（管理科学与工程专业论文）基于idef3的供应商管理库存系统建模与仿真.pdf

摘要 全球制造和经济一体化促使了企业间竞争的不断加剧，并逐渐由同行业单个 企业问的竞争演变为由一系列上下游合作伙伴企业构成的供应链之问的竞争。众 所周知，库存管理在企业经营管理中处于重要地位，供应链作为一种“扩展型 企业，库存管理在其运作中更为重要，原因是库存不仅影响着某一节点企业的成 本，而且也制约着供应链的综合成本、整体性能和竞争优势。 通常来说，库存都是由库存拥有者管理的。但是因为无法确切知道客户需求 与供应的匹配状态，供应链上的每个成员根据各自的需要独立运作，导致建立重 复库存，因而无法达到供应链全局的最低成本，整个供应链系统的库存会随着供 应链长度的增加而发生需求扭曲。 理想的供应链库存管理是一种基于合作伙伴关系基础上的，强调信息共享几 利益共享、风险分担的库存管理模式。合作伙伴关系把库存管理提升到整个供应 链的层次，库存管理不再单是供应商、生产商个人的管理活动，而是合作伙伴共 同参与库存的管理活动，他们对共同参与库存管理活动提出了实施的目标构架。 供应商管理库存( v m i ) 系统就能够突破传统的条块分割的库存管理模式，以系统 的、集成的管理思想进行库存管理，使供应链系统能够获得同步化的运作。但 是，目前对v m i 系统的研究是不充分的，因此对v m i 系统进行进一步的研究是完 全必要的。 本文阐述了i d e f 3 的建模思想和方法，着重研究了i d e f 3 建模方法的关键技 术。对比了传统供应链管理模式和先进的v m i 库存管理模式，指出供应链管理中 的库存控制问题，并论述了采用v m i 库存管理模式的优点。着重对v m i 库存管理 系统结构和各企业节点的协作机理进行了分析，论述了采用i d e f 3 方法对其进行 建模的可行性，建立了v m i 库存管理模型。该v m i 库存管理模型中的各个实体相 互协调，共享信息，实现了供应链上节点之间的信息交换和信息共享，最终达到 了系统优化的目标。最后对模型进行了仿真和分析。 从仿真结果可以看出：采用v m i 库存管理模式降低了供应链的总成本和库存 成本，缺货成本大大减少，使供应链系统的整体性能明显提高。 关键词：供应链管理；i d e f 3 库存控制；供应商管理库存( v m i ) ；建模；仿 真 a b s t r a c t g l o b a lm a n u f a c t u r i n ga n de c o n o m i ci n t e g r a t i o nm a k ec o m p e t i t i o nm o r ed r a s t i c b e t w e e nc o m p a n i e s 1 1 l ec o m p e t i t i o nb e t w e e nc o m p a n i e sg r a d u a l l yc h a n g i n gt ot h e c o m p e t i t i o nb e t w e e ns u p p l yc h a i n s a si sk n o w n t ou sa l l ，i n v e n t o r ym a n a g e m e n th a s ai m p o r t a n tr o l ei nc o m p a n ym 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 th a sam o r e i m p o r t a n tr o l e i ns u p p l yc h a i nm a n a g e m e n tw h i c ha c t sa sap a t u l o u sc o m p a n y , b e c a u s ei n v e n t o r ym a n a g e m e n tn o to n l ya f f e c t st h ec o s to fm e m b e rc o m p a n yi nt h e s u p p l yc h a i nb u ta l s or e s t r i c t st h ei n t e g r a t e dc o s t ，w h o l ep e r f o r m a n c ea n dc o m p e t i t i v e a d v a n t a g e i nag e n e r a lw a y , i n v e n t o r i e sa r em a n a g e db yt h ei n v e n t o r yo w n e r b u t ，e v e r y m e m b e ri nt h es u p p l yc h a i ni n d e p e n d e n t l yo p e r a t ea c c o r d i n gt oi t so w nn e e d ，b e c a u s e t h e yc a n n o tk n o wt h ec l i e n tn e e da n dm a t c h i n gs t a t e 1 1 1 i sw i l ll e a dt or