（管理科学与工程专业论文）供应链管理系统协调的研究.pdf

摘要 本文刑供应链管理系统协调问题进行了较为系统和深入的讨论，给出了供应链协调 的定义；分析了供应链失调的原因和影响，论述了供应链系统协调的分类、控制模式以 及基本方法和内容。对供应链三类协调问题进行了具体研究：对于供应链运营级协调包 括采购与摩存之问的协调、运输与库存协调、买方与卖方协调等，建立了相应的数学模 型运用运筹学理论与方法进行了具体的求解，并给出了相应的案例分析；对于战略级 协调，采用重力区位定位模型和网络优化模型，在网络优化模型中本文集成了供应链的 柔性设计，使得供应链各阶段在应对市场不确定性中更加协调并讨论了该模型的几种 求解方法：对于供应链和环境的协调问题，本文对其进行了初步的探讨，主要论述绿色 供应链、协调供应链和环境的意义和五种协调方法。对于供应链合作伙伴关系，首先本 文指出它本质上是一种贯穿于整个供应链管理的有效的供应链协调方法，论述了合作伙 伴关系的优缺点和建立，并对合作伙伴的选择、评估和商议建立了一套完整的体系。对 合作伙伴的选择模型在现有文献的基础上进行了改进，建立了集成单阶段与多阶段供应 商选择的混合整数线性规划模型：可以选择单阶段供应商，也可选择多阶段供应商即供 应商的供应商，以便更好利用合作伙伴关系柬进行供应链的协调。 关键词：供应链协调供应链合作伙伴关系 a b s t r a c t t h ec o o r d i n a t i o ni s s u e si ns u p p l yc h a i ns y s t e ma r ed i s c u s s e ds y s t e m a t i c a l l ya n dt h o r o u g h l y t h ed e f i n i t i o no fs u p p l yc h a i nc o o r d i n a t i o n ( s c c ) i sg i v e n ，a n dt h er e a s o n sa n de f f e c t so f s u p p l yc h a i nd i s t o r t i o n a r ea n a l y z e d c o n t r o l l i n gm o d e s ，c o n t e n t sa n dm e a n so fs c ca r e p r e s e n t e d t h et h r e ei s s u e so f s u p p l yc h a i n c o o r d i n a t i o na r es p e c i f i c a l l yd i s c u s s e da sf o l l o w e d f o rt h eo p e r a t i o n a lc o o r d i n a t i o n ，s u c ha sc o o r d i n a t i o nb e t w e e np u r c h a s i n ga n di n v e n t o r y , c o o r d i n a t i o nb e t w e e nt r a n s p o r t a t i o na n di n v e n t o r ya n dc o o r d i n a t i o nb e t w e e nb u y e ra n d v e n d o lt h ec o r r e s p o n d i n gm o d e l sa r ed e v e l o p e d ，t h e s o l u t i o n sb a s e do nt h e t h e o r ya n d m e t h o do f o p e r a t i o n sr e s e a r c hp r e s e n t e d ，a n d t h ec o r r e s p o n d i n gi l l u s t r a t i o n sf o l l o w e d f o rt h es t r a t e g i cc o o r d i n a t i o n ，g r a v i t yl o c a t i o nm o d e la n dn e t w o r ko p t i m i z a t i o nm o d e la r e p r e s e n t e dh e m i n t h el a t t e r , i t so b j e c t i v e si n t e g r a t es u p p l yc h a i nf l e x i b i l i t ys ot h a tt h ew h o l e s u p p l yc h a i n i sm o r eh a r m o n i o u st od e a lw i t ht h em a r k e tu n c e r t a i n t ya n dt h es e v e r a l s o l u t i o n st ot h em o d e la r ed i s c u s s e df