3pl 融资代采模式下存在风险分摊的供应链均衡与协调策略...

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3PL 融资代采模式下存在风险分摊的供应链均衡与协调策略

田博士，许梦竹

（湖南大学工商管理学院，湖南长沙 410082；湖南大学工商管理学院，湖南长沙 410082）

摘要：本文研究了一个由占主导地位的第三方物流（3rd Party Logistics firms, 3PL）、制造商和资金

受限的买方组成的供应链系统的最优运作策略，并在 3PL 同时提供融资及采购服务下提出了一种基于两阶

段支付策略的风险分摊机制。在第一阶段，3PL 以一个 3PL 代付货款担保率将部分付款转移给制造商，以

分散买方在销售期末发生破产的风险。在第二阶段，我们引入了一个在买方破产的情况下 3PL 回收资金的

分配比例，以确定 3PL需要向制造商偿还的剩余款项，从而使制造商分摊 3PL在提供的融资服务中的损失。

通过建立并求解该 Stackelberg 博弈模型，我们获得了买方的最优订货量，并在给定的回收资金分配比例

下，得到了制造商和 3PL 的最优定价策略。此外，我们得出该风险分摊机制可以刺激买方选择更积极的订

货策略，并且我们提出当 3PL 代付货款担保率满足我们给出的特定条件时，该供应链系统可以实现协调。

最后，通过数值分析，我们验证了协调该供应链的 3PL 代付货款担保率的存在，并建议 3PL 在实践中可利

用本文中分摊风险的两阶段支付策略来优化供应链系统。

关键词：供应链管理；风险分摊；3PL；供应链协调

中图分类号： F252.3 文献标识码：A

1.引言

供应链上的中小企业往往因其规模小、地位弱及盈利能力欠缺等，产生资金周转不善的

问题，又由于供应链风险具有传递性的特征，这样的资金约束会对整个供应链的运作效率产

生不利影响。然而，由于面对较高的交易成本和风险溢价，几乎 70％的中小企业没有使用

金融机构的外部融资，另外的 15％的中小企业即使有通过金融机构进行融资，融资额仍不

足以支撑它们的业务稳健运作[1]。

近年来，以 3PL为主导的供应链金融模式得到迅速发展。作为 “物流”的主要控制方，

3PL相较于银行而言，对产品交易、货物状态、货物估值的监控更易实施，并且 3PL 通过传

统的运输服务得到的利润空间是有限的，因此供应链金融成为一些大型物流公司业务拓展、

增强竞争力的重要领域。例如，UPS 于 2001 年并购美国第一国际银行，并将其改造成 UPS

金融部门，兼具物流提供商和银行的双重角色，提供低成本、高效率的融资服务。怡亚通相

继创新地开展了采购服务，完成了由物流服务商向供应链管理服务商的转型。这些服务带来

了更高的营业收入，但随之产生的高资产负债率也影响到运作效率，因此，基于 3PL 融资代

采模式的资金受限供应链的运作问题亟待研究。

在 3PL融资代采模式下，3PL由于代替资金受限的买方向制造商支付货款，将承担买方

全部的破产风险，而制造商不存在任何风险，这种风险分配不均可能导致制造商产生机会主

义行为，甚至影响到供应链各方之间的长期合作，因此，需要一个风险分摊机制来保障供应

链的稳健运作。基于此，本研究将围绕以下几个问题：（1）3PL和制造商之间的风险分摊机

制如何实现，其中当买方发生破产时，剩余的资金应该如何分配？（2）在 Stackelberg 博

弈均衡下，3PL、制造商和买方的最优决策分别是什么？（3）相较于传统供应链融资模式，

该模式有何优势？（4）该供应链如何达到协调状态以及买方初始资金水平对均衡状态有何

影响？

本文主要有以下几个创新点：

第一，现有文献中大多数模型没有将 3PL的行为考虑在内，然而，3PL参与供应链金融

实践已经对理论研究提出新的要求，近年来对 3PL主导的供应链金融模式的研究逐渐成为了

重要研究方向之一。本文将现有研究中提出的 3PL采购服务拓展到资金受限的供应链，对于

资金的短缺应用 3PL融资模式进行融资，将已有研究进行了结合。

第二，针对上述结合后形成的 3PL融资代采模式存在风险分配不均的问题，影响系统的

稳健运作，本文提出一个风险分摊机制，使得供应链上的各个参与者合理分配各自承担的风


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险，从而保障该供应链系统运作的稳定和高效。同时，通过对涉及风险分摊的系数进行研究，

