基于风险控制与信息共享的生鲜农产品三级供应链协调研究

发布时间：2016-07-13 08:13

第 1 章  绪   论

1.1  研究背景及研究意义
在我国国民经济和社会发展十二五规划(2011-2015)纲要中提出“加快转变农业发展方式，提高农业综合生产能力、抗风险能力和市场竞争能力”。河北省科学和技术发展“十二五”规划(2011-2015)中提出到“十二五”末，研发供应链管理服务系统以及提升农业特色产业竞争能力。由此可见提升农业产业市场竞争能力以及抗风险能力是国家重点关注的领域，本文就针对这两项内容进行研究。除了技术研发外，提高农产品供应链协作也是提升农产品产业市场竞争能力的重要手段。 蔬菜、水果、肉类、蛋、奶等生鲜农产品是与人民生活息息相关的必需品。它们热敏度高，成熟期短，如果不能及时采摘并销售给消费者，就会烂熟损失落；而采摘后的有些生鲜农产品保鲜困难，贮运条件十分苛刻，如何管理生鲜农产品销售的“瓶颈”问题减少生鲜农产品价值流失对农业发展的不利影响是亟待解决的问题。另外，我国经济正在快速发展，居民消费方式也日新月异，消费者对生鲜农产品不断提出更高的要求，需求呈现出多样化、个性化、新鲜化和无害化的特点，这些客户需求迫切要求提高生鲜农产品产销管理水平。生鲜农产品的产销管理水平的提高关系到我国的民生，也关系到我国国民经济的发展。 我国生鲜农产品的产销模式具有小生产与大市场之间的矛盾，所谓的大市场是指生鲜农产品的主要销售对象不是产区农村，而是城市、国外和地理跨度较大的销售区；而小生产是指生产生鲜农产品的农户生产者大多采取家庭式的小规模生产，生产过程非常分散，难以有效完成流通任务，必须借助中间流通环节才能实现产品销售到需求市场。为解决生鲜农产品的小生产与大市场的矛盾，有限的办法是建立生鲜农产品的销售渠道，通过借鉴国外生鲜农产品的配送渠道的原有研究成果，应用博弈论的相关理论研究生鲜农产品的配送中心是核心企业的三级供应链。 
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1.2  国内外研究现状
对生鲜农产品的研究最初侧重于变质商品的库存研究，Wee 研究了需求随时间线性变化的了变质产品订购策略[3]，Benkherouf 在此基础上做了扩展，研究了需求随时间非线性变化的了变质产品订购策略[4]，Chung et al 从现金流的角度研究变质产品库存模型[5]，Arcelus et al 研究变质产品的零售商定价和信贷问题[6]。在需求依赖于存货水平的假设下，Hark et al 研究了变质产品最优订货策略[7]，Zhou et al 在此基础上进一步引入 LIFO 原则[8]。Wee 研究了变质率随时间变化的库存补充问题[9]，Papachristos & Skouri 则更进一步考虑了产品随时间积压的情况[10]。 契约设计是实现供应链协调有效协调的关键问题，在以往的研究中，诸多的国内外学者对这一问题进行了多样的研究，并取得了很多有价值的成果。以往的研究探索出了一些模式，供应链协调的协调可以依靠多种协调契约来完成，研究比较充分的协调契约包括:  着眼于收入分配的收益共享契约、以约定货物数量的方式协调供应链的数量弹性契约、将数量与价格挂钩的批发价格契约、风险共同承担的回购契约以及期权契约等。Cachon 等人对供应链系统中涉及到的各种契约进行了全面综述，研究了不同契约的实现方式和预期结果等问题，在供应链契约的研究中有重要参考价值[11]。 在三级供应链的协调研究中，大多数学者通过设计契约来达到供应链协调，我们从五个方面进行分析：(1)利用收益共享契约协调三级供应链，譬如 Giannoccaro and Pontrandolfo 对收益共享契约在供应链协调中的应用做了研究[12]；(2)利用回购契约协调三级供应链，Ding and Chen 研究了带有柔性回报合同的三级供应链的协调问题[13]；(3)利用批发价格契约协调三级供应链，如 Munson  and  Rosenblatt 的研究成果[14]；(4)Jaber et al 利用价格折扣、收益共享契约协调三级供应链[15]；(5)Hou et al 研究下游分销商向零售商提供回购契约，上游制造商向分销商提供收益共享契约，以此协调三级供应链[16]。He&Zhao 研究了需求和供应都不确定的三级供应链，通过制造商和零售商之间签订回购契约、供应商和制造商之间签订价格契约，从而提高三级供应链的效率[17]。除上述利用契约对简单三级供应链的研究外，一些学者从另一角度分析三级供应链，Jaber et al 利用学习曲线理论研究三级供应链的协调问题[18]，Seifert et al 研究了三级供应链中次协调(供应链两个成员的协调)对供应链的影响[19]。 
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第 2 章  相关理论基础 

