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基于两种生产方式的供应链期权契约的研究 摘要 本文的研究内容来源于高等学校全国优秀博士学位论文作者2 0 0 5 年专项资 金资助项目：v m i 环境下网状供应链的配送模型与方法研究( 2 0 0 5 6 5 ) 。 在供应链的协作过程中，由于成员的自私，其决策往往更多的是关注个体 的最优，而忽视了整体的协调，从而导致“双重边际化”，因此除了提高供应 链弹性以满足市场需求以外，如何协调各决策者之间的利益在供应链的协作过 程中显得尤为重要。 期权是金融市场中常用的风险回避工具，期权提供给期权持有者一种在未 来一段时间内决定是否买( 卖) 特定标的物的权利，将作为金融工具的期权机 制引入到供应链的协作过程中，可以进一步拓展供应链的研究思路，提供了更 多的选择权给零售商，分散了供应商的风险，激励供应商积极满足零售商对市 场做出响应的要求，从而使得供应链能够及时地对市场需求的变动做出反映， 提高了供应链的柔性，降低了供应链市场需求不确定的风险，从而实现供应链 整体利益最优。 论文在国内外学者对供应链期权契约研究的基础上，本文主要做了以下几 个方面的工作： 1 对现有的国内外供应链期权合同文献进行了分类，即：将供应链期权 合同分为三种：看涨期权合同、看跌期权合同和双向期权合同，然后在此基础 上进行综述研究，并分析了供应链期权契约当前研究存在的不足。 2 考虑了基于看涨期权的单个供应商和单个零售商之间的供应链契约问 题。供应商以廉价的和以昂贵的两种生产模式进行生产；分析了看涨期权下零 售商的最优订货策略及期望利润，进而给出了零售商在开始时刻的最优订货策 略；在销售季节末，供应商采用回购策略以一定的价格回购商品。 3 考虑了基于双向期权的单个供应商和单个零售商组成的供应链契约问 题。供应商以廉价的和以昂贵的两种生产模式进行生产；零售商采用确定性、 看涨期权和看跌期权进行订购产品；在销售季节末，供应商采用回购策略以一 定的价格回购商品；分析了集中决策模型与基于双向期权的合作型决策模型下 各自的利益。 关键词：供应链；期权合同；看涨期权；看跌期权；双向期权 s u p p l yc h a i no p t i o nc o n t r a c t sr e s e a r c hb a s e do n t w op r o d u c t i o nm o d e s a bs t r a c t t h er e s e a r c hc o n t e n to ft h i sp a p e rc o m e sf r o mt h ef o u n d a t i o nf o rt h ea u t h o r o fn a t i o n a le x c e l l e n td o c t o r a ld i s s e r t a t i o no fp r c h i n a ( n o 2 0 0 5 6 5 ) i nt h es u p p l yc h a i nc o o p e r a t i o n p r o c e s s ，b e c a u s eo ft h em e m b e r ，ss e l f i s h ， t h e i r sd e c i s i o n - m a k i n ga r eo f t e nm o r ec o n c e r n e da b o u tt h ei n d i v i d u a l ，so p t i m a l ， b u tw h o l ec o o r d i n a t i o na r en e g l e c t e d ，t h u sl e a d i n gt o “d o u b l em a r g i n a l i z a t i o n ”， t h e r e f o r e ，i na d d i t i o nt oi m p r o v es u p p l yc h a i nf l e x i b i l i t yt om e e tm a r k e td e m a n d ， h o wt oc o o r d i n a t eb e n e f i t sb e t w e e nt h ev a r i o u sd e c i s i o n m a k e r si nt h es u p p l yc h a i n c o l l a b o r a t i v ep r o c e s si sp a r t i c u l a r l yi m p o r t a n t o p t i o ni sc o m m o n l yi n s t r u m e n tt oa v o i dt h er i s ki nf i n a n c i a lm a r k e t o p t i o n g i v e sh o l d e r st h er i g h tt od e c i d ew h e t h e rt ob u y ( s e l l ) t h es p e c i f i cu n d e r l y i n ga s s e t s p e