（机械制造及其自动化专业论文）供应链分布式库存协同管理系统的研究与开发.pdf

浙江大学砸l 学位论文 摘盟 摘要 本文在深入分析供应链库存管理研究现状的基础上，围绕支持协同生产环境下分布式库 存协同管理的若干关键技术进行研究，重点研究了分布式库存的构成和管理方法以及基于虚 拟库存协调中心的库存控制策略镭问题。根据供应链管理年库存管理的基本理论，结合8 6 3 国家项目一面向电子商务的敏捷供麻链管理系统，对分布式库存协同管理系统进行了设计与 开发。 在第一章绪论部分，主要介蜊论文的研究背景、基本概念和理论以及相关的国内外研究 现状。在对现阶段国内外学者研究成果分析羽l 总结的基础上，结台本论文研究背景，提出了 本文的研究内容和方案，规划出论文的体系结构。 第二章分析了供应链环境r 的库存管理中的问题，明确了分布式库存的构成，并在此基 础上提山了一种分布式库存协同管理的框架。然屙详细分析了分布式库存协同管理的业务特 点，提山了虚拟库存的概念和基于虚拟库存的分布式库存协同管理的方法。 在第二章理论与方法分析的基础上，第三章主要对分布式库存协同管理系统进行总体设 计，首先在系统的软t 1 ：需求分析中对合作伙伴供应商库存、协同生产企业库存雨虚拟总库存 管理的需求分别进行了阐述，在此基础上提出了系统的框架并对各部分内容进行了软什的功 能设计和数据库设计。 第四章对分布式库存协同管理过程中出现的一些关键问题进行了分析，着重对合作伙伴 供应商库存管理中的库存调度、基于虚拟库存的协同生产企业库存控制方法羽i 系统的数据集 成等问题进行了深入的研究并提山了解决方法。 第五章给出原型系统中部分的运行实例，由于系统比较复杂，运行界面多，限于篇幅， 该章只是对其中的部分运行界面作为实例进行简单介绍。 在第六章对全文的研究工作进行了总结，给山主要研究成果，并指山研究的不足和今后 进一步研究的方向。 关键词：供应链管理分布式库存虚拟库存管理 控制策略 分布式环境协调管理数据集成 塑坚叁堂塑! ：堂堡堡兰 垒! 翌! 垒兰! a b s t r a c t b a s e do i lt h ea n a l y s i so ft h er e s e a r c h s t a t u so fd i s t r i b u t e d l n v e n t o r ym a n a g e m e n t i n s c m ( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ) a n d s o m ek e yt e c h n o l o g i e sw h i c hs u p p o r ts y n e r g i cp r o d u c t i o n m a n a g e m e n t ，t h i st h e s i sm a i n l yr e s e a r c h e sw h a ti st h ed i s t r i b u t e di n v e n t o r ym a d eo f a n dh o wt o m a n a g et h e ma n d c o n t r o l s t r a t e g y o fi n v e n t o r yb a s e do nt h ec o o p e r a t i o nc e n t e ro fv i r t u a l i n v e n t o r ya n ds oo n ，c o m b i n e dw i t h8 6 3n a t i o n a lp r o j e c t - - a g i l es u p p l y c h a i nm a n a g e m e n t b a s e do ne c o m m e r c e b a s e do nt h er e s e a r c hr e s u l t s ，t h et h e s i sp r o v i d e st h ed e s i g na n d i m p l e m e n t a t i o np r o c e s s i o no f t h ep r o j e c t i nc o n c l u s i o n ，t h et h e s i sa i m s t op r o v i d et h e o r e t i c a la n d m e t h o d o l o g i c a lg u i d a n c ef o rt h ed e v e l o p m e n to fd i s t r i b u t e di n v e n t o r ym a n a g e m e n ti ns y n e r g i c p r o d u c t i o nm a n a g e m e n t o nt h eb a s i so fi n t r o d u c i n gs o m ep r i n c i p l ec o n c e p t i o na n ds o m ea d v a n c e dt h e o r ya n d t e c h n i q u