2.1  生鲜农产品物流 
生鲜农产品是一种变质产品。一般变质产品指的是品质在短时间内容易发生改变的一种商品。按照 Ho J.C.给出的划分标准，变质产品分为三类，包括易逝品，易腐品如肉类、血液、生鲜果蔬等，具有挥发性的产品如汽油、酒精、放射性物质等。 生鲜农产品是一类性质更为特殊的变质产品，其它变质产品，如饮料、面点、等虽然也会变质，但是生命周期相对来说更为固定，与之相比生鲜农产品具有随机生命周期。生鲜农产品在采摘、处理完成、甚至是最终形成销售之后仍然会有新陈代谢，是一种生命现象的延续，因而形成了易腐、易损的性质，  销售状况也受到新鲜度的影响。 另外，生鲜农产品由于种类繁多且个体之间形状差异大，，难以实施统一的标准化包装，即便在充分保证环境适宜的最优运输条件下，也会持续变质，从而在质量和数量上都会带来较大的损失。流通损耗过程中存在多种因素会造成产品变质和损耗，早在 1957 年便已经有学者开始了对变质产品的研究，探索这一类特殊商品的库存管理及供应链管理[31]。 易腐农产品供应链管理与传统供应链相比同样是对供应链中各成员之间的物流、信息流、资金流等因素进行计划、组织、协调与控制，但是难度更大，包含的内容更丰富，追求以最小的成本为消费者提供最大的价值与最好的服务。易腐农产品供应链的主体涉及到种植或养殖农产品的农户以及农业合作组织、进行农产品加工的加工商、联系上下游的中介代理和批发商、物流服务经销商、以及最终消费者等。 农业生产与工业生产有很大区别，对自然环境的依赖性很强，面临着较大的风险，并且生产过程可控性差，产量不确定，吸引资本能力弱。农业生产通常不能像工业生产一样进行有效的量化，生产和流通过程不清晰，人力可控性差，难以进行合理的设计和精确规划。从目前的技术水平来看，农业生产依然是一种受到自然界极大影响的生产活动，并不能像工业生产一样对整个过程进行精确控制，因此涉农链中农业过程依然是更多地依赖外部环境。所以农产品物流与一般产品物流相比，更加受到自然规律的限制，不能完全由人掌控。
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2.2  条件风险价值相关理论
关于风险度量,  在金融文献中有 3 个广泛应用的风险度量准则：均值方差(Mean-variance)，价值风险(VaR)  和条件价值风险(CVaR)。CVaR  模型表示的是在给定置信水平下，估计损失累积最小的损失值，而期望估计则难以考虑到损失概率的分布问题，难以刻画尾部风险。由于该模型主要便于计算，所以近年来在探讨供应链中产品采购与供应风险决策问题中被广泛使用。 风险价值  VaR(Value at Risk)  是一种用概率统计技术方法，用以估计某种投资组合的金融风险。其含义指的是在正常的市场条件下，在某一个的置信水平之下，某一种金融资产或投资组合可能遭遇到的市场风险的大小以及可能产生的最大损失值，即最大可能的资产损失。 条件风险价值(Conditional Value at Risk，CVaR)，也被称为平均超额损失(Mean Excess Loss )、尾部在值风险(tail VaR)等。此前，在金融界风险度量中 VaR 方法被广泛的应用，但是该方法不能满足次可加性，为此，Rockafellar 和 Uryasev 等学者于2000 年提出了条件风险值 CVaR(Conditional Value at Risk)。
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第 3 章  对称信息下生鲜农产品三级供应链风险控制研究 ....... 13 
3.1   带有风险规避零售商的生鲜农产品三级供应链博弈模型构建 ..... 13 
3.2   对称信息下生鲜农产品三级供应链博弈模型的求解与分析 ......... 15
3.3   数值算例与结果分析 ......... 23 
3.4   本章小结 ..... 28 
第 4 章  不对称信息下生鲜农产品三级供应链信息共享研究 ... 29
4.1   具有隐藏信息的生鲜农产品三级供应链博弈模型构建 ......... 29 
4.2   不对称信息下生鲜农产品三级供应链的博弈模型的求解与分析 ......... 30 
4.3   三级供应链隐藏信息的机制设计 ..... 35 
4.4   数值算例与结果分析 ......... 38 
4.5   本章小结 ..... 42 
第 5 章  生鲜农产品供应链的协调对策—以首都农业集团为例 ....... 44 
5.1   京津冀农业物流圈背景介绍 ..... 44
5.2   首都农业集团生鲜农产品供应链分析 ..... 48
5.3   京津冀生鲜农产品供应链优化的对策和建议 ......... 51 
5.4   本章小结 ..... 52   

