（管理科学与工程专业论文）供应链管理中的批量与定价联合决策研究.pdf

摘要 摘要 为了解决供应链管理中优化和协调问题，本论文应用最优化原理、数量折扣 理论、博弈论等理论，通过批量与定价的联合决策，使供应链的收益达到最大化， 从而实现稳定发展。 首先，通过对供应链和供应链管理的研究背景、基础理论、研究现状、框架 结构、研究意义及未来研究方向的概述和分析，阐明批量与定价问题是供应链中 的一个重要问题，并对供应链中的批量与定价问题分别进行了综述和分析。 其次，在对需求稳定的市场环境中批量与定价联合决策问题的研究中，运用 了s t a c k e l b e r g 主从博弈的理论，分析了线性需求和弹性需求下的联合决策问题； 同时，也从数量折扣的角度入手，在完全信息下，讨论了在保证零售商自身利益 不受损失的情况下，通过联合决策使整个供应链的利润比分散决策情况下提高的 策略。 最后，通过对随机需求下市场环境的研究，从提供折扣激励的角度入手，一 方面分析了完全信息下，通过提供折扣价格，实现最优联合批量与定价的策略， 更符合实际的需要；另一方面，对不对称信息下的批量及定价问题也进行了探讨， 运用委托一代理理论及最优控制理论，设计一系列的批量一价格菜单，使零售商有 积极性采取使系统整体最优的策略。 关键词：供应链管理订货批量折扣定价随机需求 a b s t r a c t a b s t r a c t t os o l v et h ep r o b l e m so fc o o r d i n a t i o na n do p t i m i z a t i o ni ns u p p l yc h a i r m a n a g e m e n t ，c o m b i n e do r d e rq u a n t i t ya n dp r i c i n gs t r a t e g yi sd i s c u s s e di nt h i sp a p e r w i t ht h eu s eo ft h eo p t i m i z a t i o n , d i s c o u n t 砸c i n ga n dg a m et h e o r y , t h ei n c o m eo ft h e w h o l es u p p l yc h a i ni si m p r o v e d f i r s t l y , t h em a i nt h e o r i e so ft h es u p p l yc h a i na r es u m m a r i z e d , i n c l u d i n gt h e r e s e a r c hb a c k g r o u n d ，t h es t r u c t u r e ，t h es i g n i f i c a n c ea n dt h ef u r t h e rd e v e l o p m e n t t h e n t h ei m p o r t a n c eo ft h ec o m b i n e dr e s e a r c ho fq u a n t i t ya n dp r i c i n gs t r a t e g yi sp u tf o r w a r d ， a n dt h eq u a n t i t ya n dp r i c i n gp r o b l e m sa r ea n a l y z e ds e p a r a t e l y s e c o n d l y , t h ec o m b i n e do r d e rq u a n t i t ya n dp r i c i n gs t r a t e g yp r o b l e m su n d e r c e r t a i nd e m a n da r ed i s c u s s e d ，a n dt h ec o m b i n e dd e c i s i o ni sa n a l y z e db o t hi nt h el i n e a r a n dt h ee l a s t i c a lc o n d i t i o n s a tt h es a m et i m e ，t h ed i s c o u n tp r i c i n gm e t h o di su s e di n t h ec o n d i t i o no fp e r f e c ti n f o r m a t i o n b o t ht h es u p p l i e ra n dt h er e t a i l e rg e tm u c hm o t e p r o f i ti nc o m b i n e dc o n d i t i o nt h a ns e p a r a t ec o n d i t i o n ，a n dt h em o s ti m p o r t a n ti st h a tt h e p r o f i to ft h ew h o l es u p p l yc h a i ni si n c r e a s e d f i n a l l y , t h