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。 - 学位论文原创性声明 本人郑重声明：，所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论 文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文 的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本 人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：刻泰字当 日期：砷年j 6 1 月f 日 学位论文使用授权声明 本人完全了解中山大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学 校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电 子版和纸质版，有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论 文进入学校图书馆、院系资料室被查阅，有权将学位论文的内容编入 有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其他方法保存学位论文。 学位论文作者签名：刘翥匀穿 导师签名：豫俎 日期：炒多年月日 扩展供应商管理库存中的补货问题研究 专业：管理科学与工程 硕士生：刘静宇 指导教师：陈功玉教授 摘要 上世纪末，随着信息技术的飞速发展和全球一体化格局的形成，供应链管理 作为一种崭新的管理思想，受到了学界和企业界的广泛关注。供应链的运作成功 与否往往取决于其集成一体化能力以及供应链成员之间的协调程度。v m i 是一 种库存计划和集成技术。它要求供应商统一管理和维护库存监控下游成员库存， 并在适当时候予以补货，使之保持一定的库存水平。v m i 在供应链成员问建立 起了互信共赢的集成环境。在此环境下，供应商不仅要满足下游成员所下达的订 货需求，更重要的是供应商拥有了控制其下游成员再供应决策的权利。 随着企业管理实践中创新采用了扩展v m i 的管理方法，学界也开始了对其 的研究。扩展v m i 是指，v m i 可以往供应链的上游和下游延伸，以协调多个不 同的供应商、制造商和销售商之间的物流和信息流。在这种情况下，供应链管理 将面对订货商、制造商与供应商同时进行库存补充决策的问题。如何制订这三者 间有效的联合决策成为影响扩展v m i 成功实施的重要方面。这正是扩展v m i 库 存补充决策所关注的问题。 本文的研究以库存补充问题为基础，采用形式化方法，分别对考虑不允许缺 货和允许缺货的扩展v m i 补货问题进行了深入探讨，并分别建立了在这两种情 况下，涉及多个订货商、一个制造商和一个原材料供应商的的三个数学模型，并 提供数值算例和主要参数的灵敏度分析。从而，对扩展v m i 的研究进行了补充， 因而具有一定的理论价值和现实意义。 关键词：供应商管理库存( v m i ) ，补货策略，缺货部分补充 r e s e a r c ho nr e p l e n i s h m e n tp r o b l e mi ne x t e n d e dv m i m a jo r ：m a n a g e m e n ts c i e n c ea n de n g i n e e r i n g n a m e ：l i uj i n g y u s u p e r v i s o r ：p r o f c h e ng o n g y u a b s t r a c t l a t ei nt h ep r e v i o u sc e n t u r y , i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yh a sb e e nr a p i d l yd e v e l o p e d ， a n dg l o b a li n t e g r a t i o nh a sb e e nr e a l i z e dg r a d u a l l y i nt h i sc i r c u m s t a n c e ，s u p p l yc h a i n m a n a g e m e n t ( s c m ) ，a s an e wm a n a g e r i a lt h o u g h t ，h a sa t t r a c t e dw o r l d 一晰d e r e s e a r c h i n ga n di n d u s t r i a li n t e r e s t t h es u c c e s so fs u p p l yc h a i no p e r a t i o nw i l ld e p e n d o ni t sm a n a g e r i a la b i l i t yt oi n t e