預(yù)付款融資下供應(yīng)鏈投資RFID技術(shù)的均衡策略

張李浩，蔣祖莉，范體軍

(1.上海海事大學(xué) 物流研究中心，上海 201306；2.復(fù)旦大學(xué) 管理學(xué)院，上海 200433； 3.華東理工大學(xué) 商學(xué)院，上海 200237)

0 引言

由于零售商產(chǎn)品數(shù)量繁多、人工管理效率低、錯誤多等因素，使得庫存錯放問題廣泛存在于零售行業(yè)的庫存管理中，進(jìn)而影響供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性[1]。Raman等[2]通過案例研究發(fā)現(xiàn)：庫存錯放問題將減少零售商大約25%的收益。無線射頻識別(Radio Frequency Identification, RFID)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things, IOT)的核心技術(shù)，通過RFID掃描器可以隨時監(jiān)測商品的狀態(tài)和位置，從而能夠有效地解決零售商的庫存錯放問題[3-4]。例如，意大利服飾連鎖品牌PRADA公司投資約100萬美元完成其紐約門店商品的RFID應(yīng)用；大型百貨零售沃爾瑪及吉百利、卡夫食品在內(nèi)的前100大供貨商，合資花費(fèi)2.5億美元投資RFID技術(shù)。

RFID技術(shù)提高了零售商店的庫存管理精度，使其減少了20%～30%的斷貨率，增加了1%～2%的銷售額，但其高昂的投資成本也給企業(yè)的資金產(chǎn)生了壓力。目前，不少企業(yè)開始采用融資的方式進(jìn)行RFID技術(shù)的投資，以使其自身的管理更加智能化、信息化和自動化。例如，2016年，海瀾之家通過融資，在新開設(shè)的650家門店投資RFID流水化讀取系統(tǒng)，大幅度降低了用工成本；2017年，拉夏貝爾通過募集資金，斥資7 000萬元全面上線RFID系統(tǒng)，提升了物流效率及門店的盤點速率與準(zhǔn)確性；新零售熊貓立方獲得百萬天使輪融資，研發(fā)RFID視覺輔助技術(shù)，實現(xiàn)自動零售技術(shù)，加強(qiáng)了店面運(yùn)營管理。由此可見，資金約束的企業(yè)通過融資的方式實現(xiàn)某項技術(shù)的投資，已是供應(yīng)鏈中較為普遍的運(yùn)作方式。RFID技術(shù)的投資不僅影響供應(yīng)鏈成員的收益，還影響企業(yè)的資金流及融資額度。本文考慮一個資金約束的制造商和一個存在庫存錯放的零售商組成的供應(yīng)鏈，供應(yīng)鏈決策是否投資RFID技術(shù)，此時存在兩種情景：①供應(yīng)鏈不投資RFID技術(shù)，零售商的庫存錯放問題未得到解決，制造商為了緩解資金約束，給出批發(fā)價格折扣以激勵零售商提供預(yù)付款融資；②供應(yīng)鏈投資RFID技術(shù)，解決了零售商的庫存錯放問題，為了保證制造商正常的生產(chǎn)運(yùn)營，此時零售商提供預(yù)付款融資服務(wù)以緩解其資金約束，且RFID標(biāo)簽成本由上下游企業(yè)共同承擔(dān)。因此，制造商的最優(yōu)生產(chǎn)量、零售商的最優(yōu)預(yù)訂量、制造商的自有資金水平及RFID單位標(biāo)簽成本對供應(yīng)鏈RFID投資決策的影響都是值得研究的問題。