e d u p l i c a t e i n v e n t o r i e s ，s ot h a tt h ew h o l es u p p l yc h a i nc a n n o tg e tt h el o w e s tc o s ta n dt h e i n v e n t o r i e si nt h ew h o l es u p p l yc h a i nw i l lb e c o m ec o n t o r t e da l o n gw i t ht h es u p p l y c h a i nl e n g t h t h ei d e a lm o d eo fi n v e n t o r i e sm a n a g e m e n ti ns u p p l yc h a i n si sa ni n v e n t o r i e s m a n a g e m e n tm o d ew h i c he m p h a s i z e si n f o r m a t i o ns h a r i n g ，b e n e f i ts h a r i n ga n dr i s k s h a r i n gm o d e 硼1 ec o o r d i n a t i o nr e l a t i o n s h i pc a nm a k e si n v e n t o r i e sm a n a g e m e n t u p g r a d et os u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t t h ei n v e n t o r i e sm a n a g e m e n ti sn o tt h ea c t i o n o ft h es i n g l ec o m p a n y , b u ti st h ea c t i o nb e t w e e nt h ec o o r d i n a t i o nm e m b e r s t h e y b r i n gf o r w a r dc o o p r a t i o nf l a m eo fi n v e n t o r i e sm a n a g e m e n t v m is y s t e mc a n b r e a k t h r o u g hc o n v e n t i o n a li n v e n t o r ym a n a g e m e n tm o d e i tw i l lu s es y s t e m i ca n d c o m p o s i t i v em e a n st om a n a g ei n v e n t o r i e s ，s ot h a t t h es u p p l yc h a i nc a l lo p e r a t e s y n c h r o n o u s l y b u t ，t h ep r e s e n tr e s e a r c h e so nv m is y s t e ma r en o ts u f f i c i e n t ，s ot h e f a r t h e rs t u d i e so nv m is y s t e ma r ev e r ye s s e n t i a l d i s c u s st h em o d e l i n gm e t h o do fi d e f 3a n de m p h a s i z eo nt h ek e yt e c h n o l o g i e s o fi d e f 3m o d e l i n g c o m p a r et r a d i t i o n a ls c mm o d e lw i t ha d v a n c e dv m i m o d e l ，p o i n to u ti n v e n t o r yc o n t r o lp r o b l e m si nt h es c ma n de x p l a i nt h ea d v a n d a g e s o fv m im o d e l e m p h a s i z eo nt h ea n a l y s i st ov m is y s t e ms t r u c t u r ea n dc o o p e r a t i o n m e c h a n i s mb e t w e e nt h e s u p p l yc h a i nn o d e s ，d i s c u s st h ef e a s i b i l i t y o fi d e f 3 m o d e l i n ga n db u i l du pt h ev m im a n a g e m e n tm o d e l e n t i t i e si nt h em o d e lc a l l c o o r d i n a t ee a c ho t h e rt os h a r et h ei n f o r m a t i o