基于期权合同视角农产品流通供应链竞合协调分析

刘瑞华 焦云涛

（1、广州商学院 广州 511363；2、中国社会科学院研究生院 北京 102488）

引言

农产品具有售卖期短、需求不确定、残余价值低等特性，因此农产品流通供应链各主体的利益难以得到均衡保证。在农产品生产、流通、销售过程中，为满足消费者多样化、个性化需求，提高供应链条上各节点参与者的利益，而对从生产者到零售商整个供应链竞争与合作关系协调的过程，就是农产品供应链的竞合协调。当前，我国农产品流通供应链还存在运作方式滞后、信息化程度低和管理滞后等问题，供应链各主体的决策难以统一、利益无法协调，导致农产品产销与供给不协调，严重影响供应链各环节参与主体的经济效益。而期权合同的事先规定、标准化与统一化等特性，可以有效避免农产品流通过程中因不确定因素造成的损失，从而保证农产品供应链管理的规范性。由此，将期权合同引入农产品流通过程，对农产品供应链竞合协调具有重要意义。

相关理论分析

期权是指在一段固定时期内，买方按事先约定价格买入或卖出某产品、事物的权利。简单来说，就是买方对于某一事物进行选择或买卖的权利。这一权利的行使主体是买入方，其可以履行权利，也可以不履行。期权合同是指由交易所统一制定的标准化合约。在期权合同中，除期权价格是由市场公开竞价形成外，其余条款均已事先在合同中达成一致，具有统一性与普遍性。其中，买方的基本权利相当明确，即在合同规定的有效期内，买方有权以合约规定价格卖出或买入相关产品。与批发价合同相比，期权合同能够协调供应链中零售商和制造商的关系，实现帕累托改进（Y.Zhao等，2010）。并且，在不同期权契约、不同时间点需求信息更新背景下，制造商的准时制订货响应模式与库存制模式，均能事先协调易逝品供应链（尚文芳，2012）。

将期权按权利划分，可以分为双向期权、看涨期权和看跌期权三类（王冲，2015）：当期权购买者对未来市场表现不确定，其拥有在未来买进或卖出特定标的物的权利，此时的期权为双向期权。双向期权合同能有效降低与需求相关的负面影响。若期权购买者对未来市场看好时，其购买在未来买入特定标的物的权利，此时的期权为看涨期权。在供应链管理中，根据看涨期权与其它合同的合并使用情况，可以将看涨期权的运用划分为单一订购方式（供应链成员之间只签订看涨期权合同）和混合订购方式（供应链成员之间签订看涨期权合同和其它合同，如批发价合同等混合合同）。当期权购买者对未来市场看坏时，其购买在未来卖出特定标的物的权利，此时的期权为看跌期权。看跌期权作为一种回购机制，通过合理设置期权合同参数与批发价合同相比期权，可以提高零售商的最优固定订货量和供应链最大期望利润。看涨期权和看跌期权也被统称为单向期权。单向期权是双向期权的特殊形式，但双向期权通过相对于单向期权高的购买成本，获得更高的数量调节柔性。

农产品流通供应链运作存在的主要问题

（一）流通供应链运作方式滞后，服务体系不健全

如今，我国农产品流通供应链的运作方式较为死板，存在不到位、不全面、体系不健全等问题。具体而言，在当前农产品流通体制下，农产品供应链是以批发市场为界线的两条短链，分别为生产-流通环节链与流通-消费环节链。在这两条短链中，商品流、信息流、物流与资金流的流通难以统一，很容易发生延迟、丢失、断裂等问题。并且，在现有农产品流通供应链中，还存在多个层次的内部服务体系主体。这些主体大多沿用过去传统的供应链运作模式，重视部分物流基础设施、设备建设，忽视信息流、资金流运作方式的优化。据相关数据统计，预估94%的农产品生产企业和97.2%的农产品销售企业自己配备仓库，甚少运用第三方物流。大多数批发商、零售商缺乏系统、科学、成熟的农产品承运业务、专业物流知识与信息技术等，致使农产品流通服务功能难以有效发挥。除此以外，由于缺乏先进、现代的运作方式，农产品流通供应链的宏观规划、全局把控与统筹难以实现，农产品损坏率偏高、物流成本不断提升，极大削弱了供应链服务体系的整体功能。