g r a t ea n dc o o r d i n a t et h ec o m p l i c a t e dr e l a t i o na m o n g s u p p l yc h a i nm e m b e r s v e n d o r - m a n a g e di n v e n t o r y ( v m i ) i sak i n do fi n v e n t o r y p l a n n i n ga n di n t e g r a t i n gt e c h n o l o g y i ti m p l i e st h a tv e n d o r sm u s tt a k eo ne x t r a r e s p o n s i b i l i t y t om a i n t a i n i n v e n t o r y a tr e t a i l e r s s i d ea n dm a k e a p p r o p r i a t e c o n t i n u o u sr e p l e n i s h m e n tp l a na c c o r d i n gt od e m a n df o r e c a s t v m ic a ne s t a b l i s ha l l i n t e g r a t e dc i r c u m s t a n c ew i t hm u t u a lt r u s ta n dw i n - w i np a r t n e r s h i p i nav m is y s t e m ， av m is u p p l i e rh a st h el i b e r t yo fc o n t r o l l i n gt h ed o w n s t r e a mr e s u p p p l yd e c i s i o n s r a t h e rt h a nf i l l i n go r d e r sa st h e ya r ep l a c e d i nr e c e n ty e a r s ，e x t e n d e dv m ih a se m e r g e di ni n d u s t r i a lp r a c t i c e ，a n di ta l s oh a s a t t r a c t e dw o r l d - w i d er e s e a r c h i n gi n t e r e s t e x t e n d e dv m im e a n sv m ic a nb ee x t e n d e d b o t hu p s t r e a ma n dd o w n s t r e a mi nt h es u p p l yn e t w o r ki no r d e rt oc o o r d i n a t et h e m a t e r i a l sa n di n f o r m a t i o nf l o w s a m o n g an u m b e ro fd i f f e r e n t s u p p l i e r s ， m a n u f a c t u r i n ga n dd i s t r i b u t i o np l a n t s t h i so f f e r s af r a m e w o r ko fj o i n ts t o c k r e p l e n i s h m e n tp r o b l e m w h a tt h er e p l e n i s h m e n tp r o b l e mi ne x t e n d e dv m if o c u s e so n i sh o wt om a k ee f f i c i e n ta n de f f e c t i v ej o i n td e c i s i o nt oa c h i e v eg l o b a lo p t i m u m t i l i sd i s s e r t a t i o nh a sa d v a n c e dt h ee x t e n d e dv m i r e l a t e dr e s e a r c h b a s e do n r e p l e n i s h m e n tp r o b l e ma n dp r e c i s em e t h o do ff o r m a l i z a t i o n ，r e p l e n i s h m e n tp r o b l e m s i ne x t e n d e dv m i ，谢t h o u tb a c k l o g g i n ga n d 谢mp a r t i a lb a c k l o g g i n ga r ed i s c u s s e d r e s p e c t i v e l