ep r o b l e m si ns t o c h a s t i cd e m a n de n v i r o n m e n ta r ed i s c u s s e d o no n e s i d e ，w ea n a l y z et h ec o s ta n dt h ep r o f i ti nt h ec o n d i t i o no fp e r f e c ti n f o r m a t i o n ，f i n dt h e b e s tp o i n to fq u a n t i t ya n dp r i c ew i t ht h eu s eo ft h ed i s c o u n tp r i c i n g ，a n dg e tt h e b a l a n c eo ft h es u p p l yc h a i n o nt h eo t h e rs i d e ，t h ep r o b l e m sw i t ht h ea s y m m e t r i c i n f o r m a t i o na r ed i s c u s s e d ，a n ds e r i e so fq u a n t i t y p r i c eb i l l sa r em a d eu n d e rt h e p a r t i c i p a t i o nc o n s t r a i n ta n dt h ei n c e n t i v ec o m p a t i b i l i t yc o n s t r a i n tw i t ht h eu s e o ft h e t h e o r yo ft h ep r i n c i p a l a g e n ta n dt h eo p t i m a lc o n t r o l ，w h i c hh e l p st h er e t a i l e rt oc h o o s e t h eb e s ts t r a t e g yt h a tc a nm a k et h es y s t e mo p t i m a l k e yw o r d s ：s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t o r d e rq u a n t i t yd i s c o u n tp r i c i n g s t o c h a s t i cd e m a n d 声明 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果：也不包含为获得西安电子科技大学或 其它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 的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名： 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究 生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕 业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。 学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文：学校可以公布论文的全 部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。( 保密的论文 在解密后遵守此规定) 本人签名： 导师签名 李圣锰 刭三盈 1 日期望! z ! ：三 日期全z ：! 第一章绪论 1 1 1 问题的来源 第一章绪论 1 1 研究背景及意义 库存和定价问题是供应链中的一个经典问题，对此问题的研究可以追溯到二 十世纪初，f o r dh a r r i s 研究了库存模型问题，此后很长一段时间，围绕最优库存 控制的数量模型研究成为运作研究和管理主流的一个很重要的部分。c l a r k 和 s c a r f ( 1 9 6 0 ) 发展了多级库存理论。通过动态规划方法，他们得出了需求为独立 同分布( 1 i d ) 时的单一产品连续系统的最优订货和运输策略。不但为每一基地制 定一次订满( o r d e r - u p t o ) 库存目标，而且还考虑该系统内的下游库存。 应用最广泛的经典e o q 模型可以用来决定零售商的订货周期和订货量。确 定影响任何时点的库存量水平的变量是研究任何商品的库存问题的关键。一般情 况下，这些变量为：购买价格、销售价格、订货成本、需求、单位商品的每天库 存持有成本等。经典的e o q 模型是建立在这些量都是常数的基础上，在此假定 下，使得单位时间内的运营成本最小的订货量和订货周期都能够确定。如果购买 的单位商品价格是常数，最优订货量和订货周期是独立于此价格的。在现实问题 中，决定库存政策的这些变量通常不是常数。 