（二）流通供应链信息化程度较低，协同效应缺乏

现阶段，我国农产品市场中统一规划设置的信息系统仍未完成建设，因此农产品供应链信息化程度仍然较低。这使得农产品流通供应链环节的企业间信息交流不畅，缺乏必要了解，不利于农产品供应链的高效协同运作。具体来说，从农民到农产品生产、运输企业再到零售终端的多个环节，流通供应链主体对市场供求信息的获取渠道较为单一，已获取到的信息与市场需求存在一定时滞。并且，由于农产品供应链物流网络建设不足、信息化基础设施缺乏等，农产品信息整理、采集与发布功能无法有效发挥，多个农产品经营环节相关信息滞后、失真现象比较严重。同时，互联网信息技术应用不充分，信息处理方法与技术落后以及相关电商平台建设不足等问题，使得农产品流通供应链的信息共享与利用度较低。特别是批发市场视角下的物流信息枢纽，无法发挥信息中心的重点功能。另外，由于农产品流通供应链的系统环节诸多、运营主体层次较多、信息化程度较低、物流相关技术滞后，导致物流、资金流、商流与信息流缺少整体协同性效应，农产品流向通常较为盲目。

（三）流通供应链管理方式不科学，金融风险较大

我国农产品流通供应链管理方式不科学，较为传统。据新华网数据显示，我国大部分农产品公司中，89.6%的公司不了解供应链与供应链监管，80%的公司缺少供应链监管部门。对于拥有供应链监管部门的供应商而言，通常将供应链监管部门理解成物流监管机构，重点负责商品采集与购买、仓储与输送等，缺乏统一性协调全部公司物流、信息流与资金流的监管能力。此外，现行我国农产品供应链监管体系不健全，存在严重的机制性阻碍，导致农产品质量难以提升。在此情况下，我国农产品供应链的稳定性较差，交易大多为临时性；生产企业无法获得稳定的农产品原材料，交易成本也较高。科技快速发展以及消费者需求的日渐多样化、个性化，驱使农产品生命周期缩短，而市场不确定需求的增长，易腐品需求不确定性与生产前置时长，增加了农产品流通供应链成员的风险。如零售商价格波动风险、生产商产品质量风险、流通企业破产风险等，均增加了流通供应链成员间的合作难度。

农产品流通供应链的竞合协调效应分析

（一）研究假设与参数设置

农产品流通供应链的组成主体包括生产者和零售商，其中生产者进行农产品前端生产，零售商进行末端销售。根据施浩然等学者（2011；2015）的研究结果，可将农产品流通供应链生产模型扩展为两阶段模型。销售季开始前为第一阶段，即生产周期相对较长和产品生产单价较低时期；销售季节结束之时为第二阶段，即提前期较短和快速生产准时供应。将不同生产阶段，单位产品的生产成本用ci（i=1，2）表示。由于第二阶段农产品的单位生产成本高于第一阶段，所以c1＜c2。考虑农产品损耗，进一步进行如下假设：

假设1：生产者采用最终统一定价。农产品第一阶段首次批发价与第二阶段的批发价分别为w1和w2，且（w1＜w2）。

假设2：在销售季节开始前，生产者会公布期权购买价格和行权价格。在销售季节结束之前，看涨期权使零售商有权以行权价格从生产者处补充农产品存储；而在销售季节结束后，看跌期权使零售商能以此时的行权价格，将售卖后余留的农产品还给生产者。而对于这两类权利，零售商可以行使，也可以不行使。

假设3：市场需求具有随机性与连续性。F（x）是其累积分布函数，f（x）是其密度函数。且生产者和零售商均想得到最大利润。

假设4：零售商最初订购的农产品数量固定。在销售季节结束前，生产者会考虑第一阶段农产品的单位生产成本问题，以及零售商的期权行使问题。因此，对于农产品第一阶段的实际产量Q+αM，生产者可能会根据零售商期权定购量与曾经初始订货量来确定。

为了更好的阐述生产者与零售商的关系，将所需主要参数进行符号定义与说明，具体如下：ρ：农产品市场售价；c：农产品生产成本；w：农产品批发价；s：单位农产品的剩余价值（s＜ci）：β：农产品数量损耗率（0＜β＜1）；s0：零售商缺货损失；x：市场需求；α：农产品生产弹性系数（大于0）。。

