樹型集約供應(yīng)鏈庫(kù)存控制策略研究

1、《經(jīng)濟(jì)師》2006年第10期●市場(chǎng)營(yíng)銷樹型集約供應(yīng)鏈庫(kù)存控制策略研究摘要：企業(yè)與企業(yè)之間的供需關(guān)系決定了供應(yīng)鏈存在的必然性和供應(yīng)鏈形式的多樣性。供應(yīng)鏈環(huán)境及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定條件下，供應(yīng)鏈上的各節(jié)點(diǎn)企業(yè)根據(jù)需求來(lái)調(diào)整相應(yīng)的運(yùn)作策略。文章基于樹型集約供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，建立了各級(jí)節(jié)點(diǎn)的庫(kù)存模型，分析了各級(jí)節(jié)點(diǎn)需求和相應(yīng)的訂貨批量之間的關(guān)系，根據(jù)非中心化策略，從單個(gè)企業(yè)最佳訂貨批量確定了節(jié)點(diǎn)之間訂貨批量的比例系數(shù)，得出了整個(gè)供應(yīng)鏈的運(yùn)作策略。關(guān)鍵詞：樹型集約

2、供應(yīng)鏈庫(kù)存模型訂貨批量中圖分類號(hào)：F274文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1004—4914(2006)10—237—02對(duì)供應(yīng)鏈整體的集成和協(xié)調(diào)的中心化策略而言，如采用多級(jí)庫(kù)存理論優(yōu)化供應(yīng)鏈總體成本策略，wengZK分析了多個(gè)分銷商在常量需求下生產(chǎn)調(diào)度與分銷商訂貨規(guī)模的關(guān)系以及購(gòu)買制造策略。脅1對(duì)多個(gè)供應(yīng)商、單倉(cāng)庫(kù)和多個(gè)零售商組成的二級(jí)系統(tǒng)進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)中，分析了面向多制造商加工環(huán)境的集成生產(chǎn)計(jì)劃模型，文獻(xiàn)中建立了面向多制造商的有限生產(chǎn)能力

3、的批量決策數(shù)學(xué)規(guī)劃模型，并利用松馳法對(duì)模型進(jìn)行了求解。文獻(xiàn)中，研究了供應(yīng)鏈供需雙方的庫(kù)存、訂貨和定價(jià)等協(xié)調(diào)和控制問(wèn)題。陳順正等研究了制造商作為需求源，對(duì)應(yīng)于一個(gè)倉(cāng)庫(kù)，多個(gè)供應(yīng)商組成的供應(yīng)鏈提出了庫(kù)存優(yōu)化策略；蘇菊寧等研究了在隨機(jī)需求下二級(jí)供應(yīng)鏈的庫(kù)存風(fēng)險(xiǎn)協(xié)調(diào)問(wèn)題。本文基于一個(gè)制造商和若干區(qū)域供應(yīng)商及多個(gè)貨源供應(yīng)商組成的樹型集約型供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)樹形集約供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，分析了各節(jié)點(diǎn)的訂貨批量關(guān)系，在各節(jié)點(diǎn)訂貨前蠱時(shí)間隨機(jī)情況下，提出

4、了供應(yīng)鏈的運(yùn)作策略。一、模型假設(shè)1前提假設(shè)。從供應(yīng)鏈的供需關(guān)系而言，如果產(chǎn)品(材料或半成品)的供應(yīng)形式為一點(diǎn)供應(yīng)多點(diǎn)或多點(diǎn)供應(yīng)一點(diǎn)都可形成結(jié)構(gòu)為樹型的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。所謂樹型集約供應(yīng)鏈?zhǔn)侵冈诙鄠€(gè)節(jié)點(diǎn)供應(yīng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)的同時(shí)，沿著供應(yīng)鏈的供應(yīng)方向，供應(yīng)流最終集約到一個(gè)節(jié)點(diǎn)。本文中的樹型集約供應(yīng)鏈?zhǔn)侵溉舾蓚€(gè)貨源供應(yīng)商供貨于一個(gè)區(qū)域供應(yīng)商，多個(gè)區(qū)域供應(yīng)商供貨于一個(gè)制造企業(yè)的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。制造企業(yè)生產(chǎn)所需物料形成供高譬的需求。B層A層貨源供企業(yè)圖l樹型集約

