（应用数学专业论文）一种基于遗传算法的供应链分销系统优化及订货模型的研究.pdf

摘要 随着全球经济一体化和市场全球化的日趋形成，以及信息技术的高速发展，企业的竞争已不 再是单个企业之间的竞争，而是各企业所在供应链之间的竞争。在供应链中，分销系统是供应链 管理的一个非常重要的环节，它不仅是衡量供应链管理水平高低的标志，而且是决定供应链竞争 力的最关键因素。因此，如何在制造商、分销商和最终的零售商之间进行协调，从量化的角度对 分销系统的订货问题进行优化研究，不仅具有理论意义，而且对实践也具有一定的指导价值。 本文对供应链分销系统的订货优化问题展开研究。主要包括以下几部分内容： 第一，首先简要叙述了供应链、供应链管理、分销系统三个方面的相关理论，重点包括：供 应链的概念及网络结构模型、供应链管理的概念及实旌原则、分销系统的概念及功能、分销系统 的结构及发展趋势和分销系统的战略联盟及其优势等方面的内容。其次，简单总结了运筹学在供 应链分销系统优化研究中的应用情况及应用价值。最后，就本文要用到的遗传算法的相关概念、 基础理论、非线性优化问题的遗传算法设计等内容作了简单的介绍。 第二，针对大多数商品都具有需求价格弹性的特点，考虑了运输成本对库存水平的影响，系 统研究了在价格折扣驱动下多产品分销系统的库存与订货策略问题，有效地建立了系统的利润优 化模型。就无资源约束和有资源约束两种情况分别给出求解该模型的遗传算法，并通过数值算例 说明了模型及算法的有效性，得到了在给定条件下的最优联合订货策略。 第三，在随机需求的分销系统优化研究基础上，针对现实生活中普遍存在的拓扑结构为 o n e - m a n y 个分销商或供应商，若干个零售商) 的分销网络，讨论了在随机需求下的分销系统库 存与订货策略问题。就分销商提供一致数量折扣和分销商管理库存两种供应链契约关系分别建立 了分销系统利润优化模型，提出了有效的求解算法，并通过相应的数值算例验证了模型的可行性 和算法的有效性。 关键词：供应链管理，分销系统，订货模型。遗传算法 a b s t r a c t w i t ht h ei n c r e m e n t a ld e v e l o p m e n to f w o u l de c o n o m i ci n t e g r a t i o na n dm a r k e tg l o b a l i z a t i o n ，a n dt h e q u i c kd e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y ，s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n th a sb e e nt h ei m p o r t a n t m a n a g e m e n tm o d ef o rm o r d e ne n t e r p r i s e sa n da l s ob e e nah o tr e s e a r c hf i e l df o ra c a d e m i cs t u d ya n d p r a c t i c a la p p l i c a t i o ns i n c e19 9 0 t h i sa r t i c l ed e a l s 、衍t ht h eo p t i m i z a t i o ni s s u eo ni n v e n t o r ya n do r d e ro fd i s t r i b u t i o ns y s t e mi n s u p p l yc h a i n t h ef o l l o w i n gp a r t sa r ei n c l u d e d f i r s t l y , n a r r a t e db r i e f l yh a ss u p p l i e dt h ec h a i n ，t h es u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，t h er e t a i l i n gs y s t e m t h r e ea s p e c tc o r r e l a t i o nt h e o r i e s ，i n c l u d e dw i t he m p h a s i s ：s u p p l i e sc h a i n sc o n c e p ta n dt h en e t w o r k a r c h i t e c t u r em o d e l ，s u p p l i e st h ec o n c e p tw h i c ha n dt h ei m p l e m e n t a t i o np r i n c i p l e ，t h er e t a i l i n gs y s t e m s c o n c e p ta n dt h ef u n