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东北大学硕士学位论文摘要 基于模糊理论的供应链二级库存系统联合决策研究 摘要 企业在2 1 世纪的竞争是基于企业所在的供应链之间的竞争，也是基于时间和 客户需求的竞争，这对供应链管理提出了更高的要求。随着人们对供应链管理认 识的提高，对供应链库存管理的研究也逐渐由简单向复杂、由分散化向集成化方 向发展。库存作为供应链管理重要环节之一，衔接着采购、生产和销售等多个部 门，而且库存作为企业的第三利润源泉，库存成本的高低将直接影响着整条供应 链的绩效。因此，越来越多的企业开始重视供应链成员间的库存整合问题研究。 众所周知，多级库存控制是一项相当艰巨复杂的管理技术，它深受各种相互 冲突的利益与矛盾等因素的影响。由于供应链管理环境下的两级库存系统是供应 链管理环境下的三级库存系统以及网状库存系统的研究基础，其分析过程和结论 可以应用到多级库存系统中，因此供应链管理环境下的两级库存系统的整合优化 问题仍然是理论界和产业界研究重点。 本文从系统化、集成化的角度出发，运用模糊集理论的基本知识，分析了供 应链分销系统中的二级库存系统建模与整合优化问题。全文共分为五章来展开论 述，第一章是本文的绪论部分，首先阐述了本文的选题背景与研究意义，然后回 顾了供应链管理环境下的库存控制的相关文献与国内外研究现状，并对其发展进 行了分析和展望。本文的第二章主要对供应链及供应链管理的基本理论进行简要 介绍。第三章介绍了供应链管理环境下库存管理的基本理论。首先对库存的概念、 分类和作用进行叙述，然后对库存管理的概念与作用进行介绍，之后论述了库存 管理的方法、库存管理的内容和意义。最后描述了常见的库存控制模型。第四章 和第五章为本论文的核心部分。第四章主要对模糊延迟环境下二级库存系统联合 管理进行建模与优化研究。第五章在第四章的基础上，研究基于概率模糊集理论 的模糊二级库存系统的整合优化问题。在本文的最后部分结束语中指出未来的研 究方向及本文的不足之处。 关键词：供应链管理库存管理二级库存系统模糊理论整合优化 东北大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h er e s e a r c ho nj o i n to p t i m i z a t i o no f s u p p l yc h a i n t w o l e v e li n v e n t o r ys y s t e mb a s e do nf u z z y t h e o r y a b s t r a c t t h ec o m p e t i t i o na m o n ge n t e r p r i s e si sb a s e do nt h es u p p l yc h a i n ，w h i c hc o m p o s e d o f t h ee n t e r p r i s ei n2 1s tc e n t u r y i ti sa l s ob a s e do nt h ec o m p e t i t i o no f t h et i m ea n dt h e c u s t o m e rd e m a n d s ot h i ss e t sah i g h e rc r i t e r i o no ns u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t t h e r e s e a r c ho ns u p p l yc h a i nm a n a g e m e n th a db e e nt r a n s f o r m e dg r a d u a l l yf r o ms i m p l e ， s e p a r a t e di n t oc o m p l e x ，i n t e g r a t e d ，w h e np e o p l ec o m p r e h e n dd e e p l y i n v e n t o r yi so n e o ft h em o s ti m p o r t a n tp a r t ，i tl i n k su pm a n yd e p a r t m e n t si n c l u d e dt h ep u r c h a s e ，t h e p r o d u c t i o na n dt h es a l ea n ds oo n ，f i l r t h e l t l l o e ，i n v e n t o r yh a sb e e nt r e a t e da st h et h i r d r e s o u r c eo fp r o f i t ，i t sc o s t sh a v ed i r e c t l ye f f e c to nt h ea c h i e v e m e n to ft h ew h o l es u p p l y c h a i n t h e r e f o r e ，m o r ea n dm o l ee n t e r p r i s e sh a v ea t t a c h e di m p o r t a n c et ot h