基于區塊鏈技術的供應鏈存貨質押融資決策研究

摘 要：存貨質押融資是中小企業解決資金問題的重要金融手段。同時區塊鏈技術因其公開透明、難以偽造數據等特點，能有效改善存貨質押融資模式在發展過程中存在的諸多痛點。針對區塊鏈技術下的存貨質押決策問題，建立區塊鏈技術下零售商和采用下側風險銀行的存貨質押融資博弈決策模型，采用Stackelberg博弈模型分析區塊鏈技術對零售商質押量和銀行質押率的決策影響。研究表明：制造商初始批發價定價較高時，區塊鏈技術可以使零售商用較少的質押量獲更高的期望利潤。在銀行采用相同的風險容忍水平下，使用區塊鏈技術后銀行的最優質押率上限提高，且最優質押率會有所提高。對融資參與方是否使用，以及何時使用區塊鏈優化存貨質押融資有一定參考價值。

關鍵詞：區塊鏈技術；中小企業；存貨質押；質押量；質押率

中圖分類號：F832.33；F752.62 文獻標識碼：A Doi：10.3969/j.issn.1672-2272.202209066

Research on Supply Chain Inventory Pledge Financing Decision Based on Blockchain Technology

Chen Ke

（School of Business， Nanjing Audit University， Nanjing 211815，China）

Abstract：Inventory pledge financing is an important financial means to solve the financial problems of small and medium-sized enterprises（SMEs）.At the same time，due to its characteristics of openness and transparency and difficulty in forging data， blockchain technology can effectively improve many pain points existing in the development process of inventory pledge financing model. In this paper， aiming at the problem of inventory pledge decision under blockchain technology， a game decision model of inventory pledge financing between retailers and banks with lower risk under blockchain technology is established. The Stackelberg game model is used to analyze the impact of blockchain technology on the decision of retailer pledge quantity and bank pledge ratio. The research shows that when the initial wholesale price of the manufacturer is high， blockchain technology can enable the retailer to obtain higher expected profits with less pledge volume. Under the same risk tolerance level of banks， the upper limit of the optimal lodging-ratio of banks will be increased after the use of blockchain technology， and the optimal lodging-ratio will be improved. This paper has certain reference value for whether and when the financing participants should use blockchain to optimize inventory pledge financing.

Key Words：Blockchain Technology; SMEs; Pledge of Inventory; The Pledge; Loan-To-Value Ratio

0 引言

供應鏈金融作為供應鏈創新中的重要一環，越來越受到中小企業的青睞。目前多數下游企業除了貨物外，并沒有相應的應收賬款和信用擔保。同時對于中小企業來說，由于缺乏固定資產，很難從銀行等金融機構獲得抵押貸款。此時中小企業則可以將原材料、半成品、成品作為抵押，向銀行等金融機構進行存貨質押業務。我國存貨質押融資雖然起步相較于發達國家較晚，但發展速度很快。特別是2020年新冠疫情在全球蔓延以來，大量中小企業急需資金恢復生產，對融資的需求空前高漲。存貨質押越來越受到國家和企業的重視。一方面，2016年《關于金融支持工業穩增長調結構增效益的若干意見》提出要大力發展存貨質押融資，推動更多的供應鏈加入存貨質押融資服務平臺，解決中小微企業資金拖欠問題。另一方面，存貨質押融資是物流與供應鏈金融領域融資的重要組成部分，是改善中小融資企業營商環境的重要金融工具之一。然而，動產質押給金融機構帶來的監管要求和操作風險也比靜態質押高很多。在存貨質押融資模式成為解決企業資金困難的良藥時，與物流金融相關的風險事件也屢見不鮮。融資企業、物流企業、以銀行為代表的金融機構作為存貨質押模式的參與方，如何實現期望收益的均衡、如何更好地控制風險成為近年來學者們探究存貨質押融資業務的關注重點。同時，區塊鏈作為去中心化的新型數據庫，不僅可以實現數據開放、透明、可追溯的產品架構設計，對于實現存貨質押模式下降低成本、提高效率、減少繁瑣的中心化清算交割流程也具有重要意義。區塊鏈供應鏈金融被廣泛重視，運用區塊鏈技術來解決目前存貨質押融資過程中存在的痛點問題具有重要的現實意義。