得到使该供应链在存在风险分摊的 3PL融资代采模式下达到协调的条件。

2.文献综述

近年来，有关资金受限供应链的运作和融资策略的研究得到了广泛的关注。早期文献的

研究对象主要集中于较为基本的链状结构，无论是采用上下游企业之间的贸易信贷，或是引

入独立金融机构的银行贷款，上下游企业的运作过程不会被改变，物流在模型中往往未被体

现；此外，针对若干链状结构交织形成的网链结构，文献指出供应链中的中介者能够降低系

统复杂度、整合信息或是使相互交易的企业专注核心业务；进一步，作为中介者且能对“物

流、资金流和信息流”三流的运作环节进行重构的 3PL 与其连结的上下游企业组成的三元结

构，成为重要的研究方向之一。因此，文献将包含以下三个方面：一是对传统结构供应链的

运作及融资策略的研究；二是对中介者作用的分析；三是对 3PL融资模式的探索。

针对传统结构供应链运作及融资策略的研究，Dada 和 Hu(2008)引入一个资金受限且从

银行获取贷款的报童模型，并指出供应链达到协调状态的条件[2]。Kouvelis 和 Zhao(2012)

将破产风险引入以上模型，对比零售商从银行或是供应商获取融资的订货决策，得到其对供

应商融资具有偏好性[3]。进一步，Kouvelis 和 Zhao(2016)构建了供应链主体发生破产后的

违约成本结构，研究了基于银行融资的契约设计与供应链协调[4]。针对银行贷款和贸易信贷

两种不同的融资模式，Yan和 Sun等(2016)设计了一个涵盖二者的部分信用担保合约，即制

造商承担一部分零售商所不能偿还的银行贷款，得到能够使供应链收益最大化并达到协调的

担保比例[5]。Yang和 Birge(2018)尝试进一步理解贸易信贷的风险分担角色，将零售商的资

金水平作为内生变量，阐述贸易信贷是当零售商资金水平较低时供应商规避风险的工具[6]。

另外，有一些适应复杂供应链结构的创新出现，但上下游间的运作过程没有实质改变。

Aljazzar 和 Jaber 等(2017)将研究的供应链单元垂直延长，研究在延迟支付和价格折扣两

类贸易信贷机制下，包含供应商、制造商和零售商的三级供应链如何达到协调，并通过案例

和敏感度分析证明这两类机制的结合能给供应链带来更大的收益[7]。Yang 和 Zhuo(2017)等

对基本供应链结构进行水平拓展，考虑一个供应商和两个资金受限的零售商的模型，其中零

售商之间存在古诺竞争，研究了外部融资对各个主体最优决策以及供应链绩效的影响[8]。

也有许多学者对供应链上中介者的作用进行分析。Sarkar 等 (1995) 指出日益信息化

的市场并不一定会使中介者变少，相反可能会巩固现有的中介结构或产生新型的网络中介机

构[9]。Wu (2004)构建了一个讨价还价模型，论证了供应链中介者的交易成本优势和信息优

势对供应链绩效的改善。在此基础上，Belavina 和 Girotra (2012)指出即使上述两方面的

优势不存在，中介者仍然可以以其关系优势改进供应链的绩效[10]

。Yang 和 Babich (2014)

以中介者的信息优势为基础，构建了一个中介者对供应商的供应风险有更多的信息的模型，

其中中介服务需要收取一定的费用，最终得到零售商从中介者订货服务中受益的条件[11]

。

Cole 和 Aitken(2019)采用案例分析法，阐述供应链中介者可通过风险管理为买方与供应商

之间的交易增加价值[12]

。

对 3PL 融资模式的研究近来在学界得到越来越多的关注。Hofmann(2005)指出第三方供

应链金融服务商将不断促进供应链金融的推广，并成为供应链金融未来发展趋势之一，如提

供金融服务的第三方物流企业[13]

。Chen和 Cai (2011)首先提出 3PL 的物流服务和金融服务

的整合，研究了 3PL传统角色（仅运输货物）和控制角色（提供物流和贷款）在对资金受限

供应链的影响，分析得到如果 3PL的边际利润高于供应商的边际利润，3PL控制角色下的模

型会优于供应商融资的模型[14]

。Jin和 Wei等(2015)比较了一个资金受限的零售商向银行、

供应商和 3PL三个不同的渠道进行融资，得到 3PL融资的方式对供应链上的三个主体均会带

来收益的提升[15]

。

Huang和 Fan等(2019)则通过对比 3PL提供物流和融资服务下供应链主体集中决策和分

散决策的结果，找到使得该供应链实现协调的条件[16]