n , r e a l i z et h ei n f o r m a t i o ne x c h a n g e sa n d s h a r e ss oa st or e a l i z et h es y s t e m - o p t i m i z e dg o a la tl a s t f i n a l l ys i m u l a t et h i sm o d e l a n da n a l y z et h eo u t p u to ft h ep r o g r a mo nt h es i m u l a t i n gp l a t f o r m a c c o r d i n gt ot h er e s u l t so ft h es i m u l a t i n g ，w ec a nk n o wt h a tt h ev m im o d e l r e d u c e st h et o t a lc o s to ft h es u p p l yc h a i na n dt h ec o s to fi n v e n t o r y t h ep r o d u c t s h o r t a g ei sg r e a t l yd e c r e a s e da n dt h es i m u l a t i o ne n h a n c e st h ep e r f o r m a n c eo fs u p p l y c h a i ns ot h a tt h es e r v i c eq u a l i t ya n ds a t i s f a c t i o n so fu s e r sa l ei n c r e a s e d k e y w o r d s ：s c m ；i d e f 3 ；i n v e n t o r yc o n t r o l ；v e n d o rm a n a g e m e n ti n v e n t o r y ； m o d e l i n g ；s i m u l a t i n g 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谓 之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得丞洼王些太堂或其他教育机构的学位或 证书而使用过的材料。与我一同工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了谢意。 学位论文作者签名：王鹾f 孔签字只期：g 年f 月，7 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解丞洼兰些太堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权丞洼王些太堂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，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学 校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：王了写风 签字只期： 魄年j 月j 7 同 导师签名： 签字同期：y月 彳引 吞 啊 学位论文的主要创新点 1 、本论文首次将i d e f 3 建模方法应用于分析供应商管理库存系 统。本文用i d e f 3 对其进行建模，然后对模型进行仿真，通过仿真 结果发现在v m i 环境下供应链的库存成本大大减少，供应链各节点 的库存波动明显减弱，提高了供应链整体的运行绩效，从而提高了服 务质量和用户满意度。 2 、本文对天津某自行车厂所在的其中一条供应链进行仿真分析， 通过对实施v m i 前后的仿真模型的输出结果进行对比，发现在v m i 环境下牛鞭效应得到缓解，库存成本大大减少。 第一章绪论 第章绪论 1 1 选题的背景与研究的意义 长期以来，流通中的库存是各自为政的，流通环节中的每一个部门都是各自 管理自己的库存，零售商，批发商，供应商都有各自的库存，各个供应链环节都 有自己的库存控制策略。由于各自的库存控制策略不同，因此不可避免地产生需 求的扭曲现象，即所谓的“牛鞭效应现象，无法使供应商快速地响应用户的需 求。在供应链管理环境下，供应链的各个环节的活动都应该是同步进行的，而传 统的库存控制方法无法满足这一要求【。 究其原因，主要是由于供应商和制造商都采用了过于简单的库存策略。当前 的供应链节点企业，在供应和库存方面存在着很多问题。首先，供应链成员之间 的合作关系并不广泛。其次，供应链中信息来源过于集中在企业内部，外部信息 资源利用程度不高，顾客反馈的信息也不多，降低了企业对市场需求预测的准确 性。因此，必然产生企业库存结构不合理的后果。 供应商管理库存( v e n d o rm a n a g e di n v e m o r y ，简称v m i ) 这种新型的库存管理 技术可以较好地解决供应链库存管理问题。v m i 是一种战略贸易伙伴之间的合作 性策略，它以系统的、集成的管理思想进行库存管理，使供应链系统能够同步优 化运行。