（管理科学与工程专业论文）供应链管理环境下库存控制策略研究.pdf

重庆人4 学硕士学位论文 中文摘要 摘要 库存控制作为企业生产活动中的重要环节，尤其是近年来物流与供应链管理 的发展，研究供应链管理环境下企业库存控制策略，对于节约供应链成本，提高 供应链整体效率有重要的意义。 论文结合供应链的特点和我国企业目前对于供应链管理的实际运营现状，研 究了供应链管理环境下单级、二级和多级供应链库存控制模型，并给出相应的库 存控制策略。 对单级供应链管理，在g p d a m a n a b h a n ( 19 9 5 ) 模型的基础上，放宽了销售价 格为常量这一假设，考虑外部市场环境，假定销售价格线形依赖于外界需求，讨 论了类变质物品在存货影响销售率情形下的不缺货订货模型，并给出了模型全 局唯一最优解存在的充分条件。 对二级供应链管理，讨论了供应商管理库存( v m i ) 系统和联合库存管理系统。 在v m r 系统中，基于c e t i n k a y a ，c h u n g y e el e e ( 2 0 0 0 ) 的供应商管理的订货和派 送库存模型，重新修订储存成本，并删除了对库存没有实质影响的部分参数，提 出了既考虑顾客需要，又考虑供应商运输成本规模经济的固定周期检查派送和存 货补足库存模型，对该模型的全局最优解进行了讨论，给出算例分析，并同经济 订货模型进行比较：对联合库存管理( j g i ) 的基本思想和实施流程进行了阐述， 并通过建立简单的供应商零售商供应链模型，探讨了该系统如何通过信息共 享来有效降低供应链库存水平，弱化“需求扭曲”现象。 对多级供应链管理，分析了供应链的库存成本结构，提出了运用级库存和链 内库存成本的思想优化多级库存管理的理念；同时对供应链库存管理技术发展的 新趋势协同规划、预测与补给( c p f r ) 的管理思想、运作流程、实施措施和 适用范围进行了阐述；最后给出了几点关于如何有效提高供应链库存管理的措施 建议。 关键词：供应链管理，经济订购批量模型，供应商管理库存，联合库存管理 重壅盔堂堡堂焦笙塞一墨鎏：! ! ! 王 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to f s u p p l yc h a i na n dl o g i s t i c ，i n v e n t o r yc o n t r o li si m p o r t a n t t or e d u c et h es u p p l yc h a i nc o s ta n di m p r o v e m e n t t h es u p p l yc h a i ne f f i c i e n c ya st h ek e y t a c h eu n d e r s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t w er e s e a r c h e dt h eo n e s t a t e ，t w o s t a t e ，a n dm u l t i l e c h e l o ni n v e n t o r ym o d e lu n d e r s u p p l yc h a i n ，a n dg i v e n t h e c o r r e s p o n d i n gi n v e n t o r y c o n t r o l s t r m e g yt a k i n g i n t o a c c o u n t s u p p l yc h a i np r a c t i c ei no u re n t e r p d s e s g p a d m a n a b h a n ，p r e mv a r td e v e l o pe o q m o d e l sf o rp e r i s a b l ei t e m su n d e rs t o c k d e p e n d e n ts e l l i n gr a t e i nt h e i rm o d e l s ，t h e y c o n s i d e rw i t h o u tb a c k l o g g i n g , c o m p l e t e l y b a c k l o g g i n ga n dp a r t l yb a c k l o g g i n g k u n j e nc h u n g ，p e t e rc h u ，s h a w p i n gl a ng a v e t h ep r o o ft ot h em o d e l so fw i t h o u tb a c k l o g g i n ga n dc o m p l e t e l yb a c k l o g g i n g t h e a u t h o rr e l a xt h i sa s s u m p t i o na n da s s u m es e l