（工商管理专业论文）基于制造商视角的供应链中断风险管理研究.pdf

摘要 近年来地震、飓风、恐怖袭击等突发事故一次又一次导致供应链中断，供应链中断 风险管理被提上研究日程，成为研究热点。目前的研究从定性和定量两方面展开，定性 研究的出发点或研究基础主要是传统的供应链风险管理，即基于对日常运作风险的管理 方法，来探索中断风险的管理，从宏观层面为中断风险管理提供概念或理论框架，或者 从具体的行业出发，分析总结中断风险管理的方法或经验；而定量研究一部分是基于供 应链设计理论探讨将中断风险管理嵌入到供应链设计中，更多地是基于供应链协调及应 急管理理论，通过建立量化模型探索中断风险发生时的供应链协调问题。 在当前研究的基础上，本文从制造商的角度出发，对供应链中断风险管理进行研究， 研究主要基于供应商制造商零售商三层供应链系统，供应商向制造商供应原材料，制 造商利用原材料生产产品，并将产品供应给零售商，由零售商对产品进行销售。在这个 基本的供应链系统中，对制造商面临的中断风险进行分析，采用定性与定量相结合的方 法，主要从中断风险防范和中断风险应急管理两个方面展开研究。 在上述思路下，本文共安排六章内容。第一章是绪论，提出研究背景，综述研究现 状，并对主要内容和关键概念进行说明；第二章对相关理论进行概述，从三个层次展开： 供应链管理、供应链风险管理、供应链中断风险管理；从第三章进入本文的核心部分， 首先对制造商面临的中断风险进行详细分析，分析其来源，并进行归类，基于此提出中 断风险管理的两个视角：中断风险防范和中断风险应急管理，中断风险防范中提升供应 链弹性是关键，中断风险应急管理关键是中断风险发生时的供应链协调问题；余下的部 分将围绕这两个关键展开，第四章对提升供应链弹性进行具体分析，分析了效率与弹性 之间的均衡、弹性供应链设计及通过供应管理、库存管理、需求管理提升弹性；第五章 具体分析中断风险下的供应链应急协调问题，分别分析需求中断风险下和供应中断风险 下制造商与供应商之间的协调、制造商与零售商之间的协调。第六章是本文的结论。 关键词：供应链，制造商；中断风险管理，弹性，协调 s u p p l yc h a i nd i s r u p t i o nr i s k sm a n a g e m e n t f r o mt h ep e r s p e c t i v eo fm a n u f a c t u r e r m e n gc u i c u i ( c o l l e g eo fe c o n o m ya n da d m i n i s t r a t i o n ) d i r e c t e db yp r o l l il e i m i n g a b s t r a c t e a r t h q u a k e s ，h u r r i c a n s ，t e r r o r i s ta t t a c k sh a v em a d eas e r i e so fd i s r u p t i o n st os u p p l yc h a i n r e c e n t l y s u p p l yc h a i nd i s r u p t i o nr i s k sm a n a g e m e n th a sb e e np u to nt h ea g e n d a t h ep r e s e n t r e s e a r c h ei n c l u d sq u a l i t a t i v ea n dq u a n t i t a t i v er e s e a r c h e t h eq u a l i t a t i v em a i n l yd e s c r i b e s c o n c e p tf r a m e w o r ko nt h eg e n e r a ll e v e lo rs u m su pe x p e r i e n c e si ns p e c i f i cd e p a r t m e n t s ，b a s e d o nt h eo p e r a t i o n a lr i s k sm a n a g e m e n tr e s e a r c h s o m eo ft h eq u a n t i t a t i v er e s e a r c ha n a l y s eh o w t od e s i g ns u p p l yc h a i nc o n s i d e r i n gd i s r u p t i o nr i s k s ，w h i l et h em o r e ，w i t ht h eh e l po f q u a n t i t a t i v em o d e l s ，a n a l y s eh o w t oc o o r d i n a t et h