以往的研究中，有些库存研究是考虑数量折扣的，如：h a d e l y 和w h i t i n ( 1 9 6 3 ) 、 r u b i n 、d i l t s 和b a r t o n ( 1 9 8 3 ) 、k r u p p ( 1 9 8 5 ) 、p i r k u l 和a r a s ( 1 9 8 5 ) 、b u r w e l l 、 d a v e 、f i t z p a t r i c k 和r o y ( 1 9 9 1 ) 、w e e ( 1 9 9 9 ) 、p a p a c h r i s t o s 和s k o u r l ( 2 0 0 3 ) 等在研究库存和定价问题时考虑了数量折扣。但是由于影响零售商订货和定价的 因素非常多，如：需求、折扣类型、约束、商品特性、商品种类、提前期、质量、 支付方式、资本的时间价值性、零售商的数目等。当影响e o q 的某些量不再是 常数，考虑上面提到的多种因素时，e o q 模型必然失效。因此，不同的假设对模 型研究和结论影响很大，得到的研究结果也只能适用于不同条件的实践。因此， 本文主要利用优化和协调理论，解决两个问题： ( 1 ) 面对需求稳定的市场，供应商和零售商如何决定其批量及价格； ( 2 ) 面对随机需求的市场，供应商提供怎样的价格折扣，使双方合作效益最 大。 1 1 2 研究背景及意义 近年来，国内外学者对供应链管理的理论、方法和实践做了多方面的研究， 2供应链管理中的批量与定价联合决策研究 取得了丰硕成果。企业也将注意力集中到了管理企业的资源上，包括价值链上的 战略合作伙伴与物流功能。生产制造商开始在采购环节控制质量，通常利用供应 商对新产品开发的技术支持力量来改善整个价值链的效率。促进供应链管理不断 发展的内在动力来自以客户为中心的企业观念，以客户满意度的高低作为指标来 衡量企业的业务成就，从而驱动着企业内部和外部链接的全局化。 目前，用来解决供应链问题的研究方法主要分为四种类型： ( 1 ) 概念和非定量的模型：对供应链进行分析，对其方法进行定义、描述和 开发，而不使用定量模型。 ( 2 ) 面向案例和经验型研究：面向具体的企业和产业部门，使用实际数据或 者其它权威性数据来研究供应链。 ( 3 ) 概述、分类和文献综述：对供应链中的概念进行分类或解释，在广度上 和深度上加深对概念的理解。 ( 4 ) 定量研究：这些模型包括最优化、仿真、对策、随机模型和启发式方法， 使用可量化的模型来开发供应链的管理方法。 鉴于供应链是由不同的、独立利益主体组成的动态系统，且成员的管理目标 又常常是冲突的。因此，供应链管理的基本手段是对供应链中各成员的决策与行 为进行控制和协调，以提高整个供应链的运行效率。理论研究的基本方法是通过 建立、求解与分析供应链决策的优化模型，得出控制与协调的策略、途径。通过 协调达到合作的状态，保证系统的高效率。t h o m a sa n dg r i f f i n ( 1 9 9 6 ) 认为供应 链管理的主题就是协调与集成0 1 。 随着j 1 1 r 方法的成功实旌，供应链管理中供应商和购买商之间的协调对于批 量和定价问题显得尤为重要，集成的供应商和购买商之间的合作( i n t e g r a t e d s u p p l i e r - b u y e rc o o r d i n a t i o n ，i s b c ) 是供应商和购买商之间合作中的典范，i s b c 使系统总运作费用明显减少，利润显著增加。合作后往往一方的费用大大减少， 而另一方没有明显变化。为达到双赢的目的，常采用一些激励机制分享合作带来 的收益，主要包括按比例均分嘲、拆分批量”“和价格折扣等。 按比例均分的基本思想是：按照供应商和购买商合作前在费用中所占总费用 的比例分配合作带来的收益。 拆分批量是指为减少购买商的平均库存和峰值库存，把一个订货批量分成几 次运送，综合考虑双方的定单处理费、库存保管费以及运费等多个因素来优化系 统的总费用。其中，每次运送量的确定是研究的热点。b a n e r j e e ( 1 9 8 6 ) 考虑 供应商作为生产商，研究了批对批( 1 0 t f o r - l o t ) 的运输策略。g o y a ( 1 9 8 7 ) 呻1 和 l u ( 1 9 9 5 ) “7 1 扩展了以上的模型，把一个订货批量分成多次等量运送。g o y a l ( 1 9 9 5 ) 删建议每次运送量不一定相等，只要购买商的库存被用光，马上运送且运送量等 于那一点处的生产商的现有库存量，定义第i 次运送量等于( f i r s ts h i p m e n ts i z e ) 第一章绪论 x ( 生产率需求率) i - 1 。h i l l ( 1 9 9 7 ) 旧1 把后继运送量的增长率一般化，所建模 型使系统总费用最优，但因为每次运送量极其不稳定而不易于实践。k e u ep ， a i k h a t e e bf 和m i l l e re a ( 2 0 0 3 ) ”进一步研究了拆分批量，把每次的运送量口作 为一个决策变量，令购买商的订货批量等于w ，供应商的生产批量等于m q ，建 立模型并求解最优生产批量和订货批量。拆分批量策略可以减少购买商的库存保 管费用但增加了多次运送带来的费用，因此适用于购买商库存保管费用高而运送 费用低的供应链合作情况。 在供应商和购买商联合决策的条件下，价格折扣是一种有效的激励机制 滔“嘲1 。