“公司+农户”型订单农业供应链的Nash协商模型

研究了一类由农户与公司构成的“公司+农户”型订单农业经营模式下的农产品供应链,其中农户在考虑产出不确定性以及订单价格的基础上确定农产品的生产量,公司拥有农产品的批发定价权,并在产出与需求双重不确定性情形下确定农产品的订单价格和零售价格. 对比分析了供应链集中决策与分散决策下公司和农户的最优决策行为. 研究结果表明,在订单农业经营模式下公司可以通过主导地位从中获取绝大部分的收益,而且实践中普遍存在的“保底收购,随行就市”价格机制无法防止公司在市场行情不好时的机会主义行为. 为此,引入一种基于Nash协商的收益共享契约机制来协调公司与农户之间的利益. 实施该契约机制不仅可以实现“公司+农户”型订单农业供应链的完美协调,还能带来社会福利的增加.     

基于 CVaR 的“公司+农户”型订单农业供应链协调契约机制

基于订单农业特点,构建了由风险中性的公司与风险规避的农户组成的“公司+农户”型订单农业供应链模型,并在条件风险估值(conditional value-at-risk, CVaR)风险度量准则下,建立了具有风险规避特性的农户的决策目标函数,分析了供应链分散决策情形下农户与公司的最优决策行为.研究结果表明具有风险规避特性的农户选择的最优产量会随订单价格的增加而增加,并且风险规避特性的农户选择的最优产量严格小于风险中性农户的最优产量.此外,分散决策情形下农户选择的最优产量会低于集中决策情形下整条供应链的最优产量.因此,为了更好地实现供应链的协调,提出了一种“收购补贴+市场保护价+保证金”型的协调契约机制,并给出了公司制定的最优补贴系数与订单价格满足的条件.数值分析结果表明该契约机制可以完美地实现“公司+农户”型订单农业供应链的协调.     

销售价格受产出率影响下订单农业的定价模型

针对实践中常用的三种定价方式(市场定价、固定定价、保护定价),构建了由单一风险中性的公司与多个风险规避的农户组成的"公司+农户"型订单农业供应链模型,研究了不同定价方式下公司和农户的最优决策行为.研究发现:风险规避的农户往往会选择保守的决策行为,这将影响公司的最优决策,从而使得最优决策下农户和公司的收益都会随着农户的风险规避度的减小而减小.此外,不同的定价方式也会影响农户的生产成本系数与农户和公司的最优决策之间的关系,因此政府在针对参与订单生产的农户进行补贴时,需要特别注意定价方式和补贴方式.数值分析结果表明:不同定价方式下,农产品的产出水平以及现货价格与随机产出率之间的相关性对最优决策下农户、公司的收益有显著影响;而且直观认为"合理"的保护定价却不能真的"保护"农户改善其收益,在该定价方式下农户的收益小于市场定价或是固定定价方式下农户的收益.     

基于天气期权的“公司+农户”型订单契约机制研究

针对不利天气对农业生产的影响会使"公司+农户"型订单农业面临高违约率窘境的问题,建立了由公司与农户组成的两级农产品供应链利润决策模型,比较分析了不利天气对集中式与分散式决策下最优决策的影响,进而设计了一种与不利天气指数相关的"天气(看涨)期权+风险补偿+加盟金"的订单契约机制.研究表明:公司可通过采取购买天气期权这一风险外化方式,利用金融市场转移不利天气风险,以保障不利天气影响下公司与农户的稳定收益;此外,实施所设计的订单契约机制可实现双方利润的Pareto改善,并增强了订单农业模式下农产品供应链系统的稳健性.最后,通过数值仿真验证了所设计订单契约机制的有效性.     

公司参与扶贫下的订单农业供应链:生产决策,社会福利与政府补贴

为了响应国家脱贫攻坚的号召,越来越多的公司(如龙头农业企业)开始通过订单农业的方式参与扶贫.综合考虑我国扶贫政策,引入土地规模约束、扶贫产品偏好等特征,建立了由农户和公司组成的订单农业供应链模型,其中农户和公司进行一个以公司为主导者的Stackelberg博弈.据此对比分析不同的政府补贴方式下农户生产决策、企业扶贫行为以及社会福利.研究表明,扶贫成本的降低、扶贫效果系数和消费者扶贫产品偏好增加会促使农户扩大生产量/种植面积、公司提高扶贫水平,进而提升整个供应链绩效水平以及社会福利,减小政府补贴压力.而政府补贴金额因受到土地规模约束,并不是越高越好,当土地规模比较小时,政府最优决策是不补贴;当土地规模中等时,政府可以补贴公司或者农户;当土地规模比较大时,若政府基于社会福利最大化进行决策,应该补贴公司,而若政府基于考虑扶贫补贴效率进行决策最大化,应该补贴农户.     

