基于供應鏈管理的貨幣現金需求預測方法研究

摘要：文章將供應鏈管理理論與貨幣發行相結合，提出現金供應鏈的概念，綜合運用物流技術、動態規劃、信息共享等理論，構建基于現金供應鏈的現金需求合作預測模型，并提出優化現金供應鏈管理的建議。

關鍵詞：貨幣發行；現金；供應鏈管理；合作預測

一、 引言

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

二、 現金供應鏈管理的概念和模型

1. 現金供應鏈的概念與及其特點。

目前，我國的現金需求與供應主要涉及印鈔造幣廠、人民銀行、銀行業金融機構、社會公眾四類主體。現金供應的主要過程：首先是印鈔造幣廠印制現金貨幣，人民銀行總行重點庫負責將印鈔造幣廠印制的現金（為了便于表述和簡化，本文將發行基金視同現金）在全國范圍內儲備與調運，省級分庫從總行重點庫調運現金貨幣，并負責轄區內現金貨幣的供應，地市中心支行從省級分庫調運現金貨幣，并負責地市轄區內在人民銀行開戶銀行業機構現金的投放、回籠，銀行業機構從人民銀行發行庫取現后，承擔現金進入流通的主渠道職能以及現金進入流通后的循環供應功能。而現金需求過程則是從社會公眾的實際現金需求開始，經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。現金流通的簡要過程詳見圖1。

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

現金供應鏈除具有一般供應鏈的特點外，還有自身的獨特特征：一是復雜性，現金供應鏈節點單位組成的跨度（層次）不同，由多級人民銀行發行庫、多級銀行業機構構成，是一種復雜的多層級供應體系。二是動態性，現金供應鏈適應現金市場需求變化的需要，其中的節點需要動態更新，就使得現金供應鏈具有明顯的動態性。三是面向用戶，現金鏈的形成、存在、重構，都基于現金的市場需求而發生，并且在現金鏈的運作過程中，用戶的需求拉動是現金鏈信息流、現鈔流運作的驅動源。四是交叉性，現金供應鏈由多級現金鏈組成，某一級現金鏈上的節點單位可能是另一條現金鏈的節點單位，眾多的現金鏈形成交叉結構，增加了協調管理的難度。五是虛擬性，在網絡技術環境下，現金鏈成員借助于網絡進行交互，彼此之間是一種虛擬的合作伙伴關系。

2. 現金供需決策管理研究現狀。

目前，國內對于現金供應鏈管理的研究主要集中在貨幣物流管理等方面，通過現代物流技術的應用，提高單一環節或幾個環節的現金發行和流通效率。王鐵雁等（2012）分析了我國貨幣物流管理存在的問題，設計了基于物聯網的現代貨幣物流管理系統。黃向慶（2012）引入系統動力學模型對貨幣政策、經濟增長和現金運行的要素系統進行動態設計，并采用季節趨勢、SARIMA和BP神經網絡三種模型對現金供求進行分析預測。國外的研究集中在日常現金需求預測和供應決策方面。Cabrero等人通過分析流通中的現金，比較了ARIMA模型和VAR模型的預測準確性，證實兩者能夠解釋大部分日常現金需求的變化。Brentnall等人采用不同方法研究了個人客戶提取現金的時間過程，探討了隨著時間的推移，個人提取現金的情況。芬蘭漢肯經濟學院的邁克爾·瓦格納爾認為現金供應鏈對銀行系統的效率起著至關重要的作用，并采用多重時間序列方法，通過聯合預測方法與已建立的因果預測技術的比較，證實了前沿預測技術在日常預測上具有優勢，證明了信息共享作用取決于現金供應鏈是否協調。

3. 基于供應鏈管理的現金供應決策改進思路。

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

三、 供應鏈環境下的現金需求預測實現方法

本文研究了隨機需求情況下單一現金品種在兩階段（Two-Stage）現金供應鏈中庫存和需求預測之間的關系。在第一階段，獨立的需求預測模型中，如時間序列分析等，人民銀行和商業銀行根據本地庫存和需求預測來補充現金供應，并不斷維持各自的預測過程，并將最新預測結果引入到庫存序列過中，從而動態的修正需求預測。在第二階段，即動態合作預測模型中，人民銀行和商業銀行通過網絡互連共享所有靜態數據，協調成員間的供應決策，共同維持一個聯合的預測過程，并能夠將聯合預測過程集成到各自的現金庫存補充策略中。所以現金供應鏈的成員一起來確定具體的策略參數以最小化現金供應鏈的長期平均成本。