（二）具体运算

在第一阶段，生产者会先发布看涨期权与看跌期权的购买价格r1、r2，以及行权价格p1、p2。零售商依据市场需求的初始固定订货数量为Q，看涨期权与看跌期权的购买数量分别为M和N。且通常情况下，p＞r1+p1＞w1＞c1＞p2-r2，p1＞p2＞s。

由以上假设得到，零售商和生产者的预期利润函数为：

分别对M和N求一阶偏导与二阶偏导，得到海塞矩阵：

进而得到|H|＜0。由此可知，Q、M、N的凹函数为∏r，且有唯一的极大值。若∏r的一阶偏导是0，那么可以得到：

借助上式，将优化后的农产品固定订货量与看涨、看跌期权购买数量联立，可得：

由于农产品生产周期较长，且市场需求灵活、不稳定。所以零售商难以根据过往经验或规律，准确判断当年的农产品市场需求量。在此背景下，流通供应链中的零售商，只能根据自身想要的最大利益，尽量合理确定农产品的初始订货量。然而，在农产品销售时，如果市场需求量较小，零售商所订农产品就会被积压，从而带来一定损失；如果市场需求量较大，零售商缺货，很难再次补充到货源，从而造成经济损失。所以在农产品流通供应链中，零售商通常会面临“双重边缘化”问题，承担较高经济风险。这会进一步影响供应链的整体协调，各成员间的帕累托最优也难以实现。而将期权合同机制与弹性、快速响应策略有机整合，可以降低零售商在市场需求预测失准时的经济风险，提高生产者与零售商的共同利益，实现农产品流通供应链整体优化。

根据上述分析，可得如下推论：

推论1：期权合同机制下，两阶段生产模型主要运用快速响应和数量弹性策略。那么，零售商既能达到目标优化利润，又具有最优看跌期权定货量、看涨期权订货量和初期固定订货量，分别为N*、M*、Q*。

由于N*、M*、Q*均与α无关，分别对公式（1）中的α求一阶偏导和二阶偏导，并令一阶偏导为0，得到：

由此，根据公式（4）（5）和（6），可得生产者的最大预期利润值为：

推论2：在期权合同机制融合度提高过程中，若零售商向生产者分享产品市场需求信息，实行快速响应与数量弹性策略，α*有唯一最优结。那么，第一阶段，生产者的最优产量即确定为Q*+α*M*。

如果不考虑期权，那么零售商的预期利润为：

对任意Q而言，N、M以及零售商农产品数量弹性系数α，根据公式（1）和（9），可定义为：

与此相似，公式（2）和（10）可得：

推论3：若不考虑看涨期权，与两阶段模型的固定订货量相比，Q、M、N和α最优，零售商和生产者均能获得更大利润。

（三）竞合协调性分析

基于综合管理的流通供应链模型，可以满足市场需求变化，解决农产品流通供应链存储问题。因此，可将农产品流通供应链作为统一整体，第一阶段和第二阶段产量为D1、D2，那么供应链整体的预期利润为：

分别计算公式（12）对D的一阶和二阶偏导数可得：

因此，整个农产品流通供应链的预期利润函数，是关于D的严格凹函数，其总体最优产品数量是：

若零售商在看涨期权时的购买数量为q，则其预期利润为：

不考虑看涨期权，零售商的实际购买数量为Q`=Q+q。所以能得到：

根据假设条件计算（16）式，关于Q`和q的一阶导数，并令其为0，可得：

由此可知，当零售商的农产品实际购买量与流通供应链最优总产量相同，也就是Q*=D*时，农产品流通供应链便可达到竞合协调状态。

结论与展望

随着社会发展与市场竞争加大，农产品生产者与销售商的发展压力增大，越来越难以满足市场多样化、个性化的需求。而基于期权合同视角的农产品流通供应链协调机制，能在不同策略下，合理处理农产品生产者和零售商的合同关系，从而协调二者的竞争与合作。零售商可以根据生产者的合同，确定自身最优买入策略。除此以外，将期权机制有机融合，运用数量弹性与快速响应策略，能够大幅提高农产品生产者与零售商的预期利润，推进供应链竞合协调发展。希望通过本研究，为农产品流通供应链各环节主体发展提供参考。未来，可从优化算例仿真流程、以某一企业为例等方面出发，进一步完善相关领域研究。