传统供应链管理较强调局部最优，即供应链的每一个企业或成员只追求 其个别的利益最大化，而v m i 这种供应链环境下的现代库存管理技术则追求供应 链所有成员的整体最优，打破了传统的各自为政的库存管理模式。实施v m i 库存 管理策略的供应链中所有节点企业都要设法除去企业之间的障碍，进行合作【2 1 。 供应商管理库存( v m i ) 体现了供应链管理集成化的思想，成功地应用v m i 会 降低用户和供应商的成本。在该库存控制策略下供应商参与库存的管理，在电子 数据交换和电子商务的基础上，实现供应商与客户企业的信息交换、信息共享， 使信息代替库存成为可能。从而使企业达到最小的库存量，使缺货成本大大减少， 提高了供应链的整体运行绩效。信息共享能给供应商带来减轻牛鞭效应、减少现 有平均库存以及降低成本等好处，使供应商在库存决策方面更为主动，降低由于 过高的库存量而造成的风斟3 1 。 库存管理系统是多种不同功能要素的集合。各要素相互联系、相互作用，形 成众多的功能模块和各级子系统，使整个系统呈现多层次结构，体现出固有的系 统特征。对库存系统进行建模和分析，可以了解库存系统各部分的内在联系，把 第一章绪论 握系统行为的内在规律性。所以说，不论从系统的外部或内部，设计新系统或是 改造现有系统，系统建模都是非常重要的。 过程建模是过程管理和集成的基础，v m i 管理模式首先涉及到对其一系列 运行过程的管理和集成。因此，建立起过程模型，对其运行过程进行规范化，以 明确各过程的相关者以及各过程之间的关系和运行中的约束条件。这是正确描 述、分析以及顺利实施v m i 库存管理模式的前提和基础【4 】。为了对过程进行描 述分析，必须对过程进行建模。 w i t n e s s 是英国l a n n e r 公司开发的一个功能强大主要用于离散事件仿真的工 具软件。w i t n e s s 可以为企业的规划与实施提供模拟环境，也可以为生产系统的 资源合理利用，生产调度决策提供一种良好的策略。由于离散事件仿真过程中存 在大量的顺序、并行、同步、冲突及因果依赖等关系。故仿真建模很容易出现局 部或者整体调度的问题，这就需要一种强有力的工具来支持离散事件仿真的模 型。i d e f 3 方法能够部分的解决前述的顺序、并行、同步、冲突及因果依赖等各 种逻辑问题，是仿真建模的一种很好的方法。v m i 的仿真为典型的离散事件仿真， 因此本文对v m i 进行仿真前，以及仿真过程中，采用i d e f 3 方法进行指导。 本文通过建模，使v m i 的经营过程得到了更好的描述和分析，从而有效的 降低了仿真的复杂性，提高了仿真速度，优化了仿真流程，并且分析了v m i 库 存管理系统的特性，研究了系统的协作问题求解能力、协调性、连贯性等系统的 整体性质。从仿真结果可以看出：采用v m i 库存管理模式降低了供应链的总成本 和库存量，缺货成本大大减少，供应链系统的整体性能明显提高。 1 2 国内外相关研究现状 供应商管理库存是一种供应链集成化运作的决策代理模式。其主要思想是供 应商在用户的许可下，拥有对自己设立在用户处的库存的控制权，可以自行确定 库存水平和库存的补给策略。 关于v m i 的定义，国外有学者认为：“v m i 是一种在用户和供应商之间的合 作性策略，以对双方来说都获得最低的成本为目标，在一个相互同意的目标框架 下由供应商来管理库存，这样的目标框架被经常性监督和修正，以产生一种连续 改进的环境”。这种理解强调的是通过合作实现双方成本的最小。美国生产与库 存管理协会( a m e r i c a np r o d u c t i o na n di n v e n t o r yc o n t r o ls o c i e t y ，a p i c s ) 对v m i 的 定义是“在v m i 模式下，供应商通过获取其用户的库存数据和负责维持用户的库 存水平来优化供应链的运作绩效，它的一个重要措施就是供应商有规律地定期检 查用户的库存，并快速完成补给任务，从而获得较高的用户满意度”。这种理解 第一章绪论 强调的是通过信息的共享来提高顾客满意度。 关于v m i 也有其他的不同定义，但归纳起来，该策略的关键措施主要体现在 如下几个原则中： ( 1 ) 合作精神( 合作性原则) 在实施该策略时，相互信任与信息透明是很重要的，供应商和用户( 零售商) 都要有较好的合作精神，才能够相互保持较好的合作。 ( 2 ) 使双方成本最小( 互惠原则) v m i 不是关于成本如何分配或谁来支付的问题，而是关于减少成本的问题。 通过该策略使双方的成本都获得减少。 ( 3 ) 框架协议( 目标一致性原则) 双方都明白各自的责任，观念上达成一致的目标。如库存放在哪里，什么时 候支付，是否要管理费，要花费多少等问题都要回答，并且体现在框架协议中。 ( 4 ) 连续改进原则 使供需双方能共享利益和消除浪费。v m i 的主要思想是供应商在用户的允许 下设立库存，确定库存水平和补给策略，拥有库存控制权。o 从企业的角度来看，从供应商的补货到商品销售的过程是一个是商品的流动 和存储的过程、信息传递的过程、满足客户需求的过程，也是供应链上各节点企 业获得效益的过程。实施v m i 可以很好地对这个过程进行规划、管理和控制。从 系统角度来看，这个过程要实现以较低的成本和优良的顾客服务完成商品从供应 地到消费地的运动。