es u p p l yc h a i nu n d e rd i s r u p t i o nr i s k s b a s e do nt h ep r e s e n tr e s e a r c h ，t h i s p a p e r i sa i m e dt o a n a l y s ed i s r u p t i o nr i s k s m a n a g e m e n t f r o mt h em a n u f a c t u r e r s p e r s p e c t i v e t h e r e s e a r c hi sr o o t e di n a s u p p l i e r - m a n u f a c t u r e r - r e t a i l e rt h r e el e v e l ss u p p l y c h a i ns y s t e m i nt h i sb a s i cs y s t e m ， d i s r u p t i o nr i s k sf a c e dw i t hm a n u f a c t u r e ra r ea n a l y s e df r o mt w om a i np e r s p e c t i v e s ：r i s k p r e v e n t i o na n de m e r g e n c ym a n a g e m e n tw i t hq u a l i t a t i v ea n dq u a n t i t a t i v em e t h o d s t h i sp a p e ri n c l u d ss i xs e c t i o n s s e c t i o no n ed e s c r i b e st h eb a c k g r o u n d ，r e v i e w st h e p r e s e n tr e s e a r c h ，i n t r o d u c e st h em a i nc o n t e n ta n dk e yc o n c e p t s s e c t i o nt w or e v i e w st h e r e l e v e n tt h e o r yf r o mt h r e el e v e l s ：s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，s u p p l yc h a i nr i s k sm a n a g e m e n t ， s u p p l yc h a i nd i s r u p t i o nr i s k sm a n a g e m e n t s e c t i o nt h r e ea n a l y s e st h es p e c i f i cd i s r u p t i o nr i s k s c o u n t e r dm a n u f a c t u r e r , c l a s s e st h e s er i s k sa n d p r e s e n tt w op e r s p e c t i v e st om a n a g ed i s r u p t i o n r i s k s s e c t i o nf o u ra n a l y s e sh o wt oi m p r o v et h er e s i l i e n c ei ns u p p l yc h a i nc o n s i d e r i n g d i s r u p t i o nr i s k s s e c t i o nf i v ep r e s e n t st h es u p p l yc h a i nc o o r d i n a t i o np r o b l e mw h e nd i s r u p t i o n r i s k so c c u r e s s e c t i o ns i xc o n c l u d e st h ep a p e r k e yw o r d s ：s u p p l yc h a i n ，m a n u f a c t u r e r , d i s r u p t i o nr i s k sm a n a g e m e n t ，r e s i l i e n c e ， c o o r d i n a t i o n u 关于学位论文的独创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的 成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外， 