r i o do ft i m ei nt h ef u t u r e ，o p t i o nm e c h a n i s ma st h ef i n a n c i a li n s t r u m e n ti n t ot h e s u p p l yc h a i nc o l l a b o r a t i v ep r o c e s s ，f u r t h e re x p a n d st h er e s e a r c hi d e ao fs u p p l y c h a i n ，p r o v i d e sm o r eo p t i o nt o r e t a i l e r s ，s p r e a d st h e r i s ko ft h e s u p p l i e r s ， e n c o u r a g e ss u p p l i e r st om e e tt h er e t a i l e r st o a c t i v e l yr e s p o n d t om a r k e t r e q u i r e m e n t s ，s u p p l yc h a i nc a nm a k et i m e l yr e f l e c tt ot h ec h a n g e so ft h em a r k e t d e m a n d ，i m p r o v e st h es u p p l yc h a i nf l e x i b i l i t y ，r e d u c e st h eu n c e r t a i nr i s ko fs u p p l y c h a i nm a r k e td e m a n d ，a c h i e v e st h eo p t i m a lo ft h es u p p l yc h a i no v e r a l li n t e r e s t o nt h eb a s i so fr e s e a r c ho ns u p p l yc h a i no p t i o nc o n t r a c t sa th o m ea n d a b r o a d ， w em a k e s o m er e s e a r c hi nt h i sa r t i c l ea sf o l l o w s ： f i r s t ，t h ee x i s t i n gl i t e r a t u r ea b o u ts u p p l yc h a i no p t i o nc o n t r a c t sa th o m ea n d a b r o a da r ec l a s s i f i e d ，n a m e l y ：s u p p l yc h a i no p t i o nc o n t r a c t sa r ed i v i d e di n t ot h r e e c a t e g o r i e s ：c a l lo p t i o nc o n t r a c t ，p u to p t i o nc o n t r a c ta n db i d i r e c t i o n a lo p t i o nc o n t r a c t o nt h i sb a s i s ，s u m m a r i e so fr e s e a r c ha r ec a r r i e do u t ，a n a l y s e s s h o r t c o m i n g so f c u r r e n tr e s e a r c ho fs u p p l yc h a i no p t i o nc o n t r a c t s s e c o n d ，w ec o n s i d e rt h es u p p l yc h a i nc o n t r a c tp r o b l e mu n d e rc a l l o p t i o n b e t w e e ns i n g l es u p p l i e ra n ds i n g l er e t a i l e r t h es u p p l i e rh a v ec h e a pa n de x p e n s i v e p a t t e r n st op r o d u c e ；a n a l y s e st h er e t a i l e r so p t i m a lo r d e r i n gs t r a t e g ya n de x p e c t e d p r o f i tu n d e rc a l lo p t i o n ，g i v e sr e t a i l e r so p t i m a lo r d e r i n gs t r a t e g ya tt h eb e g i n n i n g o fh o r i z o n ；a tt h ee n do fs a l e s s e a s o n ，s u p p l i e ra d o p t sb