逆向主导型供应链期权定价优化的绩效影响因素分析_赵金实

∫ F（ x） dx
0
采用拉格朗日求条件极值方法， 解得：
Q
* S
=
{(
F －1 ×
Q，
－1 当Q > F
w + c － c0 + p s －1 ， 当Q≤F w － vs + ps
)

+c －c +p (ww － v + p ) +c －c +p (ww － v + p )
0 s s s 0 s s s
［ 2］
。 Wang 和 Liu 则对零售商主 导 型 供
应链期权 契 约 的 渠 道 协 调 问 题 和 风 险 分 担 问 题 进 行 了 研 究 。
游企业的应对策略 进 行 了 详 细 分 析
。随着金融工程思想
在传统供应链领域的应用， 在很多市 场 中 逐 渐 形 成 了 现 货 与 期权并存的情况， 如电子产品市场 、 服装市场、 大宗商品市场 如金属 、 燃油等
。 从 供 应 链 发 展 得 角 度 来 看， 期权在供应
链中得应用主要来自于数量弹性 契 约 。 Das 和 Abdel 则 将 订
07 12 收稿日期 ： 2009 01 08 修回日期 ： 2010-
基金项目 ： 国家自然科学基金重点项目资助（ 70832005 ） ；中国博士 后 基 金 项 目 第 46 批 资 助；上 海 市 博 士 后 基 金 项 目 资 助 （ 10 R21415900 ） ；上 海市教委科研创新项目（ 09 ZS39 ） 作者简介 ： 赵金实 （ 1973 — ） ， 男（ 汉族） ， 同济大学博士后， 专业：管理科学与工程， 研究方向：供应链与服务运作管理
［ 4］
本文在引进市场利率 、 现货价格 波 动 率 和 期 权 期 限 三 个 重要的期权定价 影 响 因 素 的 基 础 上， 进 一 步 分 析 市 场 利 率、 现货价格波动率 对 逆 向 主 导 型 供 应 链 的 影 响 机 制 。 并 着 重 研究以下三个问题：（ 1 ） 研究市场利率 、 现货价格波动率 对 逆
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Vol. 25 ，No. 1
管
理
工
程
学
报
+ （ w0 － w － c） Q － p S μ + （ w － v S ）
2011 年 第 1 期
向主导型供应链期权定价的影响；（ 2 ） 研究市场利率 、 现货价 格波动率对逆向主导型供应链上下游企业绩效的影响（ 3 ） 通 过灵敏度分析， 借助 Matlab 软 件 工 具， 重点研究市场利率和 现货价格波动率 对 期 权 定 价 和 供 应 链 绩 效 的 影 响 。 获 得 对 企业制定供应链期权契约具有指导意义的研究结论 。
管
Vol. 25 ，No. 1
理
工
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学
报
2011 年 第 1 期
Journal of Industrial Engineering / Engineering Management
逆向主导型供应链期权定价优化的绩效影响因素分析
1 1 赵金实 ，霍佳震 ，赵 2 1 莹 ，段永瑞
（ 1. 同济大学 经济与管理学院，上海 200092 ； 2. 长春大学 旅游学院，吉林 长春 130022 ） 摘要 ： 在包含市场利率 、 现货价格波动率和期权期限三个 重 要 期 权 定 价 影 响 因 素 的 逆 向 主 导 型 供 应 链 期 权 协 作模型基础上 ， 通过对模型决策优化机制的分析和灵敏度分析的方法 ， 借助 Matlab 软 件 工 具 ， 研 究 市 场 利 率 和 现 货价格波动率对期权定价和供应链绩效的影响 。 通过数值仿真分 析 ， 进 一 步 计 算 市 场 利 率 和 现 货 价 格 波 动 率 对 期 权定价和供应链绩效影响的规律和临界值 。 获得对企业制定供应链期权契约具有指导意义的研究结论 。 关键词 ： 供应链 ； 期权定价 ； 优化 ； 绩效 中图分类号 ： F224 文献标识码 ： A 6062 （ 2011 ） 01012806 文章编号 ： 1004货提前期也引进到数量弹性契约模 型 中， 形成订货提前期和 订购量两个决策变 量 的 扩 展 模 型