1. 假設條件。

本文假設現金供應鏈包含一個人民銀行發行庫和一個商業銀行現金庫，人民銀行和商業銀行的庫存周期性的補充，且人民銀行有無限的供應源。設人民銀行從印鈔造幣廠訂購現金貨幣在Cs周期后收到，在第n周期從人民銀行向商業銀行調撥現金，商業銀行在第n+Cs周期的開始收到。

2. 現金需求的獨立動態預測建模。

首先建立動態預測模型基礎。設dn表示周期期間的需求，假設需求{dn：n≥1}是獨立同分布的（i.i.d），每一個服從均值μ、標準方差為σ的正態分布。考慮變量的相關系數較小的情況（如σ/μ≤0.25），注意到標準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測專家解決，這里不考慮需求的不確定性）。設f m n，i表示在周期n-i的開始，由現金鏈成員m對需求dn所做的預測，m用b或p代替表示現金鏈中的商業銀行和人民銀行。為了在需求和預測之間建立聯系，用公式表示如下：

dn=fm n，i+εm n，i i≥0，m∈{b，p}

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

預測調整是在現金供應鏈成員可用的且與需求相關的信息基礎上作出的，可以根據現金投放回籠計劃做出現金供應調整，根據突發事件發生后做出的現金供應調整，或者即將發生的影響現金供應需求的事件，如上海世博會召開將增加上海地區的現金需求等等。在周期n做出需求預測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）。現金供應鏈成員m在周期n-i的開始能夠減少需求dn的預測誤差（ηmσi）2。用ψm n表示現金供應鏈成員m從開始直到周期n預測調整的歷史記錄，即

ψm n={ψm n′，i：n′≥0，i≥n′-n}

一般情況下，成員獨立的現金需求預測結果的精度取決于以下幾個因素：一是成員個體自身的預測能力，即各級人民銀行和商業銀行業對現金需求的預測能力，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}表示現金鏈成員m的預測能力。

3. 現金需求的合作預測建模。

動態預測情形下，現金供應鏈成員各自采取一個獨立的需求預測過程，人民銀行和商業銀行按照自身擁有的信息進行獨立預測，人民銀行根據商業銀行即時需求數據及歷史需求數據預測發行庫庫存水平，商業銀行根據用戶取現需求及歷史需求數據預測現金庫存補充水平。二者之間是相互作用和影響的，可以用預測過程{dn+i|ψb n：i≥0}和{dn+i|ψp n：i≥0}來描述這一相互作用，并在每一對預測調整（ψb n，iψp n，i）之間引入相關系數r，并假設對所有n≥1和i≥0，相關系數都是相等的。

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

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

四、 相關建議

1. 轉變觀念與思維方式，以供應鏈管理思想重構現金供應模式。供應鏈管理不是簡單的講現金從供應點向接收點轉移的過程，而是集物流管理、系統管理、協同管理、信息管理于一體的決策管理系統。現金供應鏈管理要具有系統的觀念，必須打破傳統的“信息孤島”模式，既要實現人民銀行各分支行內部的協同，也實現人民銀行與商業銀行的協同。例如，可以結合轄區特點成立區域金融調撥中心，統籌現金供應；運用規劃論等科學方法對發行庫建設布局、現金調撥和鈔票處理業務等方面做系統性的規劃。

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

3. 突破實體邊界，建立現金供應鏈信息共享機制。信息共享是供應鏈系統中實現物流供需平衡的一個關鍵因素，現金鏈網絡結構上的節點成員要實現彼此之間物流協調，必須及時獲得準確地反應現金鏈狀態的信息。因此，可以建立一個基于人民銀行和商業銀行的金融業網間互聯平臺，建立一個以信息處理為核心、以計算機網絡技術為工具的人、信息、組織集成的并發協同的多智能主體，共享商業銀行的現金需求信息和人民銀行的現金供應信息，進行分布式現金預測并行協同求解，為現金供應實時決策提供重要支持。

參考文獻：

1. 陳良華，李文，繆云霞.基于供應鏈理論的會計信息重構研究.南京：東南大學出版社，2004.

2. 曹文彬，何建敏.電子商務環境下基于合作預測的庫存管理問題.中國管理科學，2000（專刊）.

3. 黃向慶.基于系統動態分析的現金影響要素及趨勢預測研究.上海金融，2012，（1）.

作何簡介：姜子葉，男，南京大學經濟學院博士生，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。