。该 3PL融资模式使得零售商能够采取

更积极的订货策略，从而获得更多的收益，然而，在模型中只体现了 3PL代替在传统供应链

金融中银行的位置，零售商和供应商之间的现金流没有实质改变，零售商从中受益的空间仍

然有限。为了进一步刺激终端买方的订货需求，从而拉动供应链高效运作，Chen和 Cai(2018)

将 3PL视为供应链中的组织者，向买方提供采购服务，其中他们考虑了时间价值的影响，论


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述了 3PL通过对现金流向、支付时间进行改变对供应链绩效产生的影响[17]

。即使他们也分析

了买方的资金存在约束的情形，他们的融资来源采用的是银行融资，并且除了零售商和银行

以外，供应链上的其他参与者不承担任何风险。

通过对文献进行总结，本文从 Chen 和 Cai(2018)[17]

根据怡亚通的创新实践所构建的采

购服务模型出发，并将其拓展到存在资金约束的供应链，将 3PL采购服务与 3PL融资服务相

结合，以研究创新的融资渠道——3PL，并进一步刺激下游买家增加订货量。然而，如果 3PL

代替买方将所有货款一次性交付给制造商，则 3PL单独承担买方的破产风险，而对制造商而

言不存在任何风险，此时风险分配不均的问题产生。因此，我们考虑在 3PL和制造商之间进

行风险分摊，以平衡链中的破产风险并实现系统运作稳定和绩效提高的目的。

3.模型描述与假设

本文构建的供应链由三个基本主体组成，即下游买方、制造商和 3PL，相关参数的下标

分别用b ，m 和 l 表示，并基于单个产品的一次性订货来满足未来的不确定需求，产品从生

产到销售完成的周期为 1。其中买方存在资金约束，制造商和 3PL的资金足够多。由于物流

行业竞争剧烈，仅仅通过在物流过程中降低成本所获利润变得逐渐微薄，3PL除了提供物流

运输服务，还愿意向买方提供融资及采购服务以拓展自身的利润空间，我们简称为 3PL融资

代采模式。

我们定义采购服务为 3PL代替买方向制造商进行采购，并且根据怡亚通的实践对采购服

务做出以下描述。由于 3PL 的规模、地位和信用水平，制造商可以给 3PL提供一个较长的支

付期，相应地 3PL能将一部分的期限优势让渡给买方，使得买方支付货款的时间由订单下达

时延迟至货物运达时。在货物运达之时，3PL收集买方的货款，再代替买方支付给制造商，

从中可赚取息差。另外，在买方支付货款时，资金不足的部分可以以一个合适的融资利率从

3PL获得，此即 3PL的融资服务，如若期末买方无法偿还贷款，则买方宣告破产。

由于采购服务涉及对支付时间的调配，并且资金的持有可能会产生其他投资收益，如无

风险收益，而支出会带来机会成本，我们对时间节点做出假设，整个过程的运作与支付时间

如图 1所示。从货物生产到销售的总周期长度为 1，货物在 S时刻运达，运输时间为 sl ，相

应的采购服务下买方向 3PL支付货款的提前期为 rl ，且 1 s rl l ，而制造商为 3PL提供 gl 的

延迟支付期，即 3PL可在 G时刻向制造商交付货款，并且 s gl l 。

ls0 S G 1

lg

lr

图 1 运作与支付时间示意图

如果 3PL在 G时刻一次性将全部货款支付给制造商，3PL通过代付货款承担了买方的破

产风险，而制造商不会有任何风险，有可能发生投机行为，生产低质量的产品。因此处于领

导地位的 3PL会希望与制造商进行风险分摊，目的是既降低自身承担的破产风险，同时规范

制造商的生产行为和产品质量。因此，本文引入一个风险分摊机制，具体体现在，在第一阶

段（G 时刻）3PL 仅交付部分货款给制造商，剩余部分在第二阶段（1 时刻）根据买方的经

营状况进行支付，如果买方没有破产，制造商可以得到全部剩余货款，而如果买方发生破产，

制造商仅能得到部分剩余货款。

同时为了便于处理，我们假定制造商的生产是连续的，因此不考虑产品的生产时间，该

假设对结果不会有实质影响，其单位生产成本为c ，并且由制造商向 3PL支付物流运输费用，

运输费率为 t ，同时假设 3PL 的物流计划也于订单下达时完成并结算，单位运输成本为v ，

这些费用均发生在 0 时刻。期末买方实现销售即获得收入，产品的单位零售价格 p 也视为

外生给定。该模型相关的变量与参数如表 1所示。

表 1 模型相关参数与变量


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决策变量 q 买方的订货量 w 制造商的单位批发价格 r 3PL 提供的融资利率