5、供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)為討論供應(yīng)鏈庫(kù)存控制有如下的前提假設(shè)：(1)制造企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的速率是確定的；(2)供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)供貨不能躍級(jí)；(3)供應(yīng)鏈發(fā)生供需關(guān)系的節(jié)點(diǎn)之間有運(yùn)輸成本；(4)貨源供應(yīng)商有充足的供貨能力；(5)訂貨過(guò)程中采購(gòu)價(jià)格均衡不變，價(jià)格與批量無(wú)關(guān)；(6)各區(qū)域供應(yīng)商供應(yīng)給生產(chǎn)商的產(chǎn)品(材料或半成品)的種類不同，每個(gè)區(qū)域供應(yīng)商供應(yīng)多種不同的產(chǎn)品(材料或半成品)，即區(qū)域供應(yīng)商提供貨物的品類互不相容。2符號(hào)說(shuō)明。以下的符號(hào)說(shuō)明中i1K，h=1H

6、。(1)A、B、c：分別表示制造商、區(qū)域供應(yīng)商和貨源供應(yīng)商；Bi：表示B層的第i個(gè)節(jié)點(diǎn)；B“h)：表示Bl中的第h種產(chǎn)品。(2)dA‘ih)、dB(ih)：分別為A層對(duì)B(ih)產(chǎn)品的需求率，BI對(duì)第h種產(chǎn)品的需求率；RA‘1，h)、RB‘1h)：A層制造商和B層Bi對(duì)第h種產(chǎn)品的再訂貨點(diǎn)；sA(‘h)、SB憶h)：A層制造商和B層Bl對(duì)第h種產(chǎn)品的安全庫(kù)存；DA(，h)、瑰‘t，h)：A層制造商和B層Bi對(duì)第h種產(chǎn)品的總需求量；LA‘

7、’h)、dH(汕)：A層制造商和B層BI對(duì)第h種產(chǎn)品的訂貨提前期；dA(1，h)、噸(’，”：LA“’M和LIj(“”的標(biāo)準(zhǔn)差?！癜咨俨佳阈?3)aA(‘’h)、aB(‘“)：A層制造商和B層Bi對(duì)第h種產(chǎn)品的每次訂貨固定費(fèi)用；bA(ih)、bB‘i“)：A層制造商和B層BI對(duì)第h種產(chǎn)品的統(tǒng)一購(gòu)價(jià)；PA(1，m、PB(i“)：A層制造商和B層Bi對(duì)第h種產(chǎn)品的單位缺貨費(fèi)用；CA‘i’h)、吒(i“)：A層制造商和B層Bj對(duì)第h種產(chǎn)晶的

8、單位存儲(chǔ)費(fèi)用；EB‘i，m、Ei‘i，h)：B層Bi節(jié)點(diǎn)和對(duì)應(yīng)Bi的第j個(gè)貨源供應(yīng)商的單位運(yùn)輸成本。(4)即“’h)：C層對(duì)應(yīng)于Bi的所有貨源供應(yīng)商的第h種產(chǎn)品的統(tǒng)一購(gòu)價(jià)。二、庫(kù)存模型建立1制造商庫(kù)存模型。根據(jù)樹型集約供應(yīng)鏈的結(jié)構(gòu)，制造商A對(duì)應(yīng)B層的K個(gè)區(qū)域供應(yīng)商訂貨，每個(gè)供應(yīng)商提供多種不同的產(chǎn)品(材料或半成品)。采用連續(xù)檢查訂貨(Q。r)策略。假定制造商A在計(jì)劃時(shí)間T內(nèi)，有計(jì)劃的生產(chǎn)，那么制造商A的產(chǎn)品生產(chǎn)速率是確定的。因而制造商A在

9、生產(chǎn)所需的B層的各類產(chǎn)品的需求率也是確定的。因此B“’h)產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中的訂貨點(diǎn)為：RA(‘“)=“(‘“)A‘‘，“)sA‘i’h)。制造商A對(duì)B(‘h’產(chǎn)品的訂貨提前期LA‘1“)為產(chǎn)品B(i“’從Bi到制造商A的運(yùn)輸時(shí)間是隨機(jī)變量；IA‘，“為其均值。sA(i“’的計(jì)算由如下公式。SA‘i“)=z吼(i“)dA‘，“z為安全因子。制造商A對(duì)B(‘h)產(chǎn)品庫(kù)存降至RA(i，m，則發(fā)出批量為qh(ih)向BI訂貨，那么平均庫(kù)存1A(