c t i o n ，r e t a i l i n gs y s t e m sa s p e c ta n ds oo ns t r u c t u r ea n dt r e n do fd e v e l o p m e n ta n d r e t a i l i n gs y s t e m ss t r a t e g i ca l l i a n c ea n ds u p e r i o r i t yt h ec h a i nm a n a g e sc o n t e n t s n e x t ，s u m m a r i z e dt h e o p e r a t i o n sr e s e a r c hs i m p l yi n t h es u p p l yc h a i nr e t a i l i n gs y s t e mo p t i m i z a t i o nr e s e a r c ha p p l i c a t i o n s i t u a t i o na n dt h ea p p l i c a t i o nv a l u e f i n a l l y , t h eg e n e t i ca l g o r i t h mr e l a t e dc o n c e p tw h i c h ，t h eb a s i ct h e o r y , m i s a l i g n m e n to p t i m i z a t i o nq u e s t i o nm u s tu s eo nt h i sa r t i c l ec o n t e n t sa n ds oo ng e n e t i ca l g o r i t h md e s i g n h a sm a d et h es i m p l ei n t r o d u c t i o n s e c o n d l y , h a st h ed e m a n dp r i c ee l a s t i cc h a r a c t e r i s t i ci nv i e wo ft h em a j o r i t yc o m m o d i t i e s ，h a d c o n s i d e r e dt h et r a n s p o r t a t i o nc o s tt os t o c kl e v e l si n f l u e n c e ，t h es y s t e mh a ss t u d i e du n d e rt h ep r i c e r e b a t e a c t u a t i o nt h em u l t i s u b - u n d e r w r i t i n gs y s t e m ss t o c ka n dt h eo r d e r i n gs t r a t e g yq u e s t i o n ，h a s e s t a b l i s h e ds y s t e m sp r o f i to p t i m i z a t i o nm o d e le f f e c t i v e l y a n dh a st h er e s o u r c e so nt h en o n - r e s o u r c e s r e s t r a i n tt or e s t r a i nt w ok i n do fs i t u a t i o n st og i v es e p a r a t e l ys o l v e st h i sm o d e lt h eg e n e t i ca l g o r i t h m ，a n d e x p l a i n e dn i r o u g ht h ev a l u ee x a m p l et h em o d e la n dt h ea l g o r i t h mv a l i d i t y , o b t a i n e di nh a sa s s i g n e d u n d e rt h ec o n d i t i o nt h em o s ts u p e r i o ru n i o no r d e r i n gs t r a t e g y t h i r d l y , i nt h es t o c h a s t i cd e m a n d sr e t a i l i n gs y s t e mo p t i m i z a t i o nr e s e a r c hf o u n d a t i o n ，i nv i e wo f t h er e a ll i f ei nu n i v e r s a le x i s t e n c e st o p o l o g yi so n e - m a n y ( ad i s t