第1章 绪论
近几年来,供应链协调问题得到了广泛的关注和研究。其中一个关键发现是,在分散系统中,零售商的最优订购量小于整个供应链的最优订购量。因此,人们建议的激励措施大多以合同的形式提出,目的是鼓励零售商扩大其订单数量。然而,这些研究大多含蓄地假定零售商必须在收到供应商的商品后立即支付货款,而忽略了常用的贸易信贷及其相关风险的影响。本文的目的是检验在考虑贸易信贷及其风险时,这一被广泛接受的鼓励零售商扩大其订单数量的信念是否仍然成立,如果不成立,如何协调供应链。
1.1 研究背景及意义
99%的公司在中国大陆是中小型企业,资本的约束是他们的共同问题,也是发展过程中的瓶颈之一。在经济放缓的背景下,不仅一些中小型公司,还有一些大型公司面临破产的风险。由于信用缺失,一些中小型企业无法从金融机构融资来确保持续经营,贸易信贷成为他们解决资金约束的重要选择。在P2P网络中,信用贷款在公司中很受欢迎。研究发现,在本世纪初,贸易信贷已经占据了英国企业80%的贸易额,在X也是一样的情况。
市场需求的不稳定性使得卖方面临库存风险。如果卖家无法支付账款,贸易信贷会将风险转移给供应商。而且,供应商也将面临坏账和破产的风险。例如,X次级抵押贷款危机导致需求下降,导致零售商收入减少甚至破产,给供应商带来了大量的坏账,导致一些供应商破产使得产生供应链风险。供应链风险已经被列为2007年全球最严重的商业风险之一。因此,当供应商和零售商进行贸易信贷时,他们需要充分考虑风险,严格控制信用风险,增加收入,提高供应链效率。供应链协调是最能体现效率的,但是,面对信用风险,如何控制风险,实现供应链协调是供应链协调研究的关键问题。
1.1.1 研究背景
相关研究表明在1990年代,制造商融资平均占X公司所有资产账面价值的1.5万亿美元,约为某一年所有新的公共债务和主要股权发行总额的2.5倍。在德国、法国和意大利,贸易信贷占公司总资产的四分之一以上,而在英国,短期债务总额的70%和企业获得的信贷总额的55%由贸易信贷构成。在我国,非国有企业受到银行的有限支持,贸易信贷作为一种非常重要的短期融资工具。
中国有99%的公司是中小型企业,这些企业获得贷款的途径非常有限,在下文的融资方式中会具体说明,内源融资和外源融资对企业的自身要求都非常的高,中小型企业因为企业规模、管理经营、资产评级等问题在商业银行等可融资机构能得到的融资金额是非常有限的,对于企业长期的发展来说并不是非常适合的方式。
1.1.2 研究意义
随着经济的不断发展,供应链协调问题在国内外都得到了非常广泛的关注。其中一个关键的发现是,在分散系统中,零售商的最优订购量小于整个供应链的最优订购量。因此,人们建议的激励措施大多以合同的形式提出,目的是鼓励零售商扩大其订单数量。然而,这些研究大多含蓄地假定零售商必须在收到供应商的商品后立即支付货款,而忽略了常用的贸易信贷及其相关风险的影响。本文的目的是检验在考虑贸易信贷及其风险时,是否已经应该鼓励零售商扩大订单数量,如果不应该鼓励零售商扩大他们的订单数量,应该如何协调供应链。在实践中,企业之间的交易很少是瞬间发生的。同时,支付安排主要是取决于信贷条件。如果在交货后付款,制造商向零售商提供信贷。如果在交货前付款,则相反。延迟付款有两种基本形式。相对简单的形式是净额条款,指定全额付款是在交货后的某一段时间内到期的。更复杂的形式是贸易信贷,分为两部分,意味着零售商在折扣期内向制造商支付现金折扣,否则零售商应在到期日前支付全部货款。贸易信贷的广泛应用,对企业的经营以及长期的发展有着重要的影响。
当供应链中的制造商和零售商进行贸易信贷融资时,风险是伴随其中的,只有充分考虑风险,严格控制风险才能使收益增加,使整个供应链处于高效的状态。
事实上,当付款被延迟时,零售商无法支付全部付款的风险需要被考虑,特别是当最终需求发生波动,而下行公司的信贷状况较低时。在这种情况下,供应商的最优决策可能是交付较少的数量,以避免违约风险,而不是要求零售商扩大其订单数量。在本文中,我们试图证明这个猜想。在此基础上,进一步探讨了供应链与数量折扣和贸易信用的协调。
1.2 国内外研究现状