近年來，學者們針對存貨質押融資進行了深入研究。Hofmann[1]提出了存貨質押融資的概念性解釋。Abbasi等[2]利用支持向量機算法和Logistic回歸方法建立了考慮主體評級和債務評級的信用風險度量模型，以此對存貨質押融資模式的信用風險進行評估。李毅學[3]明確了存貨質押融資的概念，分析了存貨質押3種業務模式，即委托監管模式、統一授信模式和物流銀行模式，并對國內外存貨質押融資業務進行了比較分析，指出了目前我國存貨質押業務存在的不足，并提出相應的發展對策。這些研究主要集中在存貨質押融資業務的探討方面，分析了存貨融資的流程、特點和運作模式。

在存貨質押融資發展過程中影響因素研究方面。晏妮娜等[4]考慮零售商的信用額度和破產概率，分析了零售商不同信用額度對供應鏈金融系統最優策略的影響。潘永明和倪峰[5]研究發現，質押物損耗因素、激勵因素、耗損改善因素和需求因素對質押率與銀行利潤影響顯著。魯其輝等[6]以不同的商業模式區分存貨質押業務，并利用EOQ模型對不同的融資模式進行比較從而做出擇優決策。李健等[7]結合委托代理模型與聲譽效應，將考慮和不考慮剩余兩種情境下銀行對物流企業的激勵效果進行了對比。柳鍵等[8]指出零售商銷售努力、訂貨量和銀行質押率等因素都會對中小企業的存貨質押決策產生影響。這些學者對影響存貨質押的各種因素進行了深入探討，對存貨質押發展有著重要作用。

存貨質押因其依托動產進行質押的特性給金融機構帶來的監管要求和操作風險也比靜態質押高很多，區塊鏈技術因其公開透明特性，對風險監管方面提供有效幫助。大多數學者對區塊鏈在供應鏈存貨質押融資中的應用進行了研究。學者們對于區塊鏈技術應用于存貨質押業務的研究還在探索階段多以定性研究為主，Gao等[9]提出了市場實時跟蹤策略，以減輕動產質押帶來的風險壓力。一旦質押物的總價值低于安全水平，補貨即為必須的數值實驗結果表明，銀行可以避免質押風險，甚至從該策略中獲得更多收益。Chod等[10]認為以區塊鏈等現代金融科技構建的供應鏈金融平臺能夠幫助中小企業和金融機構降低信息的不對稱風險。Wang等[11]實證分析表明，供應鏈財務庫存質押融資模型的外部欺詐造成的損失最大?；谖锫摼W技術的ES價值比較，采用基于物聯網技術的新型庫存質押融資模式，有效降低了運營風險。李健等[12]通過定性分析與定量分析相結合的方法，分析出初始庫存高，利潤率高的企業能夠更大程度受益于區塊鏈技術。楊志華[13]基于存貨質押融資模式的風控痛點，提出了基于區塊鏈和物聯網技術的創新應用融資模式，從源頭上解決了數據人為造假的風險。李冰琨[14]對區塊鏈技術與存貨質押的耦合性進行了闡述，并根據區塊鏈底層基礎框架提出區塊鏈架構下存貨質押的應用模式，區塊鏈技術特點提出存貨質押的信用創新、業務模式創新、商業模式創新和風險管控機理。

