分类号 学号 M201070008 学校代码 10487 班级 硕士学位论文 学位申请人： 学科专业： 指导教师： 答辩日期：
A Dissertation Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Science Study on Dynamic Game Model and Loan-to-value Ratio of Inventory Financing Candidate : Ai Ling Zhi Major : Operations Research and Cybernetics Supervisor : Professor Yang Ming Huazhong University of Science & Technology Wuhan 430074, P. R. China May, 2012
独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密□， 在 年解密后适用本授权书。 本论文属 不保密□。 （请在以上方框内打“√”） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 摘 要 当前国内物流业的快速发展，加剧了物流行业的竞争，打破了传统物流业的格局，物流与金融的结合成为了全新的发展方向，使得物流金融成为理论和应用研究的热点方向。在物流金融研究中，存货质押融资业务以其协调了银行、物流企业、中小企业贷款者三方利益的有效性，获得了极大的发展空间，受到越来越多的关注。 现有的存货质押融资的相关研究主要集中在物流金融的概念、业务模式，服务定价等问题上，其中定量研究主要体现在风险度量方面。本文的研究从存货质押融资业务三方参与者决策相互影响的视角，引入动态博弈模型来研究借款企业、银行和物流企业决策，考虑存货质押融资业务多目标优化问题，最终来获得三方参与者的最优决策。本文首先建立了动态博弈的模型框架，基于实际背景确立了博弈中物流企业监管费用、银行的质押率和借款企业的存货量三级决策层次。接着利用逆向归纳法分析借款企业、银行风险-收益分析模型，探讨借款企业的最优存货总量决策，得到风险中性和风险厌恶银行的最优质押率决策。同时本文拓宽物流企业在不同监管模式下的最优决策条件。最后假定存货质押融资的参数数值，利用MATLAB分析参数对最优质押率的影响，当存货需求量满足是均匀分布和正态分布时，得出最优质押率与质押期限、存货数量以及企业信用度成负相关关系，与贷款利率成正相关关系。 关键词 ：存货质押融资 动态博弈 下侧风险规避 质押率 I
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 Abstract Currently, the rapid development of the domestic logistics industry intensifies competition in the logistics industry and breaks the pattern of the traditional logistics industry. The combination of logistics and finance becomes a new direction of development, and now theoretical and applied research on logistics and finance is a hot topic. In the logistics and financial research, inventory financing gains a great deal of development because of its good coordination of interests of the banks, logistics enterprises and SMEs, and attracts more and more attention. Existing inventory financing researches focus on the concepts of logistics and financial, business models, services pricing and so on. Among them, quantitative research is mainly reflected in terms of risk measurement. From this perspective, which the tripartite participants in inventory financing business influence each other, we introduce dynamic game model to study the decisions of borrowing enterprises, banks and logistics companies. And considering inventory financing multi-objective optimization problem, we obtain the optimal decision of the tripartite participants. In this paper, we first establish a model framework for dynamic game. Based on the actual background we establish three decision-making levels on regulatory fees of the logistics enterprises, the pledge of the bank and the inventory of the Borrower. By analyze the risk - benefit analysis model of company and bank via backward induction to get the Borrower's total optimal inventory decision, we get the bank’s risk neutral and risk-averse optimal collateral rate decision. At the same time, we broaden the optimal decision conditions under different regulatory approach of the logistics enterprises. Finally, we assume the parameter values in the inventory financing and get the impact of different parameters on the optimal pledge rate of the bank by MATLAB. When inventory demand meets the uniform distribution or normal distribution, the best pledge is negatively correlated with the pledge period, the inventory number and the corporate credit rating, positively related to the loan interest rate. Key Words: Inventory Financing;Dynamic Game;Uuderside risk;Loan-to-value Ratio II
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 目 录 摘 要 ....................................................................................................... I Abstract....................................................................................................II 第1章 绪 论 研究的背景与意义 .........................................................................(1) 国内外研究现状 ............................................................................(3) 本文的研究框架和研究的理论基础...............................................(5) 第2章 存货质押融资业务理论 存货质押融资业务的概况............................................................ (11) 存货质押融资的商业模式及发展现状 ......................................... (13) 本章小结...................................................................................... (15) 第3章 存货质押融资的动态博弈模型 存货质押融资的Stackelberg博弈模型建立................................. (16) 存货质押融资博弈的收益分析 .................................................... (18) 本章小结...................................................................................... (25) 第4章 基于动态博弈存货质押融资决策 借款企业的存货总量决策............................................................ (27) 信贷银行的质押率决策 ............................................................... (30) 物流企业的决策 .......................................................................... (38) 本章小结...................................................................................... (39) 第5章 算例分析 存货需求函数满足均匀分布 ........................................................ (40) III