ep r o b l e mo f i n t e g r a t e di n v e n t o r ya m o n gt h em e m b e ro f s u p p l yc h a i n i t i sw e l lk n o w n , t h em u l t i - l e v e ls t o c kc o n t r o li saq u i t ea r d u o u sa n dc o m p l e x m a n a g e m e n tt e c h n o l o g y , i th a sb e e ni n f l u e n c e dd e e p l yb yv a r i o u sc o n f l i c t e db e n e f i ta n d c o n t r a d i c t i o n o na c c o u n to f , t h et w o - l e v e li n v e n t o r ys y s t e mi st h er e s e a r c hf o u n d a t i o n o f t h r e e - l e v e li n v e n t o r ys y s t e ma n dn e tf r a m e w o r ki n v e n t o r ys y s t e mu n d e rs u p p l yc h a i n m a n a g e m e n t ，i t sa n a l y s i sp r o c e s sa n dc o n c l u s i o nc o u l da p p l yt om u l t i l e v e li n v e n t o r y s y s t e m t h ep r o b l e mo fi n t e g r a t e do p t i m i z a t i o no ft w o - l e v e li n v e n t o r ys y s t e mu n d e r s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n ti sa ne m p h a s i s ，w h i c ht h et h e o r yf i e l da n dp r a c t i c a lf i e l d s t u d i e da l lt h et i m e t h i sp a p e rs t u d i e df r o ms y s t e m a t i z e d ，i n t e g r a t e da n g l ea n di l l u s t r a t e d i n t r o d u c e d t h ef u z z ys e tt h e o r yt oa n a l y z ea n dr e s e a r c ht h ep r o b l e mo fm o d e l i n ga n di n t e g r a t e d o p t i m i z a t i o no ft w o l e v e li n v e n t o r ys y s t e mu n d e rs u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t t h e w h o l e l e n g t hi ss e p a r a t e di n t of i v ec h a p t e r s t h ef i r s tc h a p t e ri st h ei n t r o d u c t i o n ，i tf i r s t t t t 东北大学硕士学位论文a b s t r a c t e x p a t i a t e so nt h es t u d yb a c k g r o u n da n dm e a n i n g ，t h e n ，r e v i e w st h er e l e v a n tl i t e r a t u r e s o fi n v e n t o r yc o n t r o lo nt h es u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，w h i c hh a v eb e e ns t u d i e db y n a t i v e s c h o l a r sa n df o r e i g ne x p e r t s ，f i n a l l y , d i s c u s s e sa l lc o n t i n u o u sr e s e a r c hi nt h e f u t u r e i nt h es e c o n dc h a p t e r , i tm a i n l yd i s s e r t a t e st h ef o u n d a t i o nt h e o r yo f s u p p l yc h a i n a n ds u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t i td i s c u