基于損失回購契約的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)研究

黃惠琴，熊　峰

1)寧波大學(xué)商學(xué)院，浙江寧波 315211；2)中南財經(jīng)政法大學(xué)工商管理學(xué)院，湖北武漢 430073

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基于損失回購契約的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)研究

黃惠琴1，熊峰2

1)寧波大學(xué)商學(xué)院，浙江寧波 315211；2)中南財經(jīng)政法大學(xué)工商管理學(xué)院，湖北武漢 430073

摘要：基于條件風(fēng)險估值準(zhǔn)則，考慮深加工企業(yè)在決策過程中的風(fēng)險規(guī)避特性，構(gòu)建了風(fēng)險規(guī)避深加工企業(yè)最優(yōu)加工數(shù)量決策模型，探討了風(fēng)險規(guī)避深加工企業(yè)最優(yōu)加工數(shù)量與企業(yè)風(fēng)險規(guī)避程度、深加工農(nóng)產(chǎn)品市場價格、深加工農(nóng)產(chǎn)品單位收購價格及單位加工成本之間的相互關(guān)系，在引入政府損失回購契約后得出，政府變動成本補貼能夠在一定程度上增加企業(yè)最優(yōu)加工數(shù)量，促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品深加工企業(yè)發(fā)展．

關(guān)鍵詞：企業(yè)管理; 農(nóng)產(chǎn)品深加工; 風(fēng)險規(guī)避; 條件風(fēng)險估值; 損失回購; 變動成本補貼

農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)是中國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的重要一環(huán)．農(nóng)產(chǎn)品的深加工可以增加農(nóng)產(chǎn)品的附加值，彌補因農(nóng)產(chǎn)品運作周期過短，供求不均衡導(dǎo)致的農(nóng)產(chǎn)品價格波動等問題．就現(xiàn)實而言，我國的農(nóng)產(chǎn)品市場中存在嚴(yán)重的供大于求，發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品深加工產(chǎn)業(yè)也是解決目前我國農(nóng)產(chǎn)品市場上供需現(xiàn)實的有效途徑．但在實際發(fā)展中，我國農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)的發(fā)展水平與農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家還有一定差距，由于先期投入大，預(yù)期收益又存在很大風(fēng)險，使得農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中的核心企業(yè)在深加工方面的投入意愿很低，這直接導(dǎo)致我國農(nóng)產(chǎn)品運作過程中的初加工能力有余及深加工能力不足．因此，如何更高效地發(fā)揮農(nóng)產(chǎn)品深加工在農(nóng)產(chǎn)品運作中的巨大作用，成為農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)與優(yōu)化研究的熱點問題，也是提高我國農(nóng)業(yè)整體效益的關(guān)鍵．

近年來，基于供應(yīng)鏈盟員間契約關(guān)系的供應(yīng)鏈集中決策模型成為不少學(xué)者研究的焦點，農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中的“訂單農(nóng)業(yè)”也在供應(yīng)鏈運作實踐中展現(xiàn)出了較好的運作前景．劉鳳芹[1]將訂單農(nóng)業(yè)定義為農(nóng)戶在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中與公司簽訂具有法律效力的產(chǎn)銷合同，由此確定雙方的權(quán)利和義務(wù)關(guān)系，農(nóng)戶根據(jù)合同組織生產(chǎn)，公司按合同收購農(nóng)戶所生產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式，并指出合約的不完全性是我國農(nóng)產(chǎn)品銷售合約履約率低的主要原因；涂國平等[2-5]從不同角度對我國訂單農(nóng)業(yè)履約率低的原因進(jìn)行分析；Barkema[6]及Reardon等[7]分別從消費者需求變化和降低經(jīng)營風(fēng)險的角度闡述訂單農(nóng)業(yè)產(chǎn)生及發(fā)展的原因．利益共享機(jī)制被認(rèn)為是“訂單農(nóng)業(yè)”模式下農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)的一種主要形式．林略等[8]研究了基于收益共享契約的3級農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)問題，認(rèn)為收益共享契約可以實現(xiàn)供應(yīng)鏈各盟員共贏．針對農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈盟員決策問題的研究，Li等[9]以企業(yè)效用最大化為目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建了產(chǎn)出和需求均為不確定時的企業(yè)決策問題；Huang等[10]研究得出在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的決策過程中，產(chǎn)出和需求的不確定性是影響農(nóng)戶利潤水平的主要因素，并認(rèn)為這種不確定性帶來的風(fēng)險會影響決策主體的行為．回購契約能夠在一定程度上降低需求不確定性對零售商最優(yōu)訂貨量的影響，促進(jìn)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)[11]，但Choi等[12]認(rèn)為當(dāng)供應(yīng)鏈盟員呈風(fēng)險規(guī)避時，回購契約并不總能夠?qū)?yīng)鏈實現(xiàn)協(xié)調(diào)作用，供應(yīng)鏈盟員的風(fēng)險偏好會對供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)產(chǎn)生影響[13]；于春云等[14]運用條件風(fēng)險估值理論，建立了隨機(jī)市場需求條件下不同風(fēng)險規(guī)避特性的兩級供應(yīng)鏈條件風(fēng)險模型；葉飛等[15]基于訂單農(nóng)業(yè)的特點構(gòu)建由風(fēng)險中性核心企業(yè)和風(fēng)險規(guī)避農(nóng)戶組成的訂單農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈模型，并在條件風(fēng)險估值度量準(zhǔn)則下，探討了分散決策下公司與農(nóng)戶的最優(yōu)決策行為；吳安波等[16]基于條件風(fēng)險值模型，探討一個由風(fēng)險中性的制造商和一個風(fēng)險規(guī)避的零售商組成的供應(yīng)鏈中，制造商通過建立價格補貼機(jī)制來影響風(fēng)險規(guī)避零售商的最優(yōu)訂貨問題．

