基于期权的报童模型研究经济毕业论文设计.doc

经济其它相关论文・基于期权的报童模型研究［摘要］在经典报童模型基础上，引入期权机制，建立基于期权的报童模型 研究发现，在分散决策型供应链中引入期权机制，可以通过制定合适的价格策略, 在供应链的整体利润达到最优的同时增加零售商和供应商的利润，从而实现帕累 托最优［关键词］报童模型期权供应链决策模型经典newsboy mode 1（报童模型）是运筹学中典型的随机规划模型，在不确定 需求的时令性商品的销售中，过量订货或不足订货都会产生损失,决策者需要确 定商品的最优订购数量，使得利润最大化由于服务业产品多数具备报童模型中 的商品特征，随着服务产业的发展,newsboy model模型成为欧美等发达国家的主 要管理学模型1950年以来，运筹、运营管理中大量文献研究newsboy model Khouj a总结 了 newsboy model的研究状况，归纳出了 newsboy model的11种扩展研究，并指 出了进一步研究的方向其后的许多关于newsboy model的研究仍然是在这个框 架中的Parlar等在目标函数方面进行了扩展，研究了多目标的newsboy model ； 在供应链网络结构上进行扩展研究的有：Chung、Weng等研究了两阶段多源供应 问题,Shang,Kogan研究了多阶段newsboy model模型；Larivier从渠道协调角 度研究了供应链效率的影响因素；Pctruzzi ,Erlcbachcr扩展了经典报童模型 中的定价决策。

本文试图通过引入期权机制，研究基于期权的报童模型中供应商 和零售商的定价策略、订货量和相应的决策模型基本假设考虑由一个供应商（制造商）和一个零售商组成的两阶段供应链零售商面临 一个随机的市场需求，产品是时令性的，井旦订货周期较长根据LF博弈 （leader-follower game）理论考察供应商和零售商之间的相互作用，供应商是领 导者,零售商是追随者，供应商给定一套契约参数,零售商据此确定它的最优产品 订货量同时认为产品市场是开放的，有关产品的市场销售价格、需求分布和库 存成本等信息是对称的所以，作为领导者，供应商能获得所有必需的信息，推断 零售商的产品订货量，井据此制定最佳决策供应商和零售商是风险中性和完全 理性，都根据期望利润最大化原则进行决策供应商首先发布产品的批发价格、期权的出售价格和执行价格，零售商根据 供应商的价格政策和市场需求预期,确定其固定订货量和期权购买量,在下…阶 段获得更为贴近市场需求的信息后零售商执行期权,供应商必须保证供应零售商 所订购的产品量,销售季节过后剩余产品可按处理价处理为便于讨论,给出各变量及定义如下：P：零售商的单位产品在市场的零售价格；w:供应商出售给零售商的单位产品的批发价格；c:供应商的单位产品的生产成本；co:单位产品的期权价格；cc:单位产品的期权执行价格；M:零售商的期权购买量；v:单位剩余产品的处理价；1:供应商和零售商因缺货血导致的单位损失（如信誉损失、顾客流失等）；T:协作过程中零售商对供应商的总支付；F(x)：］ i j场需求D的分布函数；f(x):市场需求D的概率密度函数；F(x)可微、连续递增，且且有:产品的期望库存为：I(Q)=(Q-D)+=Q-S(Q)，产品的期望缺货为:L(Q)=(D-Q)+=/z・S(Q)。

假定参数间存在以下关系：vWcWwWp ‘co+cc，w ,coWw・v ,p+1 Nco+cc其中第一式假定保证零售价格高于批发价格，批发价格高于生产成本，而剩 余产品的处理价低于生产成本，从而保证供应商和零传商的有限利润第二式假定期权的购买价格和执行价格之和高于批发价格，从而使零售商 采用期权以获得供应弹性的同时激励零售商采取批发价格第三式假定在于保证期权机制的有效性，购买期权的价格要低于批发价与处 理价之差，激励零售商采用期权契约第四式假定在于保证相对于现货市场而言，期权对零售商而言更具有吸引二、基本的报童模型(Newsboy model)首先考虑在没有采用期权情况下的报童模型中零售商和供应商的最优决策 以及供应链的整体利润根据经典报童模型,供应商的期望利润为:ns=T-cQ ；零售商的期望利润为：□ i=pS(Q)+vI(Q)-1L(Q)-T；供应链总利润为：H=H s+H r1.集中决策型供应链决策模型在集中决策型供应链中，供应商和零售商犹如一个企业，不存在“双边际效 应”，它们均以供应链利润最大化为决策目标供应链总利润为：2.分散决策型供应链决策模型在分散决策型供应链中，由于自私行为的存在，零售商以最大化其自身利润 为目标。