u y b a c kp o l i c yt o r e p u r c h a s em e r c h a n d i s ea tc e r t a i np r i c e t h i r d ，w ec o n s i d e rt h es u p p l yc h a i nc o n t r a c tp r o b l e mu n d e rb i d i r e c t i o n a l o p t i o nb e t w e e ns i n g l es u p p l i e ra n ds i n g l er e t a i l e r t h es u p p l i e rh a v ec h e a pa n d e x p e n s i v ep a t t e r n st op r o d u c e ；r e t a i l e ra d o p t sc e r t a i n t y ，c a l lo p t i o na n dp u to p t i o n t oo r d e rp r o d u c t s ；a tt h ee n do fs a l e ss e a s o n ，s u p p l i e ra d o p t sb u y b a c kp o l i c yt o r e p u r c h a s em e r c h a n d i s ea tc e r t a i np r i c e ；a n a l y s e st h e r e s p e c t i v e i n t e r e s to f c e n t r a l i z e da n dd e c e n t r a l i z e ds u p p l yc h a i nm o d e lu n d e rb i d i r e c t i o n a lo p t i o n k e y w o r d s ：s u p p l yc h a i n ；o p t i o nc o n t r a c t ；c a l lo p t i o n ；p u to p t i o n ；b i d i r e c t i o n a l o p t i o n i i i 符号清单 为了便于表述，定义如下符号： ，：零售商单位产品零售价格 q ：零售商固定性订购量 猡：零售商固定性订购量q 的单位批发价格 c l ；供应商以廉价的方式生产的单位产品加工成本 y ：供应商以昂贵的方式生产的单位产品加工附加成本 c ，；供应商采购原材料的单位成本 c 。：看涨期权单位购买价格 气：看涨期权单位执行价格 c 。：看跌期权单位购买价格 c e o ：看跌期权单位执行价格 m ：零售商购买看涨期权的数量 n ：零售商购买看跌期权的数量 p ：供应离和零售商因缺货藤导致的单位损失 v ，：零售商端单位剩余产品的残值 v 。：供应商端单位剩余产照的残值 v ：供应商端单位剩余原材料的残值 v 供应商回购零售商端单位剩余产品的价格 d ；市场连续随规需求 ：市场需求d 的均值 玎：市场需求d 的标准差 ，( ) ：市场随机需求d 的累积分布函数 。厂) ：市场随机需求d 的概率密度飚数 v u 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导雌指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方矫，论文串不寇含箕健人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得 盒胆王些太堂 或其他教育机构的学位或 涯书面使髑过静豺料。与我一固工作购羁志澍本研究魇散的任何荧献均邈在论文中俸了 明确的说明并表示谢意。 躲立令企础；7 年锄7 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解金毽薹丝太堂有关保留、使用学位论文抟裁定，有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。允许论文被查阅和借阅。本人授 权金篷王塑盍堂可以将学位论文的全部或部分内容缀入煮关数据库进行检索，可以采 用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：盘 “7 签字吼叫年争月7 日 学位论文作者毕业盾去向： i 作单位： 通讯地址： 仑 ? 二 导师躲) 司承砉 样日啦呷年丫月r c l 日 电话： 邮编。 致谢 本论文是在导师周永务教授的悉心指导下进行的。论文倾注了导师大量的 汗水和心血。在硕士期间，导师提供了良好的科研环境和科研交流机会，保障 了论文的顺利完成。导师学术造诣深厚，学术品格高尚。这些是我终生收益且 取之不竭的宝贵财富! 在我读研期间，导师不仅授以治学的秘诀，还诲以做人 的准则。对导师的教诲和关怀表示由衷的感激和谢意! 在此硕士论文完成之际，我要感谢物流与供应链管理研究所的杨爱峰副教 授，感谢她热心帮我解答难题，启发我的思路。正是有了她的帮助和指导，我 才能顺利完成论文。 感谢物流与供应链管理研究所的全体成员，他们在课题研究过程中经常与 我进行交流与讨论，提出了许多宝贵的意见和建议。