本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国石油 大学( 华东) 或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文作者签名： 日期：弘叼年5 月2 弓日 学位论文使用授权书 本人完全同意中国石油大学( 华东) 有权使用本学位论文( 包括但不限于其印 刷版和电子版) ，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门( 机 构) 送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、 借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、 缩印或其他复制手段保存学位论文。 保密学位论文在解密后的使用授权同上。 学位论文作者签名： 指导教师签名： 一 日期：2 0 1 7 7 年 日期：砷年 5 月2 3 日 5 月2 弓日 中国彳i 油人学( 华东) 硕 ：学位论文 第1 章绪论 1 1 研究背景与意义 从2 0 世纪8 0 年代以来，供应链管理开始受到企业的重视，也成为理论界的研究热 点。供应链管理涉及到多个方面，通过阅读供应链管理相关文献，可以发现供应链风险 管理是其中很重要的一个研究领域，也成为近几年供应链管理一个新的热点研究方向， 吸引了来自于运作管理、金融财务和企业战略管理等领域的研究者和管理者分别从不同 角度对供应链风险管理问题进行了大量研究。 供应链风险可以归为两类：日常运作风险和中断风险，现有的关于供应链风险管理 的研究大部分是基于日常运作风险展开的。而随着全球化采购、非核心业务外包、单源 供应和精益供应等业务模式的发展，使得供应链在空间距离上越拉越长，在时间距离上 越缩越短，与此同时，近年来自然灾害、恐怖主义、战争、流行病、计算机病毒、经济 扰动等频繁发生，这一切使得供应链变得日益脆弱，供应链中断风险的概率逐渐增加。 在过去的1 0 余年中，地震、经济危机、s a r s 、恐怖袭击等一次又一次致使供应链 中断。供应链中断对企业的短期绩效有重要影响，例如，爱立信的供应商在2 0 0 0 年半 导体工厂起火，致使爱立信损失4 亿欧元，1 9 9 9 年台湾大地震使d r a m 芯片供应短缺， 致使节果公司丧失很多订单。供应链中断也会给公司的财务绩效带来长期的负面影响。 例如，h e n d r i c k sa n ds i n g h a l 指出遭遇供应链中断的企业其股票收益率会比产业基准 低3 3 铷。 在这种背景下，企业开始关注供应链中断风险的管理，同时也使得研究供应链中断 风险的管理变得越来越迫切，而目前中断风险的相关研究比较少，尚处于起步阶段。基 于这种背景，本文拟对供应链中断风险管理进行研究，同时考虑到制造商是供应链中十 分关键的一个节点，也是在很大程度上受中断风险威胁的一个节点，所以暂从制造商的 角度来研究供应链中断风险的管理。 1 2 国内外研究现状 供应链中断风险管理是近十年兴起的一个新的研究领域，尤其是2 0 0 1 年“9 1 1 ”事 件之后，供应链中断风险管理的研究被提升到更加重要的水平。目前相关研究明显地分 为两大类，一类是定性研究，一类是定量研究。这两类研究的出发点或研究基础不同， 定性研究的出发点或研究基础主要是传统的供应链风险管理，即基于对日常运作风险的 管理方法，来探索中断风险的管理，从宏观层面为中断风险管理提供概念或理论框架， l 第1 章绪论 或者从具体的行业出发，分析总结中断风险管理的方法或经验；而定量研究一部分是基 于供应链设计理论探讨将中断风险管理嵌入到供应链设计中，更多地是基于供应链协调 及应急管理理论，通过建立量化模型探索中断风险发生时的供应链协调问题。 1 2 1 定性研究 在定性研究方面，一些相关研究基于供应链运作风险管理理论来分析中断风险的管 理，即从风险识别、风险评估、风险缓解及管理等几个方面来展开。 ( 1 ) 风险识别 风险识别主要是描述可能发生的中断风险，明确中断风险的来源，对其进行归类。 在这一方面形成了比较统一的观点，大部分研究认为供应链风险可以归为两大类，即供 应链运作风险和供应链中断风险。k l e i n d o r f e r 和s a a d 汜1 将中断风险来源归为三种：运 营事故、自然灾害、恐怖主义及政治不稳定性。其中运营事故包括机器故障和系统性问 题，如停电、罢工、关键供应商的倒闭等。自然灾害主要包括地震、飓风和暴风雪等。 对于中断风险，可以基于供应链的构成分为供应中断、协调中断、需求中断3 1 。当然采 用不同的分类标准，还有其他的分类结果。 在风险识别方法方面，宁钟等人“1 分析了基于情景分析的供应链风险识别流程， 其中包括供应链背景设定、风险因素识别、情景开发、薄弱环节识别、风险组合构建、 优化和评估。 ( 2 ) 风险评估 对于中断风险评估，主要是评估风险发生的概率及对供应链的影响。