信息不對稱下期權契約供應鏈協同機制研究

孫 華

(山東大學管理學院，山東濟南 250100 山東大學 經濟學院，山東濟南 250100)

信息不對稱下期權契約供應鏈協同機制研究

孫 華

(山東大學管理學院，山東濟南 250100 山東大學 經濟學院，山東濟南 250100)

零售商主導型供應鏈在當今經濟社會中正發揮著越來越重要的作用，信息不對稱情況下零售商主導型供應鏈的期權契約應當如何優化設計?既往的文獻在討論期權契約的應用范圍時，都假設供需雙方各種信息是對稱的。而現實情況中，供應鏈參與者之間往往會保留對自己有利的信息，或者由于信息溝通不暢等原因造成信息不能有效地共享，尤其在零售商主導的供應鏈中，零售商雖然具有很強的市場需求等信息優勢，但其對于生產商的諸多重要信息并不一定能夠全面掌握。本文證明了在需求分布為均勻分布情況下，存在這樣的o(c)機制，并給出了其解析式，發現在信息不對稱情況下，零售商和生產商可以通過改變o(c)中的參數來改變二者的利潤分配，同時保證供應鏈的整體利潤最優。

非對稱信息;期權契約;供應鏈;零售商主導

一、引言

在信息不對稱情況下，為了獲得利潤最大化，處于信息劣勢的生產商可以通過強制零售商接受價格、訂貨量安排(pm策略)，也可以放棄自身的主導地位而將控制權轉交給零售商，形成零售商主導的博弈過程(rs策略)。Lau A．和Lau H．－S．(2005)認為，強制性的pm策略有很高的條件要求，需要生產商具有很大的主導權力，而且這種方式形成的機制極不穩定。①Pan K，Lai K K，Liang L，et al．Two－period pricing and ordering policy for the dominant retailer in a two－echelon supply chain with demand uncertainty［J］．Omega．2009，37(4):919 － 929．因為，即使零售商開始時接受了這樣的限制，也沒有足夠的約束保證其隨后的決策會真正按照約定進行。所以，從供應鏈行業聯盟的角度看，將決策權交給零售商更有利，這也是諸如Wal－Mart等供應鏈聯盟普遍采取零售商主導形式的原因。②Chen K，Xiao T．Demand disruption and coordination of the supply chain with a dominant retailer［J］．European Journal of Operational Research．2009，197(1):225－234．在零售商主導型供應鏈中，零售商具有一定的信息優勢，熟悉市場需求，同時擁有定價權，擔負著契約設計者的角色。

但是，無論何種主導型供應鏈，單純的雙方博弈往往會出現雙邊際效應，不能達到供應鏈的協同。而且，市場環境的瞬息多變，零售商也會采取相應的策略，引入各種契約機制來避免運作過程中的市場風險，如利潤共享契約、回收契約、期權契約等。Cachon(2003)認為，效率最高的契約應該是彈性契約，即能夠實現供應鏈收益的帕累托最優，并能保證所獲得的額外收益在成員之間實現任意分配，分配比例依賴于各方的討價還價能力。③Cachon G P．Supply Chain Coordination with Contracts［J］．HANDBOOKS IN OPERATIONS RESEARCH AND MANAGEMENT SCIENCE．2003，11:229－340．基于主導企業的本質不同，Lau，AHL等(2008)的研究發現，在生產商主導型供應鏈中常用的且非常有效的回購契約、利潤共享契約，在零售商主導型供應鏈中卻不能有效保證供應鏈的協同。④Lau A，Lau H S，Wang J C．How a dominant retailer might design a purchase contract for a newsvendor－type product with price－sensitive demand［J］．European Journal of Operational Research．2008，190(2):443 －458．于是，學者們開始探索適合零售商主導型供應鏈的契約機制。作為重要金融工具的期權契約因其具有良好的運作彈性和高效益，開始受到學者們的重視并廣泛地應用于時裝、玩具，以及更新較快的電子產品等實踐領域。目前，關于期權契約在供應鏈中應用的文獻很多，但其側重點大都在于契約的實施和經濟效益評價等方面。Takezawa N，Rajasekera J將期權契約用于規避供應鏈風險，通過期權契約可以使企業能夠合理選擇所有權結構從而在風險允許范圍內最大化企業的股東價值。①Takezawa N，Rajasekera J，So K C．Risk hedging through forward supply contract and equity ownership in a spin－off decision［J］．International Journal of Production Economics．2007，106(2):532－543．

Barnes－Schuster等(2002)在將期權思想應用到供應鏈協同契約機制過程中，給出了需求相關兩周期模型的期權契約。在階段1，零售商同時提交階段1和階段2的訂購量，供應商先供貨階段1的訂購，當階段1的需求達到后，零售商根據階段1的需求信息對階段2的訂貨進行修改。其中，階段1時提交的階段2的訂購量包括兩部分，一部分是確定值，即無論如何階段2都必須訂購的量，另一部分就是期權量，即根據階段1實現的訂購量的大小決定該部分是訂購還是不訂購。文獻分析了線性價格情況下，期權價格和訂購價格相同時，協同狀態下供應商的利潤為0，而兩個價格不同時，供應商可以獲得全部供應鏈利潤。②Barnes－Schuster D，Bassok Y，Anupindi R．Coordination and Flexibility in Supply Contracts with Options［J］．Manufacturing＆ Service Operations Management．2002，4(3):171 －207．Wang X和Liu L(2007)使用兩參數期權契約(o，e)，o是期權價格，即對于每單位的超額訂購應該給予生產商的補償，e是超額購買價格，即對于差額訂購的單位購買價格。如果超額價格和期權價格負相關、許諾訂購量低于中心化模型中的最優訂購量時，期權契約機制可以使供應鏈實現協同。③Wang X，Liu L．Coordination in a retailer－ led supply chain through option contract［J］．International Journal of Production Economics．2007，110(1－2):115－127．Zhao，Y(2010)等進一步證明了在不確定性市場需求下，合理的期權契約也能保證供應鏈的有效生產運作，通過對博弈模型的參數分析發現滿足特定參數范圍的所有期權契約都能夠實現供應鏈的協同和利潤的帕累托優化。