r i b u t o ro rs u p p l i e r , c e r t a i nr e t a i l m e r c h a n t s ) t h er e t a i l i n gn e t w o r k ，d i s c u s s e du n d e rt h es t o c h a s t i cd e m a n dr e t a i l i n gs y s t e ms t o c ka n dt h e o r d e r i n gs t r a t e g yq u e s t i o n p r o v i d e dt h ec o n s i s t e n tq u a n t i t yd i s c o u n ta n dt h ed i s t r i b u t o ro nt h e d i s t r i b u t o rm a n a g e sk e e p si ns t o c kt w ok i n do fs u p p l yc h a i nc o n t r a c t u a lr e l a t i o n s h i pt oe s t a b l i s ht h e r e t a i l i n gs y s t e mp r o f i to p t i m i z a t i o nm o d e ls e p a r a t e l y , p r o p o s e dt h ee f f e c t i v es o l u t i o na l g o r i t h m ，a n dh a s c o n f i r m e dt h em o d e lf e a s i b i l i t ya n dt h ea l g o r i t h mv a l i d i t yt h r o u g ht h ec o r r e s p o n d i n gv a l u ee x a m p l e 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 , d i s t r i b u t i o ns y s t e m ，o p t i m i z a t i o nm o d e l ，g e n e t i ca l g o r i t h m 独创性声明 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的地方外，论文中不包含其他人 已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得宁夏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 文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名： 钐? 砂 时间：妒 年j ，月矿日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解宁夏大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。同意宁夏大学可以用不同方式在不同媒体上发 表、传播学位论文的全部或部分内容。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名： 导师签名：彳 彩亚移 时间：五邓少年，月，扩日 时间：锄年j 一月加 宁夏人学硕 学位论文第一章绪论 1 1 选题背景及研究意义 第一章绪论 2 0 世纪9 0 年代以来，随着经济全球化和科学技术的进步，现代管理思想和手段不断变革及 迅速发展，经济竞争日益激烈，产品的生命周期越来越短，产品的种类和数量越来越多，客户对 服务的要求也越来越高，如何满足客户的需求，提升对市场的反应能力和降低运作成本，使企业 在激烈的竞争中立予不败之地，成为许多企业家面临的最人难题。许多研究者认为，2 l 世纪将不 再是企业与企业之间的竞争，而是供应链与供应链之间的竞争。供应链作为一种新的经营理念和 管理模式，己经成为业界和理论界关注的热点。在这种背景下，企业开始关注自身的核心竞争力， 加强与相关企业的横向合作，致力于与其它企业建立联盟关系，以实现优势互补。同时，信息技 术和互联网的快速发展及广泛应用也极大地促进了现代供应链管理理念的实现。 供应链管理理念己被越来越多的企业所接受，并且己经在一些企业中取得了很大的成绩。 在p i t c i g l i or a b i nt o d d & m c g r a t h 组织资助下，一个研究组对9 0 家离散型制造企业和7 5 家流程 型制造企业进行了为期两年的调查，发表了“1 9 9 7 年供应链绩效研究报告”，得到如下结论【l 】：1 ) 供应链管理的应用使总成本下降了1 0 ；2 ) 供应链系统中企业的按时交货率提高了1 5 以上；3 ) 订货一生产的周期缩短了2 5 一3 5 ；4 ) 供应链中企业的生产率提高了1 0 以上；5 ) 主导企业 的资产增长率为1 5 旷2 0 0 。