y f o rt h e s et w oc a s e s ，t h r e ed i f f e r e n ta n a l y t i c a lm o d e l si n c l u d i n gas i n g l e v e n d o r as i n g l em a n u f a c t u r e ra n dm u l t i p l er e t a i l e r sa r ee s t a b l i s h e d ，w h i c ha r e u n e x p l o r e db u tf a i r l yw o r t hd i s c u s s i n g i nas e n s e ，t h ep a p e ra d v a n c e st h ee x t e n d e d v m i r e l a t e dr e s e a r c h ，a n dt h e r e f o r eh a sb o t ht h e o r e t i c a lv a l u ea n dp r a c t i c a l s i g n i f i c a n c e k e yw o r d s ：v e n d o r - m a n a g e di n v e n t o r y ( v m i ) ，r e p l e n i s h m e n tp o l i c y , p a r t i a l b a c k l o g g i n g i i i 目录 摘要 a b s t r a c t 目录 第一章概述 l 1 1 研究背景1 1 2 研究意义2 1 3 本文研究方法与基本内容2 第二章扩展i 中的补货问题文献综述 2 1 供应商管理库存的理论基础5 2 2 传统供应商管理库存的研究9 2 3 扩展供应商管理库存的研究1 3 2 4 已有研究评述。1 7 第三章不允许缺货的扩展l 模型2 0 3 1 模型假设与参数定义一2 0 3 2 模型的建立2 2 3 3 算例2 4 第四章缺货部分补充的扩展i 模型。2 6 4 1 模型假设与参数定义。2 6 4 2 模型的建立2 8 4 3 算例3 3 第五章允许订货商和制造商缺货的扩展i 模型3 6 5 1 模型假设与参数定义3 6 5 2 模型的建立3 7 5 3 算例4 2 第六章结语 参考文献 4 7 4 9 9 录5 3 致谢 i v 5 7 1 1 研究背景 第一章概述 在当今市场竞争日趋激烈的环境下，越来越多的企业引入了供应链管理的思 想和理念( j i a nh o l m s t r o m ，1 9 9 8 ) 。供应商管理库存的产生和发展与当今经济时 代的特点以及供应链管理思想、技术的发展都是紧密相关的。 ( 1 ) 客户需求呈现个性化特征 工业革命以来，全球的产品生产日益丰富，产品消费者拥有了越来越多选择 产品的余地，而技术上的进步则带来了某些产品( 如电子类产品) 的不断更新升 级，产品生命周期越来越短；同时消费者需求的日趋多样化和个性化，增强了需 求的不确定性，市场供求格局对供应链适应能力的要求达到了前所未有的高度。 ( 2 ) 快速响应才能留住顾客 由于市场竞争的加剧，经济节奏越来越快，消费者对时间的要求越来越高。 而由于信息不畅、手续繁琐等原因，使得供应链上存在着很长的提前期，整个供 应链的反应迟缓，削弱了其成员企业的竞争力。 ( 3 ) “牛鞭效应 带来巨大风险 在传统的生产供应模式下：一方面，制造企业、批发商和零售商等为了应对 剧烈波动的市场，不得不纷纷建立库存以应对这种需求的不确定性；由于企业间 的互不信任，上下游企业间存在着明显的竞争关系，需求信息在供应链的传递中 存在着严重的扭曲，由此而产生的“牛鞭效应 影响着供应链上的每一个成员： 导致供应链上每个成员都或多或少维持着过高的库存。而且由于“牛鞭效应”的 存在，越是供应链的上游企业其维持的过度库存越高；由于过度库存的存在大大 占用了供应链各成员的资金，年库存周转率保持在较低的水平，给企业的生存带 来威胁。 ( 4 ) 追求供应链全局最优的思想 早期的一些供应链管理战略，如纺织服装业的q r 、食品零售业的e c r 等， 在其相应的行业发挥了巨大的作用，大大提升了供应链的竞争能力。但从另一面 来看，虽然这些做法共享了信息，供应链成员之间达成了协作伙伴关系，但企业 出于自身利益的考虑，依然是各自做出库存决策。局部的最优产并不等于全局 最优，甚至有牺牲全局而追求局部利益的可能性存在，这就决定了这些战略在 定程度上削减了信息共享与协作带来的好处。 因此，在当今的经济环境下，为了解决传统库存管理的弊端，适应供应链管 的要求，深入地研究v m i 库存管理模式，并且建立新的v m i 补货策略模型，进 步补充已有的相关研究是一件非常有意义的工作。 1 2 研究意义 关于v m i 系统的补货问题，有一些文献对v m i 中的补货及发货策略进行了定 量研究，但通常从供应商的角度考虑，忽略了订货商的相关成本。有少量文献对 v m i 系统整体的库存补充决策进行研究，但都以供应商一零售商这样的2 层供应 链( 单级v m i ) 作为研究对象。