基于期權(quán)合同視角農(nóng)產(chǎn)品流通供應(yīng)鏈競合協(xié)調(diào)分析

劉瑞華 焦云濤

（1、廣州商學(xué)院 廣州 511363；2、中國社會科學(xué)院研究生院 北京 102488）

引言

農(nóng)產(chǎn)品具有售賣期短、需求不確定、殘余價值低等特性，因此農(nóng)產(chǎn)品流通供應(yīng)鏈各主體的利益難以得到均衡保證。在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、流通、銷售過程中，為滿足消費者多樣化、個性化需求，提高供應(yīng)鏈條上各節(jié)點參與者的利益，而對從生產(chǎn)者到零售商整個供應(yīng)鏈競爭與合作關(guān)系協(xié)調(diào)的過程，就是農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的競合協(xié)調(diào)。當(dāng)前，我國農(nóng)產(chǎn)品流通供應(yīng)鏈還存在運作方式滯后、信息化程度低和管理滯后等問題，供應(yīng)鏈各主體的決策難以統(tǒng)一、利益無法協(xié)調(diào)，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)銷與供給不協(xié)調(diào)，嚴(yán)重影響供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)參與主體的經(jīng)濟(jì)效益。而期權(quán)合同的事先規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)化與統(tǒng)一化等特性，可以有效避免農(nóng)產(chǎn)品流通過程中因不確定因素造成的損失，從而保證農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈管理的規(guī)范性。由此，將期權(quán)合同引入農(nóng)產(chǎn)品流通過程，對農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈競合協(xié)調(diào)具有重要意義。

相關(guān)理論分析

期權(quán)是指在一段固定時期內(nèi)，買方按事先約定價格買入或賣出某產(chǎn)品、事物的權(quán)利。簡單來說，就是買方對于某一事物進(jìn)行選擇或買賣的權(quán)利。這一權(quán)利的行使主體是買入方，其可以履行權(quán)利，也可以不履行。期權(quán)合同是指由交易所統(tǒng)一制定的標(biāo)準(zhǔn)化合約。在期權(quán)合同中，除期權(quán)價格是由市場公開競價形成外，其余條款均已事先在合同中達(dá)成一致，具有統(tǒng)一性與普遍性。其中，買方的基本權(quán)利相當(dāng)明確，即在合同規(guī)定的有效期內(nèi)，買方有權(quán)以合約規(guī)定價格賣出或買入相關(guān)產(chǎn)品。與批發(fā)價合同相比，期權(quán)合同能夠協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈中零售商和制造商的關(guān)系，實現(xiàn)帕累托改進(jìn)（Y.Zhao等，2010）。并且，在不同期權(quán)契約、不同時間點需求信息更新背景下，制造商的準(zhǔn)時制訂貨響應(yīng)模式與庫存制模式，均能事先協(xié)調(diào)易逝品供應(yīng)鏈（尚文芳，2012）。

將期權(quán)按權(quán)利劃分，可以分為雙向期權(quán)、看漲期權(quán)和看跌期權(quán)三類（王沖，2015）：當(dāng)期權(quán)購買者對未來市場表現(xiàn)不確定，其擁有在未來買進(jìn)或賣出特定標(biāo)的物的權(quán)利，此時的期權(quán)為雙向期權(quán)。雙向期權(quán)合同能有效降低與需求相關(guān)的負(fù)面影響。若期權(quán)購買者對未來市場看好時，其購買在未來買入特定標(biāo)的物的權(quán)利，此時的期權(quán)為看漲期權(quán)。在供應(yīng)鏈管理中，根據(jù)看漲期權(quán)與其它合同的合并使用情況，可以將看漲期權(quán)的運用劃分為單一訂購方式（供應(yīng)鏈成員之間只簽訂看漲期權(quán)合同）和混合訂購方式（供應(yīng)鏈成員之間簽訂看漲期權(quán)合同和其它合同，如批發(fā)價合同等混合合同）。當(dāng)期權(quán)購買者對未來市場看壞時，其購買在未來賣出特定標(biāo)的物的權(quán)利，此時的期權(quán)為看跌期權(quán)。看跌期權(quán)作為一種回購機(jī)制，通過合理設(shè)置期權(quán)合同參數(shù)與批發(fā)價合同相比期權(quán)，可以提高零售商的最優(yōu)固定訂貨量和供應(yīng)鏈最大期望利潤。看漲期權(quán)和看跌期權(quán)也被統(tǒng)稱為單向期權(quán)。單向期權(quán)是雙向期權(quán)的特殊形式，但雙向期權(quán)通過相對于單向期權(quán)高的購買成本，獲得更高的數(shù)量調(diào)節(jié)柔性。