“随行就市,保底收购”还是“土地入股”?——农户加盟农业组织模式的两难抉择

针对现实中农户面临着农业加盟模式选择困难的问题,在市场价格和市场需求双重不确定的基础上,本文构建了"公司+农户"型农产品供应链模型,对比分析了农户在两种农业加盟模式"随行就市,保底收购"和"土地入股"下的最优决策行为.研究发现,当市场规模很大时,农户应选择"土地入股"模式;当市场规模较小时,农户的加盟模式选择与市场需求不确定性有关及订单价格、基本工资、土地分红比例等因素有密切关系.     

资金约束下订单农业供应链中的农户最优决策

考虑农户受资金约束以及产出随机性,构建由单个农户和单个公司组成的订单农业供应链决策模型.在对比分析无资金约束下农户最优决策基础上,分别研究资金约束下不同情形(情形1:农户不存在破产风险;情形2:农户存在破产风险)中的农户最优决策,并得了到资金约束下农户最优决策的选择策略.研究表明:1)价格弹性系数可显著影响资金约束下的农户最优期望利润.2)调节贷款利率,可使资金约束下情形2中的农户最优生产投入量达到无资金约束下的最优水平.3)丰收年产出因子与贷款利率是影响农户最优决策选择的关键因素:①当丰收年产出因子低时,农户将选择情形1的最优决策,且与贷款利率无关;②当丰收年产出因子高时,低(高)的贷款利率会使农户选择情形1(情形2)的最优决策.     

基于更新信息的两级供应链双向期权合同研究

研究一个供应商和一个零售商组成两级供应链系统,在不确定性需求实现前,零售商能获取不确定性需求更新信息,零售商直接从供应商处购买确实已订量以及期权量,供应商有两次生产机会满足零售商订购需求.在分散控制系统中给出零售商最优双向期权订购策略和供应商最优生产策略,得出:双向期权能改善成员对不确定性需求响应程度,鼓励双方间风险共享,改善成员收益函数.在采用双向期权和回购合同相结合的分散控制系统中,给出期权价格和回购价格最优值,指出协调合同能增加零售商收益.     

生猪“保险+期货”全链条风险管理模式与决策

创新性地从全链条视角研究“保险+期货”模式中风险转移与对冲方法。针对生猪“保险+期货”,构建农户与保险公司、保险公司与期货公司、期货公司与外部市场之间的决策模型，并通过Monte Carlo方法进行数值分析。结果表明：在所构建的风险分担机制下，农户可以获得正收益。这说明，“保险+期货”模式在提高农户收益方面可以发挥积极作用。为实现VaR(Value-at-Risk)风险最小化目标，保险公司购买的看跌期权敲定价格应大于保险价格；在资金约束下，期货公司采取不足对冲策略能实现完全风险中性对冲目标，且还能获得一定的利润。政府对农户进行保费补贴可以提高农户的养殖积极性，减轻农户的资金压力，从而提高农户的收益。保险额外费率是影响“保险+期货”模式运营效率的一个客观因素，建议保险公司适当降低保费率或通过外部渠道对保险费进行适当补贴。通过模拟不同的波动性发现，即使生猪价格风险增大，农户仍然具有养殖积极性，且各方收益并不会因价格的不确定性增大而受到影响。这进一步体现了“保险+期货”模式在抵御农产品价格风险、保护各方利益方面具有积极作用。     

不确定环境下两阶段供应链的期权式契约协调

研究在价格和市场需求不确定的环境下,期权式契约在两阶段供应链协调中的应用.构建了不同信用违约条件下,供应链协调过程中各决策主体的决策模型.通过深入分析零售商的现货和期权最优组合订货策略和生产商的最优生产策略,得到期权式协调契约的详细设计规则,包括期权参数的取值范围以及价格参数之间的线性关系,证明了供应链中双方可以借助期权契约的价格政策达到双赢,促进风险分担,提高供应链的响应能力,实现完美协调.最后的算例验证了研究结论.     

