（载运工具运用工程专业论文）基于信息共享的供应商库存优化策略研究.pdf

摘要 当今社会，市场竞争同益激烈，供应链管理作为二种崭新的管理模式得到了迅猛2 展，已经逐渐成为了企业改善整体效益，增强市场竞争力的有效手段。但在具体的实方 过程中，由于信息往往不能及时、准确地传递，常常会导致供应链运作的不协调和供臣 链绩效水平的降低，而各节点企业间的信息共享是解决这一难题的重要和有效手段。e 此，深入研究供应链中的信息共享问题对于提高供应链管理绩效水平是十分必要的。 本文从影响供应链运行和物流管理绩效水平的“牛鞭效应 入手，指出解决“牛革 效应”最好的途径是加强供应链各节点企业之间的联系与合作，提高供应链的信息共 程度。接着以仅有单个零售商和单个供应商组成的简单两级供应链为对象建立模型，e 库存水平和成本均值这两个库存管理的重要指标为衡量标准，研究市场需求是相关需 求，并且考虑零售商和供应商订货提前期的条件下，供应链成员间共享需求信息对降f f 供应商库存水平及成本均值的作用。本文研究的重点是传统库存下无信息共享、有信l 共享和v m i 模式下信息共享三种模式供应商库存水平和成本均值的变化情况。研究表 明：在以上三种库存模式中，无信息共享时供应商库存水平和成本均值最高，传统模型 下实现信息共享可以有效地降低供应商库存水平和成本均值，而实施v m i 模式下信息 共享对于降低供应商的库存水平和成本均值的效果最为显著。通过与零售商共享需求 息可以有效降低其平均库存和成本均值，其中，实施v m i 模式对供应商的影响最大。 本文最后通过一个具体的算例，运用m a t l a b 编程和e x c e l 图像处理分析了不同参娄 组合下三种模式中供应商库存水平和成本均值的变化情况，结果表明：随着p ( 需求j ：i 关系数) 、仃( 需求波动程度) 和( 零售商的订货提前期) 的增大，信息共享越能陌 低供应商的库存水平和成本均值。其中，v m i 模式下的信息共享效果最为突出。而p 、 仃、易的增大代表着不确定性的增加，这就说明了供应链成员越多，构成越复杂，市场 越不稳定，就越要实现企业间的信息共享。因此，在供应链环境变化莫测的当今社会， 信息共享有着重大的意义。 关键词：供应链管理、供应商管理库存、信息共享、牛鞭效应 a b s t r a c t n o w a d a y s ，t h ec o m p e t i t i o nb e t w e e nm a r k e t sh a sb e c o m em o r ea n dm o r ef i e r c e b e i n g an e ws t y l eo f m a n a g e m e n t ，s c m ( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ) h a sg r o w n f a s ta n db e c o m ea n e f f e c t i v em e a n sf o rt h ee n t e r p r i s e i m p r o v i n g o v e r a l lb e n e f i c i a lr e s u l ta n ds t r e n g t h e n i n g m a r k e t p l a c ec o m p e t i t i o n h o w e v e r , i nt h ec o n c r e t ep r o c e s s i n g ，f o rt h ei n f o r m a t i o ns o m e t i m e s c a nn o tb et r a n s f e r r e dt i m e l ya n da c c u r a t e l yl e a d i n gt h es u p p l yc h a i no p e r a t e si n h a r m o n i o u s a n dt h el e v e lo ft h es u p p l yc h a i na c h i e v e m e n te f f e c tr e d u c e s t h ei n f o r m a t i o ns h a r i n ga m o n g a l lp a r t n e r si sa ni m p o r t a n ta n de f f e c t i v ew a yt oo v e r c o m et h i sp r o b l e m s ot h es t u d yf o rt h e i n f o r m a t i o ns h a r i n gp r o b l e mi nt h es u p p l yc h a i nm a n a g e m e n ti sv e r yn e c e s s a r yf o ri m p r o v i n g t h el e v e lo ft h es u p p l yc h a i na c h i e v e m e n t b a s e do n t h ec a t t l ew h i pe f f e c t w h i c ha f f e c t st h ea