理论教育 风险分担策略下的最优批发价与订货决策优化方案

风险分担策略下的最优批发价与订货决策优化方案

时间:2023-06-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:式的第二个等式可简化为:因此,给定批发价w 3,零售商的最优订货量满足:下面的引理6-3给出了提前付款批发价w 3对订货水平q 3的影响。显然,最优决策(,)以及银行承担的损失风险依赖于风险共担比例δ。推论6-4.当零售商的资金水平等于零且供应商提供全额担保时,CBPS策略下的最优订货量高于CBD策略下的最优订货量。图6-6供应商的担保比例对最优订货量、最优批发价、供应链的期望利润以及零售商的期望利润的影响

风险分担策略下的最优批发价与订货决策优化方案

在CBPS策略下,供应商和零售商的博弈顺序类似于在CBP策略下的博弈顺序。不同之处在于,在t=0时,供应商与零售商签订供货与风险共担协议(w 3,q 3,δ),其中δ表示供应商承诺担保的损失比例;在t=L+T时,需求实现,如果银行发生损失,供应商根据风险共担协议,向银行补偿δ比例的损失。

在CBPS策略下,零售商的最优化问题如下:

式(6-23)中的T(X)表示供应商对银行的补偿额,其中[(w 3q 3-b R)er3(L+T)-X]+表示银行的损失额,担保比例δ反映了供应商承担的库存风险。特别地,当δ=0时,整个供应链的库存风险完全由零售商承担;当0<δ≤1时,整个供应链的库存风险由供应商和零售商共担。式(6-23)的第二个等式表示银行收支平衡约束条件,等式左边为银行的资金无风险收益,等式右边为银行从零售商和供应商处获得的期望收益。记y 3=(w 3q 3-b R)er3(L+T),它表示零售商需要偿还银行的本息和,也表示零售商不发生破产的最低市场需求水平。考虑到y 3与r 3是一一对应的关系,因此在下文中我们主要针对变量y 3来分析。式(6-23)的第二个等式可简化为:

因此,给定批发价w 3,零售商的最优订货量满足:

下面的引理6-3给出了提前付款批发价w 3对订货水平q 3的影响。

接着分析供应商的最优化问题:

式(6-26)是基于供应商有限责任的假设,其中N(w 3q 3+b s-cq 3)erf(L+T)表示在t=L+T时刻供应商的收益,T(X)为t=L+T时刻供应商需要补偿银行损失的额度。当供应商的收益不足以补偿银行的损失时,供应商破产,其利润等于零;而当供应商的收益足以补偿银行损失时,其利润为N-T(X)。注意到:

经过整理,供应商的目标函数等价于:

(www.daowen.com)

基于引理6-3,求解供应商的最优化问题,可得命题6-6。

命题6-6.在具有供应商担保的银行融资与提前付款混合融资策略下,给定担保比例δ∈(0,1],

(1)供应链系统最优决策)由下列方程组确定:

在命题6-6中,Y表示供应商能够补偿δ比例银行损失所需要的最低需求水平。显然,最优决策()以及银行承担的损失风险依赖于风险共担比例δ。我们考虑两种特殊情形:供应商不向零售商提供担保,即δ=0;供应商提供全额担保,即δ=1。

在无担保(即δ=0)情形下,零售商只使用自身的信用向银行融资。基于式(6-29),令δ=0可得此种情形下,供应商和零售商的最优决策[(0),(0)],容易验证,[(0),(0)]=(),这说明δ=0时的CBPS策略即为CBP策略。

推论6-4.当零售商的资金水平等于零且供应商提供全额担保时(即δ=1),CBPS策略下的最优订货量高于CBD策略下的最优订货量。对应地,供应商在CBPS策略下的期望收益高于在CBD策略下的期望收益。

由推论6-4可发现,供应商的担保比例δ对最优决策以及供应链成员企业的绩效有重要影响,下面我们进一步用一个算例来说明这一点。

算例6-2:假设市场需求服从均值为100的指数分布,无风险利率r f=0.02,生产期L=1,销售期T=1.5,供应商的单位生产成本c=0.2,供应商的资金水平b s=2,零售商的资金水平b R=2,供应商的担保比例δ∈[0,1]。

图6-6(c)和(d)反映了供应商的担保比例对供应链成员企业绩效的影响。我们可以观察到,CBPS策略下供应商的期望利润随着其担保比例的增加而增加。这是自然的,因为作为整个供应链的领导者,供应商承担的风险越大,对应的期望收益也越大。然而,对于零售商而言,CBPS策略下零售商的期望利润随着供应商担保比例的增大而减少,这是因为供应商承担的风险越大,其设置的批发价越高,导致了零售商的边际收益越小,从而使总的期望收益也越小。需要指出的是,当供应商的担保比例高于某个临界值(这里临界值为0.93)时,其在CBPS策略下的期望收益高于在CBD策略下的期望收益;然而当供应商的担保风险低于该临界值时,其在CBPS策略下的期望收益低于在CBD策略下的期望收益。另外,从图6-6(c)和(d)可发现,在δ=0处,|δ=0以及|δ=0,这说明在δ=0处,CBPS策略等价于CBP策略。

图6-6 供应商的担保比例对最优订货量、最优批发价、供应链的期望利润以及零售商的期望利润的影响

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