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 存货需求函数满足正态分布 ........................................................ (44) 第6章 总结与展望 论文的主要工作 .......................................................................... (46) 展望 ............................................................................................. (47) 致 谢 .................................................................................................. (48) 参考文献 .............................................................................................. (49) IV
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 第1章 绪 论 研究的背景与意义 研究的背景 物流行业起于20世纪80年代，在世界各国得到了快速发展，尤其是在欧美等发达国家。中国的物流业随着改革开放的步伐而稳步的发展，据2011年国家统计局和国家发改委发布的全国物流运行情况报告可知，全国社会物流总额达到了万亿元，同比增长%，增幅比上年回落个百分点。2011年底我国物流企业己接近200万家，其中大部分的物流企业还只是提供运输服务的小企业。 近年来，我国的中小企业迅速发展，成为拉动国民经济增长的重要力量。但同时中小企业在发展过程中面临着诸多困难，其中最普遍的就是融资难的问题。由于中小企业一般规模较小，而且大部分中小企业经营管理模式普遍落后，信息透明度和抵御风险的能力低，因此银行不愿意直接给中小企业贷款。正因为如此，融资难进一步的限制了中小企业的发展。 而目前发展迅猛的物流金融协调银行、物流企业和中小企业三方的利益，因此受到了越来越多的重视。在许多事物供应链中，物流与生产制造相比占据了更多的时间和费用，提高物流效率关系到整个供应链的管理水平，在“供应链竞争”的时代，注重于供应链上企业所从事的商品交易关系和相应担保，并为物流提供融资结算等服务的存货质押融资创新具有紧迫的意义。艾东(20051) 在物流金融融资过程中，对融资对象而言，物流与供应链能够有效的解决供应链上资金薄弱的中小企业融资难题；对物流企业而言，可以通过参与业务获得更多的仓储客户，可以通过协助金融机构控制业务获得相应的监管和信息咨询受益；针对金融机构，由于存货质押融资不再像传统信贷，不仅关注企业规模、净资产和负债率等基本信息，更加关注担保品所附加的交易信息，这不仅可以扩展融资业务范围，同时还可以通过物流企业在融资过程中提供的专业评估和监控，从而达到降低 1
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 贷款风险的目的。曹静(2005)2 目前，国外的金融机构如美国的花期银行和法国巴黎银行等，纷纷与物流企业开展合作，深入开展物流金融创新服务业务，还成立专门的质押银行。例如世界物流快递业的巨头UPS更是收购了美国第一国际银行，成立了专门的UPS金融公司。截止至2006年底，在中国已经有25家金融机构在不同程度的开展了存货质押融资服务，其中6家银行将存货质押融资服务作为战略选择在内部进行推广。 研究的意义 在我国沿海城市，一些银行已经和物流企业紧密开展了基于存货质押融资的存货质押融资服务，但远未将丰富的存货担保资源充分利用。其中大部分的银行对这一创新还相当谨慎，造成这个现象的重要原因是对存货质押融资的风险管理技术欠缺。 基于存货质押融资的存货质押融资风险类似于其他信贷风险，按照《新巴塞尔协议》进行划分：1.法律风险。例如：借款企业是否具有存货质押的相应物权，但如果质押的存货是具有争议的或者无法行使质权的，那么存货质押融资就会产生法律风险。目前在我国，存货质押融资业务相关法律法规还不够健全，法律上的漏洞可能对该融资业务造成法律风险。2.操作风险。由于存货质押融资中涉及多方关系，业务流程和操作程序繁琐，再加上一些负责业务的物流企业信心化程度不高，在部分监管业务上还处在人工作业阶段，这些容易产生操作上的风险。3.信用风险。这其中包括借款企业主体违违约风险和物流企业不履行监管合约的风险。4.市场风险。这主要体现在利率的波动和质押存货价格的波动。 针对存货质押融资业务中的各种风险，债权人必须准确的进行评估，并构建存货质押的风险评估体系，采取相应的措施进行管理控制。一般而言，进行质押存货、借款单位和物流企业的评估和筛选时，银行应该选择有实力、信息化程度高而且熟悉物流企业行业的物流公司建立合作关系，这将大大的减少物流企业和借款企业的信用风险；其次，对质押存货的品种，应该根据自身的监管水平选择相应的类型；最后，对借款企业应该考虑其资信状况，检查相关单据的真实性确认借款企业物权 2
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 的合法性，从而控制质押存货的变现风险。 在合约指标的设定中，最重要的影响风险控制水平的就是利率和质押率。合适的利率能够有效区分高风险和低风险的借款单位，能够给予债权人适当的风险补偿，但是利率毕竟有上下局限，受到许多的管制。目前质押率由于其设定的自由性已经成为存货质押融资风险控制的最核心指标，因此本文将质押率作为研究的核心将具有非常重大的意义。 国内外研究现状 国外研究现状 随着20世纪80年代供应链时代的带来，存货质押融资逐渐从简单、机械和单环节转化为组合化、全程化和客户化的特征，最终形成现阶段的特色。 存货质押融资的商业模式开展的较早，Goyal (1985)3分析在延迟支付方式中借款企业的订购模型并进一步得出经济订货批量公式。Weng (1995)等4研究了在数量折扣下的订货批量问题。Aggarwal和Jaggi (1995)5分析延迟支付条件下，得出了易逝品的经济订货批量公式。Chung6 和Chu7 (1998) 等研究了Goyal (1985)提出来的模型，并进一步简化求解经济订货批量的算法。Yano8(1995)，Hariga(19999)等研究了在随机供应情况下的经济批量订货问题。Arcelus和Sriniwasan(199310)研究了在三种不同折扣情况中，考虑延迟支付条件下的经济订货批量问题。Cheng11，Kim12提出单位体有成本和单位时间的需求的负相关经济订货模型。 存货质押融资的风险监控程序和操作措施的研究如下，Larrymore Morgan (2006)13研究了贷款利率波动的风险对融资服务的影响及相应政策；Nail(2003)14分析了美国存货质押融资的发展趋势，并指出2003年下降的原因在于风险控制水平的比较低，大银行更加规避风险业务较为保守，但是小银行更加灵活；Barsky和Catanach(2005)15指出了存货质押融资实践中应由主体准入为基础的风险控制理论转化为基于过程控制的风险管理理念，建立了贸易融资业务风险分析概念模型，将业务风险分为：业务过程风险、环境风险、信息技术风险、人力资源风险和基本结构风险；Diercks(2004)16认为存货质押融资必须严格监控，阐明物流企业参与监控的必 3
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 要性。 针对存货质押融资中的质押率研究也较多。Boot 、Thakor、Ude17ll和Saurina18等分析了担保贷款中的一系列关键风险指标对道德风险的规避作用；Jokivuolle和 Perra(200319)利用了结构化方法研究了贷款损失和质押率之间的关系；Cossin和Huang(200320)设定借款企业违约的概率为外生变量，得出了与银行风险承受能力较为一致的质押率决策；Buzacott和Zhang(2004)21从借款企业角度来研究存货融资，根据银行风险管理理论，得出利率和质押率的选择对银行和企业盈利率的影响；Dada和Hu(2008)22基于stackelberg博弈模型，在博弈的第二阶段，分析了企业在银行给定利率下借款订购季节性存款的数量，在第一阶段分析了银行期望利润最有下的贷款决策。 国内研究现状 受物流行业发展的影响，我国学者对存货质押融资的研究起步较晚，研究主要是在业务介绍、融资模式、服务定价和风险管理方面，以应用研究为主，理论研究有待深入。 在融资的商业模式上，闫英(2008)23分析了买方、卖方、专业物流公司三方的物流保理模式。李建军(2009)24从委托人-代理人博弈角度分析得出开展物流金融的必要性和提出以物流企业为中心的融资模式。王永（2009）25具体分析了在途质押、海陆仓的具体运作流程。 存货质押融资的定量和定性研究都取得不少成果。李毅学、徐渝和冯耕中 (2006)26综合考虑了借款企业的违约概率，存货的价格波动以及贷款的周期等因素的影响研究了存货融资的贷款折扣率相关问题。陈宝峰、冯耕中和李毅学(2007)27 利用Merton模型度量借款企业的预期违约概率和度量信用风险的大小，并构建度量物流金融中信用风险的模型。肖伟、李政嘉(2008)28 建立了供应链的信息流、物流和资金流的动力学模型，并通过数学仿真模拟分析融通仓的作用。 朱文贵、朱道立和徐最(2007)29研究了在延迟支付方式下，建立了物流企业提供存货质押融资业务的服务定价模型。姜瑞斌、杨宏和叶笑飞(2008)30建立了在动态延 4
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 迟支付和动态折扣率下的存货质押融资服务定价模型。刘建文(2009)31基于传统定价方法在供需因素权衡方面的不足，运用博弈的方法将定价过程中供需双方的互动关系引入定价机制，从而形成更为合理的第三方物流服务定价机制。苑波、汪传旭(2010)32研究了供应商提供可延迟支付方式和第三方物流企业提供质押融资服务环境下，零售商最优订货量和最佳再订货点的行动决策，以及第三方物流企业提供融资服务的优化决策问题。闫英等(201133)基于企业采用存货质押融资的依据是融资后企业利润的增加额大于企业融资的成本，建立了第三方物流企业存货质押融资服务的定价模型，通过实例分析，得出服务价格的区间范围。 存货质押融资风险管理是学者们研究的热点，许多学者分别从定性和定量方面分别对风险进行了研究。在定性研究方面，于洋和冯耕中（2003）34对物流金融的风险做了定性讨论，详细描述了基于权利质押和基于流动货物质押的两种物资银行业务模式。李毅学，徐渝和冯耕中(2007)35将物流金融的各种业务归纳为应收帐款融资、订单融资和存货质押融资三种基本形式;然后从制度和行业环境、业务基本要素和业务控制方式等方面为我国发展物流金融业务提供了相关对策。徐明川(200736)研究了仓单质押业务，认为规避仓单质押风险，要建立和整合客户与银行信用，加强仓单管理，加快物流企业信息化建设等。彭志忠，王水莲(2007 37) 物流金融由一系列委托代理关系组成,其成功运作在很大程度上依赖于物流金融各方之间信任机制的建立和保持。山囡囡（2007）38基于结构方程模型评价物流金融风险管理。王传松（2009）39基于模糊评判方法来研究物流金融的风险。张钦红，赵泉午(201040)研究当存货需求量满足随机波动时，不同风险偏好银行的最优质押率决策。易雪辉，周宗放(2011)41针对存货质押融资中的核心企业、中小企业和银行建立了双重Stackelberg博弈模型。 本文的研究框架和研究的理论基础 研究的主要内容 本文研究内容从存货质押融资业务三方参与者决策相互影响的视角，引入动态博弈模型来研究借款企业、银行和物流企业的决策，考虑存货质押融资业务多目标优化问题，最终来探讨三方参与者的决策关系。通过建立借款企业与银行决策的动 5