这些数据表明，应用供应链管理模式使各成员在不同程度上都取得 了发展，其中尤以“订货一生产的周期缩短”最为明显。惠普( h p ) 公司对其台式打印机的供应链 管理流程再造后，减少了库存总投资的1 8 ，仅此一项便可每年节省3 0 0 0 万美元存储费用。可 见，实现供应链管理可以帮助企业提高服务质量，降低相关费用 2 1 。 供应链管理包含着极其丰富的内涵，其中过程控制是最关键的管理要件，即使采用了最先进 的技术支持，过程控制不当，同样会使供应链的受益下降。供应链管理的最终目标是增加供应链 成员的利润( 或降低成本) ，提高其运作效率、服务水平和供应链的响应能力。这就需要对供应链 进行流程控制和定量化研究，特别是其中关于供应链管理的建模、优化与仿真等问题的研究【3 l 。 近年来，许多学者对供应链中的供应、生产和分销等环节的管理优化与控制进行了广泛深入且持 续的研究，取得了丰富的研究成果。然而，供应链管理研究的范围十分广泛和复杂，涉及到的问 题方方面面。随着管理范围的扩大，管理目标的多样化以及一些管理新理念如供应商管理库存 ( v m 0 、绿色供应链、闭环供应链和j i t ( j u s ti nt i m e ) 环境下供应链等的出现，对其中的优化决策 问题研究提出了新的要求，目前的研究成果尚未很好的解决供应链过程控制量化研究中的各种新 的问题。切合实际的优化决策模型，有效的求解算法仍然是未来供应链发展必不可少的有力工具。 由于模型具有阐释理念和检验理论的优势，所以随着供应链和相关物流系统的日趋复杂，对 供应链管理的定量化研究，特别是供应链管理的建模、优化与仿真已经成为分析物流系统的最强 有力的工具。总的来说，对供应链管理的定量化研究主要包括三个阶段，即采购、制造和分销。 在传统制造环境下的供应链管理中，大多数研究都是围绕着采购和制造环节展开的。近2 0 年来， 由于自动化和信息技术在制造企业中的不断应用，生产效率已提高到了一个相当高的水平，制造 加工过程本身的技术手段对提高整个产品竞争力的潜力开始变小，且经济环境已由过去的卖方市 宁夏人学硕f j 学位论文 第章绪论 场向买方市场转变，供应链的重心逐渐向需求转移，供应链表现为市场和客户需求驱动的需求链。 在当前客户需求驱动的竞争环境下，合理地建立分销网络，加强分销环节的管理，成为增强企业 竞争力的重要途径。冈此，如何在制造商、分销商和最终的零售商之间进行协调，从定量的角度 分析建立系统各成员良好的合作伙伴关系的条件，是摆在各企业面前的新课题。且基于协作管理 的分销系统库存与订货问题是其中最重要的一个方面。 综上所述，面向供应链分销系统库存与订货问题的优化研究具有重要的学术价值和实际意 义。 1 2 本课题研究现状综述 供应链结构通常由所有节点企业组成，其中一般有一个核心企业，节点企业在需求信息的驱 动下，通过供虑链中生产、分销和零售等职能分工与合作，以物流、资金流为载体实现供应链系 统的增值。从方法论的角度，供应链模型可以分为运筹学模型、系统仿真模型和博弈论模型等几 大类；从建模对象的角度，供应链模型可以分为库存模型、生产计划模型、分销系统模型、物流 配送模型、质量控制模型以及供应链网络结构模型等方面。许多学者从不同的角度对供应链模型 及其优化研究进行了总结和综述。如：文献【4 】综述了供应链建模与优化分析工作。文献【5 】将供应 链管理模型分为确定性模型、随机模型、混合模型和r r 驱动模型，并分别进行了分析总结。文 献【6 】对供应链研究领域中的生产运作管理模型和供应链管理模型进行了综述。文献【7 】总结了买方 卖方协调，生产分销协调，库存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。文献 8 】从单级生产库存系统，多级生产库存以及供应链流程重组三方面对供应链结构问 题进行了深入分析和研究。文献 9 】从研究对象与方法的界定和研究内容的界定两个层面对供应链 管理模型进行了分类，并对供应链管理的儿类主要问题的研究进行了综述。 基于定量分析的分销系统优化模型，可以归纳为以下几类： ( 1 ) 多产品分销系统库存与订货优化研究 库存是整个分销系统各成员之间联系的纽带。库存管理的目的就是在保持较高的客户服务水 平前提下，对企业库存量进行控制，尽可能降低相关成本，提高企业利润。同时，分销库存策略 与分销订货策略及销售策略都有很大的关系，从一定意义上说，库存策略与订货策略是等同的。 自h a r r i s 于1 9 1 5 年首先提出经济订购批量模型以来，经过许多研究者的大量理论研究与实验分 析，库存控制理论研究取得了较大的进展，国内外关于库存问题的建模与优化研究也比较成熟。 这方面理论的较为全面的总结见文献【l l 】。 多产品库存系统的订货策略问题是库存管理中十分重要的研究课题，由于在实际当中多种产 品之间存在着一些互相制约的因素，如资金、仓库等，因此它也是库存管理中相当困难的研究课 题之一。