c h i e v e m e n te f f e c to fs u p p l yc h a i n m a n a g e m e n ta n dl o g i s t i c sm a n a g e m e n t ，p o i n t i n go u tt h eb e s ta p p r o a c hf o rr e s o l v i n g ”t h e c a t t l ew h i pe f f e c t ”i st or e i n f o r c et h es u p p l yc h a i nc o n n e c t i o nb e t w e e ne v e r yn o d ee n t e r p r i s e ， a n dt oi m p r o v et h ec o r p o r a t i o na n dt h ei n f o r m a t i o ns h a r ed e g r e ea m o n gt h es u p p l yc h a i n s t h e no nt h ep a p e rb u i l d sas i m p l et w o - s t a g es u p p l yc h a i nm o d e lw h i c hb ec o m p o s e do ft h e s i n g l er e t a i ld e a l e r sa n ds i n g l es u p p l i e r , t a k i n gs t o c kl e v e la n dc o s tv a l u et h i s t w os t o c k c o n t r o li n d e xa sm e a s u r e m e n ts t a n d a r d ，t h em a r k e td e m a n di sar e l e v a n c e ，a n dc o n s i d i n gt h a t t h er e t a i ld e a l e ra n ds u p p l i e ro r d e rg o o d ss h i f t i n gt oa ne a r l i e rd a t ee x p e c t i n g ，t h ee f f e c tt h a t s h a r i n gi n f o r m a t i o na m o n gt h ec h a i nm e m b e r st or e d u c et h es t o c kl e v e la n dt h ec o s tm e a n v a l u e t h ek e yp o i n to ft h i sp a p e ri ss t u d y i n gt h ec h a n g eo fs t o c kl e v e la n dt h ec o s tm e a n v a l u eu n d e rt h a tt h r e ep a t t e r n sw h i c ha r et h et r a d i t i o nn oi n f o r m a t i o ns h a r i n g ，i n f o r m a t i o n s h a r i n ga n dt h ev m ip a t t e r n s t h es t u d yi n d i c a t e s ：i na l la b o v et h r e ek i n d ss t o c kp a t t e r n s ， s u p p l i e rs t o c kl e v e ls u m c o s tm e a nv a l u ei sm a x i m a lw h e nt h e r eb e i n gn oi n f o r m a t i o ns h a r e ， t h et r a d i t i o ni n f o r m a t i o ns h a r ep a t t e r nb e i n ga b l et or e d u c es u p p l i e rs t o c kl e v e ls u mc o s tm e a n v a l u ee f f e c t i v e l y , b u tt h ee f f e c tt h a tu n d e rv m ip a t t e r nr e d u c i n gs u p p l i e r s s t o c kl e v e la n d c o s tm e a nv a l u em o s tn o t a b l e t h r o u g ht h ew a yo fi n f o r m a t i o ns h a r i n gw i t hs u p p l i e r sc a n r e d u c et h ea v e r a g es t o c kl e v e ls u mc o s tm e a nv a l u ee f f e c t i v e l y t h ee f f e c