綜上研究可見，在絕大多數(shù)對農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈和農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)的研究中，忽略了企業(yè)的風(fēng)險規(guī)避，所得結(jié)論大多建立在企業(yè)決策風(fēng)險中性這一假設(shè)條件下．在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈實踐中，由于市場需求的不確定性，使得加工企業(yè)的投入和收益具有較大風(fēng)險，不同風(fēng)險特性的企業(yè)決策者在面對風(fēng)險決策時，會做出不同的選擇，忽視加工企業(yè)風(fēng)險規(guī)避特性的決策機(jī)制在實踐中是具有不足之處的．在對供應(yīng)鏈盟員風(fēng)險偏好的研究中，農(nóng)產(chǎn)品深加工企業(yè)具有先期固定資產(chǎn)投資大、資產(chǎn)專用性強(qiáng)及投資回收期限長等特點，這使得風(fēng)險規(guī)避現(xiàn)象尤為突出．為此，本研究提出在農(nóng)產(chǎn)品深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，投資者和企業(yè)決策者的風(fēng)險規(guī)避是導(dǎo)致我國農(nóng)產(chǎn)品深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢的關(guān)鍵因素，并在條件風(fēng)險估值(conditional value at risk, CVaR)風(fēng)險度量準(zhǔn)則下，構(gòu)建風(fēng)險規(guī)避核心企業(yè)的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈利潤目標(biāo)函數(shù)．探討風(fēng)險規(guī)避深加工企業(yè)與風(fēng)險中性農(nóng)戶之間的訂單數(shù)量決策與協(xié)調(diào)問題，著重研究政府主導(dǎo)下的損失回購契約對整個供應(yīng)鏈及各盟員利潤之間的影響關(guān)系．

1模型建立

1.1問題描述與符號說明

本研究建立在“公司+農(nóng)戶”訂單農(nóng)業(yè)模式下，公司和農(nóng)戶之間建立利益共享機(jī)制，即在生產(chǎn)初期，公司與農(nóng)戶簽訂契約，農(nóng)戶按照公司要求進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；生產(chǎn)期末，公司以一定價格對農(nóng)戶的農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行收購；在銷售期末，加工企業(yè)將銷售收入按照約定比例支付給農(nóng)戶．同時，農(nóng)產(chǎn)品深加工企業(yè)為降低經(jīng)營風(fēng)險，在CVaR風(fēng)險測度準(zhǔn)則下接受政府主導(dǎo)的損失回購策略．所研究的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈包含一個風(fēng)險中性的農(nóng)戶和一個風(fēng)險規(guī)避的農(nóng)產(chǎn)品深加工企業(yè)．

模型所涉及符號說明如下： c0為農(nóng)戶生產(chǎn)單位農(nóng)產(chǎn)品的成本； λ(0<λ<1)為公司與農(nóng)戶簽訂的利益共享契約的利潤分配系數(shù)； Q與w分別為公司收購農(nóng)產(chǎn)品的數(shù)量與單價； p1與c1分別為農(nóng)產(chǎn)品的市場價格與初加工成本； p2與c2分別為深加工農(nóng)產(chǎn)品市場價格與單位成本； 市場對深加工農(nóng)產(chǎn)品的需求量為x， x是連續(xù)非負(fù)的隨機(jī)變量，其概率密度函數(shù)和累積分布函數(shù)分別為 f(x)和F(x)； m為政府向農(nóng)產(chǎn)品深加工企業(yè)支付的銷售期末未銷售產(chǎn)品的單位補貼作為損失回購；不考慮農(nóng)產(chǎn)品殘值及深加工農(nóng)產(chǎn)品殘值．

