傅永華+王學(xué)鋒+陳國華
內(nèi)容摘要:本文研究了一個(gè)由供應(yīng)商、資金約束報(bào)童性質(zhì)的零售商組成的供應(yīng)鏈系統(tǒng)。文章利用二級(jí)的stackelberg博弈方法,構(gòu)建了供應(yīng)商回購契約的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)和融資擔(dān)保的集成模型,在選擇銀行存貨融資或者物流企業(yè)的存貨融資服務(wù)兩種情況下,計(jì)算出供應(yīng)鏈決策參數(shù),并提出選擇不同融資對(duì)象的條件,為供應(yīng)鏈系統(tǒng)的存貨融資服務(wù)方案選擇提供參考。
關(guān)鍵詞:供應(yīng)鏈 回購契約 供應(yīng)鏈存貨融資 供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)
一些學(xué)者在存貨融資、第三方物流(3PL)在物流金融中的作用等問題作了有益的探索和研究,得出重要成果。Erik Hofmann(2009)給出供應(yīng)鏈存貨融資概念,分析物流服務(wù)商代替銀行提供供應(yīng)鏈存貨融資對(duì)于供應(yīng)鏈的影響,認(rèn)為物流服務(wù)商提供供應(yīng)鏈存貨融資對(duì)于解決供應(yīng)鏈中的物流與付款的不一致,解決銀行與貨主之間存貨融資的存貨的交易信息、市場(chǎng)信息等的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估要素的信息不對(duì)稱性有重要的作用。
回購是供應(yīng)鏈隨機(jī)需求下最常見的協(xié)調(diào)機(jī)制,實(shí)質(zhì)是共同分擔(dān)市場(chǎng)需求的不確定性。周建亨(2010)研究了供應(yīng)鏈的融資和回購?fù)瑫r(shí)存在的決策問題,不過這個(gè)研究是基于銀行融資的。因此目前的研究缺乏供應(yīng)鏈系統(tǒng)融資渠道的選擇問題,是選擇銀行還是物流企業(yè),選擇的條件是什么,基于供應(yīng)鏈回購契約協(xié)調(diào)和擔(dān)保雙重功能下的供應(yīng)鏈存貨融資的決策協(xié)調(diào)等問題。因此,本文試圖解決這些問題。
模型假設(shè)與符號(hào)釋義
本文研究一個(gè)由銀行或者物流公司、資金約束的具有報(bào)童性質(zhì)的零售商、供應(yīng)商組成的供應(yīng)鏈系統(tǒng),產(chǎn)品是短生命周期的產(chǎn)品。資金約束的零售商不能實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈系統(tǒng)最佳的訂購量,因此,核心企業(yè)有必要提供相應(yīng)的決策,用以降低融資成本和協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈。模型需要的符號(hào)假設(shè)如下:
x:市場(chǎng)需求,服從一定的概率分布,假設(shè)分布函數(shù)為F(x),概率密度函數(shù)為f(x),而且需求分布的風(fēng)險(xiǎn)函數(shù)f(x)/F(x)是遞增的;Q:零售商訂購的產(chǎn)品數(shù)量; Pl:單位產(chǎn)品物流服務(wù)的價(jià)格,這個(gè)物流服務(wù)的價(jià)格包括倉儲(chǔ)監(jiān)管plw和運(yùn)輸配送的價(jià)格plt,即pl=plw+plt,這里倉儲(chǔ)監(jiān)管的價(jià)格plw和物流公司收取銀行監(jiān)管的價(jià)格pl0是可以不一致的,為研究方便,本文假設(shè)是一致的。