l i n gp r i c ec h a n g e a b l el i n e a r l yw i t he x t e r i o r d e m a n dr a t e ，a n dd e v e l o pa ne o qm o d e lw i t h o u tb a c k l o g g i n gf o rd e t e r i o r a t i n gi t e n l s u n d e rs t o c kd e p e n d e n ts e l l i n gr a t e t h ep r o o fo ft h es u f f i c i e n tc o n d i t i o ni sd o n ef o rt h e g l o b a lo p t i m a lv a l u e i na d d i t i o n ，a ne x a m p l e i sg i v e nt oe x p l a i nt h et h e o r y c e t i n k a y a ，c h u n g - y e el e e ( 2 0 0 0 ) d e v e l o p e d t h es t o c k r e p l e n i s h m e n t a n d s h i p m e n ts c h e d u l i n gf o rv e n d o r - m a n a g e di n v e n t o r ys y s t e mi nm a n a g e m e n t s c i e n c e h o w e v e r , t h e r e i ss o m ee i t o ra b o u tt h ec a r r y i n gc o s tb e s i d e st h ec o m p l e xp a r a m e t e ro f t h e i rm o d e l t h ea u t h o rr e d e f i n e dt h ec a r r y i n gc o s ta n dd e v e l o p e dan e wp e r i o d i c r e v i e w i no t l rm o d e l ，t h ea u t h o rt o o kb o t ht h ec u s t o m e rd e m a n da n dt h es h i p m e n t s c a l ee c o n o m i ci n t oc o n s i d e r a t i o n a n dd e c i d e dw h e t h e rg i v i n gan e wo r d e rt o r e p l e n i s ht h es t o c kb e f o r e as h i p m e n t w ea l s o o p t i m i z e do u rm o d e la n dg i v e nt h e g l o b a lo p t i m a lv a l u e f i n a l l na ne x a m p l ew a sg i v e nc o n t r a s t e dw i t he o q m o d e l w e a l s oi n t r o d u c e dt h eb a s i cc o n t e n ta n dp r o c e d u r eo fj o i n t i n v e n t o r ym a n a g e d ，a n d a n a l y z e dt h ei n f o r m a t i o nh o w t ow o r ki nt h i ss y s t e ma n dh o wt or e d u c et h eb u l l w h i p e f r e c t w e a n a l y z e dt h ei n v e n t o r yc o s tc o m p o n e n t su n d e rm u l t i l e v e ls u p p l yc h a i n ，a n d d e v e l o p e dt h e a n di n t e r i o r s u p p l yc h a i nc o s t t o o p t i m i z e t h es u p p l yc h a i nc o s t f u r t h e r m o r e ，w ei n t r o d u c e dt h eb a s i ct h o u g h t ，o p e r a t i o np r o c e d u r eo fc o l l a b o r a t i v e p l a n n i n g ，f o r e c a s t i n g & r e p l e n i s h m e n tm o d e l a