需求预测基于供应链管理货币需求预测策略

摘要：文章将供应链管理理论与货币发行相结合，提出供应链的概念，综合运用物流技术、动态规划、信息共享等理论，构建基于供应链的需求合作预测模型，并提出优化供应链管理的建议。
关键词：货币发行；；供应链管理；合作预测

一、 引言

，也叫现钞货币，具有流通储存的多种职能，是促进商品流通和市场经济建设的重要手段和媒介。近年来全国需求增长迅速，2005年以来全国投放总量年均增长26%。2011年第4季度《中国货币政策执行报告》显示，2011年全国净投放6 161亿元，比2005年增长3 598亿元，增幅达140%。2011年元旦至春节期间，全国日均投放超过600亿元，同比增长43%。同时，奥运、世博、地震灾害等重大活动和突发事件对供应工作也有明显冲击。传统的需求预测与供应模式面临着新的形势和挑战：一是需求预测难度加大；二是流通运行成本较高；三是需求信息共享机制的不健全。目前，我国尚未建立起涵盖流通各环节的信息共享机制，需求与供应信息分布在不同环节，没有进行有效地信息整合，造成供需的不平衡，往往出现需求预测不准确、需求响应时间滞后、库存水平不合理等问题。

二、 供应链管理的概念和模型

1. 供应链的概念与及其特点。

目前，我国的需求与供应主要涉及印钞造币厂、人民银行、银行业金融机构、社会公众四类主体。供应的主要过程：首先是印钞造币厂印制货币，人民银行总行重点库负责将印钞造币厂印制的（为了便于表述和简化，本文将发行基金视同）在全国范围内储备与调运，省级分库从总行重点库调运货币，并负责辖区内货币的供应，地市中心支行从省级分库调运货币，并负责地市辖区内在人民银行开户银行业机构的投放、回笼，银行业机构从人民银行发行库取现后，承担进入流通的主渠道职能以及进入流通后的循环供应功能。而需求过程则是从社会公众的实际需求开始，经由银行向人民银行逐级反馈，最终汇总到印钞造币厂的信息流过程。流通的简要过程详见图1。
通过对物流过程进行横向简化和建模，可以将流通过程看成是一条从印钞造币厂到人民银行各级发行库到各级银行业机构到用户的物流链，也是一条供应链。按照供应链管理思想，各成员在供应链中的位置是一个动态相对的概念，任何两个有直接关系的成员之间都可以被视为供应商和用户的关系，比如人民银行分库可以视为中心支库的供应商，中心支库为分库的用户，即可以将流通过程简化为“制造—供应—分销—零售—最终用户”的供应链。
供应链除具有一般供应链的特点外，还有自身的独特特征：一是复杂性，供应链节点单位组成的跨度（层次）不同，由多级人民银行发行库、多级银行业机构构成，是一种复杂的多层级供应体系。二是动态性，供应链适应市场

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需求变化的需要，其中的节点需要动态更新，就使得供应链具有明显的动态性。三是面向用户，链的形成、存在、重构，都基于的市场需求而发生，并且在链的运作过程中，用户的需求拉动是链信息流、现钞流运作的驱动源。四是交叉性，供应链由多级链组成，某一级链上的节点单位可能是另一条链的节点单位，众多的链形成交叉结构，增加了协调管理的难度。五是虚拟性，在网络技术环境下，链成员借助于网络进行交互，彼此之间是一种虚拟的合作伙伴关系。

2. 供需决策管理研究现状。

目前，国内对于供应链管理的研究主要集中在货币物流管理等方面，通过现代物流技术的应用，提高单一环节或几个环节的发行和流通效率。王铁雁等（2012）分析了我国货币物流管理存在的问题，设计了基于物联网的现代货币物流管理系统。黄向庆（2012）引入系统动力学模型对货币政策、经济增长和运行的要素系统进行动态设计，并采用季节趋势、SARIMA和BP神经网络三种模型对供求进行分析预测。国外的研究集中在日常需求预测和供应决策方面。Cabrero等人通过分析流通中的，比较了ARIMA模型和VAR模型的预测准确性，证实两者能够解释大部分日常需求的变化。Brentnall等人采用不同方法研究了个人客户提取的时间过程，探讨了随着时间的推移，个人提取的情况。芬兰汉肯经济学院的迈克尔·瓦格纳尔认为供应链对银行系统的效率起着至关重要的作用，并采用多重时间序列方法，通过联合预测方法与已建立的因果预测技术的比较，证实了前沿预测技术在日常预测上具有优势，证明了信息共享作用取决于供应链是否协调。

