预付款融资下供应链投资RFID技术的均衡策略

张李浩，蒋祖莉，范体军

(1.上海海事大学 物流研究中心，上海 201306；2.复旦大学 管理学院，上海 200433； 3.华东理工大学 商学院，上海 200237)

0 引言

由于零售商产品数量繁多、人工管理效率低、错误多等因素，使得库存错放问题广泛存在于零售行业的库存管理中，进而影响供应链的稳定性[1]。Raman等[2]通过案例研究发现：库存错放问题将减少零售商大约25%的收益。无线射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)技术是物联网(Internet of Things, IOT)的核心技术，通过RFID扫描器可以随时监测商品的状态和位置，从而能够有效地解决零售商的库存错放问题[3-4]。例如，意大利服饰连锁品牌PRADA公司投资约100万美元完成其纽约门店商品的RFID应用；大型百货零售沃尔玛及吉百利、卡夫食品在内的前100大供货商，合资花费2.5亿美元投资RFID技术。

RFID技术提高了零售商店的库存管理精度，使其减少了20%～30%的断货率，增加了1%～2%的销售额，但其高昂的投资成本也给企业的资金产生了压力。目前，不少企业开始采用融资的方式进行RFID技术的投资，以使其自身的管理更加智能化、信息化和自动化。例如，2016年，海澜之家通过融资，在新开设的650家门店投资RFID流水化读取系统，大幅度降低了用工成本；2017年，拉夏贝尔通过募集资金，斥资7 000万元全面上线RFID系统，提升了物流效率及门店的盘点速率与准确性；新零售熊猫立方获得百万天使轮融资，研发RFID视觉辅助技术，实现自动零售技术，加强了店面运营管理。由此可见，资金约束的企业通过融资的方式实现某项技术的投资，已是供应链中较为普遍的运作方式。RFID技术的投资不仅影响供应链成员的收益，还影响企业的资金流及融资额度。本文考虑一个资金约束的制造商和一个存在库存错放的零售商组成的供应链，供应链决策是否投资RFID技术，此时存在两种情景：①供应链不投资RFID技术，零售商的库存错放问题未得到解决，制造商为了缓解资金约束，给出批发价格折扣以激励零售商提供预付款融资；②供应链投资RFID技术，解决了零售商的库存错放问题，为了保证制造商正常的生产运营，此时零售商提供预付款融资服务以缓解其资金约束，且RFID标签成本由上下游企业共同承担。因此，制造商的最优生产量、零售商的最优预订量、制造商的自有资金水平及RFID单位标签成本对供应链RFID投资决策的影响都是值得研究的问题。

目前，国内外不少学者研究了供应链投资RFID技术的决策问题。Tao等[5]对比分析了不投资RFID、仅上游投资RFID和仅下游投资RFID三种情境下，RFID标签成本的分摊系数对供应链投资RFID技术的影响。张李浩等[6]求出了供应链成员在分散和集中式下RFID投资前后的收益，着重研究批发价格的变化与RFID标签成本阈值。Deng等[7]基于单一制造商和单一零售商的双渠道供应链，探讨了RFID技术对供应链成员的投资回报并进行了协调。郑蕊[8]认为对于由一个制造商和两个零售商组成的两阶段供应链，所有供应链成员在使用RFID技术的情况下，标签成本控制在阈值范围内时，有助于促进整个供应链的有利增长。张李浩等[9]建立了供应链成员是否投资RFID技术4种情景下的模型，通过批发价格契约、收益共享契约和回购契约，分析共同投资情况下，上下游可承担的标签成本阈值、成本分摊系数和收益分配比例。Yang等[10]提出将RFID技术引入废物回收活动的想法，创建了集中和分散的供应链模型，确定最优的定价策略和RFID技术水平。Yan等[11]对比RFID技术前后3个新鲜农产品供应链的盈利模型，得出RFID标签成本的临界值。上述文献主要研究引入RFID技术对供应链成员决策及收益的影响，忽略了制造商资金约束对RFID投资决策的影响。

还有一些文献研究了融资方式对资金约束供应链的决策影响。Xiao等[12]针对生产资金约束的供应链对比分析了预付款和银行融资模式，提出一种基于预付款的激励计划。Wei等[13]分别在制造商资金约束和零售商资金约束的情况下，通过在线P2P借贷平台进行融资，确定了供应链系统中参与者的最优策略。Jiang等[14]基于中小企业融资信用风险，通过分析金融风险，非金融风险和环境风险，探讨了对供应链融资中信用风险的影响。金伟等[15]研究了上游资金约束时竞争下游的补偿策略。研究表明，下游的资金成本以及供应商资金水平将对供应链的补偿策略产生影响。Jing等[16]建立了仅零售商资金约束和上下游都受资本约束的供应链收益模型，对比分析了竞争性银行市场融资和制造商借入信贷的两种融资方式。李超等[17]针对上游资金约束对供应链的影响问题,发现零售商可以通过预付款激励制造商提高生产量,且基于零售商预付款的收益共享协调机制可以达到供应链整体利益最大化的效果。钱佳等[18]以单个零售商和单个制造商构成的供应链为研究对象,在资金约束制造商提供折扣批发价获得零售商的预付款融资的模式下,分析了制造商资金约束对供应链绩效的影响和制造商折扣批发价的定价策略。占济舟等[19]针对制造商资金约束,探讨了零售商预付款和银行应收账款两种融资方式时零售商的预订决策和制造商的生产决策模型,并分别从供应链成员和供应链系统收益最大化的角度,分析了制造商融资方式的选择策略。上述文献主要研究融资对供应链成员决策及收益的影响，忽略了库存错放的影响及RFID技术的投资决策问题。