i n a l l y f o rt h ec o o r d i n a t i o nb e t w e e ns u p p l yc h a i na n dt h ee n v i r o n m e n t ，i t sp r e l i m i n a r ys t u d yi s g i v e n g r e e ns u p p l yc h a i na n dt h ei m p o r t a n c eo fa n df i v e m e a n so fc o o r d i n a t i n gs cm a d e n v i r o n m e n ta r em a i n l yd i s c u s s e d f o rs u p p l yc h a i np a r t n e r s h i p ( s c p ) ，f i r s t l yt h ea u t h o rd e m o n s t r a t e si ti sag o o dc o o r d i n a t i o n m e t h o dt h r o u g h o u ts u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，a n dd i s c u s s e sa d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e so f s c ras y s t e mt os e l e c t ，e v a l u a t ea n dn e g o t i a t ew i t hc o p a r t n e ri sp r e s e n t e d f o rv e n d o r s e l e c t i o n ，o n eo ft h ec o r ep r o b l e m si ns e t t i n gu ps c p , a m i x e di n t e g e rl i n e a rp r o g r a m m i n g m o d e lb a s e do np r e s e n tl i t e r a t u r ei s d e v e l o p e d ，w h i c hi n t e g r a t e so n e s t a g ea n dm u l t i - s t a g e v e n d o rs e l e c t i o n b yt h i sm o d e l ，v e n d o ra n dv e n d o r sv e n d o rc a nb es e l e c t e d t h u sb e t t e r c o o r d i n a t i o no ft h es u p p l yc h a i nc a nb ea c h i e v e dw i t hs c e k e y w o r d ：s u p p l y c h a i nc o o r d i n a t i o n s u p p l yc h a i np a r t n e r s h i p 第一章绪论 第一章绪论 企业管理模式经过了三个主要发展阶段：企业单个经营，纵向一体化管理， 横向一体化管理，企业实体之蒯的关系由分立联合再分立交膂变化。其 中最主要的原动力是不断变化的市场环境。 为了适应市场的变化，在9 0 年代，许多制造商和服务提供商寻求与其供应商 合作，以此来升级他们的采购和供应管理功能；同时许多批发商和零售商也丌始 集成其物流分销系统和后勤管理功能，来加强他们的竞争优势。在过去的十年中， 这两种传统的合作战略功能向各自的方向发展，但晟终发展成一种对企业运作、 物流和后勤管理的战略性的方法供应链管理( s c m ) 。 1 1 供应链的概念 1 1 1 供应链的定义 供应链概念的形成是一个发展的过程。到目前为止尚未有一致的晚法和定义， 但普遍认为供应链注重围绕核心企业的网链关系，如核心企业与供应商、供应商 的供应商以及一切前向的关系，与用户、用户的用户以及一切后向的关系。 基于对供应链的分析和理解，本文将供应链定义如下：供应链是以核心企业 为中心，用户需求为导向，通过控制前馈的物料流和反馈的信息流及资金流，将 供应商、制造商、分销商直到最终用户连成一个整体的功能网链结构模式。它是 一个范围更广的企业结构模式，它包含所有加盟的节点企业，从原材料的供应开 始，经过链中不同企业的制造加工、组装、分销等过程直到最终用户。它不仅是 一条联接供应商到用户的物料链、信息链、资金链，而且是一条增值链，物料在 供应链上因加工、包装、运输等过程而增加其价值，给所有的节点企业都带来效 益。同时强调供应链合作伙伴关系问题，并认为通过建立合作伙伴关系，可以与 重要的供应商和用户更有效地开展工作。 从供应链的结构看，供应链的基本实体主要有：供应商( 包括供应商的供应 商等) 、制造商、配送中心、零售商、最终用户等。其中配送中心、零售商、最终 用户等可被看作是制造商的用户和用户的用户。从供应链的内容来看，主要涉及 参与供应链的相关实体之间的物流、信息流、资金流的同步与协调问题。 