基于批发价及期权契约的应急物资采储优化

胡盛强，周慧媚，赵 宸，谭秋媚

（1.广东财经大学 粤港澳大湾区创新竞争力研究院，广东 广州 510320；2.广东财经大学 工商管理学院，广东 广州 510320）

0 引言

我国自然灾害频发，其中以洪涝、台风、干旱、地震、地质灾害为主，每年自然灾害都给我国造成大量人员伤亡，带来巨大的经济财产损失。突发性自然灾害的发生，往往带来巨大的生命健康和财产安全的损失。因此，突发事件的应急处理极为重要，应急物资需要在短时间内大批量提供给受灾地区。各级政府需要提前储备应急物资，然而仅仅依靠政府采购储备难以满足应急需求，主要有两方面限制：其一，政府资金有限，仓储设施空间等受到制约；其二，应急物资单一，突发性事件发生时间难以提前预知，如果物资在保质期内没有产生需求，必定会因物资损耗而造成大量物力财力的损失。政府为了解决应急物资采购和储存方面的问题，需要同相关企业保持合作，一方面更有效地满足应急物资需求，减少资源浪费，提高应急物资管理效率。另一方面，降低突发事件后供应商的经济成本。为达到上述目的，维持合作稳定性，政府和企业之间可签订批发价契约或期权契约。

针对应急物资需求，政企合作模式下的交易契约及采储策略等文献研究部分成果分析如下：马士华，等借用期权原理建立了采购方预定供应商生产能力模型。Fu，等考虑了在现货市场价格变动对供需双方决策的影响。随着期权契约研究的不断深入和学术界对于应急物资管理的关注，近些年，一些学者将期权契约用于应急物资管理中。张海青，等利用批发价格契约与期权契约所构成的混合契约，建立了政企共同储备应急物资的合作关系。田军，等建立了基于实物期权契约的应急物资采购模型，并着重分析了现货市场供给能力和灾害发生时点对双方决策的影响。Wang，等则在考虑应急物资运输成本与库存成本的情况下，将期权契约与回购契约进行了对比分析。文献[1-3]以及文献[9]分别针对应急物资采购或政企联合储备问题提出了期权契约、数量柔性、产能期权等契约形式，并得到采购定价或储备数量等决策。

基于一定契约的政企合作是应急物资采购或储存问题的解决方案。在突发事件发生前，政府与企业之间可达成面向应急物资采购的协议，完善未来以政府为主导的应急物资采购定价模型，满足政府与供应商之间达成契约合作的条件，实现政企双方合作共赢。本文基于批发价或期权契约研究供应链组织的采购与定价策略，探讨如何提高应急物资采购效率，最大程度减少供求双方的损失，在交易策略流程分析及应急物资保障优化措施等方面体现了本文的创新性。

1 当前政府和企业应对应急物资存储与供应存在的问题

从灾后需求及应急物流所要达到的目标看来，应急物资储备在基础设施建设、快速反应、信息沟通、合理库存和社会参与等方面仍存在许多不足之处。具体如下：

（1）应急物资储备基础设施不健全。随着经济的发展和政府重视程度的提高，政府各部门建设了许多生产、流通领域的物流储备中心，但是针对应急物资保障方面的投入相对来说还不够。此外，应急物资储备还存在储备点较少，设备设施不完善，网点分布不均匀，储备种类和数量不足等问题。

（2）我国应急物资库存控制薄弱。我国应急库存管理模式偏于简单化，库存控制专业化不足，库存成本核算意识不够强，造成应急物资库存过多、过期失效或库存不足等现象。

（3）应急物流信息不畅通。目前我国应急物流信息化程度还不高，信息孤岛现象未解除，出现突发事件后指挥部层层下达指令，再对每个物流中心进行部署，一定程度上浪费了时间，影响了供应效率。

（4）社会力量及企业参与应急物流的积极性还不够高。我国以政府为主导的应急管理模式，不利于社会力量积极投入到应急物资供应及保障当中。如果不能从应急物资供应过程中获得回报，企业就没有参与的积极性。应急物流往往需要紧急调动大量应急物资，利用市场进行应急资源的合理配置是应急物资管理的新课题。

（5）存在诸多影响应急物资需求及企业产出的随机扰动因素。应急物资储备过程中信息不透明、不准确、传递滞后等问题都增加了应急物资供需分配时的困难。突发事件下，企业由于赶工、设备故障、材料供应不足等问题影响了应急物资生产的稳定性。当前情况下，可以利用的历史灾害事故相关数据较少，难以充分发挥大数据在应急物资需求预测、供需精准匹配等方面的作用。

