（数量经济学专业论文）易变质最终产品库存优化模型研究.pdf

摘要 供应链管理最早从物流管理演变而来。当今全球市场竞争的环境，加大了企 业的生存压力，企业面临着降低成本、提高服务水平、快速递送、按期交货等来 自市场竞争的要求，一个企业从自身能力出发，管理从原材料采购到生产，再到 分销的全部环节，显然是不现实的；事实上，第三方物流的发展使专业化服务成 为企业的追求，企业之间的合作越来越紧密。 供应链管理的重要理论之一是去协调供应链中的各部分，而本身并不拥有哪 一部分，只需选择其需要拥有的资产，通过强有力的品牌和关键信息的控制去协 调和运作企业的经营活动，协调是供应链稳固和运行的重要手段。供应链是不同 企业个体之间的集成链网，每个企业又是独立的利益个体，所以它比企业内部各 部门之间的协调更加复杂，更加困难。 供应链中的库存是物理上和逻辑上库房库位的所有有形和无形物料极其价值 的总和，具体包括成品、原材料、在制品、在途品、生产前物料、备品备件等。 形成库存的原因是复杂的，但每一类库存都有其产生的主要原因，只要抓住这些 原因就能有效地降低库存。库存并非都是有害，有时它的存在是企业经营管理所 必须的，但是更多的情况下库存的存在给企业造成了损失，过量的库存占用了资 金，占用的资金对于公司发展、新产品开发等都是非常需要的；减少资金占用还 可以大大减少来自银行贷款的利息和风险，这类库存应该消除。对那些采购量特 别大、采购件市场价格有波动的物料库存，加强库存管理效果更为明显。 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。传统的库存决策是基于单个企业绩效的局部优化，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，造成链上企业间 运作相互抵触，物流不畅，供应链的库存成本增加，服务水平下降。 库存以原材料、在制品、半成品、成品的形式存在于供应链的各个环节中， 库存控制在供应链管理中具有十分重要的地位。决定持有多大库存时必须确定每 具体决定对成本的影响。在库存决策中涉及的成本有订货成本、库存持有成本、 缺货成本、能力关联成本等。供应链管理的目的在于追求效率和整个系统的费用 有效性，使系统总成本达到最小，这个成本包括从运输和配送成本到原材料、在 制品和产成品的库存成本。因此，供应链管理的重点不在于简单地使运输成本达 到最小或减少库存，而在于采用系统方法来进行供应链管理。在过去的二三十年 中，许多学者对供应链成本问题给予了特别的关注。最近一次调查的结果显示， 供应链成本在企业的运行费用中占有很高的比重，在某些行业，该比例甚至高达 7 5 以上。但是通过有效管理，供应链成本完全有可能降低到现有成本的2 5 左右。 实际上，在管理最好的供应链中，其成本竞争优势平均比一般竞争对手高4 5 ；从 供应链成本占销售收入的百分比来看，平均高出3 到7 个百分点。供应链成本主 要包括财务成本、信息系统建立和运行成本、制订计划的成本、库存成本、物料 购置成本和订货管理成本。其中，库存成本是供应链成本的最重要组成部分之一， 一船占总成本的3 0 以上。成本竞争是现代竞争的最有效手段之一，研究供应链库 存成本控制具有极其重要的现实意义。 在过去，大量的供应链模型都是在静态环境下构建的。这里的静态环境是指 需求被假设是均匀或平稳的。随着科技的发展和竞争的日益激烈，技术更新节奏 加快，产品寿命周期缩短。时间已成为影响产品价格和需求量以及企业利润的重 要因素。特别是高科技产品，技术含量高，其价格和需求量对时间的敏感性更为 突出。如计算机，其价格和需求量随时间的变化相当大，真可谓日新月异。由于 需求的时变性，决策方法和手段发生了很大的变化。如经典的经济订货批量库存 策略，其基本假设是各补货周期的订货量均相同，而在时变需求下，这种假设显然 是不恰当的，主要是因为需求量的变化导致各期订货量的变化，也即订货量必然 是时变的。尽管有些学者对时变需求下决策优化做了卓有成效的研究，但研究仅 仅局限于单个企业决策的局部优化，并未涉及供需双方的协调与合作。由此看来， 无论是从理论角度还是从实际角度，时变需求情形下供应链库存决策优化和协调 都有研究的必要。 商品种类很多，易变质商品是其中一大类。易变质物品是指在存储过程中会 发生腐烂、性能衰退和分解的物质。在实际生活中，水果和蔬菜的腐烂、液体的 挥发和放射性物质的衰减等都是典型的变质现象。这类商品的易变质属性严重影 响到供应链的库存决策与成本控制。 在以上背景下，本文研究了基于时变需求的易变质商品的供应链库存决策模 型。并用m a t l a b 软件对模型进行了仿真模拟，根据模拟结果验证了模型的正确性。 本文以国内外已有文献为基础，结合自己的研究，建立了时变需求的易变质商品 的供应链库存决策模型。模型采用等周期补货模式。建模分为两种情况进行：有 替代供应源的情形和无替代供应源的情形。在每种情况下，分别进行了单一厂商 优化和供应链整体优化，并对优化结果进行了比较。最后得出结论：无论哪种供 应源情形，对于供应链整体的优化要好于分别对供应商和零售商单独的优化。 