農(nóng)產(chǎn)品流通供應(yīng)鏈運作存在的主要問題

（一）流通供應(yīng)鏈運作方式滯后，服務(wù)體系不健全

如今，我國農(nóng)產(chǎn)品流通供應(yīng)鏈的運作方式較為死板，存在不到位、不全面、體系不健全等問題。具體而言，在當(dāng)前農(nóng)產(chǎn)品流通體制下，農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈?zhǔn)且耘l(fā)市場為界線的兩條短鏈，分別為生產(chǎn)-流通環(huán)節(jié)鏈與流通-消費環(huán)節(jié)鏈。在這兩條短鏈中，商品流、信息流、物流與資金流的流通難以統(tǒng)一，很容易發(fā)生延遲、丟失、斷裂等問題。并且，在現(xiàn)有農(nóng)產(chǎn)品流通供應(yīng)鏈中，還存在多個層次的內(nèi)部服務(wù)體系主體。這些主體大多沿用過去傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈運作模式，重視部分物流基礎(chǔ)設(shè)施、設(shè)備建設(shè)，忽視信息流、資金流運作方式的優(yōu)化。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，預(yù)估94%的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)和97.2%的農(nóng)產(chǎn)品銷售企業(yè)自己配備倉庫，甚少運用第三方物流。大多數(shù)批發(fā)商、零售商缺乏系統(tǒng)、科學(xué)、成熟的農(nóng)產(chǎn)品承運業(yè)務(wù)、專業(yè)物流知識與信息技術(shù)等，致使農(nóng)產(chǎn)品流通服務(wù)功能難以有效發(fā)揮。除此以外，由于缺乏先進(jìn)、現(xiàn)代的運作方式，農(nóng)產(chǎn)品流通供應(yīng)鏈的宏觀規(guī)劃、全局把控與統(tǒng)籌難以實現(xiàn)，農(nóng)產(chǎn)品損壞率偏高、物流成本不斷提升，極大削弱了供應(yīng)鏈服務(wù)體系的整體功能。

（二）流通供應(yīng)鏈信息化程度較低，協(xié)同效應(yīng)缺乏

現(xiàn)階段，我國農(nóng)產(chǎn)品市場中統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)置的信息系統(tǒng)仍未完成建設(shè)，因此農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈信息化程度仍然較低。這使得農(nóng)產(chǎn)品流通供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)的企業(yè)間信息交流不暢，缺乏必要了解，不利于農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的高效協(xié)同運作。具體來說，從農(nóng)民到農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、運輸企業(yè)再到零售終端的多個環(huán)節(jié)，流通供應(yīng)鏈主體對市場供求信息的獲取渠道較為單一，已獲取到的信息與市場需求存在一定時滯。并且，由于農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈物流網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不足、信息化基礎(chǔ)設(shè)施缺乏等，農(nóng)產(chǎn)品信息整理、采集與發(fā)布功能無法有效發(fā)揮，多個農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)營環(huán)節(jié)相關(guān)信息滯后、失真現(xiàn)象比較嚴(yán)重。同時，互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)應(yīng)用不充分，信息處理方法與技術(shù)落后以及相關(guān)電商平臺建設(shè)不足等問題，使得農(nóng)產(chǎn)品流通供應(yīng)鏈的信息共享與利用度較低。特別是批發(fā)市場視角下的物流信息樞紐，無法發(fā)揮信息中心的重點功能。另外，由于農(nóng)產(chǎn)品流通供應(yīng)鏈的系統(tǒng)環(huán)節(jié)諸多、運營主體層次較多、信息化程度較低、物流相關(guān)技術(shù)滯后，導(dǎo)致物流、資金流、商流與信息流缺少整體協(xié)同性效應(yīng)，農(nóng)產(chǎn)品流向通常較為盲目。