tt h a tp u t t i n gv m i p a t t e r ni n t op r a c t i c et os u p p l i e ri sm a x i m a l i nt h ee n d ，t h e r ei sac o n c r e t ec a l c u l a t i n ge x a m p l ea b o u tt h ev a r i a b l es u p p l i e rs t o c kl e v e l a n dc o s tv a l u e ，t h ei n d i c a t er e s u l tu n d e rt h ec o m b i n a t i o ni m a g ew i e l d i n gt h em a t k p r o g r a m m i n ga n de x c e l ，w h i c ha r eh a n d l e dh a v i n ga n a l y z e dt h ed i f f e r e n tp a r a m e t e ra t l l o r t h r e ek i n d sp a t t e r n s ：w i t he n h a n c i n gp 、oa n d r , i n f o r m a t i o ns h a r ec a ns a v es u p p l i e r ss t o c l e v e la n dc o s tv a l u ei n c r e a s i n g l y , t h er e s u l to fr e d u c i n gv m i p a t t e r ni n f o r m a t i o ns h a r ei st t m o s ts i g n i f i c a n t h o w e v e r , p 、c ra n d re n h a n c i n gi sr e p r e s e n t i n gt h eu n c e r t a i n t yi n c r e a s i n g ， h a sb e e ni n d i c a t e dt h a tt h en u m b e ro fs u p p l yc h a i nm e m b e ri n c r e a s e sa n dt h ec o m p o s i t i c a m o n gt h e mb e c o m em o r ec o m p l i c a t e d ，t h em a r k e tb e c o m e sm o r eu n s t a b l e s oi ti si ng r e ； n e e df o rs h a r i n gi n f o r m a t i o na m o n gs u p p l yc h a i nm e m b e r s t h e r e f o r e ，i nt h en o w a d a s o c i e t y , t h ee n v i r o n m e n tc h a n g e su n p r e d i c t a b i l i t y , t h ei n f o r m a t i o ns h a r i n gh a sg r e ； s i g n i f i c a n c e 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 ； v e n d o rm a n a g e di n v e n t o r y ；i n f o r m a t i c s h a r i n g ；b u l l w h i pe f f e c t 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行 研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的 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。本论 文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成 果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：副匆尉 如g 年岁月如日 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归 属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请 专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的 学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：副废财加g 年 月勿日 导师签名： | i ) 车睁卜 加d 奄年厂月加e l 长安大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 论文的研究背景与研究意义 2 0 世纪9 0 年代以来，由于科技的不断进步和经济的不断发展、全球化信息网络和 全球化市场的形成，围绕新产品的市场竞争日趋激烈。