當(dāng)選擇銀行提供融資服務(wù)的時(shí)候,銀行收取的利率將包括倉儲(chǔ)監(jiān)管的費(fèi)用,供應(yīng)鏈只需支付運(yùn)輸和配送的費(fèi)用plw,而當(dāng)供應(yīng)鏈選擇銀行提供融資的時(shí)候,供應(yīng)鏈成員需要支付所有的物流費(fèi)用pl;cl:單位產(chǎn)品的物流服務(wù)的成本,包括了倉儲(chǔ)監(jiān)管和運(yùn)輸配送的成本;pr:單位產(chǎn)品的市場(chǎng)銷售價(jià)格;ps:單位產(chǎn)品的供應(yīng)商批發(fā)給零售商的批發(fā)價(jià)格,0
kr(1+θ)+B(1+Rlr)≤prQ(物流企業(yè)提供融資時(shí))
kr(1+θ)+B(1+Rbr)≤prQ(銀行提供存貨融資服務(wù)時(shí))
另外,假設(shè)零售商沒有缺貨損失,融資利率由市場(chǎng)決定,不考慮企業(yè)的外生違約,供應(yīng)商承諾回購的比率為100%,而回購價(jià)格由供應(yīng)商依據(jù)自身利益最大化的原則決定,以一個(gè)訂貨周期作為研究對(duì)象,利用二級(jí)Stackelberg博弈程序進(jìn)行研究。
模型構(gòu)建
零售商的期望利潤函數(shù)為:
(1)
在供應(yīng)商提供回購契約(ps,b)情況下的供應(yīng)商的期望利潤函數(shù)為:
(2)
對(duì)于金融的機(jī)構(gòu)來說(銀行或者3PL融資),如果零售商的銷售收入min(prx+b(Q-x),prQ)>(wQ-kr)(1+R),那么,融資機(jī)構(gòu)將收回全部貸款,否則,將收回min[prx+b(Q-x),(wQ-kr)(1+R)] ,也就是說,融資機(jī)構(gòu)能否全部收回貸款條件是市場(chǎng)需求。設(shè) 。融資機(jī)構(gòu)不能全部收回貸款的概率φr是F(x0)。
銀行的期望利潤函數(shù)為:
(3)
3PL的期望利潤函數(shù)為:
(4)
供應(yīng)鏈系統(tǒng)的決策分析
(一)零售商的決策
對(duì)于零售商來說,由于πr對(duì)Q的二階導(dǎo)數(shù)小于0,因此,零售商的期望利潤函數(shù)為凹函數(shù),存在唯一的最大解。求解 可以計(jì)算出零售商的最佳定購量為:
(5)
推論1:零售商的融資利率越大,零售商的最佳訂購量越小,零售商的融資利率越小,零售商的最佳訂購量越大;當(dāng)pr=w(1+R)時(shí),訂購量將是任意數(shù)字,因?yàn)?,?duì)于零售商來說,訂購任何數(shù)量的利潤都是零;如果R=θ時(shí),那么零售商的訂購量將與無資金約束的零售商一樣,達(dá)到最佳的訂購量。
(二)供應(yīng)商的決策
從供應(yīng)鏈系統(tǒng)的角度看,供應(yīng)鏈的利潤函數(shù)為:
(6)
因此,供應(yīng)鏈系統(tǒng)最佳的訂購量為:
(7)
由于 ,因此得出推論2:供應(yīng)鏈系統(tǒng)的最佳訂購量受到融資利率的影響,零售商的融資利率越高,供應(yīng)鏈系統(tǒng)的最佳訂購量就越低;當(dāng)融資利率R=θ時(shí),供應(yīng)鏈系統(tǒng)的訂購量與沒有資金約束的供應(yīng)鏈系統(tǒng)一致。
供應(yīng)鏈系統(tǒng)的回購協(xié)調(diào)方案使零售商的訂購量達(dá)到供應(yīng)鏈系統(tǒng)最佳的水平,因此 簡化得:
(8)
在公式(6)、(7)、(8)中,如果是采用銀行融資,那么pl用plw代替。
推論3:當(dāng)批發(fā)價(jià)格確定ps和供應(yīng)鏈系統(tǒng)的訂購量受到融資利率的影響函數(shù)后,供應(yīng)商可以確定一個(gè)最佳的回購價(jià)格b。該回購價(jià)格使在供應(yīng)鏈系統(tǒng)存在融資的情況下,協(xié)調(diào)零售商的訂購量達(dá)到供應(yīng)鏈系統(tǒng)的最佳訂購量。
