（国际贸易学专业论文）供应链环境下的多级库存优化研究.pdf

硕士学位论文 摘要 随着世界经济的高度发展，国际贸易已经成为世界各国经济发展中不可或缺 自q 重要部分。而物流则是国际贸易发展的重要平台，一只有畅通的物流渠道才能保 证国际贸易顺畅的发展。库存管理作为物流中的一个重要环节，已经越来越受到 学术界和企业界的重视。本文分别对传统的库存管理运作模式，和供应链环境下 的现代库存管理模式进行了讨论。特别是针对供应链环境下的协调型多级库存模 型的优化与控制进行了详细讨论。本文以供应链二级库存的协调与优化模型为基 础，将安全因子整体优化提高至了三级库存的优化研究上。假设在整个供应链中， 需求和提前期均服从正态分布，为了反映上游缺货的均值和波动性对下游库存的 影响，继续利用有效库存水平这一概念，并建立相应的三级库存最优化模型。 最后通过数据分析，我们发现，在三级库存最优化模型中，通过对供应链安 全因子的整体优化，能够达到降低整个供应链库存成本的结果。并通过对整体优 化与传统局部优化的比较分析，发现整体优化在降低供应链库存成本方面有明显 的优势。虽然随着市场的竞争日趋激烈，需求的不确定性和提前期的不确定性都 在加大，而需求的不确定性增加会降低整体优化的价值，但是提前期不确定性增 加又会提高整体优化的价值i ”，所以即便是在需求不确定性较大的情况下，整体 优化也能降低供应链的整体成本。 因此，建议供应链中的各个节点企业，应该加强自身供应链整体观念，努力 实现供应链的整体优化，从而达到降低整个供应链成本的目的，使得整个供应链 的竞争力加强，自身也能够在市场的竞争得到有力的提升。而政府部门为了让企 业能够适应当今经济市场的激烈竞争，在全球经济一体化的趋势下，使供应链管 理成为企业新的竞争策略，应该给与基础建设的投资，加强国家信息网络建设和 投资。 关键词：库存管理；多级库存；安全因子 u 供应链环境下的多级库存优化研究 a b s t r a c t a l o n gt h eh i g h - s p e e dd e v e l o p m e n to fe c o n o m i c sa r o u n dt h ew o r l d ，i n t e r n a t i o n a l t r a d eh a sb e e na ni n d i s p e n s a b l ep a r to fe c o n o m i cd e v e l o p m e n ti ne v e r yc o u n t r y , a n d h a sa l s ob e e no n eo ft h em o s ta c t i v ep a r t si ni n t e r n a t i o n a le x c h a n g e t h el o g i s t i c si sa n i m p o r t a n tp l a t f o r mf o rt h ed e v e l o p m e n to fi n t e r n a t i o n a lt r a d e ，o n l yt h es m o o t hl o g i s t i c c h a n n e l sc a ne n s u r et h es m o o t hd e v e l o p m e n to fi n t e r n a t i o n a lt r a d e a sak e y c o m p o n e n to fe n t e r p r i s el o g i s t i c s ，i n v e n t o r yh a sa t t r a c t e dm o r ea n dm o r ea t t e n t i o nt o a c a d e m i c s i nt h i sp a p e r ，w ed i s c u s st h em o d eo fo p e r a t i o no ft h et r a d i t i o n a li n v e n t o r y m a n a g e m e n t ，a n dt h em o d e r ni n v e n t o r ym a n a g e m e n tm o d e l i n s u p p l y c h a i n e s p e c i a l l y ，w eg i v ead e t a i l e dd i s c u s s i o nf o ro p t i m i z a t i o na n dc o n t r o lw i t hr e g a r dt o t h ec o o r d i n a t i n gm u l t i - l e v e l i n v e n t o r ym o d e li nm o d e r ni n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y b a s e do nt h ei n v e n t o r yc o o r d i n a t i o na n do p t i m i z a t i o nm o d e lo