技术进步和需求的多样化使得产 品生命周期不断缩短，企业面临着开发新产品、缩短交货期、提高产品质量、降低生产 成本和改进客户服务的压力。这些压力归根到底是要求企业对市场做出快速反应，源源 不断地开发出满足消费者个性需要的“个性化产品去占领市场以赢得竞争。这改变了 传统的竞争方式，完全依靠企业自身的力量创造竞争优势变得越来越难。马丁克里斯 托夫【1 】( m a r t i nc h r i s t o p h e r ) 教授在他的著作物流与供应链管理一书中写到：“在2 l 世纪市场上只有供应链而没有企业，市场竞争将是供应链和供应链之间的竞争，而不是 企业和企业之间的竞争”。这说明了供应链管理在今天全球化的经济环境中有重要的意 义。 供应链管理作为一种新的经营与运作模式，它为企业在新的竞争环境下取得持续的 竞争优势提供了系统的管理思想，它的出现将促使企业重新审视并放弃旧的经营模式， 通过战略思想的提升和经营模式的转变，为企业的竞争和发展战略赋予新的内涵。实施 供应链管理是将供应链上的所有节点企业的所有业务环节都联系起来进行优化，实现物 流、信息流和资金流的合理流动，使生产资料以最快的速度通过优化的供应链变成增值 的产品来满足顾客的需求。通过实施供应链管理，可以加强供应链企业间的合作关系， 消除内部职能部门之间的壁垒，实现资源和业务流程的有效整合。与此同时通过信息透 明度的提高以及合作的加强，可以减少供应链上的不确定因素。所有这些，对于有效地 降低企业的经营风险，增强企业竞争优势有着非常重要的意义。 我国企业目前的供应链管理还处于比较传统的、原始的后勤阶段，企业内的采购、 生产、销售、运输等部门各行其是，功能独立，缺乏沟通和协调，结果企业与企业之间、 生产与流通之间缺乏充分的信息共享和有效的协调机制，造成生产与流通各环节不同程 度的脱节，产品和产业结构不合理，库存量大，国内企业很难适应全球竞争的需要，尤 其是随着我国加入世界贸易组织( w t o ) ，这种形式显得更加紧迫。这一切，足以说明 供应链管理在市场机制仍不完善的中国有更为重要的理论与实践意义。 传统供应链的问题在于，供应链中的各成员不愿意与他人分享自己的商业信息。不 第一章绪论 愿意分享信息的主要障碍是，传统观点认为，任何协议都会制造出一个胜利者和一个失 败者。然而，博弈论【2 】的研究说明，非零和博弈比零和博弈更能使企业获得收益。以博 弈理论作为分析工具，将供应链中企业间买卖双方对立的概念，变成一个以消费者为中 心，具有最高运作效率的联盟体系的概念。在此基础之上，使整个供应链中各成员共同 工作，实现信息共享，从而建立一个具有共同组织目标的供应管理系统。供应链运作的 对象是物流、信息流、资金流，但实际上，供应链管理是一种基于“竞争一合作一协调 机制的、以企业集成和作业协调为保证的新的企业运作模式【3 】，。因此，在供应链成员间 实现信息共享，建立良好的信息共享激励机制是实现供应链体系有效、协调运转的关键 所在。基于此，供应链管理需要良好的信息共享，通过信息共享不但能使供应链中的信 息顺畅地流动，还能协调各节点企业的关系，充分利用自身和其渠道合作伙伴的优势， 发挥整条供应链的竞争优势。 供应链管理正在被越来越多的企业所采用，成功实施供应链的核心之一就是要对供 应链各节点企业间的信息进行有效的共享。供应链管理的目标实现的前提就是供应链各 企业必须做到企业本身的信息化和企业问的信息共享，要实现供应链的节点企业的信息 共享，就必须搭建供应链的信息管理平台。供应链的协调运行建立在各个节点企业高质 量的信息共享的基础之上。信息共享可以消除供应链中企业信息的不完全和不对称，使 各成员企业能有效地安排流程作业，促进成员企业间的相互信任，提高供应链的快速反 应能力，减少需求的不确定性，降低牛鞭效应，给供应链成员带来效益。信息共享的成 功实施对于供应链的运行具有重要意义： 1 信息共享是实现供应链管理的前提 在信息社会中，信息已经成为企业生存和发展的最重要资源。为了在市场竞争中获 得更有利的竞争地位，企业必须建立个多层次多系统的结构，而共享信息是企业各系 统和成员间密切合作、协同工作的“粘合剂”【4 1 。 2 信息共享是解决供应链冲突的重要方法 供应链是由众多有着不同目标的企业构成，每个节点都具有各自的经营战略、运作 水平、目标市场以及各自的企业文化，都希望企业自身的效益得到最大化，但是如果每 个企业都按照自己掌握的信息进行分散决策，就会造成整个供应链反应迟钝、效益低下。 而如果采用信息共享的手段使企业统一决策，可以缓解单个企业的目标冲突，提高整条 供应链的竞争优势，使整个供应链的效益最大化【5 l 。 例如，供应商希望有稳定数量、稳定品种的需求，较充裕、灵活的交货时间；制造 2 长安人学硕士学位论文 商希望通过大规模的批量来降低生产成本；零售商则希望较短的订货提前期和高效率的 交货。在过去，为了满足这些目标，必须牺牲其他的目标，以达到某种利益平衡，但是 在共享销售预测和库存信息的情况下，可以减少这种目标的不兼容性。 3 信息共享有助于降低供应链的运行风险 供应链中存在许多不确定性，例如市场需求的突然变化、订货的延迟到达、客户订 单的取消、生产中出现的故障等等，它们构成了供应链运行的风险。