k l e i n d o r f e r 和 s a a d 眨1 在其研究中指出评估方式基于三个主要理论：利用事件树的概率风险评估、利用 针对目的性代理活动的应对措施的应急小组进行的不确定性评估、以及决策分析。这些 理论通过模拟软件来执行，并由审判评估来支持。在恐怖主义的新挑战下，概率评估面 临困难，在此背景下，最坏情况分析方法以及应急反应情景方法被提出。 b i e r 巧1 等人总结了三种评估中断风险发生概率的方法：专家观点与历史数据相结合 的方法、专家观点与决策者观点相结合的方法、基于博弈论的方法。对于某些中断风险， 如罢工、交通事故等，可以获得历史数据，这样可以采用专家判断与历史数据相结合的 方法，如b i g u n 1 曾结合专家观点及历史数据来评估民航交通事故风险，在他的研究中， 让2 l 位航空专家对过去两个时期( 1 9 8 4 1 9 8 8 ，1 9 8 9 1 9 9 3 ) 及将来两个时期( 1 9 9 4 1 9 9 8 ， 1 9 9 9 2 0 0 3 ) 航空事故和死亡率进行估计，然后将过去两个时期的估计数据与历史数据 进行比较，从而得出专家预测的准确水平，并利用这种准确水平对将来两个时期的预测 2 中国石油人学( 华东) 硕l ：学位论义 进行调整。然而有些中断风险，像核反应堆事故、油轮泄露等，很难获得相关的历史数 据，而且即便有历史数据对风险评估的作用也不大，在这种情况下，一般采用专家预测 与决策者预测相结合的方法。在这种方法中，一般将一个事件分为若干因素，分别预测 每种因素发生的可能性，然后综合分析整个事件发生的可能性。对于像恐怖袭击等具有 目的性的代理行为，与自然灾害不同，它要将导致这些目的代理行为的对手因素考虑在 内，因此博弈论用来对这类事件风险进行评估。m a j o r 描述了如何将博弈论用于这类风 险评估，他构造了一个攻击者与防御者之间的博弈，攻击者在给定的预算下，考虑到风 险及回报来选择要攻击的目标，防御者在资源约束条件下必须保护可能受攻击的目标。 对攻击者和防御者分别建立目标函数，以此分析各自的最优决策，在此基础上评估风险 概率。 关于中断风险对供应链影响的评估，w u 订等人提出了中断风险网络方法，建模分 析中断风险如何在供应链内扩展，模型基于p e t r i 网络，利用图表及数学工具描述多种 类型的供应链事故，并根据事故之间的联系描述事故发生时间，通过预测这些事故之间 如何相互影响，从而对中断事故可能导致的结果进行建模。另一种评估中断风险结果的 途径是模拟方法。这种方法对成本、服务中断风险比较适用。还有一种评估方法是基于 最优化模型，同时考虑风险与利润最优化，建立一个多阶段动态模型，模型中包括汇率 波动及中断风险等，在考虑风险的情况下，分析利润最大化。 ( 3 ) 风险缓解及管理策略 在风险识别和风险评估的基础上，进行风险缓解及管理，现有研究中风险缓解及管 理措施既包括风险防御措施也包括风险发生时的应急措施，其中关于风险防御措施的研 究大部分集中在对提高供应链弹性和灵活性的研究，风险发生时的应急措施主要是施行 应急计划。 s h e f f i ，y 和r i c e 1 b 鸭1 从供应链的必要因素出发提出一系列提高灵活性的措施，他 们指出供应链的必要因素包括五个方面：供应采购、转换过程、分配渠道、控制系统及 企业文化，即供应链中物料流通过供应采购从供应商到达生产商，在生产商处经过转换 流程，然后通过分配渠道到达销售商，并最终到达消费者。这一流程受多种控制系统的 控制，同时在一定的企业文化下运作。基于此，他们认为可以把这五个必要因素作为提 高供应链灵活性的突破口，每一种因素中都有提高灵活性的机会。在供应及采购方面， 他们认为关键问题不是进行单源采购还是多源采购，而是供应商关系与采购战略之间的 合理搭配，如果企业选择单源采购，那么必须与供应商之间建立密切的关系，或者也可 3 第1 章绪论 以选择多源采购，与每个供应商的关系可以不像单源采购下那么密切。在转换过程方面， 提高灵活性的方式主要是采用标准生产流程，并且拥有具有互运作性的多个设备点。在 产品分配渠道方面，一旦中断风险发生，制造商可以通过一定的决策标准( 如利润、成 本、客户关系重要程度等) 来决定向哪些客户供应。与此同时，企业还可以通过面向顾 客的活动，如延迟战略，来提升供应链的灵活性。在控制系统方面，两个主要作用是迅 速检测中断风险以及迅速形成风险纠正措旌。在企业文化方面，为了提升供应链弹性， 可以通过多种途径提高员工的风险意识，如从以前的中断风险中吸取经验，通过注意小 中断风险的暗示作用，可以将重大中断风险的影响降到最低。 a d e g o k eo k e 和m o h a ng o p a l a k r i s h n a n 9 通过对零售业供应链中断风险管理案例的 研究，对风险缓解措施进行了总结，针对供应中断风险，可以分析供应链不确定因素， 并建立应急计划，也可以采用多方采购战略；针需求中断风险，可采用需求管理策略， 即向消费者提供促销与激励措施，也可以影响消费者的需求，同时还可采用多源采购战 略；对于需求和供应中断之外的一些中断风险，可以采用降低运作成本、与供应商合作 寻找替代原材料、游说等措施。 