fs e c o n d a r ys u p p l y c h a i n ，t h i sp a p e rr e s e a r c h e st h eo p t i m i z a t i o no fo p t i m a ls a f e t yf a c t o ri nt h eo v e r a l l i n v e n t o r yl e v e l s i ti sa s s u m e dt h a tt h ee n t i r es u p p l yc h a i n sd e m a n da n dl e a dt i m ea r e t h en o r m a ld i s t r i b u t i o n ，w h i c hc a nr e f l e c tt h em e a na n dv o l a t i l i t yo fs t o c k w e c o n t i n u et ou s et h ec o n c e p to fe f f e c t i v ei n v e n t o r yl e v e l s f i n a l l y ，b ya n a l y s i so fd a t a , w ef o u n dt h a ti nt h eo p t i m i z a t i o nm o d e lo ft h r e e - t i e r i n v e n t o r y ，c o s t so fi n v e n t o r yi ns u p p l yc h a i nc a nb e e nr e d u c e dt h r o u g h o u tt h eo v e r a l l s a f e t yf a c t o ro fs u p p l yc h a i no p t i m i z a t i n g b yc o m p a r i n go v e r a l lo p t i m i z a t i o nw i t h l o c a lo p t i m i z a t i o n ，w e f o u n dt h a to v e r a l lo p t i m i z a t i o nh a v es i g n i f i c a n ta d v a n t a g e si n r e d u c i n gc o s to fi n v e n t o r yi ns u p p l yc h a i n w i t ht h ei n c r e a s i n g l y f i e r c em a r k e t c o m p e t i t i o n ，t h eu n c e r t a i n t i e so fd e m a n da n dt h ee a r l yp e r i o d a r e i n c r e a s i n g ， h o w e v e r , t h ei n c r e a s eo fu n c e r t a i n t yo fd e m a n dw i l lr e d u c et h ev a l u eo fo v e r a l l o p t i m i z a t i o n ，a n dt h ei n c r e a s eo fu n c e r t a i n t yo fe a r l yp e r i o dw i l li n c r e a s et h ev a l u eo f o v e r a l l o p t i m i z a t i o n t h e r e f o r e ，e v e n i fd e m a n dh a sg r e a t e ru n c e r t a i n t y ，o v e r a l l o p t i m i z a t i o no ft h es u p p l yc h a i nc a nr e d u c et h ec o s t t h e r e f o r e ，t h es e n s eo fw h o l es u p p l yc h a i ns h o u l db es t r e n g t h e ni na l ls u p p l y c h a i nn o d e s a n dw cs h o u l dm a k ee f f o r t st oo p t i m i z et h eo v e r a l lo ft h es u p p l yc h a i nt o l o w e rt h ec o s to ft h ee n t i r es u p p l yc h a i n ，a n da c h i e v et h eo b j e c t i v eo fe n h a n c i n gt h e c o m p e t i t i v e n e s so ft h ew h o l es u p p l yc h a i n s o ，i t s e l fc a ne n h a n c ee f f e c t i v e n e s s i nt h e m a r k e tc o m p e t i t i o n i no r d e rt oe n a b l ee n t e r p r i s e st oa d a p tt ot h ef i e r c ec o m p e t i t i o ni n t o d a y 。