在信息共享的情况 下，供应链上各企业可以及时沟通、互通有无，最大限度地降低各种风险带来的损失【6 1 。 此外，信息共享还可以在一定程度上降低“牛鞭效应 的影响。 4 信息共享有助于实现供应链的协调运行 信息共享可以使供应链上各合作伙伴进行协同工作，通过库存、采购、生产、销售 等信息的查询和分析使企业在最短的时间内准确掌握客户的需求；了解上、下游企业的 供货、存货和生产情况，从而缩短供货时间，提高产品质量和种类，最大限度的降低采 购成本、生产成本、库存成本、缺货成本等，并同时提高客户的满意度。 1 2 国内外研究现状 信息共享就是供应链中合作伙伴之间共同拥有知识或行动，使供应链成员之间的供 需信息可以无缝、流畅地在供应链中传递，从而使整个供应链能根据顾客的需求而步调 一致，形成更为合理的供需关系，适应复杂多变的市场环境要求【7 1 。供应链是由拥有私 有信息的与产品和服务相关的企业，如原材料供应商、制造商、分销商和零售商等组成 的网络。信息共享意味着有关库存水平、销售量、进度计划、运输状况等关键数据在供 应链成员中保持透明。一方面制造商可以利用供应商的生产配送计划来提高自己的计划 水准；另一方面，供应商可以根据制造商的生产计划来为制造商提供可靠的补给。目前， 国内外关于供应链中信息共享问题的研究主要集中在三个方面： 1 供应链企业间共享信息的价值，实施信息共享的重要性、必要性和阻力： 2 研究供应链中的信息共享激励，并设计最优的激励机制以保证信息共享的实现； 3 以信息技术为基础，研究在技术上如何实现信息共享的问题1 8 】【9 】【l o 】。 1 2 1 国内研究现状 国内对供应链管理中信息共享进行研究的文献并不多，对这一课题的研究大多是定 性的或理论性的。如王迎军】对供应链信息流做了综述研究，分析了供应链的后勤信息 第一章绪论 系统，“牛鞭效应 形成的原因，怎样强化供应链中的信息。涂一揩、管志安纠论述了 信息流在供应链中的基础性地位和作用，将供应链管理中共享信息分为生产信息、库存 信息、销售信息和技术进步信息，提出改进供应链中信息流通的技术手段，对网络供应 链上企业信息管理提出一些建议。董超、龚国华、吴新宇【1 3 】从供应链各节点企业之间信 息的不对称性、客户需求的不确定性和“牛鞭效应 等角度出发阐述信息对供应链的影 响，研究如何利用计算机实现各节点企业的信息共享，提高供应链管理的集成度，以减 少客户需求的不确定性和“牛鞭效应”的负面作用，强调制定供应链信息共享战略的重 要意义和在未来竞争中的作用。王迎军【m l 认为：供应链管理中的信息价值不仅体现在信 息的共享程度和强化能力上，还体现在合作者从大量信息中采掘出有价值的情报上。因 此，供应链合作者之间要设法消除信息传递障碍，减少“内耗，用信息共享强化供应 链。 国内的文献中，也有少量几篇论文采用定量或数学模型研究供应链管理中信息共享 问题。张成海，马新安f 1 5 】以一个两阶段、多任务的委托一代理模型来研究供应链中核心 企业对其供应商供应活动和信息共享活动的最优激励问题，解析供应链管理中合作伙伴 关系的持续改善过程。陶文源、寇纪淞、李敏强【l6 】针对供应链中制造商与两个供应商不 同的信息共享方式，分别建立基于随机需求的制造商订单最优分配的数学模型。郑欣 1 7 】 提出共享每期的供应能力信息，从零售商的角度分析信息价值，并进一步讨论了能力、 费用结构、需求波动等因素对信息价值的影响。 1 2 2 国外研究现状 国外的一些文献研究了零售商与供应商共享客户需求信息可以有效地减少“牛鞭效 应 ，从理论上对“牛鞭效应”作了系统的、定量化的研究，并在需求信息、理性博弈、 批量订货和价格波动四个方面建立了数学模型，证明这是引起“牛鞭效应”四个主要来 源f 1 8 】。l e e ，s o ，t a n g l l 9 在此基础上通过建立一个由单个供应商和单个零售商组成的两 级简单供应链，证明了信息共享策略可以有效抑制“牛鞭效应”，定量化的分析表明， 共享需求信息、缩短提前期可以节省2 5 的费用。c h e n e t a l 2 0 1 用数理统计方法讨论了在 多阶段供应链中，有无信息共享对供应链绩效的影响，推导出用集中客户需求信息的方 法消除供应链管理中“牛鞭效应的模型。s a h i n i d i s t 2 1 】将供应链中的共享信息分为需求 共享信息、库存共享信息、运输共享信息，针对这三种共享信息分别提出了三个信息共 享模型，即订购信息共享模型、库存信息共享模型和运输信息共享模型，并对三种信息 4 长安大学硕 ：学位论文 共享模型进行了综合，提出一个混合信息共享模型，由此来论证供应链管理中信息共享 的价值。c a c h o n ，f i s h e r 2 2 1 也对s c m 中信息共享的价值进行了研究，其特别之处在于， 作者采用了间接方法，引入级库存的概念，通过数值仿真计算出传统信息策略下的期望 费用，以及各种信息改善方案下的费用下限，二者之差即为信息共享价值的上限，研究 结果表明，提前期减半或者订货批量减半可分别节省2 1 和2 2 的费用，因此，作者认 为，通过信息技术加速物流将比扩展信息流更有价值。a n a n t h 2 3 】研究了存在零售商促销 行为环境下的信息共享策略及其信息价值问题。