应急物资采购及供应过程中供应商和政府也面临一些问题：

（1）采购过程中采用了政企联合储备模式，只考虑政府的采购成本、库存成本和企业的运输成本、利润等问题，对于受灾地区的满意度以及剩余应急物资的处置等问题的考虑不够周全。

（2）应急物资供应商的供应风险问题考虑不足，应综合考虑多源采购、柔性采购及风险控制。

（3）供应商从应急物资生产及储备中获利机会不多，获利不足，部分企业的政企合作意愿不足。

（4）由政府与企业构成的应急物资供应链还存在信息不透明、短期加急生产能力有限、统筹协调机制不足、采购方法不科学、储备与采购协调不当等问题。

2 基于批发价及期权契约的应急物资采购与存储流程分析

由上述分析可知，突发事件下应急物资需求具有不确定性、不可替代性、时效性以及信息失真、不透明等特点，且企业产出及供应存在一定的随机波动性，使得政府应急管理部门及相关企事业单位在应急物资采购、生产、存储及供应过程中存在不少问题。为了解决应急物资供需不匹配、储备不足或过量以及政企运作成本居高不下等问题，政府可选定某些企业作为应急物资特供单位，在此基础上提出基于批发价或期权契约的政企联合储备模式及柔性采购策略，相关流程分析如下：

针对由制造商（物资生产及加工企业）与买方（代表政府对应急物资采购、存储及调配等）的二级供应链，为了维持合作稳定性，买方与制造商之间可签订批发价契约（如图1所示）。

图1 突发事件下基于批发价契约的应急物资采购定价与投产决策

由图1可知，基于批发价契约，政府的职能是应急物资需求预测、采购决策、接收查验物资、需求统计、供需匹配及发放、考虑是否紧急采购。制造商的职能是决定批发价、投产量、供应物资及应对政府的紧急采购问题。基于上述契约，在供应数量方面制造商有两种模式可供选择，一是固定供应，即制造商的供应数量与买方的采购数量完全相同，此模式为通常模式。第二种模式是柔性供应，即制造商的供应量可在买方采购数量的基础上上下波动。此模式对于制造商较为有利，避免了投产量大小以及产出随机波动性对其产生的不利影响。对于买方而言，存在以下风险：若制造商供应量低，可能导致买方物资储存不足、供应延迟；若制造商供应量太高，可能导致买方存储过量、产生高昂采储成本。为了解决上述问题，买方可与制造商协商确定制造商供应的最低值及最高值，且考虑突发事件发生前后的紧急采购或回购成本，即：若制造商供应不足，紧急采购过程中制造商承担较高的加急生产成本；若制造商供应过量，制造商承担一定的回购成本。上述模式一定程度上降低了交易双方的风险或相关成本，但由于买方及制造商在突发事件发生前仅有一次采购或生产机会，此批发价契约对于买卖双方产生的不利影响较大，比如物资供应不足导致采购及生产成本很高且供应延迟、库存物资过量导致库存积压严重、影响受灾或受困人群生命及财产安全等。

为了应对上述问题，买方希望在订购批次、数量及交货期选择方面具有灵活性，而制造商希望买方稳定订货，双方都希望降低库存成本。在各类契约中，期权契约能应对上述冲突。考虑由买方与制造商构成的供应链，提出基于第一类批发价与期权综合契约的政企联合储备模式，如图2所示。

图2 突发事件下基于第一类批发价及期权综合契约的应急物资政企联合储备模式

图2与图1的区别是制造商决定三类价格及两类投产量，买方要求制造商进行期权产能储备。图2所示政企联合储备模式与图1所示批发价契约模式相比，具有以下优势及不同点：（1）最大不同点在于除了买方外，制造商也进行了一定量的物资储备，尽管此举使买方付出了一定的期权购买成本，但极大减小了买方（或政府）的物资采购及储存成本。对于制造商而言，尽管增加了产能储备风险，但此产能制造商可根据物资储存特性以及市场变化进行灵活设置。一旦期权产能得以出售，制造商将获得较高收益，即使没有出售，制造商基于市场化手段进行折价处理或获得政府补贴，相比于政府持有，其价值将更大化。（2）对于买方而言，属于多批次、小批量采购；对于制造商而言，可多次安排生产，降低了双方的采储成本。（3）若突发事件未发生或有效期内物资有剩余，政府储备的物资较少，政府进一步降低了风险，企业处理剩下的物资，可获得政府补贴或期权收益。