供应链管理系统协调的研究 1 1 2 供应链的结构模型 根掘供应链的概念可知供应链的结构图如下： f 吉息漉 实物潍 奉 l 一堕燮蹩一i 物抖管理 生苎塑塑j 物理分销 圈1 1 供心链的结构 从图1 1 可以看出供应链由所有加盟的节点企业组成其中一般有一个核心 企业( 可以是制造企业，也可以是大型零售型企业) ，节点企业在需求信息的驱动 下，通过供应链的职能分工与合作( 生产、分销、零售等) ，以资金流、物流或服 务流为媒介实现整个供应链的不断增值。 1 1 3 供应链的特征 从供应链的结构模型中可以看出，供应链是一个网链结构，一个企业就是一个 节点，币点企业与节点企业之间是一种需求与供应关系。供应链主要具有p x t 征： 1 ) 复杂性：因为供应链节点企业组成的跨度( 层次) 不同，供应链往往由多个、 多类型甚至多国企业构成，所以供应链箍询模式比一般单个企业的结构更为复 第章绪论 杂。 2 ) 动态性：供应链管理因企业战略和适应市场需求变化的需要，其中帝点企业需 要动态地更新，这使得供应链具有明显向动态性。 3 ) 旧向用户需求：供应链的形成、存在、重构，都是基于一定的市场需求而发生 的并且在供应链铜运作过程中，用户的需求拉动是供应链中信息流、产品服 务流、资金流运作的驱动源。 4 ) 交叉性：节点企业可以是这个供应链的成员，同时又是另一个供应链册成员， 众多绚供应链形成交叉结构，增加了协调管理的难度。 1 1 4 供应链的类型 根据不同的划分标准，我们可以将供应链分为以下几种类型： 一、稳定的供应链和动念的供应链 这是根据供应链存在的稳定性划分的。基于相对稳定、单一的市场需求而组成 的供应链稳定性较强，而基于相对频繁变化、复杂的需求而组成的供应链动态性 较高。在实际管理运营中，需要根据不断变化的需求，相应的改变供应链的组成。 二、平衡供应链和倾斜的供应链 这是根据供应链容量与用户需求的关系可以划分的。一个供应链具有一定的、 相对稳定的设备容量和生产能力( 所有结点企业能力的综合，包括供应商、制造 商、运输两、分销商、零售商等) ，但是用户需求处于平衡状态，而当市场变化加 剧，造成供应链成本增加、库存增加、浪费增加等现象时，企业不是在虽钻状态 下运作，供应链处于倾斜状态。 平衡的供应链可以实现主要功能( 采购低采购成本、生产规模效益、分销 低运输成本、市场产品多样化和财务资金运转快) 之间的协调。 三、有效性供应链( e f f i c i e n ts u p p l yc h a i n ) 和反应性供应链( r e s p o n s i v es u p p l y c h a i n ) 这是根据供应链功能模式( 物理功能和市场中介功能) 。有效性供应链主要体 现在供应链的物理功能，即以最低的成本将原材料转化为零部件、半成品、产品， 以及在供应链中的运输等；反应性供应链主要体现在供应链的市场中介的作用， 矗粑产品分配到满足用户需求的市场，对未预知的需求作出快速反应等。 四、推动型供应链、拉动型供应链和混合型供应链 这是根据供应链的驱动因素划分的。 1 推动型供应链 根据长期预测进行生产决策的供应链称为推动型供应链。一般来说。制造商利用 从分销商、零售商仓库按到的定单来预测顾客需求并进行生产。因此推动型供应 4供应链管理系统协调的研究 链对变化的市场作出反应需要更长的时间。而这可能会导致：没有能力满足变化 的需求：某些产品的需求消失时，库存可能会过时；紧急生产转换时会引起运输 成本的增加、库存水平的提高和或制造成本的增加。 2 拉动型供应链 拉动型供应链的生产是山需求驱动的，因此生产是根据实际顾客需求而不是预测 需求进行协调。在拉动型供应链中系统库存水平会明显下降，而资源的管理能力 则明显加强，与相应的推动型系统相比系统的费用会降低。但这要求有快速信息 流机制将顾客需求信息传送给制造机构；另一方面，当提前期很长，以至于无法 切合实际的对需求信息作出反应时，拉动型供应链就很难实施。同样在拉动型系 统中，更难以利用制造和运输的规模经济，因为系统并不是提前很多时间进行计 划安排。 3 混合型供应链 在大部分实际的供应链中，并不是单一的推动型系统或拉动型系统，而是两 者兼而有之：推动型系统适合其中的某一段，而拉动型系统又适合其余段供应链 的混合型。两种系统优势互补，是整个供应链的运作更加协调。 1 2 供应链管理( s c m ) 1 2 is c m 的概念 供应链是一个非常复杂的系统，要想取得良好的应用效果，必须找到有效地 协调管理方法，供应链管理就是这样应运而生的。 对于供应链管理，有许多不同的定义和称呼，如供需链管理、有效用户反 应( e f f i c i e n tc o n s u m e rr e s p o n s e ，e c r ) 、快速反应( q u i c kr e s p o n s e ，q r ) 、 虚拟物流( v i r t u a lh o g i s t i c s ，v 1 ) 、或连续补充( c o n t i n u o u sr e p l e n i s h m e n t ) ， 等等。这些称呼因考虑的层次、角度不同而不同，但都通过计划和控制实现企业 内部和外部之间的合作，实质上他们定程度上都集成了供应链和增值链两个方 面的内容。