tl a s t ，w eg i v e ns o m ea d v i c eh o w t o r e d u c et h ec o s ti ns u p p l yc h a i n s m a n a g e m e n t k e y w o r d s ：s u p p l y c h a i nm a n a g e m e n t ，e o q m o d e l s ，v e n d o r - m a n a g e di n v e n t o r y , j o i n tm a n a g e d i n v e n t o r y i i 重庆人学硕士学位论文 i 绪论 1绪论 1 1 本文的研究目的和意义 库存控制是现代企业生产管理中的核心问题之一 1 删，也是生产管理领域中的 古老课题，随着供应链管理和物流管理的发展f ”7 ，供应链管理环境下企业库存管 理研究又重新成为学术界研究的热点。 表1 ，1 我国企业供应链库存管理现状3 调查项目行业类型 制造业批发业零售业 理解供应链管理 7 8 6 3 1 0 4 自备仓库9 7 2 8 l - 3 9 40 实施库存品类管理 3 0 5 3 7 5 5 37 企业内部局域网( i n t r a n e t )4 4 。7 3 l 3 6 2 ，7 产供销部门实现信息共享 5 0 7 4 3 7 5 07 市场缺货5 6 0 3 7 5 7 3 1 商品条码标识 7 3 0 6 8 8 6 1 2 货运和储运单元条码标识l o ，2 1 8 8 2 5 4 e d i ( 电子数据交换) 0 o o r f d i ( 无线射频标识) 7 4 0 3 0 注：数据来自北京、上海、广东、浙江、江苏等1 1 个省市2 3 4 家企业，其中制造企业1 4 i 家，零售企业6 7 家，批发企业1 6 家，物流或进出口企业1 0 家。 过去，由于企业问更强调竞争，而忽视互相间的合作，因而库存理论大多以 单个企业的利益最大化为目标，各自制定自己的库存策赂，而没从系统的角度出 发考虑问题。但是，经济全球一体化的市场环境对大型企业提出了新的竞争要求： 产品寿命周期越柬越短，产品品种进一步细分化，对交货期、产品质量和售后服 务的要求越来越高等。艾科卡研究所在美国国会委托下，成立以1 3 家大公司为核 心，1 0 0 多家公司参加的联合研究组，分析研究美国工业界近期的4 0 0 多篇优秀报 告后，其结论性意见是”j ：全球性的竞争使得单个企业依靠自身的资源进行自我调 整的速度已赶不上市场变化的速度，外部环境压力迫使企业改变传统的管理模式， 利用外部资源快速响应市场需求，即实施供应链管理，供应链上企业可以实现“双 赢”。掘p r t m 公司对集成化供应链的调查表明1 5 j ：供应链管理下的企业准时交货 重庆大学硕士学位论文 l 绪论 率提高1 5 ；增值生产率提高l o 以上，库存降低6 - 1 5 ，绩优企业资产运营业 绩提高1 5 ，现金周转周期比一般企业少4 0 6 0 天。 在供应链管理模式下，库存成本是供应链成本的最重要组成部分之一，一般 占总成本的3 0 以己，因此供应链管理降低成本的一个核心问题就是优化库存控 制。但在供应链管理模式下，由于企业组织与管理模式的变化，供应链管理环境 下库存管理有其特有的特点和要求。 由于我国学者对供应链理论研究的相对落后，再加上我国企业的自身历史特 点，导致供应链管理思想没有在我国企业实践中得以广泛应用，如表1 1 所示。 从表1 1 可以看出，就制造j 、零售业和批发三个行业的企业而言，零售业对 供应链管理的理解程度要高于制造业、批发业，注重供应链过程的卡勾筑以及科学 的供应链管理；但就整体而言，绝大多数企业不了解供应链的管理，这极大的影 响了库存管理策略的实施，企j 【k 内部传统的物流部门职能己不能适应供应链环境， 各部门之间信息沟通不及时。产供销部门信息共享最高只有5 0 7 ，只有部分库存 实施品类管理，市场缺货高达7 3 i 。 供应链管理在现代企业管理中占据的地位越来越重要，在供应链相互竞争的 时代，我国的企业如果仍然以自己为中心，并据此来设计自己的系统，在凼际市 场竞争中必然处于劣势，这就要求企业与其它相关企业结成供应链，才有实力参 与国际竞争。 因此，研究在供应链管理环境下，制定科学、合理的库存管理策略对现代企 业而言，具有重要的理论与现实意义。 1 2 库存理论概述 1 2 1 库存管理的基本概念 库存管理又称库存控制，是对制造业或服务业生产、经营全过程的各种物品， 产成品以及其他资源进行管理和控制，使其储备保持在经济合理的水平上。就物 资管理而言，库存主要是指企业的生产物资、一般消耗品以及废弃、回收物料等， 其中生产物资占据了企业物资的绝大部分。因此从这个意义上讲，企业物流管理 核心就是对库存进行有效的管理( 射。 