sm a r k e t ，t h eg o v e r n m e n td e p a r t m e n t ss h o u l di n v e s t m e n tt oi n f r a s t r u c t u r e c o n s t r u c t i o n ，a n ds t r e n g t h e nn a t i o n a li n f o r m a t i o nn e t w o r kc o n s t r u c t i o n k e yw o r d s ：i n v e n t o r yc o n t r o hm u l t i p l y - l e v e ls u p p l yc h a i n ；s a f e t yf a c t o r i l i 硕r = 学位论文 图2 1 国2 2 图2 3 图2 4 图2 5 图2 6 插图索引 定量订货方式1 l 定量订货方式的作业程序 定期订货方式1 3 定期订货方式的作业程序1 4 联合库存管理的供应链系统 中心化策略下多级供应链库存的模型2 6 v i 供f 链环境下的害缀库存优化研究 表2 1 表3 1 库存物资a b c 分级比重 附表索引 安全因子局部优化与整体优化比较 1 0 3 9 湖南大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取 得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何 其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献 的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法 律后果由本人承担。 作者签名：如劁 日期：血形年i 月尉日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被 查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入 有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编 本学位论文。 本学位论文属于 1 、保密d ，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密口。 ( 请在以上相应方框内打“”) 作者签名： 导师签名： 日期：脚占年 日期：卿6 年 f f 月茄日 i | r 勰b 硕士学位论文 1 1 研究的背景与意义 第1 章导论 1 1 1 研究的背景 随着现代科学技术的迅猛发展，全球经济一体化趋势的加强，世界经济得到 了高速发展。各国对外贸易的高速增长，已成为了很多国家经济发展的主要推动 力。以我国为例，自改革开放以来，我国对外贸易取得了快速的发展，进出口总 额由1 9 7 8 年的2 0 6 4 亿美元增长至2 0 0 5 年的1 4 2 2 1 亿美元。改革开放2 0 多年来， 我国对外贸易平均每年以1 3 4 的速度增长，在世界贸易中的排名从1 9 7 8 年的 第3 2 位上升至2 0 0 5 年的第3 位，对外贸易的高速增长已经成为了我国经济发展 的重要推动力。 因此，可以毫不夸张的说，国际贸易现己成为世界各国经济发展中不可缺少 的重要部分，是当代国际交往中最活跃的一环。 国际贸易是一个动态的、复杂的社会经济大系统，它是由众多分系统、子系 统相互连接，共同组成的一个运作协调良性循环的经济系统。而物流则是国际贸 易发展的平台，只有畅通的物流渠道才能保证国际贸易的顺畅发展。从理论上来 说，国际贸易是利益驱动行为，也就是说国际贸易主体从事国际贸易活动最根本 的目的是追逐经济利润，而物流成本是影响利润的主要因素，国际贸易中物流成 本直接影响国际贸易的经济后果，如果物流成本过高以至于不能弥补由于价格差 异带来的收益，则国际贸易不能产生正向的经济利润。我们可以通过以下一组数 据得到物流对国际贸易发展的巨大的促进作用：目前，各个跨国公司的生产和贸 易总值约占全球贸易量的5 0 ，它们伸向全球的触角就是现代物流业；而我国目 前与物流相关的年总支出有1 9 ，0 0 0 亿人民币，物流成本占g d p 的比重2 0 一 2 5 ，我国对外贸易的物流成本占集装箱交货价格的1 5 - - 2 5 。 国际贸易和现代物流的发展是互动的，一方面，国际贸易是现代物流生存的 前提和基础；另一方面，现代物流的科学化、合理化又是国际贸易发展的有利保 障。 目前随着现代科学技术的迅猛发展和经济全球化的趋势加强，现代物流作为 种先进的组织方式和管理理念，被广泛认为是企业降低物耗、提高劳动生产率 以外的第三利润点。