此外，我对一些曾经帮助 过我，给我提过建议的同学也深表感谢! 深深地感谢我的父母和家人，是他们二十多年来无私的爱和关心，支持和 鼓励着我走过人生这一段重要的路程，使我得以顺利完成学业；感谢他们给我 健康的身体，教诲我仁爱、积极上进，让我终身受益! 最后，特别感谢各位评审与答辩专家在百忙之中抽出时间对论文进行了仔 细的评阅和指导，对评审与答辩专家的辛勤劳动表示深深的谢意! i v 作者孟令全 2 0 0 9 年2 月 1 1 研究背景 第一章绪论 供应链( s u p p l yc h a i n ) 是围绕核心企业，通过对信息流、物流、资金流 的控制，从采购原材料开始，制成中间产品以及最终产品，最后由销售网络把 产品送到消费者手中的将供应商、制造商、分销商、零售商、直到最终用户连 成一个整体的功能网链结构。它是一个范围更广的企业结构模式，包含了所有 加盟的节点企业，从原材料的供应开始，经过链中不同企业的加工制造、组装、 分销等过程直到最终用户。供应链不仅是一条联接供应商到用户的物料链、信 息链、资金链，而且是一条增值链，物料在供应链上因加工、包装、运输等过 程而增加其价值，给相关企业都带来收益。 供应链管理( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ) 是通过前馈的信息流和反馈的物料 流及信息流，将供应商、制造商、分销商、零售商，直到最终用户连成一个整 体的管理模式。供应链管理的主要思想就是用系统的观点管理和优化企业内部 和外部的资源，协调供应商、制造商、分销商和最终客户之间的关系。供应链 管理的目标是通过成员间的密切合作，以最小的成本为客户提供最大的附加价 值和最好的服务，获得整体竞争优势的提高。 供应链契约( s u p p l yc h a i nc o n t r a c t ) 是指通过提供合适的信息和激励措施， 保证买卖双方协调，优化销售渠道绩效获收益的有关条款。供应链契约是经济 学契约理论在供应链中的一种表现形式，早期研究主要源于多阶段库存理论。 供应链契约管理的目的是使供应链达到协调，即分散式供应链( d e c e n t r a l i z e d s u p p l yc h a i n ) 达到集中式供应链( c e n t r a l i z e ds u p p l yc h a i n ) 同样的绩效，即使供 应链达不到最好的协作，也可能存在帕累托( p a r e t o ) 最优解，保证每一方的利益 至少不比原来差。 供应链上的卖方( s u p p l i e r ) 和买方( b u y e r ) 在决策时，只考虑到各自的边际利 益，而不考虑其他成员的边际利益，只要供应链企业的利益在不同成员间分配 时，单方决策影响到市场需求，进而导致另一方获利减少。把这种现象称为“双 重边际化”( d o u b l em a r g i n a l i z a t i o n ) ，从而使供应链的系统性能降低以致所有成 员的收益受损。为此，有必要设计和实现供应链的协调机制。供应链协调要求 所有阶段采取的行动以供应链总利润最大化为目标。供应链协调的主要障碍是 激励措施与总体利润目标的不一致，从而导致不同阶段的局部目标最优化而忽 视了供应链的总利润。 自2 0 世纪9 0 年代以来，企业界和学术界逐渐认识到供应链协调管理的重 要性，并大力将供应链协调理论和方法运用于管理实践，为企业带来了巨大的 经济效益。同时，在学术界，供应链管理已经成为管理科学与运营管理中极为 活跃的研究领域，2 0 0 3 年在管理科学与运营管理领域中最为主要的学术会议 i n f o r m s 上发表的论文中在供应链方面，特别是在供应链协调方面的论文占 到了6 0 7 0 。清华大学的刘丽文分析、总结和归纳了近2 0 年来供应链管理思 想及其理论和方法的发展演变过程，揭示了供应链管理思想和理论产生的必然 性及其对企业的重要性。 1 2 研究目的与意义 供应链协调在供应链采购、生产和分销系统的成功运作上起着重要的作用， 是实现供应链集成化和供应链节点企业间协作的重要手段。供应链契约的制定 及其对供应链协调的影响已成为供应链运作管理中一个很重要的研究方面，许 多企业都已经认识到供应链整体绩效是可以通过有效契约的制定而得到显著改 善的，供应链成员之间的合作伙伴关系也是需要通过供应链契约来保证的，即 便供应链契约不能使供应链达到最好的协调，也可能存在帕累托( p a r e t o ) 最优 解，即保证每一成员的利益至少不比原来差。因此，供应链管理中的协调与契 约问题日益引起了学术界和企业界的重视，契约管理是供应链管理的核心问题 之一。 有效供应链契约有两个主要的作用：一是可降低供应链的总成本、降低库 存水平、增强信息共享水平、改善节点企业相互之间的沟通交流、产生更大竞 争优势，实现供应链绩效最优。供应链管理中，由于“双重边际化 和“牛鞭 效应”等现象出现，增加了供应链运作中的难度，设计合理的供应链契约，可 以减弱或消除由于“双重边际化”和“牛鞭效应 等造成的绩效损失，优化供 应链管理和改善供应链绩效；二是可实现风险共担。供应链中的不确定性包括 市场需求、提前期、销售价格、质量、核心零部件的生产能力及研发投入等。 契约是双方共担由各种不确定性带来风险的重要手段。