然而，在现实中，供应链往往涉及更多的环节和企 业数量，也存在企业在管理实践中运用扩展v m i 的情况，本文为扩展v m i 在企业 中的实际应用提供参考。在理论上，目前，扩展v m i 方面的研究主要集中于案例 分析，以及在e o q 模型的基础上进行供应链的收益问题的讨论，而补货问题研究 较少，本文也可以作为扩展v m i 理论的一个补充。本文所建立的涉及多个订货商、 一个制造商和一个原材料供应商的扩展v m i 模型，描述了扩展v m i 的补货问题， 为v m i 的进一步研究，以及今后研究供应链的整合问题提供了思路。 1 3 本文研究方法与基本内容 1 3 1 研究方法 本文所采用的方法基本继承了已有相关研究的常用建模方法，并给出数值算 例，以及主要参数的灵敏度分析。本文每章都讨论了一种新情况下的扩展v m i 中的补货问题。本文的研究方法具有一贯性，即： ( 1 ) 分析不同情况下扩展v m i 中的补货问题的特点，对新情况下的补货策 略进行形式化表述； ( 2 ) 视不同情况而制定对应的策略执行方案。事实上，策略执行方案是对 补货策略的进一步诠释，即如何按照既定策略去做出补货决策，其中包括如何盘 2 点库存、何时补货、如何处理缺货等各方面。一旦补货策略被确定下来之后，供 应商和制造商就会坚持按照策略执行方案严格实施。长期执行优化补货策略才能 达到长期平均成本的最小化； ( 3 ) 基于成本收益分析，研究不同情况下成本结构内的各种成本，包括补 货成本、库存持有成本、缺货成本、丢单成本等。以这些成本分析为基础，建立 起关于长期平均成本的数学模型。 ( 4 ) 对模型进行优化求解，所得策略即是扩展v m i 系统所应坚持实施的最 优策略。本文的方法是借助于m a t l a b 进行计算机辅助求解； ( 5 ) 对模型的某些参数进行灵敏度分析，结果表明：顾客服务水平、丢单 系数等参数对系统的各项成本均有不同程度的影响。 1 3 2 研究内容 第1 章是引言部分。该部分首先介绍了整篇文章的研究背景、研究意义、研 究方法和主要内容，最后介绍了本文研究的理论基础。 第2 章介绍了国内外v m i 补货问题以及扩展v m i 系统的研究现状，在评述 了已有成果及其欠考虑的方面的基础之上，提出本文研究的主要思路和特点。 第3 章主要讨论考虑不允许缺货情况下的扩展v m i 补货问题，建立需求确 定情况下的涉及多个订货商、一个制造商和一个原材料供应商的不允许缺货的扩 展v m i 模型，并给出了数值算例和主要参数的灵敏度分析。结果显示：扩展v m i 系统的总成本和供应链各成员的成本不能同时得到最优解，订货商、制造商和原 材料供应商只有通过相互沟通和协调才能使各方都较为满意。在联合决策的情况 下，可以选择扩展v m i 系统总成本最低时的库存策略。 第4 章主要讨论考虑允许订货商缺货情况下的扩展v m i 补货问题，建立需 求确定情况下的涉及多个订货商、一个制造商和一个原材料供应商的允许订货商 缺货的扩展v m i 模型，并给出了数值算例和主要参数的灵敏度分析。结果显示： 扩展v m i 系统的总成本和供应链各成员的成本不能同时得到最优解。顾客服务 水平、丢单系数对供应链各成员的单项成本及系统总成本均有不同程度的影响。 第5 章主要讨论考虑允许订货商和制造商缺货情况下的扩展v m i 补货问题， 建立需求确定情况下的涉及多个订货商、一个制造商和一个原材料供应商的允许 订货商和制造商缺货的扩展v m i 模型，并给出了数值算例和主要参数的灵敏度 3 分析。结果表明：扩展v m i 系统的总成本和供应链各成员的成本不能同时得到 最优解。订货商及制造商原材料的顾客服务水平、丢单系数对供应链各成员的单 项成本及系统总成本均有不同程度的影响。 最后一部分是全文的结语。该部分对全文所构建的模型体系进行了归纳总 结，并说明了研究的创新之处。以此为基础，说明了将来可继续深入研究的方向。 1 3 3 本文结构图 本文的整体结构与逻辑关系如图1 1 所示。 图1 1 论文整体结构图 4 第二章扩展v m | 中的补货问题文献综述 2 1 供应商管理库存的理论基础 2 1 1 库存管理 在供应链研究兴起之前，库存管理就己经成为研究者和企业家们广泛关注的 问题。出于快速响应( q r ) 、敏捷制造、从容应对动态需求、提高客户满意度等 方面的考虑，企业有必要持有一定的库存( 包括原料配件库存、产成品库存等) 以满足生产和经营的需要。但库存往往又伴随着以下不利因素： ( 1 ) 占用大量流动资金，降低资金周转率； ( 2 ) 占用大量场地资源； ( 3 ) 可能因长期积压而使物料发生变质，造成浪费； ( 4 ) 另外，库存相关成本包括库存持有成本( i n v e n t o r yh o l d i n gc o s t ) 和补 货准备成本( r e p l e n i s h m e n ts e t u pc o s t ) 。库存水平的上升会带来持有成本的长 升，而降低库存水平势必会引起补货频率的增加，从而使补货准备成本上升。 