关键词：供应链易变质库存协调缺货局部优化整体优化 2 a b s t r a c t s u p p l y i n gc h i nm a n a g e m e n tw a sf i r s te v o l u t e df r o ml o g i s t i c sm a n a g e m e n t i nt h e c u r r e n tc o m p e t i t i v ee n v i r o n m e n to ft h eg l o b a lm a r k e t ，t h el i v i n gp r e s s u r eo fe n t e r p r i s e s i sb e c o m i n gh e a v i e ra n dh e a v i e r e n t e r p r i s e sn e e d st oc u tt h ec o s t ，i m p r o v et h es e r v i c e a n dt od e l i v e ro nt i m et om e e tt 1 1 ed e m a n d so ft h em a r k e t i ti so b v i o u s l yu n r e a l i s t i cf o ra e n t e r p r i s e t o m a n a g e a l l b yh i m s e l ft oc o n t r o lf r o mp u r c h a s i n g , p r o d u c t i o nt o d i s t r i b u t i o n i nf a c t ，t h ed e v e l o p m e n to ft h et l l i r d p a r t yl o g i s t i c sm a k ei tp o s s i b l et o p r o v i d ean e w k i n do fp r o f e s s i o n a ls e r v i c e a v e r yi m p o r t a n tt h e o r yi ns c mi st oc o o r d i n a t ee a c hp a r ti nt h es u p p l y i n g c h a i n ，w h i c hm e a n sw eo n l yu s et h ek e yi n f o r m a t i o n st oc o n t r o la n do p e r a t et h e e n t e r p r i s e s u p p l y i n gc h a i ni sac h a i nt h a ti sc o m p o s e do fd i f f e r e n te n t e r p r i s e s ，b u tf o r e a c h ，i th a si t so w nb e n e f i t s s oi ti sm u c hm o r eh a r d e rt oc o o r d i n a t e i n v e n t o r yi nt h es u p p l y i n gc h m ni sas u mo fa l lt h ep h y r s i c a la n dl o g i c a lm a t e r i a l s i n t h ew a r e h o u s e i tc o n t a i n sr a wm a t e r i a l s ，m a c h i n i n g p a r t s ，p r o d u c t s o nl i n ea n d e m e r g e n c yp a r t s t h er e a s o nw eh a v ei n v e n t o r i e si sc o m p l e x ，b u te a c hk i n d o f i n v e n t o r i e sh a si t so w l c a u s e w ec a l lr e d u c ei n v e n t o r i e se f f i c i e n t l yi fw ef i n dt h e s e r e a s o n s i n v e n t o r i e si sn o th a r m f u li ne v e r yc a s e s ，s o m e t i m e si ti sam u s ti na e n t e r p r i s e ，b u ti nm o r eo c c a s i o n s ，i tb r i n g sc o s t o v e r d u ei n v e n t o r i e sw i l lt a k em u c hc a s h f l o w , w h i c hi sv e r yc r i t i c a lf o rn e wc r e a t i o n sa n dd e v e l o p m e n t s f o rt h o s ej i t p a r t si nt h e i n v e n t o r y , e f f i c i e n tm a n a g e m e n tw i l lh a