e v e m 认为；“供应链管理是通过前馈的信息流和反馈的物料流及信息 流，将供应商、制造商、分销商、零售商，直到最终用户连成一个整体的管理模 式”。p h i l i p 则认为供应链管理不是供应商管理的别称，而是一种新的管理策略， 他把不同企业集成起来以增加整个供应链的效率，注重企业之间的合作。大卫辛 奇彳维等则将供应链管理定义为：供应链管理是在满足服务水平需要的同时，为 了使得系统成本最小而采用的把供应商、制造商、仓库和商店有效地结合成一体 来生产商品，并把正确数量的商品在正确的时间配送到正确地点的一套方法1 3 1 基于以上理解，本文对供应链管理的定义如下：对供应链中物流、信息流、 第一章绪论 资金流进行合理有效的计划、协调、调度与控制，实现在f 确的时l 训( r i g h tt i m e ) 、 正确的地点( r i g h tp l a c e ) 、将正确的需求项目( r i g h tp r o j e c t ) 、按照正确的 数量和质量( r i g h tq u a n t i t y q u a l i t y ) 交给正确的交易对象( r i g h tc u s t o m e r ) ， 从而实现整个供应链系统的成本最小化的目标。 1 2 2s c m 的发展历史 供应链管理作为运筹学领域的一个重要内容及分支，其发展可以追述到2 0 年 前，起源于运筹学中生产管理及市场营销方面的优化问题。 在越来越激烈的全球竞争中，顾客的地位在企业管理者的心目中越来越重要， 欧美公司竞相降低成本、提高产品质量并提高在市场中的竞争地位。近年来亚洲 公司也逐渐成熟起来，由利益冲突匍共同赢利的方向转变。这样在大企业，尤其 在跨国公司，供应链管理起到了不可替代的作用。供应链管理的发展历程大体可 以分为如下三个阶段： 第一阶段：2 0 世纪8 0 年代供应链管理的萌芽阶段 在这个阶段，企业之间合作的目的是为了提高企业的竞争力或企业的效益， 注重企业内部和外部的过程集成。 第二阶段：2 0 世纪9 0 年代早期供应链管理的初步形成阶段 在这个阶段，供应链各成员之州存在利益冲突并影响供应链管理的整体绩 效。为提高整体绩效，信息共享成为主要的障碍。 第三阶段：2 0 世纪9 0 年代后半期供应链管理处于强调建立合作伙伴关系 阶段 在这个阶段信息技术的飞速发展给供应链管理注入了活力，使得供应链成 员可以越过信息障碍，而更强调本身的战略合作问题。 供应链的未来应更强调合作伙伴关系、以顾客为中心、基于信息技术，朝敏 捷以、虚拟化、全球化、绿色化方向发展“1 。 1 2 3s c m 研究内容 供应链管理主要涉及到四个主要的领域：供应( s u p p l y ) 、生产计划( s c h e d u l e p l a n ) 、物流( l o g i s t i c s ) 、需求( d e m a n d ) 。图1 2 可见供应链管理主要包括计 划、合作、控制从供应商到用户的物料( 零部件和成品) 和信息。在以上四个领 域的基础上，我们将s c m 分为职能领域和辅助领域。职能领域主要包括产品工程、 采购、生产控制、库存控制、仓储管理、分销管理。而辅助领域主要包括客户服 务、制造、设计工程、会计核算、人力资源、市场营销。 6供应链管理系统协调的研究 幽1 2s c m 涉及的领域 供应链管理关心的不仅仅是物料实体在供应链中的流动，除了企业内部与企 业之间的运输问题和实物分销以外，供应链管理还包含以下主要内容： ( 1 ) 战略性供应商和用户合作伙伴关系管理； ( 2 ) 供应链的设计( 全球节点企业、资源、设备等的评价、选择和定位) ： ( 3 ) 供应链产品需求预测和计划： ( 4 ) 基于供应链管理的产品设计和制造管理、生产集成化计划、跟踪和控制； ( 5 ) 企业内部与企业之间物料供应与需求管理： ( 6 ) 基于供应链的用户服务和物流( 运输、库存、包装等) 管理； ( 7 ) 企q 帅资令流管理( 汇率、成本等问题) ； ( 8 ) 基于i n t e r n e t i n t r a n e t 的供应来年交互信息管理等。 供应链管理注重总的物流成本( 从原材料到最终产成品的费用) 与用户服务 水平之间的关系，为此要把供应链各个职能部门有机的结合在一起，从而最大限 度的发挥供应链整体的力量，达到供应链企业群体获益的目的。 供应链管理与传统的物料管理和控制有着明显得区别，主要体现在以下几个 方面： ( 1 ) 供应链管理强调和依赖战略管理。“供应”是整个供应链中节点企业之间事 实上共享的一个概念( 任阿节点之间都是供应与需求关系) ，同时它又是一一个有重 要战略意义的概念，因为它影响或者可以认为它决定了整个供应链的成本和市场 占有份额。 第一章绪论 ( 2 ) 供应链管理把供应链中所有节点企业看作一个整体，供应链管理涵盖整个 物流的、从供应商到最终用户的采购、制造、分销、零售等职能领域过程。如图1 一l 。 ( 3 ) 供应链管理最关键的是需要采用集成的思想和方法，而不仅仅是节点企业、 技术方法等资源简单的连接。 ( 4 ) 供应链管理具有更高的目标，通过管理库存和合作关系去达到高水平的服 务，而不是仅仅完成一定的市场目标。 