文献【1 2 】在单商品经济订货批量模型的基础上，对多品种商品订货问题进行了较为全面 的讨论。作者给出了多品种商品订货问题的三种订货策略，即分别单独订购每种商品、统一订购 所有商品和有选择地联合订购多种商品。文献【1 3 】研究了一个带有单种资源约束的多品种库存模 型。在此基础上，文献 1 4 1 进一步研究了带多种资源约束的多品种库存模型，并给出了寻求近似 的最优订货周期的启发式算法。随机需求的多品种库存系统的订货问题是一个非常复杂的问题， 文献【1 6 】针对具有复合泊松需求的联合补充问题进行研究，弗提出求解该问题的启发式算法。文 2 宁夏入学硕l j 学位论文第一章绪论 l i _ 1 _ i。 。! i n i ：i l 曼曼曼曼曼毫曼皇曼曼! 曼蔓 献 1 7 ，i s 研究了在一定资源约束下，具有随机需求的库存系统的优化问题，其特点是将资源约束 看成是概率约束形式而不是线性约束形式。 ( 2 ) 基于协作管理的分销系统库存与订货优化研究 供应链的协作管理是指为了完成某项任务，供应链中同一组织的各部分或者各组织之间相互 合作以使完成任务的效率最高，并且达到多方共赢的一种管理理念。最先提出供应链协作管理概 念的是d t h o m a s 和p g r i f f i n l 2 3 ) 。然而，最早进行协作机制研究的应该是c l a r k 和s c a r f 他们早在 2 0 世纪6 0 年代就开始研究联合梯队库存分销系统t t 2 4 j 。 订货问题是供应链分销协作的一大热点问题。文献【2 5 】研究了一个二级供应链的协作订货策 略，该供应链中包括两个仓库和两个零售商，零售商的需求是独立同分布的泊松分布需求，作者 研究了由仓库向零售商补货的三种模型。文献【2 6 】讨论了一个多产品、二级供应链的联合补货问 题，他通过比较分散决策和集中决策下的不同结果证明联合补货策略要优于分散决策下的补货政 策，并给出了一种搜索算法来确定补货周期和数量。文献【2 8 】针对由多个制造商、一个地区分销 中心和多个零售商组成的分销系统的利润优化问题，在综合考虑系统各成员利润的基础上，给出 了分销系统的联合决策优化模型。有关这方面的研究文献很多，具体可参见 2 7 ，2 9 3 3 】。 供应链任意一对相邻节点中供应商与购买商之间的相互关系，必须由合同或契约来管理约 束，契约问题是影响分销系统库存与订货策略的重要因素。常见的契约类型包括：回购、数量折 扣、数量弹性、退货以及特许经营等，其中数量折扣是最常用的一种形式。有研究表明，通过提 供有效的折扣策略能够使供应链中所有成员都受益，而且折扣策略与其他协作方式的联合使用往 往能实现完美的供应链协调。因此，数量折扣问题一直是供应链分销系统优化研究中的热点【3 钳5 1 。 文献 3 6 】在报童模型的基础上研究了生产商和分销商之间的订货协作问题，为了吸引分销商采取 协作政策，生产商采用数量折扣的办法。文章证明协作后供应链总的利润增加了并且给出了一种 分配所节省的利润的方法。文献【3 8 】研究了不对称信息下供应商的数量折扣契约问题，并指出供 应链总体效率因为信息不对称而提高，供应商的预期利润在信息不对称的情况下也能够增加。文 献 3 9 ，4 0 针对供应链渠道协调问题给出了供应链s t a c k 朗b e r g 主从对策协调机制，其中分销商作 为主方给出最小订货周期和数量折扣策略，零售商是从方以最优库存策略响应，建立了两级分销 系统的成本优化模型并给出了求解算法。文献【4 2 】针对商品具有随机价格弹性需求的特点，研究 了单一分销商和单一零售商组成的分销系统中，联合协调条件下价格折扣策略问题。 ( 3 ) 供应商管理库存的分销系统优化研究 供应商管理库存( v m i ) 是一种以用户和供应商双方都获得最低成本为目的，在一个共同的协 议下由供应商管理库存，并不断监督协议执行情况，修正协议内容，使库存管理得到持续改进的 合作性策略。近年来，关于供应商管理库存的分销系统优化模型的研究很多【妊5 9 1 。文献 4 6 1 较早 地对v m i 的应用进行了实证研究，发现v m i 应用于医疗器械和食品工业中的效果比j i t ( j u s ti n t m a e ) 和e d i ( e l e c t r o n i cd a t ei n t e r c h a n g e ) 更好。文献【4 7 】在考虑了顾客满足需求和运输货物的批量 经济的基础上，建立了存货补足和派送的v m i 模型，该模型提出了一种基于时间的整合发货和 库存补充策略。文献【5 0 】建立了一个简单的以确定需求量、无库存短缺和确定性提前期为基础的 e o q 策略v m i 模型；在此基础上，文献 5 1 ，5 2 进一步考虑了有初始库存和库存短缺的情况，建 立了v m i 的供应链模型，并证明了供应商管理库存在长期激励下最优购买量比传统供应链的最 优购买量要高，且在匹配条件或长期激励下，供应商的利润也会增加。文献 5 4 - 5 6 j ! 匿过设定不同 3 宁夏夫学硕l ：位论文第章绪论 的供应链管理的外部环境来分析供应商管理库存的相关优化问题。