其余参数及变量 p 产品的单位零售价格

B 买方的初始资金

3PL 代付货款担保率

D 市场的随机性需求 c 制造商的单位生产成本

t 3PL 收取的单位运输费用 v 3PL 支出的单位运输成本

买方破产后 3PL 回收资金中货款的比例

k 买方破产的需求阈值

fr 单位资金在单位时间内的机会成本，即资金持有的无风险收益

sl 货物的运输时间

rl 买方的支付提前期，且 1 s rl l

gl 3PL 的延迟支付期

i 决策主体 i 的利润函数， i b,m or l

其中，由制造商与 3PL 提前约定，并且买方破产时 3PL 的回收资金包括买方的期末

销售收入和初始资金。另外，我们假定市场需求是不确定的，因此 D 是一个非负的随机变

量，它的概率密度函数是 f ( D )，累积分布函数为 F( D )，相应的互补累积分布函数为

F( D )，其中 0f ( D ) ， F( D )可微且严格递增， 1 F( D ) F( D )。进一步，我们定

义失效率 f ( D )

h( D )F( D )

以及累积失效率 H( D ) Dh( D )，假设需求分布服从递增广义增

加失效率(IGFR)，即h( D )和 H( D )是关于 D 的单调递增函数。为了保证最优解的存在性

和唯一性，这样的假设广泛应用在供应链模型，并且许多常见的分布函数服从于 IGFR，如

均匀分布、指数分布、对数正态分布等[18]

。

因为各个主体的目的都是盈利，变量和参数之间存在一些隐含关系。其中 ( c t ) w保

证制造商的单位批发价格不小于其单位成本，即单位生产成本和单位运输费用之和， v t 表

示 3PL 收取的单位运输费用不小于其支出的单位运输成本，而 1 rw rl p是指买方的单

位零售收入不低于其期末需偿还的单位批发价格的本息。

并且我们补充供应链金融研究中常用的基本假设如下：

假设 1：供应链上各个主体是风险中性并且理性的，追求最大化各自的期望利润；

假设 2：供应链上的信息是完全对称的，例如成本信息、需求分布等是三方的共同认识；

假设 3：融资方的偿还贷款的责任是有限的，即对于资不抵债的情况，自然免除无法偿

还的部分；

假设 4：在合同的履行上不存在道德风险，即各个主体在期初没有违约的意图，以及在

期末将会尽可能地偿付贷款、履行义务；

假设 5：资本市场是完美的，没有税收，运营成本和破产成本等，并且忽略买方的销售

成本、期末没有满足需求产生的缺货成本以及未销售的产品的残值。

其中，假设 2和假设 4保证了参与者不会为了回避还贷义务而隐瞒其所得信息和持有现

金，假设 5是为了重点研究风险分摊机制而对模型进行的简化处理。

风险分摊策略下 3PL 融资代采模式的事件次序如图 2 所示。在期初（0 时刻）3PL 确定

融资利率 r ，相应地制造商确定批发价格w，买方再依此决定订货量q ，并且制造商以单位


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费率 t 将运输费用支付给 3PL。3PL将货物运输给买方，并在货物运达时（S时刻）向资金受

限的买方收取货款，即买方的初始资金 B ，此时为货款不足的部分提供融资。在 G 时刻，

即第一阶段，3PL代替买方以的比例支付部分货款。到了销售期末（1时刻，第二阶段），

买方应向 3PL 偿还贷款，而 3PL 将向制造商补足剩余 1 ( )的货款，但如果买方无法偿还

贷款则宣告破产，销售收入交付给 3PL，此时货款受到损失，3PL 收集的所有销售收入和初

始资金组成回收资金池，其中比例的回收资金将被视作剩余货款，以 1 ( )的比例转移

给制造商。

买方

制造商

3PL确定融资利率r

确定批发价格w

确定订货量q

支付运输费用tq

运输货物并提供

贷款(wq-B)代付λ比例货款

偿还贷款或

宣告破产

转移1-λ 比例的剩余货款

(α--破产情况下货款占回

收资金比例)

支付初始资金B

0 S G 1 图 2 风险分摊下 3PL提供融资及采购服务的事件次序

4.供应链参与者的最优策略

在本文中，我们构建一个三级 Stackelberg博弈模型以确定最优的运作策略，其中 3PL

是供应链的领导者，制造商是次级领导者，而买方是跟随者。我们将通过逆序解法来求解三

个参与人的均衡策略。具体的模型和求解过程将在后续部分详细阐述。

4.1买方的订货策略

在期初，买方根据已知的批发价格w和融资利率 r 制定订货策略q 。在 S时刻，由于资

金受限，买方将初始资金 B 支付给 3PL，并对货款不足的部分进行贷款，即 ( wq B )。至

期末，买方完成产品销售，因为市场需求 D 是随机的，买方会得到 pmin{ D,q }的销售收

入，并且应偿付 3PL 贷款本息，即 1 r( wq B ) rl 。因此，买方的利润函数可以由下式

表述：

1 1

b r f rE pmin{ D,q } ( wq B ) rl B r l (1)