相关文献中,有大量基于报童模型的供应链协调文献。Pasternack (1985), Padmanabhan and Png (1997), Taylor (2002), Dawn et al. (2002), Cachon and Lariviere (2001, 2005), Krishnan and Winter (2010), Cachon and Kok (2010) 等人都基于报童模型分析研究了供应链协调问题,然而,这些文献都没有考虑企业之间的贸易信贷的条款。
简单的罗列一部分文献的研究内容,如易腐烂产品(Aggarwal and Jaggi, 1995; Jamal et al., 1997; Ouyang et al., 2009; Musa and Sani, 2012; Yu, 2013; Chung et al., 2014); 价格敏感下的需求(Arcelus et al., 2001; Abad and Jaggi, 2003; Teng and Chang, 2005); 延迟支付(Goyal et al., 2007; Ho et al., 2008; Sana and Chaudhuri, 2008); 两级贸易信贷(Huang, 2007; Teng and Chang, 2005; Tsao, 2009; Min et al., 2010; Chen et al., 2014);部分延迟支付(Taleizadeh et al., 2013)。
基于确定性需求的模型,他们中的有一些人讨论了零售商的最佳订货量,然后进行了扩展。也有一些讨论产品易腐烂的情况下供应商的最优信贷政策是有条件的贸易信贷政策。贸易信贷中的供应链协调也成为激烈的讨论并在各种条件的假设下进行研究,例如考虑联合采购和竞争性的供应链,然而,产品的需求受到竞争产品以及消费者偏好等因素影响,因此具有动态性和不稳定性。正是这种动态性和不稳定性给零售商带来了库存风险,给制造商带来了信贷风险。因此,有必要根据不确定的需求来研究供应链贸易信贷。
1.3 研究现状评述
主流研究是通过报童模型来分析零售商的库存策略、供应链的贸易信贷政策、效率和协调。国内外很多学者会通过设计算法来研究最优库存策略,也有人认为贸易信贷不会影响库存策略。一些文献利用现有的信贷政策研究了库存策略,并讨论了信贷销售政策和供应链效率。这些文献的结论大致如下,通过对零售商订货策略和制造商信贷政策的研究,有人指出制造商可以通过调整利率来协调供应链并获得供应链中的所有利润;有人认为,制造商可以使用回购合同,收益分享合同和数量折扣合同来协调贸易信贷中的供应链;有人分析了零售商的订购策略和供应商的批发价格策略,并指出批发价格合同可以部分协调供应链。同时,有人研究了损失厌恶的卖家,并得出了回购合同可以协调贸易信贷下的供应链的结论,他的其他研究表明,制造商可以通过对一些免费资本的零售商进行定价盒选择来实现风险控制和供应链协调;也有人指出,批发价格合同无法实现供应链协调,收益分享合同可以实现供应链协调,考虑制造商和零售商的自愿。目前的文献对整个销售价格合同是否可以协调信贷交易下的供应链存在争议。广泛使用的数量折扣合同可以在贸易信贷下实现协调,但是可以实现自愿协调吗?当需求是随机的,供应商的支付是否存在风险?很少有文献关注这些问题。而本文考虑了贸易信贷及其风险,考察了它们对制造商决策的影响,同时考察了制造商的交货数量是否小于买方的订货数量。此外,在考虑贸易信贷及其风险时,本文还讨论了供应链的协调问题。
1.3.1 研究内容
本文主要以数学模型的方式结合理论知识来进行分析与总结,让大家了解贸易信贷融资的现状、发展以及未来的趋势。
目前我国大多数零售企业都会存在资金短缺及融资困难的问题,这些问题严重地限制了他们的发展。本文为受到资金约束的零售企业在供应链方面提供了新的融资方式,通过贸易信贷的方式解决暂时性的资金短缺问题,首先,分析我国零售企业的融资现状,对比突出贸易信贷在零售企业的发展中起到的重要作用,根据报童模型,通过计算进一步验证贸易信贷融资在资金约束下的零售企业中的重要作用。通过分析在信贷融资过程中的支付风险来证明了鼓励零售商增加订货数量并不总是制造商的最佳选择。当需求是随机的,零售商一下子支付完所有的产品货款是存在风险的,如果市场需求较少而采购了过多的产品就会造成库存积压,此时退货制造商也会承担一部分损失,所以在需求随机的情况下,根据参数值,制造商提供的数量可能少于零售商的订购数量。