供应商为了吸引购买商一次购买更多的商品，往往规定对于购买数量 超过某一数量标准时给予价格上的优惠，这个事先规定的数量标准成为折扣点。 确定性环境下，经济订货批量( e o q ) 和经济生产批量( e p s ) 分别使购买商和 供应商的费用最优，然而各自的最优批量却难以被对方接受。价格折扣可以缓解 这个矛盾，对于购买商来说虽然增加订货批量会带来更多的库存保管费，但单位 价格折扣降低了购买成本，当损失大于收益时购买商的总费用减少；对于供应商 来说订货批量增大则生产批量周期变大，单位时间的生产装设费相应减少。也就 是说，在供应商的生产装设费用高，购买商高频率、小批量订货的情况下采用价 格折扣激励会收到明显的效果。 供应链合作区别于一般意义下的合作( 片面地对采购或分销等进行优化) ，它 把原材料购买、生产组装到最后的分销与零售所涉及的各个企业环节联合起来考 虑( 虚拟企业) ，对系统的总费用进行优化，从而减少各节点企业的费用。供应链 中供应商与购买商之间的合作可分为三类：完全合作、供应商主导( s u p p l i e r d o m i n a n t ) 和购买商主导( b u y e r d o m i n a n t ) 。 第一，完全合作是一种理想式的合作方式，它以整个供应链系统的总费用及 总利润最优为目标。供应与购买过程中，共同对库存补给、批量和运输等进行决 策，供应商和购买商在合作中处于平等的地位，以系统总利润最大或总费用最小 为目标，供应链中各成员的利益不损失为约束，进行优化m 1 蚓。完全合作是 从宏观上，对供应链系统总利益进行优化，达到系统总利润最优的目的。然而实 际商业活动中，由于各节点企业处于不同的地理位置和复杂的商业环境中，合作 中常存在需求不确定和信息不对称等不确定因素，难以实现这种完全意义上的合 作。 第二，供应商主导策略是指供应商处于合作的主导地位。基本思想如 s t a c k e l b e r g 博弈”，即s u p p l i e r 作为领导，制定价格或数量等策略，b u y e r 作为随 从，一方面遵从s u p p l i e r 的决定，另一方面制定策略对自己的利益进行优化，在 4 供应链管理中的批量与定价联合决策研究 保证购买商的利益不受损失的前提下，以供应商的费用最小为目标。 第三，购买商主导策略是指购买商处于合作中的主导地位，在保证供应商的 利益不损失的前提下以购买商的费用最小为目标。一般供应链管理中的分销管理 环节采用供应商主导策略，而采购管理中常采用购买商主导策略。 由于供应链优化起源于库存、多级库存理论，多数供应链协调或早期的渠道 协调的研究文献，所采用的主要方法是将供应链视作一个垂直集成的系统，即由 一人集中做出各阶段的决策。用联合优化的数学模型来分析、协调成员的决策。 通过分配合作所带来的系统增益使成员的利润增加或成本降低，在现存的文献中 常见的优化、协调问题有：供应链中紧密联接的两阶段的决策协调，如供应与生 产、运输与库存、生产与分销等。决策内容包括：产品产量、订货批量、定价、 提前期等。决策目标是：服务水平( 产品的获得率) 、需求的响应时间、利润、成 本或市场占有率等性能指标的优化。采用的定量分析模型有：确定性分析模型、 随机分析模型、经济学模型与仿真模型等。 现代经济体系中，大多数制造商的产品分销都是通过分销商( 包括批发商、 零售商或代理商等) 来实现的，从而在制造商和分销商之间形成了一个松散型的 利益共同体。制造商和分销商都是理性的经济人，他们的行为，无论是竞争还是 合作，都是利益导向的结果，只有通过一定的协调和优化，才能在不损失各自利 益的情况下，使整体的效益最优。 另外，由于市场的多变性与合作中的信息不对称等原因，供应链不同环节、 层次都存在多种形式的非确定性，如随机性和模糊性，使得批量与定价合作更为 复杂。因而非确定性建模和优化技术，日益引起国内外学者的研究兴趣。 因此，在这些背景下，为了供应双方更好的合作，本文研究了供应商和零售 商之间批量与定价的联合决策问题，并在研究中运用了数量折扣理论，继而把模 型扩展到随机的情形，本文的研究可以实现供应链中双方利益的“双赢”、提高供 应链的运作效率以及实现供应链集成，对现代生产企业和物流服务型企业实施供 应链管理具有一定的指导意义。 1 2 供应链管理概述 1 2 1 供应链管理的基本理论 供应链管理( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，简称s c m ) 理论是物流管理与系统 论等其他相关学科相互融合的基础上发展起来的一种新兴的研究和实践领域，因 此，人们对它的认识不尽相同。国际著名的咨询公司a r c 曾对供应链管理做出 界定，供应链管理包括六大应用功能：生产计划、生产调度、配送计划、运输计 第一章绪论 5 划、需求管理和供应链计划。可见，供应链应当是基于现代信息技术对供应链过 程中涉及跨部门、跨企业、跨产业运作的商流、物流、信息流和资金流进行整体 规划设计与运作管理活动。 美国物流协会将供应链管理定义为：供应链管理是传统企业各部门之间，特 定企业不同部门之间，供应链上各企业之间的系统的、具有战略意义的协调活动， 其目的是改善个别企业，以及整个供应链各环节长期的经营绩效。 