而发达国家均以“经济全球化”、“信息高速化”、“国际物流 网络化”的战略构建新的世界经济结构。“全球贸易一体化”和“物流无国界”的新趋 势对现代物流提出迫切需求，因为现代物流作为国际贸易的工具和桥梁，直接影 供市链环境下的毒级库存优化研究 响着国际贸易的经济后果，而且国际贸易中物流时间也对国际贸易有重要的影响， 因此必须最大限度地打破地域和国界的限制，来最大限度的降低贸易成本。 而同时，国际贸易也促使着物流向着规模化、网络化和专业化方向发展，特 别是工业化社会竞争日益激烈，物流企业之间的竞争也趋向白热化。国际贸易的 飞速发展要求现代物流系统也必须紧紧跟上步伐，向着更高、更深层次的物流服 务方向发展。 一 如果说2 0 世纪9 0 年代是“物流的1 0 年”，那么2 1 世纪的前十年将是“供应链 管理的1 0 年”。此时，企业之间的竞争规则己被改写，不再只是企业依靠自身力 量与本行业的对手竞争，而是靠增强与所有在供应链上的批发商、制造商以及供 应商的联盟来实现的竞争，通过这一链条上的企业共同努力最终达到使客户满意 的目标。基于供应链管理环境下的新型国际贸易流通模式正是迎合了这一大趋势 的要求，同时信息通讯技术、运输仓储等技术的迅速进步也为供应链管理提供了 技术保障，使得供应链管理成为了现实。在这种管理理念下的国际贸易流通模式， 是一种在国际范围内，各个成员之问紧密合作、共担风险、共享利益的贸易流通 模式，它是以实现供应链整体效益最优化为目标的，各个成员之间是一种战略协 作关系，这样就可以大大降低流通中的交易成本费用。此时的企业是处于一个由 供应商一制造商一批发商一零售商一顾客组成的这样一个供应链条中的一个环 节，企业之间的联系更加紧密，各个企业都把自己融入整个供应链中进行计划决 策，供应链管理需要转变：一是企业之闻的关系由交易买卖关系转变为战略合作 伙伴关系，信息共享，风险分担；二是由企业个体优化到整体最优，供应链管理 将供应链上的业务和各相关企业视为一体，以整体最优化为目标。 库存管理作为供应链管理的重要内容之一，是以控制库存为目的的方法、手 段、技术和操作过程的集合，是对企业的库存进行计划、协调和控制的工作。基 于以上管理理念的转变，库存管理上升到了从整个供应链的高度来考虑的一个问 题。供应链管理的关键是链上各企业的协调与合作，而库存协调是供应链协调与 合作的重要组成部分。因此，供应链环境下的库存管理研究是目前的一个热点。 从库存管理的方法的发展来看，随着库存论及新生产计划以及信息技术的不 断运用而发生了很大的变化，从传统的a b c 库存管理法，定量订货管理方法， 定期订货管理方法到现如今的供应商管理方法( v m i ) ，联合库存管理方法( j m l ) ， 协同规划、预测与补给( c p f r ) 的管理方法和多极库存管理方法的过渡，库存管 理已经慢慢的上升到了从整体角度进行。 1 1 2 研究的意义 库存管理是企业物流的一个的重要组成部分，是企业供应链中的一个重要环 节，无论对于制造企业还是第三方物流企业以及配送中心，库存往往占用大量的 2 硕士学位论文 资金。 从我国目前的实际情况来看，生产的直接成本只有总成本的1 0 ，而物流成 本占产品总成本的4 0 ，其中库存成本则占物流成本的8 0 3 49 0 。也就是说， 库存成本占产品总成本的3 2 3 03 6 ，远远大于生产直接成本。2 0 0 0 年，我国的 库存成本己高达我国g d p 的一半( 约4 万亿) 库存成本主要来源于两个方面： 库存过时而带来产品削价的损失和库存本身占用流动资金的成本。在产品周期不 断缩短的情况下，库存过时的削价成本是库存成本的大头。库存的资金占有成本 常常使资金周转率降低。这就是为什么我国的资金周转率仅为1 3 的原因。相比 之下，国外先进国家的资金周转率多在1 0 以上。 因此，降低库存对于大幅度提升企业的资金周转率和回报率有着极大的意义。 可以说，降低库存是提高企业竞争力的两大任务之一( 另一大任务是缩短提前期， 增大反应速度) 。 当然，供应链环境下的库存管理不仅仅是降低库存这么简单。供应链环境下 的库存管理基本目标：一是降低库存，获取规模经济；二是提供平衡供给与需求 的途径；三是为不确定需求提供保障，提高客户服务水平。根据市场需求情况和 企业经营管理目标，库存管理需要解决企业的安全库存量、周转率、订货时间以 及订货量等问题，寻求三个目标之间的平衡，达到三者之间的最佳结合。此时， 库存管理主要有以下六个方面的作用 ： 1 缩短订货提前期 2 提高生产的均衡性 3 降低订货费用 4 防止短缺 5 防止中断 6 提高服务水平 在这种情况下，库存管理不再将库存当作维持生产和销售的措施，而将它作 为一种供应链的平衡机制。此时，随着供应链的形成，供应链节点上的企业之间 的关系从过去的建立在客户交易基础上的关系向基于共同利益的协作伙伴型关系 转变，是一种合作博弈关系。供应链上各个企业间交流、分享信息、协调进行库 存管理成为了可能，并形成竞争合作的战略联盟。所以，共同降低缺货、积压的 库存风险，最终达到“双赢”的目的，成为了现代库存管理的特点。 1 2 相关研究的综述 1 2 1 供应链与供应链管理的研究现状综述 早期对于供应链的认识，孙元欣( 2 0 0 4 ) 1 1 1 认为仅仅局限于制造企业内部生 3 供应链环境下的多级库存优化研究 产过程，从企业外部采购原材料和零部件，经过生产加工，转换为外部用户所需 要的产品。