基于期權合同視角農產品流通供應鏈競合協調分析

劉瑞華 焦云濤

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

引言

農產品具有售賣期短、需求不確定、殘余價值低等特性，因此農產品流通供應鏈各主體的利益難以得到均衡保證。在農產品生產、流通、銷售過程中，為滿足消費者多樣化、個性化需求，提高供應鏈條上各節點參與者的利益，而對從生產者到零售商整個供應鏈競爭與合作關系協調的過程，就是農產品供應鏈的競合協調。當前，我國農產品流通供應鏈還存在運作方式滯后、信息化程度低和管理滯后等問題，供應鏈各主體的決策難以統一、利益無法協調，導致農產品產銷與供給不協調，嚴重影響供應鏈各環節參與主體的經濟效益。而期權合同的事先規定、標準化與統一化等特性，可以有效避免農產品流通過程中因不確定因素造成的損失，從而保證農產品供應鏈管理的規范性。由此，將期權合同引入農產品流通過程，對農產品供應鏈競合協調具有重要意義。

相關理論分析

期權是指在一段固定時期內，買方按事先約定價格買入或賣出某產品、事物的權利。簡單來說，就是買方對于某一事物進行選擇或買賣的權利。這一權利的行使主體是買入方，其可以履行權利，也可以不履行。期權合同是指由交易所統一制定的標準化合約。在期權合同中，除期權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成一致，具有統一性與普遍性。其中，買方的基本權利相當明確，即在合同規定的有效期內，買方有權以合約規定價格賣出或買入相關產品。與批發價合同相比，期權合同能夠協調供應鏈中零售商和制造商的關系，實現帕累托改進（Y.Zhao等，2010）。并且，在不同期權契約、不同時間點需求信息更新背景下，制造商的準時制訂貨響應模式與庫存制模式，均能事先協調易逝品供應鏈（尚文芳，2012）。

將期權按權利劃分，可以分為雙向期權、看漲期權和看跌期權三類（王沖，2015）：當期權購買者對未來市場表現不確定，其擁有在未來買進或賣出特定標的物的權利，此時的期權為雙向期權。雙向期權合同能有效降低與需求相關的負面影響。若期權購買者對未來市場看好時，其購買在未來買入特定標的物的權利，此時的期權為看漲期權。在供應鏈管理中，根據看漲期權與其它合同的合并使用情況，可以將看漲期權的運用劃分為單一訂購方式（供應鏈成員之間只簽訂看漲期權合同）和混合訂購方式（供應鏈成員之間簽訂看漲期權合同和其它合同，如批發價合同等混合合同）。當期權購買者對未來市場看壞時，其購買在未來賣出特定標的物的權利，此時的期權為看跌期權。看跌期權作為一種回購機制，通過合理設置期權合同參數與批發價合同相比期權，可以提高零售商的最優固定訂貨量和供應鏈最大期望利潤。看漲期權和看跌期權也被統稱為單向期權。單向期權是雙向期權的特殊形式，但雙向期權通過相對于單向期權高的購買成本，獲得更高的數量調節柔性。

農產品流通供應鏈運作存在的主要問題

（一）流通供應鏈運作方式滯后，服務體系不健全

如今，我國農產品流通供應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，在當前農產品流通體制下，農產品供應鏈是以批發市場為界線的兩條短鏈，分別為生產-流通環節鏈與流通-消費環節鏈。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一，很容易發生延遲、丟失、斷裂等問題。并且，在現有農產品流通供應鏈中，還存在多個層次的內部服務體系主體。這些主體大多沿用過去傳統的供應鏈運作模式，重視部分物流基礎設施、設備建設，忽視信息流、資金流運作方式的優化。據相關數據統計，預估94%的農產品生產企業和97.2%的農產品銷售企業自己配備倉庫，甚少運用第三方物流。大多數批發商、零售商缺乏系統、科學、成熟的農產品承運業務、專業物流知識與信息技術等，致使農產品流通服務功能難以有效發揮。除此以外，由于缺乏先進、現代的運作方式，農產品流通供應鏈的宏觀規劃、全局把控與統籌難以實現，農產品損壞率偏高、物流成本不斷提升，極大削弱了供應鏈服務體系的整體功能。