v em o r ee f f e c t s t h ek e yf a c t o ro ft h es c mi st h ec o o r d i n a t i o na n dc o o p e r a t i o no fe a c he n t e r p r i s e o nt h e c h a i n ，a n di n v e n t o r yc o o r d i n a t i o ni sav e r yi m p o r t a n tp a r to ft h es c m c o o r d i n a t i o n t r a d i t i o n a lo p t i m a li n v e n t o r yp o l i c yi sb a s e do nt h el o c a lo p t i m i z a t i o no fa s e p a r a t e de n t e r p r i s e ，i tf o c u s e da l lt h ee n e r g yo nt h ei n v e n t o r i e sw i t h i nt h ee n t e r p r i s e ，t h e r e s u l ti se n t e r p r i s e so nt h ec h a i nc o n f l i c t s ，l o g i s t i c sf l o wi sr o u 曲，h i g h e ri n v e n t o r yc o s t a n dl o w e rs e r v i c el e v e l i n v e n t o r i e se x i s t si ne v e r yp a r to ft h es u p p l y i n gc h a i n i n v e n t o r yc o n t r o li sv e r y i m p o r t a n ti nt h es c m w h e nw em a k eai n v e n t o r yp o l i c y , w em u s tk n o wh o wm u c hi t i n f l u e n c e s t h ec o s t c o s tt h a tw em e n t i o n e di n i n v e n t o r y d e c i s i o n si n c l u d e s r e p l e n i s h m e n tc o s t ，h o l d i n go nc o s t ，s h o r t a g ec o s ta n ds o m er e l a t e dc o s t t h ef u n c t i o no f s c mi st op u r s u ee f f i c i e n c ya n dc o s tv a l i d i t yi nt h ew h o l es y s t e m t om i n i m u mt h e s y s t e mc o s t t h i sc o s ti n c l u d e sd e l i v e r yc o s t ，r a wm a t e r i a lc o s t ，o nl i n ep r o d u c tc o s ta n d i n v e n t o r y c o s tf o rf i n a lp r o d u c t s ot h ek e yp o i n ti ns c mi sn o ts i m p l yt om i n i m u m d e l i v e r yc o s to rr e d u c ei n v e n t o r y , t h em o s ti m p o r t a n ti st ou s es y s t e mm e t h o d o l o g yt od o s c m i nt h ep a s t3 0y e a r s ，m a n ys c i e n t i s t sh a v ep a i dm o r ea t t e n t i o nt h es u p p l y i n gc h a i n 3 c o s ti nar e c e n ts u r v e y , i ti l l u s t r a t e dt h a ts u p p l y i n gc h a i nc o s th a sb e e nav e r yb i gp a r ti n t h ew h o l eo p e r a t i o nc o s t ，i ns o m ei n d u s t r i e s ，t h en u m b e ri sh i g h e rt h a n7 5 。