10、i’h’為1A(汕)=eh(‘’h)sA‘；，。制造商A對(duì)B(‘，“’產(chǎn)品的平均庫(kù)存維持成本為夏‘‘h)=A‘i，“)iA(i，。制造商A對(duì)n(1h)B(’h’產(chǎn)品的總需求量為Dh‘i’h)=dA‘訃’T，B(‘，“’的訂貨次數(shù)為并叁麗。n(ih)因此訂貨成本為oA(i“’=aA‘汕’；‰bA‘i’h’DA(im。制造商A對(duì)Ⅵn(ih)B(I’h’產(chǎn)品的缺貨成本為wA‘汕)=pA‘汕’PSA(汕)；；＆麗。其中PSA(i’h)=f∞RA

11、‘‘h’(x—RA(㈨)dFA(i，h’(x)FA(i，“’(x)為隨機(jī)變量“‘i“)LA‘i，“’的分布函數(shù)。因此制造商A在B層第i個(gè)區(qū)域供應(yīng)商Bi發(fā)生的所有供貨產(chǎn)品的庫(kù)存總成本為Hn《=寶(ZA‘i，“)oA(i“)wA(i’h’)(1)制造商A在B層發(fā)生的庫(kù)存總成本為l，l，HTA=寶TAi=寶譬(zA(i，h)oA(ih)wA(汕’)(2)2區(qū)域供應(yīng)商庫(kù)存模型。根據(jù)上述分析，第i個(gè)區(qū)域供應(yīng)商給制造商A提供Hi種產(chǎn)品。而對(duì)于Bi中

12、的B(i，h)產(chǎn)品的需求來(lái)自于制造商A的訂貨批量qh(i，。制造商A的訂貨提前期LA‘ih)為隨機(jī)的，因此批量為qh(“h’的訂單到達(dá)Bi的周期為隨機(jī)的。假定制造商A的訂貨周期為TA(1，m，則1、A(i，“)=LA(1，“’LAT‘i。LAT(t，“’為Bi的批量為QA(‘h’的第h種產(chǎn)品到達(dá)制造商A后，庫(kù)存降至盡A(i，h)的時(shí)間?！?yàn)長(zhǎng)AT(㈨“(‘“’RA(i“)=QA‘1“)所以LATm”：鱟掣因此1■(ih’隨LA(i’l

13、’的變化而變化，即1、(‘“’與LA(i，“’相位為L(zhǎng)AT(i，“’的同分布，從而區(qū)域供應(yīng)商Bl的單位需求率dB‘i，“)近似地認(rèn)為n(1h)dB‘汕k；筍商，其中TA‘?！痟’為TA“’h’的均值。一237—萬(wàn)方數(shù)據(jù)●市場(chǎng)營(yíng)銷區(qū)域供應(yīng)商Bi庫(kù)存降至RB(汕)，按比例發(fā)出總批量為eb(i，“)訂單發(fā)給c層n(ih’個(gè)貨源供應(yīng)商。令m=n(i，M，訂貨比例系數(shù)分別記為rl(im，r2(‘m，rm(i—m，且rl(i“)r2(i“)rm(‘

14、“)=1，即Bi向第j個(gè)貨源供應(yīng)商的訂貨批量為rl(i，meb‘i_m。貨源供應(yīng)商j的運(yùn)輸時(shí)間為L(zhǎng)i‘ih’為隨機(jī)量。令LB‘ih)=rⅢ【Ll‘i1)，k(‘，m，Lm‘ih’，則RB(i“)=_B‘‘h)dB(i，“)SB(iM，其中IB‘‘^’為L(zhǎng)B‘i’h’的均值。SB‘i，“)=zdB‘i“)dA(1，m，z為安全因子。Bi的庫(kù)存經(jīng)過(guò)提前期LB(i，“’后n(；“’個(gè)貨源供應(yīng)商總批量為qb(ih’的產(chǎn)品到庫(kù)，因此Bi的平均庫(kù)存