k n e m e y e r 硒1 等人在研究应对灾难性事件的计划过程中，列举了一系列风险缓解措 施，尤其是应对灾难性事件的措施，主要有将设备点转移出高风险地点，增加设备点或 供应商以提高供应链的柔性，增加每个设备点的安全负责人员，提高电子监测水平，对 设备点进行再设计提升其备灾水平，适当增加库存水平，进行供应商选择时增加风险指 标等。 s h e f f i ，yn 在“9 1 1 ”事件之后分析了在恐怖主义威胁的情况下如何进行供应链管 理，从供应商关系、库存决策、支持系统、提高运输过程可视性、与供应链其他成员加 强合作、加强与公共部门的关系等方面提出了恐怖袭击风险的缓解措施。 我国学者也从准事制供应链、弹性供应链等角度对中断风险管理措施进行研究，刘 浩华1 对“鲁棒”供应链与弹性供应链的特性进行了比较，提出了一些打造柔性供应 链的方式，如保持适当冗余、增强供应链柔性、在设计时“预嵌”弹性、提高供应链敏 捷性、建立全纵深、多层次的弹性防御体系等。赵晶、郑称德1 对基于第三方管理机 构的准事制供应链进行了分析。 ( 4 ) 概念及理论框架 目前有些学者在对现有研究进行综述的基础上为供应链中断风险提出理论框架。 k l e i n d o r f e r 和s a a d 2 1 通过对美国化工行业的实证研究提出了中断风险管理的s a m s a c 4 中国石油大学( 华东) 硕l ：学位论文 框架，其中s a m 代指中断风险管理的三项主要任务，即风险描述( s ：s p e c i f yr i s ks o u r c e s a n dv u l n e r a b i l i t i e s ) 、风险评估( a ：r i s ka s s e s s m e n t ) 、风险缓解( m ：r i s km i t i g a t i o n ) 。 同时提出了辅助执行这三项任务的l o 条原则，并总结了沃顿风险中心建立的中断风险 管理的四个步骤。s a c 代指中断风险管理的战略及行为( s ：s t r a t e g i cd i m e n s i o n s ， a ：a c t i o n s ) 和条件( c ：c o n d i t i o n s ) ，战略和行为旨在在企业层次及供应链整体范围内降 低风险频率及严重性；条件即有效执行中断风险管理的两个条件：条件1 ，用于风险缓 解的措施必须适合决策环境的特点和需要；条件2 ，信任、信息、持续获利性是保持供 应链合作关系的纽带。k l e i n d o r f e r 和s a a d 的研究为风险评价和风险缓解等节点活动的 有效结合提供一个概念框架，同时也为具有成本效率的缓解措施的提出提供了战略方 向、行为及必要条件。 k n e m e y e r 6 1 等人针对供应链中的灾难性事件造成的中断风险，提出了制定应对这 种风险的积极计划的一般流程。他所研究的积极计划基于k l e i n d o r f e r 的风险分析框架， 即在风险评估和不确定性分析以及决策者对待风险态度的基础上，制定风险管理战略， 并对风险管理战略进行评价选择。在此框架基础上，他分析了制定应对灾难性事件性中 断风险的积极计划的一般流程，首先是描述关键设备点及其面临的威胁，其次对每个关 键设备点中断风险发生的概率及潜在损失进行评估，再次对每一个关键设备点可选择的 应对风险的对策进行评价，最后为每一个关键设备点选择对策。他的研究为决策者制定 和选择合适的应对灾难事件性中断风险的战略提供了帮助，对于其他类型的中断风险的 管理也具有启发意义。 1 2 2 定量研究 目前关于供应链中断风险的定量研究大致分为两部分，一部分主要通过数量模型分 析提高供应链灵活性及弹性的措施，另一部分是对中断风险发生时的应急管理进行量化 分析，主要是利用量化模型分析中断风险发生时的供应链协调问题。 ( 1 ) 提高供应链的灵活性及弹性 在定量研究方面，研究学者从最初的供应链设计出发构建考虑中断风险时的供应链 设计模型。这类模型大致分为两类，一类是设计模型，即在没有最初的模型的情况下对 模型进行全新的设计，另一类是保护模型，即在已有模型的基础上，当考虑到中断风险 时，不是对供应链进行全新的设计，而是从中选取适当的节点进行保护，增强已有供应 链系统的可靠性。 s n y d e r “3 1 等人曾基于中断风险对供应链设计模型和保护模型做过比较综合的分析。 