b u tt h r o u g h e f f i c i e n tm a n a g e m e n t ，i ti se a s yt or e d u c et h es u p p l y i n gc h a i nc o s tt o2 5 i nf a c t ，i na s u p p l y i n gc h a i n 、历t hag o o dm a n a g e m e n t ，t h ec o s ta d v a n t a g ei s4 5 h i g h e rt h a ni t s c o m p o n e n t s s u p p l y i n gc h a i nc o s ti n c l u d e sf i n a n c i a l c o s t ，m i sc o s t ，m a t e r i a lp l a n n i n g c o s t ，i n v e n t o r yc o s t ，p u r c h a s i n gc o s ta n do r d e rm a n a g e m e n tc o s t ，w i t h i nw h i c hi n v e n t o r y c o s ta n ds u p p l y i n gc h a i nc o s ti st h em o s ti m p o r t a n t p a r t ，r o u g h l yh i g h e rt h a n3 0 i nt h ep a s t ，m o s to ft h es u p p l y i n gc h a i nm o d e l sa r ee s t a b l i s h e di nas t a t i c e n v i r o n m e n t t h i ss t a t i ce n v i r o n m e n tm e a n st h ed e m a n di ss t a b l e h o w e v e rw i t ht h e d e v e l o p m e n to fm o d e mt e c h n o l o g y , l i f ec y c l eo ft h ep r o d u c t sh a sb e e ns h o r t e n e d t i m e h a sb e e na v e r yi m p o r t a n tf a c t o rw h i c hi n f l u e n c e st h ep r i c e ，d e m a n d s a n d p r o f i t ，e s p e c i a l l yt h eh i g h - t e c hp r o d u c t s b e c a u s eo ft h i st i m ev a r y i n gf a c t o r , w en e e dt o c h a n g eo u rd e c i s i o nm e t h o d f o re x a m p l et h ec l a s s i c a le o qm o d e l ，t h eh y p o t h e s i so f w h i c hi st h e q u a n t i t y i ne a c hc i r c l ei st h es a m e ，h o w e v e ri nt i m ev a r y i n g e n v i r o n m e n t ，t h i sh y p o t h e s i si sn o tt h a ta p p r o p r i a t e ，b e c a u s et h eo r d e rq u a n t i t yi ne a c h c i r c l ei sn o tt h es a m ew h i c hm e a n st h eo r d e rq u a n t i t yi sa l s ot i m ev a r y i n g a l t h o u g h s o m es c i e n t i s t sm a d es o m ee f f i c i e n tr e s e a r c hi nt i m ev a r y i n ge n v i r o n m e n t ，b u ti ti s l i m i t e di nas e p a r a t ee n t e r p r i s e a sam a t t e ro ff a c t ，w en e e dt os t u d yt h eo p t i m a lp o l i c y i nat i m ev a r y i n ge n v i r o n m e n t d e t e r i o r a t i n gp r o d u c t si sag r e a tp a r ti no u rl i f e ，w h i c hm e a n st h ep r o d u c t sw i l l d e t e r i o r a t e ，s e p a r a t ed u r i n gs t o r a g e i nr e a ll i f e ，t h ec o r r u p t i o no ff r u i t sa n dv e g e t a b l e si s s oc o m m