目前，國內(nèi)外不少學(xué)者研究了供應(yīng)鏈投資RFID技術(shù)的決策問題。Tao等[5]對比分析了不投資RFID、僅上游投資RFID和僅下游投資RFID三種情境下，RFID標(biāo)簽成本的分?jǐn)傁禂?shù)對供應(yīng)鏈投資RFID技術(shù)的影響。張李浩等[6]求出了供應(yīng)鏈成員在分散和集中式下RFID投資前后的收益，著重研究批發(fā)價格的變化與RFID標(biāo)簽成本閾值。Deng等[7]基于單一制造商和單一零售商的雙渠道供應(yīng)鏈，探討了RFID技術(shù)對供應(yīng)鏈成員的投資回報并進(jìn)行了協(xié)調(diào)。鄭蕊[8]認(rèn)為對于由一個制造商和兩個零售商組成的兩階段供應(yīng)鏈，所有供應(yīng)鏈成員在使用RFID技術(shù)的情況下，標(biāo)簽成本控制在閾值范圍內(nèi)時，有助于促進(jìn)整個供應(yīng)鏈的有利增長。張李浩等[9]建立了供應(yīng)鏈成員是否投資RFID技術(shù)4種情景下的模型，通過批發(fā)價格契約、收益共享契約和回購契約，分析共同投資情況下，上下游可承擔(dān)的標(biāo)簽成本閾值、成本分?jǐn)傁禂?shù)和收益分配比例。Yang等[10]提出將RFID技術(shù)引入廢物回收活動的想法，創(chuàng)建了集中和分散的供應(yīng)鏈模型，確定最優(yōu)的定價策略和RFID技術(shù)水平。Yan等[11]對比RFID技術(shù)前后3個新鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的盈利模型，得出RFID標(biāo)簽成本的臨界值。上述文獻(xiàn)主要研究引入RFID技術(shù)對供應(yīng)鏈成員決策及收益的影響，忽略了制造商資金約束對RFID投資決策的影響。

還有一些文獻(xiàn)研究了融資方式對資金約束供應(yīng)鏈的決策影響。Xiao等[12]針對生產(chǎn)資金約束的供應(yīng)鏈對比分析了預(yù)付款和銀行融資模式，提出一種基于預(yù)付款的激勵計劃。Wei等[13]分別在制造商資金約束和零售商資金約束的情況下，通過在線P2P借貸平臺進(jìn)行融資，確定了供應(yīng)鏈系統(tǒng)中參與者的最優(yōu)策略。Jiang等[14]基于中小企業(yè)融資信用風(fēng)險，通過分析金融風(fēng)險，非金融風(fēng)險和環(huán)境風(fēng)險，探討了對供應(yīng)鏈融資中信用風(fēng)險的影響。金偉等[15]研究了上游資金約束時競爭下游的補(bǔ)償策略。研究表明，下游的資金成本以及供應(yīng)商資金水平將對供應(yīng)鏈的補(bǔ)償策略產(chǎn)生影響。Jing等[16]建立了僅零售商資金約束和上下游都受資本約束的供應(yīng)鏈?zhǔn)找婺Ｐ?，對比分析了競爭性銀行市場融資和制造商借入信貸的兩種融資方式。李超等[17]針對上游資金約束對供應(yīng)鏈的影響問題,發(fā)現(xiàn)零售商可以通過預(yù)付款激勵制造商提高生產(chǎn)量,且基于零售商預(yù)付款的收益共享協(xié)調(diào)機(jī)制可以達(dá)到供應(yīng)鏈整體利益最大化的效果。錢佳等[18]以單個零售商和單個制造商構(gòu)成的供應(yīng)鏈為研究對象,在資金約束制造商提供折扣批發(fā)價獲得零售商的預(yù)付款融資的模式下,分析了制造商資金約束對供應(yīng)鏈績效的影響和制造商折扣批發(fā)價的定價策略。占濟(jì)舟等[19]針對制造商資金約束,探討了零售商預(yù)付款和銀行應(yīng)收賬款兩種融資方式時零售商的預(yù)訂決策和制造商的生產(chǎn)決策模型,并分別從供應(yīng)鏈成員和供應(yīng)鏈系統(tǒng)收益最大化的角度,分析了制造商融資方式的選擇策略。上述文獻(xiàn)主要研究融資對供應(yīng)鏈成員決策及收益的影響，忽略了庫存錯放的影響及RFID技術(shù)的投資決策問題。