文献 5 9 1 1 ) 1 1 通过将优化库存和 运输决策结合起来，建立了v m i 模式下供应商库存补充利配送整合策略优化模型，并给出了近 似求解算法。 1 3 本文研究思路和主要的研究方法 1 3 1 研究的基本思路 研究供应链管理中的优化问题需要确定优化对象和研究方法。从优化对象的角度看，一般包 括库存问题、生产计划、分销问题、供应链协作问题和供应链网络结构设计等方面；从研究方法 的角度看，一般包括运筹学方法、系统仿真方法和博弈论方法等几大类。本文采用运筹学中的库 存与规划理论作为研究方法，以遗传算法作为求解模型的主要算法，通过定量模型分析供应链分 销系统的优化问题。 1 3 2 研究内容 第一，首先简要叙述了供应链、供应链管理、分销系统三个方面的相关理论，重点包括：供 应链的概念及网络结构模型、供应链管理的概念及实施原则、分销系统的概念及功能、分销系统 的结构及发展趋势和分销系统的战略联盟及其优势等方面的内容。其次，简单总结了运筹学在供 应链分销系统优化研究中的应用情况及应用价值。最后，就本文要用到的遗传算法的相关概念、 基础理论、非线性优化问题的遗传算法设计等内容作了简单的介绍。 第二，针对大多数商品都具有需求价格弹性的特点，考虑了运输成本对库存水平的影响，系 统研究了在价格折扣驱动下多产品分销系统的库存与订货策略问题，有效地建立了系统的利润优 化模型。就无资源约束和有资源约束两种情况分别给出求解该模型的遗传算法，并通过数值算例 说明了模型及算法的有效性，得到了在给定条件下的最优联合订货策略。 第三，在随机需求的分销系统优化研究基础上，讨论了在随机需求下的分销系统库存与订货 策略问题。就分销商提供一致数量折扣和分销商管理库存两种供应链契约关系分别建立了分销系 统利润优化模型，提出了有效的求解算法，并通过相应的数值算例验证了模型的可行性和算法的 有效性。 1 3 2 研究方法 l 、定量与定性研究相结合 本文用定量与定性相结合的研究方法，论述了供应链、供应链管理、分销系统三方面相关理 论，并给出了其网络结构模型及库存与订货优化模型。运用遗传算法理论解决相关模型，并加以 说明。 2 、理论与实证分析相结合 本文针对大多数商品都具有需求价格弹性的特点，考虑了运输成本对库存水平的影响，系统 研究了在价格折扣驱动下多产品分销系统的库存与订货策略问题，有效地建立了系统的利润优化 4 宁夏人学硕f j 学化论文 第一章绪论 模型。就无资源约束和有资源约束两种情况分别给出求解该模型的遗传算法，并通过数值算例说 明了模型及算法的有效性，得到了在给定条件下的最优联合订货策略。 3 、宏观与微观研究相结合 本文从宏观的角度分析了产品、信息、资金从供应商制造商分销商零售商 顾客的双向流动过程。又从微观角度对企业内部物流( 分销系统) 进行了具体分析。 1 4 论文创新之处 l 、运用供应链管理理论、物流管理理论与企业流程理论从企业竞争战略的视角，研究了基 于供应链管理的企业分销管理系统优化模型，简单总结了运筹学在供应链分销系统优化研究中的 应用情况及应用价值。 2 、在充分借鉴国内外现有研究成果的基础上，运用遗传算法对非线性优化问题进行求解， 并给出与传统优化算法的比较，得出遗传算法的有效性。针对算例对传统遗传算法加以改进，避 免早熟现象出现。 3 、针对现实生活中普遍存在的拓扑结构为o n e i n a n y ( 一个分销商或供应商，若干个零售商) 的分销网络，讨论了在随机需求下的分销系统库存与订货策略问题。提出了有效的求解算法，并 通过相应的数值算例验证了模型的可行性和算法的有效性。 5 宁夏人学硕i j 学仲论丈 第一：审供麻链分销系统优化研究慨述 皇曼鼍i = i：= = i = i i i ii ：= i i 曼曼曼! 鼍曼皇曼曼曼曼曼曼皇曼曼! 曼曼曼舅! 曼曼曼鼍曼曼曼曼苎曼曼曼! 皇! 皇曼! 曼! 曼! 曼! 曼! 曼! 曼曼! 曼曼曼曼 第二章供应链分销系统优化研究概述 2 1 供应链与供应链管理 2 1 1 供应链的概念 供应链目前尚未形成统一的定义一般认为：供应链是围绕核心企业，通过对物流、信息流和 资金流的控制，从采购原材料开始，制成中间产品以及最终产品，最后由销售网络把产品送到消 费者手里的将供应商、制造商、分销商、零售商直到最终用户连成一个整体的功能网链结构模式。 它是一个范围更广的企业结构模式，包括所有加盟的：宵点企业。它不仅是一条联结供应商到用户 的物流链、信息链和资金链，而且是一条增值链。物料在供应链上因加工、包装和运输等过程而 增加其价值，给相关的企业带来收益。 一般来说，供应链由所有加盟的节点企业组成，其中有一个核心节点企业( 可以是产品制造 企业，也可以是大型零售企业) ，节点企业在需求信息的驱动下，通过供应链的职能分工与合作( 生 产、分销、零售等) ，以资金流、物流和信息流为媒介实现整个供应链的不断增值。所以，从供应 链的结构看，可以将供应链的基本模型描述为如图2 1 所示【l 】。 