梳理相關文獻可知，現有文獻表明將區塊鏈技術賦能于供應鏈金融，能夠降低和控制供應鏈金融中存在的融資風險，提升供應鏈整體競爭能力。在存貨質押業務模式與發展相關研究中，存貨融資的質押率設置、融資決策、參與主體間的博弈關系等均為該議題下的研究熱點。關于區塊鏈在供應鏈金融風險管控中的作用，現有研究主要集中于中小融資企業資信與信用風險的控制與規避、主體間的委托代理關系以及激勵機制的研究等。由于少有文獻針對具體的融資模式，特別是通過構建數學模型定量研究區塊鏈對融資模式的影響，且從融資模式的角度結合在我國的發展情況進行分析能夠充實存貨質押融資相關研究，區塊鏈如何影響存貨質押融資有待深入探討。本文選取中小融資企業和提供融資服務的銀行為研究對象，就我國現有的存貨質押業務模式與區塊鏈運用之后的存貨質押融資展開對比，分析探討了區塊鏈技術對存貨質押模式下供應鏈金融決策者的融資決策、期望利潤和融資風險的影響。

1 問題描述與基本假設

1.1 模型描述

考慮一個由單一制造商（M）以及“報童型”零售商（R）組成的二級供應鏈，假設借款企業風險中性而銀行下側風險規避。零售商由于現有資金不足，僅可以向制造商訂購q0單位商品，無法達到市場最優訂貨量，選擇向銀行進行存貨質押融資，從而獲得再訂購資金，業務流程圖如圖1所示。類似Li[15]的研究假設，首先零售商通過自有資金向制造商訂購q0單位商品；隨后該零售商為了適應市場需求，從q0單位商品中決策出質押量qp（0≤qp≤q0）進行存貨質押業務，將此部分存貨存入銀行指定的倉儲中心，倉儲中心根據該部分商品出具的專業化報告（如倉單等）;銀行對零售商整體特征、信用等方面進行評估，同時根據專業化報告決定是否放款以及該貸款業務的利率r，質押率λ（0lt;λlt;1）；融資完成后，對于質押量qp，零售商獲得λwqp的信用額度，并承擔的貸款義務λwqp（1+r）；最終零售商利用質押額度向制造商進行再訂購可以將其庫存水平擴大到q=q0+λqp面向市場進行銷售。設w、p和s分別為產品的單位批發價、零售價格和未銷售部分的處理價（設slt;wlt;p）。

1.2 基本假設

（1）融資各參與方完全理性，均以追求自身收益最大為決策目標。

（2）傳統模式下，制造商和零售商必須向以倉儲中心為代表的融資服務企業支付固定的服務費分別和Tm和Tr，這些固定的服務費用與企業的經營規模有關。而當存貨質押融資模式選擇區塊鏈技術支持時，零售商與制造商的每筆交易都會產生區塊鏈的運營成本b（該假設根據choi[16]給出）。

（3）區塊鏈技術因其不可篡改，公開透明等特性，可以使得零售商違約概率由δ降低為γ（0lt;γlt;δlt;1）。

（4）銀行傳統模式下和區塊鏈技術模式下進行存貨質押融資時需要分別支付r0和r0b的交易成本，其中包括銀行評估零售商信用風險費用，無風險利率和交易手續費等各種成本，因區塊鏈技術的穩定性，使用區塊鏈時，銀行需要承擔的信用評估費用會降低，本文假設r0gt;r0b。

（5）零售商面臨的市場需求x是不確定的，假設x服從密度函數f（x）累積分布函數F（x）的概率分布。需求分布具有遞增廣義失敗率（IGFR）性質。

遞增廣義失敗率（increasing generalized failure rate，IGFR）的定義如下：

假設F（x）是可逆的，f（x）是連續可導的，即f'（x）是連續函數。定義隨機變量x的風險函數（hazard functions）h（x）=f（x）/F-（x）以及廣義失效率（the generalised failure rate）H（x）=xh（x），均是關于x單調遞增的，其中F-（x）=1－F（x），則稱x具有遞增廣義失敗率。