(三)銀行的決策
依據(jù)零售商的最佳訂購量的決策函數(shù) ,可以計(jì)算出,零售商的利率反應(yīng)為:
(9)
考慮銀行的利潤函數(shù)(3),考慮供應(yīng)鏈對(duì)于利率的反應(yīng)的銀行最佳利率決策為:
(10)
由于,得出推論4:銀行愿意提供的融資利率是供應(yīng)商的回購價(jià)格的減函數(shù),回購價(jià)格越高,銀行愿意提供的融資利率越低。
(四)物流企業(yè)提供存貨融資和物流集成服務(wù)的利率決策
在考慮零售商的訂購量對(duì)于利率的反應(yīng)的基礎(chǔ)上,求物流企業(yè)的期望利潤函數(shù)對(duì)于利率的導(dǎo)數(shù),可以得出最佳的利率取值為:
(11)
由于,因而得出推論5:物流企業(yè)的融資利率與物流服務(wù)價(jià)格之間存在著負(fù)相關(guān)。
對(duì)于物流公司來說,存在一個(gè)融資與物流服務(wù)收入的最佳均衡點(diǎn)(Rlr,pl),物流企業(yè)配合供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)運(yùn)作的收入是最佳的。
(五)供應(yīng)鏈融資對(duì)象的選擇
對(duì)比銀行和物流公司的最佳融資利率公式(10)和(11),得出推論6:如果(pl-cl(1+θ))>w(θ-R0-pl0),那么θ
對(duì)于供應(yīng)鏈系統(tǒng)的利潤來說,采用不同的融資模式,在不同的物流服務(wù)價(jià)格pl下,會(huì)有不同的融資利率,不同的訂購量,因此,產(chǎn)生的供應(yīng)鏈系統(tǒng)的利潤也是不一樣的,可以依據(jù)模型(6)進(jìn)行計(jì)算對(duì)比,獲得最佳的決策。
πscB>πscL則供應(yīng)鏈系統(tǒng)采用銀行融資模式最佳,πscB<πscL則供應(yīng)鏈系統(tǒng)采用物流企業(yè)的物流與存貨融資集成服務(wù)是最佳的,可以獲取更大的利潤。
數(shù)值與敏感性分析
銀行存貨融資的模型由(5)、(8)、(9)三個(gè)非線性方程式構(gòu)成,由物流企業(yè)提供存貨融資和物流的集成服務(wù)模型由(5)、(8)、(10)三個(gè)非線性方程式構(gòu)成,都可以計(jì)算出各自系統(tǒng)的最佳均衡點(diǎn)。
假設(shè)產(chǎn)品的市場(chǎng)銷售價(jià)格pr為50,市場(chǎng)需求服從指數(shù)分布E(λ=0.01),因此,市場(chǎng)需求的密度函數(shù)f(x)=0.01e-0.01x(x>0),分布函數(shù)為F(x)=1-e-0.01x(x>0),供應(yīng)商的制造成本為每單位cs=10,無風(fēng)險(xiǎn)的利率θ=0.05,零售商的自有資金為kr=500。物流服務(wù)的成本為每單位cl=1元,物流公司負(fù)責(zé)監(jiān)管存貨收取銀行的每單位產(chǎn)品的監(jiān)管費(fèi)用pl0=0.02,那么plw=pl-0.02,銀行的資金成本R0=0.02,w=30。
顯然,表1表明,物流服務(wù)價(jià)格pl>2時(shí),供應(yīng)鏈系統(tǒng)采用物流企業(yè)的存貨融資和物流的集成服務(wù)可以獲得更低的融資利率,更多的系統(tǒng)利潤。
而當(dāng)物流服務(wù)的價(jià)格為每單位pl=2元,w(R0+pl0)+(pl-cl(1+θ))>wθ,則選擇物流企業(yè)的融資利率較低,但是供應(yīng)鏈系統(tǒng)的利潤卻不如銀行的利潤。在追求利潤的前提下,供應(yīng)鏈系統(tǒng)將會(huì)選擇銀行融資。