信息流 资金流 图2 - i 广义供应链 从供应链的结构模型可以看出，供应链是一个网状结构，由围绕核心企业的供应商、供应商 的供应商和用户、用户的用户组成一个企业是一个节点，节点企业和节点企业之间是一种需求与 供应关系。供应链主要具有以下特征： ( 1 ) 复杂性：因为供应链节点企业组成的跨度( 层次) 不同，供应链往往由多个、多类型、多地 域企业构成，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：供应链企业因企业战略和适应市场需求变化的需要，其中节点企业需要动态地更 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、存在和重构，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，用户的需求拉动是供应链中信息流、资金流、产品厂服务流运作的驱动源。 ( 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。 2 1 2 供应链管理的概述 供应链管理作为管理学的一个新概念，已经成为管理哲学中的一个新元素，但目前并没有关 6 宁夏人学硕f j 学位论文第一：节供应链分销系统优化研究概述 于供应链管理的统一定义。2 0 0 1 年，我国发布的国家标准物流术语( g b t 1 8 3 5 4 2 0 0 1 ) 将供应 链管理定义为：“用计算机网络技术全面规划供应链中的商流、物流、信息流、资金流等，并进 行计划、组织、协调与控制”的过程。另一个普遍被认同的定义可描述为阱】：供应链管理是在满 足服务水平要求的同时，为了使系统成本达到最低而采用的将供应商、制造商、分销商和零售点 有效地结合成一体来生产商品，并把正确数量的商品在正确的时间配送到正确的地点一套管理方 法。 从以上定义可以发现，要理解供应链管理必须把握以下要点：第一，供应链管理的核心思想 是参与供应链管理的所有节点企业必须改变传统的那种彼此间仅仅是商品交易的买卖关系的旧 意识，各节点企业应该相互携手来结成一种全新的信息共享、成本共降、风险共担、利润共得的 战略合作伙伴关系，造成一个多赢的局面。第二，实行供应链管理的各节点企业通过“四流”的 运行和传递来实现相互的协调配合，形成一个步调一致的整体，以求在对最终用户的高水平服务 中获得利润。第三，核心( 节点) 企业对其它节点企业不是实行收购或控股，而是在供应链管理中 起着主导的组织和协调作用。第四，实行供应链管理的节点企业往往是为特定商品或服务的生产 而结合起来，当最终用户不再需要这种商品或服务时，原来供应链管理的合作伙伴关系即可解体 或重新组合。第五，实现供应链管理的物质基础是计算机网络技术和国际互联网。因而，各节点 企业可相距遥远甚至分布在不同的国家。 供应链管理跨越了企业的围墙，建立的是一种跨企业的协作，以此来追求和分享市场机会。 因此供应链管理覆盖了从供应商的供应商到用户的用户全过程，包括外协和外销、制造、库存管 理、运输、仓储和客户服务等随着涉及的资源和环节的增加，对供应链的管理就会变得十分复杂。 信息技术成为监控和联系所有环节的重要条件之一。 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，但是在企业与企计之间的合作过程中，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 7 宁夏人学硕i 学位论文第二章供j 节链分销系统优化研究概述 曼曼兽曼曼皇曼曼曼皇曼! 曼! 曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼, _- -m$j i i i 曼曼皇曼曼曼舅 过“强一强联合”达到“共赢”目标的境乔。 2 1 3 供应链管理与传统物流管理 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剑最终用户的采购、制造、分销和零售等全过程，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、技术力一法等资源简单的连接，而是节点企业之间通过 一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。 2 2 供应链中的分销系统概述 分销系统是供应链中的重要一环，在供应链中，上游制造商生产的产品必须通过分销系统实 现所有权的转移，满足市场的需求。有好的产品并不一定有好的市场，它还需要有强大的分销系 统的支持。因此，好的分销系统的设计和运营是各企业之间竞争的一种重要手段。关于分销系统 的较为详细的介绍参见 6 7 ，6 8 ，但为了后面讨论问题的需要，本节对分销系统相关知识作简要介 绍。 2 2 1 分销系统的概念及功能 分销是指企业将产品生产出来以后，有效地将产品从生产者向消费者转移过程中所涉及的一 系列经营活动。这些活动包括：储存、运输和组合商品、商务谈判、寻找和说服购买者、提供购 买和使用服务等等。