其中 0 y max( y, )，表示买方的销售收入如果足以偿债，则保留销售收入与债务的

差额，如果无法偿债，即发生破产，期望收益为 0。

买方是否破产取决于市场需求的高低，如果市场需求较低则可能走向破产。我们用 k 表

示买方发生破产的需求阈值，也即保证买方不发生破产的最小需求。因此，我们提出引理 1

以确定买方破产的需求阈值。

引理 1: 当市场需求 D 不低于破产阈值 k 时，买方不会发生破产，其中

1

r( wq B ) rlk

p。

引理 1中也可以看出，如果需求的满足水平较低，买方会存在大量的库存积压，从而只

有很少的销售收入，此时无法偿还 3PL的贷款，因此最终破产。

根据等式(1)和引理 1，我们得出命题 1如下。

命题 1: 对于服从 IGFR 分布的随机性需求，当 3PL的融资利率 r 和制造商的批发价格w已定，由 3PL提供融资及采购服务并且与制造商共同分摊买方的破产风险时，资金约束的买

方关于订货量的最优反应函数是 * *F q F k q ，其中 1

rw rl

p。


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由命题 1 可知，买方的最优订货量 *q 与批发价格w、融资利率 r 、初始资金B 有关，

进一步，我们可以推导出这些因素是如何对买方的订货量产生影响的。因此，我们得到如下

三个推论。

推论 1: 市场需求服从 IGFR 分布的情形下，给定 3PL 的融资利率 r ，买方的最优订货

量随着制造商所制定的批发价格w的增加而减小，即 0*dq

dw。

推论 1可以理解为，当制造商的批发价格增加，买方获取产品的成本也就增加，由于买

方具有资金约束，相应地会减少订货量以降低产品销售面临的需求风险。

推论 2: 市场需求服从 IGFR 分布的情形下，给定制造商的批发价格w，买方的最优订

货量随着 3PL所制定的融资利率 r 的增加而减小， 0*dq

dr。

推论 2表示当 3PL设定的融资利率越高，买方的最优订货量越少，这是因为买方获取资

金的成本提高，其会更加倾向于减少订货量，尽量使用自有资金完成订货，以免无力偿还贷

款。

推论 3: 市场需求服从 IGFR 分布的情形下，给定制造商的批发价格w和 3PL 的融资利

率 r ，买方的初始资金越多，其最优订货量越少，即 0*dq

dB。

推论 3表明，在买方资金受限的背景下，当买方的初始资金较高，其会由于担心承受本

金丧失的风险而采取较为保守的订货策略，而当初始资金较低时，其订货策略会更为激进。

4.2制造商的定价策略

期初（0时刻）制造商制定批发价格，接受 3PL替买方采购*q 件产品的订单，并支付运

输费用*tq 给 3PL，这些产品的制造成本为

*cq 。制造商与 3PL约定由 3PL在第一阶段（G时

刻）先支付给制造商一定比例的货款，即 *wq ，剩余的部分则在第二阶段（1 时刻）根据

买方的经营状况决定，如果买方没有发生破产，制造商得到全部剩余货款，

1 1 1 *

g f( )wq l r ，反之，制造商只能得到部分剩余货款，即

1 1 f r( ) pD B r l 。

制造商的利润函数可由以下式子表示：

01 1 1 1

1 1 1 1

k*

m g f f r

* *

g f fk

wq ( l r ( ) pD B r l dF( D )

( )wq l r dF( D ) ( t c )q r

(2)