因此控制库存在一个合理的水平上被人们认为是企业的“第三个利润源 。 最早经典的库存模型是h a r r i s ( 1 9 1 5 ) 提出的e o q 模型，他通过经济分析建立 了计算经济订购批量的数学模型。此模型至今尚有广泛应用。以e o q 模型为开 端，有关存储论的研究日渐成熟。 在供应链管理环境下，库存控制和协调更为复杂。在传统供应链环境下，由 于成员的独立性和准自主性，他们往往各自为政，只单纯追求自身收益最大化( 成 本最小化) ，导致从下游到上游的需求信息扭曲，即“牛鞭效应 ，造成供应链整 体无效率，咎其本质是供应链缺乏有效的协调控制机制。因此，近年来供应链协 调吸引了众多研究者的关注。 2 1 2 供应商管理库存( v m i ) ( 1 ) v m i 的产生与发展 v m i 的历史可以追溯到快速响应( q u i c kr e s p o n s e ) 的早期阶段，是针对零 售商和供应商的有效合作提出来的( j o n a ht y a n & h u i m i n gw e e ，2 0 0 3 ) 。1 9 8 4 年，美国纺织品行业竞争日益加剧，为了缩短提前期并减少库存成本，研究者们 提出了q r 战略，供应商从零售商那里获得实时销售p o s ( p o i n to f s e l l s ) 数据， 并根据这些实际数据及时调节生产与控制库存，零售商则根据自己的销售和库存 情况来订货，从而提高了供应商需求预测的准确性，使生产计划得到改善。1 9 8 5 年，w a l m a r t 和p & g 开始实施v m i 战略，明显改善了的p & g 的准时交货和 w a l m a r t 的销售，库存周转率和顾客满意度均得到大幅度的提高。随后，d e l l ， h p 等也采用v m i 系统来降低库存成本。 迄今为止，v m i 系统已经在很多行业得到了广泛应用，其概念及具体形式 也在不断发展，最初的v m i 可以全额退款( v m i 谢mf u l lr e f u n d ) ，下游企业与 上游企业共享需求信息，上游企业则负责确定自己及下游的库存水平( j o n a ht y a n & h u i m i n gw e e ，2 0 0 3 ) 。但很多研究者认为，当v m i 中的下游企业自己承担库 存费用时，上游企业会尽量将库存转移到下游。为克服这一缺点，人们提出一种 改进的v m i ，它允许下游企业将过剩的商品退给上游企业，有效地将持有库存 的责任转到了上游。 v m i 有时也指连续补货计划( c o n t i n u o u sr e p l e n i s h m e n tp r o g r a m ) 。c r p 是 在e c r ( e f f i c i e n tc u s t o m e rr e s p o n s e ) 的基础上发展起来的，是从把产品推出库 存区域、到根据顾客的需求把产品拉到零售店货架上的一个进步，包括一些频率 更快、批量更小的交货方式。在c r p 战略中，供应商运用从零售商处得到的p o s 数据，根据事先约好的时间间隔来安排出货，以保持一定的库存水平( 孙玉生， 2 0 0 2 ) 。随着c r p 战略的实施，供应商可以在满足一定顾客服务水平的情况下， 逐渐降低零售商和分销商的库存。 另一种改进的v m i 称为发货商管理库存( c o n s i g n m e n tv e n d o rm a n a g e d i n v e n t o r y ) ，由供应商确定库存水平并拥有所有商品直到商品售出。v m i 的先行 者w a l m a r t 已经采用了这种方案，它在出售货物时，扫描商品的条形码，短暂 地“拥有商品。 近年来，v m i 的发展更强调系统中各成员的相互合作，如协同库存管理 ( c o m a n a g e di n v e n t o r y ，简称c m i ) ，合作、预测、计划和补货( c 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 ga n dr e p l e n i s h m e n t ，简称c p f r ) ，而不仅是由哪一方来掌 握库存控制权。c p f r 指价值链上各成员通过协同计划的过程，以减小供应和需 6 求之间的差异。与v m i 中供应商承担大部分责任不同，c p f r 则是业务处理和 问题解决过程中的相互合作。 ( 2 ) v m i 的内涵 v m i ( v e n d o rm a n a g e di n v e n t o r y ) 供货方管理库存，是一种供应链环境下的 库存运作模式。