ei ni n v e n t o r ym a n a g e m e n t ，c h a p t e r 1s u m m a r i z e st h er e s e a r c hs t a t u so fi n v e n t o r y m a n a g e m e n ti ns c m ，t h e np o i n t so u tt h ep r o b l e m st h a te x i s ti ni n v e n t o r ym a n a g e m e n ts y s t e m a c c o r d i n g t ot h e s e ，t h eo b i e c t i v eo f t h et h e s i si sp o i n t e do u t ，a n dt h er e s e a r c hf r a m ei sp r e s e n t e d c h a p t e r2 ，a f t e r t h ep r o b l e mo f i n v e n t o r y i ns c m i sa n a l y z e d ，t h ec o n t e n to f d i s t r i b u t e d i n v e n t o r yi sm a d ec l e a r ，t h ef r a m eo f s y s t e mi sp r e s e n t e d i nt h i sc h a p t e r ，a f t e rt h eb u s i n e s s c h a r a c t e ro f t h ed i s t r i b u t e di n v e n t o r ym a n a g e m e n t s y s t e mi sa n a l y z e di nd e t a i l ，t h ec o n c e ：p ta n d e f f e c to f t h ev i r t u a li n v e n t o r yi sp r e s e n t e d ，a n dt h em e t h o do f t h ed i s t r i b u t e di n v e n t o r y m a n a g e m e n t i sp r o p o s e db a s e do nt h e m b a s e do nt h ea n a l y s i so i lc h a p t e r2 ，c h a p t e r3a n dc h a p t e r4d i s c u s sw h a tt h es y s t e mf u n c t i o n s a r ea n dh o wt o d e s i g n a n di m p l e m e n tt h e m c h a p t e r3 ，f i r s t l y , a n a l y z e st h er e q u i r e m e n to f c o o p e r a t i v es u p p l i e r s i n v e n t o r y 、c o o p e r a t i v em a n u f a c t u r e r s i n v e n t o r ya n dv i r t u a li n v e n t o r y s e c o n d l y , t h et o t a lf l a m eo f d i s t r i b u t e di n v e n t o r ys y n e r g i cm a n a g e m e n t s y s t e mi sp r o v i d e d a tl a s t ， t h et o t a lf u n o t i o n sa n dd a t a b a s eo f s y s t e ma r ed e s i g n e d c h a p t e r 4a n a l y z e ss o m ep r o b l e m st h a te x i s ti nt h ep r o c e s so f c o o p e r a t i v em a n a g e m e n t a f t e r t h e s e ，t h i sc h a p t e rm a i n l yr e a s e a r c h e ss o m ek e yp r o b l e m st h a te x i s ti nc o o p e r a t i v es u p p l i e r s i n v e n t o r ya d j u s t m e n t 、c o o p e r a t i v em a n u f a c t u r e r s i n v e n t o r yc o n t r o ls t r a t e g ys e l e c t i o na n ds y s t e m d a t a i n t e g r a t i o n f o