其中，如果的值过大，由于买方破产时 3PL 的回收资金中还包含 3PL 提供贷款的收

益，被视为货款的资金有可能超出实际的货款价值，使得制造商可能会利用买方破产，产生

机会主义行为。我们提出引理 3 以确定买方破产时 3PL 的回收资金中货款比例的取值范

围。

引理 2: 在 3PL 作为领导者的供应链上，3PL 与制造商提前约定的买方破产时销售收入

和初始资金中的货款比例满足

1 10

1

g f

*

f r

wq l rˆ

pk q B r l。

对于̂ ，其分子表示买方不发生破产时这笔货款期末时的价值，而分母表示应收的融

资收益以及货款之和。为了便于决策，我们可令

1 1

1

g f

r

l r

rl，表示对于投入的单位

资金，制造商与 3PL的产出之比，可知


- 7 -

1 1 1 1 1 1

11 11

g f g f g f

*rr f rf r

wq l r wq l r l rˆ

rl( wq B ) rl B r lp qk B r l，

因此

1 1

1

g f

r

l r

rl是 3PL接受的资金分配比例。

根据等式(2)和引理 2，我们得到命题 2如下，以确定制造商的最优批发价格。

命题 2: 当市场需求服从 IGER 分布，3PL的融资利率给定，并且 3PL代付货款的担保率

、买方破产时销售收入和初始资金中的货款比例以及买方的最优订货量 *q 已被确定，

制造商的最优批发价格策略满足

1

1

* *

* m

* *

q h k q( t c )w

w H q，其中

1

1 1

f

m

g f

r

l r，

1 1

f r* * *B r r l

w ( )F k q h k qp

。

可以看出此时制造商的单位收入应大于单位成本，这也是其盈利的基本条件。命题 2

揭示在这种模式下，制造商的批发价格策略除了与运作参数以及买方的订货量*q 有关外，

与买方的破产临界值 *k q 以及 3PL代付货款的担保率有关。

4.3 3PL的定价策略

3PL在期初与买方达成协议为其提供融资及采购服务，获得买方的订单*q ，收取制造商

的运输费用*tq ，为货物完成运输产生成本

*vq 。在货物运达时（S时刻），他收取买方的初

始资金 B ，并且为不足货款的部分提供贷款，即 * *w q B 。至期末时，若买方未破产，

3PL 收回贷款本息 1 * *

rw q B rl ，也即 pk ，反之追索买方全部的销售收入。另外，

3PL代买方支付货款，分别在 G时刻和 1时刻转移给制造商，资金结构的描述参见 4.2。

3PL的利润函数如下所示：

0

1 1 1 1

11 1 1

1

* * *

l f f r g f

k f r * *

g fk

r

p min{ D,k } ( t v )q r B r l w q l r

pD B r l ( ) dF( D ) w q dF( D ) l r

rl

(3)

根据等式(3)，我们得到命题 3如下。

命题 3: 给定 3PL保障支付的比例、买方破产后销售收入和初始资金中的货款比例，

基于买方和制造商的最优反应策略， 3PL 设定的融资利率满足等式

1 1 1* *

r g f

( c v )r l w l r

( t c )F( k )

。

由命题 3可以看出 3PL的融资利率*r 受制造商的最优批发价格

*w 、买方的最优订货批

量*q 、买方破产的需求阈值 k 和 3PL代付货款担保率影响。

接下来，我们提出推论 4 以确定 3PL 代付货款担保率对 3PL 的融资利率*r 、制造商

的最优批发价格*w 以及买方的最优订货批量

*q 的影响。

推论 4: 对于 3PL代付货款的担保率，3PL的最优融资利率*r 与其呈正相关，而制造

商的最优批发价格*w 和买方的最优订货批量

*q 与其呈负相关，即 0

*dr

d、 0

*dw

d以及


- 8 -

0

*dq

d。

推论 4显示，当 3PL 代付货款的担保率越大时，制造商的批发价格定价更低，而 3PL

的融资利率会升高，这是由于 3PL保障支付的货款比例越大，制造商所承担的买方的破产风

险更小，而 3PL承担的风险更大，他们相应地根据面临的风险调整定价。而买方的订货量随

的减小增加，说明制造商适当分摊风险对买方的订货决策有一定的刺激作用，因为制造商

和 3PL共同承担了买方的破产风险，会采取折中的措施使买方得到一定的产品和资金的成本

优惠，以致买方采取更为积极的订货策略。

5.协调分析

我们已经分析了分散决策时三个主体的反应函数，这个部分主要通过对集中决策的模型

进行构建，以探究达到供应链的协调的条件以及 3PL 代付货款的担保率对协调的影响。

将三个主体作为一个整体进行考虑时，这个整体不存在资金约束，收益来源于产品的销

售，因此期末的销售收入为 pmin{ D,q }，而过程中产生的成本分别为生产成本和物流成本，

在销售期末的成本总和为 1 f( c v ) r 。在集中决策时该供应链的利润函数可以写作如下

形式：

0 0

1Cq

C C C fpDdF( D ) pq dF( D ) ( c v )q r

(4)