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 态博弈模型，利用逆向归纳法进行求解，获得了存货质押融资中借款企业和银行的最优决策。 研究的理论基础 1. 博弈论模型和分析方法 1) Stackelberg博弈的概念 随着人类社会的进步，客观实际问题的结构可能越来越复杂，涉及到的决策者越来越多，涉及到的层次也越来越多。不同层次的决策者的权力和影响是不同的，处于较高层次的决策者对下一层决策者具有控制和引导权力，而下一层次决策者在其范围内可以行使一定的决策权。在这种多级决策系统中，每一级决策有自身的目标函数，而他们在决策系统的地位是不同的，越高层次决策者的目标函数越重要，越具有全局性， 因此最终的决策结果往往是寻求使各级决策者之间达到相应的协调和均衡。既可以使最高层决策者的目标达到最优，也可以使上层决策较低决策者在上层决策之后达到最优，这样的决策问题被称为“主从递阶决策问题”。 主从递阶决策问题由Stackelberg提出，因此该问题也称为Stackelberg博弈问题。Stackelberg博弈应用非常广泛，例如在城市交通管理、制定市场策略，供应链管理都具有很大的作用。Stackelberg博弈模型相比较Cournot模型，着重体现在竞争的企业之间的不对称型。 在不对称性决策过程中，存在多个决策主体，决策主体根据自己的信息进行决策，决策主体采取的决策行动并不是同时进行，而是具有先后顺序。首先采取行动的决策主体叫做主方（leader），后行动者叫做从方（follower），从方根据主方采取的行动做出自己的决策。每个决策主体的决策行为具有相互影响作用，同时Stackelberg博弈决策主体具有一定的约束，任何的决策不能够随便的撤回必须要进行到底，在无论主方或是从方逐步调整自身的决策，直至达到相对平衡的状态。 Stackelberg博弈通常具有多层次性的决策者组成，当组成该决策系统具有多个层次决策者，则成为多阶段Stackelberg博弈；当组成该决策系统的只有两个层次决策者，则成为两阶段Stackelberg博弈。由于它们的策略选择存在先后顺序，因此博 6
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 弈是动态的，不能够像Cournot模型那样预测结果，同时由于可选择的行动空间是连续区间，无法用博弈树表示，但博弈进行的过程十分清晰，两阶段博弈过程如下： 第一阶段：主方做出他的决策。 第二阶段：从方根据主方做的 决↑策选择他们各自的决策。 其数学模型表示如下： ° m°inH(x,y)y ° s.→(x,y) 0δ ° m () ° ↑°inh(x,y) ° →y ↓ s.°↓(x,y) 0δ式中x,y分别为主方和从方所能够控制的决策向量，H(x,y，)h别是主方(x,y分)和从方的目标函数，g和从方需要满足的约束集。 (x,y，)k(x,y是主方)2) Stackelberg博弈的特征 在主从递阶决策中，Stackelberg博弈具备以下特征： i) 具有多个独立的决策者。每一个决策者均有自己的目标函数和约束集，每一位决策者都是理性的。 ii) 不同决策者处于不同层次。不同层次的决策者具有不同的权力，居于较高层次的决策者具有较大的权力，其目标函数也更加重要，越具有权威性。 iii) 某层次的决策者的决策会影响到其他决策者的利益。上级决策者做出决策，他们在优化自己的目标函数有更大自由，下级决策者在上级决策者做完决策之后，参考上级的决策变量做出自己的决策。而同时下级决策者的决策同样会影响到上级目标的达成。 iv) 各个决策者做出的最后决策是各个决策者满意的决策。在相应的条件之下，各方决策者都能够达到最优决策。 3) Stackelberg均衡策略 Stackelberg均衡是Nash均衡的推广，在Nash均衡中都是假定其他决策者做出自己策略情况下，选择一种策略并达到自身策略最优。也就是说Nash博弈是假定其 7
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 他决策者策略不会发生改变下的最优策略。可以认为在Nash博弈中的局中人的行动时间是相同的，没有上下级之分，而Stackelberg博弈中存在不同的层次决策者，主方需要考虑其他决策者做出的反应进行自己的决策。 Stackelberg博弈局中人分为主方和从方，主方从策略集X R nx中选择某个策略，从方根据主方选择的策略x X 选择自身的策略，策略集Y x ny是闭凸的。 iR成本函数为N其中h(x,y,y N为从方的数量，x X ，): ，nyyi iij R οR Y ，ix1并假设h(x,y续可导的。利用h的凸性以及i,y i 是凸函数并对)yi Y x 是连i(x,yi,y i )集合集Yi x ，从方按照Nash非合作博弈原则做出反应，即每一个x X ，均会选择合理反应向量y ，并使得： i y a rgmin{h(x,yi,y () i),xX ,y iYi x } 因此在Stackelberg博弈是双寡头的模型，主方首先决策，既可以获得优先决策的优势，同样承担优秀决策的劣势。下图1-1表示两阶段Stackelberg博弈过程。 图 1-1 两阶段Stackelberg博弈过程 2. 逆向归纳法 在Stackelberg动态博弈中，逆向归纳法的具体步骤如下： 1) 从博弈的终点结出发。追踪每一个终点结到紧接它前面的结。 8
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 2) 在步骤1的中到达的每一个基本决策结上，通过对由该决策结出发到达的每一个终点结上局中人得到的盈利求最佳行动。 3) 将在步骤2中检验过的每一个基本决策结所引起的所有非优枝删去。 4) 现在构成一个新的博弈树，它比原来的那个要简单很多。 5) 如果尚未到达树根，那么回到第1步，重新反复。 6) 对于每一个局中人，将该局中人在每一个决策结上的最优决策收集起来，这个决策结合构成了博弈中局中人的最佳策略。 研究的总体框架 本论文的总体框架如图1-2所示: 图1-2 研究的总体框架 论文结构 第一部分，绪论：主要是陈述研究背景，界定研究内容，明确研究意义，提出研究方法和框架；通过对相关文献的分析，介绍国内外与本研究相关的研究现状以及研究趋势等； 9
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 第二部分，理论回顾：通过总结回顾了存货质押融资业务的概念、产生机理和特点；分析了其商业模式的发展现状和研究现状； 第三部分，模型的推导：本文介绍了动态博弈模型的概念、特征和均衡策略；根据存货质押融资决策建立了Stackelberg博弈模型，同时对借款企业、银行和物流企业进行风险-收益分析。 第四部分，模型的求解：利用逆向归纳法，得出了在借款企业自有经费限制和存货需求量随机时借款企业的存货总量决策；探讨了风险中性和风险厌恶银行的最优质押率决策；同时得到了物流企业决策的条件。 第五部分，算例分析：假定了存货质押融资中的参数数值，利用MATLAB求解得出不同参数对银行最优质押率的影响。当存货需求量满足均匀分布和正态分布时，得出最优质押率与质押期限、存货数量以及企业信用度成负相关关系，与贷款利率成正相关关系。 第六部分，总结与展望：对本文的研究内容进行总结，指出了本文的不足和继续研究的方向。 10
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 第2章 存货质押融资业务理论 存货质押融资业务的概况 随着国内第一笔存货质押融资业务的开展，经过数十年的发展，存货质押融资业务不断推动了理论的创新，同时逐渐发展为全新的学科研究方向。下面本文将逐一介绍存货质押融资的概念，分析存货质押融资产生的机理和特点。 存货质押融资业务的概念 存货质押融资是存货质押融资的一种业务模式42，指贷款企业将其拥有的货物作为担保，向资金提供方如银行出质，将质物交给具有合法保管动产资格的物流企业进行保管以获得贷款的业务活动，属于是第三方物流企业参与下的动产质押贷款业务。43 针对有融资需求的中小企业，企业信用度不高，无法直接从金融机构贷款。存货质押融资通过将中小企业的原材料、半成品或者成品等存货向物流企业质押，从而获得金融机构的贷款。同时物流企业作为贷款物监管机构，具有强大的专业能力和物流控制能力，能够有效降低金融机构的贷款风险。 相比较传统的抵押贷款，具有三个方面的优势：一、存货质押融资利用企业的动产作为质押获得贷款，盘活了企业的流动资产；二、存货质押融资改变了传统的金融机构与借款企业的两方关系，将物流企业纳入业务中，发挥物流企业专业性的监管作用；三、借款企业无法还款时，金融机构也可以利用物流企业的专业优势，将剩下的存货及时变现，从而极大规避了存货的变现风险。因此存货质押融资业务在近几年得到了快速的发展。 存货质押融资业务的产生机理 下面将分别从中小企业、金融机构和物流企业三个方面，分别分析存货质押融资业务产生的机理如下： 1. 中小企业生存困难，需要加强企业融资。 11
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 随着经济的发展，我国中小企业的发展面临巨大的挑战，不仅遇到了缺乏人才、缺乏成本管理、缺乏技术等自身问题外，还有流动资金短缺和融资困难。这些资金短缺的中小企业既缺乏足够的信用评级，也没有足够的抵押资产和第三方的保证，按照传统的贷款融资模式很难获得金融机构的融资贷款，这些进一步的限制了中小企业的发展。而存货质押融资业务的引入，金融机构充分考虑企业存货、订单和应收账款等质押融资产品，解决融资困难的问题。 2. 目前银行竞争激烈，需要寻找创新方式。 针对提供资金的银行，目前银行的贷款业务竞争非常激烈，而且贷款资产质量不高，如何控制贷款的风险，创新贷款的业务模式是银行目前非常关注的。而存货质押融资业务不像传统信贷模式那样，只关注企业经营规模、盈利情况和负债率等基本面信息，而是更加关注存货所负载的交易信息。因此存货质押融资业务不仅可以拓展银行的融资业务范围，获得丰厚的回报，更重要的是通过供应链上交易关系提供的担保和物流企业的评估与监控降低了贷款的风险。 3. 物流企业天然优势，为银行搭建桥梁。 物流企业可以通过参与业务获得更多的仓储客户，可以通过协助金融机构获得相应的监管费用，甚至还可以直接开展存货质押融资贷款获取利差。具备专业条件的物流企业，拥有大量中小企业客户，对客户的信用度和产品销售情况十分了解，可以帮助金融机构有效规避客户信用风险。同时物流企业拥有较强的产品分销能力，可以将无法偿还贷款的存货及时变现。通过物流企业的天然专业优势，更好的协助银行开展存货质押融资业务。 存货质押融资业务的特点 由于存货质押融资业务是在运作过程中逐渐发展起来的，与传统贷款相比了解其特点有助于减少信贷资金的风险，总结特点如下： 1. 属于三方质押融资。债务人将其特定财产给债权人所有，作为债权的担保，债务人不履行债务时，债权人有权依法将该财产进行处理以获得受偿权。该融资关系除了传统的金融机构和借款企业，还增加了物流公司担当借贷双方沟通桥梁的角 12