与传统库存管理模式( r e t a i l e rm a n a g e di n v e n t o r y ，购买方管理 库存) 完全相反，是以零售商和供应商双方都获得最低成本为目的，在一个共同 的协议下由供应链上的生产商、批发商等上游企业对分销商、零售商等下游企业 的库存进行统一管理和控制，并不断监督协议执行情况和修正协议内容，使库存 管理得到持续地改进的合作性策略( h i g g i o n s o nj k ，j h b o o k b i n d e r ，1 9 9 4 ；a v i v y ，a f e d e r g r u e n ，1 9 9 8 ；c h e u n gk l ，h a ul l e e ，1 9 9 9 ；李静芳，马士华，2 0 0 1 ) 。 在这种方式下，供应链的上游企业不再是被动地按照下游的订单发货和补充订货， 而是根据自己对众多下游客户需求的整体把握，主动安排一种更合理的发货方式， 既满足下游客户的需求，同时也使自己的库存管理和补充订货策略更加合理，从而 带来供应链上供需双方的成本降低。 v m i 之所以能够为供应链中所有成员带来收益，是因为生产商可以直接得到 最终用户的需求信息，并以此为根据进行预测，需求放大效应得到了控制，节约 了零售商和供应商的库存成本，并提高了供应商生产的稳定性。可以看出，它对 信息准确性和实时性要求较高，成功实施v m i 的基础是供应商与客户之间充分有 效的信息交换。这必须具备两个条件：一是用户库存状态透明化，即供应商对库 存能随时跟踪调查；二是业务处理标准化，主要指订单标准化，而这些都离不开 信息系统和网络技术的支持。在v m i 环境下，企业通过电子数据交换( e d i ) 或 互联网技术能够显著降低数据的传递时间和输入错误，从而使各成员及时获取客 户的库存水平和供应商的订单履行状况( l a n c i o n ie ta 1 ，2 0 0 0 ) 。随着信息和网络 技术的发展，以及相应的物流信息管理系统的出现，使v m i 的应用和普及逐步 得以实现。 一个完整的v m i 系统的运作流程如图2 1 所示： 7 确认订单 v m l 存货销售 订单管理 建议订单 需求预测 水平信息 r 系统计划 ，7 上 主生产计划 补货 购货) 制造生产补货配送 计划 0 一 管理系统计划 图2 - 1v m i 系统的运作流程图 一些学者总结了实施v m i 的优势( b l a t h e r w i c k ，1 9 9 8 ；k a i p i ae ta 1 ，2 0 0 2 ； d i s n e ya n dt o 、； ，i l l ，2 0 0 3 ；s m a r o se ta 1 ，2 0 0 3 ) ，包括： ( 1 ) 它提供了一种供应商与订货商间良好的集成和互动方式，能有效控制 渠道中信息失真、需求放大牛鞭效应等因素的不良影响； ( 2 ) 降低库存水平和库存相关成本； ( 3 ) 降低缺货数量及缺货率； ( 4 ) 生产计划及配送柔性化； ( 5 ) 提高客户服务水平。 在供应商管理库存系统中，通过库存补充权向上游供应商的转移，能够实现 供应商和零售商之间实时销售数据的有效沟通，建立利益共享、风险共担的合作 联盟，提高整个供应链的响应速度及服务水平，最终为每位成员带来收益。供应 商管理库存能有效抑制传统供应链中多重决策、信息扭曲等所导致的牛鞭效应， 增强供应链在同行业中的竞争力。 随着v m i 在零售业及其它行业的广泛应用，理论界也开始对v m i 进行深入 的研究。以2 0 0 6 年p a m e l ad a n e s e 提出将v m i 往供应链的上游和下游延伸的扩 展v m i 为分界点，之前的研究都是针对供应商一零售商组成的2 级供应链系统， 本文称之为传统v m i ，而之后则出现了针对供应商一制造商一零售商组成的3 级供应链系统的研究，虽然数量很少，但是却为v m i 的研究方向提供了思路。 8 2 2 传统供应商管理库存的研究 v m i 并不单纯是一种面向供应链的全新库存管理模式，更重要的是它还能 在供应链成员间建立起了互信共赢的集成环境，在此环境下，供应链运作的库存 环节也随之发生变革。另外，在集成环境下，供应商不仅要满足下游成员所下达 的订货需求，更重要的是赋予了供应商控制其下游成员再供应决策的特权。那么 如何制定供应链库存管理的联合决策以提高成本收益呢? 这成为影响v m i 实施 成败的关键之一。 2 2 1v l v l i 补货策略研究 v m i 是一种供应链管理中的新型的库存管理思想。在具体运用上，怎样利 用这种思想制定最优的库存补充策略，见诸于文献的并不多。传统的库存控制策 略的研究已经比较深入，可以借鉴到v m i 模式中。由于v m i 有其区别于传统 的库存管理的特殊性，因此对于v m i 模式下制定库存补充策略从而优化库存具 有理论和现实的意义。 在国内外研究v m i 补货策略的文献中，从库存优化的角度来看主要包括两 个流派：运作研究观、市场营销研究观( t a m e rb o y a c i & g u i l l e r m og a l l e g o ，2 0 0 2 ) 。 运作研究观研究的是一种基于成本的优化，主要研究满足一定的顾客服务水平的 条件下，供应链上各节点企业的库存成本或者运作成本最小化的问题。市场营销 研究观主要是研究收益对订货策略的影响。这是一种基于利润的优化。 从需求的角度来看，文献分为确定性需求和随机性需求两类。