3. 基于供应链管理的供应决策改进思路。

供应链管理环境下，供应决策将综合应用物流管理、信息技术、虚拟管理等理论，以集成化、同步化生产计划为指导，重构供应链上的供应、计划、物流、需求等环节，对印钞造币厂、人民银行、银行业机构及社会公众之间的物流、信息流、资金流进行协同管理控制，建立供应链成员信息共享机制，突破原有需求信息仅仅局限于供应链下游成员的界限，使上游成员在第一时间共享社会公众需求信息，合作预测整体需求，从而提高预测准确度，缩短需求响应时间，减少库存水平。

三、 供应链环境下的需求预测实现方法

本文研究了随机需求情况下单一品种在两阶段（Two-Stage）供应链中库存和需求预测之间的关系。在第一阶段，独立的需求预测模型中，如时间序列分析等，人民银行和商业银行根据本地库存和需求预测来补充供应，并不断维持各自的预测过程，并将最新预测结果引入到库存序列过中，从而动态的修正需求预测。在第二阶段，即动态合作预测模型中，人民银行和商业银行通过网络互连共享所有静态数据，协调成员间的供应决策，共同维持一个联合的预测过程，并能够将联合预测过程集成到各自的库存补充策略中。所以供应链的成员一起来确定具体的策略参数以最小化供应链的长期平均成本。

1. 检测设条件。

本文检测设供应链包含一个人民银行发行库和一个商业银行库，人民银行和商业银行的库存周期性的补充，且人民银行有无限的供应源。设人民银行从印钞造币厂货币在Cs周期后收到，在第n周期从人民银行向商业银行调拨，商业银行在第n+Cs周期的开始收到。

2. 需求的独立动态预测建模。

首先建立动态预测模型基础。设dn表示周期期间的需求，检测设需求{dn：n≥1}是独立同分布的（i.i.d），每一个服从均值μ、标准方差为σ的正态分布。考虑变量的相关系数较小的情况（如σ/μ≤0.25），注意到标准方差表示需求的变动性，而非需求的不确定性（检测定需求的不确定性由预测专家解决，这里不考虑需求的不确定性）。设f m n，i表示在周期n-i的开始，由链成员m对需求dn所做的预测，m用b或p代替表示链中的商业银行和人民银行。为了在需求和预测之间建立联系，用公式表示如下：
dn=fm n，i+εm n，i i≥0，m∈{b，p}
其中：εm n，i是由供应链成员m在周期n-i的开始对需求dn所做的预测误差。为了对预测的演化过程建模，引入辅助变量ψ，用ψm n，i表示链成员m在周期n-i（i≥0）开始对需求dn的预测的调整，则：
预测调整是在供应链成员可用的且与需求相关的信息基础上作出的，可以根据投放回笼计划做出供应调整，根据突发事件发生后做出的供应调整，或者即将发生的影响供应需求的事件，如上海世召开将增加上海地区的需求等等。在周期n做出需求预测fm n，0以后，还有未解决的需求变动性，用εm n，0表示，并检测设与ψ变量时独立的。
在周期n（n≥0）的需求可以表示如下：
对所有的m∈{b，p}，n，i，所有的ψ变量是独立的，且ψm n，i～N（0，ηmσi）。供应链成员m在周期n-i的开始能够减少需求dn的预测误差（ηmσi）2。用ψm n表示供应链成员m从开始直到周期n预测调整的历史记录，即
ψm n={ψm n′，i：n′≥0，i≥n′-n}
一般情况下，成员独立的需求预测结果的精度取决于以下几个因素：一是成员个体自身的预测能力，即各级人民银行和商业银行业对需求的预测能力，用ηb和ηp，0≤ηm≤1表示；二是潜在的不确定性的消除情况，用向量{σi：i≥0}表示；三是总变化σ2，随着时间的推移，链成员解决需求不确定性问题的能力情况，用{ηmσi：i≥0}表示链成员m的预测能力。