當(dāng)pl=1.3時(shí),則w(R0+pl0)+(pl-cl(1+θ)) 參考文獻(xiàn): 1.中歐國際工商學(xué)院,深圳發(fā)展銀行.供應(yīng)鏈金融[M].上海遠(yuǎn)東出版社,2009 2.李毅學(xué),馮耕中,徐渝.價(jià)格隨機(jī)波動(dòng)下存貨質(zhì)押融資業(yè)務(wù)質(zhì)押率研究[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐,2007,27(12) 3.陳祥鋒,朱道立.資金約束供應(yīng)鏈中的物流服務(wù)商的系統(tǒng)價(jià)值研究[J].系統(tǒng)工程學(xué)報(bào),2008(12) 4.周建亨.供應(yīng)鏈中融資與回購決策分析[J].工業(yè)工程,2010,13(6)
供應(yīng)鏈系統(tǒng)的回購協(xié)調(diào)方案使零售商的訂購量達(dá)到供應(yīng)鏈系統(tǒng)最佳的水平,因此 簡化得:
(8)
在公式(6)、(7)、(8)中,如果是采用銀行融資,那么pl用plw代替。
推論3:當(dāng)批發(fā)價(jià)格確定ps和供應(yīng)鏈系統(tǒng)的訂購量受到融資利率的影響函數(shù)后,供應(yīng)商可以確定一個(gè)最佳的回購價(jià)格b。該回購價(jià)格使在供應(yīng)鏈系統(tǒng)存在融資的情況下,協(xié)調(diào)零售商的訂購量達(dá)到供應(yīng)鏈系統(tǒng)的最佳訂購量。
(三)銀行的決策
依據(jù)零售商的最佳訂購量的決策函數(shù) ,可以計(jì)算出,零售商的利率反應(yīng)為:
(9)
考慮銀行的利潤函數(shù)(3),考慮供應(yīng)鏈對(duì)于利率的反應(yīng)的銀行最佳利率決策為:
(10)
由于,得出推論4:銀行愿意提供的融資利率是供應(yīng)商的回購價(jià)格的減函數(shù),回購價(jià)格越高,銀行愿意提供的融資利率越低。
(四)物流企業(yè)提供存貨融資和物流集成服務(wù)的利率決策
在考慮零售商的訂購量對(duì)于利率的反應(yīng)的基礎(chǔ)上,求物流企業(yè)的期望利潤函數(shù)對(duì)于利率的導(dǎo)數(shù),可以得出最佳的利率取值為:
(11)
由于,因而得出推論5:物流企業(yè)的融資利率與物流服務(wù)價(jià)格之間存在著負(fù)相關(guān)。
對(duì)于物流公司來說,存在一個(gè)融資與物流服務(wù)收入的最佳均衡點(diǎn)(Rlr,pl),物流企業(yè)配合供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)運(yùn)作的收入是最佳的。
(五)供應(yīng)鏈融資對(duì)象的選擇
對(duì)比銀行和物流公司的最佳融資利率公式(10)和(11),得出推論6:如果(pl-cl(1+θ))>w(θ-R0-pl0),那么θ
對(duì)于供應(yīng)鏈系統(tǒng)的利潤來說,采用不同的融資模式,在不同的物流服務(wù)價(jià)格pl下,會(huì)有不同的融資利率,不同的訂購量,因此,產(chǎn)生的供應(yīng)鏈系統(tǒng)的利潤也是不一樣的,可以依據(jù)模型(6)進(jìn)行計(jì)算對(duì)比,獲得最佳的決策。
πscB>πscL則供應(yīng)鏈系統(tǒng)采用銀行融資模式最佳,πscB<πscL則供應(yīng)鏈系統(tǒng)采用物流企業(yè)的物流與存貨融資集成服務(wù)是最佳的,可以獲取更大的利潤。
數(shù)值與敏感性分析
銀行存貨融資的模型由(5)、(8)、(9)三個(gè)非線性方程式構(gòu)成,由物流企業(yè)提供存貨融資和物流的集成服務(wù)模型由(5)、(8)、(10)三個(gè)非線性方程式構(gòu)成,都可以計(jì)算出各自系統(tǒng)的最佳均衡點(diǎn)。