1 3 国内外的研究状况 供应链技术是随着全球制造的兴起以及适应客户需求的快速而产生的一种新 型管理技术，它已成为世界各国近几年的研究热点。供应链技术强调供应链上的 各实体及其活动的整体集成。其管理范围不仅包括企业内部的生产经营活动，而 且将企业的供应商、供应商的供应商、企业的客户以及最终用户都集成起来，纳 入其管理范围，这样可以很好地协调供应链上各实体的关系，有效地控制供应链 地物流、信息流、资金流，从而实现灵活和稳定供需关系。 供应链管理研究存在两种思路：一种是基于有限环节( 两实体间的供需关系 及行为) 进行研究，即基于实际环境中参与供应链有限实体及相互问特定的供需 关系，确定桐应的供应链结构、管理与运作方式；另一种是基于环节的共性进行 研究。任意两个实体的关系均为供需关系，他们之间的行为表现为交易与协调、 后勤与服务、认证与交付。只要确定了任意两个实体之间的关系与行为，就可以 根据参与供应链的有限实体及特定的管理与运作方式构建或重构特定环境下的供 应链系统。 传统的供应链和多级库存理论研究一直集中在研究如何找到系统集中控制的 最优解，比如对于随机需求的供应链系统。但是这种通过集中规划来进行供应链 优化的理论前提在于：各个供应链成员的利益必须一致。主要适用如下两种情况： 一种是集中控制( 集权) 情况，即有一个中央的权威来规划和实现供应链系统的 所有运作；二是采用分布式控制( 分权) ，可以有中央和无中央，前者由中央给定 各个下级成员的子目标和资源分配，以及下级成员之间交互的规则，各个供应链 成员能够完全地接受中央权威机构的控制：后者完全由备平等的成员进行协商解 决系统协调问题。不论在何种情况下，成员之间都是利益一致的协作关系。 但实际的供应链往往是由不同利益主体构成的系统，各个子系统是在考虑自身 利益最大化的基础上接受合作，那么集中优化模型只能作为一种指导成员之间进 行合作的参考，如何协调不同利益主体之间的利益将是供应链管理的重新问题。 在供应链模式中，主要存在以下两个问题“1 ： 供应链管理系统协调的研究 供应链成员的自治性利益要求一合作所得的新增利益的合理分配。通过供应 链各阶段之间的合作，与供应链成员没有合作之前的状态( 严格地说是供应 链系统没有形成时的在传统意义的上下游交易关系) 比较，可以得到供应链 整体的收益增加。但是供应链成员存在自治性，每个成员都努力在自己的决 策权范围内寻求自身利益的最大化。自身利益最大化是成员的首要目的，系 统最优化结果并不是成员最关心的。若要在成员之问达成合作即使达到了 系统最优的局势，乜必然要求将总合作收益进行适当的再分配，同时必须满 足一定的公平性。 供应链中的信息不对称问题一合作中信息和行动的激励。在传统意义上的供 应链管理中，信息往往为各个成员所私有。当供应链成员合作时要能够完全 将这些私有信息收集上来，只有掌握了系统中各个成员的具体信息，爿有可 能求得集中的最优解，而成员出于自身利益的考虑可能会故意隐瞒或谎报数 据，此种情况称为“逆向选择”：另一方面，集中的建模和计算求得所谓最优 合作决策要能够完全被执行下去，如果这些决策变量本身是不容易观测的， 成员就可能采取偷懒行为，即供应链合作中存在“道德风险”问题。 目自u 对供应链管理系统协调有所研究的主要： 柴跃进等提出了利用多代理技术进行并行处理供应链计划、协调和调度问题 “。资源信息固有的滞后性及不准确性以及参与供需链实体的自主性或自治性， 使得基于库存、供货、运输、资会四类有限资源制定的订单初步计划不一定可行， 另外，计划执行过程中的例外情况在所难免。采用协调的方法确认定单初步计划 的可行与否并解决计划执行过程的例外情况是一种有效的途径。 森尼尔和彼得从理论角度认为有效的管理行为有助于供应链的协调”，并提 出血大管理杠杆：使激励措施与目标保持一致；提高信息的准确度；提高运营业 绩；设计定价策略已稳定订单规模；构建合作伙伴关系和信任机制。 d o u g la s 等对协调供应链的建模技术方面进行了综述性研究”，将供应链的协 调模型分为两类：运营级协调模型；战略级协调模型。并指出了协调供应链的几 大值得研究的领域。对于运营级的协调模型，将其分为三类：供应商与买方之间 的协调生产与分销之间的防调，库存与分销之间的协调。事实上，该文忽略其 他协调模型，如采购与库存之阳j 的协调，采购与生产之矧的协调等等。 大量的研究文献都是对供应链协调的某一部分进行研究。例如，c a c h o n 和 z i p k i n 分析了一个两级的链形供应链系统，分析了系统的竞争局势和最优局势，并 进一步给出了基于线性转移效用的合作协调机制“。类似地，l e e 和w h a n g 提出 一种成员激励机制，使得链形供应链成员在此机制下可以达到系统最优协调性， 其激励机制的特点是成员决策不需用到其它成员的库存信息，即实现仅仅依靠本 地信息就可作出全局最优决策1 。罗定提等从供应商的角度出发，针对分散式供 第一章绪论9 应链提出了一种旁支付激励机制，利用博弈论和信息经济学理论与方法，研究了 在产品价格固定、需求是随机的情况下该旁支付激励机制对供应商和零售商收益 产生的影响，并证明该机制对供应链协调性的有效性“”。