15、為1B(i“)=qb(汕’sB‘im，平均庫(kù)存成本為zB(；b)=CB‘1“)1B(iM。Bi的總需求量為DB(曲)=TdB‘h)，則Bi的訂貨成本為oB(i“)_aB‘‘’h)；：‰bB‘汕’DB(iM。運(yùn)輸成本為YB(i“)=EB‘it“)DB‘i’h)。缺貨量為PsB(i“)=J”RB‘ih’(x—RB(i’h’)dFB‘‘“’(x)FB‘‘“’(x)為dB‘‘“)b(1，“’的分布函數(shù)。n(i，h)BI的缺貨成本為wB“’吣2P

16、B“”‘PsB“’hL苦扣，因此甘的總成本為H=TB‘=2(zB(‘“)ob(i“’wB‘i，“)YB‘‘’h’)(3)整個(gè)B層的總成本為皿=壹刪=量曼(zB(岫)oB(卟)wB(汕)YB(汕’)(4)3貨源供應(yīng)商庫(kù)存模型。C層貨源供應(yīng)商的成本主要是購(gòu)貨成本n(i。h)及運(yùn)輸成本。因Bi共；；氣而次訂貨，每次向第j個(gè)貨源供應(yīng)商訂貨批量為rj(汕)‰‘i，m，則第j個(gè)貨源供應(yīng)商總量為rj‘’“)DB‘i“’的產(chǎn)品供貨給Bl。因此c層第j個(gè)

17、貨源供應(yīng)商的購(gòu)貨成本為Q‘i“)=“(’^)十“)耽‘iA’運(yùn)輸成本為Yi(ih)=E‘ih)ri(i“)跳(i，h)因此第j個(gè)貨源供應(yīng)商的成本為1b‘‘一“)=q‘i“’Y；(i，“’對(duì)應(yīng)于第i個(gè)區(qū)域供應(yīng)商Bi的總成本為TCt：曼曼TC“h)h2U2l因此c層的總成本為TC：量曼曼TG(汕’(5)l_lh2IJ2I供應(yīng)鏈總成本1vr=TATBTc(6)Tr=量，曼(zA札h)oA(汕)wA憶h’)復(fù)曼(zBhh)ck“h)_仆=1=l

18、h=1wH憶h)YB憶h’)萋，曼耋(0j札h)Yj“h’)(7)i：lh=1l’’三、庫(kù)存控制簧略供應(yīng)鏈上的各節(jié)點(diǎn)企業(yè)根據(jù)需求來(lái)調(diào)整相應(yīng)的訂貨批量，在供應(yīng)鏈供需結(jié)構(gòu)及環(huán)境穩(wěn)定條件下，需求與相應(yīng)的訂貨批量之間存在正比關(guān)系也就是說(shuō)節(jié)點(diǎn)之間的固定費(fèi)用如存儲(chǔ)、訂貨、缺貨等單位費(fèi)用不變的情況下，需求量越大，相應(yīng)的訂貨批量越大。在本文中，A層節(jié)點(diǎn)(制造企業(yè))訂貨提前期分布為已知的隨機(jī)變量，并且供應(yīng)鏈計(jì)劃時(shí)間是確定的，因此B層Bi節(jié)點(diǎn)的需求量取決于

19、A層的訂貨批量QA“h)，根據(jù)以上分析，‘b‘1，h’和QA【’，h)之間必存在實(shí)數(shù)“h)，使有如下的關(guān)系?！搿甶，“)=水“)qh(㈨(8)根據(jù)成本最小化節(jié)點(diǎn)企業(yè)在非中心化策略下，E()Q模型使企業(yè)庫(kù)存成本最小化，要考慮供應(yīng)鏈整體成本，在中心化策略下各節(jié)點(diǎn)企業(yè)充分協(xié)作和信息共享，達(dá)到整體成本優(yōu)化的目的，而大幅度提高或降低某個(gè)節(jié)點(diǎn)企業(yè)庫(kù)存成本來(lái)獲取整體供應(yīng)鏈成本的降低是不可能的，否則違背于各節(jié)點(diǎn)是節(jié)能的博弈均衡。因此不管采用何種庫(kù)存成本

