风险规避型零售商的农产品订货策略

摘要：考虑到农产品在运输销售过程中的大量损耗变质，从风险规避型零售商角度，引入期权契约来研究单周期二级农产品供应链中零售商的最优订货策略。首先通过条件风险模型刻画零售商的风险规避程度，然后分别构建在批发价格下和期权契约下的决策目标函数，最后得到零售商的农产品最优订购策略。模型分析得到，考虑损耗和风险规避因素下，零售商在期权契约下的农产品基本订购量与期权购买量之和大于批发价格下的订购量；零售商期权契约下获得的收益大于批发价格下的收益；零售商的订购量和利润都与农产品损耗率、风险规避程度成反比；在期权契约下，零售商能有效地规避市场不确定性带来的风险。

关键词：农产品；损耗率；期权契约；条件风险模型（CVaR）

中图分类号：F274；F323.7 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）16-4307-04

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.16.060

由于农产品易腐烂变质、生命周期短，需求弹性小的特点，导致农产品供应链上各个节点企业的高风险性。有统计显示中国农产品消耗量巨大，但每年有数万吨果蔬在流通环节腐烂变质，平均损失率高达25%～35%，经济损失超过1 000亿元，而发达国家的损耗率为5%左右[1]。因此损耗率对于中国农产品发展是一个至关重要的影响因素，在流通过程中控制损耗能有效地提高和促进国民经济和生活水平。

近年来，关于农产品供应链上损耗的研究有许多。Hingley等[2]研究了英国和意大利的生鲜农产品零售商的订货区别策略；林略等[3]提出了依赖运输时间的新鲜度和损耗比例模型研究供应链上各成员的最优期望利润以及收益共享契约下的利润分配模型；陈军等[4]借助变质库存控制理论研究减少周期利润来控制农产品损耗；王婧等[5]考虑生鲜农产品流通过程的损耗，从批发商角度研究单周期供应链的最优订货策略；李琳等[6]应用RFID技术提升流通效率，改善农产品的实体数量损耗和价值新鲜度损耗。

同时风险管理也是供应链研究的一个热点，特别是应用金融衍生工具期权契约更多地被应用到供应链管理中。在风险中性的条件下，已经有研究证实了期权契约可以协调农产品供应链[7]；在风险规避下，Rockaflle[8，9]提出了条件价值模型一般化公式来度量风险规避成员的决策行为；李剑锋等[10]研究在市场需求不确定和集成商风险规避的物流服务供应链中期权契约能有效地分散风险；程永文等[11]通过回购策略和期权策略发现了风险规避对于不同协调合约的影响，零售商是风险规避者时期权合约更有实际价值。

目前，以上两种文献的研究中没有考虑到零售商因运输销售过程的损耗存在风险规避偏好的问题。本研究主要针对农产品易损耗变质的特性，同时考虑零售商风险规避偏好，将期权契约应用到农产品供应链管理中，从零售商订购决策的角度来研究最优订货策略。

1 问题描述与基本假设

考虑由一个风险规避型零售商和一个风险中性的供应商组成的单周期二级农产品供应链。为了刻画农产品的易损耗易变质的特性，引入农产品损耗因素？茁，同时满足？茁∈（0，1）。零售商承担由于运输、存储以及销售过程中的自然损耗或人为损耗的风险。期权契约下，零售商向供应商订购基本数量的农产品和购买一定数量的期权，供应商根据零售商期初的订购量和期权购买量来组织生产。为讨论方便，定义以下符号：

c：供应商农产品的收购加工单位成本；w：单位农产品的批发价格；p：零售商的市场销售价格；v：农产品剩余时的单位处理成本；g：农产品的单位缺货成本；Q：批发价格下零售商的农产品订购量；c0：单位期权的购买价格；ce：单位期权的执行价格；q：期权契约下零售商的农产品固定订购量；M：期权契约下零售商的农产品期权订购量；x：不确定农产品的实际市场需求，是一个非负随机变量，其需求的概率密度函数与累积分布函数分别为f（x）与F（x），其期望为μ；？浊：零售商的风险规避系数，其值越小表示风险规避程度越高，当其值为1时，表示零售商为风险中性。

