不確定條件下質(zhì)押物倉(cāng)儲(chǔ)空間優(yōu)化

于楠 徐偉

摘要：基于收益管理的理念，從供應(yīng)鏈金融的角度，中小企業(yè)貸款期間由于質(zhì)押物的市場(chǎng)供需及價(jià)格波動(dòng)而導(dǎo)致的貨物價(jià)值發(fā)生變化。當(dāng)預(yù)估貨物價(jià)值低于質(zhì)押物監(jiān)管底線值時(shí)，則需要求出質(zhì)企業(yè)補(bǔ)貨。文章針對(duì)供應(yīng)鏈金融風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，引入vaR模型，并且通過(guò)魯棒算法優(yōu)化不確定情況下質(zhì)押物的倉(cāng)儲(chǔ)空間分配，與普通倉(cāng)儲(chǔ)空間優(yōu)化方法進(jìn)行對(duì)比，得出魯棒優(yōu)化的倉(cāng)儲(chǔ)空間在滿足動(dòng)態(tài)質(zhì)押需求的情況下。能夠提高倉(cāng)儲(chǔ)空間利用率并獲得更高的收益。

關(guān)鍵詞：供應(yīng)鏈金融;魯棒優(yōu)化;質(zhì)押物;倉(cāng)儲(chǔ)空間分配

中圖分類(lèi)號(hào)：F275.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引百

供應(yīng)鏈金融是銀行向客戶（核心企業(yè)）提供融資和其他結(jié)算、理財(cái)服務(wù)，同時(shí)向這些客戶的供應(yīng)商提供貸款及時(shí)收達(dá)的便利，或者向其分銷(xiāo)商提供預(yù)付款代付及存貨融資服務(wù)。

在供應(yīng)鏈金融領(lǐng)域，國(guó)外有豐富的理論成果和成熟的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。Leora Klapper（2009）以質(zhì)押物的存貨方式為研究對(duì)象，通過(guò)分析中小企業(yè)的融資方式，得出中小企業(yè)主要依靠存貨質(zhì)押來(lái)緩解融資難的局面。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)供應(yīng)鏈金融下倉(cāng)儲(chǔ)物流企業(yè)的研究主要集中在物流倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)的選擇上;吳春濤等考慮到物流倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)的內(nèi)在特征和經(jīng)營(yíng)模式，對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)管理現(xiàn)狀進(jìn)行了分析和研究，主要研究如何提高物流企業(yè)或生產(chǎn)企業(yè)的倉(cāng)儲(chǔ)管理水平和倉(cāng)儲(chǔ)空間利用率;李義學(xué)等闡明了庫(kù)存質(zhì)押融資的概念，并分析了它有三種業(yè)務(wù)模式，即委托監(jiān)管模式，統(tǒng)一信用模式和物流銀行模式，并對(duì)國(guó)內(nèi)外庫(kù)存質(zhì)押融資業(yè)務(wù)進(jìn)行了比較分析，探討了中國(guó)當(dāng)前業(yè)務(wù)存在的不足，并提出了相應(yīng)的發(fā)展戰(zhàn)略;羅勇等人研究了處理不確定的倉(cāng)儲(chǔ)存儲(chǔ)空間要求以及如何合理分配存儲(chǔ)空間的問(wèn)題;孫元花（2013）以金屬鋁為研究對(duì)象，通過(guò)分析改進(jìn)的VaR模型對(duì)供應(yīng)鏈金融價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行防范。

目前我國(guó)對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)空間的研究較多，大部分學(xué)者主要將存貨質(zhì)押融資視為供應(yīng)鏈融資的一項(xiàng)業(yè)務(wù)，圍繞存貨質(zhì)押融資的定位與發(fā)展現(xiàn)狀、組織形式與運(yùn)作模式、相關(guān)法律環(huán)境等方面展開(kāi)研究，但是關(guān)于供應(yīng)鏈金融背景下的不確定質(zhì)押物的倉(cāng)儲(chǔ)空間分配研究較少。本文在以上研究成果的基礎(chǔ)上，針對(duì)中小企業(yè)貸款期間，質(zhì)押物的市場(chǎng)供需及價(jià)格波動(dòng)導(dǎo)致的貨物價(jià)值發(fā)生變化，當(dāng)預(yù)估貨物價(jià)值低于質(zhì)押物監(jiān)管底線值時(shí)，則需要求出質(zhì)企業(yè)補(bǔ)貨。考慮到需求的不確定性，引入魯棒優(yōu)化模型以避免需求的不確定性，并比較了確定性規(guī)劃和魯棒優(yōu)化得到的最優(yōu)解。最終得出魯棒優(yōu)化的方法能夠提高倉(cāng)儲(chǔ)空間的利用率，增大了顧客滿意度。