根据等式(4)，我们得到命题 4如下。

命题 4: 若市场需求服从 IGFR 分布，供应链上的买方、制造商和 3PL 作为一个整体进

行决策时，最优订货批量*

Cq 满足 1 f*

C

( c v ) rF q

p

。

命题 4 说明集中决策时的订货策略仅和生产及物流成本 c v、资金持有收益 fr 以及产

品零售单价 p 有关。

为了得到我们所研究的供应链达到协调的条件，将命题 4和命题 1的结果进行比较，我

们得到命题 5如下。

命题 5: 若市场需求服从 IGFR 分布，且给定 3PL 的最优融资利率*r ，当 3PL 代付货款

的担保率

1

1 1

*

f r* *m

*

f r* *

B r r l( t c )F k q h k q

w pˆ

B r r lF k q h k q

p

时，* *

Cq q ，此

时供应链可达到协调状态。

命题 5指出存在 3PL代付货款的担保率 ˆ ，使得该供应链在分散决策时与集中决策

时的订货策略相一致，即达到协调状态，同时也反映 3PL与制造商适当地分摊买方的破产风

险能够改善供应链的整体绩效。

6.数值分析

在这一部分，我们利用一些数值算例，对该供应链的最优运作决策进行敏感性分析，以

期更好地对前文的命题及推论进行展示并得到更深入的理解。根据 Chen 和 Cai[17]