（三）流通供應(yīng)鏈管理方式不科學(xué)，金融風(fēng)險較大

我國農(nóng)產(chǎn)品流通供應(yīng)鏈管理方式不科學(xué)，較為傳統(tǒng)。據(jù)新華網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，我國大部分農(nóng)產(chǎn)品公司中，89.6%的公司不了解供應(yīng)鏈與供應(yīng)鏈監(jiān)管，80%的公司缺少供應(yīng)鏈監(jiān)管部門。對于擁有供應(yīng)鏈監(jiān)管部門的供應(yīng)商而言，通常將供應(yīng)鏈監(jiān)管部門理解成物流監(jiān)管機(jī)構(gòu)，重點負(fù)責(zé)商品采集與購買、倉儲與輸送等，缺乏統(tǒng)一性協(xié)調(diào)全部公司物流、信息流與資金流的監(jiān)管能力。此外，現(xiàn)行我國農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈監(jiān)管體系不健全，存在嚴(yán)重的機(jī)制性阻礙，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量難以提升。在此情況下，我國農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性較差，交易大多為臨時性；生產(chǎn)企業(yè)無法獲得穩(wěn)定的農(nóng)產(chǎn)品原材料，交易成本也較高。科技快速發(fā)展以及消費者需求的日漸多樣化、個性化，驅(qū)使農(nóng)產(chǎn)品生命周期縮短，而市場不確定需求的增長，易腐品需求不確定性與生產(chǎn)前置時長，增加了農(nóng)產(chǎn)品流通供應(yīng)鏈成員的風(fēng)險。如零售商價格波動風(fēng)險、生產(chǎn)商產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險、流通企業(yè)破產(chǎn)風(fēng)險等，均增加了流通供應(yīng)鏈成員間的合作難度。

農(nóng)產(chǎn)品流通供應(yīng)鏈的競合協(xié)調(diào)效應(yīng)分析

（一）研究假設(shè)與參數(shù)設(shè)置

農(nóng)產(chǎn)品流通供應(yīng)鏈的組成主體包括生產(chǎn)者和零售商，其中生產(chǎn)者進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品前端生產(chǎn)，零售商進(jìn)行末端銷售。根據(jù)施浩然等學(xué)者（2011；2015）的研究結(jié)果，可將農(nóng)產(chǎn)品流通供應(yīng)鏈生產(chǎn)模型擴(kuò)展為兩階段模型。銷售季開始前為第一階段，即生產(chǎn)周期相對較長和產(chǎn)品生產(chǎn)單價較低時期；銷售季節(jié)結(jié)束之時為第二階段，即提前期較短和快速生產(chǎn)準(zhǔn)時供應(yīng)。將不同生產(chǎn)階段，單位產(chǎn)品的生產(chǎn)成本用ci（i=1，2）表示。由于第二階段農(nóng)產(chǎn)品的單位生產(chǎn)成本高于第一階段，所以c1＜c2。考慮農(nóng)產(chǎn)品損耗，進(jìn)一步進(jìn)行如下假設(shè)：

假設(shè)1：生產(chǎn)者采用最終統(tǒng)一定價。農(nóng)產(chǎn)品第一階段首次批發(fā)價與第二階段的批發(fā)價分別為w1和w2，且（w1＜w2）。

假設(shè)2：在銷售季節(jié)開始前，生產(chǎn)者會公布期權(quán)購買價格和行權(quán)價格。在銷售季節(jié)結(jié)束之前，看漲期權(quán)使零售商有權(quán)以行權(quán)價格從生產(chǎn)者處補(bǔ)充農(nóng)產(chǎn)品存儲；而在銷售季節(jié)結(jié)束后，看跌期權(quán)使零售商能以此時的行權(quán)價格，將售賣后余留的農(nóng)產(chǎn)品還給生產(chǎn)者。而對于這兩類權(quán)利，零售商可以行使，也可以不行使。

