、ηp都要大，且預(yù)測誤差也更小。當(dāng)相關(guān)系數(shù)r=rc或r=rU時，ηCF取得極大值，相應(yīng)的合作預(yù)測絕對收益也最大。這說明，當(dāng)預(yù)測所給予的信息呈多樣化時，合作預(yù)測是比較好的。當(dāng)合作預(yù)測所基于的信息是不同的，例如人民銀行是基于已經(jīng)計劃好的現(xiàn)金發(fā)行計劃，而銀行預(yù)測多基于的是大客戶的現(xiàn)金預(yù)約需求，這兩類信息的相關(guān)性比較低，通過合作預(yù)測獲得現(xiàn)金需求的精確度就會有大幅提高；反之，如果所基于的預(yù)測信息類型是相似的，比如旺季現(xiàn)金的歷史平均需求，合作預(yù)測的結(jié)果與獨立預(yù)測的結(jié)果相差不大。同時，仿真結(jié)果還表明，不管在什么情況下，基于合作預(yù)測所得到的收益總是比不進行合作要好。這是因為，現(xiàn)金鏈的下游成員掌握的信息更接近于用戶需求，商業(yè)銀行的基層行掌握的現(xiàn)金需求信息比上級行要更為具體，人民銀行分支行掌握的現(xiàn)金需求信息比總行掌握的更為具體。

四、 相關(guān)建議

1. 轉(zhuǎn)變觀念與思維方式，以供應(yīng)鏈管理思想重構(gòu)現(xiàn)金供應(yīng)模式。供應(yīng)鏈管理不是簡單的講現(xiàn)金從供應(yīng)點向接收點轉(zhuǎn)移的過程，而是集物流管理、系統(tǒng)管理、協(xié)同管理、信息管理于一體的決策管理系統(tǒng)?，F(xiàn)金供應(yīng)鏈管理要具有系統(tǒng)的觀念，必須打破傳統(tǒng)的“信息孤島”模式，既要實現(xiàn)人民銀行各分支行內(nèi)部的協(xié)同，也實現(xiàn)人民銀行與商業(yè)銀行的協(xié)同。例如，可以結(jié)合轄區(qū)特點成立區(qū)域金融調(diào)撥中心，統(tǒng)籌現(xiàn)金供應(yīng)；運用規(guī)劃論等科學(xué)方法對發(fā)行庫建設(shè)布局、現(xiàn)金調(diào)撥和鈔票處理業(yè)務(wù)等方面做系統(tǒng)性的規(guī)劃。

2. 再造現(xiàn)金供應(yīng)業(yè)務(wù)流程，建立以下游用戶需求為主要導(dǎo)向的信息驅(qū)動模式。建立以用戶需求為導(dǎo)向的信息驅(qū)動模式，就是要重點分析和把握用戶的基本需求和特殊需求，思考貨幣發(fā)行工作如何滿足用戶需求，在降低現(xiàn)金庫存與縮短需求響應(yīng)時間之間尋求最佳平衡點，在此基礎(chǔ)上，對現(xiàn)金供應(yīng)業(yè)務(wù)流程進行再造，包括現(xiàn)金投放回籠流程、鈔票處理流程、信息反饋流程等的業(yè)務(wù)再造。例如，發(fā)揮人民銀行省級分庫次級中心庫作用，減少現(xiàn)金二次運輸；采取回籠券直線對接運作模式，解決鈔票處理業(yè)務(wù)的回落重復(fù)性入庫交接問題。

3. 突破實體邊界，建立現(xiàn)金供應(yīng)鏈信息共享機制。信息共享是供應(yīng)鏈系統(tǒng)中實現(xiàn)物流供需平衡的一個關(guān)鍵因素，現(xiàn)金鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上的節(jié)點成員要實現(xiàn)彼此之間物流協(xié)調(diào)，必須及時獲得準(zhǔn)確地反應(yīng)現(xiàn)金鏈狀態(tài)的信息。因此，可以建立一個基于人民銀行和商業(yè)銀行的金融業(yè)網(wǎng)間互聯(lián)平臺，建立一個以信息處理為核心、以計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為工具的人、信息、組織集成的并發(fā)協(xié)同的多智能主體，共享商業(yè)銀行的現(xiàn)金需求信息和人民銀行的現(xiàn)金供應(yīng)信息，進行分布式現(xiàn)金預(yù)測并行協(xié)同求解，為現(xiàn)金供應(yīng)實時決策提供重要支持。

參考文獻：

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作何簡介：姜子葉，男，南京大學(xué)經(jīng)濟學(xué)院博士生，就職于人民銀行南京分行；李文，就職于人民銀行南京分行。

收稿日期：2012-10-24。