5 第1 章绪论 对于设计模型和保护模型，他均从节点选址和网络设计两个角度来考虑，而对于节点选 址和网络设计，均又考虑决策者风险中立和风险厌恶两种情况，从而s n y d e r 分析了基 于中断风险考虑的1 1 种不同的模型，其中5 种是供应链设计模型：( 1 ) 可靠性固定费用 选址问题( t h er e l i a b i l i t yf i x e d - c h a r g el o c a t i o np r o b l e m ( r f l p ) ) ，在此模型中，假设决策 者风险中立，并且无产能限制，每个节点中断风险概率相同，通过期望成本最小化来分 析考虑中断风险时的节点选址问题。 0 ) 是如果所有比r 级别数低的供应商都中断后的后备供应商。制造商必须选择 某个r 级供应商为其供应，包括应急供应商u 。如果制造商以v 级分配选择了应急供应 商u ，即x u ，= 1 ，则说明离制造商比u 近的v 个供应商都中断了，而另外l s l v 供应商与 制造商之间的运输成本都比惩罚成本高。由于不知道有多少个供应商会发生中断，所以 o r 吲- 1 。 改进的可靠性固定费用选址问题( r f l p ) 的目标函数是要确定制造商会选择哪些 地址的供应商，使得在考虑中断风险的情况下，供应链的期望成本最小。这是一个0 - 1 型整数规划问题，问题的数学模型如下： m ；n 薹正x ，+ 萎 薹c l p ，k ，p 7 x ，+ 口c 1 一x ，。，】+ d 。p ”x 。， c 4 - 3 ， 5 7 ，荟x ”+ 荟x w = 1 ， ，；o ，i s i 一1 ( 4 - 4 ) s l - 1 荟x ”虬 难s ( 4 5 ) x ， o ，i t , v s e s ( 4 - 6 ) x ，e t o ，1 v se s ，厂= 0 ，i s i - 1 ( 4 7 ) 目标函数( 4 3 ) 是要求得的供应链的期望成本的最小值，包括固定运营成本、期 望运输成本、生产损失成本。( 1 一p 牡，p 7 x ，+ q ( 1 一x 如) j 表示如果制造商的主要供应商 没有中断( 概率为1 巾) ，则制造商以较低的正常价格从该供应商出采购原材料，如果该 供应商中断了，则制造商从后备供应商处采购原材料，需要付出比原来多q 的单位成本。 如果制造商由r 级供应商s 供应，就表明所有比r 级级别数低的供应商都中断了( 概率 为p r ) ，而r 没有中断( 概率为1 p ) 。由于每个供应商中断的概率都相等，所以只需知 道比s 离制造商更近的供应商的数量，而不必知道这些供应商具体是谁，就能计算出期 望运输成本。d u p 9 x 。则表示如果制造商以v 级分配选择了应急供应商t i ，那就表明所 有比v 级别数低的供应商都中断了( 概率为p v ) ，且此时的惩罚成本w 小于或等于制造 商选择第v + l 级供应商将付出的成本( 即w 、 d s + l + q ) 。 3 7 第4 章制造商基于中断风险考虑提7 h j l , 应链弹性的研究 约束条件中，( 4 4 ) 要求制造商有某个r 级的供应商为其供应，除非制造商已经选 择了v 级供应商u ( v 聊，故旦亏丛 - w ：。下面对，w ：进行求解： 为了避免零售商订货q 。d _ - w k ，应该令： ，_ 半 d 一一d - w l k 2 一w lc ， ( 1 一，7 ) ，” 其中r 为制造商希望获得的利润分成，0 了i t , 一i几 肾叩昙+ ( 2 刊詈+ 2 ( 1 刊志卜南c ，) 0 ，7 虿) 对上式求一阶导数，并令一阶导数为0 ： 厂w ：_ d + a d i 2q - m - ；0 庀七 从而求得：q 一半+ t a d - 九k = 虿+ 半 当0 a d 九忌时，”在虿处取得最大值，即此时最优产量仍为虿； 当曲啡时，尸在q = 半+ t a o - , , k k = 0 - + 半处取得最大值，展口此 时的最优产量变为虿+ a d _ - - , , - 一k 。 第5 章以制造商为核心的供应链中断风险应急管理模型 当新目杯函毂卜阴最优广l 重藏小时，新日杯幽毅口j 改与为： 厂”= q ( 半一历) - c m - c , - 丑2 一q ) 一r a ，妇 虿) 对上式求一阶导数，并令一阶导数为0 ： 厂一。d + a d 一2q 一，行+ 九。0 。 kk 从而糯q ；半+ 半= 虿+ t a d + a 2 k 当一如七 a d 0 时，厂”在虿处取得最大值，即此时最优产量仍为虿； 当d - a 2 m，”在q = 半+ t a d + a 2 k = 虿+ 半处取得最大值，即 此时的最优产量变为虿+ a d _ + r a 一2 k 。 根据上述的分析，下面分四种情形来具体讨论制造商与零售商之间的协调问题： 情形l ：0 a d t i 。w 1一c ，一 虿，a q d p ( w 。，虿) 已经不能用来协调制造商与零售商之间的利 润，此时需要另一种合同：有产能限制的线性定价合同c l p p ( w ：，虿) ，即对零售商制定 单一的批发价w ：，但是零售商的最大订货量不能超过虿。其中w ：的求解同上。 综上所述，在0 a d q 一，制造商选用血p p b ：，虿) 来协调与零售商之间的利润。