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 色，形成了三方企业关系。 2. 质押物流动性强。存货质押融资中的质押物主要是动产，一般为借款企业生产中需要的原料、半成品等，随着质押物的使用，借款企业会主动偿还相应贷款。同时借款企业通过不断增加保证金，赎出部分质押物以满足正常生产需要，进一步增加其流动性。传统的不动产抵押贷款，借款企业的还款意愿和主动性不强。 3. 质押物变现能力强。与传统的抵押贷款相比，存货质押融资中的质押物在物流企业专业物流控制能力下，质押物可以随时变现，这一特点虽然增加了风险控制难度，但只要进行一定监管，金融机构不用担心资金回流问题。 4. 质押物市场价值波动。质押物的市场价值随着时间的进展，与市场行情有很大关系，具有一定的不确定性，增加了金融机构的贷款风险。因此在质押物的选择上尽量选择市场波动较小，市场需求量大的质押物，如期货市场的有色金属、钢材等。 5. 多赢的业务模式。银行通过存货质押贷款业务获得利息收入，借款企业通过贷款获得流动资金流，提高企业的市场竞争力，物流企业通过监管业务可以获得相应监管费用。存货质押融资是多赢的业务模式。 存货质押融资的商业模式及发展现状 存货质押融资具有多种不同商业模式，而且不同的商业模式将影响到融资业务具体的开展。因此详细的研究其不同的商业模式，能够有效的对存货质押融资的风险进行管理，并进一步研究存货质押融资的最优决策。 存货质押融资的商业模式 根据存货质押融资质押物的不同，目前存货质押融资业务模式主要分为：、仓单质押、委托监管、统一授信和物流银行等。 1. 仓单质押业务。 仓单质押融资业务是指融资企业将其存货放在银行指点仓储中心保管，并持有物流企业出具的仓单在银行进行质押，银行依据物流企业开具的质押仓单提供给融 13
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 资企业短期的融资业务。在该业务模式中，物流企业提供质押存货的保管、价值评估和担保等。 2. 委托监管业务 委托监管融资业务是指借款企业将存货交给银行保管，银行委托物流企业对质押存货进行控制，从而借款企业从银行获得贷款的业务。其中包括委托物流企业行使与仓储相关的监管职能，例如控制进出货物等；或者要求物流企业行使特殊的监管职能，例如要求存货优先进行销售，借款企业无法还款时需要控制剩余的存货。物流企业在这种模式中可以获得银行提供的监管费用。 3. 统一授信业务 这种模式包括两种形式：一、银行给予物流企业一定的贷款，但是物流企业自行不开展存货质押融资业务，只是提供相应的监管职能，这与委托监管是类似的。二是银行将一定的贷款额度拨给物流企业，物流企业根据情况自行开展存货质押融资业务，通过设立相应的合约和控制方式，银行只是收取相应的中间收益。 4. 物流银行业务 该模式是物流企业与银行组成专门的物流银行，借款企业将存货交给物流银行，物流银行提供其所需的贷款并直接对存货和借款企业进行控制。这种模式能够进一步的提高交易效率，降低交易成本，避免信息不对称造成的损失。物流银行模式给予借款企业融资、结算和物流方面的集成化支持，因此成为国外非常流行的存货质押融资模式，也将成为国内存货质押融资模式的发展方向。 存货质押融资的商业模式发展现状 自从1999年中国物资储运总公司与银行联手开发了第一笔存货质押融资业务，存货质押融资业务在我国从无到有，从简单到复杂，取得了跨越式的发展。邹小芫和唐元琦(2004)44 1998年4月，时任陕西秦岭曾氏有限金属公司总经理任文超(1998)45探讨了物资“银行”的概念及实践应用。随之相应的研究理论逐渐的增多，罗齐和朱道立(200246)认为“融通仓”是物流金融领域重要的组成部分；李静(2002)47研究得出加大金融投 14
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 资能够快速促进物流行业发展并进一步提升银行的盈利水平；高婕、高志鹏(200348)研究认为银行要把握介入现代物流中的商机和挑战。 在国外，对于存货质押融资中的存货质押融资业务发展有很多年，早在四十年代就有大批学者其他进行实务研究。49Albea (1948)从经济学角度探讨了存货质押融资及可能的融资模式。Harold (1948)50研究了存货质押融资的基本贷款流程。商业金融协会（CFA）(1948)提供了关于存货融资研讨会报告，总结了常用的存货融资方式，并提出加强存货融资的设想。Dunham(1949)51 提出银行租用仓库储存企业质押的村务，同时对借款企业和质押存货进行有效的控制。Eisenstadt M.(1966)52对美国的存货质押融资模式做了综述研究，并提出在物流企业的专业支持下，银行可以有效的支持中小企业的运营。53Barnett W.(1997)归纳了存货质押融资的提供主体，进一步分析存货质押融资发展银行和物流企业混合的综合性集团。Kevin Morley 和Arnold Cohen(2006)54对加拿大开展的存货担保融资进行了分析，简要概述了加拿大市场在存货担保融资的趋势发展。Rafael R.（2004）55研究如何设计融资模式实现规避市场风险和道德风险。Rutberg（2002）56介绍存货质押融资的创新商业模式，并以UPS为例说明。Daniel(2004)57以美国银行为例，在掌握供应链管理的前提下，集成物流和资金流，利用电子货币的方式实现金融供应链管理。58Holdren D P(1999), Neville(2008)59等通过以国外金融机构等实例分析，对存货质押融资业务的实践经验进行了总结，内容过于零散缺乏一定的系统性和完整性。 本章小结 本章给出了存货质押融资的概念，分析了存货质押融资产生的机理和特点；接着介绍了目前存货质押融资的四种商业模式和国内外存货质押融资的发展现状和研究现状，进一步详细了解融资模式的具体过程，从而有效对存货质押融资风险进行控制。 15
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 第3章 存货质押融资的动态博弈模型 存货质押融资的Stackelberg博弈模型建立 在存货质押融资的存货质押融资中，银行、借款企业和物流企业是存货质押融资的主体。借款企业因缺乏运营足够资金流，需要将存货质押给物流公司以进行融资；物流公司为银行提供仓储管理和专业化报告等服务获得仓储费用；银行根据物流公司提供的存货信息报告，给予借款企业一定的贷款。在这个模式中，银行和物流公司作为提供第三方金融服务的统一整体，能够掌握存货市场需求信息和控制存货风险。银行、物流公司和借款企业签订三方质押贷款合同，以确保彼此的利益。 因此，存货质押融资中各方的决策是一个博弈的结果。博弈的局中人是银行、借款企业和物流企业。银行的策略集合是设定不同的信贷机制；借款企业的策略集合是决定存货的数量；物流企业的策略集合是在满足存货监管和专业化服务利润最大化。 存货质押融资决策过程为：银行设计信贷机制，如质押率指标，从而控制给借款企业的贷款额度，达到控制贷款风险的效果；借款企业根据银行的信贷机制，决定自己存货数量以获得利益最大化。因此，银行与借款企业之间是Stackelberg博弈，其中银行是领导者（主方），借款企业是跟随者（从方）。 模型基本假设 针对存货质押融资质押率研究问题，建立如下合理假设： 1) 银行、物流企业和借款企业都是独立法人，均是相对独立决策，而且三方都是理性的。 2) 银行、物流企业和借款企业对各自的情况均非常了解，而且物流企业具备强的专业实力，不存在因为信息不对称而造成银行的贷款损失。 3) 借款企业不违约时支付物流仓储费用，否则由银行进行支付，银行保证一定进行支付。物流仓储费用考虑质押时间不长，只与存货的数量有关。 16
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 4) 借款企业的存货在贷款期内需求量为随机变量，并服从一定的概率分布。 5) 在贷款前，物流企业将借款企业的真实信息提供给银行，而且存货的需求分布是银行和借款企业的共知。 6) 银行存款和贷款利率都是以单利计算，这样更加方便计算。 7) 存货质押融资操作风险等非系统性风险可以通过优化的方法得到有效避免。 8) 不考虑国家税收的问题。 基于上述假设的前提下，银行和借款企业之间的Stackelberg博弈，都是必须考虑对方策略的基础上寻求自身策略的最优。其博弈过程如图3-1所述： 图3-1 银行与借款企业的Stackelberg博弈过程 模型中符号说明 符号 说明 qm 借款企业初始质押存货的数量 p 借款企业单位存货的进货价格 p 1借款企业单位存货的正常销售价格 p 借款企业单位存货的销售处理价格 's 物流企业单位存货的仓储收入 x 贷款期间存货产品的市场需求量，是随机变量，x 0τ 17
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 F(存货需求量x x的分布函数，是增函数，且)F(x) 0τ f(x )存货需求量x的概率密度函数，f(x) 0τ Ο 银行在质押贷款中的质押率，贷款额与质押品市场价值的比率 I银行的在质押贷款中的贷款利率 r 银行的在质押贷款中的存款利率，＜ IcIcIrT 质押贷款中的贷款时间 Q 借款企业信用风险度量 [ 质押存货在T时间内的销量 X (Ο )[ 借款企业在贷款时间T后的现金流 (ΟΣ) [ 银行在存货质押融资中的利润 Y (Ο )[ 物流企业在存货质押融资中的利润 s' 物流企业单位数量存货的仓储成本 m 物流企业单位数量存货的监管费用 l 银行贷款确定最大的贷款损失度 Ε 银行愿意承受最大贷款损失的风险容忍度 L 银行的贷款损失 Y (Ο )[ 物流企业的收益 K 借款企业订购存货的自有经费 q 借款企业最优的存货总量 存货质押融资博弈的收益分析 博弈模型的最主要的要素分析是建立博弈各方不同行动次序和策略选择下的支付风险。下面将分别对借款企业、信贷银行进行风险-收益分析，从而建立预期现金流模型和信贷银行期望利润模型。最后本文对物流企业收益进行分析，建立不同模式下物流企业的期望利润模型。 18
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 借款企业风险-收益分析 根据商业银行对存货质押融资借款企业的风险评估策略，可知银行主要面临借款企业信用风险、质押的货物风险和操作风险三种风险。借款企业信用风险是由客户偿还能力和经营状况决定的，银行可以对借款企业进行信用评级，因此可以假定为固定值。质押的货物风险主要来源于市场风险和仓储物流风险，具有不确定性，本文主要研究在质押存货需求不确定时的货物风险。操作风险在假设中指出可以通过优化方法进行有效避免。 下面定义借款企业信用风险：假定借款企业的资产不只有存货，还拥有一定的规模的其他的资产，当质押存货销售回款金额无法偿还贷款本息时，企业仍会以一定概率1 Q 选择还款，那么Q定义为企业的信用风险。60 1. 借款企业的违约风险分析 当存货质押融资模式可知，当质押存货销售回款的封闭式账户现金流能够偿还银行贷款本息时，借款企业不会出现违约，此时借款企业违约概率为0。 当存货销售回款的金额无法偿还银行贷款本息时，在企业的信用风险定义下，借款企业会以Q的概率违约。 现今可知借款企业的违约主要由质押存货的需求量和银行质押率两个因素决定，下面我们进一步讨论在这两个因素影响下借款企业的封闭式账户现金流偿还银行贷款本息的概率。 假定质押存货在贷款期T时间内的销量为 [，借款企业现金流假定为X (Ο )[，存货期末销售收入为P1min{ ,q[m},期末存货销售残值为P'max{0,qm 。 }其[中借款企业需要支付的本息和为 pΟqm(1 I r，需要支付的仓储费用为)Tqms。 如果借款企业选择还款，那么借款企业的期末现金流： X (Ο )[ P {() 1min,q m}[P 'm ax{0,qm} pq[m( 1 IΟr)Tqm s 如果借款企业选择不还款，那么借款企业期末现金流： X (Ο )[ 0 () 19