研究的重点，在于如何提高企业内部资源的有效利用，提高生产运营 效率。 而现在的供应链概念已发展到企业战略管理层面，强调供应链中各节点企业 之间的集成，贯穿了从产品设计、原材料和零部件采购、生产制造、包装、运输、 陪送、销售直到最终用户的全过程。供应链是一个薪型的范围更广的企业结构模 式。这种企业管理模式注重了外部环境对企业的关联和影响，强调相互问的协作 和整合，是一种范围更广、更系统的概念。美国麻省理工学院管理学教授查尔斯 法恩在其著作时钟速度中说，一家企业最根本、最核心的竞争力就在于对供 应链的管理【1 1 。 为了更好的理解供应链管理这一概念，蒋永忠1 2 】( 2 0 0 4 ) 和孙昌琦1 3 】( 2 0 0 4 ) 分别对物流管理和供应链管理之间的区别和联系进行了阐述。并指出了供应链管 理是从物流管理发展而来的，但是供应链管理已经超出了物流管理的范围。物流 一体化管理将企业内部的物流活动和战略同供应链上贸易伙伴的物流活动和战略 进行集成，以增加整个渠道的顾客服务水平并降低总成本，而供应链管理的核心 是通过供应链上贸易伙伴的密切合作来获得潜在竞争优势。物流是供应链过程中 的一部分，而供应链管理则以物流运作的一体化为基础，来创建“虚拟组织”，它 超过渠道界限，将所有的核心竞争力联结在一起。因此，我们可以得出供应链管 理和物流一体化的区别，即： 1 供应链管理是物流运作管理的扩展； 2 供应链管理是物流一体化的延伸： 3 供应链管理是物流管理的新战略。 随着时代的进步，尤其是在网络信息化时代，供应链管理得到了空前高度的 发展。李修飞，李瑛1 4 i ( 2 0 0 4 ) 就对国内外近几十年针对供应链优化模型的研究 进行了归纳和总结：m i d l e r ( 1 9 6 9 ) 针对随机供应链优化的问题，运用了动态规划构 造了从客户到供应链多阶段的运输模型、商品流和路径选择最优组合的随机模型； t a p i e r oa n ds o l i n a n ( 1 9 7 2 ) 运用控制理论，提出了需求不确定的多品种运输、多地 区生产和存储的计划模型，尽管如此，该问题的计算难度较大，尤其对于大规模 问题。在现有的技术条件下，这个问题的计算变得难以完成；l e ea n d b l l i n g r o n ( 1 9 9 3 ) 整合了市场，生产、配送过程的物流，构造了一个随机规划模型， 用于确定需求不确定情况下的订货策略、每种产品的服务水平以及延迟策略；同 样，l e ea n df e i l a n g e r ( 1 9 9 5 ) 和s w a m i n a t h a na n dt a ”“1 9 9 9 ) 也研究了这种需求不 确定情况下的延迟策略模型；需求不确定是供应链的核心问题，f i s h e r e t a l ( 1 9 9 7 ) 用随机规划旨在极小化不足或生产过剩的费用。甚至，l e e e t a l ( 1 9 9 7 ) 专门定量研 究由于需求预测不准而引起的b u l l w h i p 效应。 4 硕士学位论文 而在整个供应链上，存储费用几乎占有所有后勤支援的5 0 ，正是原材料、 在制品、半成品、成品等存储的重要性，许多学者在研究供应链管理时常常结合 库存管理。 1 2 2 供应链上的库存管理的研究状态 1 2 2 1 库存管理 对于库存，孙元欣f 1 j ( 2 0 0 4 ) 给 了定义：指企业用于未来的生产、服务或销售 但暂时处于闲置状态的储存物品或者商品。并且作者从不同的角度对库存进行了 分类：从生产的角度将库存分为原材料库存、零部件以及半成品库存、产品库存 三种类型；从库存物品所处的状态可以将它们分为静态库存和动态库存两种类型， 静态库存指的是处于存储状态的库存，而动态库存指的是处于制造加工或运输状 态的库存；从经营者角度又可以将库存分为：经常库存，安全库存，载入库存， 生产库存，季节性库存，促销库存，投机性库存，积压库存或呆滞库存。 对于库存管理，孙元欣认为，它是供应链管理的重要内容之。文献【5 】对库 存管理做了比较详细的解释，它认为库存管理是供应链上的物品于原材料流动的 管理，它是以控制库存为目的方法、手段、技术和操作过程的集合，是对企业的 库存进行计划、协调和控制的工作。 1 2 2 2 供应链上的库存管理研究状态 对于供应链环境下库存管理的研究，都是以满足客户服务要求的前提下，力 求尽可能的降低成本甚至是零库存，从而达到提高供应链的整体效益。随着目前 生产技术和信息技术的进步，供应链管理在实际生产中的推广和应用，库存管理 也由传统的从单一企业的库存角度转变为从供应链整体来进行分析。此时，库存 管理部分的目标服从于整个供应链的目标，即将流通各个阶段的库存控制在所需 的最小限度，使供应链上的整体库存降至最低，削减库存管理成本，减少资源闲 置浪费。而此时，库存管理不再将库存当作维持生产和销售的措施，而将它作为 一种供应链的平衡机制。通过应用简化供应链和经济控制论等方法解除薄弱环节 来寻求总体平衡，追求商品在流通渠道中流动的最高效率。 而传统的库存管理模式主要把注意力放在企业内部的库存控制。不注重供应 链的协调与合作。