o n t h e s ed e t e r i o r a t i n gp h e n o m e n o nw i l l g r e a t l yi n f l u e n c e so u ri n v e n t o r y p o l i c ya n dc o s tc o n t r 0 1 a sm e n t i o n e da b o v e ，t h ea r t i c l es t u d i e dt h eo p t i m a ls u p p l y i n gc h a i nm o d e lo f d e t e r i o r a t i n gp r o d u c t si nat i m ev a r y i n ge n v i r o n m e n t ，a n du s em a t l a bt ot e s t i f yt h e m o d e l t h ea r t i c l es e tu pat i m ev a r y i n gm o d e lf o rd e t e r i o r a t i n gp r o d u c t sb a s e do nt h e e x i s t i n ga r t i c l e ，a n dw em a k eap r e s u m p t i o nt h a tt h er e p l e n i s h m e n tc y c l ei se q u a l w e h a v et w op o s s i b i l i t i e s ：1 w eh a v eas u b s t i t u t es u p p l i e r2 w ed o n th a v eas u b s t i t u t e s u p p l i e r i ne a c ho c c a s i o n ，w em a k eao p t i m i z a t i o nf o ras i n g l ee n t e r p r i s ea n dt h ew h o l e s u p p l y i n gc h a i n a f t e rc o m p a r i s o n ，w eg e tt h ec o n c l u s i o nt h a t i ne a c ho c c a s i o n ，t h e o p t i m a lp o l i c yf o rs u p p l y i n gc h a i ni sb e t t e rt h a nt h eo p t i m a lp o l i c yf o ras i n g l e s u p p l i e r ： k e yw o r d s ：s u p p l yc h a i nd e t e r i o r a t i n gi t e m si n v e n t o r y c o o r d i n a t i o n s t o c k o u t p a r t i a lo p t i m i z a t i o n o v e r a l lo p t i m i z a t i o n 4 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的研究成果，也 不包含为获得江西财经大学或其他教育机构的学位或证书所使用 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。 签名：塑型日期：丛：! ：! i 关于论文使用授权的说明 本人完全了解江西财经大学有关保留、使用学位论文的规定， 即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；。 学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其 他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后遵守此规定) 签名：攀导师签名：三型型l 日期：二竺唑 1 绪论 1 绪论 1 1库存理论基础知识 从物流的观点来看，库存是为了满足未来需要而暂时闲置的资源，流速为零 的存货( 原材料、在制品、产成品等) 就是库存。它包括两大类：一类是静态库存， 往往存放于物流节点的仓库中：另一类是动态库存，也叫在途库存，通常处于汽车、 火车、轮船、飞机等交通工具上。 1 1 1 库存的作用 1 ) 调节供求差异，保证生产、经营活动的正常需要。对物品的需求，是随生 产、经营活动的进行而不断发生的，但需求与供应在时间和数量上又往往是不同 步的。因此，只有保持一定的库存量，才能保证企业生产、经营活动的正常需要。 库存保证生产经营的持续性，防止因缺货而发生非正常中断。 2 ) 稳定生产、经营的规模，获取规模经济效益。企业只有按照适当的数量( 一 定的规模) 组织产品生产和货物供应，才能够利用规模经济效应，获取良好的经济 效益。方面，在采购过程中，批量采购可以分摊订货费用：另一方面，在生产过 程中，采取批量加工的方式，可以分摊调整准备费用。 3 ) 缩短订货提前期，加快市场反应速度。