風險規避型零售商的農產品訂貨策略

摘要：考慮到農產品在運輸銷售過程中的大量損耗變質，從風險規避型零售商角度，引入期權契約來研究單周期二級農產品供應鏈中零售商的最優訂貨策略。首先通過條件風險模型刻畫零售商的風險規避程度，然后分別構建在批發價格下和期權契約下的決策目標函數，最后得到零售商的農產品最優訂購策略。模型分析得到，考慮損耗和風險規避因素下，零售商在期權契約下的農產品基本訂購量與期權購買量之和大于批發價格下的訂購量；零售商期權契約下獲得的收益大于批發價格下的收益；零售商的訂購量和利潤都與農產品損耗率、風險規避程度成反比；在期權契約下，零售商能有效地規避市場不確定性帶來的風險。

關鍵詞：農產品；損耗率；期權契約；條件風險模型（CVaR）

中圖分類號：F274；F323.7 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）16-4307-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.16.060

由于農產品易腐爛變質、生命周期短，需求彈性小的特點，導致農產品供應鏈上各個節點企業的高風險性。有統計顯示中國農產品消耗量巨大，但每年有數萬噸果蔬在流通環節腐爛變質，平均損失率高達25%～35%，經濟損失超過1 000億元，而發達國家的損耗率為5%左右[1]。因此損耗率對于中國農產品發展是一個至關重要的影響因素，在流通過程中控制損耗能有效地提高和促進國民經濟和生活水平。

近年來，關于農產品供應鏈上損耗的研究有許多。Hingley等[2]研究了英國和意大利的生鮮農產品零售商的訂貨區別策略；林略等[3]提出了依賴運輸時間的新鮮度和損耗比例模型研究供應鏈上各成員的最優期望利潤以及收益共享契約下的利潤分配模型；陳軍等[4]借助變質庫存控制理論研究減少周期利潤來控制農產品損耗；王婧等[5]考慮生鮮農產品流通過程的損耗，從批發商角度研究單周期供應鏈的最優訂貨策略；李琳等[6]應用RFID技術提升流通效率，改善農產品的實體數量損耗和價值新鮮度損耗。

同時風險管理也是供應鏈研究的一個熱點，特別是應用金融衍生工具期權契約更多地被應用到供應鏈管理中。在風險中性的條件下，已經有研究證實了期權契約可以協調農產品供應鏈[7]；在風險規避下，Rockaflle[8，9]提出了條件價值模型一般化公式來度量風險規避成員的決策行為；李劍鋒等[10]研究在市場需求不確定和集成商風險規避的物流服務供應鏈中期權契約能有效地分散風險；程永文等[11]通過回購策略和期權策略發現了風險規避對于不同協調合約的影響，零售商是風險規避者時期權合約更有實際價值。

目前，以上兩種文獻的研究中沒有考慮到零售商因運輸銷售過程的損耗存在風險規避偏好的問題。本研究主要針對農產品易損耗變質的特性，同時考慮零售商風險規避偏好，將期權契約應用到農產品供應鏈管理中，從零售商訂購決策的角度來研究最優訂貨策略。

1 問題描述與基本假設

考慮由一個風險規避型零售商和一個風險中性的供應商組成的單周期二級農產品供應鏈。為了刻畫農產品的易損耗易變質的特性，引入農產品損耗因素？茁，同時滿足？茁∈（0，1）。零售商承擔由于運輸、存儲以及銷售過程中的自然損耗或人為損耗的風險。期權契約下，零售商向供應商訂購基本數量的農產品和購買一定數量的期權，供應商根據零售商期初的訂購量和期權購買量來組織生產。為討論方便，定義以下符號：

c：供應商農產品的收購加工單位成本；w：單位農產品的批發價格；p：零售商的市場銷售價格；v：農產品剩余時的單位處理成本；g：農產品的單位缺貨成本；Q：批發價格下零售商的農產品訂購量；c0：單位期權的購買價格；ce：單位期權的執行價格；q：期權契約下零售商的農產品固定訂購量；M：期權契約下零售商的農產品期權訂購量；x：不確定農產品的實際市場需求，是一個非負隨機變量，其需求的概率密度函數與累積分布函數分別為f（x）與F（x），其期望為μ；？濁：零售商的風險規避系數，其值越小表示風險規避程度越高，當其值為1時，表示零售商為風險中性。