20、優(yōu)化策略使降低整體供應(yīng)鏈庫(kù)存成本，供應(yīng)鏈各節(jié)點(diǎn)企業(yè)庫(kù)存成本的變化必定在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的范圍里，因此有下面的方法確定X“’h)。假定供應(yīng)鏈中的制造商A在非中心化策略下，制造商A對(duì)第i個(gè)區(qū)域供應(yīng)商的第h種產(chǎn)品的最佳訂貨批量為qi“M，B層第i個(gè)區(qū)域供應(yīng)一238一《經(jīng)濟(jì)師》2006年第10期商對(duì)n“’h’個(gè)貨源供應(yīng)商第h種產(chǎn)品的最佳總訂貨批量為畦”’hJ，則(1)(2)式中Qk(i，m、(b‘‘’h’求導(dǎo)，得出。峭虬壓歪!亟嬰盈蜒”～cA(i’

21、“’∥k√燮些姥掣(8)中的x‘汕’取定為x“㈨=罷麗，則如‘1，“)=x。‘‘t“)QA(i“’(9)把(9)式代人(6)式中，得1vr=。量萎[CA憶吣(專QA“吣sAn“)][弘“m象=bA億”DA億吣][PA億PsA億m器：]量童[％“柚(丟r“^))’QA“’h’SB“’h)][aB“’h卜F毒葶瓦PbB“巾卜DB“^)][PB“哪P％憶吣是：甌“h)]奎皇軍‰““膏汕L瑰億吣Ej(i塒班“’DB‘i巾’](10)皿一壘竺一建

22、蘭：叢竺：一墜竺：墜盤竺：墜竺。dQA‘i，“)一2(呶‘ih’)2(呶‘‘h))2!：竺!：垡竺一垂竺：墜竺!一生竺!：￡量竺!：墜竺!12x。(i“)(龜‘‘“))2x。(i“’(呶‘‘“’)2呶“’M，如““使供應(yīng)鏈成本最小。所以尜。o’從而業(yè)學(xué)=趔堂等淌掣墜竺：：墜竺!瞪竺：墮盤竺：墜竺!一x‘(i“)(QA‘‘“))2一!芷：竺：醚竺：墜盤生：墜竺：!：竺!!型竺＆竺：：里量竺12：墜竺：x’(一h)(QR(i“’)2所以嗽‘

23、i“)_伺瓦再丌再汗而百孓麗西瓦而iF麗再i再可再胥面i孓麗再瓦麗玎V^(i，h)(cA(ih)x(ih)吼(ih))(11)(兒)式代入(9)式中，得‰。(i，“)=x。(‘“)QA(‘，“)把‰’(‘，“’和甌(‘，“)代人(7)式中得供應(yīng)鏈最小成本。四、結(jié)束語(yǔ)本文基于樹型集約供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)建立了各級(jí)節(jié)點(diǎn)的庫(kù)存模型。根據(jù)中心化集成策略，在供應(yīng)鏈供需結(jié)構(gòu)及環(huán)境穩(wěn)定條件下，需求與相應(yīng)的訂貨批量存在正比關(guān)系，根據(jù)這一特點(diǎn)得出了供應(yīng)鏈前后節(jié)點(diǎn)之

24、間的訂貨批量關(guān)系。從非中心化策略下單個(gè)企業(yè)最佳訂貨批量，確定了訂貨批量的比例系數(shù)，得出了整個(gè)供應(yīng)鏈的運(yùn)作策略?！痆基金項(xiàng)目：國(guó)家863／CIMS主題資助項(xiàng)目(2002AA414040)】參考文獻(xiàn)：1陳順正等基于混合需求多產(chǎn)品的供應(yīng)鏈庫(kù)存優(yōu)化模型[J]上海大學(xué)學(xué)報(bào)，2005(11)2馬士華等供應(yīng)鏈管理[M]機(jī)械工業(yè)出版社，200l3蘇菊寧等隨機(jī)需求下供應(yīng)鏈庫(kù)存協(xié)調(diào)策略研究[J]系統(tǒng)工程，2004(7)4彭祿斌等供應(yīng)鏈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中多級(jí)庫(kù)存控制