使用v m i 可以实现以最小的成本，在正确的时间、正确的地 点、正确的条件，将正确数量的商品以正确的价格送到正确的顾客手中。 供应链是一个网链结构，v m i 就是由链的上游企业如供应商、生产商等对众 多的下游企业如分销商、零售商等的流通库存进行统一管理和控制。在链上的所 有加盟节点中一般有一个核心企业，围绕核心企业有供应商、供应商的供应商、 用户和用户的用户。以这个核心企业为界，将供应链环境下的v m l 分成两类：v m i 集中式库存管理和v m l 分布式库存管理。 无论哪种类别的v m i 库存管理都体现了供应链上各节点之间以商品和物流 为核心的相互协作的集成化管理思想。供应商与用户之间交换的不仅仅是商品还 有设计、计划和物流等信息和服务。通过实施v m i ，供应链中的供需双方能够有 机地集成起来，成为相互关联的整体，提高整体的竞争力。 大多数研究把v m i 看成一种供应链中的企业协调关系，主要被市场和供应链 领域的研究者们关注。t s a y 等人在i 9 9 8 年的一项调查中研究了为什么零售商和供 应商保持不同的库存水平的经济学原理【5 】，b a n e r j e e 主要研究了一个供应商对多 个用户的两级供应链的库存补充问题【6 】。w o o ，h s u 等人在b a n e r j e e 的基础上研究 第一章绪论 了三级供应链的库存补充问题。证明了实施v m i 可以提高库存管理水平【7 】。 有关市场方面的模型研究始于j e u l a n d 和s h u g a n 的论文，比较了为优化供应 链，零售商选择的价格和“链的努力水平，以及供应商的选择i s 】。g e r b e r1 9 9 1 年在医院材料管理的调查中发现，v m i l k j i t 有突出的表现 9 1 。1 9 9 6 年a n d e l 指出 在未来的几年中，v m i 会大量增加【1 0 1 。c o t t r i l l 更是认为v m i 是一个新的浪潮，这 一概念将引发分销链上的革命【l l l 。关于信息共享，是v m i 的一个重要方面，是一 个研究热点，l e e 和c h e n 指出的信息共享程度越高，信息扭曲的可能越小，已经 被广泛接受。x u 和w a l l e r 阐述过当企业各方面能力的利用率提高，就会降低库存 和其他的生产成本【1 2 1 。 国内在这方面也开展了大量的研究，v m i 作为一种近乎被理想化的合作模 式得到了众多企业的关注和期许，是否会带给成员们经济利益，缺少经济意义的 分析，v m i 能否使双方受益，对双方的影响有多大，尚目没有见到更多的文献。 y a hd o n g 对v m i 做了比较详细的研究和分析，但是没有考虑到随机需求的 情形1 1 3 1 。 “过程建模是一种通过定义组成活动及其活动之间逻辑关系来描述工作流 程的模型 。而过程建模是一种建立描述过程模型的方法与技术，通过定义活动 和活动之间的关系来描述业务过程或者工作流程。目前有很多方法进行过程建 模，如c p m 与p e r t ( p r o g r a me v a l u a t i o na n dr e v i e wt e c h n i q u e s ) ，工程网络技术) 方法、p e t r i 网方法和i d e f 3 等方法。 不同的过程建模方法有不同的应用范围：i d e f 3 方法主要用来描述业务过程 的知识获取问题，p e t r i 网方法主要用来分析业务过程( 特别是制造过程) 静态与动 态特性问题，p e r t 图模型主要用来进行项目管理和控制开发与实施项目的进展 情况。 1 3 本文研究内容 本文阐述了i d e f 3 的建模思想和方法，指出传统库存方法的缺陷和供应链 环境的库存控制问题，阐述了研究v m i 库存控制方法的意义。然后对v m i 库存 管理系统进行建模。阐述使用i d e f 3 方法建模如何解决供应链研究中存在的问 题，并对v m i 库存管理系统模块进行划分和模型描述，得到了v m i 库存管理系 统的模型，最后对模型进行了仿真和分析。 供应商在用户的允许下设立库存，确定库存水平和补给策略，行使对库存的 控制权。精心设计与开发的v m i 系统，不仅可以降低供应链的库存水平，而且 用户还可获得高水平的服务，改进资金流，与供应商共享需求变化的透明性和获 第一章绪论 得更好的用户信任。 。 本文的组织结构及其各部分之间的关系可以通过图1 1 表示。 i 库存控制方法。 v m i 库存控制流程 分析 之乡 v w i 系统业务流程 分析 之乡 用i d e f 3 方法对 v l l i 系统进行 过程建模 之乡 对模型进行仿真分 析 图i - i 本文的组织结构图 5 第二章供应商管理库存策略下的库存控制 第二章供应商管理库存策略下的库存控制 2 1v mi 库存控制方法 2 1 1 传统库存管理方法的缺陷 库存管理是为生产与经营服务的，传统的库存管理思想以生产不问断为核 心，库存管理系统所做的只是发出订单和催货，或用订货点法确定何时进行订货， 或用经济批量法确定每次订货的最佳批量。 订货点方法是一种按过去的经验预测未来的物料需求的方法，这种方法的实 质在于遵循“库存补充的原则，保证在任何时候仓库里都有一定数量的存货， 以便生产需要时随时取用。