分销系统则是指产品或服务在从制造商向终端消费者转移过程中所经过的产 品制造商、分销商、地区分销中心( 或中心仓库) 、零售商中的某个成员与上游、下游成员通过物 流和信息流的连接所组成的链状结构或网络结构。须指出的是，分销过程并不能增加产品本身的 价值，只是通过产品的流通和提供的服务，提高了产品的附加值，而且商品或服务的分销流程并 不是链上某一成员单方面的事情，而是一个互动和合作的增值过程，其增值目的就是尽量满足消 费者的需求并尽量减少消费者付出的额外代价。 8 宁疆大学硕l 学位论文第一：章供膨链分销系统优化研究概述 在供应链管理领域中，“分销系统”或“分销链”与市场营销文献中的分销渠道一词比较接 近，二者只是研究出发点有所区别。分销系统是研究在供应链环境下如何应用系统的方法实现物 流和信息流的优化，从而在得到系统最人收益或最小成本的同时保持较高的服务水平；而分销渠 道主要从各种营销策略和市场环境出发，研究渠道的建设和改进问题。当然，二者有很多重合的 地方，比如，渠道的合作和协调定价策略以及渠道结构的设计等内容，只不过前者更侧重采用定 量和优化的方法，后者更侧重于环境和战略的定性分析。 分销功能主要包括交换、实物配送和便利三方面。交换功能涉及与买卖有关的，或者说需要 物权转移的活动，如配合、接洽功能、促销功能、实体分配和财务功能等。实物配送功能就是在 正确的时间将正确的产品送到正确的地方，包括集中产品的功能、商务储运功能及所有与存货定 位有关的活动。便利功能包括服务、标准化、市场融资、风险承担以及市场信息和研究( 收集指 定计划和交换所须的信息) 活动。此外，供需交融点、大量分销、客户关系、信用和市场需求信 息反馈以及高科技企业所特有的咨询、培训、售后支持、财务扶助等功能也已经融入了现代分销 的功能中来。专业化服务是现代分销系统的核心竞争力，任何一个分销系统都要提供信息、市场、 物流、资金、培训及售后服务。具体服务目标包括：信息服务、市场服务、物流服务、资金服务、 培训服务和售后服务等。 2 2 2 分销系统的结构及其发展趋势 任何一个分销系统，都包括若干成员，这些成员之间的合作关系构成了分销系统的结构。图 2 - 2 描述了分销系统结构的一般形式，它表明了现代分销中的许多联结，消费者、行业用户、各 级代理商、批发商、零售商和配送商都可能向所有层次的供应渠道购买产品。 图2 - 2 分销系统结构图 在供应链管理环境下，分销系统的结构有日益扁平化的趋势。特别是8 0 年代以来，分销系 统突破了由生产者、批发商、零售商和消费者组成的传统模式，出现了垂直分销系统、水平分销 系统、多渠道分销系统和无缝隙分销系统等多种结构。关于分销系统的这几种组织形式的具体解 释参见文献 6 4 。6 8 1 。 在分销系统演变的过程中，无缝隙分销系统引起了很多企业的重视。它可以看作是供应链集 9 宁夏人学硕 j 学 节论文第一：章供麻链分销系统优化研究概述 成后的核心部分，如图2 3 所示。它是指为了提高整个分销系统的服务质量及为消费者创造更有 价值的服务，分销系统中的各成员组织打破原有的组织边界，在多层面的基础上相互协作，信息 共享，既包括制造商与其经销商之间可能建立的合作关系，也包括批发商与零售商之间的联盟。 同时为了避免职能上的重复而造成的资源浪费，制造商与其渠道成员应根据各自的优势合理分 工，各自负责擅长的渠道职能，从而降低各自的成本。可以看出，这种成本降低的源泉在于相互 定向的整合，而不是各自独立的内部优化。无缝隙分销系统策略的核心是建设性的协作关系，强 调企业的市场营销应该重视挖掘企业组织所蕴涵的价值，即这种建设性的协作关系是以双方的核 心能力和差异性或者说互补性为基础的，而互补性则决定了无缝隙分销系统策略创造价值的潜在 空间。 物流资金流 图2 3 供应链环境下的无缝隙分析系统 目前，东西方的管理实践和外部的营销环境都在呼吁分销系统的转变，即由传统的分销系统 向供应链环境下的分销系统联盟模式的转变，使分销系统真正成为一条专业化的服务增值系统。 2 2 3 分销系统的战略联盟及其优势 在企业的产品或服务的价格构成中，分销的成本通常要占到1 5 4 0 ，这个数字反映出变 革分销渠道对提高企业竞争力和利润率的潜力。同时，以电脑和互联网为代表的现代技术正推动 着生产力高速成长，也使传播、沟通、营销和服务方式发生了巨大的变革。于是，一种新的渠道 分销模式一渠道分销战略联盟便应运而生了。在分销系统的战略联盟中，系统各成员通过订立书 面协议或相互持股，使成员之间发展和保持着一种密切的、固定的合作关系，从而给消费者提供 低成本和差异化的产品和服务，降低由于环境的不确定性带来的交易成本，同时还可以对资源进 行合理的整合利用，提高分销效率和渠道的经营绩效。这种联盟关系虽没有从本质上改变分销系 统结构，但却将系统中的各成员由松散的、利益相对的关系变为紧密的、利益融为一体的关系。 整个分销系统结成利益共同体，共同致力于提高分销系统的运行效率。 契约理论和方法为这种新型的供应链协作管理提供了现实可能性。当联盟内各成员的核心业 务与联盟相同，合作伙伴又无法将其资产从核心业务中剥离出来置于同一企业内时，