s e i d m a n 和s u n d a r a m j a n l 2 4 】认为信息共 享的层次不仅基于信息的准确性，而且基于信息对供应链合作者的价值，他们研究了四 种不同类别的共享信息：订单信息、运营信息、战略信息、竞争信息。z i p k i n t 2 5 】利用排 队论分析了先到先服务( f c f s ) 策略和最长队列( l o n g e s tq u e u e ，l q ) 策略，证明了 l q 可以有效减少订货波动和系统库存，而l q 的实质就是供应链成员间共享订货策略 和库存信息。a n a n d 和e n d e l s o n l 2 6 】分析了只有单个供应商和零售商的两层供应链中的信 息流，研究了供应链管理中信息、库存能力和库存水平之间的关系，以及信息共享如何 影响这些关系。r h o n d a r ，l u m m u s 和r o b e n j v o k u r k a 2 7 j 贝0 利用仿真模拟实验，检测了 信息共享对供应链绩效的影响，其结论为：不同信息共享策略( 如没有信息共享、需求 信息的完全共享、下游企业的装运和运输信息的共享、下游企业的库存信息的共享) 在 不同的供应链结构和需求模式中的作用。仿真模拟一个有价值的发现是，在需求变动的 环境下，信息共享策略能够改善供应链的结构功能和运营绩效。y u 和c h e n g 2 8 】运用已 知的自动退化原理，研究如何利用共享信息改善供应商的订货决策，比较两阶段供应链 中信息共享和信息不共享两种情况下企业的收益，发现在信息共享的供应链中，特别是 当需求与时间显著相关时，供应链收益较高。g a v i m e n i t 2 9 】从供应商的角度讨论了无信息 共享、部分信息共享、完全信息共享三种情况，证明了信息共享可以为供应商降低 1 3 5 的费用。作者认为，同样的信息，运用不同的信息策略，其价值也不同。 k j a p u s c i n s k 和t a y l u r 以两阶段供应链的库存为研究对象，分析了信息不共享、部分信息 共享( 即供应商只知道最终产品需求分布状况和零售商库存策略信息) 和完全信息共享 三种情况下供应链的收益，得出的结论是：只有实现完全信息共享，才能使供应链获得 最大收益，实现信息共享是减少供应链中“牛鞭效应的主要策略。u w t h o n e m a n n 研 究了共享提前期需求信息的问题。k a r e l 3 0 】研究了基于工程项目环境下共享提前期需求 信息的问题。d e j o n c k h e e r e l 3 h 从控制理论的角度分析了一个多级供应链系统在各种补充 策略和信息策略下的对比情况，同样证明了信息共享可以有效改善系统性能。研究还表 第一章绪论 明，在柔性生产费用很高时，o r d e ru pt ol e v e l 策略不再是有效的，作者最后提出了一种 更有效的平滑需求的策略。g r a v e s t 3 2 l 建立了一个单项目多阶段、共享需求信息、顾客需 求为自回归的联合移动平均过程( a r i m a ) 的系统。这是为数不多的认为共享信息对 减少牛鞭效应没有影响的研究之一，g r a v e s 的研究结果认为，系统成员采用的预测模式 才是影响牛鞭效应的主要原因，由于模型所采用的预测是最优预测，因此，在该预测模 式下，共享信息与否对供应链费用不产生有利的影响，反而会增加系统的复杂性和费用。 许多学者从信息共享的不同角度分析了信息在供应链成员中的作用【3 3 枷】。 1 3 论文的主要内容和研究思路 本文主要是致力于供应链信息共享下的订货策略以及基于信息共享的供应商管理 库存的优化策略的研究，在查阅了国内外大量文献并综合前人的研究成果的基础上，对 供应链及供应链管理的一些基本理论进行了回顾；从供应链中牛鞭效应产生的原因及其 控制方法入手，介绍了供应链信息共享下的订货策略，并对信息共享前后供应商的库存 水平与成本均值进行了分析、比较；在此基础上，结合供应商管理库存的相关理论，分 析了基于信息共享的供应商管理库存的优化策略。本文的主要内容如下： 第一章是绪论部分。主要分析了论文的研究背景和研究意义，同时对国内外相关文 献进行了回顾。 第二章对传统的库存管理理论进行了回顾，简要地分析了库存在企业物流管理中的 作用以及传统的库存管理方法及特点，并介绍了供应链及供应链管理的相关知识，对供 应链管理和传统的库存管理进行了分析、比较，引出三种较为先进的供应链库存管理方 法：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 ) 、联合管理库存( j o i n t l ym a n a g e d i n v e n t o r y ，j m i ) 和合作计划、预测与补给( c o l l a b o r a t i o np l a n n i n gf o r e c a s t i n ga n d r e p l e n i s h m e n t ，c p f r ) 。 第三章分析了供应链中的“牛鞭效应”及其信息共享下的订货策略。“牛鞭效应 的存在会给企业造成严重的后果，同时也导致整个供应链的运作效率低下。要使供应链 成功的运营，就必须弱化甚至消除“牛鞭效应”，从而优化供应链管理，使供应链性能 达到最优，实现双赢。