确定性需求是 指客户的需求是确定的，可以是均匀需求也可以是时变需求。随机需求是指顾客 的需求量是随机变量，服从一定的概率分布( 柳键，2 0 0 4 ) 。 关于如何运用v m i 战略更好地为合作双方带来收益的问题，2 0 0 2 年，d o n g 和x u 以e o q 模型为基础分析了v m i 对2 层供应链的渠道获利能力的影响。结果显 示在短期内，v m i 可以降低购买方及供需双方的总库存成本，购买方获得大部分 因库存成本节约所带来的收益，而供应商只有当供需双方库存费用结构订货成本 与库存成本的比例存在很大差异时，才能从中获益。同时，其还给出了供应商利 润水平上升的一般条件。从长期看，无论双方库存费用结构是否匹配，都可为双 方带来利润。 9 2 0 0 7 年，高海晶，高自友和孙会君在d o n g l 拘模型的基础之上，通过对供应 商管理库存模式下单一制造商、单一零售商组成的二级供应链中供需双方和整个 供应链的总收益构成的分析，对供应商管理库存模式下零售商总需求为零售商出 售商品价格的线性函数的情况建立模型，并利用迭代的方法求解得到整个供应链 效益最大化时的需求量和库存水平。 2 0 0 7 年，王卫平等将y a nd o n g 等的单层v m i 模型和分析方法加以改进，并扩 展到3 层供应链( 2 级v m i ) 上。以此为基础，分析了3 层供应链v mi 集成在短期内 的实施效果。文献证实了针对3 层供应链的v m i 联盟博弈核心的存在性，从而证 实了各方均可接受的收益分配方案是存在的，并且供应链各方所结成的v m i 联盟 是稳定的。但是其中的假设一：各方的补货策略是基于确定需求率、确定提前期 且不允许缺货的e o q 策略和假设三：短期内需求率不会发生明显变化，使得模型 的实用性在一定程度上受到影响。因此，在研究中考虑随机需求假设下的三层供 应链v m i 集成问题具有十分重要的意义。 2 0 0 4 年，b i r e n d r ak m i s h r a 和s f i n i v a s a nr a g h t m a t h a n 考察了零售商管理库 存和供应商管理库存情况下两种竞争产品的替代效应对库存水平和利润的影响， 发现实施v m i 可以增强供应商产品的品牌竞争力，从而提高储存并销售相应品 牌产品的零售商竞争优势，最终为其带来收益。 许多学者从成本优化的角度研究了v m i 补货策略及相关问题。c e t i n k a y a 和l e e 在2 0 0 0 年提出了当需求呈p o s s i o n 分布时，供应商采用( s ，s ) 补货策略 下，一种基于时间的整合库存补充和发货模型，采用近似方法得出了能使采购、 运输、保管和顾客等待等成本总和最小化的最优补充数量和发货周期。2 0 0 1 年， s v e n a x s 犯r 指出在某些情况下，以上近似方法的误差可能无法忽略，并提出了 改进的近似算法以及一种精确优化算法。 2 0 0 0 年，c e t i l l k a y a t e k i n 和l e e 研究了基于数量的整合库存补充和发货策 略的一种特殊情况：需求单位到达且采用( r ，q ) 补货策略，得出了能使采购、 运输、保管和顾客等待等成本总和最小化的最优补货数量和发货数量。2 0 0 2 年， c e t i n k a y 巩t e k i n 和l e e 进一步考虑了基于数量的整合库存补充和发货策略的一 般化情形，假设供应商采用( s ，s ) 补货策略，近似优化得到最优补货数量和发 货数量。 1 0 2 0 0 5 年，c h e n ，w a n g 和x u 比较了供应商采用( kq ) 策略时基于时间和 基于数量的整合库存补充和发货模型，得出结论：基于数量的策略总是优于或至 少和基于时间的策略一样好。 2 0 0 3 年，刘丽文、袁佳瑞简化并改进了c e t i n k a y a 和l e e 的模型，进一步研 究了基于数量以及基于时间和数量的混合发货和库存补充策略，并比较了三种策 略的利弊和每一种策略的适用环境。这三个模型研究的都是需求随机情况下的库 存成本优化问题，但是没有把补货和发货成本归纳完全，计算结果不够完整。 2 0 0 4 年，罗兵、于会强等修正了c e t i n k a y a 和l e e 中的储存成本，删除了对 库存没有实质影响的部分参数，建立了既考虑顾客需要，又使供应商获得运输规 模经济的存货补充模型。近2 0 年来，整合库存补充和发货问题逐渐成为研究热 点，但是这一类型的模型主要关注供应商的库存和运输成本，总成本中并未加入 零售商等供应链其他成员的成本。 2 0 0 4 年仝凌云等讨论了在v m i 条件下，一个供应商为处于不同区域的n 个零售商未来t 期的不同需求，建立了供应商的以总成本最小为目标的供应方 案的数学模型。这个模型研究的是一种需求确定情况下库存成本的优化问题。 2 0 0 3 年，马德良等提出了在v m i 系统下的一个整合库存和运输决策的分 析模型，考虑一个中心仓库满足来自n 个地理位置的零售商的一组随机需求， 从整个物流系统的角度上考虑订货、库存和运输最小长期平均期望总成本，得到 较优化的补货次数和配货周期。