全球供应链论坛( t h es u p p l yc h a i nf o r u m ) 的成员于1 9 9 4 年提出并于1 9 9 8 年修订的定义为：“供应链管理是对最终用户到最初供应商的所有为客户及其他投 资人提供价值增值的产品、服务和信息的关键业务流程的一体化管理。” 供应链管理是对整个供应链中各参与组织、部门之间的物流、信息流与资金 流进行计划、协调和控制等活动，其目的是最大化所有相关过程的净增加值，通 过优化提高所有相关过程的速度和确定性，提高组织的运作效率和效益。供应链 中的物流是指从供应商到用户手中的物质产品流。供应链中的信息流包括产品需 求、订单的传递、交货方式及库存信息，供应链中的资金流( f i n a n c i a lf l o w s ) 包 括信用条件、支付方式以及委托与所有权契约等。这些信息流和资金流常常是跨 部门、跨企业、跨产权主体甚至是跨行业的。 s t e p h e n ( 1 9 9 7 ) 将供应链管理的研究范围划分为以下三种类型，三种类型分 别对应供应链管理的三种研究方法： ( 1 ) 企业供应链管理。企业在整个供应链中处于主导者地位，拥有多种产品， 在这种供应链中，必须明确主导者的主导权是什么，以及它能否成为统一整个供 应链理念的关键要素。基于企业供应链的供应链管理，不仅考虑与供应链上其他 成员合作，也较多的关注企业多种产品在原材料购买、生产、分销、运输等技术 上的资源优化配置问题。 ( 2 ) 产品供应链管理。指对某一特定产品或项目相关的供应链管理，是对由 特定产品的顾客需求所拉动的整个产品供应链运作的全过程的系统管理。 ( 3 ) 供应链契约( 供应链协调) 。供应链意味着购买、分销和物流，是由供 应链上部分成员形成的战略联盟。供应链契约主要是针对这些职能成员间的合作 进行管理。 以上三种供应链管理的意义是彼此相关的，而且在许多方面相互重叠。对于 供应链管理三个研究方向中的企业供应链管理和产品供应链管理，国内外多有研 究。现在，供应链协调与优化已经成为供应链管理研究的主要方向。在我国，这 方面的研究却远远不够，一些企业虽然具备了一定的供应链技术方法，但是在企 业与企业之间的合作过程中，却仍然存在着许多问题，包括：在合作过程中缺乏 与供应商及用户的有效沟通；企业之间合作、集成和反馈信息流不通畅；新产品 开发中没有共同开发意识；企业之间很少存在一定的激励和约束机制；各种拖欠 6 供应链管理中的批量与定价联合决策研究 货款、隐藏努力程度等道德问题普遍存在等等。从这些问题可以看出，企业虽然 具备了一定的先进技术，但对于供应链企业间的合作对策理论没有深入的研究和 理解。企业之间没有达到供应链管理所强调的通过“强一强联合”达到“共赢”目 标的境界。 供应链管理与传统的物流管理有着显著的区别，也正是供应链管理的优势所 在。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。整条链上任意两个节点企业之间都是 供应与需求关系。供应链管理涵盖整个从供应商到最终用户的采购、制造、分销 和零售等全过程。1 ，是从整个供应链战略角度进行统筹管理的。 ( 2 ) 供应链管理战略合作伙伴关系比传统意义上的企业间的合作关系无论从 运作效率还是风险对抗能力上都有着无可比拟的优越性。 ( 3 ) 供应链管理不仅仅是节点企业、技术方法等资源简单的连接，而是节点 企业之间通过各种技术手段把资源有机地集成在一起，为整个供应链共同增值服 务的。 ( 4 ) 供应链管理具有更高的目标，它不仅是一种作业性的管理工具，更重要 的是一种方法体系，它通过供应链节点企业之间的协作，管理供应链上各种形式 的库存和定价去达到高水平的服务，而不是仅仅完成一定的市场目标。 研究供应链管理对企业提高在国际市场上的生存和竞争能力，打破传统僵化、 封闭的格局、适应国际化竞争的需要，都有着十分重要的理论与现实意义。尤其 从目前许多企业的运作方式来看，供应链管理的研究与应用是十分必要的。 1 2 2 供应链系统的组织结构及实施因素 供应链管理作为一种新的管理模式，它是建立在企业与企业之间的一种组织 结构模式。其内部构成和相互之间的关系必然不同于单个企业，因此讨论供应链 的组织结构模型就非常重要。供应链以一种链网的形式存在，在其中必然有一个 企业起着核心作用。它除了能创造特殊价值，长期控制比竞争对手更擅长的关键 性业务工作外，还要协调好整个链中从供应商、制造商、分销商直到最终用户之 间的关系，控制好整个增值链的运行。为了能够管理好整个供应链，核心企业必 然要成为整个供应链的信息集成中心、管理控制中心、物料集成中心，它要么为 其它企业提供产品或服务，要么接受它们的产品或服务，要么在供应商与用户之 间起连接作用。所以供应链的组织结构应当是围绕着核心企业来构建。 在供应链中，战略合作关系要求各个企业能用一种更加主动、更加默契的方 式进行合作，要求核心企业与它的供应商和销售商结成一个直接面向市场和用户 的联盟企业，它们应能像一个企业内部的不同部门一样主动、默契地协同工作。 第一章绪论 各个销售公司的市场信息( 包括竞争对手的信息) 将动态地、及时地反馈给生产厂 家和其它配套厂家，核心企业根据这些信息，在相应的动态决策信息系统的支持 下，快速地做出新的生产部署和市场策略。这些部署通过电子化的手段( 如电子订 单) 可以迅速地发到各个合作企业。