1質(zhì)押率在供應(yīng)鏈金融價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)防范中的應(yīng)用

在中小企業(yè)融資業(yè)務(wù)開(kāi)展的過(guò)程中，第三方物流企業(yè)不僅要對(duì)質(zhì)押物的物理屬性進(jìn)行監(jiān)管，防止它出現(xiàn)損壞滅失，還需要實(shí)時(shí)監(jiān)控質(zhì)押物的市場(chǎng)價(jià)格，以防價(jià)格出現(xiàn)大幅度下跌，而導(dǎo)致質(zhì)押物的價(jià)值低于貸款額。為保證質(zhì)押物的風(fēng)險(xiǎn)在可控范圍內(nèi)，則第三方物流企業(yè)需要控制VaR（value at Risk）的大小，VaR是指在常態(tài)的市場(chǎng)環(huán)境下，在一定的置信水平和持有期內(nèi)，某一資產(chǎn)可能發(fā)生的潛在損失的上限。在動(dòng)產(chǎn)質(zhì)押業(yè)務(wù)開(kāi)展之初，質(zhì)押率和質(zhì)押物的預(yù)估值是確定的，不確定性表現(xiàn)在出質(zhì)企業(yè)對(duì)貸款金額需求的數(shù)量和質(zhì)押物價(jià)值的升貶未知性。

當(dāng)銀行下達(dá)需要出質(zhì)企業(yè)補(bǔ)貨的指令后，補(bǔ)充的貨物并不能立刻到達(dá)倉(cāng)庫(kù)，并且前置時(shí)間的存在可能會(huì)使貨物在到達(dá)倉(cāng)庫(kù)這段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)押物的價(jià)值低于銀行所設(shè)定的最小值，如圖l所示，其中”。表示靜態(tài)質(zhì)押物入庫(kù)時(shí)的價(jià)值，V△t表示質(zhì)押物入庫(kù)△t時(shí)段后的價(jià)值，Vmin表示銀行設(shè)定的質(zhì)押物的最小值。

在實(shí)際監(jiān)管中，物流企業(yè)為了保證庫(kù)存安全，除了要求中小企業(yè)在質(zhì)押物價(jià)值低于銀行設(shè)定的最小值時(shí)補(bǔ)貨外，還需考慮質(zhì)押物自身具有市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，其大小在很大程度上取決于質(zhì)押率水平，質(zhì)押率與質(zhì)押物的估計(jì)貨值成正比，也就意味著質(zhì)押率越高貸款企業(yè)獲得的授信額度越高。可表示為：

其中：式（1）中的p表示質(zhì)押率;sV表示企業(yè)的貸款額度也叫綜合授信額度，一般低于質(zhì)押物的價(jià)值;式（2）中的VaR△t表示質(zhì)押期△t時(shí)刻后，質(zhì)押價(jià)格波動(dòng)的最大可能損失值，v△t表示經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后質(zhì)押物價(jià)值。

因此，監(jiān)管物流企業(yè)要準(zhǔn)備一定的備用倉(cāng)儲(chǔ)空間以應(yīng)付不確定質(zhì)押物價(jià)值波動(dòng)的影響，但是過(guò)大或較小的閑置倉(cāng)儲(chǔ)空間都會(huì)使物流成本擴(kuò)大，導(dǎo)致訂貨提前期的向前延伸。因此確定合適的質(zhì)押物倉(cāng)儲(chǔ)空間大小是非常重要的。

2質(zhì)押物倉(cāng)儲(chǔ)空間分配模型構(gòu)建

文章以不確定的需求和成本為研究對(duì)象，通過(guò)魯棒方法對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)空間的分配模型進(jìn)行優(yōu)化，以空間的最大利用率和收益最大為目標(biāo)。

2.1確定性規(guī)劃模型設(shè)計(jì)

