不同融资模式下绿色供应链决策研究

张大儒，年鑫玥，叶同，赵莹

（1.安徽工程大学经济与管理学院，安徽 芜湖 241000；2.东北大学工商管理学院，辽宁 沈阳 110167）

0 引言

能源枯竭和生态环境恶化威胁着人类社会的可持续发展，传统经济增长模式面临难以为继的境地。构建完善的绿色供应链系统是实现资源循环利用、降低生产成本、增加企业利润的重要手段。对于制造商而言，紧缺的资金不仅会束缚自身最优运营决策的制定，同时还会对供应链上下游企业产生不利的影响，进而降低整个供应链运营的效率和效益。因而，如何选择适当的融资方式以解决企业资金短缺问题成为绿色供应链运营面临的重要挑战。

银行贷款融资模式是指供应链中资金约束企业基于自身信用情况向银行申请贷款用于生产或采购的模式。贸易信贷融资模式下供应链上游企业为其下游供应链伙伴提供一定的延期付款时限，信用情况良好的上游企业资金约束时可向银行融资。目前，很多学者研究了贸易信贷融资模式或银行贷款融资模式下供应链的决策问题，也有少量文献将这两种融资模式进行了对比。例如，Chen和Wang指出贸易信贷可以在受到资金约束的供应链中创造价值，并能够在一定程度上协调供应链。陈祥锋认为如果零售商建立了有限责任制，那么即使面临破产风险，贸易信贷协议也可以有效地激励零售商增加购买量。Jing和Seidmann指出当生产成本相对较低时，贸易信贷相较于银行信贷而言更能缓解供应链的双重边际效应，反之则银行信贷更有效。肖肖和骆建文的研究表明，如果零售商的预付款折扣率等于银行的利率，并且制造商的初始资金水平满足两种融资模型的要求时，那么对于制造商而言则应优先考虑零售商的预付款融资模型，而不是银行贷款融资模式。此外还有一些文献研究了受到资金约束的制造商的其他融资模式与措施。例如，汤婷，等探讨了制造商线上双渠道不同融资模式的选择，结果表明，在电商平台融资模式下，制造商和电商平台都愿意提供较低的零售价格，从而促进市场需求增加。占济舟，等研究了在资金约束的供应链中不同融资模式的选择。

综上，贸易信贷和银行贷款都可以解决制造商在供应链中的资金约束问题，并能够在一定程度上改善供应链的整体绩效。但是，目前很少有文献探讨不同融资模式对绿色供应链决策的影响。针对该局限性，本文分别构建了两个模型：贸易信用贷款融资模式下绿色供应链决策模型和银行贷款融资模式下绿色供应链决策模型，并进一步通过对比，分析了不同融资模式和贷款利率对绿色供应链最优决策的影响，以期为绿色供应链成员以及银行提供决策建议和指导。

1 问题描述、符号说明和基本假设

本文以一个由零售商和制造商组成的绿色供应链为研究对象，其中，存在资金约束问题的制造商为主导者，零售商为跟随者。制造商的自有资金不足以支持产品绿色研发相关工作的开展。因此，需要向实力较强的零售商寻求贸易信用贷款或者向商业银行寻求贷款。贸易信用贷款融资模式下，零售商作为资金供给方，以提前支付的方式向制造商提供资金支持，并按照一定的贷款利率收取利息，具体过程如图1所示。银行贷款融资模式下，制造商的借贷对象转变为商业银行，需要偿还的本息不变，具体过程如图2所示。在两种融资模式中，均以制造商与零售商的利润最大化为决策目标进行决策。

图1 贸易信用贷款下的绿色供应链系统

图2 银行贷款下的绿色供应链系统

为了便于更清楚地描述问题，对本文中涉及到的符号进行定义和说明，见表1。

表1 符号说明

在本文的研究中，假设产品的市场需求受到产品零售价格和产品绿色度的影响，即，令表示零售商销售单位产品的价格。同时，本文考虑制造商与零售商是风险中性和完全理性的，他们之间共享全部信息，制造商在期末必须偿还贷款，不将贷款转接到下一周期。

2 不同融资模型的构建与求解

基于以上的符号说明和假设，本节将分别构建贸易信用贷款融资模式下绿色供应链决策模型和银行贷款融资模式下绿色供应链决策模型，并对这两个模式进行求解。

2.1 贸易信用贷款融资模式下绿色供应链决策模型

在销售季初，实力较强的零售商向受资金约束的制造商提供融资服务，制造商得以生产绿色产品并将产品销售给零售商；收到货物后，零售商再将产品销售给顾客；在销售季末，制造商需要向零售商偿还借款本息。制造商和零售商的利润函数可分别写成如下形式：

根据利润最大化原则，依次求解式（1）、式（2），可以得到如下命题：

命题1贸易信用贷款融资模式下，绿色供应链成员最优结果如下：

（1）制造商的最优决策为：

（2）零售商的最优决策为：

（3）制造商的最优利润为：

（4）零售商的最优利润为：

证明：

对式（1）求解关于与的偏导：

可得：

将两式联立，求解关于与的二元一次方程，可得：

将w、e代入式（2）中，同时求解π关于的偏导，令其等于0，可得：

再将w、e、p带入式（1）和式（2）中，可得：

通过进一步计算可得制造商和零售商的最优利润，如命题1中的结论所示。

2.2 银行贷款融资模式下绿色供应链决策模型

在销售季初，受资金约束的制造商向商业银行寻求信用贷款融资服务，制造商得以有资金进行绿色产品的研发生产活动，并将产品售卖给零售商；零售商收到货物后再将产品销售给顾客；在销售季末，制造商需要向商业银行偿还本息。制造商和零售商的利润函数可分别写成如下形式：