当供应商企业维持一定量的成品库 存时，旦客户需要就可以迅速供货，缩短客户的订货提前期，增强企业对客户 需求的快速响应能力。 4 ) 缓冲不确定性因素的影响。在企业生产经营的实践中，由于某些主观或客 观的因素( 如预测、计划不准确，生产事故，运输故障等) ，出现作业失误，往是 难以完全避免的。这个时候，如果企业保持有一定的库存，就可以缓冲作业的失 误，保证生产经营按预定的要求继续进行。可见，维持适当的库存，对于调节工 序，保证生产经营活动正常而有效地进行，。并获得良好的经济效益，都是十分必 要的。 。 1 1 2 易变质商品的含义 易变质商品库存问题的研究早期是起源于血库中的血液的库存管理，对血液 来说，如果库存血液过多，则必有一部分以前采集的血液由于没有得到及时地使 用而过期报废，反之，如果血液库存血液过少，则在突发状况时则会导致凶为血 液供应不足而让病人失去最佳的治疗时机，甚至造成病人的死亡。 变质是指在存储过程中会发生损坏、腐烂、性能衰退、分解、过时等使得物 品固有价值发生变化的现象。在实际的生活中，食品、水果、蔬菜的腐烂、液体 易变质最终产品库存优化模型研究 的挥发、放射性物质的衰减、胶卷或者药品效力的降低都是非常典型的变质现象。 但是关于易变质商品的定义，学术界至今仍然没有一个统一的认识，学者们 的争论主要分为两派。g o y a l 和g i r i ( 2 0 0 1 ) 把商品分为三类：( 1 ) 易过时的 ( o b s o l e s c e n c e ) ：( 2 ) 易变质的( d e t e r i o r a t i o n ) ：( 3 ) 其他的。传统的观点认 为易变质商品局限于第二类，具体来说，指的是随着时间推移而腐烂、损坏、挥 发和过期的产品，例如奶制品、鲜花、水果、药品、胶卷和放射性物质等等。非 传统的观点则把前面两类都归属于易变质商品的范畴，这不仅在于它们拥有类似 的库存模型，而且也顺应了市场发展的方向。与高变质率商品类似，某些电子产 品( 手机、电脑) 也有几乎每周1 的变质率，这无疑在库存决策中不得不引起重 视，而且，随着市场动荡的不断加深，产品生命周期的不断缩短，这种观点不断 被学术界所接受( c h a n g ，2 0 0 4 ，s a n ae ta l ，2 0 0 4 ) 本文研究基于非传统的观点，我们认为，易变质商品时指随时间推移而腐烂、 损坏、挥发、过期或贬值而逐渐失去经济价值的产品。它主要分为两类：一类是 随时间推移物理性质发生变化而逐渐失去经济价值的产品，常见的有水果、酒精、 药品等。另一类是随着时间推移应用性质发生变化而逐渐失去经济价值的产品， 如电子产品、时装，软件等等。 1 2 研究背景 在知识经济时代，全球化竞争日益激烈，用户需求的多样性和不确定性的增 加，以i n t e r n e t 为代表的通信科技迅猛发展，“企业管理应以怎样的方式适应新 的竞争环境? 成为人们思考和关注的焦点。由于供应链管理思想所倡导的快速 反应市场需求、全局性战略管理、高度柔性等目标的优势，使之成为了回答这个 问题的必然有力答案。个体企业之间的竞争逐步转变成供应链之间的竞争，企业 也逐步意识到它的成功取决于管理供应链网络的能力。 在上个世纪、六十年代，由于市场竞争主要是价格竞争，需求变化不大，大 多数制造商把以生产成本最小化为目标的规模化生产作为企业的主要经营战略。 经管规模化生产大幅度降低企业的成本，在市场竞争中取得价格优势，但产品和 工艺流程的柔性很低。物资流的瓶颈主要通过库存来缓冲，导致大量的库存投资。 企业不重视供应链的协调与合作，仅仅基于其所拥有的资源和信息优化自身的决 策。这种独立决策模式导致企业行为相互抵触，物流不畅通，需求响应迟缓。 到了八十年代初期，日本企业在国际竞争舞台上崭露头角，汽车、家用电器、 半导体、机床等产品都表现出高质量、低价格，极大地冲击了欧美企业。由此， 美国的企业界和管理学术界开始探求日本企业崛起的奥秘，在研究中，发现了日 本企业和供应商的特殊关系。1 9 9 0 年，美国麻省理工学院国际汽车研究小组发表 2 1 绪论 了著名的改变世界的机器一书，全面总结了日本企业经营管理方式的特点， 并专门论述了日本企业与供应商的关系。日本同产生的官方文件也指出：日本制 造业竞争力强的缘由时具有独特的零部件外协系统。 在过去的时间里，随着市场竞争的加剧，产品质量和响应周期引起众多企业 的关注。制造商开始采取准时生产提高生产效率，缩短响应周期，同时也意识到 供需协调与合作的重要性，与其供应商建立长期的合作伙伴关系，由此产生了基 于供需协调与合作的供应链管理思想。九十年代，由于经济全球化，需求的个性 化与多变性，市场竞争已经变成基于时间的竞争，以产品为中心的推式管理模式 转变成以中心的拉式管理模式。面对这种复杂多变的需求，众多制造商与其供应 商和客户合作，从供应链角度进行决策和管理。供需关系已由过去的松散式的互 逆关系转变成合作式的双赢关系。在2 1 世纪，不再是单个企业与企业之间的竞争， 而是供应链与供应链之间的竞争。任何一个企业必须依托其供应链的整体实力才 能立足市场。供应链上的企业要想在竞争中获得优势，首先，必须实现整条供应 链的竞争优势，通过供应链的共赢，实现链上各成员间的共盈。成功的合作，不 单单体现在买、卖与共同盈利，更体现在资源的共享和战略上的统一。