re a c hp r o b l e m ，as i m p l es o l u t i o ni sp r o v i d e d c h a p t e r 5p r o v i d e ss o m e r u n n i n ge x a m p l e s t h e s ee x a m p l e st e s t i f yt h a tt h er e s e a r c hr e s u l t s i nt h et h e s i sa r ev a l u a b l e 、f e a s i b l ea n d p r a c t i c a l b e c a u s eo f t h el i m i to f l e n g t h ，i to n l yi n t r o d u c e s s o m ek e yf u n c t i o nm o d u l e s i nc h a p t e r 6 ，a l ia c h i e v e m e n t so f t h et h e s i sa r es u m m a r i z e da n dt b ef u t u r er e s e a r c hw o r ki s s k e t c h e do u t 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 ，d i s t r i b u t el n v e n t o e y , v i t u a li n v e n t o r ym a n a g e m e n t ， c o n t r o ls t r a t e g y , d i s t r i b u t ee n v i r o m e n t ，c o o p e r a t i v e m a n a g e m e n t ；d a t ai n t e g e r a t i o n - 1 1 塑翌叁兰堡! ：兰竺堡兰苎二二王! i 堕 第一章绪论 【本章摘要】本章总结了当今供应链管理的研究背景，对供应链和供应链管理中的基本概 念弄1 1 理论进行了阐述；通过分析了目前国内外有关供应链库存管理研究的现状，结台本文的 研究背景和研究对象指出了研究方法和思路，给出了本文的主要研究内容和沦文的体系结 构。 1 1 供应链管理的研究背景 随着科学技术的不断进步币i 经济的不断发展、全球化信息网络和全球化市场形成及技术 变革的加速，围绕新产品的市场竞争也日趋激烈，制造企业生存与发展开始面临着一些新的 挑战1 ： 产品生命周期缩短 客户需求多样化羽1 个性化 交货划成为主要的竞争因素 多品种小批量产晶生产比例增大 市场和商务竞争的全球化 高新技术的使用范同越米越广 特别是进入2 0 世纪9 0 年代以来，全球经济一体化逐步凸现，企业在全球市场的激烈竞 争中被迫面对一个变化迅速且无法预测的买方市场和需求日趋主体化、个性化和多样化的消 费者，原有的管理思想已不能完全满足新的竞争形势m 1 。在这种竞争环境下，一个产品从 设计、制造、检验、运输往往要涉及多个企业的合作。企业管理者也逐渐认识到，任何一个 企业都不可能在所有业务上成为世界上最优秀的企业，只有多个企业协同，才能够共同增强 竞争的实力。将资源的利用延伸到企业以外的其它地方，借助其它企业的资源达到快速响应 市场的目的成为自然。 正是在这样的背景下，使得企业资源规划( e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ，e p m ) 系统由单一 企业的作业模式扩展成为企业间进行原料采购、生产、运输、销售等功能的集成性系统，即 供应链管t 孽( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t 。s c m ) 舻o “”。组建供应链管理系统的目的在于运用信 息科技促进企业间信息与物品的快速流通，以提升竞争力。然而，由于企业讲求专业分工与 规模经济，供麻链成员之间彼此互动与相互合作的机会虽有增加，但因企业都有自己相应的 策略，信息无法充分共享，加上供应链每个企业成员只追求自己最大利润，于是信息科技所 带给供应链管理的效益便大打折扣，也产生了许多问题，其中以“鞭效应”( b u l l v c h i pe f f e c t ) 塑垩叁兰塑! ! 兰篁堡兰 塑二主! 苎堡 现象被学术界讨论最多，在这种效应下，供应链每个成员为了避免不确定性，往往给整个供 应链带米火量库存。为了解决以上各类新的问题，供应链管理技术为越米越多的研究者所注 意，对供应链库存管理的研究也被提到了前所未有的高度。 1 2 供应链管理的基本概念 1 2 1 供应链 供应链目前尚米形成统一的定义，许多学者从不同的角度给出了不同的定义1 5 “1 。其 中，早期人们认为供应链是制造企业中的一个内部过程，它是指将采购的原材制和收到的零 部什，通过生产的转换汞l 吸收等过程传递到制造业用户的一个过程。由此可见，传统的供应 链概念局限于企业的内部操作，注重企业的自身利益目标。