查阅国内外文献,我们可以发现,目前的文献对整个销售价格合同是否可以协调信贷交易下的供应链存在争议。广泛使用的数量折扣合同可以在贸易信贷下实现协调,但是大多数的研究都没有考虑到一个问题,当需求是随机的情况下,支付会不会存在风险,本文先计算分析了零售商在什么情况下会出现违约,然后通过概率的计算得出了高违约风险与低违约风险的不同零售商,对于这两种零售商,制造商应该如何处理。最后得出结论使制造商与零售商获得更多的利润,使供应链更高效的运作。
1.3.2 研究框架
本文先通过对资金约束下的供应链零售企业贸易信贷融资现状的分析来得出贸易信贷融资在一般零售企业中的优势和发展趋势,接下来基于报童模型设置参数具体研究在一个单一制造商和一个单一零售商的情况下的供应链协调问题,通过数学模型得出风险厌恶型制造商与风险中立型制造商的决策模型进行分析,通过回购和贸易信贷的比较得出回购模型与延迟支付模型的区别,接下来在考虑贸易信贷风险的情况下,为了协调供应链,结合上述的模型的分析与结合提出一种基于订购量和预付款的改进数量折扣,即如果零售商提前支付部分货款,制造商则会提供一定的数量折扣,但是因为存在支付风险,零售商和制造商在提前支付多少货款以及提供多少数量折扣上要做出衡量,第三章的最后我们将推导出预付比率以及数量折扣的范围。在第四章我们将假定一些参数值以图形的形式进一步证明在存在支付风险的情况下,通过双方在数量折扣以及预付款金额之间的协商使他们的期望利润会比协调之前的期望利润更多。
第2章 资金约束下供应链零售企业贸易信贷融资分析
在我国有许多零售企业都存在着资金短缺以及融资困难的问题,这些问题不仅影响这些零售企业的发展还影响着整个供应链的运作。在这一章中我们将分析供应链零售企业资金约束与融资、供应链零售企业贸易信贷的优势以及供应链零售企业的贸易信贷运作模式。
2.1 供应链零售企业资金约束与融资分析
零售企业往往都会或多或少的受到一些资金上的制约,资金不到位,订单无法下发,得不到订单产品,零售企业就很难继续发展,从融资的方式来看,零售企业可以通过内源融资和外源融资两种途径来进行融资,但是,这两种融资途径对于我国现在的中小型零售企业并不是十分适合。
2.1.1 供应链零售企业资金约束分析
供应链中零售企业的每个运作过程都需要资金的支持,但是对于一般的零售企业来说,随着电子商务的快速发展,一般零售企业的市场占有率下降,大量的实体店关闭,没有销售额则没有资金支持。在如今激烈的市场竞争中,一般的零售企业很难立足,从而使供应链断裂,产生连锁效应,影响整个供应链中的企业。
供应链零售企业资金受约束的原因有很多,简单的可以分为内部原因与外部原因,外部原因则主要体现在零售企业的融资难度上,近年来由于金融危机、债券危机、次贷危机等危机影响下,商业银行放贷款的金额下降而门槛却提高了,使得零售企业很难获得融资而造成资金短缺,而内部原因则主要与零售企业的管理运营模式有关了。列举了一些原因如下图1,
2.1.2 供应链零售企业融资途径分析
融资是每个企业解决资金短缺问题的最有效方式,融资一般分为内源融资融资与外源融资,内源融资对于在初创期的企业来说是一个很好的选择,但是对于长远的目标计划来说,一般企业还是会选择外源融资居多,而外源融资又可以分为直接与间接两种融资方式。具体的内源融资可以分为留存收益提供资金、折旧准备金提供资金、内部筹资等方式,而外源融资因为有直接与间接两种融资方式比较复杂,用图2表示如下,
外源融资对于供应链零售企业来说要考虑的问题也很多,金融机构的融资门槛普遍比较高,一般的零售企业很难达到准入门槛,所以对于供应链零售企业来说还是需要更有效更易获得的融资途径。
2.1.3 供应链零售企业融资现状分析