綜上所述，本文認(rèn)為：①目前大多文獻(xiàn)主要研究RFID技術(shù)的投資對供應(yīng)鏈成員的影響，忽略了制造商存在資金約束對供應(yīng)鏈RFID投資決策的影響；②針對制造商的資金約束問題，已有文獻(xiàn)主要考慮融資后供應(yīng)鏈成員收益變化問題，缺乏考慮當(dāng)制造商的資金約束和零售商的庫存錯放問題同時存在時，供應(yīng)鏈?zhǔn)欠裢顿YRFID技術(shù)的研究。

本文基于單一制造商和單一零售商組成的供應(yīng)鏈，考慮RFID單位標(biāo)簽成本和制造商自有資金水平對供應(yīng)鏈RFID技術(shù)投資策略的影響。針對供應(yīng)鏈成員在產(chǎn)品生產(chǎn)前是否投資RFID技術(shù)的2種情景，分析并得出了各情景下的最優(yōu)預(yù)訂量、生產(chǎn)量和收益。進(jìn)一步地，探討了供應(yīng)鏈RFID技術(shù)的策略選擇問題，得出了供應(yīng)鏈RFID技術(shù)的投資策略。

1 模型描述與假設(shè)

供應(yīng)鏈成員共同決策是否投資RFID技術(shù)時會出現(xiàn)兩種情景：

(1)當(dāng)不投資RFID技術(shù)時 零售商的庫存錯放問題未得到解決，制造商為了緩解資金約束，激勵下游提供預(yù)付款融資，先給出市場批發(fā)價w的折扣η。為確保制造商的收益非負(fù)，要求折后批發(fā)價滿足ηw≥c，即η∈[c/w,1)；然后零售商根據(jù)批發(fā)價格的折扣，確定預(yù)訂量；最后制造商確定生產(chǎn)量。在產(chǎn)品銷售期間，若市場需求大于預(yù)訂量，零售商將進(jìn)行二次訂貨，此時批發(fā)價格不再享受折扣優(yōu)惠。

(2)當(dāng)投資RFID技術(shù)時 為保障制造商的生產(chǎn)運(yùn)營，零售商提供預(yù)付款融資且和制造商共同承擔(dān)RFID標(biāo)簽成本，此時批發(fā)價格沒有折扣。首先，制造商給出RFID標(biāo)簽成本的分?jǐn)偮师?θ∈(0,1))，然后零售商確定預(yù)訂量，最后制造商確定生產(chǎn)量。在產(chǎn)品銷售期間，若市場需求大于預(yù)訂量，零售商將再次向制造商二次訂貨，此時產(chǎn)品RFID標(biāo)簽成本由零售商全部承擔(dān)。本文涉及到的主要參數(shù)及其定義如表1所示。

表1 參數(shù)定義

2 供應(yīng)鏈成員的收益模型

2.1 供應(yīng)鏈不投資RFID技術(shù)時的收益模型

f(x)dx}-cQN。

(1)

QN*=

(2)

由式(2)可知：如果零售商的預(yù)訂量qN較低，則制造商會將從預(yù)付款中收集的所有現(xiàn)金投入到生產(chǎn)中，在這個時間間隔內(nèi)，零售商可能再次訂購，則制造商應(yīng)準(zhǔn)備更多的庫存。如果零售商的預(yù)訂量qN較高，則制造商會按照最優(yōu)收益的生產(chǎn)量進(jìn)行生產(chǎn)，即制造商無資金約束的最優(yōu)生產(chǎn)量。如果零售商的預(yù)訂量qN高于制造商的最優(yōu)生產(chǎn)量，此時制造商應(yīng)該簡單地生產(chǎn)到預(yù)訂的水平，但資金約束的制造商不會放棄自己的最優(yōu)收益而去滿足零售商的預(yù)訂量，此種情況不會發(fā)生。

(1-α)QN*f(x)dx)-ηwqN

(1-α)qN]f(x)dx}。

(3)