2.1.1問(wèn)題描述

在中小企業(yè)融資的過(guò)程中，不確定性是影響供應(yīng)鏈金融整體績(jī)效的一個(gè)重要因素，而且有著向供應(yīng)鏈上下游傳播蔓延的特性。市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)、出質(zhì)人不誠(chéng)信、監(jiān)管人操作流程不規(guī)范、設(shè)備故障等，都會(huì)導(dǎo)致供應(yīng)鏈金融中的三個(gè)主體信息失真、扭曲，以及客戶服務(wù)水平的降低。對(duì)于一個(gè)第三方物流企業(yè)來(lái)說(shuō)，質(zhì)押物的倉(cāng)儲(chǔ)空間分配及優(yōu)化，需要結(jié)合出質(zhì)企業(yè)對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)空間的需求和金融業(yè)的貸款行情，重點(diǎn)是考慮質(zhì)押物的市場(chǎng)行情。質(zhì)押物被監(jiān)管期間，市場(chǎng)價(jià)格發(fā)生變化，當(dāng)質(zhì)押物現(xiàn)值低于銀行授信額度最小值時(shí)，要求出質(zhì)企業(yè)補(bǔ)貨，針對(duì)此問(wèn)題建立倉(cāng)儲(chǔ)空間分配模型，解決動(dòng)態(tài)臨時(shí)質(zhì)押的服務(wù)需求。

構(gòu)建模型的前提是需要針對(duì)研究問(wèn)題的實(shí)際情況進(jìn)行一定的簡(jiǎn)化，使問(wèn)題變得更為簡(jiǎn)單。質(zhì)押物倉(cāng)儲(chǔ)與普通貨物倉(cāng)儲(chǔ)最大的不同是，質(zhì)押物的倉(cāng)儲(chǔ)需考慮其市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)及貨物質(zhì)押期間價(jià)格的變動(dòng)。

2.1.2模型假設(shè)

（1）該模型以第三方物流倉(cāng)儲(chǔ)監(jiān)管的收益最大化為目標(biāo);

（2）不允許違約，否則該企業(yè)不會(huì)再被授信;

（3）當(dāng)質(zhì)押物現(xiàn)值低于銀行授信額度最小值時(shí)，出質(zhì)企業(yè)必須按照之前的規(guī)定立即補(bǔ)貨，不得出現(xiàn)違約現(xiàn)象;

（4）銀行授信中小企業(yè)的貸款金額與第三方物流企業(yè)為出質(zhì)企業(yè)預(yù)留的倉(cāng)儲(chǔ)空間有限;

（5）質(zhì)押物經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后的價(jià)值大小與市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)，存在一定的不確定性：

（6）貸款客戶企業(yè)需求相對(duì)穩(wěn)定性的長(zhǎng)期質(zhì)押合同設(shè)為靜態(tài)質(zhì)押;

（7）臨時(shí)貸款客戶企業(yè)設(shè)為動(dòng)態(tài)質(zhì)押。

2.1.3參數(shù)設(shè)定

參數(shù)及符號(hào)說(shuō)明如表l所示：

其中：Pnm為m類(lèi)質(zhì)押物的單位價(jià)格，若n=1，則plm為m類(lèi)靜態(tài)質(zhì)押物單位價(jià)格;若n=2，則p2m為m類(lèi)動(dòng)態(tài)質(zhì)押物單位價(jià)格。

3買(mǎi)例分析

鋼材流動(dòng)性好、變現(xiàn)能力強(qiáng)、易于保存的特點(diǎn)，一直被銀行視為存貨質(zhì)押業(yè)務(wù)中較為理想質(zhì)物，因此本文結(jié)合物流公司實(shí)際數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)值仿真，選取M螺紋鋼生產(chǎn)公司來(lái)驗(yàn)證和評(píng)價(jià)本文所建的優(yōu)化模型。表2為2018年1-3月M公司（螺紋鋼生產(chǎn)企業(yè)）貸款質(zhì)押物的倉(cāng)儲(chǔ)空間需求，第三方物流監(jiān)管企業(yè)為出質(zhì)企業(yè)的質(zhì)押物預(yù)留出25000m³的倉(cāng)儲(chǔ)空間。表中的出人庫(kù)時(shí)間以月份為單位，該生產(chǎn)企業(yè)主要為房地產(chǎn)等基建行業(yè)提供HRB335（Ⅱ級(jí)鋼）、HRB400（Ⅲ級(jí)鋼）兩種類(lèi)型的螺紋鋼，兩者均存在動(dòng)態(tài)靜態(tài)質(zhì)押兩種方式。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這兩類(lèi)螺紋鋼的倉(cāng)儲(chǔ)需求可分為兩種情況situationl和situation2（簡(jiǎn)稱(chēng)s1、s2），這兩種情況發(fā)生的概率為0.6和0.4，質(zhì)押物入庫(kù)時(shí)的價(jià)值vo為106150000元，經(jīng)過(guò)△t時(shí)刻后質(zhì)押物的價(jià)值v△t為74 305 000元。