罗定提等利用博弈论的 方法研究了装配式供应链在市场确定的情况下，不同的定价合作方式( 定价权威) 对该供应链运作效益的影响：并证明了上游企业间的合作对提高供应链运作协调 性和效益的有效性。相关的文献还有许多，如供应商与买方之间的协调。“。”1 ， 库存与分销“”1 ，生产与分销之间的协调“”等等。 对供应链系统协调问题的研究尚存在的缺陷有： 没有对供应链管理系统协调进行系统的研究，只是将注意力集中库存系统建模 技术的研究上，对供应链系统失调原因只是集中在对牛鞭效应的研究上； 一般仅仅考虑了供应链中的库存问题，或者将供应链简化成多级库存系统，没 有综合考虑供应链中的生产和分销、采购与库存、运输与库存等过程； 对实际供应链合作中，各种具体协调机制研究不够，比如信任机制的建立，及 如何在国内实现这种机制。 1 4 本文的主要工作 随着市场全球化越来越明显和激烈，企业为了给顾客提供更低价格，更优质 的服务，不得不持续不断降低供应链的成本，供应链的决策也不得不从分散决策 过程转向对供应链所有部分的设计和控制进行协调、集成活动。本文主要对供应 链系统协调问题进行较为系统的分析和研究，利用运筹学理论和计算机技术来鳃 决协调问题。 第一章主要介绍供应链的概念、结构和特征及类型，供应链管理的基本理论。 并对国内外对供应链管理研究内容进行了简单回顾以及对供应链管理和供应链坼 调的研究现状进行了总结。 第二章对供应链失调问题进行较为系统的研究。首先介绍供应链协调的基本 概念、分类和控制模式：其次分析了引起供应链失调的两个原因( 信息的不对称 和目标冲突) 、以及失调对供应链整体绩效带来的危害：最后讨论了供应链协调的 基本方法与内容。 第三章对供应链运营级构建了协调模型。3 1 对卖方与买方之问的协调建立 了基本模型，在这个模型中采用数量折扣作为s c 协调的手段，并分析了协调后新 增收益的来源：3 2 对库存与运输之间的协调建立了模型，本文将供应商管理库 存策( v m i ) 略和运输环节的囤积策略( c o n s o l i d a t i o np o l i c y ) 结合在一起，建立 了基于数量囤积过程的配送模型，提供了求解方法和案例分析，并与基于时间囤 积过程的配送策略进行了比较，分析了同时基于数量和时间囤积过程的配送策略， 供应链管理系统协调的研究 并对三种策略进行了比较；3 3 主要分析了采购生产与库存之间的协调问题， 提出一种两阶段协调方法：首先协调采购方这阶段的采购计划，然后进一步与 供应方进行协调，从而提高供应链的协凋性，增加总利润。为了保证采购方能采 用该采购计划。供应方从新增的利润中取出一部分以数量折扣的方式分给采购方。 最后给出了个实例。 ， ， 第四章建立了战略优化模型，其主要目标是决定在整个供应键中，各种设施 ( 包括工厂和配送中一t ：, d c s ) 、物流的最佳费用一效率的定位以及顾客与d c s 的分 配。建立了以成本、顾客满意度和供应链柔性为目标的混合整数规划模型，在该 模型中研究供应链的柔性，是指制造商的生产柔性和分销商的分销柔性，分别通过 生产能力的富余与分销能力的富余来描述，并且讨论了求解模型的几种主要方法。 第五章阐述了供应链与环境的协调问题。对于供应链和环境的协调问题( 即 绿色供应链) ，本文对其进行了初步的探讨，主要论述绿色供应链、协调供应链和 环境的意义和五种协调方法； 第六章主要对供应链中合作伙伴关系的设计进行了研究。在这一章我们指出 好的供应链合作伙伴关系本身是一种好的协调机制。对合作伙伴的选择、评估和 商议建立了一套完整的体系，并对合作伙伴关系中核心问题供应商的选择建 立了混合整数规划模型，在模型中集成了选择单阶段和多阶段供应商：可以选择 单阶段供应商，也可选择多阶段供应商即供应商的供应商等，以便更好利用合作 伙伴关系来进行供应链的协调。 第二章供应链协调问题的理论研究 第二章供应链协调问题的理论研究 2 1 供应链系统协调的原理 在自然界和社会系统中广泛存在着一类通过协作和竞争达到新的层次的系 统。协同学原 里认为，系统各部分( 子系统) 之问相互协作和协调的结果，将使 整个系统形成一些而微观个体层次不存在的新的结构和特征。也就是说，可以在 宏观层次上形成某种整体效应或通过自组织方式形成有序的宏观结构。应用系统 协调原理来处理所谓的宏观的社会系统或人工系统( 供应链系统) 时，往往需要 采用软控制和硬控制原理，在组织和组织之间以及软控制和硬控制之间寻找折中 和平衡。 依据系统协调原理对供应链系统进行协调，利用信息技术、数量折扣模型以 及合作伙伴关系的建立等方式对供应链各成员进行有效地协调，使整个供应链系 统能够协调一致，共同来提高供应链的协调性和赢利能力。在任何供应链中都存 在许多系统，包括各种制造、储存、运输和零售系统等。我们知道这些系统中的 任何一个都会涉及一系列复杂的协调问题。例如，为了有效地管理制造i u ，准 备成本和运营成本必须与库存成本和原材料成本进行协调。同样，库存水平是保 管成本、定单准备成本和所需的服务成本之间的一个复杂的平衡结果。我们将在 第三章中讨论库存成本与运输成本之问也存在协调关系。然而，所有的这些系统 都是由联系的。具体地说，供应链内部一个系统的产出是下个系统的投入。例 如制造系统的产出是运输或存储系统的投入，或者是两个系统的共同投入。因此， 尽力只为任何一个阶段寻找最佳的协调性是不够的，我们需要考虑整个系统并协 调各系统的决策。 