需求不确定条件下供应链的嵌入式期权机制

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摘要：期权在供应链管理中有着广泛的应用，通过引入嵌入式期权合同，零售商可以将部分的市场风险转移给供应商并支付期权费给供应商作为补偿。在市场需求不确定性条件下，以单个供应商和单个零售商组成的简单供应链为研究对象，研究引入嵌入式期权合同后对供应链各成员制定最优决策的影响。研究发现，嵌入式期权的引入可以提高供应链各成员的期望收益、克服双重边际化效应，从而实现供应链协调。

关键词：供应链 需求不确定 嵌入式期权

0 引言

供应链管理自1985年Michael E. Porter提出以来，已经逐渐成为企业获取竞争优势和增强竞争力的重要手段。然而，随着经济的全球化、产品和技术生命周期的缩短、供应和需求的不确定性增加，使原有的供应链风险不断增大，并且许多风险都是难以预测和防范。一旦这类风险的发生严重影响供应链企业的正常运行，甚至会导致企业的破产或倒闭。因此，如何科学有效的管理供应链风险是一个十分重要的问题。随着金融研究边界的不断拓展，期权逐渐被人们所认识，期权是金融市场中有效的风险规避工具，它提供给期权持有者一种在未来一段时间内决定是否买（卖）特定标的物的权利。目前，已经有许多文献证明期权合同在分散供应链风险和提高供应链效率上有着重要的作用。嵌入式期权不能在公开市场上任意交换，持有者不能将它和合同分割开来，对持有者而言，嵌入式期权是一项沉没成本，一旦合同订立，成本便不可恢复[1]。Ritchken P H等最早在供应链库存管理中引入期权机制以对冲产品价格和数量波动的风险，但是文中假设期权的价格是已经给定的[2]。Sarmah S.P等研究了在信用期权条件下，单个供应商和单个销售商以及单个供应商和多个销售商的供应链协调和利润共享的问题[3]。Liang Liang等，丁斌等把期权工具引入到应急物资采购管理决策中，通过模型的仿真求解证明了通过期权工具的使用可以带来增加供应商的利润和避免应急物资的浪费[4-5]。王婧等，Chong Wang等针对生鲜农产品流通过程的巨大损耗的特性，引入期权合同工具分别从零售商和批发商角度研究单周期两阶段的最优订货策略，为生鲜农产品供应链及其风险管理的研究提供了一种新思路[6-8]。宁钟等通过分析供应链期权机制，引入独立式期权机制和嵌入式期权机制，针对供应商和销售商，分别探讨了在多供应商、多销售商的供应链模型下的独立式期权机制以及单供应商、多销售商的供应链模型下的嵌入式期权机制[9]。Yingxue Zhao等通过合作博弈的方法建立一个供应链期权合约模型，表明与基准基于批发价格机制，期权合约能使供应链协调，实现帕累托改进；并且通过一个以价值为基础的方法给出了期权的定价[10-11]。

本文重点研究了在市场需求不确定性环境下，供应链市场风险管理中嵌入式期权合同各主体的决策行为。

1 问题描述和基本假设

考虑一个由单个供应商和单个零售商组成的简单供应链，该供应链中的产品生产提前期比较长、销售周期较短，市场的需求具有不确定性，并且该产品具有Newsvendor（报童模型）特点。供应商和零售商均是独立的决策者且是风险中性的，其中供应商占主导地位，零售商是追随者，两者之间的信息完全公开。由于产品的生产提前期较长，所以零售商在订货时无法准确的预测市场的需求，并且在销售季节开始后，零售商无法修改订单或下达新订单来补充库存，但零售商可以通过期权交易来调整库存。零售商可以利用期权来避免需求不确定性带来的风险，通过减少订货量来规避产品过剩的风险，通过购买期权来减少缺货成本，其代价就是支付给供应商的期权费用。

在销售季节开始前，零售商以单价m购买Q单位产品，同时以单价a购买q单位期权，每单位期权使得零售商在销售季节中有权利（而非义务）以执行价格b获得单位产品。零售商和供应商均在销售季节开始之前进行决策，假设供应商完全是根据零售商的订单来组织生产，即供应商的产量为Q+q。

4 算例分析

从表1可以看出，期权为零售商提供了在销售季节补充库存的弹性，对于那些产品生命周期较短，需求挥发性较高的市场而言，这种弹性使得零售商能对需求变化做出快速响应。

不同情况下供应商、零售商以及整个供应链的利润情况，如表2所示。

从表2的数据分析可以看出，引入期权以后，零售商的利润和供应链整体利润都要高于他们在报童模型中的利润，供应商的利润在大多数时候也是高于报童模型中的利润，实现了帕累托最优。

5 结束语

在供应链中如何实现风险共担，利益共享是供应链管理的基本目标。本文将作为金融工具的期权机制引入到供应链管理中，通过期权这种形式零售商降低了市场需求不确定的风险、增加了产品订购量的柔性。供应商通过制定合适的期权价格和期权执行价格，可以在实现供应链协调的基础上使供应链各成员的利润最大化，实现了帕累托最优。但是本文考虑的供应链环境较为简单，仅考虑了单个供应商和单个零售商两阶段的嵌入式期权合同。因此多个零售商对多个供应商以及多阶段情况下是未来研究的问题。

参考文献：

[1]陈佳.期权在易逝品供应链风险规避中的应用[D].天津：天津大学，2008.

[2]Richken P H，Tapiero C S.Contingent claims contracting for purchasing decision in inventory management[J].Operation Research，1986，34（6）：864-870.

[3]Sarmah S P，Acharya D，Goyal S K.Coordination of a single-manufacturer and multi-buyer supply chain with credit option[J].International Journal of Production Economics，2008，111（2）：676-685.

[4]Liang Liang，Xihui Wang，Jianguo Gao.An option contract pricing model of relief material supply chain[J].Omega，2012，40：594-600.

[5]丁斌，刘松林.基于期权合约的应急物资采购定价策略研究[J].北京理工大学学报，2010，12（6）：78-80.

[6]王婧，陈旭.考虑流通损耗的生鲜农产品零售商期权订货策略[J].系统工程理论与实践，2012，32（7）：1408-1414.

[7]王冲，唐曼萍，王莉莉.基于Stackelberg博弈的生鲜农产品供应链决策研究[J].软科学，2013，27（4）：99-105.

[8]Chong Wang，Xu Chen.Option contracts in fresh produce supply chain with circulation loss[J].Journal of Industrial Engineering and Management，2013，6（1）：104-112.

[9]宁钟，林滨.供应链风险管理中的期权机制[J].系统工程学报，2007，22（2）：141-147.

[10]Yingxue Zhao，Shouyang Wang，T.C.E.Cheng，Xiaoqi Yang，Zhimin Huang.Coordination of supply chains by option contracts： A cooperative game theory approach[J].Europen Journal of Operational Research，2010，207：668-675.

[11]Yingxue Zhao，Liu Yang，T.C.E.Cheng，LiJun Ma，Xinjian Shao.A value-based approach to option pricing：The case of supply chain options[J].Int.J.Production Economics，2013，143：171-177.

作者简介：

罗定提（1963-），男，湖南浏阳人，博士，湖南工业大学教授，硕士生导师，主要从事供应链管理和企业间关系研究等。