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 1) 如果 [qτ时，讨论借款企业违约概率。 m若借款企业还款，那么借款企业现金流为：P1qm pΟqm(1，如I 果企 业r)Tqms 不还款，借款企业现金流为0。 当X ，()还款 XτΟ(P[， )1q不还m款 p Οqm(1I r)TΟ [qms 0 τ 得出： P1 s ((1 I δ2 ) r)TΟ Οa.当 δΟ2 借Ο款企业在需求 [qτ时封闭式账户现金流能够偿还银行贷款本息，m借款企业违约的概率为0； b.当 ＞Ο2 Ο时，借款企业在需求 [qτ时封闭式账户现金流不能偿还银行贷款本m息，借款企业违约的概率Q。 2) 如果0 δ＜[q时，讨论借款企业还款概率。 m如果借款企业还款，那么借款企业现金流为： P1 +[P（'qm ）， 当X[ pq m (1Ο时， ()还款 XτI(r[)T不 还款 qms Ο[知道此时需求须满足： τpΟqm(1 I r)T q ms () 'q m= PP ['n1a. 当＜P ' s ，此户现金流能够偿还p Ο时 n[ 0δ，显然借款 企业封闭式账Ο(1I1r)T银行贷款本息。 b. 当 1 Ο δΟ2 时Οδ，0 n[δqm ，此δ时借款企业只有在 τ[时封闭式账户现金流n [能够偿还银行贷款本息，那么借款企业有1-F( n)[的概率封闭式账户现金流能够偿还银行贷款本息； c. 当 τΟ2 时Ο， n[ qτm，此时X ，借款企业封闭式账户现金()还款 XδΟ([)不还款 Ο[流不能偿还银行贷款本息。 综合上述讨论，可知： 当 δ1Ο Ο时，借款企业封闭式账户现金流能够偿还银行贷款本息，借款企业违约 20
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 的概率为0； 当 1＜Ο＜ 时2Ο Ο，借款企业有1-F( n)[的概率封闭式账户现金流能够偿还银行贷款本息，违约的概率QF( n)[； 当 τΟ 时Ο，借款企业封闭式账户现金流不能够偿还银行贷款本息，借款企业违2约的概率Q。 其中 Ο P' s ，1p(1 I r)T 12ΟPsp(1 ， [ pΟqm(1 I。 T s P'r)qmq m Inr)TPP'12. 借款企业预期现金流分析 通过上述讨论，可知在借款企业在银行设定不同质押率下的违约风险不同，如果借款企业不违约时，借款企业封闭账户有一定现金流；而在借款企业主体违约时，封闭账户中现金流为0： 下面根据质押存货的需求量和银行质押率，进一步讨论借款企业预期现金流。 1) 当质押率满足 1 Ο δΟ2 时Οδ 当0 δ[n 时δ[，如果借款企业违约，则银行面临贷款风险；如果借款企业不违约，则银行没有贷款风险。此时借款企业以概率Q出现违约，借款企业现金流X (Ο )[ 0 ；借款企业以1-Q的概率不违约时，此时借款企业现金流为： X (Ο )[ P 1 P [ () '(qm) pq[m( 1 IΟr)Tqm s 两者相加得：(1 Q )((P1P ') P'q m [pqm( 1 Ir)Tqm s) Ο 当 n [δqm ，[δ借款企业不违约。 X (Ο )[ P 1 P ['(q m) pq[m( 1 IΟr)Tqm s 当 [qτm，借款企业不违约。 X (Ο) P 1qm [pq m() (1Ir)T qms Ο因此： 21
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论[EXΟ[ n文 ≥ Q ''()=(1)(PP ) xf(x)dx(Pq m p qmΟ( 1 I)Tq s F [ 1rm)()n0qm≥''(P P )xf(x)dx( Pq IT sFq FΟ [ [1mpqm(1)q)(()())rmmnn (Pq () m pΟqm(1I )T qs )(1 F(q) ) 1rmmq m n[≥''P qm pΟq m(1I)T qs (P P) F(x)dx Q (PP)F (x )dx 1rm1100≥2) 假定质押率满足 δ1Ο Ο时 以此类推可得： EX (Ο)=Pq p() m [m(1I ) T qms Οqmr(≥P P'0)F(x)d x 3) 假定质押率满足 τΟ时2 Ο EX (Ο () )=(1-Q)(Pqm [pqm(1I )T qms qm'r0(≥P P)F(Οx)d x) 其中： Ο P' s ，1p(1 Ο ， [ pΟqm(↑1 I。 'r)TqmsPq qPPmmI P1s2r)Tp(1Ir)Tn''1 P°qm pΟq ≥ Fxd x Ο Ο δ1m(1I)Tq()()rmsPP11综合上述，可得借款企业在不同质押率下预期现金流模型：0 °qm' P°qm pΟqm(1I )T qs (≥P P)F(x)d x rm0EX (Ο )=[→ [ °nQ '3(PP )F (x)dx Ο Οδ Ο.12) ≥ δ ° (1120 °qm'(1↓-Q)(Pq ΟI T s ≥P PFxd x Ο Ο τ1mpqm(1)q()())rm120观察借款企业预期现金流模型可知： 1) 借款企业实际融资风险包括借款企业的信用风险Q和存货销售上企业的存货风险 qm0(≥P1 P ')F，这也正好与前文(x)d中商业银行在存货质押融资中考虑借款企业信x用风险、质押的货物风险相一致。 2) 当 1 Ο δΟ2 时Οδ，借款企业现金流额外增加了Q n[≥P1 P ，那么借款企业'0()F(x)dx 给予银行的信用补偿期望值为：(1 Q) n[(≥P 。P当1'0)QF 1 时，意着借款企(x)dx 味 业的信用风险为0，此时借款企业只能够靠封闭账户还贷款。 22
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 3) 借款企业现金流在 τΟ 时2Ο正好是在 δ1Ο Ο时现金流的1 Q 倍。因为借款企业在 δ1Ο Ο时，借款企业封闭账户足够还款，但在 τΟ2 时Ο封闭账户无法还款，只有靠借款企业利用其他资产进行还款。 信贷银行的风险-收益分析 1. 银行期望利润模型 通过上述的研究可知，银行的利润用 (ΟΣ) [表示，与借款企业是否违约有直接的关系。当借款企业不违约时，银行不会有任何贷款风险；当借款企业出现违约时，银行将会面临贷款风险。根据假设可知当借款企业不违约时，借款企业支付物流企业质押存货的仓储费用；否则银行保证支付物流企业质押存货的仓储费用。 如果借款企业不违约，此时银行的利润来源于贷款的本息和减去同等数额的存款和，则银行利润为： Σ(Ο) [ pqm (1Ο(3I .13) r)T pq m(1 IcΟ)T p qm(Ir I c)ΟT 如果借款企业违约，那么此时银行可能出现贷款风险，此时银行的利润来源于存货的销售回款减去贷款同等数额的存款和。 类似于借款企业现金流模型，分为三种情况： 1) 当质押率满足 δ1Ο Ο时 借款企业不会违约，那么银行的利润为 Σ(Ο) [pqm (IrΟ Ic)T 2) 当质押率满足 时 1 Ο δΟ2 Οδ当 δ[n [，此时借款企业的封闭账户无法偿还贷款本息，借款企业以概率Q违约，则银行利润为： Σ(Ο) P[ 1P '(q [m() ) pq m([ 1 I c)TΟqm s 借款企业以概率1-Q不违约，则银行的利润为： Σ(Ο) [pqm (IrΟ Ic)T 当 τ[n [，封闭式账户足以偿还贷款，银行的利润为 Σ(Ο) [pqm (。I rΟ Ic)T 则银行期望利润为 23
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 E ) Σ(Ο) [ pq m (IΟ( Q [≥ PP'rIc)Tn0(1)F( x)d x3) 当质押率满足 τΟ时 2 Ο可得银行期望利润为： E Σ(Ο) [ pq (m ) (IΟI )T Q(P q pq( 1 IΟ)Tq s qmrcmmrm(≥P 1 P'0)F (x) dx) 综合上述，银行期望利润如下： ↑pΟqm(I I )T0 δΟ δΟ°rc1 °Ο n[≥'pqm(II)TQ(PP)F ( x)dx Ο Οδ Οδrc1120E (ΟΣ) →[ °pq m(() I )TQ (P qΟpq ( 1) Οrc1mmITrqm °°↓ ≥'qms(PP)F ( x)dx) Ο1 δΟ δ0 观察银行期望利润可知： 1) 银行在设定不同质押率下得到期望利润是不同的，利润主要来源于存贷款利差 pΟqm(Ir I c)T和借款企业违约造成的收益。 2) 可知当 1 Ο δΟ2 时Οδ，Q 1 时，银行需要承担 风险，这n[≥P1 P F的'0()(x)dx部分风险来源于借款企业的违约风险。 2. 银行下侧风险控制 风险中性银行期望收益最大化，但是风险厌恶银行除了保证期望收益，还需要对相关风险进行控制。由上文可知，在存货质押融资业务中，银行面临的风险来自于借款企业的信用风险和存货的市场风险，不用考虑操作风险、利率风险和汇率风险等其他风险。 银行采取下侧风险控制模式(l, )Ε，l为银行确定最大的贷款损失度，银行愿意承受的最大贷款损失l pΟqm， Ε是银行愿意承受最大贷款损失的风险容忍度。L表示银行的贷款损失，那么由银行下侧风险控制可知： P(Ll pqm) τΟ δΕ() 银行的贷款损失是借款企业出现违约的时银行的损失，就是存贷款利润差减去银行的利润。因此银行确定最大的贷款损失度如下： 24
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 L pΟpq()0q m(IrI c)T (Ο )Σ (3 .19)↑[Ο δ δ mI I T Ο Οrc1因此银行在存货质押融资的决策模型就是：° [ °Ο n≥'pqm(II)TQ(PP)F ( x)dx Ο Οδ Οδrc1120maxE (ΟΣ) →[ °pqm(I I )TQ (P qΟpq ( 1I)T Οrc1mmrqm () °°↓ ≥'qms(PP)F ( x)dx) Ο1 δΟ δ(Ll pqm)τΟ δΕ 物流企业的收益分析 在存货质押业务开展前期，物流企业为银行提供有关存货质押和借款企业的市场信息报告；在银行存货质押业务开展之后，物流企业实时监控质押存货和借款企业经营状况，包括质押存货的价值波动、质量状况和进出库状况；即使当借款企业出现违约，物流企业可以利用自身专业优势将存货及时变现，以减少银行的损失。 在委托简单监管模式中，物流企业只是行使与仓储相关的简单监管职能，假设物流企业的收益用Y (Ο )[表示，那么Y (Ο )[ qm(s ，s其中qm 是质押存 货的数量，')s是物流企业单位存货的仓储收入，s'是物流企业单位存货的仓储成本； 在统一授信监管模式中，物流企业除了行使仓储监管职能，还将获得银行的贷款限额，物流企业自行开展开展存货质押融资业务，除了可以获得利差利润之外，还可以获取足够的仓储利润。银行只是赚取相应的利息收入，而物流企业和借款企业进行Stackelberg动态博弈。 本章小结 本章节首先介绍了动态博弈模型中Stackelberg博弈的概念和特点，并给出了一般情况下的均衡策略。在存货质押融资中，分析银行、借款企业和物流企业三方的决策为动态博弈过程，从而建立了基于存货质押融资的Stackelberg博弈模型。在此博弈模型中，在不同的银行质押率 Ο下，对借款企业和银行进行风险-收益分析，分别建立了借款企业违约模型、预期现金流模型和银行期望利润模型、下侧风险规避。 25