近几年来,一般零售企业面临的困难与挑战是非常多切艰难的,随着电子商务的迅速发展,对零售企业来说无疑是雪上加霜。自从2011年开始实体经济就一直处于低谷,大量的实体店关闭,反观京东、天猫等网上商场销售额逐年上涨,每年双十一的销售额都是以惊人的速度与销售额在突破。中小型的零售企业销售额不高,资金上就会出现短缺,在内源融资方面,中小型零售企业自我积累有限,资金无法实现自给自足,这就意味着,不得不依靠外在来的资金支援,但是直接通过外源融资对于零售企业来说也是充满挑战的,我国证券市场的准入门槛高,对于一般的零售企业来说是很难通过资本市场来实现融资的。另外,我国证券市场的成熟度还不高,即使进入了证券市场,对于一般的零售企业而言风险依旧很大。风险基金融资也是外源融资的一种重要手段,但是由于经融市场对风险的掌控度的标准较高,导致审批难度的提升,让很多零售企业望而却步。在间接的外源融资方面,一般的零售企业能获得的资金是非常有限的,间接的外源融资方式主要的还是银行贷款,商业银行往往考虑的方面比较多,对于一般的零售企业而言若贷款没有被拒,能拿到的贷款金额也是非常有限的。无法贷到大额度的款项对与一般零售企业而言在缓解资金短缺问题上只能是暂时的,对于长远的发展来说,一般零售企业还是面临着许许多多的问题和阻碍。
另一方面,一般的零售企业由于管理经营方面的不规范,常常会出现财务报表不对称,财务信息披露不及时或有有漏洞,在交易时可能存在不诚信或违约的情况,所以在银行一般零售企业的信用度普遍偏低。这也间接的导致了他们在申请贷款方面会遇到较大的阻碍。一般零售企业的留存收益往往是很小的,所以在资产评估方面占据劣势,资产评估不过关,要申请贷款就更难了。
对于企业来说,融资的方式有很多种,但是要考虑的因素也是非常多的,不管是外源融资还是内源融资,对于企业的自身要求都是非常高的,往往很多企业都会因为自身的经营管理问题、财务问题或者信用问题而无法获得内源融资或外源融资,没有融资对于企业来说会是致命的打击。
2.2 供应链零售企业贸易信贷融资优势分析
在上一章中已经分析了供应链零售企业的融资难度,不管是内源融资还是外源融资都对与供应链零售企业来说要获得资金是不小的挑战,内源融资对于初创期的企业来说也许是不错的选择但是对于长远的发展来看还是需要外源融资,但是由于近年来,金融市场对风险的掌控越来越严格,一般的供应链零售企业很难达到准入标准获得融资,但是没有融资就无法解决资金短缺问题,在整个供应链中,一旦某一节点的企业倒闭就会造成整个供应链的断裂,影响到上游企业与下游企业,所以我们必须寻求更有效的融资方式,贸易信贷在供应链中无疑是解决上述问题最有效的融资模式。这种自然性的短期融资方式,不仅可以使供应链处于有效的运行状态还能解决供应链零售企业资金短缺的问题。
2.2.1 供应链零售企业贸易信贷融资分析
贸易信贷融资一般是基于双方的信誉与长期合作关系而存在的,而在供应链中零售企业的贸易信贷往往是要基于制造商对他的信用的认可,在资金短缺的情况下,为避免供应链因零售商而出现断裂风险,零售商就会向制造商提出要求延后支付货款的要求。在收到制造商提供的货品后,零售商可以先将货品出售给消费者以获得一部分货款来支付给制造商,从而形成短期的融资,大大减小了零售商资金周转的压力。通过零售商支付货款的金额,制造商也是可以给出一定的数量折扣来吸引零售商订购更多的产品,在双方的协商下使得双方收益增加。但是,贸易信贷也存在着风险,零售商也有可能出现违约的情况,所以这就需要制造商对风险的掌控能力。
贸易信贷融资,可以使供应链零售企业更容易的获得资金解决短期资金问题,从供应链的角度来看,贸易信贷融资使得供应链内部资金得到优化,使得供应链可以更加高效的运转大大的降低里了供应链断裂的风险。
2.2.2 供应链零售企业贸易信贷优势
在上一章的第三节内容中我们提到了内源融资和外源融资,不管是内源融资还是外源融资对于零售企业的自身要求都是非常高的,内源融资需要零售企业有足够多的留存资金,而外源融资对于零售企业来说一般都会选择商业银行贷款,但是商业银行贷款则需要零售企业自身有非常高的信用水平,此外,商业银行放款的额度有限,对于要求长期发展的零售企业来说,这只能解决眼前的问题,而无法实现长期的发展目标。
此时,贸易信贷无疑是零售企业最佳的选择,在供应链中,零售企业利用自身的商业信用与制造商协商获得延迟付款的机会或者制造商预收货款延迟交货,在双方的协商下解决各自在资金方面的短缺问题,从而使供应链能够有效的运作。贸易信贷比起内源融资与外源融资,对于企业的自身要求相对低很多,又能快速有效的解决企业面临的问题。