但库存管理有着矛盾的含义，一方面，供应链上库存的存在具有其重要意义 和作用，主要表现在如下方面：库存为生产运行过程提供周转储备量，协调生产 制造以及销售中的供需矛盾；库存能够产生制造与购买活动中的经济性，降低产 品物流成本，降低库存费用，提高产品利润，加速企业资金周转；准时交货、提 高交货可靠性，提高供应链敏捷性； 库存可以应付各种有规律或偶然性的变化， 起应急、备用的缓冲作用：另外一方面，实现库存优势的同时，必须付出相应的 重庆大学硕士学位论文 1 绪论 费用，并且实现科学合理的库存控制。 在供应链管理中，库存成本是供应链管理成本重要的组成部分，一般占供应 链总成本的3 0 以a 。在实际运作过程中，供应链企业的库存管理问题是通过库 存控制系统来完成的。所谓库存控制系统，是解决订货时间和汀货数量问题的常 规联动系统，需求、补给、约束和成本是任何库存系统都共有的组成部分。 需求，包括需求量、需求率和需求模式。在同一时期内需求量可以为不变 需求或可变需求，需求量已知则称确定型系统，需求量末知则称随机型需求。需 求又可分为独立需求和相关需求两种。对相关需求的库存最适宜采用“物料需求计 划系统( m r p s ) ”来控制，对独立需求物品通常采用连续或定期库存系统来控制。 补给，是指将物品加入库存。补充供应量是被接收入库的订货量。订货量 可变也可不变。补充模式就是指物品是以什么方式加入库存，如有瞬时的、均衡 的、分批的。 约束，指的是管理或实际环境臆加于需求、补给或成本的限制，即驾驭库 存系统的限制。如仓库的容量有限、库存投资金额有限、不允许缺货等。 成本，指的是维持库存所支付的费用。库存成本是和库存系统的经营有荧 的成本，是输入到任何库存决策模型的基本经济参数。主要由以下组成：购置( 或 生产) 成本：指购买或生产该物料所支出的费用。在生产单位中，它是指单位生 产成本，包括直接人工费、直接材料费、工厂管理费：订购成本：用于对外汀货， 针对原材料与外购件而言，指每次订货或采购所发生的全部费用。包括提出请购 单、分析卖主、填写采购订货单、来料验收、入库费、跟踪订货以及必要的通讯、 交通等各种费用；作业更换成本：又称工艺、设备调整费与生产准备成本，针对 自制件而言，指在批量生产方式下，加工对象发生变化( 即作业更换) 时所发生 的费用，包括准备工作命令单、安排作业、生产前准备和质量验收等费用；储存 成本：包括资本占用成本、保险、库内搬运、能源损耗、仓库折旧维修、货物腐 败、变质、破损丢失和因过时贬值、税金等费用：缺货成本( 包括丢单的机会成 本) ：指的是由于外部和内部终端即生产、经营过程中因库存供应不足所产生的损 失，般包括延期交货成本、紧急加班或定货而支付的额外费用和未来利润损失 ( 信誉损失以及由此所波及的不良后果) ：运输成本：指由供应链合作企业存贮点 运送货物到分销中心、零售商和用户所消耗的费用，一般在供应链库存控制系统 中考虑这部分费用；搬运装卸成本：指库存物料出( 入) 库、库存调整时的仓库 内部搬运、装( 卸) 车( 船) 以及连接上述动作的短程输送，通常单级库存控制 中，不考虑该项费用；信息成本1 6 】：包括信息系统建立和运行成本、制定计划成 本、以及进行预测时所必须的需求调查、费用调查及库存标准调查等为上述调查 进行信息收集与分析等所需要的费用，但在传统e o q 模型中，一般不考虑这部 重庆犬学硕士学位论文 1 结论 分费用。 但是，一个完整的库存控制系统所涉及的内容远不止是各种定量库存模型， 还必须考虑六个重要的方面：进行需求预n s h 处理预测误差；选择库存模型；测 定存货成本( 订购、储存、缺货成本) ；用以记录和盘点物品的方法：验收、搬 运、保管和发放物品的方法；报告例外情况的信息程序。 有效的库存管理系统应实现：保证各环节获得足够的货物和物料；鉴别超储 物品、畅销品与滞销品：向管理部门提供准确、简明和适时的报告；以及以最低 的成本完成前述三项任务。 1 2 2 传统库存控制策略 传统库存控制策略，也即供应链系统单级库存控制策略主要有以下三类：订 货点检查策略【2 】、a b c 重点控制策略f 2 j 、经济订购批量( e o q ) 策略”。 订货点检查策略 1 ) ( q ，r ) 策略 该策略的基本思想是：对库存进行连续检查，当库存降低到订货点水平r 时， 即发出个订货、，每次订货的数量保持不变，都为固定值0 。该策略适用于需求 量火，缺货费用较高、需求波动性很大的情形。 2 ) ( r ，s ) 策略 该策略也是连续性检查类型的策略，也就是要随时检查库存状态，当发现库 存降低到订货点水平r 时，开始订货，订货后使最大库存不变，即为常量s 。 3 ) ( t ，s ) 策略 该策略是每隔一定时期检查一次库存，并发出一次订货，把现有库存内水平 补给到最大库存水平s ，如果检查时的库存量为i ，则订货量为s 一1 。如此周期性 检查库存，不断补给。 4 ) ( t ，r ，s ) 策略 该策略是( r ，s ) 策略和( t ，s ) 策略的综合，有一个固定的检查周期t ，最 大库存量s ，固定订货点水平r 。当经过一定的检查周期t 后，若库存量低于订货 点r ，则发出订货，订货量的大小等于最大库存量s 减去检查时的库存量i ，否者， 不订货。 a b c 重点控制策略 具体做法是先把物资分类，在针对重要程度程度的不同分别控制。