经济批量法是用经济批量公式计算出使订货费用和库 存费用总和最低的订货批量【1 4 1 。 这些方法貌似科学，用这些方法建立的库存模型曾被称为“科学的库存模 型 ，然而，在实际应用中并非如此。 这些方法是建立在一些经不起实践考验的假设前提之上，热衷于以寻求解决 库存优化问题的数学模型，而没有认识到库存管理实质上是一个大量信息的处理 问题。 2 1 2 供应链环境的库存控制问题 传统的库存管理只是针对单个企业而言，这些理论与方法很难适应供应链发 展的要求。所以受传统库存方法的影响，目前供应链管理环境下的库存控制中存 在以下主要问题。 1 、没有供应链的整体观念 虽然供应链的整体绩效取决于各个供应链的节点的绩效，但是各个部门都是 各自独立的单元，都有各自独立的目标。有些目标和供应链的整体目标是不相干 的，甚至有可能是冲突的。因此，这种各自为政的行为必然导致供应链整体效率 的低下。 大多数供应链系统都没有建立针对全局供应链的绩效评价指标，这是供应链 中普遍存在的问题f 15 1 。 2 、缺乏准确的交货状态信息 当顾客下订单时，他们总是想知道什么时候能交货。在等待交货过程中，也 可能会对订单进行修改，特别是当交货被延迟以后。许多企业并没有及时而准确 第二章供应商管理库存策略下的库存控制 地把推迟的订单交货的修改数据提供给用户，其结果当然是用户的不满和再订货 率的下降。 3 、低效率的信息传递系统 在供应链中，各个供应链节点企业之间的需求预测、库存状态、生产计划等 都是供应链管理的重要数据，这些数据分布在不同的供应链组织之间，要做到有 效地快速响应用户需求，必须实时地传递。但是目前许多企业的信息系统并没有 很好地集成起来，当供应商需要了解用户的需求信息时，常常得到的是延迟的信 息和不准确的信息。由于信息延迟而引起的需求预测误差和对库存量的精确度影 响，都给短期生产计划的实施带来困难。 4 、库存控制策略简单化 无论是生产性企业还是物流企业，库存控制目的都是为了保证供应链运行的 连续性和应付不确定性需求。在了解和跟踪不确定性状态因素的前提下，利用跟 踪到的信息去制定相应的库存控制策略。库存控制策略制定的过程是个动态的过 程，而且在库存控制策略中应该反映不确定性动态变化的特性。在传统的库存控 制策略中，多数是面向单一企业的，采用的信息基本上来自企业内部，其库存控 制没有体现供应链管理的思想。 因此，如何建立有效的库存控制方法，并能体现供应链管理思想，是供应链 的重要内容。 5 、缺乏合作与协调 供应链是一个整体，需要协调各节点企业的活动，才能获得最满意的运营效 果。协调的目的是使满足一定服务质量要求的信息可以流畅地在供应链中传递， 从而使供应链能够实时响应客户的需求，形成更为合理的供需关系，适应复杂多 变的市场环境l 1 6 】。 在供应链中，组织的协调涉及到更多的利益群体，如果企业间缺乏协调与合 作，相互之间的信息透明度不高，就会导致交货期延迟和服务水平下降，同时库 存水平也由此而增加。在这样的情况下，各个企业都不得不维持一个较高的安全 库存，形成不必要的多余库存，整个供应链系统为此付出了高昂的代价。 要进行有效的合作与协调，组织之间需要建立一种有效的合作激励机制和信 任机制。信任风险的存在更加深了问题的严重性，相互之间缺乏有效的监督机制 和激励机制是供应链节点企业之间合作不稳固的主要原因。 2 1 3v mi 库存控制方法的提出 以上分析了传统库存控制方法和思想在供应链管理环境下库存管理存在的 问题，针对这些问题，人们提出了能够较好适应供应链管理的库存控制新方法。 第二章供应商管理库存策略下的库存控制 长期以来，企业运作中的库存管理是各自为政的。供应链上各个节点都是各 自管理自己的库存。零售商有自己的库存，批发商有自己的库存，供应商也有自 己的库存，供应链各个节点也都有自己的库存控制策略。由于各自的库存控制策 略不同且相互之间缺乏信息沟通，彼此独占库存信息，因此不可避免地产生需求 的扭曲和时滞现象，从而导致需求变异放大，使供应商无法快速准确了解下游用 户的需求。 供应商管理库存这种库存管理策略打破了传统的各自为政的库存管理模式， 体现了供应链的集成化管理思想，适应市场的变化的要求，是一种新的有代表性 库存管理思想【1 7 1 。v m i 库存管理系统就是供货方代替用户( 需求方) 管理库存，库 存的管理职能转由供应商负责。 v m i 的主要思想是供应商在用户的允许下设立库存，确定库存水平和补给 策略，行使对库存的控制权。精心设计与开发的v m i 系统，不仅可以降低供应 链的库存水平，而且用户还可获得高水平的服务，改进资金流，与供应商共享需 求变化的透明性和获得更好的用户信任【l 引。 v m i 策略实施可以分为如下几个步骤： 1 、建立顾客情报信息系统。供应商要有效地管理销售库存，供应商必须能 够获得顾客的有关信息。通过建立顾客的信息库，供应商能够掌握需求变化的有 关情况，把由分销商进行的需求预测与分析功能集成到供应商的系统中来。 2 、建立物流网络管理系统。供应商要很好地管理库存，必须建立起完善的 物流网络管理系统，保证自己的产品需求信息和物流畅通。 3 、建立供应商与分销商的合作框架协议。供应商和分销商一起通过协商， 确定订单处理的业务流程以及库存控制的有关参数，如补充订货点、最低库存水 平等、库存信息的传递方式如e d i 或i n t e m e t 等。 