2.3 支付风险对供应链零售企业贸易信贷融资的影响
支付风险往往会让制造商对于贸易信贷的接受度降低,对于风险中立的制造商和风险厌恶的制造商,对于零售商的违约概率的不同,制造商给出的贸易信贷融资方式也会有所不同。由于延迟支付货款,所以制造商会承担一定的风险,这与回购合同类似,使得零售商的部分剩余风险被转移回了制造商。在回购合同中,如果有产品剩余的情况发生的话,制造商实际上是“偿还”了它从零售商那里得到的总采购成本的一小部分。对于违约风险的影响与回购的影响是相似的。具体来说,如果需求太低,那么制造商就承担了由此产生的一小部分财务风险。实际上,当违约有一定概率出现时,如果发生产品剩余情况的话,制造商“偿还”了零售商“收到”的总采购成本的一小部分。区别在于,对于违约风险,制造商“偿还”的金额严格来说并不是以库存为基础的,也就是说,它与剩余产品的数量不成比例。相反,它是以“部分库存单位”为基础的。
在实际问题中,为了降低支付风险,制造商可能会希望零售商在下订单后立即支付全部或部分付款。例如,在国内的汽车行业,大多数4S商店在向制造商订购一定数量汽车时,都会被要求支付全部货款。在国内钢铁行业,当批发商在从制造商那里购买钢材时,会根据批发商的信用评级来决定该批发商是否必须支付部分或全部货款。
所以综上,信用评级相对较差的供应链零售企业在贸易信贷融资方面就需要支付较多的预付款。
第3章 模型建立
3.1 基本模型与参数设置
给定贸易信用的基本模型考虑了一个单一制造商和一个零售商的紧密耦合系统。零售商的库存策略可以用报童模型来描述。具体而言,零售商在一个随机需求的销售季节之前,很早就从制造商那里订购了数量为的单一产品。在收到零售商的订单后,制造商选择定义为
的最优数量,在销售季节开始时生产并交付给零售商。零售商没有额外的回复机会,用字母符号将其他的定义表示如下,
3.2 风险中立的制造商的决策模型
风险中立的制造商的决策我们首先从零售商的角度回顾情况,当零售商与制造商之间不存在协调关系时,我们就可以根据经典的报童模型来计算零售商的利润为
,求出零售商的利润期望为
最大化上述式子(1)使得求出零售商的最优订货量
对于制造商而言,当不考虑支付风险时,他的期望利润函数可以表示为
因此,制造商的最优订货量q是允许的最大量。
对于整个供应链而言,他的期望利润函数可以表示为
此时,整个供应链系统的最优订货量就可以表示为
通过对比式子(2)与式子(5)我们可以得出,供应链的最优订货量是大于零售商的最优订货量
的,因此,当零售商与制造商之间不存在协调关系时,供应链就不会在最优的情况下运作。这一点在以往的文献中也有论述,并提出了不同类型的对策,如数量折扣、销售回扣、回购等,以解决这一问题。然而,所有这些研究都没有考虑到付款的风险。在现实世界中,信用交易得到了广泛的应用,制造商通常在交易结束后很长一段时间才能得到付款。当付款延迟时,与信贷政策有关的风险不能忽略,特别是当对产品的需求非常不稳定且零售商的财务状况不佳时。当实际需求很小时,零售商从剩余产品的销售和回收中获得的收益也很小。当这些收益小于零售商的采购成本时,就存在违约的可能性。在这种情况下,为了降低这种风险,制造商可能会希望零售商减少订单,以减少产品积压的风险,也就是说,制造商将鼓励零售商减少采购量,而不是增加零售商的订单数量。
在上述情况下,我们假设当零售商的收入和剩余产品的残值之和大于零售商应该支付的价值时,零售商不会违约,否则零售商将出现违约,同时假设零售商违约的概率为
计算得此时制造商的利润可以表示为
上述条件相当于
,这意味着已经出售了的产品和剩余的产品的价值之和小于零售商应该支付的价值之和。当参数满足这一条件时,制造商在零售商有
的概率违约的情况下将会有
的收益,或者零售商会有
的概率不违约的情况下将会有
的收益。
在本文中,为了方便建立模型以及计算,我们忽略了贸易信贷中所带来的利息,因为它与总利润相比微不足道,并且它对我们得出的结论没有负面的影响。贸易信贷所产生的利息是制造商的一种成本,因此在不考虑贸易信贷中所带来的利息的情况下,制造商将比实际情况下交付的较少。也就是说,如果本节所证明的结论是正确的,则在考虑利息的实际情况下,肯定也是正确的。此外,本节的主要目的是从分析的角度证明制造商决定交付的数量少于零售商订单的概率。