对于上述综合契约的应用，可能存在不足：（1）针对期权产能储备，产能什么时候配置、物料什么时候购买、产能储备后能否发挥作用，制造商面临风险。（2）突发事件发生后，若物资需求不足，对于制造商而言，承担了较大的采购及生产成本，甚至可能由于物料缺乏影响及时供应，使受困群众面临生命及财产威胁。（3）买方执行期权的时间与其初始采购量及期权采购量的决策时间相距甚远，可能导致买方的决策与实际需求相差较大。为应对上述问题，考虑由供应商、制造商与买方构成的三级供应链，提出第二类批发价与期权综合契约（如图3所示）。

图3 突发事件下基于第二类批发价与期权综合契约的应急物资政企联合储备模式

图3与图2的区别是图3有两类批发价及期权契约，一是供应商与制造商签订相关协议；二是制造商与买方签订相关协议。制造商既是期权的购买方，也是期权的出售方。

第二类批发价与期权综合契约与第一类综合契约相比，其不同点或优势体现如下：（1）制造商一定程度上将物资储备风险转移给了供应商，由于物料的价值小于产成品，且物料在产品组装过程中有更多用途，相比而言，储存物料比储存产成品风险更低。（2）考虑到突发事件发生后对物资需求具有紧迫感，制造商确定初始订购量及投产量时，比买方初次采购量更多，比如多20%或30%，该比例的设置与物资的重要性、储存特性、政府的激励或补贴政策等密切相关。若需执行期权，供应商与制造商应在政府的指挥调度下建立联合行动机制，确保物资尽快完工及供应。（3）在两种批发价及期权契约交易策略下，制造商、供应商与买方共同承担应急物资的储备工作，买方应同时给予两类企业一定的激励或补贴，促使相关企业不仅基于利益最大化行使相关职责，也能从履行社会责任的角度承担更多工作。（4）即使有效期内突发事件未发生或物资需求较少，物资的剩余相比于前两种交易机制将大大减少，若有剩余，可建立回购机制，提高各方的收益。（5）第二类批发价与期权综合契约下，政府与企业采用联合储备的方式，可以缓解政府独自进行储备的经济压力，既可以满足物资采购的需求，降低采购的支出，又可以不浪费储备物资，减少物资短缺的情况。

图1至图3说明了三种契约下供应链各类组织相关决策及职责，以下将说明各类组织的定价策略：（1）批发价契约下，突发事件发生前，供应商可采用成本加利润的方法制定批发价；突发事件发生后，若政府对企业的加急生产给予补贴，企业应考虑不临时涨价。（2）政府最优采购定价与灾害事故发生的概率相关，随着灾害事件发生概率的增加而减小；因此在灾害事件频发的地区，政府要积极地与企业展开合作，并向其支付较低的采购价格。（3）为促使企业积极参与合作，对现货市场价格较高的物资，政府应向企业提供较高的采购价格。（4）对于期权契约，一般而言，期权价格与期权执行价格都小于批发价，而两类价格之和将高于批发价（若两类价格之和低于批发价，对于卖方而言不划算，将不会选择期权契约）但小于现货市场紧急采购价格（若高于该价格，对于买方而言不划算，也不会选择期权契约）。

3 基于批发价与期权综合契约的应急物资保障优化措施

为了充分发挥批发价与期权综合契约的优势，降低各方采购或生产成本，提高物资存储效率及供需匹配效率，推动应急物资保障网络更加安全、可控、高效，提出如下优化措施：

（1）建立应急物资管理信息化平台。突发事件涉及面广，需求大，需要调用的物资多，若能够建立全国性或者地区性的信息化平台，可将地区应急物资仓储部门的信息汇总至平台，且不断更新各仓库物资信息。一旦突发事件发生，受灾地区可迅速汇总物资需求，并上报至平台。平台基于算法，确定供需匹配地点、物资种类、数量、规格等，明确收发货时间，派送物流车辆及人员。

（2）基于信息化平台搜集、保存、整理历史数据，针对特定突发事件下的特定物资（特别是重要物资），基于大数据分析工具，设计需求预测模型及算法，且不断优化算法，提高时间及数量预测的准确率。根据预测数据、历史经验以及产品储存特性，确定政府或企业采购及存储物资的时间及数量，进而降低采购与存储成本。