零售商的期望利润为：凶史」即为在分散型决策供应链中零售商的最优订货量因为cWw，所以， QrWQI，表明分散型决策供应链中零售商的最优订货量要低于集中型决策供应链 中零售商的最优订货量三、基于期权的报童模型(Newsboy model based on option)1 .基于期权的集中决策型供应链决策模型在报童模型的基础上，首先研究基于期权的集中决策型供应链最优决策在集中决策型供应链中，供应链总利润为：E显然，Q+M=Q，说明在集中决策型供应链中引入期权机制，零售商的订货量 与期权购买量之和达到最优订货量表明期权机制在集11 "夬策型供应链111没有发 挥作用，这与实际情况也是一致的，因为这时供应商与零售商是利益共同体，它 们均以供应链总利润最大为目标如果要发挥作用，只有当货物在供应商与零售 商之间库存成本不同时，调整订货量与期权购买量之间的比例如果供应商的单 位库存成本低于零售商，加大期权购买量的比例，反乏，加大订货量的比例2.基于期权的分散决策型供应链决策模型在分散决策型供应链中，零售商对供应商的总支付Q*、M*即为零售商在价格政策(w,cO,ce)下的最佳订货量和期权购买量供应商的利润为：0供应链的总利润为：1"凶与也相等。

表明在分散型决策供应链中，当期权价格与期权执行价满 足这一等式时，理性的零售商选择的订货量和期权购买量可使得零售商、供应商 及整个供应链均实现了利润最大化，从而实现帕累托最优四、结语本文将作为金融衍生工具的期权机制引入到供应链的协调过程中，通过研 究发现，在分散决策型供应链中引入期权机制，通过制定合适的期权购买价格和 执行价格,可使零售商产生协作的愿望，在供应链的整体利润达到最优的同时增 加零售商和供应商的利润，从血实现帕累托最优这一研究可以为供应链协调机 制研究找到一种新的工具当然本交仅研究了单周期、单供应商和零售商的情况， 并且假定市场信息是公开的，然而在实践中，供应链的结构要复杂得多，因此， 可以将基于期权的报童模型研究扩展到供应商和零售商之间是多对——对多的 情况，甚至是多周期、多产品种类、多层次的供应链网络结构，扩展到信息不对 称情形.参考文献：[1] Khouja M.The single-period (news-vendor) problem: 1 i terature review and suggestions for future research.Omega , International Journal of Management Science ,1999 ； 27:537〜553[2] Parlar M , WengZK. Balancing desirable but conflicting objectives in the newsvendor problem.HE Transactions, 2003;35:131〜142[3] Chung C S , Flynn J.A newsboy problem with reactive production.Computers & Operations Research,2001 ； 28:751〜765[4] Weng Z K. Product ion, manufacturing and logi st ics coordinat ingorder quantities between the manufacturer and the buyer: a generalized newsvendor model.European Journal of Opcrat ionalResearch,2004; 156:148^161[5] Shang K H, Song J S. Newsvendor bounds and heuristic for optimalpolicies in serial supply chains.Management Science,2003;49(5):618〜638[6] Kogan K. Multi-stage newsboy problem:a dynamic model.EuropeanJournal of Operational Research,2003 ； 149:448〜458[7] Larivier M A, Porteus E L. Selling to the newsvendor:an analysis of price only contracts.Manufacturing Service Operations Management, 2001 ； 3(4):293〜305[8] Pet ruzzi N C , Dada M. Pricing and the news vendor problem: a review wi th extensions.Operat ions Research ,1999;47(2):183〜194[9] Erlebacher S J .Optimal and heuristic solutions for the multi-item newsvendor problem with a single capacity constraint.Production and Operations Management, 2000 ； 9 (3):303〜348[10] 杨德礼 郭 琼 何 勇：供应链契约研究进展.管理学报，2006 ； 3 (1) :117〜125[11] 郭琼杨德礼返国泰:基于期权的供应链契约式协调模型.系统工程， 2005 ； 23 (10) 1 〜6。