实践证明，这些方法虽然操作简单，理论上的可行性很强，但 在实践中，却暴露出了诸多弊端，尤其是随着当今经济的高速发展，由过去的“卖 方市场”逐渐转变为现在的“买方市场”，上述的几种控制方法远远不能达到理想的 库存控制状态，主要是因为： 1 库存控制没有体现供应链库存管理思想，缺乏整体观念； 2 对库存控制中，不确定性因素，缺乏具体的跟踪和分析； 5 伊应链环境下的霉级障存优化研究 3 需求预测不准确，导致需求放大现象，既所谓的“牛鞭效应”； 4 企业间缺乏信任和协作，不能实现资源共享【“。 随着信息技术的发展，供应链管理在企业发展中的不断推广，库存管理出现 了许多能够有效减少库存、提高顾客服务水平的管理方法。这些方法有：围绕制 造商( 或分销商) 建立的供应商管理库存系统( v m i ) f 6 7 9 1 ，围绕地区分销商( 或 起核心作用的大型企业1 建立的联合库存管理系统1 7 0 “，围绕大规模生产组装型 制造商建立多级库存管理系统和可适用于围绕各类核心企业建立的协同规划、预 测与补给系统( c p f r ) 1 7 1 1 。 供应商管理库存( v m i ) 郭晓霞，郭献芳【7 1 ( 2 0 0 4 ) 对实施v m i 的基本方法进行了简要的概括：第一， 确立能够起核心作用的制造商或分销商；第二，由制造商建立顾客信息库，把原 来零售商进行的需求预测与分析功能集成到制造商的系统中来；第三，建立起完 善的物流网络管理系统，保证信息和物流畅通；第四，组织机构中增加控制用户 库存的相应职能。 朱宏，郭海峰，黄小原1 6 j ( 2 0 0 4 ) 研究了对有确定需求、有初始库存和库存短缺 的供应链管理环境下，种畅销商品的供应商管理库存的供应链模型。通过对此 模型的进一步分析，证明了在供应商管理库存短期激励下，供应商管理库存将减少 整个供应链的总的库存相关成本。 郭海峰，黄小原【8 1 ( 2 0 0 5 ) 在文献f 6 1 的基础上，进步讨论了供应商管理库存 下的采购数量和利润。证明了供应商管理库存的最优购买量比传统供应链的最优 购买量要高，同时也证明了实施供应商管理库存会使用户的利润增加，而在优化匹 配条件或长期激励下，实施供应商管理库存也会使供应商的利润增加，为双方企业 合并其库存提供了理论基础，最后以一个数值算例验证了所得结论。 联合库存管理( j i m ) 不同于v m i 集成化运作的决策代理模式，联合库存管理是一种风险共担的库 存管理模式，是由地区分销中心作为联合库存中心，强调各个节点企业同时参与， 共同制定库存计划，从相互之间的协调性考虑，充分利用供应链资源，在满足顾 客需求的同时使供应链库存最低。联合库存管理实际是组建一个协调中心，以解 决供应链系统中由于各节点企业的相互独立运作模式导致的需求放大现象，提高 供应链同步化程度的一种有效的库存控制方法。适合联合库存管理的核心企业是 零售业及连锁经营业的地区分销中心( 或在供应链上占据核心位置的大型企业) 郭晓霞，郭献芳【7 1 ( 2 0 0 4 ) 概括了联合库存管理的实施方法；第一，由联合库存 管理中心协调，对需求、订货、供货等做出决策，协调供需双方利益，设立一种 公平的利益分配和激励机制；第二，分别对原材料联合库存管理中心采用资源计 划( m r p i i ) ，在产销联合库存管理中心采用资源配送计划( d r p ) ，提高供应链资 6 硕士学位论文 源的的集成度；第三，发挥第三方物流系统的作用，降低联合库存管理中心的运 营成本。 李伟，林辉【1 0 1 ( 2 0 0 4 1 通过对供应链上的供应商建立联合库存的研究，发现可 以减少不必要的库存支出，同时有利于加强供应商之间的联系。提出建立联合库 存可以通过s h a p e l y 值方法建立效益分配模型使各方利益达到最优，从而最终实 现“共赢：的目的。 一 协同规划、预测与补给( c p f r i l 对于协同规划、预测与补给( c p f r ) ，郭晓霞，郭献芳【7 1 ( 2 0 0 4 ) 认为，适合实 施协同规划、预测与补给( c p f r ) 的核心企业范围最广。在供应链上如果各企业 相对管理水平差距不明显，每一个企业都可以作为核心企业发起供应链联盟，使 用供应链库存管理的c p f r 技术 c p f r 是2 0 世纪9 0 年代出现的一种新的、协同式的供应链库存管理技术， 是指供应链上各企业共同研究市场信息，预测市场需求，制定企业生产计划及资 源调度计划，实施库存管理和客户服务，并能同时降低销售商的存货，增加供应 商销售量的有效方法。c p f r 最大优势是能及时准确地预测出各项促销活动或异 常变化带来的销售高峰或波动，从而使供应链上所有企业都能做好充分准备，赢 得主动。同时，c p f r 采用了一种“双赢”的原则，始终从全局出发，制定统一的 管理目标及方案实施办法。 c p f r 实施办法：第一，供应链上各企业共同制定框架协议，规定各方责任 及交换信息和分担风险的义务；第二，收集市场信息和数据，特别是例外项目的 预测，如促销活动和市场异动波动，共同建立销售预测报告；第三，供应链上各 公司根据同一预测报告来制定各自的生产计划，从而使供应链管理得到集成，有 效降低库存成本和提高顾客服务水平。 