由于2017年8月至2018年3月，原材料價(jià)格瘋漲，導(dǎo)致螺紋鋼的制作成本上升;出口不好，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品過(guò)剩。這些外界因素導(dǎo)致質(zhì)押物的價(jià)格發(fā)生波動(dòng)，具體如圖2所示。

為說(shuō)明魯棒優(yōu)化的倉(cāng)儲(chǔ)空間模型更有意義，文章選取兩種方法對(duì)質(zhì)押物的倉(cāng)儲(chǔ)情況進(jìn)行分析。為了方便計(jì)算選取2018年1-3月為例，結(jié)合公司的實(shí)際情況，按螺紋鋼的體積進(jìn)行計(jì)算，確定物流監(jiān)管企業(yè)1m³的HRB335和HRB400的靜態(tài)質(zhì)押收益值為13元/月，動(dòng)態(tài)質(zhì)押情況下，物流監(jiān)管企業(yè)1m³的質(zhì)押物收益值為18元/月。1m³螺紋鋼均價(jià)是4 246元。按照質(zhì)押物價(jià)值的70%確定最大授信額度為74 305 000元。計(jì)算得出2018年1-3月的各階段動(dòng)、靜態(tài)質(zhì)押物分配倉(cāng)儲(chǔ)空間如表2所示，其中左邊一列代表客戶靜態(tài)質(zhì)押倉(cāng)儲(chǔ)空間需求，右邊一列代表客戶動(dòng)態(tài)質(zhì)押倉(cāng)儲(chǔ)空間需求。

結(jié)合兩種情景，將數(shù)據(jù)帶人到確定性規(guī)劃和魯棒優(yōu)化的模型中求解，在滿足客戶需求的情況下，取風(fēng)險(xiǎn)偏好和約束懲罰適中，ω=λ=-I，各個(gè)時(shí)間段的質(zhì)押物需求如表3所示。

通過(guò)計(jì)算得出，采用確定性規(guī)劃方法，在滿足客戶質(zhì)押物倉(cāng)儲(chǔ)需求的情況下，物流監(jiān)管企業(yè)的總收益為429 070元，節(jié)余空間為0，放貸資金為4532400元，迭代次數(shù)為1次，采用魯棒優(yōu)化的模型計(jì)算出的結(jié)果，物流監(jiān)管企業(yè)的總收益為462 875元，節(jié)余空間1800m³為客戶的臨時(shí)質(zhì)押留有空間，放貸資金為8532706元，迭代次數(shù)為8次。比較上述兩種方法可知，采用魯棒優(yōu)化的方法計(jì)算2018年物流監(jiān)管企業(yè)的倉(cāng)儲(chǔ)空間分配問(wèn)題收益更高，收益提高了7.87%。

4結(jié)論

文章在了解國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究工作的基礎(chǔ)上，對(duì)影響供應(yīng)鏈金融質(zhì)押物倉(cāng)儲(chǔ)空間的不確定性因素進(jìn)行了闡述，考慮到采用供應(yīng)鏈金融中小型企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)值對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)空間分配影響，在前人的研究基礎(chǔ)上，考慮VaR模型與倉(cāng)儲(chǔ)空間分配模型相結(jié)合，分別建立確定性規(guī)劃模型和魯棒優(yōu)化模型，設(shè)計(jì)模型求解算法，并通過(guò)計(jì)算測(cè)試模型的實(shí)用性，研究結(jié)果表明魯棒優(yōu)化模型能夠考慮貸款客戶企業(yè)不同情境下質(zhì)押需求的動(dòng)態(tài)變化，提高滿足動(dòng)態(tài)質(zhì)押需求的服務(wù)水平，并且能夠提高物流監(jiān)管企業(yè)對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)空間的利用率，在一定程度上充分驗(yàn)證了本文提出的理論與方法的合理性與有效性。