假設(shè)產(chǎn)品的市場(chǎng)銷售價(jià)格pr為50,市場(chǎng)需求服從指數(shù)分布E(λ=0.01),因此,市場(chǎng)需求的密度函數(shù)f(x)=0.01e-0.01x(x>0),分布函數(shù)為F(x)=1-e-0.01x(x>0),供應(yīng)商的制造成本為每單位cs=10,無風(fēng)險(xiǎn)的利率θ=0.05,零售商的自有資金為kr=500。物流服務(wù)的成本為每單位cl=1元,物流公司負(fù)責(zé)監(jiān)管存貨收取銀行的每單位產(chǎn)品的監(jiān)管費(fèi)用pl0=0.02,那么plw=pl-0.02,銀行的資金成本R0=0.02,w=30。
顯然,表1表明,物流服務(wù)價(jià)格pl>2時(shí),供應(yīng)鏈系統(tǒng)采用物流企業(yè)的存貨融資和物流的集成服務(wù)可以獲得更低的融資利率,更多的系統(tǒng)利潤。
而當(dāng)物流服務(wù)的價(jià)格為每單位pl=2元,w(R0+pl0)+(pl-cl(1+θ))>wθ,則選擇物流企業(yè)的融資利率較低,但是供應(yīng)鏈系統(tǒng)的利潤卻不如銀行的利潤。在追求利潤的前提下,供應(yīng)鏈系統(tǒng)將會(huì)選擇銀行融資。
當(dāng)pl=1.3時(shí),則w(R0+pl0)+(pl-cl(1+θ)) 參考文獻(xiàn): 1.中歐國際工商學(xué)院,深圳發(fā)展銀行.供應(yīng)鏈金融[M].上海遠(yuǎn)東出版社,2009 2.李毅學(xué),馮耕中,徐渝.價(jià)格隨機(jī)波動(dòng)下存貨質(zhì)押融資業(yè)務(wù)質(zhì)押率研究[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐,2007,27(12) 3.陳祥鋒,朱道立.資金約束供應(yīng)鏈中的物流服務(wù)商的系統(tǒng)價(jià)值研究[J].系統(tǒng)工程學(xué)報(bào),2008(12) 4.周建亨.供應(yīng)鏈中融資與回購決策分析[J].工業(yè)工程,2010,13(6)
供應(yīng)鏈系統(tǒng)的回購協(xié)調(diào)方案使零售商的訂購量達(dá)到供應(yīng)鏈系統(tǒng)最佳的水平,因此 簡化得:
(8)
在公式(6)、(7)、(8)中,如果是采用銀行融資,那么pl用plw代替。
推論3:當(dāng)批發(fā)價(jià)格確定ps和供應(yīng)鏈系統(tǒng)的訂購量受到融資利率的影響函數(shù)后,供應(yīng)商可以確定一個(gè)最佳的回購價(jià)格b。該回購價(jià)格使在供應(yīng)鏈系統(tǒng)存在融資的情況下,協(xié)調(diào)零售商的訂購量達(dá)到供應(yīng)鏈系統(tǒng)的最佳訂購量。
(三)銀行的決策
依據(jù)零售商的最佳訂購量的決策函數(shù) ,可以計(jì)算出,零售商的利率反應(yīng)為:
(9)
考慮銀行的利潤函數(shù)(3),考慮供應(yīng)鏈對(duì)于利率的反應(yīng)的銀行最佳利率決策為:
(10)
由于,得出推論4:銀行愿意提供的融資利率是供應(yīng)商的回購價(jià)格的減函數(shù),回購價(jià)格越高,銀行愿意提供的融資利率越低。
(四)物流企業(yè)提供存貨融資和物流集成服務(wù)的利率決策
在考慮零售商的訂購量對(duì)于利率的反應(yīng)的基礎(chǔ)上,求物流企業(yè)的期望利潤函數(shù)對(duì)于利率的導(dǎo)數(shù),可以得出最佳的利率取值為:
(11)
由于,因而得出推論5:物流企業(yè)的融資利率與物流服務(wù)價(jià)格之間存在著負(fù)相關(guān)。
對(duì)于物流公司來說,存在一個(gè)融資與物流服務(wù)收入的最佳均衡點(diǎn)(Rlr,pl),物流企業(yè)配合供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)運(yùn)作的收入是最佳的。
(五)供應(yīng)鏈融資對(duì)象的選擇
對(duì)比銀行和物流公司的最佳融資利率公式(10)和(11),得出推論6:如果(pl-cl(1+θ))>w(θ-R0-pl0),那么θ
對(duì)于供應(yīng)鏈系統(tǒng)的利潤來說,采用不同的融資模式,在不同的物流服務(wù)價(jià)格pl下,會(huì)有不同的融資利率,不同的訂購量,因此,產(chǎn)生的供應(yīng)鏈系統(tǒng)的利潤也是不一樣的,可以依據(jù)模型(6)進(jìn)行計(jì)算對(duì)比,獲得最佳的決策。
πscB>πscL則供應(yīng)鏈系統(tǒng)采用銀行融資模式最佳,πscB<πscL則供應(yīng)鏈系統(tǒng)采用物流企業(yè)的物流與存貨融資集成服務(wù)是最佳的,可以獲取更大的利潤。
數(shù)值與敏感性分析
銀行存貨融資的模型由(5)、(8)、(9)三個(gè)非線性方程式構(gòu)成,由物流企業(yè)提供存貨融資和物流的集成服務(wù)模型由(5)、(8)、(10)三個(gè)非線性方程式構(gòu)成,都可以計(jì)算出各自系統(tǒng)的最佳均衡點(diǎn)。
假設(shè)產(chǎn)品的市場(chǎng)銷售價(jià)格pr為50,市場(chǎng)需求服從指數(shù)分布E(λ=0.01),因此,市場(chǎng)需求的密度函數(shù)f(x)=0.01e-0.01x(x>0),分布函數(shù)為F(x)=1-e-0.01x(x>0),供應(yīng)商的制造成本為每單位cs=10,無風(fēng)險(xiǎn)的利率θ=0.05,零售商的自有資金為kr=500。物流服務(wù)的成本為每單位cl=1元,物流公司負(fù)責(zé)監(jiān)管存貨收取銀行的每單位產(chǎn)品的監(jiān)管費(fèi)用pl0=0.02,那么plw=pl-0.02,銀行的資金成本R0=0.02,w=30。
顯然,表1表明,物流服務(wù)價(jià)格pl>2時(shí),供應(yīng)鏈系統(tǒng)采用物流企業(yè)的存貨融資和物流的集成服務(wù)可以獲得更低的融資利率,更多的系統(tǒng)利潤。
而當(dāng)物流服務(wù)的價(jià)格為每單位pl=2元,w(R0+pl0)+(pl-cl(1+θ))>wθ,則選擇物流企業(yè)的融資利率較低,但是供應(yīng)鏈系統(tǒng)的利潤卻不如銀行的利潤。在追求利潤的前提下,供應(yīng)鏈系統(tǒng)將會(huì)選擇銀行融資。
當(dāng)pl=1.3時(shí),則w(R0+pl0)+(pl-cl(1+θ)) 參考文獻(xiàn): 1.中歐國際工商學(xué)院,深圳發(fā)展銀行.供應(yīng)鏈金融[M].上海遠(yuǎn)東出版社,2009 2.李毅學(xué),馮耕中,徐渝.價(jià)格隨機(jī)波動(dòng)下存貨質(zhì)押融資業(yè)務(wù)質(zhì)押率研究[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐,2007,27(12) 3.陳祥鋒,朱道立.資金約束供應(yīng)鏈中的物流服務(wù)商的系統(tǒng)價(jià)值研究[J].系統(tǒng)工程學(xué)報(bào),2008(12) 4.周建亨.供應(yīng)鏈中融資與回購決策分析[J].工業(yè)工程,2010,13(6)