俞明南，刘申，张天达【“】( 2 0 0 4 ) 介绍了c p f r 的发展衍化过程，并着重对c p f r 的特点及绩效作了定性分析，探讨了v m i 与c p f r 的关系，同时指出了c p f r 实施 过程中所遇到的障碍及解决途径，为企业的库存模式选择及自身的发展提供一些 参考依据。 多级库存优化与控制 因为供应商管理库存和联合库存管理均是对供应链局部的优化控制，是对供 应链库存管理简单的、单级的优化控制，所以要进行供应链库存控制的全局资源 优化，可以采用多级库存管理模式。郭晓霞，郭献芳1 7 1 ( 2 0 0 4 ) 就指出，多级库存的 管理模式较适合用于大规模生产组装型企业。其下游有多个分销商、上游有多个 供应商，原材料和产成品等物流量较一般企业更大，将其作为核心企业实施多级 库存优化与控制。 因为，多级库存管理是对供应链库存控制的全局化优化，所以，企业之间的 7 供应链环境下的每缀库存优化研究 协调对于多级库存的应用具有重要的作用 挖3 3 r 1 5 1 。其中，高海晨1 1 3 1 ( 2 0 0 4 ) 就指 出，由于多级库存结构模型的供应链中，集中化决策是很难实行的，因此，在实 际应用中，一般采用供应链合作各方独立建立决策模型和求解，经过合作各方相 互的协商与讨价还价，寻找可行解，最终取得供应链各环节的最优化。 目前，对于多极库存管理的研究大都集中在假设需求确定或者供应确定的情 况下，或者是把注意力放在隧机的顾客需求，而很少考虑到供应不确定性。针对 需求确定的情况下对多级库存成本最优化控制，已经进行了很多相关的探讨，文 献1 1 4 ，1 5 1 分别从需求确定方面讨论了多级库存模型的最优化。 而针对需求不确定的情况，国内外均进行了大量的研究研究。 文献【1 6 1 将多级库存系统看作是一个动态的网络系统模型，并且将需求和供 应都设为不确定性变量，但是这些变量也是在一定的范围之内。并指出，可以通 过历史数据的推断或者是决策者经验得到产量和需求量的上下范围限制。 文献f 1 7 1 对一个具有稳定的随机需求和稳定的运输时间的二阶供应链库存系 统迸行了研究观察，得到了合作最优化和竞争最优化的区别，本文虽然假设需求 是随机的，但是从时间上看是独立而且稳定的。 文献【1 8 】研究了二阶供应链情况下，信息共享对于整个系统产生的价值。并 得到结论：信息共享能大大减少整个供应链的库存，给制造商和零售商节约大量 库存成本；而且研究结果表明，潜在的需求过程和前置时间，对于和信息共享关 联的成本节约和库存减少有着很重要的作用。 但是文献f 1 9 ，2 0 ，2 1 ，2 2 则篾j 随机供应和需求环境下的供应链库存做了深入的 研究，但是这些研究成果中大多数没有考虑上游企业的缺货对下游企业库存的影 响。柳键在文献【1 2 】中，在需求和供应都不确定的情况下。通过对模型的研究对 两阶供应链的库存协调及其价值作了探讨，并引进了有效库存水平的概念，以反 映缺货的影响。但是它局限于两阶供应链库存的研究。并没有考虑多级供应链的 库存研究。 通过上述分析，我们可以知道，就传统的库存决策来说，它们主要是基于单 个企业绩效的局部优化，造成了整个供应链上企业闻运作相互抵触，物流不畅， 供应链的库存成本增加，服务水平无法提高；而许多针对现代供应链环境下的库 存优化研究，由于市场竞争的日趋激烈，市场的复杂性及多变性的明显增大，学 者们都加大了对不确定性环境的库存协调的关注。但是他们大都把注意力集中在 随机的顾客需求，而不考虑供应的不确定性；或者即使考虑了随机供应和需求的 不确定性，也只是在二阶供应链模型中讨论其库存模型的最优化，很少涉及到三 阶供应链环境下的库存最优化研究。 基于上述研究，本文提出了基于供应链环境下的多级( - - 级) 库存最优化模 型的研究。在综合考虑需求和供应不确定性的情况下，同时也考虑了上游缺货的 8 硕士学位论文 均值和波动性对下游库存的影响，从而加入有效库存的水平的概念，在已有的二 级库存优化模型的基础上，进一步讨论了影响多级库存优化模型的各种因素，并 对模型进行了进一步的改进。 1 3 研究方法与论文框架 1 3 1 论文的框架 本文研究的主要内容是现代供应链环境下，库存管理的运作模式。特别讨论 了在现代信息技术为基础的情况下的多极库存优化的问题。首先在文章的第一章 讨论了选题的背景和选题的意义，即讨论了国际贸易和物流之间的联系，给出了 库存管理的研究对于国际贸易的影响。并对当前库存管理的研究现状进行综述。 文章的第二章介绍了供应链管理，讨论了供应链管理环境下库存控制存在的问题。 并详细的讨论了传统库存模式和基于供应链环境下各种库存管理模式。在文章的 第三证着重分析了在供应链环境下的多级库存优化的模型，在已有的二级库存优 化模型的基础上，迸一步讨论了影响多极库存优化模型的各种因素，并对模型进 行了改经，最后对模型的进行了实证研究分析。 1 3 2 研究的方法 因为本文的主要研究的难点和重点在于对多级供应链库存模型的建立以及对 该模型的实证分析。因此，本文是在参考了国内外相关文献的基础上，以文献 1 2 】 的二级库存模型为基础，着重讨论了以三级供应链为背景的三级库存最优化的模 型该模型延承了文献f 1 2 】中的假设，即假设了需求和供应的不确定性，但是均 服从正态分布，且假设仓库采取的是定期检查补货的策略。 