“公司+农户”型订单农业供应链内部融资决策

考虑农产品产出不确定性和公司与农户之间地位不对等性的基础上,构建了由单个资金短缺的农户和单个资金充裕的公司组成的订单农业供应链的内部融资决策模型,分别研究了资金约束的农户通过定向(生产农资、技术支持与培训)融资或非定向(预付款/定金)融资方式获得生产资金支持时,农户的最优生产决策、公司的最优收购价格决策和双方的融资决策及其期望收益.研究发现:1)无论农户是否存在破产风险而公司提供生产农资的定向融资时,双方的期望收益都可实现帕累托改进,且农户的生产资金缺口较小时达到无资金约束的状态.2)当农户不存在破产风险而公司提供无息的技术支持与培训的定向融资时,双方的期望收益得到提升,且农户的生产资金缺口较小时也能达到无资金约束的结果;此外,当农户存在破产风险且公司提供技术支持与培训的定向融资时,农户的最优生产投入量可能高于无资金约束时的最优生产投入量,此时双方可能获得高于无资金约束的期望收益.3)当农户不存在破产风险而公司提供无息的非定向融资,或是农户存在破产风险而公司收取适当的非定向融资利息时,双方的最优决策及其期望收益与无资金约束相同.     

政府补贴与股权合作下低碳闭环供应链决策与协调

研究考虑政府补贴与股权合作的低碳闭环供应链决策及协调问题.构建了集中式、分散式、政府补贴低碳产品以及零售商持股制造商碳减排投资情形下的四种决策模型,对比了不同情形下的最优决策及成员利润,分析了政府补贴及股权合作两种机制的协调效果.研究表明,两种协调机制均能消除零售商“搭便车”现象;当政府单位碳补贴小于一定阈值时,内部股权合作机制更优,且零售商按照合适比例持股,碳减排量、回收率和市场需求均能达到集中式水平,低碳闭环供应链实现部分协调;当政府单位碳补贴满足一定条件时,外部政府补贴机制更优,且当政府单位碳补贴达到一定阈值时,低碳闭环供应链实现完美协调.     

供需不确定情形下基于期权的血液供应链优化

在供需不确定决策环境下,构建了基于期权的血液供应链决策模型,通过对模型的优化分析,以期揭示期权合约和供需不确定对血液供应链的决策影响.首先,在供需不确定和期权合约下,分别得出了医院的最优血液产品的采购策略(包含血液产品的最优常规采购量和最优期权采购量),以及血液中心的最优血液采集和生产策略.其次,将血液供应链在分散和集中决策下的策略进行比较,得出了实现血液供应链协调的合作条件.该协调条件不包含血液产品的采购价,只依赖于血液产品供应特征的影响.最后,论文证明了在血液供应链协调时,存在一种可以实现帕累托最优的供应链合作方案.     

不同契约下的农户与公司双边努力投入研究

在生产和销售努力共同决定供应链产出的假设下,构建农户和公司间不同的交易契约模式,对比不同模式下的双边努力投入和效用水平,分析农户风险规避程度和收益共享比例对模式选择的影响.研究结果表明,当农户风险规进程度较高时,相比于"农户+市场"模式,松散型"公司+农户"模式能够提高生产和销售努力投入水平,同时也能提高农户和供应链整体效用水平;紧密型"公司+农户"模式下的生产和销售努力投入水平高于松散型"公司+农户"模式,同时也能进一步提高农户、公司和供应链整体效用水平;构建双方地位更为平等的"公司+合作社+农户"模式能实现公司与农户的"双赢",此时生产和销售努力投入水平将达到社会最优.最后利用数值算例验证了结论的有效性.     

剩余产品补贴下双边随机的农产品供应链协调

考虑供应商物流服务水平影响农产品终端市场需求的情形,建立了产出和需求双边随机的两级供应链模型。引入农产品现货市场,验证了集中决策模式下最优的订购量、物流服务水平和计划投入量的存在性和唯一性。进一步,在分散决策模式下加入批发价和剩余产品补贴契约,发现:当批发价不小于临界值t时,分散决策下最优的订购量、物流服务水平和计划投入量均低于集中下的相应值;而当批发价小于临界值t时,集中决策下的订购量与物流服务水平的比值低于分散决策下的相应值,进而表明,上述组合式契约无法完美协调供应链。在此基础上引入物流服务成本共担契约,证明了当批发价恰好等于临界值t时,可实现供应链完美协调。最后,给出数值算例验证了相应结论,并对外购价格进行了灵敏度分析。随着外购价格的增加,最优计划投入量保持不变,订购量和物流服务水平逐渐减小,而计划生产率则逐渐增加,但上述变量对于外购价格的敏感性均随其增加逐渐下降。     