s s e st h ei m p o r t a n tf u n d a m e n t a lp r i n c i p l eo f i n v e n t o r ym a n a g e m e n to ns u p p l yc h a i nm a n a g e m e n ti nt h et h i r dc h a p t e r f i r s t ，i t i n t r o d u c e st h ed e f m i t i o n ，c l a s s i f i c a t i o na n df u n c t i o no fi n v e n t o r y , t h e n ，d i s c u s s e st h e d e f i n i t i o na n df u n c t i o no fi n v e n t o r ym a n a g e m e n t n e x t ，d i s c u s s e st h ei n v e n t o r y m a n a g e m e n tm e t h o d s ，c o n t e n t sa n dm e a n i n g s f i n a l l y , d e p i c t ss o m ef a m i l i a ri n v e n t o r y c o n t r o lm o d e l s t h eh a r d c o r ea n di m p o r t a n tp a r t so f t h i sp a p e ra l ei nt h ef o u r t ha n df i f t h c h a p t e r s i tm a i n l ys t u d i e so nt h ep r o b l e mo fm o d e l i n ga n di n t e g r a t e do p t i m i z a t i o no f t w o l e v e li n v e n t o r ys y s t e mb a s e do nt h ef u z z yb a c k o r d e ru n d e rs u p p l yc h a i n m a n a g e m e n ti nt h ef o u r t hc h a p t e r t h ef i f t hc h a p t e rh a si m p r o v e do nt h ef o u r t hc h a p t e r ； i tr e s e a r c h e so nt h ep r o b l e mo ft h e i n t e g r a t e do p t i m i z a t i o no ft w o - l e v e li n v e n t o r y s y s t e m sw i md e m a n db a s e do np m b a b i l i s t i ef u z z ys e t f i n a l l y , i ti n t r o d u c e st h e c o n t i n u o u sr e s e a r c hi nt h ef u t u r ea n di t sl i m i t a t i o ni nt h ec o n c l u d i n gp a r t k e y w o r d s ：s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ；i n v e n t o r ym a n a g e m e n t ；t w o - l e v e li n v e n t o r y s y s t e m ；f u z z yt h e o r y ；i n t e g r a t e do p t i m i z a t i o n 独创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得 的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过 的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我- n i 作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢 意。 学位论文作者签名：7 嗽洛 日期：州绎；日罗日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、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 磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部 或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 ( 如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。) 学位论文作者签名：同瞎弗 签字日期：j 卯昂弓日7 国 导师签名： 签字日期： 东北大学硕士学位论文第一章绪论 第一章绪论弟一早三；百。