第 5 章  生鲜农产品供应链的协调对策—以首都农业集团为例 

根据本论文第三章、第四章的博弈论理论模型可以得出，生鲜农产品供应链要想获得最大收益必须共担风险、共享信息，构建合作共赢的利益共同体。由政府主导的“京津冀一体化”战略正是适时优化京津冀生鲜农产品供应链体系的难得机遇。政府不断推陈出新，推动京津冀协同发展，其中重要的一环就是京津冀农业协同发展。 京津冀三方签署的《推进现代农业协同发展框架协议》对京津冀的农业生产和市场流通体系建设提出了新的要求。因此本章对以北京首都农业集团主导的京津冀生鲜农产品供应链进行实例研究，并运用论文第三章、第四章研究的博弈论模型对首都农业集团的农副产品物流圈进行分析。同时也提出了京津冀地区生鲜农产品供应链优化的对策和建议。 

5.1  京津冀农业物流圈背景介绍 

京津冀环渤海经济区位于华北平原腹地，东临渤海，位于东北、华北、西北的交汇处，是我国环渤海地区的咽喉地区。京津冀一体化的范围包括北京、天津两个直辖市和河北省的 11 个城市，包括省会石家庄、工业重镇唐山、旅游城市秦皇岛、文化名城保定、京津冀走廊廊坊等，区域总面积超过 20 万平方公里，涉及到的人口超过 1 亿。 北京作为全国的政治、经济、文化、科技中心，在区域发展上一直处于主导地位。天津同为直辖市，作为发展较快的工业城市与北京相辅相成，有效拉动了整个区域的增长点。而河北省环绕京津，与前两者不同的是河北省面积广阔、气候优越，是传统的农业大省。 

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结   论 

如何提高生鲜农产品供应链的效率是国民经济中的重要命题。本文综合运用博弈理论、委托代理理论、最优化理论等方法，以具有多个相互竞争的零售商和单个分销商、单个供应商构成的生鲜农产品三级供应链系统为研究对象，综合考虑风险偏好和信息共享的影响，采用理论分析和数值算例相结合的方法，研究了生鲜农产品供应链的协调问题，并结合京津冀农产品物流一体化的实例，提出了相应的对策和建议，具有一定的理论和现实意义。 本文的主要研究成果如下：
(1)利用条件价值风险(CVaR)工具分析了有多个风险规避零售商的生鲜农产品三级供应链模型，研究了随机需求条件下集中决策和分散决策下零售商的最优订货量，以及分销商和供应商的定价策略。发现该供应链系统在分散决策中会产生“多重效应”，在传统收益共享契约的基础上利用跨级收益共享契约，实现了分散决策下的完美协调。该成果有助于提高供应链效率，优化成员企业的利益分配，促进行业的良性发展。 
(2)考虑了信息不对称下以生鲜农产品为流通对象的由多个相互竞争的零售商和单个分销商、单个供应商构成的三级供应链系统的委托代理模型。根据显示原理为供应链制定了一组批发价格契约，并给出了契约参数的合理范围。该契约在满足分销商和供应商的参与约束与激励相容约束条件的前提下，使自身利益最大化，从而使供应链达到协调。分析了契约参数的选择问题，并证明了该契约的有效性。 
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参考文献(略)

本文编号：70114