库存物资 按企业的物资品种和占用资金的多少进行分类排队：品种约占1 0 左右，占用资 金比例为7 5 的是a 类；品种约占3 0 左右，占用资金比例为2 0 的是1 3 类；品种 约占5 5 左右，占用资金比例为5 的是c 类。对a 类物资进行重点、严格控制， 对b 类物资引起重视，适当控制，对c 类物资进行一般库存管理。 跫庆人学硕士学位论文 l 绪论 经济订购批量( e o q ) 策略 一般而苦，经典e o q 模型 1 】遵循如下假设： a 单一产品： b 需求是恒定的，已知的，或需求是连续的、均衡的； c 订货提前期是已知的，恒定的； d 物料以批量方式订货或生产，且一次到货合格入库； e 订货成本已知并恒定，与订货数量无关，储存成本已知并恒定，与平均库 存量成正比： f 物料单价与批量无关： g 不存在资源限制。 在经典e o q 模型中，所用符号定义如下： d 全年需要量； 卜需求率( 单位时间需求量) ； p 生产速度； 4 ：年订货次数； c ，单位货物单位存储保管成本； c 2 - 每批订货( 或生产) 的固定订购( 设备调整成本) ； c 3 _ 单位物品单位时间内的短缺拖后费用； s 最大存贮量； q 0 经济订购批量( 即e o q ) ： ，经济订货( 或生产) 周期长度； 1 ) 不允许缺货，鼹时补充 该模型基本特征是：某种存货的全年需要量、每次订购成本、每件存货年度 储备成本或年度储备成本率都是已知常数；按一定批量供货；当存货储备景降低 到零时，存货立即得到补充，即提前期为零；储备量不允许发生短缺。 e o q = 瓯 最佳澜司隔期而= j 器 ( 1 2 ) 存储总成本 c ( q o ，) = 2 c l c 2 r ( 1 3 ) 2 ) 不允许缺货，生产需一定时间 本模型的假设条件，除满足基本条件外，还满足生产需要一定时间的条件。 己知需求速度为r ( r c 。 模型中采用的符号说明如下： d ( 力f 时刻的需求率d ( 力= 口+ 应( f ) ； j 国为t 时刻的库存量； 口为常数系数，用来辅助衡量单位时间的产品需求率； 卢为常数系数，用来辅助衡量单位时间的产品需求率； 研( f ) f 时刻的变质率，认为是库存量的函数； 臼为常数系数，用来辅助衡量单位产品单位时问的变质速度； c 。一材料的单位成本，为常数； 卜一单位时间单位价值存货的库存费率，为常数； 4 每次订购成本，为常数： 重庆大学硕十学位论文2 供应链管理环境下的单级库存控制策略 卜商品的单位售价； r 定常需求时的理论价格； y 为系数常数。 2 2 模型的建立 以单位时间单位利润为目标，建立在不缺货情况下，销售价格变化的变质物 品库存控制模型，并给出了整体唯一最优解充分条件的证明，为= i ? ：业在考虑销售 环节时的变质物品订货销售库存模型提供理论依据。 f 时刻的库存量由需求率、变质率所决定，故有： 掣删o i ( = 一b + p s ( f ) 】r ( 2 1 ) 对于( 2 1 ) 式，根据条件“乃= o ，解微分方程得 坤) 2 署扩删。一- 每周期销售收入= f p o ，k + ( f ) 】) b + ( f ) k 一l i p o a b r 潞+ 器p 妒 一7 c z 2 t 一赫7 1 每周期物料成本= 差石k 卵一i c 口+ 目。 1 每周期库存成本= s o s ( t ) c l i d t 2 斋i ( # * 0 7 _ 1 - t c 舢，】 每次订购成本= a 周期利润= 销售收入一物料成本一摩存成本t t 昀盹盘 单位时间的利润= 旦塑t 型塑 1 6 ( 2 2 ) i 一，( + 椤) ( 2 3 ( 2 4 ) ( 2 5 ) ( 2 6 ) ( 2 7 ) 重庆大学硕士学位论文 2供应链管理环境r 的单绂库存控制策略 2 3 模型最优解存在分析 联合( 2 3 ) 、( 2 4 ) 、( 2 5 ) 、( 2 6 ) 、( 2 7 ) 式可得单位时间利润函数 p ( t ) ：舞杀+ 臼i p o c 0 + + 口) 一2 印钐桫咖一t ( + 口) 一1 + ( p o c 口 对p ( t ) 函数求阶倒数 + ( 赫一爿 当旺s ， 面d p ( r ) ：坐刿笛墨嚣兰些趔眇+ 目冲协咖沙咿+ 1 j 7 1 ( 口+ 臼r r 2 n 一。，上。 。 叫 一鲤逝等笫掣+ f a t ， 2 ( + 目1 3 2 ，2 “ 对p ( t ) 函数求二阶倒数 a 2 p ( t ) 一彤2 卢2 1 4 ( + 护1 2 r 2 + 2 b 2 归+ 一) 一2 2 a 一一i , - , j 一一 d t 2 n + p r r 3 ，3 + 监旦照旦二堕三望! ) 二! 墼鲣拿型：! ：二塑旦丛坐：竺二! ( 2 t l o ) ( 卢+ 口) 3 t 3 定理 + 口如。卢一c o + + 曰) 】一2 口p e r 0 是尸仃) 有唯一最大值点的充分条 为了证明的方便，下面给出两个引理： 引理1 ( p + o l p 。