目前，供应链契约引起 了越来越多供应链管理研究者和企业界实践者的关注。 期权( o p t i o n ) 是金融市场中常用的风险回避工具，期权提供给期权持有 者( o p t i o nh o l d e r ) 一种在未来一段时间内决定是否买( 卖) 特定标的物 ( u n d e r l y i n ga s s e t ) 的权利【l 】。期权对于持有者来说是一种权利而没有必要执行 的义务。 随着金融研究边界的不断拓展，供应链中越来越多的产品被标的为相应的 金融产品，而期权也因其弹性逐渐地被学者们认识，并逐渐地引入到供应链的 协作过程中。供应链渠道的协调机制要求零售商必须提前购买一定数量的产品 购买权，在实现对需求信息的观测后再部分或全部执行该期权。这种协调机制 主要应用于生产准备期较长的商品，由于生产量的决策必须在离销售季节较远 时做出，有限于当时对需求信息了解的缺乏，生产商往往要求零售商通过期权 之形式承担部分生产能力储备的成本。通过期权这种形式，由于零售商分担了 2 一部分供应商的生产能力储备，从而使供应商的生产不会过于保守，通过对期 末未售出商品的回购，既可以激励零售商更多订货又可以克服“双重边际化效 应 。 r i t c h k e n 等( 1 9 8 6 ) 最早在库存研究中引入期权机制以对冲产品价格和数 量波动的风险【2 】：t s a y 等( 1 9 9 9 ) 在供应链合同模型的研究中提出期权合同可 以用于供应链的协调管理【3 1 。此后，随着供应链研究的发展，国内外学者对供 应链期权合同协调机制进行深入研究。期权合同被广泛应用在采购管理、生产 管理、运作管理、战略管理、电子市场等诸多领域中。目前，期权合同在供应 链协调中的应用已经成为当前理论界和实业界一个新的研究热点。 1 3 研究内容与结构 本文一共分为5 章，主要内容归纳如下： 第一章，绪论。介绍论文的研究背景，研究目的与意义。 第二章，供应链期权契约研究进展分类综述。本章首先对供应链期权合同 进行了简单的分类，然后在此基础上进行综述研究，最后给出了供应链期权契 约当前研究存在的不足。 第三章，基于看涨期权的供应链契约的研究。建立了基于看涨期权条件， 在供应商两种生产模式和回购策略下两级供应链的模型，并进行算例分析。 第四章，基于双向期权的供应链契约的研究。建立了基于双向期权条件， 在供应商两种生产模式和回购策略下两级供应链的模型，建立供应商和零售商 的利润函数，并进行算例分析。 第五章，总结与展望。对全文进行了总结，并进一步指出有待研究的方向。 3 第二章供应链期权契约分类综述 按期权买者的权利划分，期权可分看涨期权( c a l lo p t i o n ) 和看跌期权( p u t o p t i o n ) 。看涨期权赋予期权持有者在未来某个时期买入的权利，看跌期权赋予 期权持有者在未来某个时期卖出的权利。 在供应链期权合同中，若只考虑一种看涨期权( 看跌期权) 则是单向期权 合同，同时考虑看涨期权和看跌期权则是双向期权合同。本章根据供应链期权 合同文献中采用期权的种类不同，将供应链期权合同分为三种：看涨期权合同、 看跌期权合同和双向期权合同。根据期权合同是否与经典契约联合协调供应链， 将每一种期权合同分为两类：一类是期权合同协调供应链；另一类是期权合同 与经典契约联合协调供应链。根据文献中考虑信息是否对称和更新的特征，又 把每一类协调分为信息不更新、信息更新和信息不对称三种情况。 2 1 看涨期权合同 近年来，国内外学者对供应链看涨期权合同进行了广泛探讨。利用看涨期 权合同在信息不更新、信息更新和信息不对称情况下协调供应链有一定的研究， 而利用看涨期权合同与经典契约联合协调供应链的问题，理论界还没有过多的 涉及。 2 1 1 看涨期权合同协调 ( 1 ) 信息不更新 在信息不更新情况下，国外学者对利用看涨期权合同协调供应链问题进行 了深入研究，例如：k h o u j a ( 1 9 9 6 ) 对紧急供应期权的报童问题进行了标注 4 1 ； w u 等( 2 0 0 2 ，2 0 0 3 ) 针对随机性市场环境，考虑了单一买方和多个卖方之间 的期权合同关系，推导了在s t a c k e l b e r g 对策中卖方作为主方的最优出价策略 和买方最优签约策略【5 ，6 】；t a n ( 2 0 0 2 ) 研究了利用生产能力期权分担制造商的 风险问题【7 1 ；s p i n l e r 等( 2 0 0 2 ) 讨论了离散环境下期权工具可以提高经济效率 的研究【8 1 ；g o l o v a c h k i n a 等( 2 0 0 3 ) 研究了在现货市场的条件下，供应商有生 产能力限制，制造商必须满足顾客随机需求的期权合同问题一j ；s p i n i e r 等( 2 0 0 3 ) 研究了期权合同在风险共享的贸易伙伴之间的物流配送过程中的价值问题i l w ； k a m r a d 等( 2 0 0 4 ) 考虑了在交换率不确定和数量弹性的条件下，利用实物期权 方法分析供应合同问题【1 1 1 ：m a r q u e z 等( 2 0 0 4 ) 研究了一个期权合同的帕勒托 改进，建立了系统动态模型，从而展示一种产品获取过程的动态性i l 刁；v a nd e l f t 等( 2 0 0 4 ) 