下匕 1 1 选题背景与研究意义 物流是国家经济的基础和命脉，是连接国民经济各个部分的纽带。在 国际上，物流产业的发展程度已成为衡量一个国家现代化程度和综合国力 的重要标志之一，被喻为促进经济增长的“加速器”。从国民经济整体来 看，2 0 0 1 年美国的物流成本为9 2 1 0 亿美元，而当年美国g d p 为9 2 6 0 0 亿 美元，物流成本在g d p 中比重为1 1 6 9 6 。而欧洲、日本等发达国家物流成 本占g d p 的比重一般为1 0 左右。中国的物流成本在g d p 的比重世界银 行估计为1 8 左右p 1 。随着国际贸易的不断增长，今后，国际间的物流活 动将成为全球经济新的增长点。 2 0 世纪9 0 年代以来，由于科学技术的不断进步和经济的全球化发展， 企业经营环境发生巨大变化，信息技术被广泛应用于企业经营中，给企业 经营模式带来急剧变革。由此，8 0 年代末以物流管理为基础提出的供应链 概念，在全球制造和全球经济一体化浪潮的推动下，得到了广泛的应用， 并逐渐成为一种新的管理理念与模式一一供应链管理( s u p p l yc h a i n m a n a g e m e n t ，简记为s c m ) 。随着竞争的不断加剧，竞争方式也从以往单 纯意义上的企业问竞争转化为企业所在的供应链之间的竞争，传统的管理 模式也加速向供应链管理模式转变。供应链管理以合作机制为基础，通过 各组成部分完成自身的核心业务，使顾客达到最高满意程度，来提高整条 供应链的赢利能力及其相互协调性，并最终实现企业之间的“双赢或多赢” 效果，符合企业的发展要求，给企业创造了新的赢利空间。同时，这种管 理模式对于准时生产( j i t ) 、协同化经营、全球化经营、电子商务等新的 企业经营模式有着不可替代的支撑作用。因此，研究供应链管理的理论和 方法，对于提高我国企业的管理水平和竞争能力，应对入世的挑战，具有 十分重要的理论意义和现实意义。从而越来越受到国内外管理学界和企业 界的重视。 在二十一世纪，企业面临的是一个复杂的竞争环境：市场竞争日益激 东北大学硕士学位论文第一章绪论 烈，用户需求的不确定性和个性化增长，高新技术迅猛发展，产品寿命周 期缩短和产品结构越来越复杂。在这种新的竞争环境中，企业通过提高劳 动生产率、提供丰富产品、提高质量、采用先进技术获得的利润却越来越 有限，然而，成本竞争仍是现代竞争的最有效手段之一，供应链管理作为 企业“降低成本的宝库”已成为企业战略生存和发展的核心要素。其中， 在供应链各项成本中，库存成本是供应链成本的最重要的组成部分之一， 一般占总成本的3 0 以上。因此，无论在公司外部供应链上还是内部供应 链上，库存控制问题一直是值得关注的问题，也是产业界和学术界所热衷 要解决的问题，减少库存，降低库存成本，追求零库存是库存管理的中心 与焦点，也是企业第三利润源泉的重点所在。所以，探讨供应链上下游节 点企业间，在库存控制策略方面的协同问题，以实现整体供应链的优化， 就具有重要的理论和现实意义。 实践表明，近几十年来，库存管理已成为国内外企业管理的重心之一， 有资料显示i b m 、诺基亚、摩托罗拉、戴尔、惠普、宝洁、爱立信等国际 级跨因公司都已采用了新型的库存管理方法，并因此增强了企业的国际竞 争力。国内企业如联想、海尔等也通过实施现代库存管理方法，实现了降 低企业库存成本的目的。 目前，国际公认的库存商品与国内生产总值( g n p ) 的经验比例，正常 情况下，发达国家不应超过1 ，发展中国家不应超过5 ，而我国近年来 新增库存不断增加，1 9 9 4 年仅新增加的库存就已占g n p 的5 1 9 ；，1 9 9 5 年 为6 ，1 9 9 6 年为6 8 。1 9 9 6 年加上历年累积下来的存量，我国工业库 存远远超过三万亿元，己占到当年八万亿元国内生产总值的3 7 5 ( 这还 不包括农业库存) 。换句话说，我国全年国内生产总值的三分之一以上是 在仓库里积压着 2 1 。由此可见，库存问题也一直是困扰我国企业的难题， 如果库存问题能够被比较好地解决，那么我国企业将取得非常显著的效 益，同时也可以提高我国企业在国际上的竞争实力。 库存控制是一项相当艰巨复杂的管理技术，深受各种相互冲突的利益 与矛盾等因素的影响。库存控制的计划与执行几乎涉及到采购、生产、销 售等企业所有部门，对企业的财务结构与竞争地位产生重大的影响，甚至 直接关系到对顾客服务水平、生产成本、利润以及营运资金的利用等许多 方面。当前，我国库存管理还处于从传统方式向现代管理方式过渡阶段， 企业库存保有量过高，不仅占用大量资金，增加商品保管费用支出，而且 还会加大市场风险。因此，建立一整套有效的适应国内发展要求的库存管 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 理整合策略是一个急需解决的问题。 在库存管理方面，国内研究主要集中于在清晰环境下的库存管理，通 过历史数据得出需求变量等不确定性因素的概率分布，对于模糊环境下库 存管理的研究则非常少。因此，本文以此为出发点，运用模糊集理论进行 研究，从系统理论、集成化理论和约束理论的角度出发，提出了适合模糊 环境下供应链管理的新的库存管理策略和方法。 1 2 国内外研究现状 在供应链管理环境下的库存控制决策研究中，根据研究对象的需求特 征可以将库存问题分为确定需求下的库存决策问题( 如e o q 模型) 和不确 定需求下的库存决策问题( 如报童模型) 。