相關的基本假設如下：

假設1：c0+ce>w，農產品期權的購買價格與執行價格之和要高于批發價格，供應商激勵零售商采用批發價格訂購農產品。

假設2：銷售末期農產品的剩余價值很低，不考慮農產品的剩余價值。

假設3：農產品供應鏈中零售商承擔全部的農產品損耗。

假設4：p>w>c，p>c0+ce>w，且ce<（p+g）（1-？茁）是零售商選擇期權契約的前提條件。

4 期權契約下風險規避型零售商的經濟分析

假設某一農產品的市場需求為服從[0，100]的均勻分布，同時設基本參數為p=80，g=60，c0=5，ce=25，v=5，w=20，c=10。分析農產品損耗率？茁對零售商訂購量及利潤的影響（表1）。

由表1可知，風險規避下零售商的訂購量隨著損耗率？茁的增加而逐漸增加，但其收益隨損耗率？茁的增加而逐漸減少，則零售商的訂購量與損耗率？茁成正比，而零售商的利潤與損耗率成反比。因此可知，零售商需要加強措施來控制在運輸、銷售過程中的損耗，提高自身收益。在零售商風險規避時，期權契約下的零售商獲得的利潤大于簡單的批發價格契約下獲得的收益，由于期權契約中，基本訂購量小于批發價格契約下的訂購量，零售商在季中可以根據實際市場需求選擇執行期權或者不執行期權，供應商分擔了零售商部分的農產品剩余處理的費用。同時分析數據可得，在期權契約下的零售商對于損耗率？茁的承受能力更大。

進一步分析風險規避程度？濁對零售商的利潤的影響，結果如表2。選取具有代表性的農產品損耗率，當？茁為0.125時的訂購量和零售商利潤的變化。由表2可知，隨著？濁的不斷增大，即零售商的風險規避程度越來越小，零售商的訂購量逐步增加，同時零售商的收益隨之增加。對于零售商而言，期權契約能夠有效地提高其最大收益。綜合考慮，零售商通過購買期權契約將部分損耗風險和市場不確定風險轉移給上游企業，因此在考慮損耗率因素下，期權契約一定程度上能夠分散零售商的風險，實現零售商收益Pareto改進。

5 結論

本研究根據農產品易損耗的特點，利用條件風險值（CVaR）度量風險規避程度來構建風險規避型的零售商訂貨利潤決策函數。通過金融衍生工具期權來管理農產品供應鏈風險，從零售商訂購決策的角度來研究最優訂貨策略。零售商的收益隨著損耗率的增加而減小，隨著風險規避程度的增加而減小。在期權契約下，零售商的存在最優的訂購量和期權購買量以及零售商的最優利潤值；期權契約下的零售商收益大于批發價格下的零售商收益；通過數值分析，還得到契約使得零售商對于損耗率有更大的承受能力，同時轉移了部分農產品處理費用和分散了市場不確定性帶來的風險。

然而，本研究的假設是一個比較理想化的環境，沒有考慮農產品的市場價格波動，上游供應商的契約承諾能力等因素，而且本研究僅僅考慮零售商單個企業的決策。在進一步研究中可以考慮以上的因素，構建多個零售商與供應商之間的決策模型，從而提高決策模型的實際應用價值。

參考文獻：

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[2] HINGLEY M，SODANO V，LINDGREEN A. Differentiation strategies in vertical channels： A case study from the market for fresh produce[J]. British Food Journal，2008，110（1）：42-61.

[3] 林 略，楊書萍，但 斌.時間約束下鮮活農產品三級供應鏈協調[J].中國管理科學，2011，19（3）：55-62.

[4] 陳 軍，但 斌.基于實體損耗控制的生鮮農產品供應鏈協調[J].系統工程理論與實踐，2009，29（3）：54-62.

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[6] 李 琳，范體軍.基于RFID技術應用的鮮活農產品供應鏈決策研究[J].系統工程理論與實踐，2014，34（4）：836-844.

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[8] ROCKAFELLAR R T. Optimization of conditional value-at-risk[J].Journal of Risk，2000，2：21-42.

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[11] 程永文，周永務.風險規避假定下對回購策略以及期權策略的不同影響[J].系統工程理論與實踐，2013，33（4）：861-869.