综上所述，本文认为：①目前大多文献主要研究RFID技术的投资对供应链成员的影响，忽略了制造商存在资金约束对供应链RFID投资决策的影响；②针对制造商的资金约束问题，已有文献主要考虑融资后供应链成员收益变化问题，缺乏考虑当制造商的资金约束和零售商的库存错放问题同时存在时，供应链是否投资RFID技术的研究。

本文基于单一制造商和单一零售商组成的供应链，考虑RFID单位标签成本和制造商自有资金水平对供应链RFID技术投资策略的影响。针对供应链成员在产品生产前是否投资RFID技术的2种情景，分析并得出了各情景下的最优预订量、生产量和收益。进一步地，探讨了供应链RFID技术的策略选择问题，得出了供应链RFID技术的投资策略。

1 模型描述与假设

供应链成员共同决策是否投资RFID技术时会出现两种情景：

(1)当不投资RFID技术时 零售商的库存错放问题未得到解决，制造商为了缓解资金约束，激励下游提供预付款融资，先给出市场批发价w的折扣η。为确保制造商的收益非负，要求折后批发价满足ηw≥c，即η∈[c/w,1)；然后零售商根据批发价格的折扣，确定预订量；最后制造商确定生产量。在产品销售期间，若市场需求大于预订量，零售商将进行二次订货，此时批发价格不再享受折扣优惠。

(2)当投资RFID技术时 为保障制造商的生产运营，零售商提供预付款融资且和制造商共同承担RFID标签成本，此时批发价格没有折扣。首先，制造商给出RFID标签成本的分摊率θ(θ∈(0,1))，然后零售商确定预订量，最后制造商确定生产量。在产品销售期间，若市场需求大于预订量，零售商将再次向制造商二次订货，此时产品RFID标签成本由零售商全部承担。本文涉及到的主要参数及其定义如表1所示。

表1 参数定义

2 供应链成员的收益模型

2.1 供应链不投资RFID技术时的收益模型

f(x)dx}-cQN。

(1)

QN*=

(2)

由式(2)可知：如果零售商的预订量qN较低，则制造商会将从预付款中收集的所有现金投入到生产中，在这个时间间隔内，零售商可能再次订购，则制造商应准备更多的库存。如果零售商的预订量qN较高，则制造商会按照最优收益的生产量进行生产，即制造商无资金约束的最优生产量。如果零售商的预订量qN高于制造商的最优生产量，此时制造商应该简单地生产到预订的水平，但资金约束的制造商不会放弃自己的最优收益而去满足零售商的预订量，此种情况不会发生。

(1-α)QN*f(x)dx)-ηwqN

(1-α)qN]f(x)dx}。

(3)

证明由于制造商的最优生产量为分段函数，有：

基于引理1的结论，可得供应链不投资RFID技术时，供应链成员的最优收益为：

2.2 供应链投资RFID技术时的收益模型

f(x)dx)+(1-θ)ctqA]。

(4)

QA*=

(5)

(QA*-qA)f(x)dx]}。

(6)

证明由于制造商的最优生产量为分段函数，有：

比较情况(1)和情况(2)，得零售商的最优预订量为：

qA*=

证毕。

基于引理2的结论，可得在供应链投资RFID技术下，供应链成员的最优收益为：

3 RFID投资决策分析

对比供应链投资RFID技术前后的收益模型，可得定理2。

证明证明过程与定理1相似，故略。

对比供应链投资RFID技术前后的收益模型，可得定理3。

证明证明过程与定理1相似，故略。

4 数值分析

(1)当制造商的资金水平极低时，供应链倾向于不投资RFID技术。此时，若RFID单位标签成本较低时，供应链投资RFID技术后能够解决零售商库存错放问题，缓解制造商资金约束程度，从而获得更高的收益，即供应链投资RFID技术，选择A-1策略；随着RFID单位标签成本的上升，供应链投资RFID技术后上下游收益并未提高，即由A-1策略转变为N-1策略。

5 结束语

本文考虑在零售商提供预付款融资下，制造商的自有资金水平以及RFID标签成本对供应链RFID技术投资决策的影响。基于供应链RFID的投资选择问题，构建了两种收益模型，并得出了供应链投资RFID前后制造商最优生产决策和零售商最优预订决策。

当制造商的自有资金水平极低时，供应链倾向于不投资RFID技术；当制造商自有资金较低时，供应链是否投资RFID技术取决于RFID标签成本的大小；当制造商的自有资金较高时，供应链倾向于投资RFID技术。这是因为供应链投资RFID技术所带来的标签成本相当于增加了制造商的生产成本，对制造商的资金约束程度产生影响。当RFID单位标签成本较低时，投资RFID技术对制造商的资金约束程度影响较小，此时供应链投资RFID技术均可获得收益增量，因此供应链倾向于投资RFID；当RFID单位标签成本适中时，相比于投资RFID所带来的标签成本，制造商自有资金水平对供应链RFID投资决策影响更大；当RFID标签成本较高时，投资RFID虽解决了零售商的库存错放问题，但无法使上下游收益提高，进而供应链倾向于不投资RFID。

本文仅局限于研究单个资金约束制造商和单个零售商组成的供应链RFID投资策略，而实际运作中会涉及多个制造企业和零售企业，未来可以研究资金约束的竞争供应链对RFID投资决策的影响与协调问题。另外，本文考虑资金约束的制造商仅选择预付款融资，而实际生活中，资金约束的企业有多种融资方式，因此融资方式对供应链RFID投资决策的影响可作为进一步研究的方向。