本章第一节列出了多项减少“牛鞭效应 的措施，多数是基于供 应链各个企业之间的信息共享。可以说，信息共享是减少供应链中“牛鞭效应”及所带 来的危害的必要和有效手段。只有基于信息共享，企业之间才能更有效地合作，才能依 据真实的市场信息进行决策，以达到提高供应链绩效水平的目的。紧接着分析了零售商 6 长安人学硕上学位论文 的订货决策和信息共享前后的供应商的订货决策，并对信息共享前后，供应商的库存水 平与成本均值进行了分析、比较。 第四章首先介绍了供应商管理库存相关的理论，然后分析了基于信息共享下的供应 商管理库存的优化策略。对于在第三章所考虑的两级供应链系统，供应商通过与零售商 共享顾客的需求信息，以及零售商的促销、打折等营销信息，可以降低对自身所面临的 需求信息零售商的订货量的预测结果的波动程度，从而带来供应商的库存水平与物 流成本的下降。此时，零售商的订货决策权依然掌握在其自身手中。如果实施供应商管 理库存策略，零售商的货物发送计划将由供应商来制定，也就是说，零售商并不向供应 商提供订单，而只是提供市场需求信息以及其他相关信息，供应商所满足的是市场需求， 而非零售商的订单，库存决策又该如何呢? 这就是本章要解决的问题。 第五章通过一个具体的算例，运用m a t l a b 编程和e x c e l 图像处理分析了不同参数组 合下三种模式中供应商库存水平和成本均值的变化情况，结果表明：随着p ( 需求相关 系数) 、盯( 需求波动程度) 和l r ( 零售商的订货提前期) 的增大，信息共享越能降低 供应商的库存水平和成本均值，其中，v m i 模式下的信息共享效果最为突出。 最后是结论部分。主要总结了本文的研究成果，并对信息共享的进一步研究作了展 望。 7 第二章传统的库存管理与供应链相关理论 第二章传统的库存管理与供应链相关理论 2 1 传统的库存管理相关理论 2 1 1 库存在企业物流管理中的作用分析 美国生产与库存管理协会对“库存一一词的定义是：以支持生产、维护、操作和客 户服务为目的而存储的各种物料，包括原材料、维修件和生产消耗品、成品和备件等【4 。 根据以上定义，库存就是指在生产及流通领域中各个环节( 供应、制造、分销、零售及 运输等环节) 所持有的、用于将来目的的、暂时处于闲置状态的原材料、零部件和产成 品等资源。 自从有了生产，并且生产与需求不同步，特别是供过于求时，就有了库存品的存在。 一般情况下，人们设置库存的目的是防止缺货现象的发生；另外，它还具有保持生产过 程连续性、分摊订货与运输费用、快速满足用户订货需求的作用。由于库存物品的存储 成本往往占其自身价值的2 0 一4 0 ，因此，有效地管理库存、控制库存成本对于降低 整个物流系统的成本有非常重要的作用。对于不同的企业，由于所处的生产经营环境不 同，物流管理的目标以及为实现物流管理的目标而进行的优化决策也不尽相同。在分析 如何用优化方法解决物流管理中的库存决策问题之前，我们首先要了解企业为什么要保 有库存。总体上讲，从企业的自身利益出发，设置库存的主要目的有以下几点【4 2 】： 1 实现规模经济 规模经济是指商品生产与销售过程中的单位边际成本随着批量的增加而下降的现 象。通常情况下，在企业进行进货决策时，所进的货物并不仅仅是满足即将到来时期的 需求，还要满足未来若干时期的需求。这是因为，如果货物在需要发生时才被送到，频 繁的订货、运输、装卸等操作流程会带来相关运作成本的增加：反之，由于固定费用的 存在( 如设备的购买费用、车辆的固定费用、产品的订购费用等) ，当进货批量增加时， 分摊到每件产品上的固定费用( 称之为边际费用) 将会降低，这将促使决策者倾向于边 际费用最低的生产、购买、运输或其他决策，将几个周期的需求集中送达，从而使产品 生产或购买的数量高于当前的需求数量，这就会产生库存。当然，单位产品的物流成本 是否降低，还需要考虑由于提前进货而带来的库存费用的增加，这些库存费用既包括产 品的存储与保管费用，也包括由于货物的资金占用，以及货物不能及时销售而带来的经 营上的损失。 长安大学硕士学位论文 我们将由规模经济效应引发的库存称为“周期库存”( c y c l i n gi n v e n t o r y ) 。也就是说， 周期库存是由于考虑到规模经济效应而导致的货物( 原材料、半成品或成品) 暂不使用 或暂不售出而形成的存货【4 3 1 。例如，制造商为了节约订货与进货成本，大批量购进超过 当前期生产所需求的原材料；零售商为了取得数量折扣优惠，基于对未来一定时期销售 量的预测所进行的批量进货，等等。另外，在生产环节，也存在着规模经济效应的现象。 众所周知，生产批量越大，机器与人力的利用率就越高，单位产品的生产成本就会越低， 但如果生产的批量与销售的批量不同步，同样会产生库存。 2 减少需求或供应的不确定性所带来的缺货风险 在市场经济环境下，需求的不确定性是每个企业面临的客观存在，这种不确定性是 指企业无法用预测方法准确地把握未来一定时期的需求数量。除了顾客需求的不确定性 外，对一个企业来讲，从开始组织生产到产品被用户购买，各种各样的不确定性贯穿其 中。例如，原材料不能及时供应；产品在生产中遇到瓶颈问题而导致流程被阻碍；顾客 的真实需求与预先估计的不一致等等。可以说，企业所有的业务流程都面临着不确定性 因素的影响，业务流程越多，决策所考虑的周期越长，不确定性因素的影响也就越大。 这些不确定性因素的存在，加大了企业的经营风险。