假設(shè)3：市場需求具有隨機(jī)性與連續(xù)性。F（x）是其累積分布函數(shù)，f（x）是其密度函數(shù)。且生產(chǎn)者和零售商均想得到最大利潤。

假設(shè)4：零售商最初訂購的農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量固定。在銷售季節(jié)結(jié)束前，生產(chǎn)者會考慮第一階段農(nóng)產(chǎn)品的單位生產(chǎn)成本問題，以及零售商的期權(quán)行使問題。因此，對于農(nóng)產(chǎn)品第一階段的實際產(chǎn)量Q+αM，生產(chǎn)者可能會根據(jù)零售商期權(quán)定購量與曾經(jīng)初始訂貨量來確定。

為了更好的闡述生產(chǎn)者與零售商的關(guān)系，將所需主要參數(shù)進(jìn)行符號定義與說明，具體如下：ρ：農(nóng)產(chǎn)品市場售價；c：農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)成本；w：農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)價；s：單位農(nóng)產(chǎn)品的剩余價值（s＜ci）：β：農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量損耗率（0＜β＜1）；s0：零售商缺貨損失；x：市場需求；α：農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)彈性系數(shù)（大于0）。。

（二）具體運算

在第一階段，生產(chǎn)者會先發(fā)布看漲期權(quán)與看跌期權(quán)的購買價格r1、r2，以及行權(quán)價格p1、p2。零售商依據(jù)市場需求的初始固定訂貨數(shù)量為Q，看漲期權(quán)與看跌期權(quán)的購買數(shù)量分別為M和N。且通常情況下，p＞r1+p1＞w1＞c1＞p2-r2，p1＞p2＞s。

由以上假設(shè)得到，零售商和生產(chǎn)者的預(yù)期利潤函數(shù)為：

分別對M和N求一階偏導(dǎo)與二階偏導(dǎo)，得到海塞矩陣：

進(jìn)而得到|H|＜0。由此可知，Q、M、N的凹函數(shù)為∏r，且有唯一的極大值。若∏r的一階偏導(dǎo)是0，那么可以得到：

借助上式，將優(yōu)化后的農(nóng)產(chǎn)品固定訂貨量與看漲、看跌期權(quán)購買數(shù)量聯(lián)立，可得：

由于農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)周期較長，且市場需求靈活、不穩(wěn)定。所以零售商難以根據(jù)過往經(jīng)驗或規(guī)律，準(zhǔn)確判斷當(dāng)年的農(nóng)產(chǎn)品市場需求量。在此背景下，流通供應(yīng)鏈中的零售商，只能根據(jù)自身想要的最大利益，盡量合理確定農(nóng)產(chǎn)品的初始訂貨量。然而，在農(nóng)產(chǎn)品銷售時，如果市場需求量較小，零售商所訂農(nóng)產(chǎn)品就會被積壓，從而帶來一定損失；如果市場需求量較大，零售商缺貨，很難再次補(bǔ)充到貨源，從而造成經(jīng)濟(jì)損失。所以在農(nóng)產(chǎn)品流通供應(yīng)鏈中，零售商通常會面臨“雙重邊緣化”問題，承擔(dān)較高經(jīng)濟(jì)風(fēng)險。這會進(jìn)一步影響供應(yīng)鏈的整體協(xié)調(diào)，各成員間的帕累托最優(yōu)也難以實現(xiàn)。而將期權(quán)合同機(jī)制與彈性、快速響應(yīng)策略有機(jī)整合，可以降低零售商在市場需求預(yù)測失準(zhǔn)時的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險，提高生產(chǎn)者與零售商的共同利益，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品流通供應(yīng)鏈整體優(yōu)化。