多重不确定条件下发电与CCS技术的两阶段投资决策分析

在多重不确定性条件下,将燃煤发电投资和CCS技术投资统一在一个两阶段的投资决策模型框架下进行分析,结果表明:高昂的投资成本使得企业宁愿选择购买碳排放指标也不愿投资CCS技术,政府补贴对激励企业投资CCS技术存在直接和间接的效应。保持碳排放价格稳定也能激励企业投资。基于CCS投资期望首达时间导出了补贴规则。将CCS技术投资看作更新期权,与NPV决策方式比较,更新期权的存在抬高了企业价值,降低了发电投资的门槛值。     

订单农业供应链的区块链溯源技术引入策略研究

区块链技术赋能乡村产业发展对我国推进乡村振兴具有重要意义,本研究考虑了消费者对“上链”农产品的偏好行为,构建由农户、公司、消费者组成的订单农业供应链系统模型,探究了区块链溯源技术引入的最优策略.通过模型分析,对比了不同区块链技术引入模式下农户或公司的区块链节点投入、种植面积、收购价格最优决策,及其对公司利润、消费者剩余和社会福利的影响.研究发现:首先,当区块链投资的成本效应相对较小时,只有公司(或供应链下游)引入区块链;当区块链投资的成本效应相对较大时,则农户和公司(或全链条)同时采用区块链.其次,在订单农业供应链中公司比农户更有意愿引入区块链,农户存在“搭便车”的动机,进而在特定条件下不引入区块链.最后,均衡状态下的区块链引入策略均是帕累托有效的;但是,在仅有公司(或供应链下游)引入区块链成为均衡策略时,消费者总剩余和社会福利存在一定的损失;此时,公司或政府可以考虑补贴农户以避免这些损失.     

考虑用户风险规避的V2G备用消费价格补贴CVaR模型研究

在单风险中性电网公司与单风险规避用户组成的V2G备用销售侧系统中,用户的风险规避及电网公司对其的消费价格补贴都会直接影响用户备用预订和消费行为.在CVaR风险度量准则下,构建了考虑用户风险规避的V2G备用消费价格补贴CVaR模型,并分别求解了一体化和分散决策下有、无消费价格补贴时的用户最优备用预订容量,以及有消费价格补贴下电网公司的均衡消费价格补贴.在此基础上,给出了利用消费价格补贴协调该V2G备用销售侧系统且达到Pareto改进时用户风险规避程度、电网公司备用预订合约价格以及消费价格补贴之间满足的解析关系.最后,将模型拓展到双方考虑用户风险规避信息不对称,分析用户隐瞒风险规避程度的动机及其对有消费价格补贴下的分散决策CVaR模型的影响.研究发现:在消费价格补贴策略下,风险规避型用户的最优V2G备用预订容量与其风险规避值负相关,而与备用预订的合约价格正相关;用户的风险规避值会对其均衡时的CVaR利润产生先负向后正向的影响;在电网公司与用户对后者风险规避程度存在信息不对称的情形下,用户为了提高获得的最优CVaR利润,具有虚假报高风险规避值的动机.数值算例也验证了所提出的模型与理论分析的可行性.     

“公司+农户”模式下公司的最优套期保值和订单价格方式

在对“公司+农户”与期货市场之间运行机理分析的基础上, 构建公司的期望效用模型对最优套期保值和订单价格方式进行了研究. 结果发现: 在期货市场是跨期无偏的条件下, 受流动性约束的公司在期货市场卖出的最优期货头寸小于订单规模; 当对被套期保值的订单采用固定价格的定价方式时无法满足公司期望效用最大化, 但采用点价的定价方式时能够最大化公司的期望效用, 公司同时获得相应的风险溢价. 最后通过数值分析进一步阐释了结论的正确性.     

小农户生鲜农产品渠道优化研究

针对分散小农户在区域市场上自行销售生鲜农产品可能存在产品质量损耗的问题,在给定传统供应链协调与优化的基础上,本文研究了小农户如何分配自销与批发的产品量比例,以及如何确定自销产品的价格,以期在考虑质量损耗的情况下最大化自己的平均收益。研究表明:质量损耗存在时小农户的平均收益会减小,但质量损耗并不影响自销产品量和产品价格的最优决策;小农户的最优自销量和自销价格与质量损耗无关,但降低质量损耗会增加小农户的收益。数值仿真验证了本文研究结果的有效性,通过与现有研究~([1])的对比揭示了质量损耗与最优决策和平均收益的关系,并提出了针对性的对策与建议。