为此，如 何实现整条供应链的竞争优势，就成了供应链上各类型企业关注的焦点和当务之 急。与此同时，一些学者开始致力于供应链管理理论的研究，从不同的角度定义 了供应链管理的概念。由这些文献不难看出，供应链管理是通过整个供应链各企 业之间的物资流、信息流和资金流进行有效地计划、协调与控制，把合适的产品， 以合适的数量，在合适的数量，。在合适的时间送到合适的地点，以满足客户需求， 并确保各个节点企业及供应链的效率和效益得到同步改善的整个管理过程。供应 链管理的核心是客户需求，其手段是供应链成员之间相互协调与合作。而供应链 成员之间在通过互相合作来满足客户需求的过程中实现了价值增值，达到了双赢 的目的。 1 一研究目的和意义 在过去的十几年中，传统的采购与物流功能已经逐步发展成为一个广义的具 有战略意义的采购与物流管理方法，形成了供应链管理( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ， s c m ) 体系。供应链管理是进入二十一世纪以后企业适应全球竞争的一个有效途 径，作为一种新的管理模式，它从整个供应链的角度对所有节点企业的资源进行 集成和协调，强调战略伙伴协同、信息资源集成、快速市场响应及为用户创造价 值等。供应链管理提供了集成和管理企业之间功能和资源的机遇，是一种新的面 向整个业务流程的经营管理业务模式和供应链成员之间的联系方式。 二十世纪六十年代以来，易变质物品的库存模式已经受到许多研究者的关注。 易变质最终产品库存优化模型研究 易变质物品是指在存储过程中会发生腐烂、性能衰退和分解的物质。在实际生活 中，水果和蔬菜的腐烂、液体的挥发和放射性物质的衰减等都是典型的变质现象。 许多学者对变质物品的库存问题进行了深入的研究。 在过去，大量的供应链模型都是在静态环境下构建。这里的静态环境是指需 求被假设是均匀或者是平稳。随着科技的发展和竞争的日益激烈，技术更新节奏 加快，产品寿命周期缩短。时间已成为影响产品价格和需求量以及企业利润的重 要因素。特别是高科技产品，技术含量高，其价格和需求量对时间的敏感性更加 突出。如计算机，其价格和需求量随时间的变化相当大，真可谓日新月异。由于 需求的时变性，决策方法和手段发生了很大变化。如经典的经济订购批量 ( e c o n o m i co r d e rq u a n t i t y , e o q ) 库存策略，其基本假设是各补货周期的订购量均 相同，而在时变需求下，这种假设显然是不恰当的，主要是因为需求量的变化导 致各期订购量的变化，并未涉及供需双方的协调与合作。商品中有很多都属于易 变质商品的范畴，易变质商品的库存策略不同于其它商品。由此，无论是从理论 角度还是从实际角度，时变需求下易变质商品的供应链库存决策优化和协调都有 研究的必要。 1 4国内外研究现状以及问题的提出 1 4 1 基于单一厂商的时变需求库存模型研究现状 最为原始的经济批量订货模型假设需求率为固定的常数，即需求与时间无关， 厂商面临的需求为固定需求，这显然与实际不符。在经济批量订货模型的基础上， w a d o n a l d s o n ( 1 9 7 7 ) 最早研究了需求为时间线性函数的库存补货策略，此模型 求解比较复杂，首先通过解析式确定最有的补货次数，然后依次在确定补货时间。 p h e l p s ( 1 9 8 0 ) 研究了在线形需求下等周期补货模型。郑惠莉，达庆利【1 1 提出了一 种需求和采购价均为时变得e o q 模型，证明了该模型的总库存成本目标函数在给 定条件下为凸函数，给出了寻求最佳采购次数及服务水平的算法，并对该模型进 行了灵敏度分析。h o r i g a ( 1 9 9 3 ) 直接用迭代方法求解原模型。这种方法的缺陷是： 当需求率函数比较复杂时，求解十分困难。w e eh m 较早地研究了部分短缺量拖后 的库存问题，文中假定短缺量拖后率是销售率的一个固定比例，但未考虑边生产边 需求的情况。罗兵乜1 等结合某电子企业的生产库存情况，建立了短缺量拖后率是常 数的边生产边需求e o q 模型。罗兵、卢娜、杨帅等在前述文献的基础上进一步考 虑生产与否对短缺量拖后率的影响，建立了短缺量拖后率不相同时的边生产边需求 e o q 模型，拓宽了文献模型的应用范围。更值得一提的是，对于高科技、时尚以及农 产品等，顾客以缺货期间的等待时间己成为影响短缺量拖后率的关键因素。 4 1 绪论 日一c h a n g 和c y d y e 【3 1 认为，短缺量拖后率是顾客等待时间的减函数，即等待 时间越长，缺短量拖后率越小。当今世界经济普遍存在通货膨胀现象，资金( 或费用) 的时值是时刻变化的，一些研究者在分析库存问题时已经考虑了资金( 或费用) 的时 值。 1 4 2 存在易变质物品的库存优化模型 h o r i g a 【4 研究了在通货膨胀情况下，需求为时变的变质物品e o q 问题。 c h u n t a oc h a n g 建立了在通货膨胀情况下，订货商滞后支付货款时的库存控制模 型。许多销售实践表明，产品现货展示的数量直接影响销售率，这种现象被称作存货 影响销售率( s t o c kd e p e n d e n ts e l l i n g r a t e ) 。