［ 5］
0
引言
逆向主导型供 应 链 中 处 于 供 应 链 下 游 的 企 业 成 为 供 应
。随着对供应链协调机
所 以 也 称 为 下 游 企 业 主 导 型 供 应 链， 链协作契约的制 定 者， 它是相对于供应 商 主 导 型 供 应 链 而 存 在 的 。 目 前 在 消 费 电 子行业中， 终端零售 商 通 常 处 于 领 导 地 位， 如 美 国 的 CircuitBest-Buy 、 Goodguys 三家 电 器 零 售 业 巨 头 占 有 整 个 全 美 City 、 电器销售的 80% 以上 的 市 场 份 额；我 国 国 内 的 国 美 、 苏宁和 大中三家电器连锁 销 售 企 业 占 有 国 内 电 器 销 售 市 场 份 额 的 近 50% 。 由于这些电器 零 售 业 巨 头 在 整 个 产 业 链 中 最 临 近 消费者， 以及消费 电 子 行 业 生 产 能 力 相 对 过 剩， 所以它们在 采购电器产品时拥有制定采购合同 的 权 利， 即由这些零售商 数 量、 交货方式以及对供应商的产能预定 来规定采购价格 、 费用 、 到期 执 行 费 用 等， 形 成 了 逆 向 主 导 型 的 供 应 链 模 式。 随着其他行 业 的 零 售 终 端 逐 步 集 中 ， 以及产能过剩情况加 剧， 逆向主导型供应链正逐步在其他行业中形成 。
+ + + — ［ 15 ］
形成以下优化模型： max E π S = （ w + c － c 0 + p S ） Q S － （ w － v S + p S ）
QS Q
∫
QS
F （ x ） dx
0
。
+ （ w0 － w － c） Q － p S μ + w s. t. g （ Q S ） = Q S － Q ≥ 0
（2） 下游企业主导对供应链协调优 化， 必须使供应商的产量 供应链总 达到供应链集中决策的产量 。 在分 散 决 策 情 况 下， 利润为：
［ 11 ］
了研究， 形成了包含期权交易的供应链契约基础模型
［ 12 ］
。
济效率， 很 多 学 者 对 供 应 链 期 权 契 约 开 始 了 深 入 的 研 究。 Bloom 和 Perry 用 实 证 的 方 法 说 明 了 零 售 业 巨 头 所 具 有 的 影 响力
［ 1］
Wu 和 Kleindorfer 对 电 子 市 场 下 期 权 契 约 与 现 货 的 最 优 定 价 和定购策略进行了研究，得出均衡优化解
［ 13 ］
；国内学者郭 琼
。 Cachon 和 Lairiviere 对零售商 主 导 的 供 应 链 进 行 了 。 赵金实对逆向主导型供应链的特征 、 发展状况和下
［ 3］
和杨德礼计算出了 信 息 不 对 称 和 信 息 更 新 情 况 下 的 供 应 商 和零售商的最优策略
［ 14 ］
研究， 在研究中证明了主导权的位置 对 整 个 供 应 链 具 有 重 要 影响
究了电子商务对 传 统 供 应 链 协 调 机 制 的 影 响 ，从 需 求 预 测 认为靠近终端 信息共享方面对数量弹性契约影响 进 行 研 究， 消费者的销售商对需求信息的掌握 更 准 确， 说明了数量弹性 契约对提 高 双 方 利 润 的 效 果
［ 7］
。 Pennings 和 Smidts 对 多 供
［ 8］
应商和单零售商的供应链进行了研 究， 进一步的研究包括对 原模型假设条 件 进 行 变 化 时 形 成 的 扩 展 模 型
［ 9］
。 Yan 等 将
建立了两次 需求预测信息更新引进到供应链协 调 机 制 模 型， 订货情况下的供 应 链 协 调 契 约 模 型 。 Corbett 等 针 对 成 本
∫ F（ x） dx