一c i + + 9 ) 卜2 印砂0 ，p p ) 有极大值，且尸( r ) 为单 调递减函数 证明： 记( 卢+ o ) r ：z 0 函数 卢+ 口) 2 r 2 2 ( 卢+ 口) r + 2 - ( f + 引，一2 ( r o ) 可转化为几) = & 2 2 x + 2 ) e 。一2 求倒得厂0 ) = x 2 e 。 当x 0 时f7 ( x ) o 所以单调递增，即f ( x ) f ( x ) m i n = f ( o ) = 0 7 0 o ) ( 2 1 1 ) ( 2 1 2 ) 笫节一够 里2竺卵坚声 胆 承庆大学顶士学位论文2 供应链管理环境下的单级库存控制策略 b u 厂( r ) ：+ 目) 2 ，2 2 ( p + 臼) 丁+ 2 - ( p + 口扩一2 o 同理令2 ( p + 臼1 7 1 = x ，贝i 函数g ( 7 ) = 1 4 ( p + o ) 2 ，2 4 ( f l + o ) t + 2 j e 2 ( 口十8 ) 7 2 0 ( 丁 o ) ( 2 1 3 ) 由( p + p 归。卢一c ( i + 声+ 口) 2 筇勿s0 ， 由于! 望! 壁! 二里g 三旦! ! m 二! 竺壁垒 十毋) 3 t 3 即塑塑 o 2 ( f l + 占y 韭2(3+。9)t 3g p ) 一f 2 a 。) 所以p 口) 有极大值，且p ( r ) 为单调递减函数。 引理2 证明： p 0 ) 当( p + o ) p o , a c ( i + + 目) 】2 叩钐0 ，尸( 7 1 ) 有唯极大值j p 防+ ) 。 记f ( 7 1 ) = ( f l + t ) t e ( p + 厂o ) r - 一e ( p + 。) r + 1 1 i 。f f ) ：l i m 塑翌生! ! ! ：望皇翌! ! j 二二望旦蔓! ! ：竺 t - + 0 + 、 r 一0 丁 = h m 堕丛苎竺 r _ o 2 一+ 臼) 2 c a t ( r ) ：2 ( f l + o ) e 2 ( 4 + 。) ：r - e 2 ( p + e ) z + i ，2 ，i 圳i mg p ) _ ，l 圳i r a 4 ( f l + 0 2 ) 2 丁t e ( p + e ) r 一 = 2 + 曰) 2 l i r ap 口) = 1 i ma ( f l + o y t p o f l - c ( 、i + f l 。，+ o ) j - 2 o r f l ，o y + 目) 2 联合式( 2 1 4 ) 、( 2 1 5 ) 可得 8 州一茄斋剞+ f a ( 2 1 4 ) ( 2 1 5 ) 霞庆火学硕士学位论文2 供应链管理环境f 的单级库存控制策略 l i mp ( r 1 _ + c 。 o r 斗0 + 、7 所以p ( o ) _ + 佃 0 ( 2 。1 6 ) 又l i r af 仃1 ：l i m 鱼翌! ：! 竺：! = ：一十。( 2 1 7 ) ，_ 一、7 h + 7 拦恐g ( 0 = r l i m l 2 0 q + o ) e 2 舢1 _ 佃 0 ( 2 18 ) 所以 ，l 。i r a 。p 协) = l i m ol(fl+e)pofl-c(训i+fl：+o)-2口floyf(t)一蒜g(t)+fa2(a t 7 叶曲 + 口) 。 、7 + 臼r 2 、7 t 2 结合( 2 1 7 ) ，( 2 1 8 ) 得 l i r a p ( t l 寸一 0 时，p 7 p ) = o 有唯一的解t 。 根据引理l 和引理2 ，p 十咿) p o p c ( i + 十目) 】一2 ( z f l o y o 是p p ) 有唯一最大值点 的充分条件。 2 4 参数变化对模型最优解存在条件的影晌 某企业欲制定计划期内的产品采购计划，以知该产品的需求与企业的库存水 平以及时间有关，o ( o = l o + o 2 5 t ( 0 ，材料的单位成本c 为1 5 元，单位物品单位时 间的存贮费率i 为0 5 元，保存过程中变质系数目= 0 1 0 ，企业销售该商品时，对 价格作出如下预测，认为价格随外界需求的变化率y = 0 1 5 ，企业预测价格不受外 界需求影响的理论值p o = 2 0 元，则该企业在这种情况下是否有唯一最优库存策 略? 按本文给出的条件，o s + o ) p o # 一c ( i + + e ) j 2 妒钐s 0 ，将上述数据代如可 知+ 口x p 。卢一c ( i + 卢十臼) 】一2 a # 8 7 , = 一1 2 3 7 5 1 5 可知 瞰r s 丽2 0 e f l 钐+ 等掣娟 根据上述算例可知，理论定价p d 有一个上限范围，只要p o 在此范国内波动， 企业的最优库存策略一 存在，而且n 根据p 0 褊+ 血掣，可 知口对理论定价疡影响较大。表2 ，i 和表2 2 说明了p 、_ y 变动时对岛的影响。 表2 1 口变动对价格r 变动范围 f p 0 变动范围 口 8 目y，c 1 0o 0 50 1 00 1 5o 51 5p 0 1 9 5 1 0o 1 5o 1 00 1 50 51 5p 0s 7 6 1 0o 2 50 1 0o 1 5 0 51 5 p o 5 2 1 0o 3 5 0 1 0o 1 5o 51 5 p 。