不同融資模式下綠色供應(yīng)鏈決策研究

張大儒，年鑫玥，葉同，趙瑩

（1.安徽工程大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，安徽 蕪湖 241000；2.東北大學(xué)工商管理學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110167）

0 引言

能源枯竭和生態(tài)環(huán)境惡化威脅著人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式面臨難以為繼的境地。構(gòu)建完善的綠色供應(yīng)鏈系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用、降低生產(chǎn)成本、增加企業(yè)利潤(rùn)的重要手段。對(duì)于制造商而言，緊缺的資金不僅會(huì)束縛自身最優(yōu)運(yùn)營(yíng)決策的制定，同時(shí)還會(huì)對(duì)供應(yīng)鏈上下游企業(yè)產(chǎn)生不利的影響，進(jìn)而降低整個(gè)供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)的效率和效益。因而，如何選擇適當(dāng)?shù)娜谫Y方式以解決企業(yè)資金短缺問(wèn)題成為綠色供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)面臨的重要挑戰(zhàn)。

銀行貸款融資模式是指供應(yīng)鏈中資金約束企業(yè)基于自身信用情況向銀行申請(qǐng)貸款用于生產(chǎn)或采購(gòu)的模式。貿(mào)易信貸融資模式下供應(yīng)鏈上游企業(yè)為其下游供應(yīng)鏈伙伴提供一定的延期付款時(shí)限，信用情況良好的上游企業(yè)資金約束時(shí)可向銀行融資。目前，很多學(xué)者研究了貿(mào)易信貸融資模式或銀行貸款融資模式下供應(yīng)鏈的決策問(wèn)題，也有少量文獻(xiàn)將這兩種融資模式進(jìn)行了對(duì)比。例如，Chen和Wang指出貿(mào)易信貸可以在受到資金約束的供應(yīng)鏈中創(chuàng)造價(jià)值，并能夠在一定程度上協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈。陳祥鋒認(rèn)為如果零售商建立了有限責(zé)任制，那么即使面臨破產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，貿(mào)易信貸協(xié)議也可以有效地激勵(lì)零售商增加購(gòu)買量。Jing和Seidmann指出當(dāng)生產(chǎn)成本相對(duì)較低時(shí)，貿(mào)易信貸相較于銀行信貸而言更能緩解供應(yīng)鏈的雙重邊際效應(yīng)，反之則銀行信貸更有效。肖肖和駱建文的研究表明，如果零售商的預(yù)付款折扣率等于銀行的利率，并且制造商的初始資金水平滿足兩種融資模型的要求時(shí)，那么對(duì)于制造商而言則應(yīng)優(yōu)先考慮零售商的預(yù)付款融資模型，而不是銀行貸款融資模式。此外還有一些文獻(xiàn)研究了受到資金約束的制造商的其他融資模式與措施。例如，湯婷，等探討了制造商線上雙渠道不同融資模式的選擇，結(jié)果表明，在電商平臺(tái)融資模式下，制造商和電商平臺(tái)都愿意提供較低的零售價(jià)格，從而促進(jìn)市場(chǎng)需求增加。占濟(jì)舟，等研究了在資金約束的供應(yīng)鏈中不同融資模式的選擇。

綜上，貿(mào)易信貸和銀行貸款都可以解決制造商在供應(yīng)鏈中的資金約束問(wèn)題，并能夠在一定程度上改善供應(yīng)鏈的整體績(jī)效。但是，目前很少有文獻(xiàn)探討不同融資模式對(duì)綠色供應(yīng)鏈決策的影響。針對(duì)該局限性，本文分別構(gòu)建了兩個(gè)模型：貿(mào)易信用貸款融資模式下綠色供應(yīng)鏈決策模型和銀行貸款融資模式下綠色供應(yīng)鏈決策模型，并進(jìn)一步通過(guò)對(duì)比，分析了不同融資模式和貸款利率對(duì)綠色供應(yīng)鏈最優(yōu)決策的影響，以期為綠色供應(yīng)鏈成員以及銀行提供決策建議和指導(dǎo)。

1 問(wèn)題描述、符號(hào)說(shuō)明和基本假設(shè)