根據(jù)上述分析，可得如下推論：

推論1：期權(quán)合同機(jī)制下，兩階段生產(chǎn)模型主要運用快速響應(yīng)和數(shù)量彈性策略。那么，零售商既能達(dá)到目標(biāo)優(yōu)化利潤，又具有最優(yōu)看跌期權(quán)定貨量、看漲期權(quán)訂貨量和初期固定訂貨量，分別為N*、M*、Q*。

由于N*、M*、Q*均與α無關(guān)，分別對公式（1）中的α求一階偏導(dǎo)和二階偏導(dǎo)，并令一階偏導(dǎo)為0，得到：

由此，根據(jù)公式（4）（5）和（6），可得生產(chǎn)者的最大預(yù)期利潤值為：

推論2：在期權(quán)合同機(jī)制融合度提高過程中，若零售商向生產(chǎn)者分享產(chǎn)品市場需求信息，實行快速響應(yīng)與數(shù)量彈性策略，α*有唯一最優(yōu)結(jié)。那么，第一階段，生產(chǎn)者的最優(yōu)產(chǎn)量即確定為Q*+α*M*。

如果不考慮期權(quán)，那么零售商的預(yù)期利潤為：

對任意Q而言，N、M以及零售商農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量彈性系數(shù)α，根據(jù)公式（1）和（9），可定義為：

與此相似，公式（2）和（10）可得：

推論3：若不考慮看漲期權(quán)，與兩階段模型的固定訂貨量相比，Q、M、N和α最優(yōu)，零售商和生產(chǎn)者均能獲得更大利潤。

（三）競合協(xié)調(diào)性分析

基于綜合管理的流通供應(yīng)鏈模型，可以滿足市場需求變化，解決農(nóng)產(chǎn)品流通供應(yīng)鏈存儲問題。因此，可將農(nóng)產(chǎn)品流通供應(yīng)鏈作為統(tǒng)一整體，第一階段和第二階段產(chǎn)量為D1、D2，那么供應(yīng)鏈整體的預(yù)期利潤為：

分別計算公式（12）對D的一階和二階偏導(dǎo)數(shù)可得：

因此，整個農(nóng)產(chǎn)品流通供應(yīng)鏈的預(yù)期利潤函數(shù)，是關(guān)于D的嚴(yán)格凹函數(shù)，其總體最優(yōu)產(chǎn)品數(shù)量是：

若零售商在看漲期權(quán)時的購買數(shù)量為q，則其預(yù)期利潤為：

不考慮看漲期權(quán)，零售商的實際購買數(shù)量為Q`=Q+q。所以能得到：

根據(jù)假設(shè)條件計算（16）式，關(guān)于Q`和q的一階導(dǎo)數(shù)，并令其為0，可得：

由此可知，當(dāng)零售商的農(nóng)產(chǎn)品實際購買量與流通供應(yīng)鏈最優(yōu)總產(chǎn)量相同，也就是Q*=D*時，農(nóng)產(chǎn)品流通供應(yīng)鏈便可達(dá)到競合協(xié)調(diào)狀態(tài)。

結(jié)論與展望

隨著社會發(fā)展與市場競爭加大，農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)者與銷售商的發(fā)展壓力增大，越來越難以滿足市場多樣化、個性化的需求。而基于期權(quán)合同視角的農(nóng)產(chǎn)品流通供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)機(jī)制，能在不同策略下，合理處理農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)者和零售商的合同關(guān)系，從而協(xié)調(diào)二者的競爭與合作。零售商可以根據(jù)生產(chǎn)者的合同，確定自身最優(yōu)買入策略。除此以外，將期權(quán)機(jī)制有機(jī)融合，運用數(shù)量彈性與快速響應(yīng)策略，能夠大幅提高農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)者與零售商的預(yù)期利潤，推進(jìn)供應(yīng)鏈競合協(xié)調(diào)發(fā)展。希望通過本研究，為農(nóng)產(chǎn)品流通供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)主體發(fā)展提供參考。未來，可從優(yōu)化算例仿真流程、以某一企業(yè)為例等方面出發(fā)，進(jìn)一步完善相關(guān)領(lǐng)域研究。