屙米，供应链的概念得到了发展， 注意了与其它企业的联系，注意了供应链的外部环境，偏向于定义它为一个通过链中不同企 业的制造、组装、分销、零售等过程将原材料转换成产品并销售给最终_ 【_ j 户的转换过程。这 样它就具有范围更大、更系统的概念了。 在众多定义中美国著名管理专家s t e v e n s 教授认为：“通过增值过程和分销渠道控制 从供应商的供应商到用户的用户的流就是供应链，它开始于供应的源点，结束于消费的终 点”。我国学者认为供应链就是通过计划、采购、存储、分销、服务等一系列活动，在顾 客和供应商之间形成一种衔接，从而满足企业内部和外部顾客的需求。而到了最近，供应链 的概念更加注重围绕主导企业的网链关系。如r o b e r t 教授将供应链定义为【1 】：“供应链是执 行采购原材料、将它们转换为中间产品和成品、并且将产品销售到用户的功能网络”。到现 在为止，供应链虽然未形成统一的定义，但有一点可以肯定，供应链不仅是一条连接供应商 到用户的物料链，而且是一条增值链，物料在供应链上因加t 、运输等过程而增加其价值。 图i - i 给出了一个供应链系统的总体模型供读者参考。 2 塑坚生堂型! ! ：兰篁堡苎 一已二二至! i 堡 1 2 2 供应链分类 根据供应链的合作范围又可以将其分为以下几种类型： ( 1 )两级供应链( t w ol e v e ls u p p l yc h a i n ，t l s c ) 这实际上是最简单的一种形式， 其主要包括业务上有直接关系的相邻的两个组织，典型的如：供应商一制造商；制造商分 销商；分销商一客户等。 ( 2 )链式供应链( l i n kl e v e ls u p p l yc h a i n ，l l s c ) 是t l s c 的扩展，更多的考虑了 企业上下游的合作伙伴。然而，其主要是涉及与企业关系比较密切的对蒙，因此，从整体形 态上看，供应链呈现链状结构。 ( 3 )网络供应链( n e t w o r kl e v e l s u p p l yc h a i n ，n l s c ) 这是最为复杂的一种形式， n l s c 将所有与企业有直接或间接关系的对象都纳入研究范畴，因此从整体形态上看，供应 链毕现网状结构。 供应链的分类还有很多方式，如根据控制方式，可以分为推式供应链和拉式供应链等等， 如图卜2 所示。 鲨垩查堂塑! ：兰些堡兰蔓二_ _ 里! ! 鱼 1 2 3 供应链管理的本质 图i - 2 供应链的分类 供应链管理意味着包括供应商、生产商、批发商币l 销售商等不同组织在内的整个链的计 划和运作行为的协调，意味着跨越各个企业的边界，在整个链上应刚系统观念，即强调供应 链的集成管理【忉1 。就库存而言，没有集成化，链上的每个组织就会只管理它自己的库存， 以这种方式来防备由于链中其他组织的独立行动而给本组织带来的不确定性。例如，一个销 售商会需要安全库存来防止分销商货物脱销情况的出现，而分销商也会需要安全库存以防i e 生产商山现供货不足的情况。由下在一条链的各个界面中都存在不确定冈素，而且没有相互 间的沟通与合作，所以就需要重复的库存。而在供应链的集成化管理中，链中的全部库存管 理可通过供应链所有成员之间的信息沟通、责任分配和相互合作来协调，这样就可以减少链 上每个成员的不确定性，减少每个成员的安全库存量。在供应链集成管理的协调下，所有的 成员可以用更少的库存来为顾客提供更好的服务。较少的库存又会带来减少资金i i 州量、削 减库存管理费用的结构，从而降低成本。除库存的减少外，供应链集成管理还可以减少生产 过剩情况的发生，并增加在其他领域的协调，如运输、包裟等。通过对链上每个成员信息处 理行为和产品处理行为的检查，可以鉴别出整条链上的冗余行为和非增值行为，从而提高整 个供应链，也即链上每一成员的效益和竞争力。 供应链是包括供应商、制造商、销售商在内的物流、资金流、信息流的企业网络系统， 而供应链管理则是对整个供应链系统进行计划、协调、操作、控制和优化的各种活动和过程， 其目标是要将顾客所需的正确的产品( r i g h tp r o d u c t ) ，能够在正确的时间( r i g h tt i m e ) ，按 照正确的数量( r i g h tq u a n t i t y ) ，正确的质量( r i g h tq u a l i t y ) 和正确地状态( r i g h ts t a t u s ) ，送到 正确f 向地点( r i g h t p l a c e ) ，并使总成本最小，即实现“6 r ”目标【5 1 】。供应链管理通过前馈的 信息流( 需方向供方流动，如订货合同，加工单，采购单等) 和反馈的物料流及信息流( 供 方向需方的物料流及伴随的供给信息流，如提货单，入库单，完丁报告等) ，将供应商、制 d 浙 _ _ | = 人学f 0 ； j 学位论文 第一章绪论 造商、分销商驯销售商，直到最终用户连成一个整体。 1 2 4 供应链运作参考模型( s c o r ，s u p p l yc h a i no p e r a t i o nr e f e r e n c em o d e l ) s c o r ( s u p p l yc h a i no p e r a t i o n r e f e r e n c em o d e l ) 是在1 9 9 6 年由美国供应链协会 ( s u p p l y c h n n c o u n c i l ；s c c ) 提山的。