本文以一個(gè)由零售商和制造商組成的綠色供應(yīng)鏈為研究對(duì)象，其中，存在資金約束問(wèn)題的制造商為主導(dǎo)者，零售商為跟隨者。制造商的自有資金不足以支持產(chǎn)品綠色研發(fā)相關(guān)工作的開展。因此，需要向?qū)嵙^強(qiáng)的零售商尋求貿(mào)易信用貸款或者向商業(yè)銀行尋求貸款。貿(mào)易信用貸款融資模式下，零售商作為資金供給方，以提前支付的方式向制造商提供資金支持，并按照一定的貸款利率收取利息，具體過(guò)程如圖1所示。銀行貸款融資模式下，制造商的借貸對(duì)象轉(zhuǎn)變?yōu)樯虡I(yè)銀行，需要償還的本息不變，具體過(guò)程如圖2所示。在兩種融資模式中，均以制造商與零售商的利潤(rùn)最大化為決策目標(biāo)進(jìn)行決策。

圖1 貿(mào)易信用貸款下的綠色供應(yīng)鏈系統(tǒng)

圖2 銀行貸款下的綠色供應(yīng)鏈系統(tǒng)

為了便于更清楚地描述問(wèn)題，對(duì)本文中涉及到的符號(hào)進(jìn)行定義和說(shuō)明，見(jiàn)表1。

表1 符號(hào)說(shuō)明

在本文的研究中，假設(shè)產(chǎn)品的市場(chǎng)需求受到產(chǎn)品零售價(jià)格和產(chǎn)品綠色度的影響，即，令表示零售商銷售單位產(chǎn)品的價(jià)格。同時(shí)，本文考慮制造商與零售商是風(fēng)險(xiǎn)中性和完全理性的，他們之間共享全部信息，制造商在期末必須償還貸款，不將貸款轉(zhuǎn)接到下一周期。

2 不同融資模型的構(gòu)建與求解

基于以上的符號(hào)說(shuō)明和假設(shè)，本節(jié)將分別構(gòu)建貿(mào)易信用貸款融資模式下綠色供應(yīng)鏈決策模型和銀行貸款融資模式下綠色供應(yīng)鏈決策模型，并對(duì)這兩個(gè)模式進(jìn)行求解。

2.1 貿(mào)易信用貸款融資模式下綠色供應(yīng)鏈決策模型

在銷售季初，實(shí)力較強(qiáng)的零售商向受資金約束的制造商提供融資服務(wù)，制造商得以生產(chǎn)綠色產(chǎn)品并將產(chǎn)品銷售給零售商；收到貨物后，零售商再將產(chǎn)品銷售給顧客；在銷售季末，制造商需要向零售商償還借款本息。制造商和零售商的利潤(rùn)函數(shù)可分別寫成如下形式：

根據(jù)利潤(rùn)最大化原則，依次求解式（1）、式（2），可以得到如下命題：

命題1貿(mào)易信用貸款融資模式下，綠色供應(yīng)鏈成員最優(yōu)結(jié)果如下：

（1）制造商的最優(yōu)決策為：

（2）零售商的最優(yōu)決策為：

（3）制造商的最優(yōu)利潤(rùn)為：

（4）零售商的最優(yōu)利潤(rùn)為：

證明：

對(duì)式（1）求解關(guān)于與的偏導(dǎo)：

可得：

將兩式聯(lián)立，求解關(guān)于與的二元一次方程，可得：

將w、e代入式（2）中，同時(shí)求解π關(guān)于的偏導(dǎo)，令其等于0，可得：

再將w、e、p帶入式（1）和式（2）中，可得：

通過(guò)進(jìn)一步計(jì)算可得制造商和零售商的最優(yōu)利潤(rùn)，如命題1中的結(jié)論所示。

2.2 銀行貸款融資模式下綠色供應(yīng)鏈決策模型

在銷售季初，受資金約束的制造商向商業(yè)銀行尋求信用貸款融資服務(wù)，制造商得以有資金進(jìn)行綠色產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)活動(dòng)，并將產(chǎn)品售賣給零售商；零售商收到貨物后再將產(chǎn)品銷售給顧客；在銷售季末，制造商需要向商業(yè)銀行償還本息。制造商和零售商的利潤(rùn)函數(shù)可分別寫成如下形式：