3. 需求的合作预测建模。

动态预测情形下，供应链成员各自采取一个独立的需求预测过程，人民银行和商业银行按照自身拥有的信息进行独立预测，人民银行根据商业银行即时需求数据及历史需求数据预测发行库库存水平，商业银行根据用户取现需求及历史需求数据预测库存补充水平。二者之间是相互作用和影响的，可以用预测过程{dn+i|ψb n：i≥0}和{dn+i|ψp n：i≥0}来描述这一相互作用，并在每一对预测调整（ψb n，iψp n，i）之间引入相关系数r，并检测设对所有n≥1和i≥0，相关系数都是相等的。
在合作预测过程中，供应链成员通过分享与未来需求有关的信息来形成一个单一的需求预测过程。即供应链的合作需求预测是将链所有成员看成是一个整体的单一动态预测，同时，各成员提供对未来需求量的预测的调整，比如{ψm n+i，i：i≥0}，在此基础上，链成员试图获得最优调整以最小化预测误差。需求合作预测模型可以表示为：
仿真结果表明，即时在最坏的情况下，反映合作预测能力指标之一的ηCF比ηb、ηp都要大，且预测误差也更小。当相关系数r=rc或r=rU时，ηCF取得极大值，相应的合作预测绝对收益也最大。这说明，当预测所给予的信息呈多样化时，合作预测是比较好的。当合作预测所基于的信息是不同的，例如人民银行是基于已经计划好的发行计划，而银行预测多基于的是大客户的预约需求，这两类信息的相关性比较低，通过合作预测获得需求的精确度就会有大幅提高；反之，如果所基于的预测信息类型是相似的，比如旺季的历史平均需求，合作预测的结果与独立预测的结果相差不大。同时，仿真结果还表明，不管在什么情况下，基于合作预测所得到的收益总是比不进行合作要好。这是因为，链的下游成员掌握的信息更接近于用户需求，商业银行的基层行掌握的需求信息比上级行要更为具体，人民银行分支行掌握的需求信息比总行掌握的更为具体。

四、 相关建议

1. 转变观念与思维方式，以供应链管理思想重构供应模式。供应链管理不是简单的讲从供应点向接收点转移的过程，而是集物流管理、系统管理、协同管理、信息管理于一体的决策管理系统。供应链管理要具有系统的观念，必须打破传统的“信息孤岛”模式，既要实现人民银行各分支行内部的协同，也实现人民银行与商业银行的协同。例如，可以结合辖区特点成立区域金融调拨中心，统筹供应；运用规划论等科学方法对发行库建设布局、调拨和钞票处理业务等方面做系统性的规划。
2. 再造供应业务流程，建立以下游用户需求为主要导向的信息驱动模式。建立以用户需求为导向的信息驱动模式，就是要重点分析和把握用户的基本需求和特殊需求，思考货币发行工作如何满足用户需求，在降低库存与缩短需求响应时间之间寻求最佳平衡点，在此基础上，对供应业务流程进行再造，包括投放回笼流程、钞票处理流程、信息反馈流程等的业务再造。例如，发挥人民银行省级分库次级中心库作用，减少二次运输；采取回笼券直线对接运作模式，解决钞票处理业务的回落重复性入库交接问题。
3. 突破实体边界，建立供应链信息共享机制。信息共享是供应链系统中实现物流供需平衡的一个关键因素，链网络结构上的节点成员要实现彼此之间物流协调，必须及时获得准确地反应链状态的信息。因此，可以建立一个基于人民银行和商业银行的金融业网间互联平台，建立一个以信息处理为核心、以计算机网络技术为工具的人、信息、组织集成的并发协同的多智能主体，共享商业银行的需求信息和人民银行的供应信息，进行分布式预测并行协同求解，为供应实时决策提供重要支持。
参考文献：
1. 陈良华，李文，缪云霞.基于供应链理论的会计信息重构研究.南京：东南大学出版社，2004.
2. 曹文彬，何建敏.电子商务环境下基于合作预测的库存管理问题.中国管理科学，2000（专刊）.
3. 黄向庆.基于系统动态分析的影响要素及趋势预测研究.上海金融，2012，（1）.
作何简介：姜子叶，男

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，南京大学经济学院博士生，就职于人民银行南京分行；李文，就职于人民银行南京分行。
收稿日期：2012-10-24。