目前，该协会已有3 7 5 个会员，其中包括众多国际 知名大公司。s c o r 的管理模块主要分为规划、采购、制造与配送。由于s c o r 是由制造 业者所制定，所以s c o r 在精神上主要是强调生产管理功能。参考模型如图i - 3 ，参考架构 如幽1 - 4 所示。 馏叫供虚商 公司本身 图1 - 3 供应链运作参考模型 图1 - 4 供应链参考架构 1 3 国内外供应链库存管理的研究现状 1 3 1 供应链库存管理理论的研究 顾客 顾客的 顾客 目前，国内外有很多研究人员对供应链的库存管理进行了深入的研究，经过研究得到了 浙江大学倾j j 学位论文 筘一章绪论 很多理论成果，主要有：供应商管理库存( v e n d o rm a n a g e di n v e n t o r y , v m i ) 、联台j 牢存管理 f j o i n t l vm a n a g e dl n v e n t o r y ；j m i ) 、多级库存优化、合作计划、预测利补给( c p f r ) 等。 ( 1 ) 供应商管理库存( v e n d o rm a n a g e di n v e n t o r y , v m i ) 氏划以米，流通环节中的各个部fj ( 零售商、批发商和供应商等) 都各自为政的管理白 己的库存，并且其物料的定购策略也不同。这样不可避免的产生了需求的士h 曲放大现象，直 接后果是整个库存成本的增加和无法快速响应市场的真实需求。而供应链管理的目标是通过 各合作伙伴之间的密切合作，以最小的成本提供最大的客户服务【| ”“j 。这就要求供应链上 各个环甘企业的活动应该是同步进行的，包括库存活动。作为体现供应链集成化管理的v m i 库存管理模式，有助于打破各自为政的库存管理模式，使整个供应链的库存管理最优化得以 实现。v m i 的实现机制为当供应商收到下游伙伴的销售资料和目前库存水平后，再根据预 先制定的存货计划来补充其存货。v m i 通过掌握零售商的销售资料和库存量，作为市场需 求预测和库存补货的解决方法，这样供应商可以更有效的计划、更快速的反麻市场变化利消 费者的需求。因此实施v m i 可以降低库存量、改善库存周转、进而维持库存量的最佳化， 而且供应商与批发商通过信息共享达i u x y , 方都改善需求预测、补货计划利运输计划等。 v m i 主要由两大功能模块组成：a ) 需求预测功能模块；b ) 补货配送模块。其中需求预 测主要完成协助供应商做库存管理决策。做预测时主要参考客户订货的历史资料和非客户历 史资料( 如：市场情报等) 。而补货配送模块主要完成按照约定的补货规则币i 配送规则生成 补货计划，同时产生最佳的配送策略( 如：运输量、运输工具等) 和配送时间。 v m i 的框架模型如图1 5 所示。v m i 根据下游伙伴的库存水平和历史销售资料进行需 求预测，经统计分析需求预测提出建议定购量，后订单管理系统根据建议订单发山补货通知 单由下游伙伴进行确认：生产制造系统根据订单安排生产，补货配送模块发补货计划给下游 确认订单 伙伴并根据实际情况进行发货。 图1 - 5v m i 框架结构图 一般地说，v m i 的实施首先要改变订单的处理方式，建立基于标准的托付订单处理模 式，把相应的备个业务功能集成在供应商一边。其次确保下游伙伴库存状态对供应商的透明 性是实施v m i 的关键，因为只有这样才能快速地响应市场需求变化，对企业生产供应作山 及时地调整。具体实施中双方还应建立相应的合作框架协议，确定订单处理流程、控制库存 6 塑坚生堂型! ! 兰丝丝兰 一! l 二已j ! 丝 的有关参数以及库存信息传递方式等。同时供应商还应该建立顾客情报信息系统和销售网络 管理系统，以便及时掌握市场需求变化，集成需求预测矛市场分析功能，从而保证白己产品 需求信息利物流信息的畅通。 ( 2 ) 联合库存管理( j o i n t i ym a n a g e di n v e n t o r y ；j m i ) 联台库存管理是一种风险分担的库存管理模式，其核心思想起渊于传统分销中心的联合 库存管理，传统分销中心既是一个商品的联合库存中心同时也是需求信息的交流与传递的枢 纽。通过一定的拓展和重构，提出了联合库存管理新模式一基于协调中心的联合库存管理系 统【“】。该管理模式体现了战略供应商联盟的新型企业合作关系。 联合库存管理的提出是为了解决供应链系统中由于备节点企业的相互独立库存运作模 式导致需求放大现象。其强调双方共同参与共同制定库存计划，从而保持供应链相邻节点之 间的库存管理者对需求的预期保持一致，力求消除需求放大现象。这样库存管理就成为供应 链连接的纽带和协调中心。 基于协调中心联合库存管理的系统模型k “，如图1 - 6 所示，该模型为供应链的同步化运 作提供了条件和保证：减少了供应链中的需求扭曲现象，降低了库存不确定性并提高了供应 链稳定性；体现了供应链管理资源共享和风险分担的原则。 原 材 联 料 蛩 存 联 合 库 存 图1 - 6 基于协调中心联台库存管理系统模型 联合库存管理的实施关键在于建立供需协调管理的机制。