其中，，表示銷售一單位綠色產(chǎn)品零售商所獲得的利潤(rùn)。

根據(jù)利潤(rùn)最大化原則，依次求解式（3）、式（4），可以得到如下命題：

命題2銀行貸款融資模式下，綠色供應(yīng)鏈成員最優(yōu)結(jié)果如下：

（1）制造商的最優(yōu)決策為：

（2）零售商的最優(yōu)決策為：

（3）制造商的最優(yōu)利潤(rùn)為：

（4）零售商的最優(yōu)利潤(rùn)為：

證明：

通過(guò)進(jìn)一步計(jì)算可得制造商和零售商的最優(yōu)利潤(rùn)，如命題2中的結(jié)論所示。

3 數(shù)值分析

本節(jié)通過(guò)數(shù)值仿真進(jìn)行一些參數(shù)敏感性分析，來(lái)驗(yàn)證上述的部分結(jié)論。為了更清楚地了解貸款利率對(duì)決策模型的影響，在此將、和系數(shù)設(shè)置為一個(gè)相對(duì)較大的值，并保證決策變量、和大于0，且零售價(jià)格大于批發(fā)價(jià)格。參數(shù)取值為：110，1.510，1，610，k=10，b=1.510。為了讓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更具有實(shí)際意義，在此控制貿(mào)易信用貸款利率r和銀行貸款利率ρ的取值區(qū)間為[0，0.3]。

3.1 貿(mào)易信用貸款融資模式下相關(guān)參數(shù)的敏感性分析

從圖3可以觀察到，隨著貿(mào)易信用貸款利率的增加，零售商產(chǎn)品的零售價(jià)格降低。且貿(mào)易信用貸款利率越高，產(chǎn)品的單位售價(jià)下降越明顯。這是因?yàn)楫?dāng)r增加時(shí)，制造商為避免虧損，相應(yīng)的也提高了產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格。此時(shí)下游零售商如果仍要保持單位產(chǎn)品的邊際利潤(rùn)不變，就需要提高產(chǎn)品的零售價(jià)格。由第2節(jié)的論證可以得出，提高產(chǎn)品的單價(jià)意味著市場(chǎng)規(guī)模減小，對(duì)于零售商而言，不利于實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)增加的目標(biāo)。這時(shí)只有零售商降低產(chǎn)品的零售價(jià)格，擴(kuò)大市場(chǎng)規(guī)模，對(duì)于該綠色供應(yīng)鏈的決策者而言，市場(chǎng)才是有利可圖的，否則得不償失。

圖3 貿(mào)易信用貸款利率rb對(duì)零售商零售價(jià)格的影響

從圖4可以觀察到，制造商產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格與貿(mào)易信貸利率r正相關(guān)。這是因?yàn)橹圃焐瘫旧碣Y金儲(chǔ)備有限，隨著貿(mào)易信用貸款利率不斷提高，制造商生產(chǎn)同一數(shù)量的產(chǎn)品所要支付給被借貸方的利息成本越來(lái)越大，制造商只能通過(guò)提高對(duì)下游零售商的批發(fā)價(jià)格來(lái)獲取更多的利潤(rùn)，并以此償還更多的利息。

圖4 貿(mào)易信用貸款利率rb對(duì)制造商批發(fā)價(jià)格的影響

3.2 銀行貸款融資模式下相關(guān)參數(shù)的敏感性分析

從圖5和圖6可以看到，隨著銀行貸款利率的增加，零售商產(chǎn)品的零售價(jià)格增加，制造商的產(chǎn)品批發(fā)價(jià)格也增加。這是因?yàn)橹圃焐虨榱藘斶€貸款本息和，在銀行貸款利率不斷增加的情況下只能通過(guò)提高產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格來(lái)增加利潤(rùn)。

圖5 銀行貸款利率ρb對(duì)零售商零售價(jià)格的影響

圖6 銀行貸款利率ρb對(duì)制造商批發(fā)價(jià)格的影響

3.3 不同融資模式之間的對(duì)比分析

上文分析了關(guān)鍵變量貸款利率r和ρ對(duì)供應(yīng)鏈決策的影響。基于以上結(jié)論，本節(jié)重點(diǎn)對(duì)貿(mào)易信用貸款融資模式和銀行貸款融資模式下的供應(yīng)鏈最優(yōu)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。