其中： 第5 章以制造商为核心的供应链中断风险应急管理模型 u - q 二：，则采用彳q d p 。，w ：，q 二：) 无法实现与零售商之间利 润的协调，需要采用c l p p ：，q 二：) 来协调与零售商之间的利润，其中w ：同上。 综上所述，在a d 乏 七的情形下： 若q 。_ d + a d - w ks 吐：，制造商采用彳q 卿，w ：，吐：) 来协调与零售商之间 的利润! 中困石油大学( 华东) 硕i ：学位论文 若q = d + a d - - w k q 二：，制造商采用以p p ：，q 二卵：) 来协调与零售商之间的利 润。其中： d + a d1 m 丁一i 。一m k + a d 一雄炫一m k + a d + a 七y ( 1 一呀： 一一锨卜 半仉一南c ，) 肾叼1 d + 广2 a d + ( 2 一叼) 詈+ 叩鲁+ ( 1 - r ) 赢矗面卜 半竹南c ，) 0 r 1 情形3 ：一a 2 k a d 0 时： 前面已经提到，在需求中断风险发生时，在给定的批发价w 下，零售商的最优订货 量为q = 半。 由于a d 加，故旦半董虿，此时制造商应采用彳妒尸。，w ：，虿) 来 协调与零售商之间的利润，其中： d + a d1 w - t i 一叩 叩一一一1毛 2 竺 坚放 一d 一 1 第5 章以制造商为核心的供心链中断风险戍急管理模型 当怨3s o 时： 若零售商的利润小于c ，零售商不会订货，则制造商只能将所有虿单位的商品在二 级市场上进行处理，损失为九虿。所以为了让零售商订货，应保证零售商的利润不小于 c ，即( 1 - ，7 ) 怨，c ，为了实现这个条件，制造商的利润会变成负值，但只要其损失 不大于t 虿，即一, l f 2 lsa ：万，便可以将货物批发给零售商，在这种情况下，仍假设制 造商想要获得的利润分成为r l ，但此时应满足，7 - 1 。下面分析如何进行与零售商之间的 协调： 若d + _ a d - - 一w ks q 一，制造商应采用彳q d p b i , w 2 , 虿) 来进行协调，其中： d + a d1 m t i凡 畛叩t d + 2 a d + ( 2 _ 叼) i m + ( 1 - 叼) 志卜心一南c r ) ，7 1 若_ d + a d - w k q 一，制造商应采用c l 胛：，虿) 束进行协调，其中w ：同上。 综上所述，在一a 2 k 丁一i凡 妒叩t d + 2 a d + ( 2 刊i m + ( 1 _ 叼) 上d - m k 卜吃一南c ，) 0 t i 叩半+ ( 2 刊秘刊志卜心一尚c ，) ，7 1 在( 1 一，7 ) 圪a $ e ，苫c ，且一谚二，sa ：虿的条件不能满足的情况下，制造商将全部产品在 二级市场上处理掉，遭受损失a ：虿。 情形4 ：a d - 0 时： 由于w 小，零售商在给定的w 下的最优订货量q = 旦半小于吐。，因此 制造商可以采用4 q d p 0 。，w ：，吐。) 来协调与零售商之间的利润，其中： d + a d1 m t i w ：；叩t d + 2 a d + ( 2 一叩i m 一叩手+ ( 1 - q ) 瓦蒜( c , , , - , t , 2a d + z a z k q 一南c ，) 0 1 若q ：d + _ a d - - 一w k 0 2 e 。，则需要采用c l p p ：，q 二。) 来协调与零售商之间的利 润，其中w ：同上。 综上所述，在a d o 时： 制造商采用彳q d p h ，w ：，q 二。) 来协调与零售商之间的利润，其中： d + d1 m 了e s t , 一in 陋一m k + a o + g k 胁一m k + a d 一枇y 1 i r l ) 堋c m - a 2a d + a ：k 枷d 一南c ，一 w ：= 叩丁d + 2 a d + ( 2 一叩i m 一叩争- h ) 蒜矗而( c m - 屯半哥南c ，) 0 丁一i i t , 。万一m k + a d + a 2 k ) 【d m k + a d - a 2 七f ( 1 一r l ： 一般卜z 半巩一净) 咿刁芝竽+ ( 2 - r ) 知等+ h ) 赢志而卜如半岭南c ，) ，7 1 在( 1 一，7 ) ，f m , 。c ，且一谚三。sa 2 虿的条件不能满足的情况下，制造商将全部产品在 二级市场上处理掉，遭受损失九：吐。 5 1 2 需求中断风险下制造商与供应商的协调 当制造商的最优产量确定的情况下，其对原材料的需求也随之确定。但是仅从原材 料供应商利润最大化的角度来考虑，供应商的最优供应量与制造商的需求量并不一定相 等，这时候就出现了制造商与供应商之间的利润协调问题。 为了寻找合适的协调方案，首先要分析供应商的利润。假设供应商根据制造商对原 材料的需求来制定原材料供应价格，供应价格是需求量的线性函数：m m 。一k s q 。 