然而，经典的e o q 模型和报童 模型中考虑的成本比较简单，而且考虑的成本种类也比较少，所以迄今为 止国内外许多学者对于经典库存模型的扩展都集中在加入新的成本或改 进原有成本描述方式上。之后，在此基础上，人们又成功的将库存模型从 单一产品、单周期和单阶段库存决策问题扩展为多产品、多周期和多阶段 的库存决策问题和联合库存决策问题来进行研究，从而更好地拟合外部复 杂环境。近些年来，在供应链协调环境下的库存问题已成为国内外新的研 究热点。随着消费者需求的不确定性和复杂性的不断增高，以及顾客满意 度的重要性的日益增强，供应链结构日趋复杂，国外学者开始使用新的方 法进行库存决策问题研究。由于实际库存控制中很多变量都具有不确定 性，要建立有效的供应链库存策略就要处理不确定性，所以目前国外许多 学者都在研究不确定环境下的库存控制问题。为了制定一个有效的库存控 制策略，研究者常常应用概率论来处理供给、需求和相关库存模型中的这 些不确定性。但很多变量可能是模糊的，用到的一些数据也可能是不精确 的，而且相关的历史数据往往很难获得或不可靠，所以概率论在实际中的 应用效果并不理想。于是近年来国外一些学者开始将模糊集理论应用于库 存控制领域来处理库存模型中的模糊性和不精确的数据。本章在上述分析 的基础上，对国内外库存控制方面的相关文献进行了简单的回顾，分别从 传统库存决策文献、模糊库存决策文献和其它库存控制方面的文献三个方 面进行叙述。 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 1 2 1 传统库存决策文献回顾 国内外学者研究供应链环境下的库存控制问题最早使用的模型为确 定需求下的e o q 模型和不确定需求下的报童模型。 i 2 1 1 经典的e o q 模型及其改进 福特w 哈里斯( f w h a r r i s ) 于1 9 1 5 年提出e o q 模型，该模型是在 平衡采购成本和库存持有成本基础上得出基本的经济订货批量。模型假设 缺货成本无穷大( 不允许缺货) ；提前期为零，即当库存水平降为零时可 立即得到补充；需求是连续均匀到达的，且需求率( 单位时间的需求量) 为常数；每次的订货量q 固定不变：每次订贷的订货成本和单位库存持有 成本不变。但在实际库存实践中，这些假设并不符合要求。所以后来人们 在此基础上从不同的角度对模型进行了扩展。t r r w o r t hj e 和c h e nf y 等p 。l 从成本组成方式及成本描述角度对e o q 模型进行扩展研究。而g i r ib c 和 毛小丽等 6 。7 1 则将e o q 模型的研究对象扩展为易变质产品，同时考虑了库 存持有成本是货物保存时间的非线性函数或是现有存货数量的非线性函 数两种情况。此外，c o r b e t tc j 和周永务等1 8 - 9 1 研究含数量折扣的情况下的 e o q 模型。 1 2 1 2 经典的报童模型及其改进 经典报童模型是一个单周期利润最大或成本最小的模型，假设需求是 一个随机变量，需求的分布及其参数在各个周期不发生变化。由于模型所 设定的目标不同，所以模型的表述形式也不相同。l i b e r a t o r e m j 等1 1 0 1 最早 将报童模型扩展至随机提前期( 力和固定年需求情况。之后，张正祥等1 1 ”从 库存成本组成角度对报童模型进行扩展研究。qg a l l e g o 和m o u t a zk h o u j a 等 1 2 - 1 3 1 将报童问题扩展为具有数量折扣的情况。此外，m k h o u j a 等【1 4 1 还 对研究报童问题的文献进行综合性的回顾，并提出未来的研究方向。 1 2 2 其它库存决策文献回顾 在供应链管理环境下，库存决策扮演的角色越来越重要，很多供应链决 策问题都把库存决策纳入到考虑范围之内，如定价决策、产品决策、分销决 策和运输决策以及选址决策等等。因此，在国内外学术界产生了许多与决策 东北太学硕士学住论文 第一章绪论 1 2 1 传统库存决策文献回顾 国内外学者研究供应链环境_ f 的库存控制问题最早使用的模型为确 定需求下的e o q 模型和不确定需求下的报童模型。 121 ，1 经典的印q 模型及其改进 福特w 哈里斯( f w h a r r i s ) 于1 9 1 5 年提出e o q 模型，该模型是在 平衡采购成本和库存持有成本基础上得出基本的经济订货批量。模型假设 缺货成本无穷大( 不允许缺货) ；提前期为零，即当库存z k 平降为零时可 立即得到补充；需求是连续均匀到达的，且需求率( 单位时间的需求量) 为常数：每次的订货量口固定不变；每次订货的订货成本和单位库存持有 成本不变。但在实际库存实践巾，这些假设并不符合要求。所以后来人们 在此基础上从不同的角度对模型进行了扩展。w y w o r t hj e 和c h e nf y 等” 从成本组成方式及成本描述角度对e o q 模型进行扩展研究。而g i r lb c 和 毛小丽等1 6 - 7 1 则将e o q 模型的研究对象扩展为易变质产品，同时考虑了库 存持有成本是货物保存时间的非线性函数或是现有存货数量的非线性函 数两种情况。此外，c o r b e t t c j 和周永务等 g - g l 研究含数量折扣的情况下的 e o q 模型。 