1.2基本模型建立

1.2.1農(nóng)產(chǎn)品深加工與供應(yīng)鏈利潤模型

為說明農(nóng)產(chǎn)品深加工能夠提高供應(yīng)鏈整體及各盟員利潤．首先建立農(nóng)產(chǎn)品深加工與供應(yīng)鏈利潤模型．我國的農(nóng)產(chǎn)品市場存在供大于求的供需現(xiàn)實，因此本研究僅考慮農(nóng)產(chǎn)品市場需求量Qd小于農(nóng)戶產(chǎn)量Qs時，兩種運作模式下供應(yīng)鏈整體利潤的大小關(guān)系．

(1)

當(dāng)Qd

(p2-c2)(Qs-Qd)-Qsc0

(2)

將式(2)與式(1)相減可得

(3)

同理，在深加工模式下的核心企業(yè)的利潤函數(shù)為

πc=λ[(p1-c1)Qd+

(p2-c2)(Qs-Qd)]-Qsw

(4)

此時，企業(yè)利潤可實現(xiàn)最大化．農(nóng)戶利潤函數(shù)為

πf=(1-λ)[(p1-c1)Qd+

(p2-c2)(Qs-Qd)]+Qs(w-c0)

(5)

這種模式中，農(nóng)戶在產(chǎn)量一定的情況下，可以得到最大化收益．

當(dāng)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量大于市場需求量時，將一定量的農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行深加工能夠很好地穩(wěn)定農(nóng)產(chǎn)品市場價格，促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈整體利潤的提升，更能有效保障農(nóng)戶的利益．

1.2.2農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈深加工企業(yè)加工數(shù)量決策模型

本研究考慮在訂單農(nóng)業(yè)模式下，農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中的農(nóng)戶和深加工企業(yè)作為一個整體，其決策過程僅受到市場需求的影響．建立深加工企業(yè)為風(fēng)險中性，無政府損失回購契約時，深加工企業(yè)的利潤函數(shù)模型．

農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈期望利潤為

πsc(Q)=∫0Qp2xf(x)dx+

∫Q∞p2Qf(x)dx-c0Q

(6)

πd(x,Q)=p2min(x,Q)-(c2+w)Q

(7)

2模型分析與求解

2.1無損失回購契約風(fēng)險中性深加工企業(yè)決策

探討深加工企業(yè)為風(fēng)險中性、無政府損失回購契約時，深加工企業(yè)的利潤函數(shù)模型．由式(7)可得深加工企業(yè)期望利潤為

∫Q1∞p2Q1dF(x)-(w+c2)Q1

(8)

(9)

2.2風(fēng)險規(guī)避深加工企業(yè)最優(yōu)深加工數(shù)量決策模型

企業(yè)在決策過程中往往會帶有一定的風(fēng)險偏好．就農(nóng)產(chǎn)品深加工企業(yè)而言，其在決策過程中的風(fēng)險規(guī)避特性不容忽視．為更好地衡量企業(yè)的風(fēng)險規(guī)避特性，引入條件風(fēng)險估值理論．條件風(fēng)險估值CVaRη度量了低于η分位數(shù)的收益平均值，忽略超出分位數(shù)的收益，這往往是決策者所關(guān)心的．其具體定義為

其中， E為利潤函數(shù)的期望值； η∈(0,1]為決策制定者的風(fēng)險規(guī)避程度， η值越小，決策者越害怕風(fēng)險； v為給定置信水平下的在險價值； π(x,y)表示在確定型變量x和不確定性變量y下的收益函數(shù)； g(y)為密度函數(shù)； qη(y)為不確定性變量y的η分位數(shù)．條件風(fēng)險估值有一個更一般化、更具有計算特性及便于數(shù)學(xué)分析的定義，即

(10)

構(gòu)建基于CVaRη的風(fēng)險規(guī)避的加工企業(yè)的期望利潤模型為

(11)

于是可得具有風(fēng)險規(guī)避特性加工企業(yè)的最優(yōu)深加工數(shù)量為

(12)

為方便運算，定義一個凸函數(shù)

φ(Q2,v)=v+

(13)