对上述式子(7)进行化简,我们可以得到
上述式子(8)中的右侧第二部分是因违约风险而造成的期望损失。证明了
,因此制造商的期望利润函数
,即上述式子(8)是一个凹函数。
假设,那么,我们就可以得到制造商的最优交货量
接下来,我们假设上述式子(9),否则
,这就意味着制造商的最优交货数量是最大的允许数量。这一结果与以往不考虑风险的文献得到的结果是一致的。条件,从而我们可以推断出,只有当违约概率很大时,才需要考虑风险。
将制造商的最优交货数量零售商的最优订货数量
和供应链的最优订货规模
进行比较,我们可以得到以下三种可能的情况。
,即制造商的最优交货数量小于零售商的最优订货数量,而零售商的最优订货数量小于供应链的最优订货规模。在这种情况下,供应链是不协调的,其中阻碍协调的因素是贸易信贷的风险。因此,供应链中企业之间支付失败的风险是供应链协调中应该考虑的另一个因素。当支付风险被忽略时,零售商承担由需求不确定性引起的所有风险,而制造商没有风险,因此制造商希望零售商扩大其订单数量。然而,当支付被延迟和存在风险时,制造商承担一定的风险,他便会通过减少分配的数量来减少他需要承担的风险。
,即制造商希望交货的数量比零售商的订单数量更多,但最优交货数量仍然小于整个供应链的最优订货规模。在这种情况下,如果两家公司不重新安排他们之间的支付策略的话,供应链就无法协调。
,即制造商承担较小的风险,因此需要分配比供应链最优订货规模更多的数量。这种情况类似于不考虑支付风险的情况。然后,我们根据与零售商的最优订购量
和供应链的最优订货规模
相比,制造商在信用风险下的最优分配数量
有三种可能的结果:
,前面两种情况,信贷风险阻碍了供应链的协调。论证了贸易信贷及其风险对制造商决策和供应链协调的影响。
3.3 风险厌恶的制造商的决策模型
在上述章节中,制造商的决定被假定为风险中性,在实际生活中往往不是如此,分析制造商的行为时,往往风险厌恶的模型更适用于制造商在供应链中的风险喜好。Markowitz(1955)首次提出的均值-方差模型被广泛应用于分析金融文献中收益与风险之间的权衡。近年来,该模型也被应用于运营管理文献中。用均值-方差模型,制造商的效用函数可以表示成:
其中是代表制造商风险偏好特性的外生参数
是制造商利润的方差,它可以表示为:
假设
,然后根据上述式子(6)我们可以得到
因此,制造商利润的变化随定单数量q的增加而增大。为了获得最大化的效用,制造商必须考虑利润的期望和方差。如果当有且仅有一个有意义的可以使得
两个不等式中至少有一个成立时,我们认为q是占主导地位的。显然,如果q占主导地位,那么它就不能最大化预期的效用。
回顾一下,即上述式子(8)是一个凹函数,
是该函数的最优解。如果
,那么
都会随着q的增长而增长,然而在区间
中,随着q的增长而减小而
随着q的增长而增长。因此,最优数量q必须落在区间
内,也就是说,制造商规避风险时的最优发货数量(定义为
)不能大于制造商风险中立状态下的最优发货数量。然后我们就可以得到
3.4 回购与贸易信贷的比较
由于延迟付款,制造商承担了一定的需求违约风险,这与回购合同类似,使得零售商的部分剩余风险被转移回了制造商。具体而言,在回购合同中,如果D大于q,则制造商需要支付
,其中
是剩余单位的数量,b是单位回购价格。因此,在回购合同中,如果有产品剩余的情况发生的话,制造商实际上是“偿还”了它从零售商那里得到的总采购成本的一小部分。
对于违约风险的影响与回购的影响是相似的。具体来说,如果需求太低,那么制造商就承担了由此产生的一小部分财务风险。实际上,当违约有一定概率出现时,如果发生产品剩余情况的话(从一开始就没有收到这部分付款),制造商“偿还”了零售商“收到”的总采购成本的一小部分。区别在于,对于违约风险,制造商“偿还”的金额严格来说并不是以库存为基础的,也就是说,它与剩余产品的数量不成比例。相反,它是以“部分库存单位”为基础的。具体而言,在回购合同中,如果D小于q,那么制造商支付