相关的基本假设如下：

假设1：c0+ce>w，农产品期权的购买价格与执行价格之和要高于批发价格，供应商激励零售商采用批发价格订购农产品。

假设2：销售末期农产品的剩余价值很低，不考虑农产品的剩余价值。

假设3：农产品供应链中零售商承担全部的农产品损耗。

假设4：p>w>c，p>c0+ce>w，且ce

4 期权契约下风险规避型零售商的经济分析

假设某一农产品的市场需求为服从[0，100]的均匀分布，同时设基本参数为p=80，g=60，c0=5，ce=25，v=5，w=20，c=10。分析农产品损耗率？茁对零售商订购量及利润的影响（表1）。

由表1可知，风险规避下零售商的订购量随着损耗率？茁的增加而逐渐增加，但其收益随损耗率？茁的增加而逐渐减少，则零售商的订购量与损耗率？茁成正比，而零售商的利润与损耗率成反比。因此可知，零售商需要加强措施来控制在运输、销售过程中的损耗，提高自身收益。在零售商风险规避时，期权契约下的零售商获得的利润大于简单的批发价格契约下获得的收益，由于期权契约中，基本订购量小于批发价格契约下的订购量，零售商在季中可以根据实际市场需求选择执行期权或者不执行期权，供应商分担了零售商部分的农产品剩余处理的费用。同时分析数据可得，在期权契约下的零售商对于损耗率？茁的承受能力更大。

进一步分析风险规避程度？浊对零售商的利润的影响，结果如表2。选取具有代表性的农产品损耗率，当？茁为0.125时的订购量和零售商利润的变化。由表2可知，随着？浊的不断增大，即零售商的风险规避程度越来越小，零售商的订购量逐步增加，同时零售商的收益随之增加。对于零售商而言，期权契约能够有效地提高其最大收益。综合考虑，零售商通过购买期权契约将部分损耗风险和市场不确定风险转移给上游企业，因此在考虑损耗率因素下，期权契约一定程度上能够分散零售商的风险，实现零售商收益Pareto改进。

5 结论

本研究根据农产品易损耗的特点，利用条件风险值（CVaR）度量风险规避程度来构建风险规避型的零售商订货利润决策函数。通过金融衍生工具期权来管理农产品供应链风险，从零售商订购决策的角度来研究最优订货策略。零售商的收益随着损耗率的增加而减小，随着风险规避程度的增加而减小。在期权契约下，零售商的存在最优的订购量和期权购买量以及零售商的最优利润值；期权契约下的零售商收益大于批发价格下的零售商收益；通过数值分析，还得到契约使得零售商对于损耗率有更大的承受能力，同时转移了部分农产品处理费用和分散了市场不确定性带来的风险。

然而，本研究的假设是一个比较理想化的环境，没有考虑农产品的市场价格波动，上游供应商的契约承诺能力等因素，而且本研究仅仅考虑零售商单个企业的决策。在进一步研究中可以考虑以上的因素，构建多个零售商与供应商之间的决策模型，从而提高决策模型的实际应用价值。

参考文献：

[1] 但 斌，陈 军.基于价值损耗的生鲜农产品供应链协调[J].中国管理科学，2008，16（5）：42-49.

[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，杨书萍，但 斌.时间约束下鲜活农产品三级供应链协调[J].中国管理科学，2011，19（3）：55-62.

[4] 陈 军，但 斌.基于实体损耗控制的生鲜农产品供应链协调[J].系统工程理论与实践，2009，29（3）：54-62.

[5] 王 靖，陈 旭.考虑期权合同的生鲜农产品批发商的最优订货[J].系统工程理论与实践，2010，29（3）：2137-2144.

[6] 李 琳，范体军.基于RFID技术应用的鲜活农产品供应链决策研究[J].系统工程理论与实践，2014，34（4）：836-844.

[7] ZHAO Y，WANG S，CHENG T C E，et al. Coordination of supply chains by option contracts： A cooperative game theory approach[J].European Journal of Operational Research，2010， 207（2）：668-675.

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

[9] ROCKAFELLAR R T， URYASEV S. Conditional value-at-risk for general loss distributions[J].Journal of Banking & Finance， 2002，26（7）：1143-1471.

[10] 李剑锋，陈世平，黄祖庆，等.基于期权与集成商风险规避的物流服务供应链协调[J].计算机集成制造系统，2013，19（5）：1105-1113.

[11] 程永文，周永务.风险规避假定下对回购策略以及期权策略的不同影响[J].系统工程理论与实践，2013，33（4）：861-869.