g u p t a 和v r a t t5 1 1 较早地研究了销售环境下 存货影响销售率的库存问题。v r a t 【5 1 1 考虑销售率是瞬时库存水平的函数，提出了无 短缺量拖后、短缺量完全拖后和部分短缺量拖后时的e o q 模型。p e t e rc h u 、 s h a w - p i n gl a n 和k u n j e nc h u n g t 3 4 1 在文献的基础上，证明了两种情形下单位时间 利润函数最优解存在的充分和必要条件。传统的库存问题一般都不考虑物品的变 质，即存货的品质与库存时间长短无关。在实际的库存系统中，物品经存储后，质量通 常会发生变化，如腐烂、分解、挥发和衰减等。c h a r e 和s c h r a d e r 较早地提出了变 质物品的库存模型。d a v e 和p a t e l 研究了时变需求但不允许缺货的e o q 问题。 s k o u r ik f 3 0 】提出了在时变需求条件下，变质率是时间函数的库存控制策略。 钟磊钢u 硼等研究了时变需求下，缺货量可以部分拖后订货的易变质产品的库存问 题。并将物品的常数需求函数扩展到时变凹函数，建立了有限时域内易变质物品 的补货时间安排模型。冯颖t 1 6 j 等研究了在给定时间范围内，两级供应链整合环境 下单一变质产品的库存模型。鉴于生产商以固定的生产率进行一次性连续生产和 零售商从生产商多次批量订购的运营模式，产品变质率为常数，顾客的需求率随 着时间线性下降且依赖于零售商当前库存水平，分别建立了生产商和零售商的库 存模型。 a n g e l u s 和p o r t e u s ( 2 0 0 2 ) 在需求分布随时间变化的假设条件下研究了有能力约 束的库存与能力决策问题。他们讨论了两种情形：一种是当期存货不允许积压到下 期销售，即只能在当期进行处理，或在另一个二级市场上降价销售，并且过剩需求将 被损失；另一种是允许当期存货在下一期销售，过剩需求由后期补足。通过模型分析， 他们得到了时间依存的最优库存水平和生产能力。有些学者研究了在时变需求环 境下易耗品库存决策问题。s a r k ，ja m a l 和w a n g ( 2 0 0 0 ) 在时变需求和通货膨胀的情 形下研究了易耗品的库存决策优化问题。并且，他们假设允许缺货且可延期支付。 罗兵，杨帅，熊中楷( 2 0 0 5 ) 基于需求和采购价均为时变的e o q 模型，进一步考虑时变 短缺量拖后率以及资金时间价值等因素对变质物品库存管理的影响，建立了相应的 易变质最终产品库存优化模型研究 e o q 模型。采用m a t h e m a t i c a 对模型进行仿真寻优和主要参数的灵敏度分析，结果 显示，最优解存在且库存系统的各参数对最优库存控制策略有不同程度的影响。基 于上述假设，该文构建了系统库存成本的数学表达式，然后通过搜索法得到最优的 订货量和最大允许缺货，同时分析了其他有关参数对这些决策变量的优化值的影 响。c h u n g 和t s a i ( 2 0 0 1 ) 在线性趋势需求易耗品库存模型中考虑了货币时间价值， 库存成本包括采购成本、订货成本、仓储成本和缺货成本和损耗成本。由于货币 时间价值的影响，各种类型的成本是各期成本贴现之和。该文由此得到一个与补货 周期数和缺货时间相关的贴现总成本，并提出了最优补货周期数和缺货时间的求解 算法。 1 4 3 基于供应链的整体优化模型现状 l o 和t a s i ( 2 0 0 2 ) 提出了另一种模型求解方法一两方程法给定补货周期的次数， 由一方程确定最优的补货时间，然后再由另一方程确定最优的补货次数。需求率函 数的复杂程度并不影响该方法的有效性，因而该方法可应用于需求率函数比较复杂 的库存系统。柳键提出了在时变需求环境下供应链补货周期决策研究，建立了基 本的供应链模型，并给出了求解的方式。并且引入了博弈理论进行深入的研究。 但是柳建并未考虑易变质商品的供应链优化模型。 1 4 4 订货批量与库存水平的优化与协调 m o n a h a n 研究对于单一产品的序列供应链，开发了一种算法确定利润最大化 的数量折扣定价策略。该模型基于计划期需求量确定且均匀，供应商采取批对批 ( l o t f o v l m ) 采购模式，即供应商的补货批量与购买商的订货批量相同。该文研 究结果表明，数量折扣定价策略使订货量及供需双方的利润增加。l e ea n d r o s e n b l a t t 将m o n a h a n 的模型假设中批对批策略改为每批可采购任何数量，经过分 析发现，供应商的最优订货量是购买商的整数倍。 许多学者对j i t 系统作了定量研究。研究比较早的是b a n e r j e e 的论文，该文在 批对批策略和有限生产率的假设下得到联合经济批量模型( j o i n te c o n o m i cl o t s i z e ) 即渠道成本最小化的订购批量。g o y a l t 5 2 1 取消批对批补货的假设将a a n e r j e e 的模型推广，并得到如下结论：供应商的最优订货批量是购买商订货量的整数倍， 并在生产量为购买商的整数倍的情形下得到联合经济批量。 k o h l i h 和p a r k ( 1 9 9 4 ) 研究了由一个供应商和多个同质的购买商所构成的供应 链。他们将联合经济批量作为一种降低交易成