另一方面，电子化协作的模式也使得供应商 得以简单的按订单生产的被动模式改变为直接根据市场信息来安排生产的主动模 式。它可以根据市场反馈，及时、准确地把握它的上游厂家产品的市场情况，从 而预测它们的生产情况，再根据这些信息做出自己的生产和计划安排。而核心企 业作为战略合作关系的中心，是整个供应链活动能够有效实现的中枢，它负责整 个供应链活动从订单制定到订单完成的全方案实现。它是供应链计划制定、协调 的中心。当供应链中作为客户的实体向作为供应商的实体提出需求时，供应商实 体应根据客户需求及交易准则，首先与库存系统协商，若库存系统能满足需求， 则与运输部门协商确定运输任务，进一步向财务部门协商收款、付款计划等；然 后转入执行阶段，在工作流管理系统的支持下监督执行。在执行过程中，针对意 外情况还可能存在计划的协商调整过程，若库存不能完全满足客户需求，则与采 购部门协商确定采购或生产任务，此时表现为客户的需求在供应商的协调下由供 应商的供应满足。另外，作为管理、协调和计划的中心，管理中心还要负责战略 合作关系的组建和重组、战略合作关系的管理、制定供应链计划实施的规则和标 准以及要达到的最终目标。 下图( 1 1 ) 是基于上述内容建立的一个以核心企业为管理中心的扩展式组织 结构，以实现面向企业的供应链系统进行管理的结构模式图。 图1 1 组织机构 从图中可以看出，管理中心是供应链管理的核心，其下设立各个供应链活动 分中心。各个分中心不是平行的关系，而是相互交叉的管理，例如采购中心产品 采购、配送中心的产品发送都要与运输中心进行交互，以实现产品的运输过程。 在所有的分中心中，订单管理中心主导着其他管理中心的运转。管理中心负责协 8 供应链管理中的批量与定价联合决策研究 调各分中心，集中管理从各分中心收集来的信息数据，根据这些信息数据做出计 划安排，并由各个分管中心和节点企业通过e d i i n t e r n e t 方式实现信息数据的传递、 数据处理和计划执行命令。 供应链管理的构筑不仅仅是建立一种协调性的生产管理、物流管理和信息管 理的体系，更是一种企业之间在文化、战略、体制上的重大变革和融合，没有后 者，只有前者无法保证供应链管理的顺利进行，并产生重大绩效。供应链管理的 总体结构如图( 1 2 ) 所示。从供应链管理的总体结构图可以看出，供应链管理共 分为三个层次：战略层、运作层和支持层。 总体战略管理战略层 产供 品应 开商 发选 择 与质 供量 应保 商证 的 关 系 利供 益应 分商 配的 开 发 集储 中运 配 趸 持层 图1 2 供应链管理的整体结构图 战略层也可以称为决策层，是供应链管理的核心，它是对供应链管理的总体 规划及总体控制，在这个层次的管理上，需要结合企业的总体目标而制定出供应 链管理的目标，以及供应链管理的主要内容。 运作层是供应链管理的重要组成部分，许多具体的操作都是在这个层次进行。 这个层次不仅包括企业内部的供应链系统管理，还包括与其它企业的协调合作管 理，合作管理是指要与本企业上一级的供应商、下一级的客户合作，包括购买、 生产分配、销售等生产过程中的各个环节。这是一个复杂的、需要不断优化的过 程，是优化生产过程、降低生产成本的关键。 支持层是供应链管理的基础。以上这些管理方法的执行需要有支持层作为保 证，例如信息快速、准确地传递，保证产品质量等，没有支持层的保障，以上所 有管理方式只是纸上谈兵，无法发挥出其应有的效用。 运作层 储运成本计算 第一章绪论 9 供应链管理的实施主要考虑到供应链管理的敏捷性、协调性、集成性和同步 性。 敏捷性：就是要快速地响应市场和客户需求。能根据市场情况快速地调整产品 生产计划、供应速度，及时改变产品样式、功能以满足客户的个性化要求，并把 最好的产品高质量的以最快的速度送到客户手中。 协调性：能根据节点企业的要求和市场情况协调节点企业之间的工作关系，使 企业之间和节点企业与核心企业之间协同工作。 集成性：就是能对供应链中的各项信息进行全程监控，实现信息集成和共享； 能根据空白订单，对供应链中的各节点企业的生产计划做出全局安排和调度。同 时，在客户需求驱动的环境下，要求供应链的计划实施是同步化的，供应链计划 执行中的问题能在整个供应链上获得共享和支持，物料和其他资源的管理是在实 时的牵引方式下进行而不是无限能力的推动过程。 据此把供应链管理分成四个领域进行管理，即供应、生产计划、物流、需求。 在这些领域中，供应链管理是以同步化、集成化生产计划为指导，以各种技术为 支持，围绕供应、生产作业、物流( 主要指制造过程) 、满足需求来实施，其结构 模型见下图( 1 3 ) 。在对这些领域进行管理时，要作好计划、合作、控制。计划 就是指计划的制定、修改和执行；合作就是战略合作企业之间能协同工作，相互 配合；控制包括信息控制和过程控制，信息控制就是对从供应商到用户的物料( 零 件和成品等) 的信息进行控制；过程控制就是对订单的执行过程控制和管理。以 通过对这四个领域的管理，实现供应链管理的目标，即提高用户的服务水平和降 低总的交易成本、并寻求两个目标之间的平衡。 在集成化的供应链管理中，采用i n t e r n e t i n t r a n e t 技术集成企业及企业级信息， 并组成战略合作伙伴关系，采用电子商务手段，进行供应链管理，以指导生产、 供应、销售计划，满足客户需求，其中必须做好对供应链中的订货预测、库存状 态、缺货情况、生产计划、运输安排、在途商品等关键数据的监控。 