（二）流通供應鏈信息化程度較低，協同效應缺乏

現階段，我國農產品市場中統一規劃設置的信息系統仍未完成建設，因此農產品供應鏈信息化程度仍然較低。這使得農產品流通供應鏈環節的企業間信息交流不暢，缺乏必要了解，不利于農產品供應鏈的高效協同運作。具體來說，從農民到農產品生產、運輸企業再到零售終端的多個環節，流通供應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，由于農產品供應鏈物流網絡建設不足、信息化基礎設施缺乏等，農產品信息整理、采集與發布功能無法有效發揮，多個農產品經營環節相關信息滯后、失真現象比較嚴重。同時，互聯網信息技術應用不充分，信息處理方法與技術落后以及相關電商平臺建設不足等問題，使得農產品流通供應鏈的信息共享與利用度較低。特別是批發市場視角下的物流信息樞紐，無法發揮信息中心的重點功能。另外，由于農產品流通供應鏈的系統環節諸多、運營主體層次較多、信息化程度較低、物流相關技術滯后，導致物流、資金流、商流與信息流缺少整體協同性效應，農產品流向通常較為盲目。

（三）流通供應鏈管理方式不科學，金融風險較大

我國農產品流通供應鏈管理方式不科學，較為傳統。據新華網數據顯示，我國大部分農產品公司中，89.6%的公司不了解供應鏈與供應鏈監管，80%的公司缺少供應鏈監管部門。對于擁有供應鏈監管部門的供應商而言，通常將供應鏈監管部門理解成物流監管機構，重點負責商品采集與購買、倉儲與輸送等，缺乏統一性協調全部公司物流、信息流與資金流的監管能力。此外，現行我國農產品供應鏈監管體系不健全，存在嚴重的機制性阻礙，導致農產品質量難以提升。在此情況下，我國農產品供應鏈的穩定性較差，交易大多為臨時性；生產企業無法獲得穩定的農產品原材料，交易成本也較高。科技快速發展以及消費者需求的日漸多樣化、個性化，驅使農產品生命周期縮短，而市場不確定需求的增長，易腐品需求不確定性與生產前置時長，增加了農產品流通供應鏈成員的風險。如零售商價格波動風險、生產商產品質量風險、流通企業破產風險等，均增加了流通供應鏈成員間的合作難度。

農產品流通供應鏈的競合協調效應分析

（一）研究假設與參數設置

農產品流通供應鏈的組成主體包括生產者和零售商，其中生產者進行農產品前端生產，零售商進行末端銷售。根據施浩然等學者（2011；2015）的研究結果，可將農產品流通供應鏈生產模型擴展為兩階段模型。銷售季開始前為第一階段，即生產周期相對較長和產品生產單價較低時期；銷售季節結束之時為第二階段，即提前期較短和快速生產準時供應。將不同生產階段，單位產品的生產成本用ci（i=1，2）表示。由于第二階段農產品的單位生產成本高于第一階段，所以c1＜c2。考慮農產品損耗，進一步進行如下假設：

假設1：生產者采用最終統一定價。農產品第一階段首次批發價與第二階段的批發價分別為w1和w2，且（w1＜w2）。

假設2：在銷售季節開始前，生產者會公布期權購買價格和行權價格。在銷售季節結束之前，看漲期權使零售商有權以行權價格從生產者處補充農產品存儲；而在銷售季節結束后，看跌期權使零售商能以此時的行權價格，將售賣后余留的農產品還給生產者。而對于這兩類權利，零售商可以行使，也可以不行使。

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

假設4：零售商最初訂購的農產品數量固定。在銷售季節結束前，生產者會考慮第一階段農產品的單位生產成本問題，以及零售商的期權行使問題。因此，對于農產品第一階段的實際產量Q+αM，生產者可能會根據零售商期權定購量與曾經初始訂貨量來確定。