同时明确各自的目标和责任、 建立合作沟通渠道。因此需要应从以下方面着手：a ) 建立共同合作的目标，理解双方在合 作过程中的共同点和冲突点；b ) 建立联合库存的协调控制方法，即需要对库存优化的方法 进行明确确定以及库存控制参数的落实等；c ) 建立库存信息的沟通渠道或系统。即应保证 需求信息获得的及时性和透明性，为此需要集成各种如扫描技术、条码技术、p o s 系统和 e d i 等技术；d ) 建立利益分配、激励机制，防止机会主义，增加协作性利协调性。 ( 3 ) 多级库存优化 基于协调中心的联合库存管理是一种联邦式供应链库存管理策略，是对供应链的局部优 化控制，而要进行供应链的全局性优化与控制，则必须采用多级库存优化与控制方法。因此， 多级库存优化与控制是供应链资源的全同性优化。 多级库存的优化与控制是在单级库存控制的基础上形成的。多级库存系统根据不同的配 置方式，有串行系统、并行系统、纯组装系统、树形系统、无回路系统并一般系统。 7 一 浙江大学坝l 学位论文 第一章绪论 供应链管理的目的是使整个供应链各个阶段的库存展小，但是，现行的企业库存管理模 式是从单一企业内部的角度去考虑库存问题，冈而并不能使供应链整体达到最优。 多级库存控制的方法有两种：一种是1 中心化( 分布式) 策略，另一种是中心化( 集中 式) 策略。非中心化策略是各个库存点独立地采取各自的库存策略，这种策略在管理上比较 简单，但是j = f = 不能保证产生整体的供应链优化，如果信息的共享度低，多数情况产生的是次 优的结果，因此非中心化策略需要更多信息共享。用中心化策略，所有库存点的控制参数是 周剥决定的，考虑了各个库存点的相互关系，通过协调的办法获得库存的优化。但是中心化 策略在管理上协调的难度大，特别是供应链的层次比较多，即供应链的眭度增加时，更增加 了协调控制的难度。 ( 4 ) 台作计划、预测利补给( c p f r ) 在1 9 9 8 年由i b m 、i 2 与w a r m a r t 等公司提出了- - c p f r ( c o l l a b o r a t i v ep 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 ) 参考模式，此模式将规划与预测及补给各模块的内涵及流程展 现出来，供应链业务参考模型 2 6 , 7 7 1 ，如图1 7 所示，其标准业务模型中提山了供应链运作的 为九个阶段。 1 供应链伙伴逃成协议 分销商业并发屉活动2 创建北同业务计划 3 剑建销售预测 分钠商例， 情况舢扯 4 识别销售预测的例， 情况 制造商业务发展活动 制造确例外情况触笸 销售预 测修改 分锵商巩策支持数推 例外项1 5 例外情况的解决台作 制造商献策支持数据 m 数 据 分销商倒外 情况触发 6 创建订单预测 订单预删 冻结预测 7 识别订单顸卿蚺例外情况 f | j 9 避商的资源和生产训划 约求 i ! i 贸者 零售商店 分苜i 商决攘 支持数据 长 期 制造商例j 情m 触发 8 例， 情况的解挑台作 制造商决策 支持数报 短 反馈 9 订单生产 分销商接受 j 一产品递送 无解的供应 j约柬 订单r 一一 1 物料供应 二j 串产产品 订单满足，蔓乏货执行 划 例 外 舵 则 f 预 l 捌 t j 补 l 给 词单 蔫足反馈 卜塑塑塑塑一_ _ 堕l 堕堕塑塑盟， 图1 - 7 供应链业务参考模型 第1 步：供应链伙伴达成协议；这一步是供应链合作伙伴包括销售商、分销商用i 制造商 等为合作关系建立指南和规则，共同达成一个通用业务协议。第2 步：创建共同业务计划： 浙江人学坝一l 学位论义 第一章绪论 供应链合作伙伴相且交换战略和业务计划信息，以发展联合业务计划。第3 步：创建销售预 测：利川销售商p o s 数据、冈果关系信息、已计划事什信息创建一个支持共同业务训划的 销侍预洲。第4 步：识别销传预测的例外情况：识别分布在销售预测约束之外的项日，每个 项目的例外准则需在第1 步中得到认同。第5 步：销售预测例外项目的解决，合作；通过查 询共享数据、e m a i l 、电话、交谈、会议等解决销售预测例外情况，并将产生的变化提交给 销售预测( 第3 步) 。第6 步：创建订单预测；合并p o s 数据、因果关系信息平库存策略，产 生一个支持共享销售预测和共同业务计划的订单预测，提出分时间段的实际需求数量，并通 过产品及接收地点反映库存目标。订单预测周驯内的短； f | 部分用于产生订单，在冻结预测周 期外的长期部分用于计划。第7 步：识别订单预测的例外情况；识别分布在订单预测约束之 外的项目，例外准则在第1 步已建立。第8 步：订单预测例外项目的解决合作：通过查询 共享数据、e m a i l 、电话、交谈、会议等调查研究究订单预测例外情况，并将产生的变化提 交给订单预测( 第6 步) 。第9 步：订单产生；将订单预测转换为已承诺的订单，订单产生可 由制造厂或分销商根据能力、系统和资源来完成。 1 3 2 供应链中库存管理系统的研究 除了以上理论的研究以外，国内外一些学者对供应链中的库存管理技术与方法进行了广 泛的研究，从系统的角度来分析火致可以包括为以f 四个方面：生产库存系统；库存一配 送系统；生产一库存一配送系统；库存分配。 ( 1 ) 生产库存系统 生产库存网络可以用多级库存问题来描述，它连接着供应链中的生产设备利在制品 ( w o r ki np r o c e s s ) 。对此类多阶段库存系统的研究火多是将其看作为企业内部的协调问题。早 期的研究成果主要集中于对目标的优化，如在假设需求恒定的情况下，c r o w s i o n ( 1 9 7 3 ) 等人用 动态规划的方法对装配型生产库存问题进行了研究；s c h w a r t z 和s c h r a g e ( 1 9 7 5 ) 1 3 6 1 则采州 了一种边界条件法。在假设需求随时问变化的情况下，a f e n t a k i s 和g a v i s h ( 1 9 8 6 ) 采用的则是 拉格朗日边界条件放松法。 l a g o d i m e s & a n d e r s o n ( 1 9 9 3 ) 研究了m r p 下安全库存的最优定位问题，其结果认为对于 流水刑网络，虽优政策是将所有安全库存置丁晟终存货点( e n ds t o c kp o i n t ) ，该结果与需求 的随机性、不确定性承i 采用的服务判别标准无关；对于扩散型网络，最优政策与安全库存的 总量、需求变化、提前期、配额政策和采用的服务指标存在着紧密的关系。 z u e n & h o u t u m ( 1 9 9 4 ) 分析了随机需求下的多级生产库存系统，提出了链成本函数的结 构t 并将得到的最优初始库存政策( b a s e s t o c kp o l i c y ) l 5m r p 系统做了成本有效性的比较。 c h e n & z h e n g h i ( 1 9 9 4 ) 着重探索了随机需求下，多级流水生产系统中的链库存政策f r ， n q ) 。他们提出了可用于计算系统稳态链库存水平的递归程序，并给出了补充频率和启动成 本的精确公式。研究结果既可以用于需求服从联泊松分布时的连续检查系统，也可用于需求 9 - 塑竖查堂! ! ! 兰篁丝苎 塑二要! 堂鱼 相互独立，但服从同一分布的定期检查系统。 z i p k i n f l 9 9 5 ) 对f c f s ( f i r s tc o m ef i r s ts e r v e d ) il q ( i o n g e s tq u e u e ) 两种策略r 多种物料的 生产一库存系统的绩效进行了分析；g l a s s e r m a n & t a y u r ( 1 9 9 5 ) 、o d a n a k a 等j k ( 1 9 9 6 ) 硎 生学原理，讨论了基丁j i t 模式的多级生产一库存系统，g r a m a n & r o g e r s ( 1 9 9 7 ) 将交货延迟方 著引入了重新订货的优化模弛中，以加强库存控制；g l a s s c n m a n & l i u ”( 1 9 9 6 ) 铆f 究了高服 务水平下多级生产库存系统的稀缺事件模拟( r a r e e v e n ts i m u l a t i o n ) i u 题。 艮期以来，多级库存问题的优化算法一直是人们研究的重点。c r a v e s ( 1 9 8 0 ，b l a c k b u r n m i l l e n ( 1 9 8 2 ) ，v e r a l & l a f o r g e ( 1 9 8 5 ) ，b o o k b i n d e r & k o c h ( 1 9 9 0 ) ，r o u n d y ( 1 9 9 3 ) 等人探索了 相芙需求环境下产品的批量算法及其应用。 ( 2 ) 库存一配送系统 相对于生产一库存系统而言，对库存一配送系统中的库存决策的研究更加深入，也更加 广泛。大部分文献的研究对象是优化决策结构，其基本假设是需求已知，且是稳定的，目标 是最小化订货成本和存储成本。库存配送系统中的库存决策问题一般可表述是一个带有能 力约束的复杂数学规划问题，以前的研究工作主要是针对其中的某一部分寻求解决的办法。 例如，有些学者研究了_ l 种产品、一个配送中心、多名顾客的情况；有些学者则在同样的条 件下，探讨了多种产品的问题。除此以外，该领域内其它方面的问题也受到了广泛的关注。 例如物流的影响( c o h e n l e e ( 1 9 8 9 ) ，c o h e n & p y k e ( 1 9 9 0 ) ) 限”1 ；价格折 h ( a u l lh y d e ( 1 9 9 2 ) ， b e n t o n & r u b i n ( 1 9 9 3 ) ) ”q ；满足率的优化算法；中间商库存系统( c o h e n & e n s t ，0 9 9 3 ) ) ；损 燃- ( 1 0 s ts a l e s ) 的影响( n a | l m i a s s m i t h ( 1 9 9 4 ) ) 2 2 1 ；替代商品( p a s t e m a c k & d r e g n e r ( 1 9 9 1 ) ) ； 小订货批量的影响( m o i n z a d e h e ta 1 ( 1 9 9 7 ) ) 6 6 1 。 