1 2 1 2 经典的报童模型及其改进 经典报童模型是一个单周期利润最大或成本最小的模型，假设需求是 一个随机变量，需求的分布及其参数在各个周期不发生变化。由于模型所 设定的目标不同，所以模型的表述形式也不相同。l i b e r a t o r e m j 等【l ”最早 将报童模型扩展至随机提前期( 神和固定年需求情况。之后，张正祥等1 1 ”从 库存成本组成角度对报童模型进行扩展研究。g a l l e g o 和m o m a zk h o u j a 等1 1 “3 1 将报童问题扩展为具有数量折扣的情况。此外，m k h o u j a 等”还 对研究报童问题的文献进行综合性的回顾，并提出未来的研究方向。 1 2 2 其它库存决策文献回顾 在供应链管理环境下，库存决策扮演的角色越来越重要，很多供应链决 策问题都把库存决策纳入到考虑范围之内，如定价决策、产品决策、分销决 策和运输决策以及选址决策等等。因此，在国内外学术界产生了许多与决策 策和运输决策以及选址决策等等。因此，在国内外学术界产生了许多与决策 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 相关的新的研究热点。本章中针对上述热点问题进行简单回顾。 1 2 2 1 供应商管理库存v m i 近年来，在国外出现了一种新的库存管理方法一一供应商管理库存 ( v e n d o rm a n a g e di n v e n t o r y ，简称v m i ) ，这种库存管理策略打破了传统 的各自为政、条块分割的库存管理模式，以系统的、集成的思想进行库存 管理，使整个供应链系统获得同步化的运作，增强了企业的敏捷性和响应 性。b u r k em 和l a m bm r 等1 1 5 - j 6 l 从定性的角度对供应商管理库存进行 研究。s m d i s n e y 和d r t o w i l l 1 7 1 从v m i 对降低“牛鞭效应”的有效性 方面进行研究。国内许多学者也在此方面进行了深入研究。马士华、项明、 郭成、赵林度等 i s - 2 q 分别从理论探讨和理论应用方面进行研究。其中，赵 林度针对v m i 管理系统建立一个开放的、透明的库存管理监督模式，并 v m i 绩效进行综合分析。 1 2 2 2 复杂环境下的库存决策 随着库存研究从单一产品、单周期库存问题向多产品、多周期库存问 题的扩展，在复杂环境下的库存决策问题已引起国内外学者的广泛关注。 ( 1 ) 多产品环境的库存问题研究 多产品联合补给问题的研究主要集中在确定每种产品的最优订货周 期和订货批量上。在假定需求为确定条件下，v e i n o t t a ”最早求解出多产 品库存模型的最优策略。不过，大多数对于该问题的研究都没有脱离传统 的e 0 0 模型，仍然假设需求是确定的。此外，国外学者对不确定需求下的 多产品联合补给问题也进行了探索。a b u o e i a t am o 等乜3 1 在不确定需求 下，研究了含可变订货成本和订货提前期为零条件下的多产品库存模型。 o u d e rf 等。钔考虑带有数量折扣和资源有限( 预算或库容有限) 情况下的 多产品订货问题并进行了研究，假设所有产品的订货周期是相同并且固定 不变，然后证明了固定订货周期方法在资源有限时更为有效。 ( 2 ) 多周期环境的库存问题研究 将经典的报童模型扩展为多周期环境的库存问题，也受到国内外学者 的广泛关注，很多学者都对此问题进行了深入研究。对于多周期环境的库 存问题，他们通常采用动态规划方法进行求解。b h a t t a e h a r j e es 等”在考 虑产品为价格弹性需求以及不同产品生命周期的情况下，建立了一个零售 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 型供应链多周期利润最大化模型。m e t t e r s r 等”6 1 在以减弱长鞭效应为目标 的文章中，考虑资金时间价值，以总成本最小为目标函数，以生产能力为 约束条件，建立了一个不确定需求下的多周期库存模型。 ( 3 ) 多阶段环境的库存问题研究 在供应链环境下，产品在到达最终顾客手中之前往往要经历多个阶段， 人们称涉及了两个阶段或两个阶段以上的库存系统为“多阶段库存系统”。 由于供应链结构的复杂性增大了库存控制的难度，所以，多阶段库存问题已 经成为供应链中库存理论的一大研究热点和难点。c h e nf 等0 7 3 假定在分销系 统中，由一个供应商向多个零售商供货，并从多个零售商的补给提前期为独 立同分布角度对多阶段库存系统进行了研究。国内学者关志民等”以系统总 成本最小为目标函数，以目标服务水平为约束，对连锁企业的二级库存系统 进行了研究，确定最优库存策略。文中考虑到运输规模经济效应对库存系统 订货的影响，并用指数函数来描述运输费率。 1 2 2 3 供应链集成环境下的库存决策 集成供应链( i n t e g r a t e ds u p p l yc h a i n ，i s c ) 是指供应链的所有成员基 于共同的目标而组成的一个“虚拟组织”，组织内的成员通过信息的共享、 资金和物质等方面的协调与合作，实现优化组织整体绩效”1 。集成供应链 的核心是流程的集成、信息的集成和资源的集成。目前对集成供应链环境 下的库存决策问题研究主要集中于战略集成，集成的内容大体上可以分为 三类：生产一一库存系统的集成、库存一一分销系统的集成和生产一一分 销系统的集成。