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 最后本章还建立了物流企业的收益模型，并得出在统一授信模式中，物流企业与借款企业的决策是动态博弈过程。 26
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 第4章 基于动态博弈存货质押融资决策 上文中已经建立了银行与借款企业的在存货质押融资中的Stackelberg动态博弈模型，根据利用逆向归纳法，得到Stackelberg动态博弈中的Nash均衡解，从而得出最优的银行质押率决策和借款企业的存货量决策。最后讨论物流企业在存货质押融资中的决策，并探讨在统一授信模式中物流企业的相应决策。 借款企业的存货总量决策 利用Stackelberg博弈的逆向归纳法，从借款企业分析，确定借款企业的策略和路径，然后再确定银行的策略决策，逐步分析整个存货质押博弈均衡解。 实践中，可知借款企业在获得贷款之后主要用于再生产和再投资，而银行的不同质押率决策会影响到贷款数量的多少，从而会进一步影响到借款企业的决策。借款企业可以根据银行的质押率调整存货的数量，从而实现自身利益最大化。 已知银行质押率为 Ο时，借款企业存货的总量为q，其中q qζm，由于借款企业可以根据情况增加存货数量。假设借款企业订购存货的自有经费K，根据上文中借款企业预期现金流模型，求出借款企业最优的存货总量为q 。 1. 当质押率满足0 δ1Ο 时δΟ 借款企业预期现金流模型表示如下： m↑q°a x'[EX (Ο)=P1q [pq(1I ) T qs Ο(P≥1 P )F(x)d x rq,0 → () P s°°↓t δΟ δΟ其中 Ο ' ..01 p(1I )Tr利用EX (Ο )[对q求导数可知： EωX (ωΟ )[ () q=P pΟ(1I r)T s( P P ')F (q) EωX 2 ω(Ο )['q2= (P1 P)f (q)＜()0 27
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 因此综合()和()存在最优的解q，当满足如下条件： EωX (ωΟ )[q=P1 Ο() p(1I r)T s( P P '1)F (q) 0 可知在资金比较充足的情况下，最优的借款企业订购存货总量 q F 1(P1 pΟ(1I () P P r)Ts '1分析()可知，当借款企业用来订购存货的自有经费有限时，已经借款企业自有经费为K，那么订购存货总量为K。 p借款企业将这些存货进行质押，可以得到 pKp ΟK贷款 。 Ο显然pq ＞ K，否则借款企业不需要质押贷款，因为自有经费足以获得最优存货数量。 当 KΟ K pq ＞ 时K，借τ款企业自有经费加上贷款经费足以订购最优存货总量，此时订购总量q q ；否则订购总量q KΟ K p由上述讨论和()可知： q↑° KΟ K pq τ q K KΟ () →°↓ KΟK＜pq ppq F 1(P1 pΟ(1IP P r)Ts'12. 当质押率满足 2 Οδ1 时Οδ 借款企业预期现金流模型表示如下： m↑q°a x[EXm' (Ο)=(1-Q)(P1q [pq(1I )T qs (≥P P)F(Οx)dx)rq01 →, () 1 .°°↓. Ο δ 1 Ο其δ中2 PΟsst p(1I )Tr EωX (ωΟ )[ (4. 8) q=(1-Q)(P pΟ(1I r)T s( P P ')F (q)) 28
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 EωX 2 ω(Ο )[ () 'q2= (1 Q )( P1P) f(q )＜0因此由()和()可知存在最优的质押存货总量q， 当 EωX (ωΟ )[q=P 时 ， 取得pΟq( q 1 I 'r)Ts(P1P)F (q) 0 类似可得，借款企业的订购总量 q↑° KΟ K pqτq K KΟ →°↓ KΟK＜pq pp其中 q F 1(P1 pΟ(1 I ) PPrTs'13. 当质押率满足 1 Ο δΟ2 Οδ已知：EX (Ο)=P1q [pq(1I ) qΟ( n[rTqsP1P')F(x)dxQ≥(P1P '0)F (x)dx ≥ () 其中 [ pΟq(1 I T q s P'r)q nP'1 P EωX (Ο )[=P pΟ' ω(1I )T s( P P )F (q) rq () Q p '(1I)TsP PP'1F [ Οr()(n)P P '1 EωX2'2 Ο( )[ [ pΟ (1 I )Ts P] =PP'(1)fqQr()f(n)qP1ω [P () pΟ'( 1 I )Ts P P1Pr()[f(q)Q[ ]f( n)[]PP'1 讨论下面两种特殊情况： 1) 当密度函数满足()[p(1 qQ Ο I r )T s P' 2 fPP]f( 'n)[0δ1那么 EωX 2ωΟ( )[q2 0τ，此时 EωX ω(Ο )[是关于q的增函数，那么maxEX (Ο )[是在q最q 29
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 大或者最小时。由已知知道qm KΟ K ， axpqmKin p因此则为借款企业的maxEX Ο( )[ 中的 mqaxE{X (Ο )qm|[K K ΟE,X( q)Ο |[K} Οaxpminp 最佳存货订购量。 2) 当密度函数满足()[ pΟ(1 I r )T s P' fqQP]2Pf( [τ'n)01那么 EωX 2ωΟ( )[q2 0δ，此时当 EωX (ωΟ )[q 0 时，由()可知对应的最佳存货订购量q为()方程的解。 P pΟ(1I r)T () s( P1 P )F (q) Q [p (1ΟIr )T sP']F ( n) 0 [ 通过上述讨论，可知以下结果： 1) 当银行质押率满足0 δ1Ο 或δΟ者 2 Οδ1 时Οδ，借款企业最优的订购存货总量都是q 。如果借款企业自有资金加上贷款资金足够订购存货量q 时，那么借款企业会选择最优存货量q q ；如果借款企业自有资金加上贷款资金不足以订购存货量q 时，那么借款企业将会把全部资金用完来订购存货。 2) 当银行质押率满足 1 Ο δΟ2 时Οδ，此时借款企业的最优存货总量与存货量的密度函数有很大关系。只有当密度函数满足一定条件时，可以得到借款企业的最优存货总量。假如 Ο不 恒I大 于 0且不 恒小于 0， 此时'()[p(1r)TsPfqQ] 2 PPf( ['n)1最优的存货总量是难以直接得出结果的。 信贷银行的质押率决策 根据借款企业的决策，银行会调整质押率指标，以满足银行风险要求和利润最大化。下面本文将首先讨论已知借款企业存货量不变时，风险中性银行的质押率决策。接着讨论当银行是风险厌恶时，并假定是下侧风险规避下，银行质押率的决策；最后讨论当需要借款企业存货量的变化以及下侧风险规避时，银行的最优质押率决 30
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 策。 风险中性银行的最优质押率 当银行是风险中性的情形，按照现代投资理论，当资产的期望收益以无风险利率进行折现时，银行对风险资产和无风险资产同样的偏好，因此风险中性银行要求最大化期望利润。根据上文已知银行期望利润模型，下面我们讨论银行在期望利润最大化下的质押率。 1. 当质押率满足 δ1Ο Ο时，很显然银行期望利润E Σ(Ο) [pq是m 关于(IrΟ质 押Ic)T 率 Ο的增函数，当 =Ο1 Ο时，银行期望利润E (ΟΣ) 最[大。 2. 当质押率满足 1 Ο δΟ2 时Οδ，由上式()可知： E Σ(Ο) [ pq m (IΟI )T Q n[rc(≥ P1P'0)F( x)d x利用E (ΟΣ) 对[质押率 Ο求一阶导数： E2 E bΣ() Ο Σ(Ο) p[ q' (I( ) )T Q(P P)F ( [n)[ ωn [ωmrc=-Q1npqm(1I)Tf()[ωω=pqm(Ir I c)rTQ pnqm(1ΟIr)TF( Οn)[ Ο2 Ο [pqm(1 I r)T-Qpqm(1I)Tf()rnP P '1 () Q2222pqm(1 I r)T-f( )[0δn'P P 1可知E b(Σ) 是Ο关于质押率 Ο的凹函数，当 Eω b(ωΟΣ) 0 时Ο，可以得到最优质押率。 Eω b(ωΟΣ) p qm(ΟIrI c)T Qpq m (1Ir)TF ( n )[0 那么最优质押率如下： P P 'F 1 (I I )♠P ≡'(1)rc(s)q m Ο Q(1 ↔r← ≈) (4. 16) pqm(1I …)T 31
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 3. 当质押率满足 τΟ2 时Ο，类似的当 Ο2 时Ο银行的利润最大。 综合上述： 经过比较，可知E bΣ(*) ΟE，即b( 在1Ο )，Ο时时Σ银且行的 EΟb(*)τE bΣ(2 )Ο Σ Οτ利润最大，又已知0 Οδ1 因δ此风险中性银行的最优质押率 m in{1,Ο } 。 Ο通过对最优质押率 Ο 进行分析，可以得出结果： 1) 最优质押率 Ο 与质押时间T成负相关关系。这就意味着随着质押时间的T增加, 最优的质押率也随之降低。原因在于当单位时间的质押贷款利息固定时，质押期限越长，借款企业需要归还的本息和越大，而借款企业的期望收入不变，因此借款企业违约的风险越大，银行通过降低质押率来应对风险。 2) 最优质押率 Ο 与质押数量q成负相关关系。这就意味着随着质押数量mp增加，m质押率也随之降低。原因是随着质押存货的增加，质押到期后不能够销售出去的概率增加，增加了银行面临的风险，银行需要降低质押率来应对风险。 3) 最优质押率 Ο 与销售价格P成正相关关系，与进价1P成负相关。存货销售价格越高，同等的存货数量的销售回款越多，银行出现贷款的风险越小，银行更愿意给更高的质押率。而由于银行质押率与存货进价直接相关，在同等销售价格下，进价越高，存货的利润空间越小，借款企业还款的风险越高，银行选择降低质押率。 风险厌恶银行的质押率研究 在实践中，风险中性是不能解释银行的行为，监管当局为使银行具备可接受的清偿能力，对银行提出资本充足性的要求，规定银行持有与所承担风险相适应的资本。银行需要做到：①用潜在的损失数量化所有的风险；②根据不同风险产生的损失推到出相应的潜在风险；③获得适当的资本要求的数量或推导已知资本限制下可承担的风险水平。基于此，银行需要权衡期望利润和风险以免造成更大的损失。 本文认为风险厌恶的银行是下侧风险规避的，由上文银行的分析，银行采取下侧风险控制模式(l, )Ε，由()和()可知: P(Ll pqm) τΟ δΕ 32