（3）针对不同物资，设立多种政企合作存储方式，建立科学合理的库存控制机制。充分调动社会力量的积极性，支持及开拓社会代储渠道，针对不同物资，积极探索实物储备、商业储备、协议储备、产能储备、动态储备、企事业单位及个人储备等多种储备方式。针对主要应急物资，合理采用ABC分类法、连续检查控制法、周期检查控制法、单（或多）周期库存控制模型，加强对物资分类、仓储管理、采购数量、日常盘点、订货点等管理及控制。

（4）建立应急物资供应企业清单，拓展应急物资来源，采取激励手段支持企业代购代储。考虑到应急物资的公共属性，政府应作为应急物资统一管理的主体。但应急物资种类繁多，很多物资也具有商品属性，且企业作为市场化经营的主体，更能发挥物资的价值并减少资源浪费。除了通过契约的方式与企业加强沟通、协同、稳定物资供给外，通过建立应急物资供应企业清单，可加强企业之间的竞争，提高应急物资的质量。突发事件发生前后，采取减免税收、减免租金、给予物质及精神奖励等方式激励企业在政府的统一部署下代为储存物资，且促使其在关键时刻能紧急生产购及供应物资。

（5）建立针对不同物资来源的分类管理系统。突发事件发生时，受灾地区获得的物资主要有三种来源，一是政府应急管理部门储存的物资（或官方承认的企事业单位储存的物资），二是社会捐赠物资，三是直接参与现场救援的社会应急力量物资。其中第一类物资发挥主要作用，而其他两类也发挥不可替代的作用。对于第一类物资，最具有公共属性，应通过立法的方式集中统一管理，统一收集信息，统一分配，做到全过程管理、跟踪和监督。对于第二类物资，应充分考虑受灾人的意愿，通过系统做好物资的信息登记、检查、接收、网络公开及监督工作。对于第三类物资，主要取决于参与支援或救助的个体或团队，应通过系统提早做好志愿者的救援申请、身份核对、背景核查、信息公开、登记备案等工作，救援结束后通过系统对志愿者的功绩进行确认，并予以公开。

（6）充分发挥5G、人工智能、大数据等技术在应急物资供需匹配中的作用。应急物资涉及的信息多而杂、广而泛，通过上述技术可加强对信息的收集、分析与处理，充分发挥信息的价值，对应急物资的采购、存储及供应可更精确地决策及匹配，进而减少突发灾害带来的负面影响。

（7）对应急物资采取一物一码管理，并应用区块链技术实现物资全程追溯，加强质量控制，提高质量标准，明确追溯责任。为解决应急物资的质量、数量、信息不对称等问题，应明确应急物资的质量标准（如绿色、环保、轻便、可靠等），对任何一种应急物资贴上唯一标识码，注明其品种、型号、生产日期、有效日期、生产或供应来源、质量规格等关键信息，再利用区块链技术对其进行全程追溯，一旦发现质量问题，通过溯源追究相关责任人责任。

（8）加强对相关人员的指导、培训。突发事件发生前后，能否最大限度地降低疫情或灾害对事件发生地的不利影响，最关键的因素在于人。构建应急物资管理系统后，更需要相关人员加强对系统的了解、操作及运作。人员培训的对象应涉及决策官员、各级管理者、一线业务员、社会捐赠者以及参与救援的志愿者等，不同人员的培训内容有所不同，总体而言，涉及法律法规、政治意识、契约、流程、采储配送等相关专业知识、方法或软件应用、系统操作等。

4 结语

针对应急物资在采购、存储、供应、调配等方面存在的问题，本文提出了基于批发价及期权综合契约的政企联合采储策略，分别提出了基于批发价契约、第一类批发价及期权综合契约、第二类批发价及期权综合契约的采购与存储模式，比较分析了不同契约的运作流程及优缺点。为了充分发挥批发价与期权综合契约的优势，从建立应急物资管理信息化平台、基于大数据建立需求预测模型、设立多种政企合作存储方式、建立科学合理的库存控制机制、拓展应急物资来源、支持企业代购代储、建立针对不同物资来源的管理系统、充分发挥5G及人工智能等技术优势、对应急物资采取一物一码及应用区块链技术、加强对相关人员的指导及培训等几个方面提出了应急物资保障优化措施。

本文主要采用定性研究的方法提出针对应急物资采购及存储的相关流程及优化措施，下一步将采用定量研究方法建立优化模型，计算相关决策主体的价格、采购、生产、库存控制等最优决策。