4 、组织机构的变革。这一点也很重要，因为v m i 策略改变了供应商的组织 模式。引入v m i 策略后，在订货部门产生了一个新的职能负责控制用户的库存， 实现库存补给和高服务水平。 v m i 的实施依赖于一个共同的平台，即供应链上游企业与下游企业的相互 信任的战略性合作伙伴关系。只有建立良好的合作伙伴关系，企业才能很好地与 用户、供应商实现集成和合作，共同在预测、生产和竞争策略等方面共同设计和 控制整个供应链的运作【1 9 1 。 2 1 4 研究v 库存控制方法的意义 供应链的实质就是合作，而随着合作的进一步加深，合作形式也从收集信息 到制定决策不断提升。合作程度与信息共享程度的增加，所产生的经济价值也将 第二章供应商管理库存策略下的库存控制 增加，并最终将以非线性的方式快速增加。v m i 策略是以掌握零售商销售资料 和库存量作为市场需求预测和库存补货的解决办法，经由销售资料得到消费需求 信息，供应商可以更有效地计划生产、减少反馈环节、更快速的反映市场变化和 消费者的需求，行使对库存的控制权 2 0 j 。v m i 的优点是：提供更好的客户服务、 增加公司的竞争力、提供更精确的预测、降低营运成本、计划生产进度、降低库 存量与库存维持成本、有效的配送等。 随着供应链各个环节的企业核心业务的迅猛发展，供应链上游对下游的库存 。管理也提出了更高的要求。但由于下游企业原来的自营库存管理系统往往因为技 术和信息系统的局限而严重滞后，制约了其业务的发展。v m i 克服了下游企业 自身技术和信息系统的局限。实施v m i 之后，库存由供应链上游企业管理，下 游企业可以放开手脚进行核心业务的开发。v m i 还可以满足下游企业降低成本 的需要。与下游企业自己管理库存相比，供应商在对自己的产品管理方面更有经 验，更专业化。用户自己管理供应商存货很可能导致错误的产品储存和补充决策。 供应链中企业的库存管理成本会降低，下游企业的存货投资也会大幅度减少。 v m i 追求的是双赢的结局，它也将同时给处于供应链上游企业的供应商带来许 多利型2 1 】。v m i 允许供应商获得下游企业的必要信息。供应商利用该信息调节 库存水平，从而最终消除预期之外的短期产品需求而导致的额外成本。同时，企 业对安全库存的需求也大大降低。另一方面，v m i 可以大大缩短供需双方的交 易时间，进而使上游企业更好地控制其生产经营活动，以更好地满足用户需求 1 2 引，从而提高整个供应链的柔性。 2 2 供应商管理库存策略下库存控制流程分析 v m i 是一种战略合作伙伴之间的合作性策略，它以系统的、集成的管理思 想进行供应链库存管理，使供应链系统能够同步优化运行。供应商管理库存改变 了传统的库存管理理念和运营模式，充分体现了供应链的集成化管理思想。与分 销商自己管理库存相比，供应商在对自己的产品管理方面更有经验，更专业化。 同时，供应商与其客户企业通过信息共享和密切合作，能够有效提高供应链的市 场反应能力与服务水平。 在传统库存控制策略下，供应链整体的库存控制过程如图2 1 所示： 第二章供应商管理库存策略下的库存控制 图2 1 传统库存控制策略下供应链总库存控制过程 其中需求状况分析包括订货性质、订货时间、订货数量、提前期等；限制条 件包括财务状况、供应商、存储空间等。 与传统库存控制策略相比，在v m i 策略下，供应链的库存控制过程有了较 大的变化，其流程如图2 2 所示【3 4 1 。 图2 - 2v m i 策略下供应链的库存控制过程 v m i 系统可分为两个模块，如图2 2 中所示：一个是需求预测模块，可产生 第二章供应商管理库存策略下的库存控制 准确的需求预测；另一个是补货配送模块，可根据需求预测结果并分析需求状况 和限制条件等制定库存决策，并根据实际的客户订单并考虑运送方式等因素产生 出客户满意度高及成本低的配送方案。 ( 1 ) 需求预测模块 需求预测模块是供应商管理库存中的提供高精确度的预测系统模块，其中有 销售信息系统和库存监视系统，分别用于获取客户的需求信息和库存信息，实际 上即为一个客户信息系统。这里的客户信息系统是集成在整个v m i 系统中的， 因此功能和传统意义上的客户信息系统不同。传统的客户信息系统中的信息主要 集中在本企业已经掌握的客户信息上，通过对已经掌握的客户信息进行分析统 计，提供对生产、销售提供预测性的指导意见。但是，这些数据来源于本企业的 销售数据，与客户的实际需求有差距；集成在v m i 系统中的客户信息系统的信 息来源于客户实际的销售数据和库存数据，因此，不但可以对数据进行评估，也 可以对市场需求进行更准确的预测，并与补货配送模块结合，进而生成库存决策。 需求预测最主要的目的就是要协助供应商做库存管理决策。预测所需的参考要素 包括：客户订货历史资料也就是客户平常的订货资料，可以作为未来预测的 需求；非客户历史资料市场情报，如促销活动资料。需求预测程序如下：供 应商收到用户最近的市场需求信息、库存信息以及上一轮反馈的真实订单后作需 求历史分析。使用统计分析方法，以客户的平均历史需求、客户的需求动向、客 户需求的周期作考虑，产生最初的预测模式。由统计工具可模拟不同的条件如促 销活动、市场动向、广告、价格异动等，产生出调整后的预测需求。 ( 2 ) 补货配送模块 补货与配送模块中有库存决策系统和配送优化系统，最主要的功能就是进行 有效的库存管理，利用v m i 可以比较库存计划和实际库存量并得知目前库存量 尚能维持多久。根据需求预测模块得到的需求预测、与用户约定的补货规则( 如 再订购点、配送提前期、安全库存) 、配送规则以及限制条件( 如财务状况、上游 供应商、下游库存存储空间) 等制定库存决策。至于补货订单方面，库存决策系 统可以自动产生最符合经济效益的建议性订单( 如运送量、运输工具的承载量) 及 配送进度。客户反馈的真实订单下达之后，供应商要在提前期内将订购数量的产 品生产完毕。这就要求补货与配送模块能够由需求预测模块产生的客户的需求预 测和系统接收到的经过客户确认的实际订单制订生产计划，以达到在提前期内完 成生产任务的目的。在产品生产完毕后，补货与配送模块负责为即将进行配送的 货物选择一个最符合经济效益、效率最高的配送方案。此外，在配送过程中产生 意外情况，补货与配送模块能选择损失最小的解决方案。 在v m i 策略下，供应链的库存控制过程大致可分为以下几个步骤：1 首先分 第二章供应商管理库存策略下的库存控制 销商将销售系统的需求信息通过e d i ( 电子数据交换) 共享给供应商v m i 系统中 的销售信息系统，同时将库存信息共享给库存监视系统。供应商在获得产品市场 需求信息和库存信息后通过需求预测模块与客户历史订单资料结合，进行需求预 测。将预测结果传递给补货配送模块和生产计划系统；2 补货配送模块根据需求 预测模块得到的需求预测、与用户约定的补货规则、配送规则以及限制条件等， 由库存决策系统制定库存决策，并自动产生最符合经济效益的建议性订单及配送 进度。将此建议性订单传递给订单管理系统，并将库存决策下达给生产计划系统。 订单管理系统再将建议性订单下达给分销商；3 分销商对此建议订单进行分析处 理，将处理结果即真实的订单反馈给供应商订单管理系统。订单管理系统再将此 真实订单信息下达给生产计划系统和配送优化系统，同时将此订单信息传递给需 求预测模块，作下次需求预测用；4 生产计划系统结合库存决策、需求预测结果 和客户真实订单制订生产计划，并将此生产计划下达给生产系统和采购系统。采 购系统向上游供应商发出原材料采购订单，上游供应商根据采购订单向制造商发 货。生产系统要在提前期内将产品生产完毕；5 产品生产完毕后，补货与配送模 块考虑运输方式、选择运输网络和运输路线，负责为即将进行配送的货物选择一 个最符合经济效益、效率最高的配送方案，并按此方案如期向分销商进行补货。 分销商将商品提到零售系统，进而满足顾客需求。 与传统库存控制策略相比，v m i 策略具有以下特点： ( 1 ) 合作性 v m i 策略的成功实施，客观上需要供应链上各节点企业在相互信任的基础 上密切合作，信任是基础，合作是保证。 ( 2 ) 互利性 一 v m i 策略追求双赢的实现，即v m i 主要考虑的是如何降低双方的库存成本， 而不是考虑如果就双方的成本负担进行分配的问题。 ( 3 ) 互动性 v m i 要求企业在合作时采取积极响应的态度，以实现反应快速化，努力降 低因信息不畅而引起的库存费用过高的状况。 ( 4 ) 协议性 v m i 的实施，要求企业在观念上达到目标一致，并明确各自的责任和义务。 具体的合作事项都通过框架协议明确规定，以提高操作的可行性。 2 3 本章小结 当前，我国正面临着如何加速几十万个企业和世界接轨，参与国际市场竞争 第二章供应商管理库存策略下韵库存控制 这一重大问题，采纳先进技术与管理思想进行企业改造势在必行。结合我国实际 情况研究先进的库存控制方法，必将为我国企业的发展提供有效的信息技术解决 方案，同时也将为我国在企业管理的研究方面走在世界前列打下基础。通过v m i 库存控制方法的研究，我们可以实现通过协调、理顺每个企业的购销环节，来为 企业提供直接的市场信息和广阔的销售渠道，并以此为契机促进企业间的联合： 另外还能通过v m i 库存控制方法的实施和应用，改进、调整大型企业集团的内 部协作机制和供求关系，来全面提高大型企业集团的综合效益。 第三章1 ，m i 库存管理系统的建模与分析 第三章v 川库存管理系统的建模与分析 企业建模是为了得到企业某方面的描述而对企业进行的抽象活动，通常有过 程建模、功能建模、组织建模、资源建模和信息建模，其中过程建模是核心。它 通过定义组成活动及其活动之间的逻辑关系来描述工作流程，从而准确描述企业 的经营过程，是经营过程分析、优化和控制的重要基础。 目前，过程建模的研究主要集中于建模方法和性能分析【2 3 1 。这些研究为了 提供强大的性能分析功能，大多采用了基于数学描述的方法，表现形式不直观， 可读性差。在数学化分析方法还有待完善的情况下，可以利用非数学化的方法， 将收集到的过程相关信息进行加工、处理，转换为某种恰当的形式，辅以人的主 观判断，以增加过程分析的客观性。 过程建模的本质是对供应商管理库存的业务流程的知识获取过程，为决策、 调度及运行操作等提供决策支持的信息流的组织形式是业务流程，因此我们要对 v m i 的业务过程进行建模。 3 1 过程建模的概念与方法 “过程模型是一种通过定义组成活动及其活动之间的逻辑关系来描述工作 流程的模型。过程建模是一种建立描述过程模型的方法与技术，它通过定义活 动和活动之间的关系来描述