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 其中L pΟq m(IrI c)T (Ο )Σ [下面讨论进一步下侧风险规避对质押率的影响。 1. 当质押率满足 δ1Ο Ο时，可知银行利润 Σ(Ο) [pqm ，(IrΟ那么 银行贷款损Ic)T 失L 0 ，P(L 显然lτpqm)0 成立 Ο，对 质δ押率没有影响。 Ε2. 当质押率满足 1 Ο δΟ2 ，Οδ且满足 δ[n [时 那么可知银行的收益： °→ '() ΟΣ P1↑° Ο [P (q ) [p q ( 1 ΟI )T q s 概 率 为Q()↓mmcmpqm(IrIc)T1Q 相应可知银行贷款损失： pq () L ↑°→''° m(1 I r )T ( P1 P ) (P + s) qm 概率为Q[↓ Q 显然可是P当L 0 (时，L质押率 没有影响l，τ 否则可p知：Ο'' qm)＝QP(p qmΟ(1I )T (P P ) (P [s)q lp q ) Ο τr1mm' [ pΟqm((1 I )Tδl ] (P s )q QPrm{}P P ' () 1 'pΟqm[(1 I )Tl ] (P s )q QFrm Εδ(P P ')1可知质押率满足如下条件： Fδ 1 ( QΕ)(P P ')( P'1 s)q m () pq= Οm[(1Ir)Tmaxl]3. 当质押率满足 1 Ο δΟ2 ，Οδ且满足 τ[n [时 此时， Σ(Ο) [pqm ，(IrΟP(LIc)lT pΟqm，)τ0 同理对质押 率没有 影响 。 4. 当质押率满足 τΟ时，类似可2 Ο知P(L lτ pΟqm)＝。Q 考虑现实情况，银行愿意承受最大贷款损失的风险容忍度 Ε是非常小的，而在开展存货质押融资业务中借款企业的信用风险Q会远高于 Ε，因此Q δΕ是不存在的。通过上述分析，风险厌恶的银行的质押率 一定不会超过。 Ο2 Ο 33
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 综合上述分析，可知如下结论： 1) 探讨下侧风险规避与银行质押率决策关系。 可知下侧风险规避银行损失的概率满足如下条件： 0↑ δΟ1 Ο° τ Ο → pΟq 'm[(1I)Tl](P s )q P(Lrmlpqm) () QF{° } Ο δΟ δΟ P'12(P1)Q°↓ τΟ2 Ο下侧风险规避下银行损失的概率与质押率所处的区间有直接的关系，而且质押率越大，银行出现损失的概率也越大，这与现实是相吻合的。由于质押率越大，银行的贷款越多，那么回收这些贷款的风险越高。 2) 下侧风险规避的银行质押率需要满足条件0 δΟmax 。δ通Ο过上式可知 δ1Ο Ο时，银行不会有任何的融资贷款损失，而在 τ1Ο Ο，银行可能遇到存货质押融资贷款的损失。现实中可知信用风险Q会远高于 Ε，银行质押率只有在0 δΟmax ，δ才Ο满足下侧风险规避。 3) 综合考虑下侧风险规避和银行期望利润最大化。银行需要在0 δΟmax 中δ选Ο择最优的质押率，以满足期望利润最大化。当 δΟm，此时ax Ο银行的最优质押率选择为 Ο ；当 τΟmax 时Ο，银行最优质押率选择为 maΟ。 风险厌恶银行的质押率决策 综合借款企业存货的决策以及风险厌恶银行的质押率限制，下面讨论银行的质押率决策。 1. 当质押率满足0 δ1Ο 时δΟ 由上文可知借款企业的存货总量决策为： q↑° KΟ K pq τ q K KΟ →°↓ KΟK＜ pq pp其中K表示借款企业自有经费，初始存货量qm K ，p 34
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 q F 1 (P1 pΟ(1 I r)T s PP'1由银行下侧风险规避可知：P然是满足(L lτpq显m)0 Ο δ Ε 银行利润E (ΣΟ) [pq，显m 然(IrΟ当I c )TΟ P ' Ο时，银行利润 s 1p (1IrT)E (ΟΣ) 最[大。此时银行的最优质押率为 Ο P's。 1p(1 Ir)T2. 当质押率满足 2 Οδ1 时Οδ 由上文可知借款企业的订购总量： q↑° KΟ K pq τ q K→° KΟ↓ KΟK＜pq pp 由银行下侧风险规避可知：P(L lτ pΟqm)＝，Q考虑到现实可知Q δΕ是不存在的，因此不满足银行下侧风险规避。 因此此时银行的质押率决策是不可能存在的。 3. 当质押率满足 1 Ο δΟ2 Οδ银行期望利润为： E Σ(Ο) [ pq m (IΟ ) nrIcTQ [0(≥ P1P')F( x)d x由此可知最优质押率： '1()'(P1 P )F Ir I c♠( P ≡s) Ο Q ↔q 1m≈( (4. 22) r)←…pqm(1I)T由银行下侧风险规避可知： P(L τ Ο (4 .23) ) { pΟqm[(1 I r)T l ] (P'+ s) qlpqmQFPPm}QF (Z (q))('1)并可知质押率需要满足： 35
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 Fδ 1 ( QΕ)(P' P) (P'1+s )qm pq=maxm[(1Ir)T Ο Οl]1) 当h(q) () ， [ pΟ(1 I 'r )T s P fqQPP]2f( n)[0 δ'1可知maxEX (Ο )[ 中的m q a{ KΟ K K为xp{E,p}X( Ο) |qm[K K Ο,EX() |Ο [}axpqmKinp 借款企业的最佳存货订购量。 i. 当q KΟ K ，pQF(Z( KΟ K 时 p))＞ Ε显然银行不满足下侧风险规避的，此时银行的质押率决策是不存在的。 ii. 当q KΟ K ，pQF(Z( KΟ K ， p)) δΕ如果满足 | q KK δΟ，那么银行的最优质押率为 Ο| q KΟ K p max|q ΟKK ΟΟ pp如果满足 | qKK＞Ο，那么银行的最优质押率为max|q ΟKK maΟ x|q KΟ K ΟΟ pppiii. 当，q K pQF(Z(Kp))＞ 时Ε， 同样可知此时银行的质押率决策不存在。 iv. 当q K ，pQF(Z(Kp)) δ时Ε 如果 么银行的最优质押率为 | qK δΟ，那max|qK Ο pp Ο |q Kp 如果 么银行的最优质押率为 | qK＞Ο，那max|q K Ο x|pp Ο maq Kp 2) 当'()[ pΟ(1 Ir)TsPfqQ P P ] 2 f( n)[0 τ'1根据借款企业的决策可知： P pΟ(1I r)T 的解为q。 Ks( P1 P ')F (q) Q [p (1ΟIr )T sP']F ( n) 0 [ 36
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 类似可知借款企业的订购总量 q↑K KΟ K pqK τq °→ ° KΟ↓ KΟK＜pq ppK否则银行的质押率决策是不存在的。 i. 当 KΟ K pqK ，QFτ(Z(qK))＞ 时Ε 同样此时银行的质押率决策是不存在的。 ii. 当 KΟ K pqK ，QFτ(Z(qK)) 时δΕ 如果 | qK δΟ，那么银行的最优max|qK Ο质押率为 Ο| qK如果 | qK＞Ο，那 么银行的max|qKΟ最优质押率为 maΟ x|qKiii. 当 KΟ K ＜pq，KQF(Z(K KΟ时 pp))＞ Ε同样此时银行的质押率决策是不存在的。 iv. 当 KΟ K ＜pq，KQ时 F(Z(K KΟpp)) Ε δ如果 行的最优质押率为 | K K δΟ，那么银max|K ΟK Ο Ο | K KΟΟpppppp 如果 么银行的最优 ＞，那 Ο Ο 质押率为|KKmax|KK Ο maΟ x|K KΟpppp Οpp根据上述关于借款企业和银行质押率决策的讨论，可以得出以下分析： 1) 质押率的确定与存货的数量以及存货的需求分布有直接的关系。上述关于质押率的讨论主要是分别讨论初始存货数量与借款企业最优存货数量的关系，从而确定借款企业的存货决策；接着根据存货的需求满足一定条件来确定质押率。 2) 银行的下侧风险规避限制了质押率的大小。银行的贷款风险承受度非常低，在满足下侧风险规避情况下，质押率不能够超过一定的限额，从而达到规避风险的效果。 3) 银行除了控制质押率的指标，需要规避物流企业和借款企业的合谋风险。银行采取如下措施：要求物流企业提供实时的信息库，实现银行与物流企信息共享；将 37
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 再订购的存货办理质押手续，优先销售质押的初始存货；选择实力强大的物流企业；要求物流企业缴纳相应的保证金。 物流企业的决策 由上文可知，物流企业在委托监管模式中的收益为Y (Ο )[ qm(s ，s质押'q是)m 存货的数量，s是物流企业单位存货的仓储收入，s是物流企业单位存货的仓储成本。'此时物流公司只是发挥简单的仓储作用。 考虑到这种监管模式不能完全调动物流企业积极性，部分银行采用统一授信模式。银行把一定的贷款给物流企业，物流企业自行开展存货质押融资业务，银行只收取相应的资本利益。物流企业依靠强大的专业实力，保证质押的存货优先售出；同时在初始存货无法还清贷款时，物流企业及时控制借款企业再订购的存货，从而有效的减少物流企业的损失。 设定物流企业的贷款利率为，银行的贷款利率为，其中流企业IrIr＜。物IwIw需要控制借款企业的存货，因此需要付出额外的监管费用m。 在这种监管模式中，物流企业与借款企业的决策分析思路与委托模式中银行与借款企业的思路保持一致，此时物流企业与借款企业之 间的↑qStackelberg博弈。' pq(1)q()()111可知借款企业的预期现金流模型由° Ο mPqmmITs≥P PFxd x Ο Ο δrm0()如下： °qm' P°qm pΟqm(1I )T qs (≥P P)F(x)d x rm0EX (Ο )=[→ [ ° nQ'(≥PP )F (x)dx Ο Οδ Οδ° 1120 °q'↓ Ο m(1-Q)(Pqmpqm(1I)Tqs(≥P P)F(x)d x) Ο Ο τ1rm120同理可知物流企业期望利润模型表示如下： 38
↑Ο 'pqm(II)Tmqq(ss) 0 δ δwrmm Ο Ο1华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 ° [°Ο n≥ 'pqm(II)Tmqq(ss)Q(PP)F(x)dxwrmm °10E (Ο )[ → Ο δΟ δΟ2°' °p q() m(I I )Tm q q( s s)Q (P q pq(1I )T Οwrmm1mmwq °m' °↓q ms (≥PP) F( x)dx) Ο1 δΟ δ10类似假定物流企业下侧风险规避： P↑°→( () °↓ L l pqm)τLpqm(IwI Οr)T mqm δ Εqm(ss') (Ο ) [基于以上的条件可以类似于上文可以得出借款企业和物流企业相应的决策。 本章小结 本章是建立在上章的基础上，在动态博弈模型中，根据逆向归纳法，并利用已经建立的借款企业和银行风险-收益模型，进一步的探讨借款企业、银行和物流企业在存货质押融资业务中的均衡决策。借款企业三种不同质押率选择中得到了对应的最优存货总量，从而实现了借款企业预期现金流的最大化。信贷银行分别讨论了风险中性银行和风险厌恶银行的质押率，并进一步探讨在借款企业初始存货数量和存货需求分布的不同条件下银行的最优质押率决策。最后本章给出了物流企业在存货质押融资中不同商业模式下决策的条件，并可以利用类似的方法得到其最优的决策。 39