除图( 1 3 ) 所涉及的领域外，还需做好以下各项管理，即战略性供应商和用 户伙伴关系管理；供应链产品需求预测和计划；全球节点企业的定位设备和生产 的集成化计划跟踪与控制；企业内部与企业之间的物料供应与需求管理，基于供 应链管理的产品设计与制造管理；企业之间的资金流管理( 汇率、成本等问题) ； 基于供应链的用户服务和后勤( 运输、库存和包装等) 管理；基于i n t e r n e t i n t r a n e t 的供应链交互信息管理。 1 0 供应链管理中的批量与定价联合决策研究 图1 3 供应链管理涉及的领域 1 2 3 供应链管理的目标及发展趋势 供应链管理通过调和达到总成本最低化、客户服务最优化、总库存最小化、 总周期时间最短化以及物流质量最优化等目的，实现供应链绩效最大化。就传统 的管理思想而言，上述目标相互之间呈现出互斥性：客户服务水平的提高、总时 间周期的缩短、交货品质的改善必然以库存、成本的增加为前提，因而无法同时 达到最优。而运用集成化管理思想，从系统的观点出发，改进服务、缩短时间、 提高品质与减少库存是可以兼得的。因为只要供应链的基本工作流程得到改进， 就能够提高工作效率，消除重复和浪费，缩短员工数量，提高客户忠诚度，降低 库存总水平，减少总成本支出。供应链管理的作用也可以概括为以下几点： ( 1 ) 降低库存量 供应链管理可以有效减少成员之间的重复工作，剔除流程的多余步骤，使供 应链流程低成本，高效化。此外，通过建立公共的电子数据交换系统，既可以减 少信息交换不充分带来的信息扭曲，又可使成员间实现全流程无缝作业，大大提 高工作效率，减少失误。 许多企业长期存在库存的不确定性，并用一定的物力、人力准备来应付不确 定性。这种不确定性既存在于物流过程中，也存在于信息流过程中，供应链管理 通过对组织内部业务流程的重组，使各成员建立战略合作伙伴关系，实现物资通 畅，信息共享，从而有效消除信息的不确定性，减少各环节的库存量和工作人员。 ( 2 ) 改变企业问的关系 供应链管理还是企业间信息化的重要组成部分，它能够帮助企业实现协同商 第一章绪论 务，进行供应、生产、销售的集中管理。具体来说供应链管理主要解决企业三方 面的矛盾：对企业组织内部供应链资源进行整合，组织整个产业供应链协同和推 升营销能力降低整个产业链运营成本。 ( 3 ) 可实现供求的良好结合 在流通领域中，由于存在众多的供应商，生产商、分销商、零售商，它们之 间的联系千丝万缕，错综复杂。冗长的、复杂的流通渠道使消费者信息韵反馈缓 慢而零乱，甚至产生信息失真，使供应无法协调。 供应链把供应商、生产商、分销商、零售商紧密联结在一起，并对之进行协 调、优化管理，使企业之间形成良好的相互关系，使产品信息的流通渠道达到最 短，从而可以使消费者需求信息沿供应链逆向准确的、迅速地反馈到生产商，生 产商据此对产品的增加、减少、改进、质量提高、原料的选择等做出正确的决策， 保证供求良好的结合。 ( 4 ) 提高服务质量，刺激消费需求 供应链通过生产企业内外部的协作，大大缩短了产品的流通，把适销对路的 产品及时送到消费者手中。供应链还使物流服务系列化，在储存、运输、流通加 工等服务的基础上，新增了市场调查与预测、配送、物流咨询、教育培训等服务。 快速、优质的服务可塑造企业的良好形象，提高消费者的满意度使产品的市场 占有份额增加，消费群扩大。 供应链管理是在过去的三十年中逐渐发展起来的，特别是在全球自由贸易的 推动下形成的。三十年前，供应链模式是典型的“推式”时代，即传统的“推销” 模式，根据商品的库存情况，有计划地将商品推销给客户。后来，企业开始注意 集成自身的内部资源，企业的运营规则也从“推式”转变为以客户需求为原动力 的“拉式”。进入9 0 年代，工业化的普及使生产率和产品质量不再成为竞争优势， 供应链管理逐渐受到重视，而现今流行的供应链管理模式是“需求动力”模式。 供应链管理吸收了许多优秀的管理理论的核心思想，并已经得到了一定的升 华。供应链管理理论基础包括：物流管理、价值链管理、敏捷制作、精益生产、 全面质量管理、约束理论、准时生产、企业流程再造等先进管理思想。 目前，供应链管理研究存在两条思路：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，确定相应的供应链结构、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，他们之问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， 就可以根掘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 下的供应链管理系统。 传统的供应链以及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 供应链管理中的批量与定价联合决策研究 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：各供应链成员利益必须一致。主要适用于以下两种情况： 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；后者完全由各平等的成员进行协商解 决系统协调问题。