其中，，表示销售一单位绿色产品零售商所获得的利润。

根据利润最大化原则，依次求解式（3）、式（4），可以得到如下命题：

命题2银行贷款融资模式下，绿色供应链成员最优结果如下：

（1）制造商的最优决策为：

（2）零售商的最优决策为：

（3）制造商的最优利润为：

（4）零售商的最优利润为：

证明：

通过进一步计算可得制造商和零售商的最优利润，如命题2中的结论所示。

3 数值分析

本节通过数值仿真进行一些参数敏感性分析，来验证上述的部分结论。为了更清楚地了解贷款利率对决策模型的影响，在此将、和系数设置为一个相对较大的值，并保证决策变量、和大于0，且零售价格大于批发价格。参数取值为：110，1.510，1，610，k=10，b=1.510。为了让实验数据更具有实际意义，在此控制贸易信用贷款利率r和银行贷款利率ρ的取值区间为[0，0.3]。

3.1 贸易信用贷款融资模式下相关参数的敏感性分析

从图3可以观察到，随着贸易信用贷款利率的增加，零售商产品的零售价格降低。且贸易信用贷款利率越高，产品的单位售价下降越明显。这是因为当r增加时，制造商为避免亏损，相应的也提高了产品的批发价格。此时下游零售商如果仍要保持单位产品的边际利润不变，就需要提高产品的零售价格。由第2节的论证可以得出，提高产品的单价意味着市场规模减小，对于零售商而言，不利于实现利润增加的目标。这时只有零售商降低产品的零售价格，扩大市场规模，对于该绿色供应链的决策者而言，市场才是有利可图的，否则得不偿失。

图3 贸易信用贷款利率rb对零售商零售价格的影响

从图4可以观察到，制造商产品的批发价格与贸易信贷利率r正相关。这是因为制造商本身资金储备有限，随着贸易信用贷款利率不断提高，制造商生产同一数量的产品所要支付给被借贷方的利息成本越来越大，制造商只能通过提高对下游零售商的批发价格来获取更多的利润，并以此偿还更多的利息。

图4 贸易信用贷款利率rb对制造商批发价格的影响

3.2 银行贷款融资模式下相关参数的敏感性分析

从图5和图6可以看到，随着银行贷款利率的增加，零售商产品的零售价格增加，制造商的产品批发价格也增加。这是因为制造商为了偿还贷款本息和，在银行贷款利率不断增加的情况下只能通过提高产品的批发价格来增加利润。

图5 银行贷款利率ρb对零售商零售价格的影响

图6 银行贷款利率ρb对制造商批发价格的影响

3.3 不同融资模式之间的对比分析

上文分析了关键变量贷款利率r和ρ对供应链决策的影响。基于以上结论，本节重点对贸易信用贷款融资模式和银行贷款融资模式下的供应链最优结果进行对比。

图7-图9分别对比了不同融资模式下制造商的利润、零售商的利润和供应链的总利润。从图7可以观察到，贸易信用贷款融资模式和银行贷款融资模式下，随着贷款利率的增加，制造商的利润虽然都表现为增加，但是制造商在贸易信用贷款融资模式下所获得的利润显然更多。因此，当零售商提供的贷款利率与商业银行提供的贷款利率相同时，选择贸易信用贷款融资模式对制造商而言更具有优势。从图8中可以观察到，银行贷款融资模式下，零售商可以获得更多的利润。从图9中也可以直观地观察到，贸易信用贷款融资模式下供应链所获得的总利润高于银行贷款融资模式下所获得的总利润。

图7 利率对不同融资模式下制造商利润的影响

图8 利率对不同融资模式下零售商利润的影响

图9 利率对不同融资模式下供应链总利润的影响

图10表明，贸易信用贷款融资模式下，产品的绿色度与贷款利率之间呈正相关；而当制造商通过银行贷款时，产品的绿色度与贷款利率之间呈负相关。这是因为贸易信用贷款融资模式下，制造商通过提高产品的绿色度以实现增加市场需求量的目的；而在银行贷款融资模式下，制造商为了降低成本而选择减少对产品的绿色投资。总体来说，对于消费者而言，贸易信用贷款融资模式不仅可以提供价格更低的产品，此时产品也更加环保。

图10 利率对不同融资模式下产品绿色度的影响

4 结语

本文以一个绿色制造商和一个零售商为研究对象，分别构建了贸易信用贷款下绿色供应链决策模型和银行贷款融资模式下绿色供应链决策模型，运用博弈论方法对其进行求解，并分别从供应链、制造商、零售商和消费者的角度，探讨供应链成员的最优融资模式，此外分析了关键参数对决策结果的影响。通过本文的研究，得到一些重要的结论：（1）对于供应链而言，贸易信用贷款融资模式下，供应链的总利润更高；（2）对于制造商而言，贸易信用贷款融资模式下，制造商的利润更高；（3）对于零售商而言，银行贷款融资模式下，零售商的利润更高；（4）对于消费者而言，贸易信用贷款融资模式不仅可以提供价格更低的产品，此时产品也更加环保。

本文所构建的模型较为简单，存在一定的局限性。研究对象仅为由一个制造商和一个零售商组成的简单供应链系统。然而，现实当中的供应链系统往往很复杂，并且面临着很多不确定因素。因此，进一步探讨更为复杂的供应链系统，并考虑市场中的不确定因素是一个值得研究的方向。