c k e w & j o h n a o n ( 1 9 9 6 ) 设计了一种估计方法，用于预测( q ，r ) 补充政策r 一个仓库对多个 同质销售商系统的服务水平。顾客订货的间隔时间假设服从独立、一致的e r d a n g 分布，销 售商的服务水平是两类事件的凹组合：一种是销售商订货时，仓库有存货；另一种是仓库缺 货。研究认为当仓库的订货数量增加时，该模型比其它探索式模型要好。 在库存一配送问题的研究中，一个仓库、多家销售商的情况受到了研究者特别的关注。 a x a s t e r & z h a n g ( 1 9 9 9 ) 口o 】分析了联合补充政策对多级库存控制的影响。他们假设仓库采删常 规的点库存( i n s t a l l a t i o ns t o c k ) 批量订货政策，同质的销售商采用联合补充政策即当所有销 售商库存状态( i n v e n t o r yp o s i t i o n ) d 、于某一联合订货点时，库存状态最小的销售商发出订货通 知。结果表明，该策略的成本较高，因而只能应用于某种特殊的情况。v i s w a n a t h a n 和m a t h u r 6 6 j 对通用集成库存理论问题( i i v r p ：i n t e g r a t e di n v e n t o r y a n dv e h i c l er o u t i n gp r o b l e m ) 进行研 究。考虑的系统由一个货栈、需要n 种不同产品并且需求由市场确定的m 个销售商组成。 在销售商处的产品称作一个项目，在不同销售商处的相同的产品也被认为是不同的项目。库 存保持在销售商处，而不是在货栈，货栈仅作为暂时的存放中心。产品由具有有限能力的一 组卡车发运到各零售点。为有效使用运输线路，可以对几个零售点的产品进行联合运输。他 - 1 0 一 浙江人学坝i 学位论文 第一审绪论 们提出了一种s n j r p ( s t a t i o n a r y n e s t e dj o i n t r e p l e n i s h m e n tp c l i c y ) 启发式算法，实现了使 该系统平均库存币i 运输成本最小的目标。 ( 3 ) 生产一库存一配送系统 生产库存配送系统是上述两种系统的综合，相对丁前两种系统而言，生产一j 车存一 配送系统要复杂得多，目前研究文献也相对较少。 s u r y adl i m a n l 4 8 岍究了一种启发式算法以解决供应链管理中库存与生产管理由丁需求 的波动以及市场的不确定性带来的复杂性，该启发式算法采用了p o w e r - o f - t o w 策略。同时提 出了一种将库存与生产管理完全集成的供应链管理模型。 t i a n b i n gq i a n t ”】提出了以w w 算法解决供应链管理中针对多鼎种生产与_ | 牢存管理的问 题，对库存管理与分布计划的提出了优化策略，同时研究了供应链管理中考虑成本的集成运 作计划问题。 w i l l i a m s ( 1 9 8 3 ) 1 5 6 ，“4 0 7 1 运用了动态规划的算法确定供应链内每个r 仃点的生产一配迭批 量。假设生产过程是一个装配过程，其目标是使每个周期内的平均成本最小。其中，平均成 本是网络中每个节点上的加： 成本和存储成本的函数。 c o h e n l e e 9 1 为供应链的每个节点建立了物料需求政策模型。建立四个子模型，每 个模型都是以成本最小化为目标的：( 1 ) 物料控制子模型：已知提前期、满足率、物料清单、 成本信息和生产需求，确定物料订购数量、再订货区间以及估计供应链中所有节点的响应时 间；( 2 ) 生产控制子模型：已知物料响应时间，确定生产批量和每种产品的提前期：f 3 ) 产成 品库存子模型：已知成本信息、满足率目标、生产提前期和需求信息，确定经济订货批量币i 每种产品的数量；( 4 ) 配送：已知运输时间要求、需求信息、成本信息、网络信息利目标满 足率，确定每个配送中心的库存订货政策。 l e e & b i l l i n g t o n ( 1 9 9 3 ) b 1 0 1 结合h e w l e t t - - p a e k a r d 公司的例子，分析了分散化供应链的 物料管理及其成本优化；v a n h o u t u m 等人( 1 9 9 5 ) 探讨了随机多级系统的物料协调问题。 奥斯丁德州大学的h i r o f u m im a t s u o 研究了在由销售商随机提供需求计划的情形r 制造 商的库存优化策略，有效降低了库存成本。s v i s w a n a t h a n a 等研究和分析了通过使用共同库 存补给点和时间段，为协同供应链库存管理所带来的益处。j a m e s0 f l y n n 研究了在随机需 求情形下，连续供应链的库存配置问题。解决了由于影响供应链运作的资源数量的不确定性 以及原材料供应商不同库存的多重关系等复杂问题，使供应链库存管理中在供应链的各个阶 段决定库存的最优数量以降低库存管理的成本。 ( 4 ) 库存分配问题 库存分配是配送系统中引人关注的一个重要问题，由于一个配送中心通常要向多个销售 商配送商品，因而如何在各个销售商之间