1.3 符號說明

本文使用符號的定義和說明如表1所示。

2 傳統供應鏈模式決策分析

在傳統模式下進行存貨質押融資交易時，零售商首先根據自有資金選擇是否采取存貨質押融資模式，同時確定最優質押量，向銀行進行融資。銀行根據零售商出具相關憑證確定是否給零售商貸款，同時根據零售商質押量和自身下側風險確定最優質押率。最后銀行將融資資金交付給制造商，制造商根據融資額度將貨物再次出售給零售商。該零售商在銷售季結束時的銷售收入pmin（q，x）+s（q－x）+。當市場需求實現率相對較低時，及當pq+s（q－x）lt;λwqp（1+r）時，零售商收入不足以償還債務。假設ε=λwqp（1+r）－sqp－s是需求閾值，低于這個閾值，零售商就負擔不起貸款義務，其中0lt;εlt;q。當0lt;x≤ε時，零售商由于資不抵債將會選擇以δ概率進行違約，或者以（1－δ）概率選擇從其他業務上提供資金繼續保證貸款的償還。當εlt;x≤q時，期末零售商收益足夠償還銀行貸款，僅有部分商品賣出，剩余商品以殘值s進行處理。當qlt;x時，零售商商品完全售出。

2.1 零售商的最優決策

以下是零售商關于最優質押量qp決策，此時總最優訂貨量為q=q0+λqp。零售商收益基于上述假設可分為四個階段。當市場需求較大，商品供不應求。即當xgt;q時，零售商商品完全售出，零售商期末收益為：pq－wq0－λwqp（1+r）－Tr；當市場需求在零售商破產閾值ε以及訂貨量q之間。即當εlt;x≤q時，零售商期末收益為：px+s（q－x）－wq0－λwqp（1+r）－Tr；最后，當市場需求量小于零售商破產閾值，即當x≤ε時，若零售商若以（1－δ）概率守約，則期末收益為：px+s（q－x）－wq0－λwqp（1+r）－Tr；若零售商若以δ概率違約，則期末收益為：－wq0－Tr。

定理4表示銀行根據制定的下側風險控制模式（l，ψ），首先根據區塊鏈技術成本、零售商需求以及銀行評估零售商違約風險等因素制定質押率上限λb︿，同時根據銀行收益函數制定銀行取得最大收益時的最優質押率λb。當風險較小時及最優質押率λb小于質押率上限λb︿，銀行最終以λb作為質押率制定，反之則以質押率上限λb︿制定最終質押率。根據推論2可以看出零售商使用區塊鏈時所需要的單位成本越大，零售商破產及其違約風險越高，此時銀行所承擔風險越大，銀行所能提供的質押率就越低。

3.3 區塊鏈模式下制造商收益函數

制造商在采用區塊鏈模式下除了支付生產成本在每筆訂單產生式還需要支付b單位交易成本；供應商的生產數量將直接由零售商的訂單數量決定。因此制造商收益函數為：

πbM=（w－c）qb－bqb=（w－b－c）（q0+λbqpb）（28）

4 數值仿真與對比分析

前文通過模型分析了貸款企業在面臨資金約束時，通過初始庫存進行融資從而進行質押的決策。下面將在模型的基礎上利用Matlab進行仿真，其中相關參數 設定如下：p=10，s=2，c=3，δ=0.3，r0=0.03，q0=2 000，r=0.05，λ=0.5，b=5 000，Tr=Tm=4 000，k=1.5，γ=0.2，λb=0.6，產品市場需求x服從[0，3000]上的均勻分布。其中，銀行進行質押業務的成本r0是在當前國內銀行1年期存款利率的基礎上，再考慮倉儲等相關成本而確定的，剩余變量參照其他文獻歸納給出。

上文通過對傳統模式以及區塊鏈模式模型求解，得出兩模式下存貨質押融資的質押量以及質押率決策。本文將在模型的基礎上進行算例分析分別對制造商和零售商的期望利潤以及最優質押量的決策關系，進行關于零售商批發價格w關系的數值仿真。