圖7-圖9分別對(duì)比了不同融資模式下制造商的利潤(rùn)、零售商的利潤(rùn)和供應(yīng)鏈的總利潤(rùn)。從圖7可以觀察到，貿(mào)易信用貸款融資模式和銀行貸款融資模式下，隨著貸款利率的增加，制造商的利潤(rùn)雖然都表現(xiàn)為增加，但是制造商在貿(mào)易信用貸款融資模式下所獲得的利潤(rùn)顯然更多。因此，當(dāng)零售商提供的貸款利率與商業(yè)銀行提供的貸款利率相同時(shí)，選擇貿(mào)易信用貸款融資模式對(duì)制造商而言更具有優(yōu)勢(shì)。從圖8中可以觀察到，銀行貸款融資模式下，零售商可以獲得更多的利潤(rùn)。從圖9中也可以直觀地觀察到，貿(mào)易信用貸款融資模式下供應(yīng)鏈所獲得的總利潤(rùn)高于銀行貸款融資模式下所獲得的總利潤(rùn)。

圖7 利率對(duì)不同融資模式下制造商利潤(rùn)的影響

圖8 利率對(duì)不同融資模式下零售商利潤(rùn)的影響

圖9 利率對(duì)不同融資模式下供應(yīng)鏈總利潤(rùn)的影響

圖10表明，貿(mào)易信用貸款融資模式下，產(chǎn)品的綠色度與貸款利率之間呈正相關(guān)；而當(dāng)制造商通過(guò)銀行貸款時(shí)，產(chǎn)品的綠色度與貸款利率之間呈負(fù)相關(guān)。這是因?yàn)橘Q(mào)易信用貸款融資模式下，制造商通過(guò)提高產(chǎn)品的綠色度以實(shí)現(xiàn)增加市場(chǎng)需求量的目的；而在銀行貸款融資模式下，制造商為了降低成本而選擇減少對(duì)產(chǎn)品的綠色投資?？傮w來(lái)說(shuō)，對(duì)于消費(fèi)者而言，貿(mào)易信用貸款融資模式不僅可以提供價(jià)格更低的產(chǎn)品，此時(shí)產(chǎn)品也更加環(huán)保。

圖10 利率對(duì)不同融資模式下產(chǎn)品綠色度的影響

4 結(jié)語(yǔ)

本文以一個(gè)綠色制造商和一個(gè)零售商為研究對(duì)象，分別構(gòu)建了貿(mào)易信用貸款下綠色供應(yīng)鏈決策模型和銀行貸款融資模式下綠色供應(yīng)鏈決策模型，運(yùn)用博弈論方法對(duì)其進(jìn)行求解，并分別從供應(yīng)鏈、制造商、零售商和消費(fèi)者的角度，探討供應(yīng)鏈成員的最優(yōu)融資模式，此外分析了關(guān)鍵參數(shù)對(duì)決策結(jié)果的影響。通過(guò)本文的研究，得到一些重要的結(jié)論：（1）對(duì)于供應(yīng)鏈而言，貿(mào)易信用貸款融資模式下，供應(yīng)鏈的總利潤(rùn)更高；（2）對(duì)于制造商而言，貿(mào)易信用貸款融資模式下，制造商的利潤(rùn)更高；（3）對(duì)于零售商而言，銀行貸款融資模式下，零售商的利潤(rùn)更高；（4）對(duì)于消費(fèi)者而言，貿(mào)易信用貸款融資模式不僅可以提供價(jià)格更低的產(chǎn)品，此時(shí)產(chǎn)品也更加環(huán)保。

本文所構(gòu)建的模型較為簡(jiǎn)單，存在一定的局限性。研究對(duì)象僅為由一個(gè)制造商和一個(gè)零售商組成的簡(jiǎn)單供應(yīng)鏈系統(tǒng)。然而，現(xiàn)實(shí)當(dāng)中的供應(yīng)鏈系統(tǒng)往往很復(fù)雜，并且面臨著很多不確定因素。因此，進(jìn)一步探討更為復(fù)雜的供應(yīng)鏈系統(tǒng)，并考慮市場(chǎng)中的不確定因素是一個(gè)值得研究的方向。