0
Q
由一阶条件得： dπ S = w + c － c0 + p S － （ w － v S + p S ） F （ Q S ） = 0 dQ S f（ Q S ） ≥ 0 由于 w > v S ， 二阶条件： d2 π S dQ 2 S = － （ w － v S + p S ） f（ Q S ） < 0
制研究的进一步深入， 逐渐有更多的 影 响 因 素 被 纳 入 定 量 模 型 中 进 行 分 析 。 Chen 和 Federgruen 发 现 风 险 规 避 型 供 应 链 成员通 常 采 取 少 订 货 的 方 式 ， 其供应链无法达到整体最 优
［ 6］
。 Kouvelis 和 Lariviere 则 针 对 电 子 商 务 市 场 的 兴 起， 研
2
引进期权 定 价 三 因 素 的 逆 向 主 导 型 供 应 链 期 权
通过引进市场利率 、 标的产品价 格 波 动 率 和 期 权 期 限 三
决策模型
个因素， 结合逆向 主 导 型 供 应 链 期 权 契 约 模 型， 赵金实等构 建出供应链引进期 权 定 价 三 因 素 的 逆 向 主 导 型 供 应 链 期 权 决策模型， 得到收敛的期权定价策略 2. 1 符号说明与模型假设 c 为标的产品的看 涨 期 权 价 格； w 指 期 权 执 行 价 格 。π R 为下游 企 业 期 望 利 润； Q 是 现 货 采 购 量； q 是 期 权 定 购 量； r 为 零售价格； v R 为下游企业剩余商品的期末残值； p R 为下游 企 业缺货的惩罚成本 。 供应商的生产成本为 c 0 ； 现货的批发 价格为 w 0 ； 供应商剩余产品残值为 v S ； p S 为供应商缺货的惩 D 为市场需求量； F （ x ） 为市场需求的累计概率分布 罚 成本 。 函数； f （ x ） 为市场需求的概率密度函数； J （ x ） = 1 － F （ x ） 。 模型假设： （1） 供 应 商 和 下 游 企 业 都 是 风 险 中 性 和 完 全 理 性 的。 （ 2 ） 供应链上的决 策 信 息 是 对 称 的， 供应商和下游企业互相 知道对方的决策机制， 可以根据对方 的 决 策 来 制 定 自 己 的 最 优策略 。 （ 3 ） 下游企业决定 价 格 （ 包 括 期 权 价 格 和 期 权 执 行 是供应链 价格） 和采购量（ 包括现货 定 购 量 和 期 权 定 购 量 ） ， 契约的制定者；在 自 愿 联 盟 的 情 况 下， 供应商的决策变量为 自己的产量 。 （ 4 ） 与 供 应 商 主 导 型 供 应 链 不 同， 逆向主导型 供应链的协调变 量 是 供 应 商 的 产 量 。 通 过 对 该 变 量 的 协 调 来实现供应链的优 化 。 （ 5 ） 期 权 标 的 产 品 为 无 收 益 性 资 产， 产品现货可以在市场上自由交易 。 （ 6 ） 本文考虑的是由 一 个 供应商和一个下游企业的两级供应链形成的期权契约 。 （ 7 ） 供应商的生产能力是无限的 。 c， w ） ，供 应 商 的 决 策 是 根 据 下游企业决 策 变 量 为 （ Q ， c， w ） 来制定使自己利 润 最 优 的 产 量 Q S ，下 游 企 给定的 （ Q ， 业可以通过自己的决策来控制供应商的产量决策 。 2. 2 逆向主导型供应链的均衡决策 在供应商接受下游企业的协作契 约 之 后， 供应商的决策 就是确定 使 自 己 利 润 最 大 化 的 产 量 Q S 。供 应 商 的 期 望 利 润为： Eπ S = w0 Q + wΕ［ （ D － Q ） + ∧ （ Q S － Q ） ］+ c（ Q S － Q ） － c0 Q S + v S Ε ［ （ Q S － Q） － （ D － Q） ］ － pS Ε（ D － Q S ） 计算可得供应商的利润： E π S = （ w + c － c0 + p S ） Q S － （ w － v S + p S ）