。在违约风险模式下,如
我们可以发现,着与上述公式(17)所表示的问题是等价的。
然而,回购模型和延迟支付模式的区别也很明显。在回购模型中,由零售商确定最优订购数量q,并假定制造商交付相同数量。在本文中,该模型得到了制造商的最优投递量,这部分是由制造商控制的。具体而言,只有当制造商的最优数量小于零售商的订购量时,制造商才能实现其最优决策。否则,制造商就无法在没有其他政策的情况下实现自己的决定。另外,在供应链分散的情况下,通过回购契约,零售商将扩大订单数量,实现的订单量将大于零售商的最优订购量。而在延迟支付模型中,在分散供应链条件下,实现量等于或小于零售商的最优订购量。
3.5 存在支付风险时供应链协调与贸易信贷和数量折扣
在这一节中我们需要考虑的是制造商的最优预付量。
在实际问题中,为了降低支付风险,制造商可能会希望零售商在下订单后立即支付全部或部分付款。
根据之前的假设,我们假设制造商要求零售商提前支付一笔货款,其余的则可以延迟支付。参数
是制造商的决策变量。当预付部分货款时,制造商的利润则是:
正如我们在数值研究中所看到的那样,制造商只在零售商处于高信用风险的情况下才选择不交付零售商期望的订单数量。因此,低违约风险的零售商将得到他们期望的订单数量,而且不必提前支付制造商订单费用。
3.6 存在支付风险时供应链协调与提前支付和数量折扣
即使零售商通过提前支付部分货款就能获得全部订单数量的货物,但是整个供应链由于
小于
还是不会处于最优的运行模式。为了达到协调的状态,零售商的订货数量应该扩大到
在以往的相关文献中,在不考虑支付风险的情况下,扩大零售商的订货数量往往会降低零售商的利润,增加制造商的利润。然而,当考虑到延迟付款的风险时,当零售商增加订单数量时,制造商利润的变化就不能确定了。随着违约风险的增加,制造商的期望利润可能会减少。因此,在考虑交易信用及其风险时,整个供应链的协调更加复杂。
为了协调供应链,我们提出了一种基于订货量和预付款的改进的数量折扣。也就是说,如果零售商的订单数量大于制造商设想的数量,并且预先支付了一定的部分付款,制造商就会给零售商提供一定的折扣。更具体地说,如果零售商下单的数量不少于,并且预先支付了全部货款的一部分
,此时制造商就会给零售商一定的数量折扣d。在这里,数量折扣d是零售商可以得到的总补偿。如何来确定预付的部分货款
和数量折扣d是我们接下来要计算求解的问题。
显然,数量折扣和预付部分货款后必须保证零售商和制造商的期望利润不低于协调前他们的期望利润,我们可以列出如下不等式组,
3.7 本章小结
本章研究了广泛使用的贸易信贷及其相关风险对制造商交货政策和供应链协调的影响。证明了鼓励零售商增加订货数量并不总是制造商的最佳选择。当需求是随机的,零售商的支付是有风险的,当制造商规避风险时,制造商更有可能分配的数量少于零售商的订单数量。制造商的决定有时也可能妨碍供应链协调。为了协调供应链,我们提出了一种基于数量和预付款的改进数量折扣,来吸引零售商扩大订单数量,提前支付部分货款。通过双方在数量折扣与预付款金额之间的协商使他们的期望利润比协调之前的期望利润更多。我们的研究指出,供应链中的支付方式对企业的决策和供应链的效率有着重要的影响。制造商只在零售商处于高信用风险的情况下才选择不交付零售商期望的订单数量。因此,低违约风险的零售商将得到他们期望的订单数量,而且不必提前支付制造商订单费用。对于那些高违约风险的零售商,制造商就给予一定的数量折扣,而零售商就必须预先支付一部分的货款,而具体的数量折扣d与预先支付的货款金额就需要制造商与零售商之间的商讨决定了,但是本文通过计算给出了数量折扣与预付货款金额的可行范围,可以提供给制造商以及零售商作为商讨的参考。
第四章 模型数值分析
4.1模型分析
这一章中我们将通过具体的数值来说明上述模型得出的结论,分别是风险对库存决策的影响和通过计算的得出基于预付款的最优数量折扣解。接下来对模型的应用提出建议。
4.1.1给定贸易信贷的库存决策
从图3中我们可以得出,对于风险中立的制造商来说,当违约风险足够大时,他的最优交货量小于零售商的订单数量。然而对于风险厌恶型的制造商,他的最优交货量始终都比零售商的最优订货量要小。