可見，既往的文獻在討論期權契約的應用范圍時，都假設供需雙方各種信息是對稱的。而現實情況中，供應鏈參與者之間往往會保留對自己有利的信息，或者由于信息溝通不暢等原因造成信息不能有效地共享，尤其在零售商主導的供應鏈中，零售商雖然具有很強的市場需求等信息優勢，但其對于生產商的諸多重要信息并不一定能夠全面掌握。所以，本文擬在Wang X和Liu L(2007)和Zhao，Y(2010)等的研究基礎上，構建零售商主導型兩級供應鏈模型，在消費者需求為隨機分布的情況下，給出生產商生產成本信息不對稱時供應鏈的期權契約優化設計。

二、基本模型和假設

假設供應商S和零售商R，主導企業R在需求尚未發生的t0時刻向S發出訂貨，在需求發生開始的t1時刻S完成R的訂單。市場需求量D是隨機的，其它相關變量如下:

f(x)、F(x)、μ:分別是隨機需求的分布密度函數、累積分布函數(可逆)和均值;p:R的單位零售價格;c:S的單位邊際生產成本;w:S向R的單位批發價格;v:未賣掉產品的單位處理價格;g、gS、gR:分別為缺貨時系統、供應商S、零售商R的單位損失，g=gs+gR。

上述變量都是外生情況下，基本模型中S只有接受或不接受其訂貨量兩種選擇，假設R向S的訂購量為QD(最優訂購量Q*D)，其訂購量要滿足至少1單位(適當時候可以縮小訂購量單位，以保證最低訂購滿足至少1單位)。那么參與者分散決策時R和S的期望利潤∏DR和∏DS分別為:

集中決策時聯盟總的期望利潤∏C:

為規避需求和訂購等風險，提高自身的利潤所得，R在訂購中引入如下期權契約:R首先向S提交兩個價格(o，e)和兩個訂貨量(QOC，QOR)。其中，QOR是R以批發價格w向S實際購買的貨物量，而(Qoc－QOR)是R按期權機制訂購的數量，即對這部分商品R先以單位價格o付給S(但并未實際購買)，在該周期末如果R的確購買了這部分商品，就以e的單位價格再追加給S，當然R也有權利不購買。兩個價格需要滿足e＞v，因為e＞v保證了S會將(QOC－QOR)部分產品盡量賣給R而不是違約去自行處理。

三、非對稱信息的期權契約優化設計

在對稱信息下，因為R完全了解S的各參數，完全可以通過自身的領導優勢最大限度的獲取供應鏈利潤。而在S的生產成本信息不對稱時，R就不能完全確定S的保留利潤∏DS(Q*D)，但R可以通過兩種方法獲得S的生產成本:一是讓S宣布，二是R自己估計。假設R對c的估計服從［cmin，cmax］的均勻分布，屬于共同信息。(下面用 ~c表示S的報告成本，c表示S的真實成本)

由(2)和(3)S、R的期望利潤∏ADS(~c)和∏ADR(~c)可分別表示為:

定理1:如果R總相信S報告的成本，那么S總可以虛報一個生產成本，使得R使用期權契約時，S能夠獲取最大供應鏈利潤，而R只能得到保留利潤

在生產成本為非對稱信息的情況下，定理1可以看出如果R總相信S的報告成本，那么S將會利用自己的信息優勢獲得最大的剩余利潤。而定理2表明在需求為均勻分布的情況下，為了避免S撒謊，R可以通過一個成本相關的選擇機制o(c)，獲得自身最大利潤時保證了S能夠說實話，那么根據S的實際報告成本就可以同時實現供應鏈的整體利潤最大化。基于該機制，供應鏈能夠實現協同運作，所帶來的供應鏈的增加收益能夠在成員之間實現任意分配，分配比例依賴于二者的討價還價能力，即在需求分布為均勻分布情況下，期權契約對信息不對稱的零售商主導型供應鏈而言是彈性契約。

四、結論

零售商主導型供應鏈在當今經濟社會中正發揮著越來越重要的作用，本文研究了信息不對稱情況下零售商主導型供應鏈的期權契約優化設計。雖然零售商在供應鏈中具有很強的信息優勢，但生產商的生產成本等信息往往是零售商所不能共享的，此時如果零售商完全相信生產商所提供的成本報價，將會因為自身的信息劣勢(生產商的信息優勢)而僅僅獲得自己的保留利潤，但是零售商完全可以通過自身的主導地位來設置一個機制讓生產商只有如實報告自己的成本才能獲得最大利潤。本文證明了在需求分布為均勻分布情況下，存在這樣的o(c)機制，并給出了其解析式，發現在信息不對稱情況下，零售商和生產商可以通過改變o(c)中的參數來改變二者的利潤分配，同時保證供應鏈的整體利潤最優。但對于需求分布為其他分布情況的最優機制o(c)的存在性和具體解析表達式還需要進一步討論。

F224．32 ［

A

1003－4145［2011］12－0132－03

2011－06－09

孫 華，女，管理學博士，山東大學管理學院講師，山東大學經濟學院博士后。

本文系國家自然科學基金“項目利益相關方治理關系網絡風險研究”(71072111);山東大學自主創新基金“項目利益相關方協作風險管理研究”(2009GN024)的部分成果。

(責任編輯:欒曉平E－mail:luanxiaoping@163．com)