4 2 l oo 50 1 00 1 50 5 1 5 p o 茎3 3 5 表2 2y 变动对价格p 0 变动范围 p 0 变动范围 口 口y c i oo 3 5o 1 5o 1 0o 51 5p 0 4 3 4 5 1 0 o 3 5o 1 5o 1 5o 51 5 p o 4 3 7 5 1 0o 3 5o 1 5o 2 5o 51 5 p o 4 4 ，3 5 1 0 o 3 50 1 50 3 5o 51 5p 0 4 4 9 5 1 0 o 3 5o 1 5o 5 0o 5】5 p o 4 5 8 5 从表2 1 中看出，咒随的增大而减小其上限值。也即当商品库存水平对外 重庆大学硕十学位论文2 供应链管理环境下的单级库存控制策略 界需求影响较大时，其理论定价不宜过高，否则企业没有最优的库存策略，1 i 易 控制库存成本；而当商品的库存水平对外界需求影响较小时，企业产品的销售定 价有较大空间，且不影响企业的最优订购策略的唯一性。从表2 2 知，p o 随y 的增 大而增大，但变化较慢。这表明当价格对需求影响较大时，理论定价p o 的变动上 限空间较大，同时不影响企业的最优库存策略的唯一性。 重庆大学颐士学位论文 3 供应链管理环境下的二级库存控制策略 3 供应链管理环境下的二级库存控制策略 3 1 供应商管理库存( v m i ) 3 1 1 v 系统概念和基本思想 流通领域中，传统的库存模式是各个部门各自根据本部门利益最大化来制定 库存控制策略，因而不可避免的产生需求扭曲现象，也即“牛鞭效应”。为了可快 速的响应客户的需求，提高客户的服务水平，同时减少由于需求不确定性而带来 的高库存水平，并优化供应链的整体库存水平，就产生了v m i 管理模式。 v m i 管理系统就是指由供应商管理用户库存( v e n d o r m a n a g e di n v e n t o r y , v m i ) ，是连续补货的方式之一。所谓“连续补货”是供应商与零售商建立伙伴关系， 两者共享零售商的库存数据和销售信息及目前的存货水准，供应商根据这些数据 和信息再依据预先制定的存货水准对零售商进行补货的过程【6 ”。在连续补货的环 境下，供应商不再是被动地执行零售商的订单，而是主动地为零售商补货或提出 建议性的订单，以降低补货成本，提高供货速度和准确性，降低库存水平。 v m i 主要思想就是实施供应厂商一体化，供应商在用户的允许下设立库存， 零售商商品数据的任何变化随时传递给供应商，供应商根据这些数据决定未来的 货物需求数量、库存水平和补给策略，拥有库存控制权。赭由销售资料得到消费 需求信息，供货商可以更有效的计划、更快速的反应市场变化和消费者的需求。 v m i 策略实施中体现了合作性、互惠、目标一致性和连续改进等原则，因此v m i 可以用来作为降低库存量、改善库存周转率，进而维持库存量的最佳化，而且供 货商与批发商分享重要信息，双方都可以改善需求预测、补货计划、促销管理和 运输装载汁划等。 v m i 是将传统供应模式产生订单进行补货，改变成以实际的或预测的消费者 需求作补货任 ，供贷商透过v m i 掌握库存与补货信息、增加库存回转率、产生准 确预测及生产时程等以提升供应链客户服务满意度。由v m i 引导出的需求预测与 自动补货在竞争激烈的消费市场显出其重要性，v m i 管理机制对供应链的整体效 益贡献： 建立上下游厂商紧密的合伙关系，提升企业供应链的竞争力。 有效运用信息科技技术整合企业内部与外部信息流的活动，可发挥供应链 之效率。 供应链成员共同承担风险、成本、分享利益，可维系双方合作关系。 可改善预测、需求计划的相关技术，可促进供应链整体运作之绩效。 通过设定适合v m i 管理机制的绩效衡量指针，可以帮助企业检核实施成 重鉴奎堂堡主堂堡笙塞! 垡壁壁笪墨墅塑! 盐三堡堕茎i 丝童! i ! ! ! 一 效与改进方向。 3 1 2v 的实施方法 实旎供应商管理用户库存策略时，需要改变传统的订单处理方式，建立基于 标准的托付订单处理方式。也即由供应商和批发商一起确定供应商的订单业务处 理过程所需要的信息和库存控制参数，建立种订单的处理标准模式，如电子数 据交换( e d i ) 标准报文，最后把订货、交货和票据处理各个业务功能集成在供 应商一边。 供应商管理库存的系统的实施需要以下几个步骡： 需求预测计划：即建立顾客情报信息系统，使用统计工具的设定来确认来 自顾客的实际需求，目的要协助供货商能够掌握需求变化的有关情况，确定销售 商品种类、销售对象、销售价格、销售时间等。 建立销售网络管理系统。目的在于保证自己的产品需求信息和物流畅通， 有效的管理库存水平。 建立供应商与分销商的合作框架协议，即补货配送计划。主要是确定处理 订单的业务流程以及相关库存控制参数如再订货点、最低库存水平、库存信息传 递方式等等。目的是通过实时库存的配置和销需求计划，指派可利用的成品库存 以平衡顾客服务需求，改善顾客服务，并降低库存水准及运输成本。 