例如，对于零售商而言，如果顾客 的需求量比预期的大，则会出现供不应求的现象，这就有可能会导致企业利润的减少； 另一方面，如果顾客的需求量小于预期值，过多的产品或者有可能被打折赔本售出，或 者干脆成为废品，这必然增加了企业的经营成本，在严重的情况下，企业由于资金被占 用、生产经营不能及时转型，可能会负债累累以致于破产。 为了减少这种不确定性因素所带来的经营风险，我们通常都力图提高对未来可能发 生的情形的预测准确度。但由于客观世界存在的不可预知性，以及预测方法的局限性， 在实际生产经营与运作当中，预测的准确性有限，预测误差的发生难以避免。因此，不 确定性是客观存在的，是物流管理中必须要考虑的影响因素。 企业为了避免或减少由于各种不确定因素所带来的经营风险，不丧失销售时机，会 贮备适当的库存以备急需之用，这些库存被称为“安全库存 ( s a f ei n v e n t o r y ) 。 3 保持生产的稳定性和连续性 在日常生活与企业的实际生产过程中，有很多需求行为的发生随着时间的变化波动 较大。例如，冰糕的销售量在夏季达到高峰，而取暖用的煤炭的需求量在冬季达到最大。 不仅需求呈现季节性特征，许多产品的供应也与季节有关。例如，粮食的供应，海产品 的供应等。这种季节性的需求或供应特征给物流管理带来了难度，突出表现在对生产与 9 第二章传统的库存管理与供应链相关理论 需求进行有效链接上。举冰糕的例子来讲，如果只是在非常接近需求发生时才组织产品 的生产，一方面，生产设备和人力在一年中的大部分季节都将处于闲置状态；另一方面， 由于人员以及设备生产能力的限制，在需求的高峰期有可能出现产品供不应求的现象。 上述两种情形均会给企业的生产经营带来被动局面，降低企业的经济效益，以致于会降 低企业的竞争力，而企业采用对产品( 原材料) 进行季节性储备的方法则成为解决这一 问题的一种有效途径。例如，对于冰糕生产企业，可在需求的淡季即着手进行产品的生 产，以满足需求高峰期的供应，并增强整个生产过程的平稳性。 因此，对于某些具有季节性需求特征的产品，为了避免需求高峰时的供不应求以及 在需求低谷时的生产能力闲置，通常在淡季生产出高于届时需求量的产品，以满足旺季 时的高峰需求。这样不仅可以保持生产的连续性与稳定性，而且可以缓解需求旺季时生 产线和工作人员紧缺的矛盾，这类库存被称作“季节库存”( s e ai n v e n t o r y ) 。除了投向 市场的消费品以外，对某些具有季节性供应特征的原材料，也可以将其视为“季节库存” 批量购进，以保持企业生产的连续性和稳定性，最终达到满足市场需求的目的。 以上讨论了考虑配置库存的三方面因素，如图2 1 所示，从以上的分析中，可以得 出结论：在当今的社会与经济形势下，持有库存是企业一个必要的经营与管理手段，设 置合理的库存量可降低经营成本，减少缺货带来的损失，并可以保持生产的连续性与稳 定性，但正如缺货会扰乱既定的营销活动和制造作业流程一样，货物积压同样也会产生 种种问题【矧。因此，保证物流管理中库存决策的合理性是至关重要的，这不仅有助于在 库品的合理配置，而且可以有效地降低企业的经营成本，支持企业的正常生产经营活动， 而库存决策的关健在于，如何才能够有效地提高企业物流管理的绩效水平，实现预期的 经营管理目标。 1 0 长安大学硕士学位论文 图2 1 配置厍存的三方面因素 2 1 2 与库存管理有关的一些基本概念 1 库存基本策略 库存管理，简单地说，就是对库存物资的管理，主要包括库存物资品种的管理、库 存成本的管理以及库存控制方法，其核心问题是库存控制，主要包括订货点、订货量和 安全库存量的确定。库存控制，也就是对库存量的控制，因而也可以称为对库存补给的 控制，就是根据物资消耗、订购的特点，分析并制定补充库存的方法，确定如何订货、 如何监控以及计算有关的库存控制参数。 常见的库存基本策略有以下两种类型。 1 ) 连续检查策略。连续检查策略即对库存量进行连续监测，当库存低于一定数量 时就进行补充，使订货量或补货后库存量保持在一定的水平。连续检查策略可分为( r ， q ) 策略和( r ，s ) 策略。 ( r ，q ) 策略是指对库存量进行连续检查，当库存量降低到r 时，发出订单。每 次的订货量都保持不变，用q 表示。在这种策略下，再订货点和每次订货的数量都是相 同的。 ( r ，s ) 策略是指对库存量进行连续检查，当库存量降低到r 时，发出订单，订 货的数量应保证货物到达后，使库存量达到一个固定值s 。在这种策略下，再订货点不 变，但每次的订货数量可能不同。 2 ) 周期检查策略。周期检查策略也称作定时补货策略，每经过一个循环时间t 就 补充库存量，并使订货量或补货后库存量保持在一定的水平。周期检查策略主要包括( t ， 第二二章传统的库存管理与供心链相关理论 q ) 和( t ，s ) 两种策略。 ( t ，q ) 策略指每隔时间t 检查一次库存，发生订货量为q 的订单。在这种策略下， 再订货点和每次的订货数量都是相同的。 ( t ，s ) 策略指每隔时间t 检查一次库存，发出订单，以使所订购的货物到达后， 库存量达到一个预定值s 。在这种策略下，再订货点是相同的，但每次订货的数量不一 定相同。 连续检查策略和周期检查策略主要的区别在于进货决策的依据，考虑是当库存量降 到一定数量以后补充货物，还是上次补充货物发生一