在此为了与前面已分析的制造商与零售商之间的协调问题紧密结合起来，从制造商 产量的角度来考虑供应商的供应量及供应价格，即式中的q 是指制造商的产量，而不是 供应商的原材料供应量，m 是指供应商对制造商单位产品所需的原材料制定的供应价 格，而不是原材料的单位价格。前面分析中已经设定单位产品对原材料的需求系数为t ， 即一单位产品需要t 单位原材料，则供应商的供应量为t q ，原材料单位价格为m t 。m o 为常数，k s 也为常数，表示供应商制定的价格对制造商需求量的敏感系数。令供应商的 利润为厂5 ： 厂5 = q ( m t c ，) = q ( m 。一七，q t c ，) 对上式求一阶导数，并令一阶导数为0 ： 厂5 = m o 一放，q 一纪，= 0 5 5 第5 章以制造商为核心的供应链中断风险应急管理模型 n 警 丽：朋。一t 虿；堕兰 卜虿协虹) ；譬 即如果供应商从自身利润最大化出发，则其最优供应量可供制造商生产虿5 单位的 产品。 ( 1 ) 无需求中断风险时制造商与供应商的协调 从前面的分析中得知，在无需求中断风险的情况下，制造商的最优产量为 虿；d _ - m k 。将m ：m 。一七，q 代入，可得： 虿；学d - m k ：学 从中桶虿= 等 若虿5 虿，则若让供应商供应生产虿单位产品所需的原材料，供应商无法实现利 润最大化，这时供应商就不愿意供应生产虿单位产品所需的原材料。制造商为了生产虿 单位产品，就必须寻找一种协调方案激励供应商供应生产虿单位产品所需的原材料。通 过补贴方案可以实现这一目的，即制造商向供应商提供补贴i ，促使供应商供应生产虿单 位产品所需的原材料。在这个方案中，关键在于确定补贴i 的多少。 当供应商供应生产虿单位产品所需的原材料时，其利润为： ，悱虿h 弧) 2 鬻卜屯甏一名，) = 鬻( 臀叱) 则补贴i 应该为： i 匿= i 3 一fs 赋 = 警一错2 ( 等2k k 姐，) 舭，一触，i一， 3 j 中国石油人学( 华东) 硕f ：学位论文 在上述的补贴方案下，供应商愿意供应生产虿单位产品所需的原材料。 ( 2 ) 需求中断风险下制造商与供应商的协调 在分析需求中断风险下制造商与零售商的协调时，具体分了四种情形来讨论，其中 情形1 和情形3 下，制造商的最优产量仍为虿，情形2 下最优产量变为吐：，情形4 下最优产量变为q 二。若制造商的最优产量仍为虿，那么为了让供应商供应生产虿单 位产品所需的原材料，给供应商的补贴与上面分析的无需求中断风险时的补贴相同。而 当制造商的最优产量变为q 二。：或q 二。时，相应的补贴也要发生变化。下面具体分析这 两种情形下的补贴应该变为多少。 情形l ：制造商的最优产量为q 二：；d i - m k + a d _ - a l k 将m = m o k s a 代入q 二2 ： q 二：=亘二虹! 二生望二基+ 竺二坐 从向求得： 吐：= 型掣 此时，若供应商供应生产q 二：单位产品所需的原材料，供应商的利润变为： ，5 ( q 二：) ：q 二：k 。一k , q 2 啦一t c ，) = 兰三二二掣( ，以。一七，兰三二掣一z c ，) = 坠哮2k k 半( 坠学2k k也，) 一 ， i 一 ， 5 j 此时为了协调与供应商之间的利润，即为了让供应商供应生产q 二：单位产品所需 的原材料，制造商应该给予供应商的补贴为： 乜：一夕一厂( q 二：) 4 k ，2 一k k 。( 堑学2 k k 叱) i 一 ， 3 j 情形2 ：制造商的最优产量为q 二。一旦 堕+ a d 丁+ , z z k 将所= m o 一七，q 代入吐。： 5 7 第5 章以制造商为核心的供应链中断风险心急管理模型 吐。=亘= 垒垒二生! 堕! 基+ 竺型 从向求得o a c a s e 4 = - 型掣 此时，若供应商供应生产q 二。单位产品所需的原材料，供应商的利润变为： ，5 白二。) ：q 二。仁。一七，q 二。一t c ，) = 兰三二二掣( ，珂。一七，兰三二二垒掣一纪，) = 坐尝2k k 半( 坠雩2 竽k k 丝叱)一 ， i 一 ， 3 j 此时为了协调与供应商之间的利润，即为了让供应商供应生产q 二。单位产品所需 的原材料，制造商应该给予供应商的补贴为： i 4 = i s fs 选。4 1 ( m 。一t c ，) 2 万+ a d 一似。一a ：k 4 k ，2 一触。( 堑学2k k叱) l 一 。 3 j 5 2 供应中断风险下的供应链应急协调 5 2 1 供应中断风险下制造商与供应商的协调 盛方正2 9 1 曾基于制造商零售商两层供应链模型，分析在供应中断风险下，制造商 与零售商之间如何协调，从而做出最优的中断风险防范措施和应急措施决策，使制造商 与零售商的整体利益最大化。分析表明制造商向零售商支付一定数量的罚金，可以实现 上述目的。制造商应支付的最优罚金数量是零售商的订单拖欠成本和供应链恢复所需时 间的乘积。 盛方j 下的研究为笔者分析供应中断风险下制造商与