综合起来，v m i 系统实际上是供应商通过建立顾客需求预测，并通过与分销商 建立合作协议，将配送活动及订单处理整合于持续补货循环，其流程如图3 1 所 示。 iw u n uf l + j 订翼塞理 建议订单 存货水准 j 补货计划 禽 j 氯拦 l 制造生产i 主生产计划 叫管理系统j 图3 1v l v l i 概念性运作构架 f i g u r e 3 1t h e o p e r a t i o n a lm o d eo f v m l 重庆人学硕士学何沦文3 供应链管理环境f 的一级庠存控制策略 依顾客存货水准及销售状况进行需求预测计划，经统计计算后提f h 建议订 购量。 依建议订购量，订单管理系统发出补货通知单，由客户进行订单确认。 依订单管理系统，制造管理系统排定主生产计划，以计划排定配送计划。 依配送计划将补货计划通知客户并进行实际补货。 3 1 3 固定周期检查派送和存货补足库存的v mi 模型 3 1 3 i 模型参数及假设说明 供应商管理库存是未来供应链库存管理的种重要模式，受到越来越多理论 界的重视和研究。国外有许多人对此展丌系统的理论研究，有的学者注重时间的 重要性，建立了满足顾客瞬时需求需要的v m i 库存模型，如a b d e l w a h a b 和 s a r g i o u s ( 19 9 0 ) r 7 ”，y a n o 和g e r c h a k ( 1 9 8 9 ) 7 2 】：丽有的学者从供应商派送货物的批 量规模经济出发，建立了多个定单一次派送的库存模型，如t a y a r 和 g a n e s h a n ( 1 9 9 9 ) t 7 ，t e r s i n e 和b a r m a n ( 1 9 9 1 ) 【7 4 】，而c e t i n k a y a 和l e e ( 2 0 0 0 ) 6 1 1 同时考虑顾客满足需要和运输货物的批量经济，建立了存货补足和派送的v m i 模型，使v m i 库存理论更为完善。 然而c e t i n k a y a 和l e e ( 2 0 0 0 ) 6 t l 所建模型存在以下值得商榷之处：首先考虑 的变量过多，而这些变量对库存问题实质并没有影响，如单位货物的价格和单位 货物的运输成本等；其次，该模型对货物的储存成本计算有欠缺；最后，他们提 供模型的求解算法在实际操作中比较困难。笔者在c e t i n k a y a 和l e e ( 2 0 0 0 ) 【6 1 帧 型的基础上，主要从上述三点出发，对他们的模型进一步完善，使之在实际中更 方便企业操作。 这里只讨论一个有一个供应商和一个零售商的二级供应链情况，由供应商对 零售商进行库存管理。零售商通过定单形式向供应商传递顾客需求信息，供应商 根据该需求信息和自身情况，制定自己的库存策略。 为了便于问题的解决，这里作出如下假设： 供应商的定货提前期为o ，也即制造商向供应商的供货能力无穷大，供应 商不会出现缺货： 顾客的需求是离散的随即变量，服从参数为五的泊松分布； 4 。为供应商每次补货的固定订购费用： h 为单位时间单位货物的库存费用； 一。为供应商每次向零售商的固定派送费用； 。为顾客单位时间单位货物的等待成本，表现为零售商由于不能及时满足 顾客需要所导致的缺货损失； f 单位时矧供应商的库存成本。 乖庆大学硕士学位论文 3 供应链管理环境f 的二级库存控制策略 7 1 表示检查周期 俐表示t 时刻某一检查进行互货物派送前供应商的手边库存量 ( f ) 表示t 时刻某一检查周期内外部需求总量为z ( t ) 这里供应商采用固定周期的检查的( ss ) 策略，这里令s = 一1 ，s 0 。面对零 售商的定单，供应商并不立即派送，而是每隔一个固定的时间周期，才将该段周 期内的所有外界定单需求进行派送，以实现运输物品的规模经济。由于供应商的 定货提前期为0 ，因而选择s = 一1 能够保证供应商在每个检查周期期末满足零售商 的所有外部需求，该周期称为供应商的固定检查派送周期。 在进行派送之前，检查手边库存，f ”与本周期外部需求总量l ( t ) 的大小关系来 确定是否进行存货补足。 令，时刻某一检查周期内外部需求总量为上( f ) ，手边库存重量为，f 移，本周期 的定货量为z ( t ) ，而新的周期期初库存为，( f ) ，则有： z o ) = ；+ l 。j f ) 当，( f ) 工( f ) 当，( f ) 2 z ( t ) 若 砂l ( t ) ，则不进行存货补足，即派送而不进行订购。 若删 l ( t ) ，则需要在派送之前进行订购，即进行存货补足。则在派送之前 进行定货补充，订货量z ( f ) = 外部需求( f ) 加上最大库存量s 减去期初库存量，御， 也即定货量除了能够满足，俐与外部需求量的差额外，还要使得派送后该周期期末 的库存水平为s 。 本周期期末的库存，也即下一个新的检查派送周期期初的库存量，( f ) 为： m r l s i ( 0 q ， ，仞( j = 1 ，2 ) 表示某个特定的补货周期内 = 】 第j