这个模型研究的是在需求为离散性随机变量的情 况下，单周期的物流成本的优化问题。 2 0 0 4 年，霍秉杰通过综合考虑多个目标如制造商的可供应量、运输成本、 获利水平、销售走势、缺货水平等，建立能综合考虑各种因素的目标规划模型来 确定供应的供应计划。这个模型研究的是一种供应和需求都确定的情况下的多目 标优化模型。 1 9 9 2 年，b a n e 巧e e 主要研究了在基于e d i 技术的库存控制系统中，一个供 应商对多个用户的两级供应链的v m i 库存补充问题。他们主要关注于订货批量 的决策，而忽略了订货成本。 g o y a l 在1 9 9 2 年和1 9 9 5 年分别研究了在连续发货批量的增长率等于生产速 率与需求率之比的情况下，均匀订货批量以及时变订货批量策略的库存补充模 型。 1 9 9 7 年，h i l l 发展了g o y a l 的研究，其设定连续发货批量的增长率为决策变 量，并提出了一种启发式算法。我们可以将g 0 y a l 的两个模型看成是h i l l 模型的 两种极端情况。 1 9 9 8 年，v i s w a n a t h a n 比较了g o y a l 的均匀订货批量策略和时变订货批量策 略，其研究显示：对于v m i 系统，两种策略没有绝对的最优，而要取决于特定 的参数。 2 0 0 1 年，y o r kyw o o 等在h i l l 的基础上，提出了市场需求率和供应商的生 产率均为常数，包含一个供应商和多个订货商、订货商允许缺货且短缺量完全拖 后的v m i 模型。证明了实施v m i 可以提高库存管理水平。供应商和m 个订货 商单位时间平均集成库存成本j t c 为： 肌一挣s + 扣卅扣，胛善d ，( n - l + 孥j = l + h肘肘m 等d ? + 日。门一z ) 2d ，+ 三，z 2d ，】 ( 2 1 ) i = lf 昌lf = l 模型中，口为第i 个订货商面临的需求率，p 为供应商的生产率，1 1 原料订 购周期是共同订货周期整数倍，k 是在供应商和订货商之间实施计划订货系统的 单位时间的支出，c 订货商的共同订货周期，z 为第i 个订货商每个周期缺货时 间所占比例，a 为原料一次订购成本，m 表示生产单位产品所用原料数量，s 表 示供应商一次生产准备成本，z ( k ) 为第i 个订货商一次订购成本，也，、和 分别表示订货商产品、供应商产品及原料单位时间单位物品的保管成本，厶 是第i 个订货商单位时间单位产品的短缺量拖后成本。 2 0 0 4 年，余玉刚等在y o r kyw o o 等的研究基础上，考虑最终产品变质但订 货商不会出现缺货的v m i 模型。 此后，一些学者不断丰富和发展y 0 r kyw o o 等的理论。2 0 0 5 年，罗兵等考 虑费用时值对库存决策的影响，加入了原材料及产品的购买费用，建立了缺货部 分补充且考虑费用时值的v m i 模型。2 0 0 5 年，卢娜等建立了包括一个供应商和 多个订货商，最终产品出现变质的v m i 模型，并建立了存在有限耐烦期的v m i 1 2 模型。2 0 0 6 年，罗兵等在缺货部分补充的v m i 模型基础上，考虑订货商面临线 性时变需求的情况，并建立了相应的模型。2 0 0 7 年，李宇雨等建立了短缺量滞后 供给与顾客等待时间负相关的v m i 模型。结果表明：当短缺量拖后因子较大时， 订货商应提高服务水平，缩短订货周期；当供应商生产率较大时，则应延长订货 周期并减少生产周期内的订货次数。但是这一类型的模型只考虑了订货商和供应 商两方的总成本，并未研究三个或者以上的企业共同实施v m i 的情况。 2 2 2 缺货部分补充的补货问题研究 由于许多产品具有易变质、销售具有季节性或者产品生命周期短的特点，如 果持有过多库存，产品销售不完就会带来产品变质损失；相反，如果持有库存比 实际需求少，又要承担缺货和丢单成本。因此，企业必须确定一个恰当的顾客服 务水平，以使库存总成本最低。在出现缺货的情况下，较早的研究都假设短缺量 是完全滞后的，而在现实的经济活动中，往往会出现丢失销售机会、缺货部分补 充的现象。 关于短缺量拖后率为定常数的问题，1 9 9 5 年w e e 假设短缺量拖后率为有现 货阶段需求率的一个固定比例，研究了当需求价格弹性时变递减且缺货部分补充 的变质物品库存补充策略。2 0 0 2 年，罗兵等假设短缺量拖后率为常数，建立了 缺货部分补充时的e o q 模型。 2 3 扩展供应商管理库存的研究 虽然大量的文献研究了v m i 的合作关系，但都只是视v m i 为在一个或多个 客户及其直接供应商之间物流和信息流的管理方法。这种局限于供应商客户两 方实施的v m 卜_ “传统v m i 导致供应链丧失了以整体最优的角度进行管理 的机会。结果，传统v m i 的实施只能达到供应链的局部最优( p a m e l ad a n e s e ， 2 0 0 6 ) 。然而，在当今全球市场的激烈竞争之下，企业不得不关注于供应链整体 的效益。供应链管理强调整合供应网络的各成员