在具体的研究中，主要有以下几个研究热点。 ( 1 ) 生产一一库存系统的集成。 生产一一库存系统的集成也可以认为是多级库存决策问题。在早期的研 究中，主要以总成本最小作为优化目标，例如c r o w s t o n 等。”用动态规划的 方法对装配型企业的生产一一库存问题进行了研究，这种单目标的动态规划 方法对于取得局部优化目标效果十分有效。在此之后人们更加重视对不同企 业之间的生产一库存系统协调问题进行研究。z i j mh o u t u m 等”分析了随 机需求下的多级生产一一库存系统，并给出了供应链成本函数的结构。h s i n r a u 等。”也对多级供应链环境下的生产一一库存系统进行了研究，文中假定 产品为易变质产品，并证明集成后的整合库存模型制定的决策优于分散库存 模型独立制定的决策。 ( 2 ) 库存一一运输联合优化问题 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 在实际情况下，供应商或者分销商通常需要解决库存与运输系统的整合 优化问题( i n t e g r a t e di n v e n t o r y t r a n s p o r t a t i o ns y s t e m ) 。目前，国内关于库存 一一运输联合优化的研究较少，在理论上还刚刚起步。国外己发表的关于库 存一一运输联合优化问题的文献，主要集中于战术和作业层次。在当前的研 究中，运输方式的选择对库存系统的影响是库存一一运输联合优化问题中的 一种。b l u m e n f e l d 等”2 1 分析了在供应链下级库存系统的安全库存成本和上一 级库存系统加急发货成本之间进行权衡问题。当客户的需求有突然的增加 时，供应商要通过紧急运输来满足客户需求。这时就要在车辆的闲置载运量 和紧急运输之间进行的权衡。x p i n g 等。”3 对以上问题进行了扩展，并给出 具体解法，在满足总的最小化运营成本的同时确定了第二级( 客户) 的最优安 全库存水平、规划使用的车辆数和运输间隔期。国内方面，袁庆达等”“从定 性角度对库存一一运输联合优化问题进行研究着重分析了此类问题的性质 和已有研究中存在的不足，并指出了潜在的研究方向。高梦昭等”对库存成 本与运输成本之问的关系进行了研究，并用统计分析方法对6 0 9 0 年代美国 的物流成本数据进行分析，得出结论说明库存成本与运输成本的存在相关关 系。杜文和陈治亚等。”3 7 3 对一类随机库存一一运输联合优化问题进行研究， 对于由一个仓库和多个客户组成物流配送系统，杜文将随机需求量转化为近 似确定量，并建立数学规划模型加以解决。陈治亚运用随机过程分析和管理 经济学理论，以企业总成本最小为目标，分别建立了单种商品的商业企业和 工业企业的库存一一运输模型，并得出不同需求分布和不同服务水平时的订 货量、订货点和最大库存容量等的计算公式。 ( 3 ) 库存一一选址问题 在由批发商、配送中心和零售商组成的分销系统中，考虑配送中心 d c 的数量和选址以及零售商或客户分配给被选d c 的方案对库存与运输 系统的影响，这就是所谓的定位一一分配问题( l o c a t i o n a l l o c a t i o n p r o b l e m ) 或者称为库存一选址问题( i v e n t o r y - l o c a t i o np r o b l e m ) 。其中，一 个仓库和多家零售商的情况倍受关注。r a m g a n e s h a n ”为由多个供应商、 一个配送中心和多个零售商组成的分销网络制定了近似最优的库存策略。 模型综合考虑了三个部分：零售商库存分析；配送中心的库存分析；配送 中心需求处理过程。谭凌等b ”在综合考虑该体系运输成本、配送中心设置 固定成本、库存成本、订货成本和缺货成本的基础上，以配送中心和零售 店面的服务水平为约束条件，建立了较为全面的配送系统年总成本模型， 并找到了成本最优的选址方案和该选址方案下最优的库存水平。 东北大学硕士学位论文第一章绪论 1 2 3 模糊库存决策文献回顾 在传统的库存管理研究中对于不确定的决策变量，往往使用概率论理 论进行描述。随着模糊集理论的推广与应用，国内外学者开始使用模糊集理 论描述传统库存管理中的不确定因素，并取得了很好的效果和丰硕的研究成 果，从而为供应链库存管理研究开辟了一个新的研究方向。本节将从以下三 个方面介绍有关模糊集理论在库存决策中应用的研究现状。根据描述的模型 不问可以分为：模糊e o q 模型和模糊报童模型；模糊延迟库存模型；模糊 混合库存模型。 1 2 3 1 模糊e o q 模型和模糊报童模型 z a d e h 在于1 9 6 5 年首次出版了的模糊集理论一书中指出对于某些不 确定的随机变量使用模糊集理论进行描述比传统的概率论理论更为有效。从 此，模糊集理论被广泛应用于与生产相关的各个领域。p a r k ”最早使用模糊 集理论来描述经典的e o q 模型，他使用梯形模糊数来表示模糊库存成本，从 而将e o q 模型转化为模糊优化问题，并将此模型与清晰环境下的e o q 模型进 行比较研究。t k r o y 等“”在p a r k 基础上，对模糊e 0 9 模型进行了扩展，研 究在存储能力有限条件下，需求与单位成本相关的模糊_ g o o 模型，之后对缺 货量进行了敏感性分析，得出结论认为使用模糊e o q 模型得到的绩效比传统 清晰e o q 模型更为有效。