研究了随机规划模型在供应链期权合同中的实际执行问题【l m ；s e i f e r t 4 等( 2 0 0 4 ) 研究了期权价格为外生变量时具有风险偏好的买方的最优订购决策 【1 4 】；s h e n 等研究了基于不确定需求和供应生产能力期权的供应链协调问题l 1 5 】； e r k o c 等( 2 0 0 5 ) 研究了带有可扣除预留费用、带有期权的生产能力预留合同 问题【1 6 1 ；s p i n i e r 等( 2 0 0 6 ) 建立了两阶段s t a c k e l b e r g 模型，零售商有现货市 场作为一种期权来满足需求【1 7 1 ；x u 等( 2 0 0 6 ) 考虑了一类带有期权和能力约 束多周期柔性供应策略【1 8 】：w a n g 等( 2 0 0 6 ) 考虑了在有交易成本的两个不同 的市场里基于期权的供应链合作协调问题【l9 】；s a r m a h 等( 2 0 0 7 ) 先后研究了在 信用期权条件下，单个制造商与单个零售商、单个制造商与多个零售商的供应 链协调和利润共享问题【2 0 , 2 1 】；s i n h a 等( 2 0 0 7 ) 建立了基于非充分生产能力和 外部性期权的供应链协调模型【2 2 】；w a n g 等( 2 0 0 7 ) 通过期权合同研究了在零 售商主导的供应链中渠道协调和风险共享问题【2 3 1 ；h o u 等研究了基于需求依赖 于价格的协调供应链期权合同模型【2 4 】；c a o 等通过在易逝品供应链中引入期权 机制、数量弹性战略和快速反映战略，在两次生产和订购模式下，建立了零售 商最初订购、期权订购和制造商生产的博弈模型【2 5 】；b o c k e m 等考虑了多层供 应链中，面对潜在的投资阻碍，从而设计最优期权合同来解决激励问题【z 圳。 在信息不更新情况下，国内学者对利用看涨期权合同协调供应链问题也进 行了研究，例如：常志平等( 2 0 0 4 ) 设计了一种以期权合约为基础的协调机制， 并且利用期权的思想，求出了在这种协调机制下供应商与制造商的最优策略 【2 7 1 ；郭琼等( 2 0 0 5 ) 考虑了单阶段、单供应商和单零售商的供应链结构，试图 通过引入期权机制，研究期权合同下的供应商和零售商的定价策略、生产订购 量和相应的决策模型【2 8 】；宁钟等( 2 0 0 5 ，2 0 0 7 ) 先后探讨了在市场需求不确定 的情况下，期权在供应链风险管理中的应用，建立了单供应商、多分销商的供 应链期权模型 2 9 , 3 0 】；晏妮娜等( 2 0 0 6 ) 设计了一种应用期权合同协调b 2 b 在线 市场与传统市场的机制f 3 1 1 ；王庆东等( 2 0 0 6 ) 设计了一种应用期权合同协调 b 2 b 电子市场与传统市场的机制，构建了更现实的市场环境p r 2 j ；郭琼等( 2 0 0 6 ) 研究了在假定现货市场价格、市场需求量和产品成本均与市场状态相关变量的 基础上，试图通过引入期权机制，研究供应商和零售商在电子市场和合约市场 下的最优决策【3 3 1 ；陈祥锋等( 2 0 0 7 ) 考虑了只有一个零售商、一个供应商以及 把期权合同和现货采购进行组合决策的供应链采购管理问题【3 4 】：晏妮娜等 ( 2 0 0 7 ) 研究了b 2 b 电子市场下双源渠道的供应链期权合同协调模型与优化问 题f 3 5 】。 ( 2 ) 信息更新 g u r n a n i 等( 19 9 9 ) 考虑了固定订购量与临时期权实现量相结合的库存补 货策略【3 6 1 ；b a r n e s s c h u s t e r 等( 2 0 0 2 ) 用期权的思想研究了供应链合同，他们 将期权应用到需求具有相关性的两阶段订货的买卖系统中，说明了期权在买方 面对复杂多变的市场时提供了灵活性，使买方和卖方共同承担风险，供应链整 体利润增加【3 7 】；b r o w n 等( 2 0 0 3 ) 研究了提前预定或获取的两阶段柔性供应期 权合同问题【38 】；k l e i n d o r f e r 等( 2 0 0 5 ) 针对随机性市场环境，研究了资本密集 行业中用b 2 b 交易整合长期签约与短期签约的方法，推导了最优期权合同， 并考虑了现货市场的流动性对期权合同协调效果的影响【3 州；佟斌等( 2 0 0 6 ) 试 图通过引入期权机制，研究需求预测环境下的供应链两次生产和订购模式中的 生产和定价策略、产品订购策略以及相应的决策模型【4 0 】；张子刚等( 2 0 0 6 ) 利 用三阶段动态优化模型来描述零售商采用期权合同采购策略问题【4 。 ( 3 ) 信息不对称 c a e h o n 等( 2 0 0 1 ) 通过合同给供应商以固定支付，从而实现不对称信息下 的供应链协调【4 2 】；c o r b e t t 等( 2 0 0 0 ，2 0 0 1 ，2 0 0 4 ) 先后针对成本信息不对称下 供应链中的数量折扣策略、库存策略和合同设计等问题进行了研究1 4 3 - 4 5 ；h a ( 2 0 0 1 )研究了零售商成本信息不对称、零售商参与的中断水平策略的合同 模型【4 6 1 ；f a n g 等研究了需求信息不对称条件下，供应商设计期权合同作为一种 价格辨别工具，从而能够保证供应商的利润，建立了生产博弈模型1 47 j ；徐经意 等( 2 0 0 5 ) 根据报童模型和信息揭示原理建立随机市场需求和非对称信息的直接 拍卖机制下生产商、电子中介和销售商的利润模型【4 8 】；郭琼等( 2 0 0 6 ) 以单供应 商和单零售商的两阶段供应链为背景，通过期权合同，运用信号传递博弈理论 在零售商具有市场需求信息优势时，对供应商和零售商的产能决策和订购决策 进行了研究【4 9 1 。 