證明由于制造商的最優(yōu)生產(chǎn)量為分段函數(shù)，有：

基于引理1的結(jié)論，可得供應(yīng)鏈不投資RFID技術(shù)時，供應(yīng)鏈成員的最優(yōu)收益為：

2.2 供應(yīng)鏈投資RFID技術(shù)時的收益模型

f(x)dx)+(1-θ)ctqA]。

(4)

QA*=

(5)

(QA*-qA)f(x)dx]}。

(6)

證明由于制造商的最優(yōu)生產(chǎn)量為分段函數(shù)，有：

比較情況(1)和情況(2)，得零售商的最優(yōu)預(yù)訂量為：

qA*=

證畢。

基于引理2的結(jié)論，可得在供應(yīng)鏈投資RFID技術(shù)下，供應(yīng)鏈成員的最優(yōu)收益為：

3 RFID投資決策分析

對比供應(yīng)鏈投資RFID技術(shù)前后的收益模型，可得定理2。

證明證明過程與定理1相似，故略。

對比供應(yīng)鏈投資RFID技術(shù)前后的收益模型，可得定理3。

證明證明過程與定理1相似，故略。

4 數(shù)值分析

(1)當(dāng)制造商的資金水平極低時，供應(yīng)鏈傾向于不投資RFID技術(shù)。此時，若RFID單位標(biāo)簽成本較低時，供應(yīng)鏈投資RFID技術(shù)后能夠解決零售商庫存錯放問題，緩解制造商資金約束程度，從而獲得更高的收益，即供應(yīng)鏈投資RFID技術(shù)，選擇A-1策略；隨著RFID單位標(biāo)簽成本的上升，供應(yīng)鏈投資RFID技術(shù)后上下游收益并未提高，即由A-1策略轉(zhuǎn)變?yōu)镹-1策略。

5 結(jié)束語

本文考慮在零售商提供預(yù)付款融資下，制造商的自有資金水平以及RFID標(biāo)簽成本對供應(yīng)鏈RFID技術(shù)投資決策的影響。基于供應(yīng)鏈RFID的投資選擇問題，構(gòu)建了兩種收益模型，并得出了供應(yīng)鏈投資RFID前后制造商最優(yōu)生產(chǎn)決策和零售商最優(yōu)預(yù)訂決策。

當(dāng)制造商的自有資金水平極低時，供應(yīng)鏈傾向于不投資RFID技術(shù)；當(dāng)制造商自有資金較低時，供應(yīng)鏈?zhǔn)欠裢顿YRFID技術(shù)取決于RFID標(biāo)簽成本的大??；當(dāng)制造商的自有資金較高時，供應(yīng)鏈傾向于投資RFID技術(shù)。這是因為供應(yīng)鏈投資RFID技術(shù)所帶來的標(biāo)簽成本相當(dāng)于增加了制造商的生產(chǎn)成本，對制造商的資金約束程度產(chǎn)生影響。當(dāng)RFID單位標(biāo)簽成本較低時，投資RFID技術(shù)對制造商的資金約束程度影響較小，此時供應(yīng)鏈投資RFID技術(shù)均可獲得收益增量，因此供應(yīng)鏈傾向于投資RFID；當(dāng)RFID單位標(biāo)簽成本適中時，相比于投資RFID所帶來的標(biāo)簽成本，制造商自有資金水平對供應(yīng)鏈RFID投資決策影響更大；當(dāng)RFID標(biāo)簽成本較高時，投資RFID雖解決了零售商的庫存錯放問題，但無法使上下游收益提高，進(jìn)而供應(yīng)鏈傾向于不投資RFID。

本文僅局限于研究單個資金約束制造商和單個零售商組成的供應(yīng)鏈RFID投資策略，而實際運(yùn)作中會涉及多個制造企業(yè)和零售企業(yè)，未來可以研究資金約束的競爭供應(yīng)鏈對RFID投資決策的影響與協(xié)調(diào)問題。另外，本文考慮資金約束的制造商僅選擇預(yù)付款融資，而實際生活中，資金約束的企業(yè)有多種融資方式，因此融資方式對供應(yīng)鏈RFID投資決策的影響可作為進(jìn)一步研究的方向。