為了更好的闡述生產者與零售商的關系，將所需主要參數進行符號定義與說明，具體如下：ρ：農產品市場售價；c：農產品生產成本；w：農產品批發價；s：單位農產品的剩余價值（s＜ci）：β：農產品數量損耗率（0＜β＜1）；s0：零售商缺貨損失；x：市場需求；α：農產品生產彈性系數（大于0）。。

（二）具體運算

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

由以上假設得到，零售商和生產者的預期利潤函數為：

分別對M和N求一階偏導與二階偏導，得到海塞矩陣：

進而得到|H|＜0。由此可知，Q、M、N的凹函數為∏r，且有唯一的極大值。若∏r的一階偏導是0，那么可以得到：

借助上式，將優化后的農產品固定訂貨量與看漲、看跌期權購買數量聯立，可得：

由于農產品生產周期較長，且市場需求靈活、不穩定。所以零售商難以根據過往經驗或規律，準確判斷當年的農產品市場需求量。在此背景下，流通供應鏈中的零售商，只能根據自身想要的最大利益，盡量合理確定農產品的初始訂貨量。然而，在農產品銷售時，如果市場需求量較小，零售商所訂農產品就會被積壓，從而帶來一定損失；如果市場需求量較大，零售商缺貨，很難再次補充到貨源，從而造成經濟損失。所以在農產品流通供應鏈中，零售商通常會面臨“雙重邊緣化”問題，承擔較高經濟風險。這會進一步影響供應鏈的整體協調，各成員間的帕累托最優也難以實現。而將期權合同機制與彈性、快速響應策略有機整合，可以降低零售商在市場需求預測失準時的經濟風險，提高生產者與零售商的共同利益，實現農產品流通供應鏈整體優化。

根據上述分析，可得如下推論：

推論1：期權合同機制下，兩階段生產模型主要運用快速響應和數量彈性策略。那么，零售商既能達到目標優化利潤，又具有最優看跌期權定貨量、看漲期權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，分別對公式（1）中的α求一階偏導和二階偏導，并令一階偏導為0，得到：

由此，根據公式（4）（5）和（6），可得生產者的最大預期利潤值為：

推論2：在期權合同機制融合度提高過程中，若零售商向生產者分享產品市場需求信息，實行快速響應與數量彈性策略，α*有唯一最優結。那么，第一階段，生產者的最優產量即確定為Q*+α*M*。

如果不考慮期權，那么零售商的預期利潤為：

對任意Q而言，N、M以及零售商農產品數量彈性系數α，根據公式（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，與兩階段模型的固定訂貨量相比，Q、M、N和α最優，零售商和生產者均能獲得更大利潤。

（三）競合協調性分析

基于綜合管理的流通供應鏈模型，可以滿足市場需求變化，解決農產品流通供應鏈存儲問題。因此，可將農產品流通供應鏈作為統一整體，第一階段和第二階段產量為D1、D2，那么供應鏈整體的預期利潤為：

分別計算公式（12）對D的一階和二階偏導數可得：

因此，整個農產品流通供應鏈的預期利潤函數，是關于D的嚴格凹函數，其總體最優產品數量是：

若零售商在看漲期權時的購買數量為q，則其預期利潤為：

不考慮看漲期權，零售商的實際購買數量為Q`=Q+q。所以能得到：

根據假設條件計算（16）式，關于Q`和q的一階導數，并令其為0，可得：

由此可知，當零售商的農產品實際購買量與流通供應鏈最優總產量相同，也就是Q*=D*時，農產品流通供應鏈便可達到競合協調狀態。

結論與展望

隨著社會發展與市場競爭加大，農產品生產者與銷售商的發展壓力增大，越來越難以滿足市場多樣化、個性化的需求。而基于期權合同視角的農產品流通供應鏈協調機制，能在不同策略下，合理處理農產品生產者和零售商的合同關系，從而協調二者的競爭與合作。零售商可以根據生產者的合同，確定自身最優買入策略。除此以外，將期權機制有機融合，運用數量彈性與快速響應策略，能夠大幅提高農產品生產者與零售商的預期利潤，推進供應鏈競合協調發展。希望通過本研究，為農產品流通供應鏈各環節主體發展提供參考。未來，可從優化算例仿真流程、以某一企業為例等方面出發，進一步完善相關領域研究。