將式(10)帶入式(13)，得

(w+c2)Q2)]+dF(x)-

c2)Q2]+dF(x)

(14)

(15)

將式(15)代入式(14)，得

(p2x-(w+c2)Q2)dF(x)

(16)

(17)

此時，深加工企業(yè)在銷售期末可獲得的總收益為

(18)

由式(18)可見，具有風(fēng)險規(guī)避特性的農(nóng)產(chǎn)品深加工企業(yè)的最優(yōu)加工數(shù)量與收購單位價格、深加工的單位成本c2成反比，與深加工農(nóng)產(chǎn)品的市場價格p2成正比．對于決策者的深加工企業(yè)而言，最優(yōu)深加工數(shù)量受到其成本構(gòu)成以及對深加工農(nóng)產(chǎn)品市場價格預(yù)期的影響．

定理1具有風(fēng)險規(guī)避特性的農(nóng)產(chǎn)品深加工企業(yè)，其最優(yōu)加工數(shù)量，隨著風(fēng)險規(guī)避程度的增加而減少．

農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中核心企業(yè)的風(fēng)險規(guī)避特性嚴(yán)重阻礙了農(nóng)產(chǎn)品深加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而使農(nóng)產(chǎn)品市場價格波動加劇，農(nóng)戶利益一再受損．為有效降低因核心企業(yè)風(fēng)險規(guī)避帶來的不利影響，企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)內(nèi)部風(fēng)險控制，建立系統(tǒng)的需求預(yù)測和風(fēng)險預(yù)警體系；作為與企業(yè)簽訂利益共享契約的農(nóng)戶，應(yīng)在保證農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)質(zhì)量的同時，提高技術(shù)水平，增強(qiáng)生產(chǎn)過程中的抗災(zāi)與抗險能力，減小生產(chǎn)過程中的不確定性，保證農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)數(shù)量的均衡與穩(wěn)定．

2.3政府損失回購契約下風(fēng)險規(guī)避深加工企業(yè)決策

x),0]-(c2+w)Q3

(19)

構(gòu)建基于CVaRη的風(fēng)險規(guī)避的加工企業(yè)的期望利潤模型為

(20)

類似求解過程可得，此時深加工企業(yè)的最優(yōu)加工數(shù)量為

(21)

此時，深加工企業(yè)在銷售期末可獲得的總收益為

(22)

定理2在政府損失回購契約下，具有風(fēng)險規(guī)避特性的農(nóng)產(chǎn)品深加工企業(yè)的最優(yōu)加工數(shù)量與政府損失回購單價正相關(guān)．

由定理3可見，政府通過調(diào)控?fù)p失回購單價可有針對性的調(diào)節(jié)農(nóng)產(chǎn)品深加工行業(yè)的發(fā)展結(jié)構(gòu)．

為誘使深加工企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，在面對具有不同風(fēng)險規(guī)避程度的深加工企業(yè)時，政府應(yīng)采取不同的損失回購策略．

通過對政府損失回購補貼單價的限定可有效防止因政府參與而導(dǎo)致的深加工農(nóng)產(chǎn)品市場供需失調(diào)，在保證市場有序的情況下，提高農(nóng)戶收益及整個供應(yīng)鏈的運作效率．

3數(shù)值驗證

表1為影響企業(yè)深加工數(shù)量及盟員利潤水分因子分析．可見，深加工企業(yè)的最優(yōu)加工數(shù)量Q2隨著深加工農(nóng)產(chǎn)品市場價格p2、 深加工企業(yè)風(fēng)險規(guī)避系數(shù)η的增大而增大；隨著企業(yè)收購價格w的減小而增加；隨著深加工成本c2的增加而減小．深加工企業(yè)利潤πc隨著深加工農(nóng)產(chǎn)品市場價格p2、 深加工企業(yè)風(fēng)險規(guī)避系數(shù)η的增大而增大；隨著企業(yè)收購價格w的減小而增加；隨著深加工成本c2的增加而減?。r(nóng)戶利潤πf隨著深加工農(nóng)產(chǎn)品市場價格p2、深加工企業(yè)風(fēng)險規(guī)避系數(shù)η的增大而增大；隨著深加工成本c2的增加而減小．通過以上算例分析可驗證所得結(jié)論．