i s h i l l 和k o n n o “”在经典的报童模型中引入了模糊缺 货成本作为约束条件，并用三型模糊数来描述各项模糊变量，从而把经典的 报童模型转化为模糊环境下的报童模型。 1 2 3 2 模糊延迟库存模型 延迟订货库存模型在传统的库存决策中起非常重要的作用，在对模糊 e o q 模型和模糊报童模型进行扩展的基础上，一些国内外学者也对模糊环 境下的延迟订货库存问题进行了研究。s h a n h u oc h e n “”考虑模糊延迟订货 环境下，含有模糊需求和各项模糊成本等因素在内的库存模型，用梯形模 糊数表示各个模糊变量，并应用函数原理代替扩展原理计算模糊库存总成 本。j i n g s h i n gy a o 等“”对文献 4 3 进行了扩展，采用三角模糊数来表示 模糊年需求，并用中间值法对模糊数进行清晰化处理，来研究模糊延迟订 货库存模型。 东北大学硕士学位论文第一章绪论 1 2 3 3 模糊混合库存模型 在早期模糊环境下的库存决策研究中，主要采用各种模糊数来描述传 统库存决策中的不确定变量，如随机需求、订货提前期和安全库存等问题。 例如l i a n g y u ho u y a n g 和j i n g - s h e n gy a o ”用统计学方法构造年需求的 置信区间，然后将固定年需求d 扩展为三角模糊数d = ( d 一，d ，d + a ，) 的 形式。然而，有些不确定性变量并不适合完全用模糊数来表示，如订货提 前期需求等变量。因此，一些学者开始应用概率模糊集理论解决此类问题， 从而将模糊库存决策模型扩展为模糊混合库存模型。j i n g - s h e n gy a o 和 l i a n g y u ho u y a n g ”首次用概率模糊集理论来描述提前期需求，并构造出 一个新的随机变量，然后求出模糊环境下的年预期总成本，并用测间距法 和中间值法分别进行清晰化处理。这种方法克服了传统概率论和模糊理论 的缺陷，继承了双方的优点。更适合真实情况的需求。此外，l u s h ul i 和 j i n g s h i n gy a o 等”“1 也对模糊混合库存模型进行了研究。他们用概率论 理论来解决随机变量的分布问题。用模糊数来表示各项模糊成本，建立模 糊混合库存模型进行研究。 1 2 4 文献综述结论 目前，在供应链管理环境下的库存决策问题主要分为两个研究领域。 一方面是在清晰环境下的供应链库存管理，另一方面是在模糊环境下的供 应链库存管理研究。在传统的清晰环境下的供应链库存管理领域，国内外 学者已取得丰厚的成果，并朝着复杂环境下的库存决策进行理论探索和深 入研究。此外，随着信息技术的不断发展和第三方物流的蓬勃兴起，电子 商务环境下的库存管理和分销领域的库存决策将成为新的研究重点。模糊 环境下的供应链库存决策问题，国外学者主要从对经典e o q 模型和报童模 型的改进和有无延迟角度进行研究；国内部分，台湾学者围绕变量描述方 式和清晰化方法方面进行了大量研究。然而，目前研究主要局限于单级库 存系统，对多级环境下的模糊库存系统的研究还很少。因此，复杂环境下 的模糊库存决策问题有待于进一步深入研究与探讨。 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 1 3 论文研究的主要内容和体系结构 本文主要针对模糊环境下由分销商和零售商组成的二级库存系统的 整合问题进行建模与优化研究。全文共分为血章来展开论述，第一章是本 文的绪论部分，首先阐述了本文的选题背景与研究意义，然后根据论文的 研究内容回顾了供应链管理环境下的库存控制的相关文献与国内外研究 现状，并对其发展趋势进行了分析和展望。 本文的第二章主要介绍了供应链及供应链管理的基本理论。分别从供 应链和供应链管理的概念，供应链的结构、类型、特点和作用，供应链管 理思想几个方面进行论述。在供应链管理思想部分又对供应链管理产生的 背景，供应链管理的发展状况，供应链管理的原则、方法、特点和作用， 供应链管理的重要性等方面进行深入探讨。 第三章介绍了供应链管理环境下库存管理的基本理论。首先对库存的概 念、分类和作用进行叙述，然后对库存管理的概念与作用进行介绍，之后论 述了库存管理的方法：a b c 分类法；v i m 管理系统：联合库存管理；多级 库存优化。库存管理的内容和意义。最后描述了常见的库存控制模型。 第四章和第五章为本论文的核心部分。第四章主要对模糊延迟订货环境 下二级库存系统的整合问题进行建模与优化研究。首先是问题提出部分，其 次，介绍了模糊集理论的基本知识和自然语言变量方法。这一部分主要包括 对梯形模糊数概念的介绍，和对基于函数原理的梯形模糊数算数运算法则及 梯形模糊数的清晰化算法的说明，以及对自然语言变量和语言变量转换对照 表的简单描述。之后，给出了问题的基本假设和符号含义。在此基础上，针 对由一个分销商和一个零售商组成的分销系统建立了各自和联合协调模糊 库存模型。最后，通过一个算例进行仿真分析，证明结论的正确性并对探讨 了未来研究方向。 第五章在第四章的基础上，研究基于概率模糊集理论的模糊二级库存系 统协同管理问题。文中假定提前期需求服从概率模糊分布，各项成本服从模 糊函数分布。零售商和分销商分别采用连续检查和周期检查的库存策略。以 分销系统的模糊库存总成本最小为目标函数，以各自的服务水平为约束条 件，建立了该分销系统的成本与服务水平优