不论在任何情况下，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的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。 制造商 以财务，市场为动力的预测 主计划 根据分销中心( 预定安全库存 水平) 而进行的补货 手工订购单和开发票 上上 零售分销中心 根据仓库库存( 安全库存水平) 和历史预测订购点 交易、促销和购物 手工订购单、信息输入和输出 土 零售商店 根据货架库存( 安全库存水平和 预测的订购点) 促销 对将要订购的商品的手工录入 上土 客户购买商品 客户购买商品 上 零售商店 p o s 数据采集 永久性库存检查 利用e d i 服务的自动补货 上 零售分销中心 自动补货 运输包装箱标志 交接运输验收 e d i 服务 上 制造商 以财务席场为动力的预测主计划 根据分销中心( 预定安全库存水平) 而进行的补货 手工订购单和开发票 图1 4 供应链管理模式演变图 协调不同利益主体之间的利益将是供应链管理系统研究的重大全新课题。在 供应链管理模式中，主要存在以下两方面问题： 一、供应链成员的自治性利益要求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比较，可以使供 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 第一章绪论 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。若要在成员之间达成合作，即使达到了系统最优 的局势，也必然要求将总合作收益进行适当的再分配，且必须满足一定的公平性。 二、供应链中的信息不对称问题合作中信息和行动的激励。在传统意义 下的供应链管理中，信息往往为各个成员所私有。一方面，当供应链成员合作时 要能够完全将这些私有信息收集起来，只有掌握了系统中各个成员的具体信息， 才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，集中地建模和计算求得所谓最优合 作决策要能够被完全执行下去。如果这些决策变量本身是不容易观测的，成员就 可能采取敷衍行为，从而导致供应链合作中的“道德风险”问题。 1 3 供应链中的优化方式和协调手段 1 3 1 供应链优化研究的现状与进展 在新的市场环境中，所有的企业都将面临更为严峻的挑战，它们必须在提高 客户服务水平的同时努力降低运营成本，必须在提高市场反应速度的同时给客户 以更多的选择。总之，客户拥有了越来越大的权力，对客户实际需求的重视是供 应链发展的原则和目标，因而供应链是从客户开始，到客户结束的。但供应链的 不确定性使企业面对现代管理中日益增长的缩小库存和改进服务的压力，企业为 了减少成本，需要缩减库存量，这种缩减当然会影响到对客户的最终服务。为了 提高服务水平，又必须对其供货者施加更大的压力以改进他们自己的性能指标， 而各种不确定的因素均使管理者被迫增加库存。在单一生产过程中，这种不确定 性可以通过建立一定容量的原料、工件和最终产品的库存来克服，尽管建立库存 需要一定的资金，但从方法上讲并不困难。进行简单的统计后，就可以决定需有 多大的库存量才能保证客户在绝大部分的时间段内任意时刻，都能随时得到最终 产品。然而，在生产系统形成网络时，问题远非如此简单，不确定性无处不在。 供应链是客观存在的，但其组成形式不一定合理，对于合理存在的供应链需 要我们将其维持在一个最优的平衡状态上。随着所涉及的资源和环节的增加，平 衡状态就越来越容易被打破，所以要对供应链进行协调和优化。 如上所述，供应链一般具有以下特点： ( 1 ) 复杂性：因为供应链节点企业所组成的跨度( 层次) 不同，供应链往往 由多个、多类型甚至多国企业构成，所以供应链结构模式比一般单个企业的结构 模式更为复杂。 ( 2 ) 动态性：基于企业战略和适应需求变化的需要，供应链的节点企业需要 1 4 供应链管理中的批量与定价联合决策研究 动态地更新，这就使得供应链具有明显的动态性。 ( 3 ) 面向用户需求：供应链的形成、存在、重构，都是基于一定的市场需求 而发生，并且在供应链的运作过程中，用户的需求是供应链中信息流、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的 成员，众多的供应链形成交叉结构，增加了协调管理的难度。 由于供应链具有以上特点，所以供应链的优化模型也具有复杂性、动态性、 集成性等特点。 供应链中优化的研究已经引起信息、管理与控制领域的极大关注。 g u n a s e k a r e n a 综述了供应链建模与优化分析工作“”，s h a r a f a l im 深入总结了供应 链中供需双方的基本模型与分析“”，陈安等总结了买方一卖方协调、生产一分销协 调、库存一分销协调三类协调问题，以及用于支持战略决策制定的供应链模型1 。 供应链管理理论研究实际上是在传统的物料管理的基础上逐渐扩展而来的。供应 链管理实质上是对于现代物流的控制，它既包括企业内部关于生产运作的资源优 化与控制，也考虑了企业外部整个供应链中的集成化、信息、产品管理、电子供 应链等问题的研究。因此