4.1 兩種模式下存貨質押融資制造商利潤與零售商批發價格之間的關系

圖2描述了制造商兩種模式下的期望收益，對比制造商兩模式下收益函數，令Δ=πbM－πM，有Δ=Tm－b（q0+λbqpb）+（w－c）（λbqpb－λqp），可知當Tmgt;b（q0+λbqpb）－（w－c）（λbqpb－λqp）時，Δgt;0。這意味著當支付傳統銀行服務的服務費Tm足夠高時，對供應鏈使用區塊鏈技術的預期收益就會變得積極，因為免除這些服務費所節省的費用很高。總體來看，制造商制定的w越高，區塊鏈技術對制造商收益的提高就越明顯。

4.2 兩種模式下存貨質押融資零售商最優質押量和最優利潤與零售商批發價格之間的關系

圖3、圖4表示零售商最優質押量以及零售商利潤與批發價w之間的關系。由圖3可知，隨著批發價的提高，零售商選擇參與質押業務的商品數量也會有所降低。同時，區塊鏈技術的應用可能會使零售商違約概率大大降低，使得零售商承擔破產風險會有所提高，因此在一定程度上減少零售商決策的最優質押量。而對于零售商利潤而言，當批發價wlt;3.25時，零售商利潤在傳統模式下相較于區塊鏈模式下而言會有較高的利潤，此時零售商不會選擇區塊鏈技術來賦能存貨質押融資。當批發價wgt;3.25時，零售商在區塊鏈技術應用的情況下僅用較少的質押量反而會獲得相對較高的利潤，而且批發價格w越高，區塊鏈技術對零售商利潤的提高就越明顯，此時區塊鏈技術下的最優質押量較小，會使零售商承擔相對較小的負債風險。

4.3 兩種模式下存貨質押融資銀行最優質押率與銀行因質押所需要支付的單位交易費用之間的關系

圖5表示銀行在區塊鏈技術和傳統模式下存貨質押融最優質押率與資業務成本之間的關系。在銀行采取相同的下側風險（l，ψ）情況下，區塊鏈技術可以使得銀行質押率的上限提高，也會提高銀行整體最優質押率。這意味著區塊鏈技術下零售商可以用相同的質押量更高的融資貸款。區塊鏈技術通過算法建立一個公開透明的賬本，可以降低融資業務各參與方之間的不信任程度，確保點對點之間的安全交易，可以有效幫助銀行回避融資方的道德風險。

5 結語

我國是制造業大國，金融機構在存貨質押融資模式中通過依托“物權、貨權”等作為風控手段來提供融資服務，是潛在規模高達數萬億的大市場。存貨質押融資作為供應鏈金融融資手段之一，為供應鏈下游的中小企業提供了解決流動資金問題的重要方法。盡管存貨質押發展迅速，但該融資模式本身也存在監管不力、債券不清和重復質押等風險，甚至給銀行等融資機構帶來巨大損失。而區塊鏈作為一個可以實現信息公開透明的平臺，可以較好地防范信用缺失風險，提升融資交易的便利性，從而促進存貨質押融資業務更好的發展，其金融效應對于實體經濟具有降本增效的重要意義。

因此，本文構建單一制造商和零售商組成的二級供應鏈，利用區塊鏈技術解決存貨質押融資信息不對稱、零售商違約風險控制等問題，對融資參與方決策變量以及利潤函數分析。研究表明，零售商在區塊鏈技術下可以用較少的融資量，獲得較高的融資額度，當批發成本相對高時，區塊鏈技術對零售商總利潤有正反饋作用。銀行采用相同的下側風險時，區塊鏈技術對其質押率上限也會有一定提高，對整體最優質押率也會有積極作用。

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（責任編輯：宋勇剛）

作者簡介：陳科（1998-），男，南京審計大學商學院碩士研究生，研究方向：區塊鏈供應鏈金融。