的参数设

置，我们假设市场需求 D 服从[0，100]的均匀分布，均值为 50，买方销售产品的单价标准

化为 1，制造商的单位生产成本c 为 0.3，3PL的运输费率 t 和运输成本v 分别是 0.3和 0.2。

并且为了体现 3PL 的采购服务，我们将货物运输时间 sl 设为 0.4，3PL 凭借其地位和信用可

从制造商处获得的延迟支付时间 gl 为 0.6，使得 3PL可收集买方的货款并赚取息差，其中由

于资金具有时间价值，我们令单位资金的持有所产生的无风险收益 fr 为 0.05。


- 9 -

首先我们分别验证制造商的批发价格w、3PL的融资利率 r 和买方的初始资金B 三个因

素对买方的最优订货量 *q 的影响，图 3(a)、3(b)、3(c)显示当这三个因素的值增加时，订

货量均相应地减少，与推论 1、2 和 3 相吻合。其中批发价格w和融资利率 r 分别表示买方

获取产品和资金的成本，当买方在整个运作流程中面临的成本增加，他会降低自己的订货量

以避免产品滞销的风险。而图 3(c)中订货量下降趋势是由于当买方初始资金水平较高，他

会因为担心自有资金遭受损失而降低订货量。

图 3制造商和 3PL的决策变量以及买方初始资金对订货量的影响

进一步，我们对制造商的批发价格w和 3PL 的融资利率*r 之间的关系做出分析，并且

考虑买方的初始资金 B 的影响。由图 4可以看出，当制造商的批发价格增加，3PL的最优融

资利率减少。这是由于订货量受批发价格负向影响，而订货量又会直接到影响 3PL的各服务

收益，因此会制定更低的融资利率以刺激买方订货。同时，当制造商的批发价格保持不变，

买方的初始资金水平越高，3PL给出的融资利率就越低。这是由于初始资金是 3PL实际收集

的一部分货款，它越多也意味着买方的贷款规模会减少，同时 3PL承受的风险更低。


- 10 -

图 4 制造商的批发价格对 3PL的最优融资利率的影响

其次，我们以 3PL代付货款的担保率作为影响因子，对 3PL和制造商的决策变量进行

敏感性分析。不失一般性，我们将买方的初始资金B 设为 8。通过对图 5（a）、5(b)进行观

察得到，3PL代付货款的担保率与 3PL的最优融资利率*r 呈正相关，而与制造商的最优批

发价格*w 呈负相关，证实了推论 4 中的结论。这主要是因为相当于 3PL 和制造商之间分

摊风险的系数，3PL代付货款的担保率越高，制造商需要分担的风险就越低，此时制造商会

制定更低的批发价格吸引买方订货，而此时 3PL承担了主要的风险，因此采取增加融资利率

对买方的订货行为加以限制。同时，图 5(a)还体现了如果买方的订货策略比较激进，即货

款或订货量增加，出于规避风险的考虑，制造商和 3PL 会增加其获取产品和资金的成本以抑

制其订货。

图 5 不同 3PL代付货款担保率下的最优融资利率与批发价格

最后，我们分析 3PL 代付货款的担保率与供应链协调的关系。此时我们假定 3PL通过

控制买方破产的需求阈值，将融资利率*r 始终稳定在 0.15，得到分散决策和集中决策时不

同 3PL代付货款担保率下的最优订货量和供应链整体利润，并且展示了基于不同的买方初始

资金水平的情形。从图 6(a)中可以观察到，除了在分散决策时的最优订货量*q 随着 3PL代

付货款担保率的增加而减小之外，在任意一个给定的买方初始资金下，存在一个 ̂ ,，使

得当 ˆ 时，分散决策与集中决策时的最优订货量相等，验证了命题 5中的结论。此外，

协调供应链的 3PL代付货款担保率 ̂ 随着买方初始资金的增加而增加，因为初始资金水平越

高意味着 3PL面临的风险越小，因此更愿意在第一阶段转移更高比例的货款。


- 11 -

图 6 不同 3PL代付货款担保率下的最优订货量与供应链整体利润

7.总结

本文对 3PL 同时提供融资及采购服务且与制造商共同分摊风险的供应链系统的运作策

略进行了研究。模型反映了 3PL代收买方的货款，并代付给制造商，对于货款的不足部分，

3PL 提供融资。除此之外在代付阶段，3PL 担保支付部分货款，剩余部分根据买方的经营状

况支付，以此与制造商共同分摊买方的破产风险。本文得到的主要研究结论总结如下：

(1)制造商的批发价格以及 3PL 的融资利率均会影响到买方销售过程中发生的成本，它

们的增加会使买方的最优订货量减少；对于资金受限且责任有限的买方而言，初始资金代表

了其承受的最大风险，为了规避风险，买方的最优订货量与其初始资金呈反比。

(2)当 3PL 代付货款的担保率越大时，3PL 承担的风险越大，提供的融资利率就越高，

以规避风险，而此时制造商承担的风险越小，制定的批发价格越低，以吸引买方订货；另外，

担保率越小代表着制造商参与风险分摊的程度越高，此时买方的最优订货量会增加。

(3)我们提出了一个通过确定 3PL 代付货款担保率来实现协调供应链的特定条件，并且

在买方初始资金水平更高时，3PL将提供更为优惠的条件，即更高的担保率。

为了便于供应链的参与人做出运作决策，我们基于构建的模型和分析结果提出以下管理

建议：

其一，3PL和制造商共同分摊风险能够对买方的订货行为有刺激作用，有地位的 3PL在

代付货款时可以考虑采取分阶段支付的方式，以避免自身承担过多的风险。

其二，在我们提出的两阶段支付方式中，我们还给出了在买方破产的情况下 3PL 的回收

资金中作为货款进行分配的可行比例范围。

其三，3PL和制造商可以通过联合地制定合适的 3PL代付货款的担保率，使得供应链的

整体利润得到改善，形成多赢的局面。

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- 13 -

Equilibrium and coordinating strategy of supply chain under 3PL

financing and procurement with risk-sharing

TIAN Bo-shi, XU Meng-zhu

(Business School, HUNAN University, Changsha 410082, China; Business School, HUNAN University,

Changsha 410082, China)

Abstract：This paper studies optimal operation strategies of the supply chain system including a

dominant 3rd-Party-Logistics (3PL) firm, a manufacturer and a capital-constrained buyer, and we

propose a risk-sharing mechanism characterized by a two-stage payments strategy under 3PL

procurement and financing services. In the first stage, the 3PL firm transfers partial payments by a

guarantee rate of 3PL procurement to the manufacturer, in order to release the risk of financing service

corresponding the buyer’s possible bankruptcy. In the second stage, we introduce an allocation ratio of

the 3PL firm’s collected funds in the case of the buyer going bankrupt to identify remaining payments

that the 3PL firm needs to make up to the manufacturer, sharing the loss in 3PL financing service with

the latter. Moreover, we obtain the buyer’s optimal order strategy, and under the allocation ratio we have

the manufacturer’s and 3PL firm’s optimal pricing strategies. Further, we conclude that the risk-sharing

mechanism can stimulate the buyer to choose a more aggressive order strategy, and we present some

conditions satisfied by the guarantee rate of 3PL procurement to make the supply chain system achieve

coordination. Finally, through numerical analysis, we verify the existence of the guarantee rate of 3PL

procurement coordinating the supply chain, and suggest the 3PL firm in practice utilizing the risk-shared

two-stage payments strategy to optimize the supply chain system.

Keywords: Supply chain management; Risk-sharing; 3rd-Party-Logistics; Coordination

作者简介:田博士（1985-），男，河南商丘人，副教授，博士生导师，博士，湖南大学工商管理学院，主

要从事供应链（区块链）金融及应用研究，本研究成果受到国家自然科学基金（基金号：11601142）、湖

南省科技重大专项基金（基金号：2018GK1020）和中央高校基本科研基金的共同资助；许梦竹(1996-)，女，

湖南衡阳人，硕士研究生，湖南大学工商管理学院，主要从事供应链（区块链）金融及应用研究。

3pl 融资代采模式下存在风险分摊的供应链均衡与协调策略...

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