我们假设需求服从正态分布,得到下图4和图5,其中图4假设零售商违约概率,图5假设零售商违约概率
从图4和图5中,我们可以分析得出,随着变动系数的增大,零售商的最优订货量和制造商的最优交货量都处于下降的状态,但是制造商的最优交货量下降的更快,因此,当变异系数较大时,制造商的交货数量比零售商的订货数量,更有可能减少。而且,零售商的违约风险较大,制造商想要交付的的数量的就越小。同时,制造商的最优交货量更有可能比零售商的最优订货量要小。也就是说,当需求波动较大,零售商违约风险较高时,制造商更倾向于交付比订单数量少的数量。
4.1.2最优数量折扣分析
通过观察我们发现曲线与直线有一段封闭区间,而这一段封闭区间就是数量折扣解的范围。
通过改变的取值,我们发现当
取值为0.15时,我们发现函数图像如下图7所示,没有交点。
根据上述假设值结合函数分析,我们可以的到以下结论。
当零售商的资本成本时,曲线与曲线之间不存在交点,这就意味着双方都不存在双赢的解决方案。当零售商的资本成本较高时,为了吸引零售商提前付款,应该给予较高的折扣,而制造商的资本成本较低时,提前付款和增加销售量得到的利润都比零售商的损失要小,所以,没有任何策略可以使零售商和制造商双赢。
当零售商的违约风险较高时,零售商和制造商更有可能实现协调状态。面对违约风险较高的零售商,制造商会交付较小的产品数量,从而使得零售商达不到他的最优状态。在这种情况下,协调状态对于违约风险较高的零售商更有吸引力。
4.2本章小节
这一章我们通过数值假设法对第三章的数学模型进行了进一步的分析。分别分析了风险对库存决策的影响和通过计算得出基于预付款的最优数量折扣解。进一步证明了鼓励零售商增加订货数量并不总是制造商的最佳选择。当需求是不确定的情况下,零售商的支付是有风险的,根据参数值,制造商提供的数量可能少于零售商的订单数量。当制造商想要规避风险时,制造商更有可能分配的数量少于零售商期望的订单数量。通过计算得出了最优数量折扣解的范围,当零售商的资本成本较高的时候,为了吸引零售商提前支付货款,制造商就应该给出较高的数量折扣,但是当制造商的资本成本较低时,双方就无法实现双赢。
第五章 小结
在我国有许多零售企业都存在着资金短缺以及融资困难的问题,这些问题不仅影响这些零售企业的发展还影响着整个供应链的运作。在经济市场对风险掌控度较高的当下,内源融资与外源融资对于我国的一般零售企业来说并不适合,由于一般零售企业自身存在的管理经营问题以及金融机构、商业银行获得融资的门槛较高,很多零售企业都面临资金短缺且无法获得融资的情况,这无疑将对整个供应链产生负面影响,若供应链断裂则供应链上下游企业都将收到波及。所以,此时贸易信贷融资则是最好的解决零售企业资金短缺问题的途径,但是在面临支付风险的情况下,制造商为规避风险可能会相对保守,所以本文提出了新的在支付风险下的数量折扣与预付款方式来使得供应链协调。
本文先通过对资金约束下的供应链零售企业贸易信贷融资现状的分析来得出贸易信贷融资在一般零售企业中的优势和发展趋势,接下来基于报童模型设置参数具体研究在一个单一制造商和一个单一零售商的情况下的供应链协调问题,通过数学模型得出风险厌恶型制造商与风险中立型制造商的决策模型进行分析,通过回购和贸易信贷的比较得出回购模型与延迟支付模型的区别,接下来在考虑贸易信贷风险的情况下,为了协调供应链,结合上述的模型的分析与结合提出一种基于订购量和预付款的改进数量折扣,即如果零售商提前支付部分货款,制造商则会提供一定的数量折扣,但是因为存在支付风险,零售商和制造商在提前支付多少货款以及提供多少数量折扣上要做出衡量,第三章和第四章分别通过模型的构建以及具体的分析来证明了鼓励零售商增加订货数量并不总是制造商的最佳选择。当需求是随机的,零售商的支付是有风险的,根据参数值,制造商提供的数量可能少于订购数量。当制造商规避风险时,制造商更有可能分配的数量少于零售商的订单数量。制造商的决定有时也可能妨碍供应链协调。为了协调供应链,我们提出了一种基于数量和预付款的改进数量折扣,来吸引零售商扩大订单数量,提前支付部分货款。
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