2 1 2 看涨期权与经典契约联合协调 目前，国内外学者对利用看涨期权合同与经典契约联合协调供应链的问题 的研究是有限的。例如：在信息不更新方面，s h i 等( 2 0 0 2 ) 研究了在单个制 造商和单个零售商条件下，针对随机需求及回购策略，通过零售商提供期权费 用，能够提高供应链的效率问题【5 0 1 ；f u 等( 2 0 0 6 ) 考虑了在需求和现货市场 价格机制是随机的条件下，利用期权合同和固定价格合同来降低风险，研究了 单周期帕累托获取战略【5 。 在信息不对称方面，l i 等考虑在不对称信息、单个零售商和单个供应商条 件下，针对定价问题，采用远期合同和期权合同共同协调供应链p z j ；o z e r 等 ( 2 0 0 6 ) 通过生产能力预留( c a p a c i t yr e s e r v a t i o n ) 合同和预购( a d v a n c ep u r c h a s e ) 合同，分别研究了信息甄别和信号博弈两方面的内容【5 引。 2 2 看跌期权合同 在供应链看跌期权合同文献中，绝大部分是在看跌期权合同且信息不更新 情况下考虑的，例如：v l a c h o s 等( 2 0 0 3 ) 研究了单周期产品的回购期权和数 量订购问题【5 4 】：b e n g t s s o n ( 2 0 0 3 a ) 考虑了在单个制造商和单个零售商之间带有 6 回购期权的单周期供应合同协调问题【5 5 1 ；b e n g t s s o n ( 2 0 0 3 b ) 分析了两周期带有 回购期权的供应合同，零售商有机会在周期的中间和周期末退回产品1 5 0 j ；c h e n 等( 2 0 0 7 ) 考虑了基于随机需求单周期库存模型的扩展，购买看跌期权来减少 低需求所带来的损失【5 7 1 ；梁梁等( 2 0 0 4 ) 对实行v m i 后供应商的成本结构进 行改进，并采用期权思想对供应商所承担的风险进行管理，使购买方和供应商 获得的收益和承担的风险能够对等p 引。 而利用看跌期权合同分别在信息更新、信息不对称条件下协调供应链以及 利用看跌期权合同与经典契约联合协调供应链还未进行涉及。 2 3 双向期权合同 在供应链双向期权合同文献中，利用双向期权合同分别在信息不更新、信 息更新和信息不对称情况下协调供应链都有所探讨，而至于利用双向期权合同 与经典契约联合协调供应链问题还没有过多研究，详细情况如下： ( 1 ) 信息不更新 c h e n g 等( 2 0 0 3 ) 研究了具有柔性的购买期权合同，探讨了系统实施看涨 或看跌期权下系统的绩效【5 9 】；s h i 等( 2 0 0 4 ) 考虑了在单个供应商和多个零售 商环境下，首次提出供应链期权交易市场【6 0 】；b u r n e t a s 等( 2 0 0 5 ) 研究了当需 求曲线是直线下降情况时期权合同在供应链中的应用，他们发现期权合同的引 入使批发价格升高，同时降低了零售价格的波动性，但是当需求不确定性很高 时，期权合同的引入又会影响零售商的利益【6 1 】；c a o 等通过在易逝品供应链中 引入期权机制、数量弹性战略和快速反映战略，在一次订购两次生产模式下， 建立了零售商固定订购、看涨期权订购、看跌期权订购和制造商生产的博弈模 型【6 2 】；马士华等( 2 0 0 4 ) 研究了通过引入期权机制，提出了制造商预订上游供 应商的生产能力的数学模型，一最终实现供应链利益的整体协调1 6 3 】；陈旭( 2 0 0 6 ) 考虑了两个独立的零售商，由于生产周期长和销售周期短，他们通过期权合同 获得产品，零售商可以在需求信息知道后和需求满足前调整期权的数量【6 4 1 ；李 荧玉等( 2 0 0 6 ) 综合考虑了看涨期权和看跌期权，建立模型，根据市场需求执 行看涨期权和看跌期权以及时进行补货和退货，并进一步研究了两种期权对供 应链双方的协调作用和影响程度【6 5 】；胡本勇等( 2 0 0 7 ) 考虑了在随机市场需求 环境下，对于易逝品供应链合作合同的数量柔性问题，建立了看涨期权和双向 期权模式下的柔性合同模型，得出不同合同下销售商的定货策略【6 叫；包晓英等 ( 2 0 0 7 ) 研究了双向期权机制的定制件采购合同利润模型，试图实现供应商和 制造商双方量的调节和价格的调节【6 。 ( 2 ) 信息更新 m i l n e r 等( 2 0 0 2 ) 分析了两期合同中，买者在信息更新之后，可以对第一 阶段的订购量做出增多或减少的调整，并给出了买者的最优决策反映【o 引；h u a n g 7 等( 2 0 0 2 ) 分析了信息更新下的两阶段订购合同，在第一阶段，买者提交一个 最初的订购量，在第二阶段，基于更新信息，买者可以对最初订购量的大小做 出调整【6 9 】；w a n g 等( 2 0 0 6 ) 提出了单周期两阶段的双向期权供应合同，零售 商可以向上或者向下调整最初订购量【70 1 。 ( 3 ) 信息不对称 c m a r 等( 2 0 0 5 ) 考虑了由单个供应商和单个制造商组成的两阶段供应链、 随机需求和不对称信息条件下的期权合同问题1 7 。 2 4 供应链期权契约研究存在的不足 国内外专家和学者对供应链期权合同进行了初步的研究，已经取得了一定 的研究成果。但由于期权合同引入到供应链协作中比较晚，因此，研究理论成 果还不是很多，而且研究方法也不是很复杂。作者对现有的研究现状进行了分 析，给出了五个未来的可能研究方向。 ( 1 ) 看跌期权合同协调 随着市场需求不确定性的影响，零售商和供应商将面临复杂的环境，承担 较大的风险，而看跌期权可以降低供应商和零售商风险的有效手段，能够调整 零售商的定货策略，并增加双方的利润。因此，利用看跌期权合同特别是在信 息更新、信息不对称条件下协调供应链将是未来的研究领域之一。 ( 2 ) 双向期权合同协调 随着供应链中不确定因素增多，从而面临的问题将会更加复杂。而双向期 权合同协调供应链使补货和退货变得更加灵活，并且降低了成本。因此，利用 双向期权合同协调供应链仍旧是值得研究的一个领域。 ( 3 ) 期权合同与经典契约联合协调 当供应链的不确定性因素增多，或则是在不能采取回购合同的行业背景中， 结合期权合同和其他经典契约的组合式合同将是协调供应链的可能手段，一般而 言，单一的简单合同策略对于复杂问题很难达到理想的效果，从而如何将几个合 同结合起来，协调供应链已成为很多学者研究的问题。 ( 4 ) 不同结构特征的供应链期权合同 当前，研究的供应链期权合同结构特征主要还是集中在单周期、单供应商 和单零售商的情况，然而在实践中，供应链的结构要复杂得多，因此可以将供 应链期权合同的研究扩展到供应商和零售商之间是多对一、一对多的情况，甚 至是多周期多产品种类、多层次的供应链网络结构。 ( 5 ) 供应链期权合同的实证研究 虽然当前的供应链期权合同模型从理论上来说能够实现供应链的协作，但 是针对供应链期权合同的实证研究却非常缺乏，对于如何在实践中实施供应链 期权合同缺乏指导性的经验。因此，供应链期权合同理论如何指导实践，同 8 时在实践中进一步完善供应链期权合同的理论模型，对于供应链期权合同来说 是一个非常值得关注的领域。 2 5 小结 本章首先对供应链期权合同进行了简单的分类，根据供应链期权合同文献 中采用期权的种类不同，将供应链期权合同分为三种：看涨期权合同、看跌期 权合同和双向期权合同，然后在此基础上进行综述研究，最后讨论了当前供应 链期权契约研究存在的不足，提出了供应链期权合同在未来的研究方向。 9 第三章基于看涨期权的供应链契约的研究 3 1 问题的提出 随着经济的发展和技术的进步，市场信息在不断的变化，市场需求存在很 大的不确定性。如何更有效的利用市场预测信息，构建合理的供应链模型，已 经引起了学术界的广泛关注。对于时尚消费品、季节性商品、报纸杂志等类易 逝性产品，由于其生命周期较短、贬值较快、市场需求不确定性大、生产提前 期长、期末未售出的产品残值低。对于这类易逝性产品，如何进行订货决策是 零售企业经常要面临的问题。 看涨期权是这样一种合约：它给合约持有者( 即买方) 按照约定的价格从对 手手中购买特定数量之特定交易标的物的权利。这个约定的价格称为履约价格， 通常用x 来表示。把交易对手称为期权的卖方。看涨期权让买方可以享受未来 按约定价格购买特定交易标的物的权利，而没有相应的义务。当市场价格高于 x 时，买方要求卖方履约，以x 价格买入外汇；而当市场价格低于x 时，买方 则放弃此一权利。 近年来，学术界对基于看涨期权的供应链契约问题进行了深入的研究，比 如：s p i n l e r 等( 2 0 0 3 ) 研究了期权合同在风险共享的贸易伙伴之间的物流配送 过程中的价值问题u 们。w a n g 等( 2 0 0 6 ) 考虑了在有交易成本的两个不同的市 场里基于期权的供应链合作协调问题【l9 1 w a n g 等( 2 0 0 7 ) 通过期权合同研究了 在零售商主导的供应链中渠道协调和风险共享问题【2 3 1 。b a r n e s s c h u s t e r 等 ( 2 0 0 2 ) 用期权的思想研究了供应链合同，他们将期权应用到需求具有相关性 的两阶段订货的买卖系统中，说明了期权在买方面对复杂多变的市场时提供了 灵活性，使买方和卖方共同承担风险，供应链整体利润增加【3 7 】；b r o w n 等( 2 0 0 3 ) 研究了提前预定或获取的两阶段柔性供应期权合同问题【3 酬；k l e i n d o r f e r 等 ( 2 0 0 5 ) 针对随机性市场环境，研究了资本密集行业中用b 2 b 交易整合长期 签约与短期签约的方法，推导了最优期权合同，并考虑了现货市场的流动性对 期权合同协调效果的影响【3 引。 本章是通过在以前的文献研究的基础上，考虑了供应商以廉价的和昂贵的 两种模式进行生产；在销售季节结束，供应商可采用回购策略以一定的价格回 购商品；考虑了供应商完成生产后剩余原材料的残值；销售季节结束供应商和 零售商端单位产成品的残值的假设更合理：利用看涨期权进行订购产品，建立 模型，根据市场需求执行看涨期权，从而达到协调供应链的目的。 1 0 3 2 模型描述 考虑单周期、由单供应商和单零售商组成