9 供j 链环境下的害缀库存优化研究 第2 章供应链环境下库存管理的分析 2 1 传统库存的管理方法 我们这里所讲的传统的库存管理方法是相对于供应商管理库存、联合库存管 理、多级库存管理等方法而言的。长期以来，库存控制策略都是各自为政，“各人 自扫门前雪”，以单个企业为研究对象。其主要的目的是对企业的库存进行分类及 重点管理，同时确定订货时点以及订货数量，使企业的库存总成本最少。传统库 存管理方法主要有a b c 分类管理方法、定量订货管理法、定期订货管理法以及 经济批量订货法( e o q ) 。 2 1 1a b c 分类管理法 一般来说，企业的库存物资种类繁多，每个品种的价格不同，库存数量也不 等，有的物资品种不多但价值很大，而有的物资品种很多但价值不高。由于企业 的资源有限，因此，对所有库存品种均给予高度重视和管理是不可能，也是不实 际的。为了使有限的时间、资金、人力、物力等企业资源得到有效的利用，应对 库存物资进行分类。其分类标准是库存中各品种物资每年消耗的金额，即该品种 的年消耗量，乘上它的单价，即为每年消耗的金额。将年消耗金额高的划归为a 类，次高的划归为b 类，低的划归为c 类。具体划分标准及各级物资在总消耗金 额中应占的比重并没有统一的规定，要根据各企业、各仓库的库存品种的具体情 况和企业经营者的意图来确定。但是，根据众多企业多年运用a b c 分级的经验， 一般可按各级物资在总消耗金额所占的比重来划分，参考数字如下表： 表2 1 库存物资a b c 分级比重 级别年消耗金额( )品种数( ) a6 0 8 01 0 2 0 b1 5 4 02 0 3 0 c5 1 55 0 7 0 根据以上的分类，a 类物资的品种数量很少，但占用了大部分年消耗金额； b 类物资的品种数量百分比与年消耗金额百分比基本相等；c 类物资品种数量很 多，但所占消耗金额的百分比极小。所以，货品的管理者应该将管理的重点放在 a 类物资上，进行分类管理和控制，即依据库存物资重要程度的不同，分别进行 不同的管理，对a 类物资应该加强管理；对b 类物资则按照常规方法进行管理； l o 硕七学位论文 对c 类物资则进行般管理。这就是a b c 分类方法的基本思想。该管理方法是 在1 9 5 1 年由美国电器公司的h e 迪克首先在库存管理中倡导和应用的。它是用于 确定库存管理的重点，以便集中力量抓好主要矛盾，从而节约资金和费用的一种 简单而又有效的科学管理方法。 2 1 2 定量订货管理法 所谓的定量订货方式是指当库存量下降到预定的最低库存数量( 订货点) 时， 按规定数量( 一般以经济批量e o q 为标准) 进行订货补充的一种库存管理方式。 如图一所示，当库存量下降到订货点( 也称为再订货点) 时马上按预先确定的定 货量( q ) 发出货物订单，经过交纳周期( l t ) ，收到订货，库存水平上升。采用 定量订货方式必须预先确定订货点和定货量。 库存水平 时间 图2 1 定量订货方式 通常，订货点的确定主要取决于需求率和订货、到货间隔时间这两个要素。 订货量通常依据经济批量的方法来确定，即以总库存成本最低时的经济批量( e o q ) 为每次订货时的订货数量。图二是定量订货方式的作业程序。 供f 母链环境下的彩级库存优化研究 图2 2 定量订货方式的作业程序 定量订货方式的优点是：由于每次订货之前都要详细检查和盘点库存( 看 是否降低到订货点) ，能及时了解和掌握库存的动态。因为每次订货数量固定，且 是预先确定好了的经济批量，所以方法简单。但是，经常对库存进行详细检查和 盘点工作量大且需要花费大量时间，从而增加了库存保管维持成本。该方式要求 对每个品种单独进行订货作业，这样会增加订货成本和运输成本。它主要适用于 品种数量少但占用资金大的a 类库存 2 1 2 定期订货管理法 所谓定期订货方式是指按预先确定的订货问隔时间进行订货补充库存的一种 库存管理方式。企业根据过去的经验或经营目标预先确定一个订货间隔期间。每 经过一个订货间隔期间就进行订货，每次订货数量都不同如图三所示 硕士学位论文 图2 3 定期订货方式 定期订货方式中订货量的确定方法如下： 订货量= 最高库存量一现有库存量一订货未到量+ 顾客延迟购买量 定期订货管理方法是从时间上控制订货周期，从而达到控制库存量目的的方 法，只要订货周期控制得当，既可以不造成缺货，又可以控制最高库存量，从而 达到库存管理的目的，即使库存费用最少。 供廊链环境下的名级库存优化研究 图2 4 定期订货方式的作业程序 上图四是定期订货方式的作业程序。 定期订货方式的优点是：由于订货间隔期间确定，因而多种货物可同时进行 采购，这样不仅可以降低订单处理成本还可以降低运输成本。另外，这种方式不 需要经常检查和盘点库存。可以节省这方面的费用。但是，由于不经常检查和盘 点库存，对货物的库存动态不能及时掌握，遇到突发性的大量需要，容易造成缺 货现象带来的损失，因而企业为了对应订货间隔期间内需要的突然变动，往往库 存水平较高。定期订货方式适用于品种数量大，占用资金较少的c 类和b 类库存。 传统的库存管理采用的技术，主要是材料需求计划( m r p ) ，m r p i i 。物料 需求计划( m a t i e r i a lr e s o u r c e sp l a n n i n g ，m r p ) 是依据市场需