不管供应链中几个系统是否具有一个共同的所有者，考虑整个系统并协调决 策都是正确的。如果几个系统存在着一个共同的所有者，那么显然陔所有者最关 心的是保证总成本得到降低，尽管这可能导致其中一个系统增加成本。即使不存 在共同的所有者，各种系统仍需要进行某种协调来进行有效地运行。当然，问题 在于降低系统的总成本对谁的利益最大，以及成本节约额如何在系统所有者之间 进行分配? 为了解决这个问题，观察当系统没有进行协调时，即供应链各个阶段为自身 最优化而行动，结果是局部最优化。供应链每一组成部分最优化自己的运作，而 不考虑其策略对供应链其他成员的影响。 这一方法的替代方案是全局最优化，这意昧着供应链成员认识到什么对整个 供应链管理系统协调的研究 系统最优。在这种情况下，需要说明的是：( 1 ) 谁来进行最优化? ( 2 ) 通过协调战略 所获得的成本节约额如何在供应链不同阶段之间分配? 2 2s c m 系统协调的定义、分类以及控制模式 一、供应链协调的定义 本文对供应链协调( s c c ) 的定义如下：它是指为使供应链的各种流( 信息流、 物料流和资金流) 能无缝( s e a m l e s s ) 地、顺畅地在供应链中传递，减少园信息 不对称造成的生产、供应和销售等环节不确定性，以及消除因供应链的各成员目 标不同而造成的利益冲突，提高供应链的整体绩效而采取的各种行动。如果供应 链的所有阶段都采取能促进整个供应链的利益提升的行为，显然供应链的协调性 就会得到改善。供应链的协调要求供应链的每个阶段都考虑自身的行为对其他阶 段的影响。 二、供应链协凋的划分方法 按照不同角度有四种划分方法。 根据系统协调的性质分类，可以分为整体优化型协调、互利或互赢型协调和 适应型协调。 根据协调的职能可划分为两类：不同职能活动之恻的协调与集成如买方与卖 方协调、生产与分销协调、库存与分销协调等协调关系：同一职能不同层次活动 的协调如各个工厂之间的生产协调。 根据协调内容分为信息协调与非信息协调。 本文供应链协调分为两种：管理行为协调，包括运营级协调性的提高( 稳定 价格、数量折扣等激励机制的调整等) 、战略级协调性的提高、与环境的协调、信 息共享协调等等；管理关系协调，包括在供应链内构建合作伙伴关系和信任机制 等。 三、供应链的协调控制模式 供应链的协调控制模式分为中心化协调、非中心化协调和混合式协调3 种。 中心化协调控制模式把供应链作为一个整体纳入一个系统，采用集中方式决策， 因而忽视了代理的自主性，也容易导致“组合约束爆炸”，对不确定性的反应比较 迟缓，很难适应市场需求的变化。分散协调控制模式过分强调代理模块的独立性， 对资源的共享程度低，缺乏通信与交流，很难做到供应链的同步化。比较好的控 制模式式分散与集中相结合的混合模式。各个代理一方面保持各自的独立运作。 另一方面参与整个供应链的同步化运作体系，保持独立性与协调性的统一。 第二章供应链协调问题的理论研究 2 3 供应链的失调研究 2 3 1 供应链失调的原因 任何导致供应链内不同阶段只注重自身利益的最优化或者信息扭曲和变动性 增加的因素都是实现供应链协调的障碍因素，都可能引起失调。造成供应链的 失调有两种可能性：由于供应链不同阶段的目标可能发生冲突”“；信息的不 对称性造成信息在不同阶段传递时的扭曲“州、 2 7 1o 下面分别对两种可能性进行了分 析。 2 3 2 目标冲突引起的供应链失调 如果供应链不同阶段属于不同的所有者，则不同阶段的目标有可能发生冲突。 因此每个阶段都努力追求自身利益的最大化。如果这样就会导致失调，从而使整 体供应链绩效降低。在这里，需要解决的是采购、库存、生产、运输和分销之间 的协调，因为每个阶段的最优化目的都有可能相冲突。比如，管理者希望通过过 量采购或超前采购而从制造商获得数量折扣，但是这种采购却引起库存的增加： 而对于运输与分销环节供应商总希望通过运输的规模经济来降低运输成本，但 幽此却引起了库存成本的上升和顾客服务水平的下降。但是如果各个阶段在最优 化自身的计划时，并未与其他阶段进行必要协商，则供应链会失调。 为了消除目标冲突，实现供应链协调，必须克服以下几个障碍：大批量定 购( 批量折扣) 和配送。零售商为了能获得批量折扣，累积小批量的订单，从而 使得订单的变动性加强。而制造商为了获得运输的规模经济，而积累小批量的配 送批量，但这使得库存费用的增加和顾客服务水平的下降；定货量分配的博弈。 由于制造商的生产能力有限，零售商不得不通过博弈来获得更多的定货量；价 格波动。由于制造商所发起的商业促销和其他短期折扣活动导致超前采购，超前 采购期定货量大增，而过后定购量又极少。这种促销手段导致制造商送货量呈现 变动性，其变动幅度明显高于零售商销售量的变动幅度：行为障碍。每个阶段 对失调的认知程度。由于每个阶段的管理者认为自己做的尽善尽美，从而对其他 阶段的不信任度加强：激励障碍。就是指给予供应链内不同阶段或参与者的激 励回到之一系列变动性增机、总体利润下滑的情形。比如运输部门经理薪酬只与 单位货物的平均运输成本挂钩，这势必使其尽量运用规模经济来降低运输成本， 但这增加了库存成本等，使得总体利润下降。 