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 第5章 算例分析 上文的研究是在一般情况下，讨论存货质押融资业务中三方的最优决策。下面假定部分参数数值，进一步分析当存货需求量满足不同的分布，各参数变化与银行质押率决策的关系。 存货需求函数满足均匀分布 假定存货的需要函数为[0,1上均匀分布的函数，]F(x) x,f(x，) 存1货的销售 价格p1 1 0，进货价格p=5，处理价格p'=8，银行存款利率Ic=，质押时间T 2 个月，仓储费用s=1，借款企业信用度Q=。 各参数的数值表示如表5-1所示： 表5-1 各假定参数数值 参数 p 1p p' Ir Ic T Q s Ε l 数值 10 5 8 2 2 假定初始存货qm q* ，根 据银行下侧风险规避可知： Οmax δΟ。5 根据上文可知银行最优质押率的决策主要受借款企业的存货数量、存货期限、企业信用风险以及银行贷款利率影响。下面利用MATLAB求解得出上述参数与质押率的关系如下： 1. 最优质押率 通过上述结果，满足银行下侧风险规避，且达到银行的利润最大化，可知最优的质押率 Ο*0 .58 2Ο。 2. 贷款期限与质押率的关系 保持其他参数值如上表所示，当贷款期限T取不同的数值时，可以看到贷款周期对质押率的影响。 如表5-2所示： 40
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 表5-2 贷款期限T对质押率 Ο的影响 贷款期限T/月 2 3 4 质押率 Ο 从表中可以看出质押率随着质押期限的增加而逐渐的减少，表明贷款期限的增加将增加银行的贷款风险，此时银行通过降低给借款企业的贷款额度降低风险，这与前文中的结论是相一致的。关于质押期限与质押率的关系如图5-1所示。 图5-1 质押率 Ο与贷款期限T的关系 3. 存货数量与质押率的关系 假定存货的初始数量发生变化时，其他参数保持不变，可知存货数量与质押率的关系如下图5-2所示： 41
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 图1-2 存货数量对质押率的影响 通过上图可知随着质押存货数量的增加，质押率随着下降。可知借款企业在质押存货时需要选择适当的存货数量，已达到利益的最大化。同时随着存货数量增加时，借款企业售出存货的风险更大，银行通过降低质押率来降低贷款的风险。 4. 借款企业信用风险与质押率的关系 当借款企业信用风险Q取不同的值，其他参数保持不变时，观察质押率的变化，如表5-3所示： 表5-3 企业信用风险Q与质押率 Ο的关系 企业信用风险Q 质押率 Ο 从表5-3可以看出，银行在开展存货质押融资业务中的质押率随着企业信用风险的增加而降低。企业信用风险越低，企业的信用风险越高，银行更愿意给出高的贷款额度。下图5-3更加直观的给出企业信用风险对质押率的影响。 42
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 图5-3 表示企业信用风险与质押率的关系 5. 贷款利率与质押率的关系 其他参数保持不变情况下，探讨贷款利率与质押率I Ο的关系，如表5-4所示： r表5-4 贷款利率对质押率I Ο的影响 r贷款利率 r风险中性银行质押率 Ο 从上表中可以看出随着银行贷款利息的增加，质押率相应随着增加。由于利息越高，银行获得的边际效益越高，银行在下侧风险规避情况下愿意给更多的贷款，从而设定更高的质押率，银行面临的风险也越高。见图5-4表示贷款利率与质押率更直观的关系。 43
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 图5-4 贷款利率与质押率的关系 存货需求函数满足正态分布 根据()的结论可知存货需求函数的不同主要与借款企业的存货数量和贷款利率有直接关系，下面探讨当需求函数满足正态分布情况下，存货数量和贷款利率对质押率的影响。 1. 存货数量与质押率的关系 当假定存货的需要函数为正态分布，其他参数保持不变的情况下，[0,1上标准]得到存货数量与质押率的关系如图5-5所示： 图5-5 存货需求服从正态分布下企业信用风险与质押率的关系 44
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 2. 贷款利率与质押率的关系 当存货需求量为[0,1上标准正态分布，探讨贷款利率与质押率的关系如下图5-6]所示： 图5-6 存货需求服从正态分布下贷款利率与质押率的关系 45
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 第6章 总结与展望 本文对存货质押融资业务中的决策进行了分析，提出了运用博弈论的方法来研究该决策过程，通过建立借款企业、银行和物流企业三方收益-风险模型，利用逆向归纳法得出借款企业最优存货总量决策，风险中性和风险厌恶银行的最优质押率决策。 论文的主要工作 存货质押融资业务是当前研究的热点问题，本文利用动态博弈论在存货质押融资中的决策进行了讨论和研究，全文主要工作总结如下： 1) 总结了存货质押融资业务的概念和特点，并从借款企业、银行和物流公司三方角度分析了存货质押融资开展机理。进一步的阐述了存货质押融资的商业模式研究现状和发展现状，并得到未来的发展方向。 2) 针对存货需求满足随机性时，考虑存货质押融资中的风险和收益结构，在不同质押率控制条件下，建立了借款企业和银行的动态博弈模型，并进一步分析了借款企业的存货总量最优决策和风险中性银行最优质押率决策。 3) 利用Stackelberg博弈的逆向归纳法，在考虑借款企业存货总量决策以及银行下侧风险规避，同时在存货需求函数满足相应条件时，增加了借款企业自有经费变量，做出了银行在风险厌恶情况下的最优质押率决策。同时探讨了物流企业在不同模式下的决策。 4) 通过假定参数特定的数值，利用MATLAB编程求解，得出了存货需求量满足均匀分布下最优的质押率决策。同时分析了存货需求量满足均匀分布和正太分布下，得出了贷款期限、存货数量、借款企业信用度、贷款利率与质押率的相应关系。 46
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 展望 本文对存货质押融资业务决策做了一系列研究，由于时间有限，目前的研究工作只是此领域的一部分，不少有深度和由意义的工作制的进一步的探讨和研究。建议从以下几个方面进一步探索： 1) 考虑存货需求满足随机性同时价格也随机波动下，存货质押融资中借款企业和银行的最优决策； 2) 考虑密度函数满足h(q) () 不恒大 于[pΟ(1 I r )T s P' 2 fqQ0且不恒小PP]f( 'n)[1于0时，银行的最优质押率决策； 3) 考虑银行在风险厌恶下，用其他的度量方法对银行的风险进行度量，同时做出在风险厌恶下银行的最优质押率决策。 47
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 致 谢 感谢我的导师杨明教授。在这两年硕士的学习过程中，杨老师在学习上和生活上都给了我很大帮助。每次在我学习遇到困难和难题时，杨老师都会耐心地指导，帮助我解决问题。杨老师渊博的数学知识、朴实严谨的工作作风、对学术敏锐的洞察力都深深地感染了我。同时杨老师对工作的一丝不苟，对同学和蔼可亲，因材施教，让我深刻的感受到杨老师的人格魅力。在生活中，杨老师给予了我很多的指导，如何完美的完成每一项工作，如何提升对工作的要求，如何对自己的生活乐观积极。 在本次毕业论文的写作中，杨老师与我讨论研究方向，帮我搜集研究资料并探讨研究思路，让我的论文写作非常顺利。还要感谢我的同学王晨、王丽丽、亓新祥、张春晓、陈爱香，是你们营造了良好的学习氛围，让我在里面不断成长。还要感谢苏杨同学，在我最后一章《算例分析》中，对我的程序进行修改和指导。 感谢我的家人对我的关心和鼓励。让我在失落的时候，并不会感到寂寞；我在遇到困难的时候，绝不会轻言放弃。 48
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 参考文献 [1] 艾东,中小企业物流融资风险管理探讨[J],上海金融,2005,12:37~39 [2] 曹静,论我国专业物流金融公司建立UPS的启示[J].上海金融,2005,(6):13~14 [3] Goyal S K. Economic order quantity under conditions of permissible delay in payment [J].The Journal of the Operational Research,1998(105):38~42 [4] Weng Z Kevin. Channel coordination and quantity discounts [J].Management Science ,1995,41(9):1509~1522. [5] Aggarwal S P, Jaggi C K. Ordering policies of deteriorating items under permissible delay in payment [J]. The Journal of the Operational Research Society .1995,46(5):658~662 [6] Chung KJ .A theorem on the determination of economic order quantity under conditions of permissible delay in payment .Computers and Operations Research. 1998,25(1)：49~52 [7] Chu P, Chung KJ, Lan S P. Economic order quantity of deteriorating items under permissible delay in payments. Computers and Operations ,25(10)：817~824 [8] Yano C A, Lee H L. Lot sizing with random yields: A review[J]. Operations Research. 1995,43：311~334 [9] Hariga M, Haouari M. An EOQ lot sizing mode with random supplier capacity [J]. International Journal of production Economics,1999:39~47 [10] Arcelus F J,Srinivasan G .Delay of payments for extraordinary purchases. The Journal of the Operational Research Society .1993,44(8):785~795 [11] Cheng T C. An economic order quantity model with demand-dependent unit cost [J]. European Journal of Operational Research,1989(40):252~256 [12] LEE W J, Kim D S. Optimal and heuristic decision strategies for integrated production and marketing planning [J].Decision Science,1993(24):1203~1213. [13] Larrymore N L, Morgan I W effect of volatility on commercial lending 49
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