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突发事件影响下基于期权契约的供应链决策模型研究

阮坚  
【摘要】:近年来,突发事件的频繁发生,市场环境变化加剧了供应链运营过程的不确定性,如何使供应链系统在受到突发事件的干扰之后,能快速有效地恢复到正常运营状态成为重中之重,供应链突发事件应对管理在此环境下发展了起来。本文综合运用了契约理论、最优化理论和金融工程等,采用理论分析方法和数值试验方法相结合,研究基于期权契约的供应链突发事件应对管理问题,并按照供应链不同组织结构特征分别展开研究。 本文的主要结论和成果如下: (1)建立了突发事件影响下基于期权契约的供应链基础模型。对比报童模型和基于期权契约的供应链模型的异同,加入易逝品的期末残值和供应商、零售商因缺货而导致的单位损失,考虑供应商和零售商剩余产品不同的出清价格,选择最优出清方式。基于期权契约的集中决策型供应链中,决策者可以比较剩余产品在供应商和零售商处残值的大小,选择获得残值较高的方式出清产品,使供应链收益最大化。确定期权契约参数,充分利用批发价格稳定性和期权契约柔性的优点,求解得期权契约下零售商的最优初始订货量和期权购买量的封闭解,及供应商的在两种生产模式下的最优产量。与报童模型供应链相比,期权契约能使零售商和供应商以及整个供应链系统的收益都有一定程度的增加。 (2)建立了突发事件影响下基于期权契约的供应链决策模型,得到期权契约下零售商的最优初始订货量和期权购买量的封闭解,及供应商在两种生产模式下的最优产量。期权契约提高了零售商的采购柔性,在突发事件发生前做出一定的防范,把部分风险转移给供应商,付出相应期权费。供应商分担风险的同时获得收益补偿。期权契约使整个供应链能对市场需求变动做出及时反应,增加了供应链的灵活性,同时增加了整个供应链的总收益和零售商、供应商的收益。与报童模型供应链相比,期权契约能使零售商和供应商及整个供应链系统的收益都有一定程度的增加,当市场需求的波动越来越大时,收益的增量越大。当突发事件造成市场需求增加或减小不大时,零售商可执行期权契约实现应对,因为此时零售商最优订货量的调整量落在期权执行区间内,零售商可执行期权契约实现应对。当突发事件导致市场规模变化较大时,零售商最优订货量的调整量超出期权执行区间时,零售商可通过补充订货应对。参与供应链的各成员按原来契约规定分配收益并承担风险。 (3)建立突发事件影响下,条件风险估值(CVaR)风险度量的基于期权契约的供应链决策模型。构建决策目标函数,得出最优初始订货量和期权购买量的封闭解,以及CVaR风险度量下最优期权执行量的封闭解。分析得出零售商风险规避度越小(越害怕风险)时,其期权执行量越小。突发事件发生使市场需求发生明显改变时,无论需求增加或者减少,零售商均能通过执行期权契约来调整订购量,更好的满足需求,增加收益,实现对突发事件的应对。 (4)建立突发事件影响下,在B2B电子市场和传统供应链共存的环境中,基于期权契约的供应链决策模型。得出此环境下期权契约模型中零售商的最优初始订货量和期权购买量的封闭解。供应商在两种生产模式下的最优产量。期权契约的应用使销售商通过支付期权费,将部分风险转移给供应商,实现了采购柔性;供应商分担风险的同时,也获得了收益补偿。期权契约的应用使整个供应链不但能够及时对市场需求变动做出反应,增加整个供应链的灵活性。同时,还增加了整个供应链的总利润以及零售商、供应商的各自利润。在B2B电子市场与传统供应链共存的情况下,与报童模型供应链相比,期权契约能使零售商和供应商以及整个供应链系统的收益都有一定程度的增加,当市场需求的波动越来越大时,收益的增量越大。当突发事件造成市场需求增加或减小不大时,零售商可以执行期权契约实现应对。当突发事件使得市场需求变化较大时,零售商的最优订货量的调整量超出期权执行区间时,零售商可以通过在B2B电子市场在线采购或出售产品,实现对突发事件的应对,参与供应链的各成员按原来契约规定分配收益同时承担风险。 (5)建立突发事件影响下,在B2B电子市场和传统供应链共存的环境中,不同组织机构特征的二级供应链决策模型。首先考虑多供应商与单零售商构成的二级供应链在突发事件发生时,供应商和零售商的最优决策应对,接着再扩展到多供应商和多零售商构成的二级网状供应链,同样求得该环境中供应商和零售商的最优决策应对,通过算例数值模拟分析,验证模型的有效性。


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