2 3 3 信息的不对称性造成的供应链失调 由于完整的信息在各个阶段之间无法菇享，所以信息在不同阶段传递时，就 4供应链管理系统协调的研究 会发生扭曲。而这种扭曲又由于供应链产品的多样性丽夸大。宝洁公司在研究“尿 不湿”的市场需求时，随着时间的推移，公司发给供应商的原材料定单波动幅度 很大，但- n 供应链下游零售商销售这一阶段，这种波动幅度尽管存在，但 已经很小。由此推测到达尿布消费这一供应链的最终阶段需求量几乎没有波动。 尽管最终产品的消费时稳定的，但原材料订单规模高度变动，使得成本增加，难 以在供应链内实现供需平衡。这种在整个供应链内，由零售商到批发商、制造商、 供应商，定购量的波动幅度递增的现象，称为“牛鞭效应”。 为了消除信息不对称性，必须克服信息传递障碍：按订单而不是顾客需求 进行预测。供应链信息无法共享。 2 3 4 供应链失调对经营业绩的影响 供应链的失调使得成本上升，服务水平、对市场的快速反应能力和总体利润 下降。 生产成本的上升。制造商不得不采取措施来减弱或消除“牛鞭效应”。最直接 的就是扩大生产能力或者增加安全库存量，以便应付需求的高度变动性。但这带 来了单元产品成本。 库存成本的上升。为了对付需求的波动，不得不增加库存。另外，额外的库 存需要额外的仓储空问利各种变动成本( 仓库管理员工资、保险等) 。这都增加库 存成本。 运输成本的上升。“牛鞭效应”还增加了运输成本。因为为了能保证运输量最 大( 需求量最大) 时的运输能力，制造商不得不一直保持这样一个运输能力水平。 这在需求量小时，是一种剩余或浪费。 提前期的延长。由于需求变动幅度较大，制造商的生产计划很难以最优化方 式安排。而往往会出现现有的生产能力和库存无法满足当前的需求，从而供应提 前期也相应的延长了。 服务水平的降低。由于各种成本的上升，势必影响价格水平；而制造商的供 应提前期也增加了。这大大降低了整个供应链的服务水平。 供应链中各种关系的紧张化。首先由于不同阶段有可能存在利益冲突，每个 阶段都想最优化自己的利益，势必会造成双方或多方博弈的现象；如果每个阶段 的所有者都尽力完成本阶段工作，而将责任归咎于其他阶段。所以利益的冲突和 “牛鞭效应”的存在导致各个阶段的互不信任，使得协调更加困难。 一、定价策略 2 ，4 供应链协调的基本方法 第二章供应链协调问题的理论研究 1 、稳定价格 管理者可以通过消除商业促销或实施每日最低限价的定价策略( e v e r yd a y l o wp r i c e ) 来缓解牛鞭效应。消除商业促销也就是消除零售商的超前购买行为， 使得定单能够反应顾客的真实需求。管理者可以限制促销期f b j 的可能购买量，来 减少超前购买量。另外，也可以将提供给零售商的折扣优惠与最重的销售量而不 是零售上的采购量挂钩，即采用以总量为基础的折扣方案。 2 、数量折扣 数量折扣有三种形式：全部单位数量折扣”：边际单位数量折扣“”：以总量 为基础的数量折扣。在全部数量折扣情况下，定价方案中包括有予以蜕明的间断 点q o , q - 一q ，其中q 。= 0 。一旦发出订单，定购量至少要大于吼，小于q ，每 一单位产品都以平均成本c ，购入。在边际单位数量折扣( 也可称为批量关税) 情 况下，定价方案包含指定的问断点q oq 一，吼，然而它并不是每单位产品的平均 成本，而是比间断点减少的边际成本。 以上两种数量折扣方式都是以批量为基础的折扣形式，批量折扣是以每批采 购的数量而不是采购的次数来决定的，而总量折扣是以一个特定时期内( 如一个 月，一个季度或一年) 平均采购的数量或采购的次数来决定的”“。以批量为基础 的折扣方式鼓励采购方提高批量规模，从而趋向于增加供应链的循环库存；而以 总量为基础的折扣着重于提高供应链的利润，这与减少批量规模和降低循环库存 的目标一致，供应链可以有很小的批量规模，与总量折扣方式相协调。 二、信息策略 1 、信息共享 信息对供应链系统的协调至关重要，管理者必须理解如何收集信息、如何分 析信息，而这就要运用信息技术了。信息技术( i t ) 包括在整个供应链中用以收 集和分析信息的硬件和软件。而恰当的信息系统的选用有利于信息的共享。 供应链各阶段之间共享销售数据，会有助于降低牛鞭效应的影响。h a ul l e e 等认为造成“牛鞭效应”的四个原因是：需求预测；批量订货；价格变动：理性 博弈”。下面我们对一个简单两阶段供应链的“牛鞭效应”进行定量化计算。零 售商观察顾客的需求，利用最简单的预测技术移动平均法预测下一周期的需 求，并按预测值向制造商定货。假设零售商面对一个固定的提前期厶那么零售商 在f 周期末发出的订单在他f + 期初收到定货。另外假设零售商采用简单的( s ， 5 ) 库存策略，每一期零售商定购的数量恰好使库存水平达到目标水平。零售商观 6供应链管理系统协调的研究 察到的日需求量服从正态分布( 肌盯) ，则最大库存水平s 的计算如下： 上“+ zx 仃三，z 为给定的服务水平 周期的最高库存水平y ，：y ，= ，上+ z 上s ， 其中“、s ，分别为t 周期顾客平均闩需求的估计值和标准差，其值有下丽公式可 得。 舻至垫，s , 2 ：星。孥生 pp j 设零售商观察到的顾客需求的方差为妇，4 ( d ) ，那么这个零售商向制造商发出的订 单需求的方差v a r ( q ) 相对于顾客需求的方差满足： v a r (