表1　影響企業(yè)深加工數(shù)量及盟員利潤水平因子分析

表2　政府損失回購補貼對供應(yīng)鏈盟員利潤影響關(guān)系

4結(jié)論

本研究揭示了現(xiàn)存農(nóng)產(chǎn)品運作體系中一味通過價格手段調(diào)控市場需求的不合理性，提出農(nóng)產(chǎn)品深加工的發(fā)展能夠有效延長農(nóng)產(chǎn)品運作周期，挖掘農(nóng)產(chǎn)品的潛在價值提高其副產(chǎn)品的利用率；提高農(nóng)戶和農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)等供應(yīng)鏈盟員的收益水平；同時，還能有效緩解由于農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)地域性和季節(jié)性所帶來的價格波動．在此基礎(chǔ)上構(gòu)建具有風(fēng)險規(guī)避特性的加工企業(yè)決策模型，并在條件風(fēng)險估值評價準(zhǔn)則下，探討風(fēng)險中性加工企業(yè)與風(fēng)險規(guī)避加工企業(yè)的最優(yōu)加工數(shù)量的關(guān)系，研究風(fēng)險規(guī)避加工企業(yè)的最優(yōu)加工數(shù)量與企業(yè)風(fēng)險規(guī)避程度、深加工農(nóng)產(chǎn)品市場價格、深加工農(nóng)產(chǎn)品的單位收購價格及單位加工成本之間的相互影響．在引入政府主導(dǎo)的損失回購契約后，探討風(fēng)險規(guī)避加工企業(yè)的最優(yōu)加工數(shù)量與政府損失回購量之間的相互影響．所得主要結(jié)論如下：

1) 在當(dāng)前農(nóng)產(chǎn)品供大于求的供需現(xiàn)實下，將一定量的農(nóng)產(chǎn)品深加工，能夠有效穩(wěn)定農(nóng)產(chǎn)品市場價格，提高供應(yīng)鏈整體收益．

2) 農(nóng)產(chǎn)品深加工企業(yè)的風(fēng)險規(guī)避制度是導(dǎo)致我國農(nóng)產(chǎn)品深加工企業(yè)規(guī)模小、再投資匱乏的主要原因．

3) 通過政府與深加工企業(yè)簽訂損失回購契約可有效提高深加工企業(yè)的加工數(shù)量，促進(jìn)其規(guī)模擴(kuò)大．同時還能避免傳統(tǒng)價格直補形式中政府補貼對市場價格的扭曲．

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【中文責(zé)編：方圓；英文責(zé)編：木南】

Agricultural products supply chain coordination based on loss of the repurchase contract dominated by the government

Huang Huiqin1?and Xiong Feng2

1)Business School, Ningbo University, Ningbo 315211, Zhejiang Province, P.R.China 2)School of Business Administration, Zhongnan University of Economics and Law, Wuhan 430073,Hubei Province, P.R.China

Abstract：Based on the conditional risk valuation criteria and considering fully the risk characteristics in the process of decision-making in deep processing enterprises, we construct an optimal processing quantity decision model for processing enterprises to avoid risks. We investigate the relationships between optimal processing quantity and some factors such as degree of risk aversion, market price, unit purchase price, and unit processing cost of agricultural products in deep processing. After introducing the government repurchase contract, we find that government subsidies to variable costs can promote the development of agricultural products in deep processing enterprises.

Key words：enterprise management; agricultural products deep processing; risk aversion; condition valuation at risk; loss of the repurchase contract; variable cost subsidy

基金項目：國家自然科學(xué)基金資助項目(71173123)；浙江省哲社規(guī)劃課題資助項目(10CGGL11YBQ)；湖北省軟科學(xué)基金資助項目(2015BDF034)

作者簡介：黃惠琴(1973—)，女，寧波大學(xué)副教授、博士. 研究方向：企業(yè)管理. E-mail：huanghuiqin@nbu.edu.cn

中圖分類號：F 2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

doi：10.3724/SP.J.1249.2016.03293

【應(yīng)用數(shù)學(xué) / Applied Mathematics】

Received：2015-10-27；Revised：2016-03-29；Accepted：2016-04-15

Foundation：National Natural Science Foundation of China (71173123); Philosophy and Social Science Planning Project of Zhejiang Province(10CGGL11YBQ); Social Science Project of Hubei Province ( 2015BDF034)

? Corresponding author：Associate professor Huang Huiqin. E-mail: huanghuiqin@nbu.edu.cn

Citation：Huang Huiqin, Xiong Feng. Agricultural products supply chain coordination based on loss of the repurchase contract dominated by the government[J]. Journal of Shenzhen University Science and Engineering, 2016, 33(3): 293-300.(in Chinese)

引文：黃惠琴，熊峰. 基于損失回購契約的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)研究[J]. 深圳大學(xué)學(xué)報理工版，2016，33(3)：293-300.