（载运工具运用工程专业论文）供应链多产品库存控制方法优化研究.pdf

摘要 随着全球生产力的高度发达，产品种类的急剧增加，面对琳琅满目的商品， 消费者在购买时从各个方面做着权衡，而生产商以及销售商也在为如此名目繁 多的商品所带来的大量的库存资金占用而苦恼。在库存控制方法上对产品进行 更细致地分类，采取相应的库存管理方法，从而有效地降低库存成本对企业的 发展至关重要。 本文阐述供应链战略与竞争战略的匹配问题。这是本文研究的理论基础， 因为就是在这个总体目标的指导下去寻求具体的库存运作层的控制方法，来实 现企业战略高度的相互融合匹配，从而实现企业竞争目标。对传统的库存控制 方法进行分析对比研究，指出其存在的不足及相应的改进策略。引入产品市场 生命周期理论，分析处于不同生命周期阶段的产品的市场定位、竞争形势、需 求特性、供应策略等。建立随机需求下订货提前期随机的多产品库存控制模型。 用时间序列法对销售量进行预测，比较三种预测方法的效果，更好的预测未来 销量从而减少供应链的不确定性。提出了在产品设计阶段通过生命周期扩散模 型更好的预测产品未来销量。对多产品库存问题分为具有销售损失的和具有间 接订单的两种情况，用仿真模拟的方法确定多产品订购策略。 关键词：供应链管理多产品订货策略库存仿真 t h er e s e a r c ho f i n v e n t o r yc o n t r o lm e t h o d so f m u l t i - p r o d u c t s u p p l yc h a i n a b s t r a c t w i t hah i g h l yd e v e l o p e dg l o b a l p r o d u c t i v i t ya n dt h ed r a m a t i ci n c r e a s e i n p r o d u c tr a n g e ，c o n s u m e r sa r ed o i n gt h et r a d e o f f sa tt h et i m eo fp u r c h a s i n gf r o m v a r i o u sa s p e c t s w h i l et h em a n u f a c t u r e r sa n dv e n d o r sa r ed i s t r e s s e df o ral a r g e n u m b e ro fs t o c kf u n d so c c u p i e db ys u c hav a r i e t yo fg o o d s t a k i n gt h ea p p r o p r i a t e m e t h o do fi n v e n t o r ym a n a g e m e n tt h r o u g hp r o p e ri n v e n t o r yc o n t r o lm e t h o d si nt h e p r o d u c tc a t e g o r i e si nm o r ed e t a i l st or e d u c ei n v e n t o r yc o s t se f f e c t i v e l yi sv e r y i m p o r t a n tt ot h ee n t e r p r i s e t h ep a p e ri so nt h em a t c h i n go fs u p p l yc h a i ns t r a t e g ya n dc o m p e t i t i v es t r a t e g y , a n dt h i si st h et h e o r e t i c a lb a s i sf o rt h i sp a p e r ，b e c a u s et h i si st h eo v e r a l lo b j e c t i v e t os e e kt h eg u i d a n c eo fas p e c i f i co p e r a t i o no ft h es t o c k - c o n t r o lm e t h o d s ，t o a c h i e v eah i g hd e g r e eo fm u t u a lb u s i n e s ss t r a t e g yt om a t c ht h ei n t e g r a t i o ni no r d e r t oa c h i e v et h eo b je c t i v e so ft h ec o m p e t i t i v e n e s so fe n t e r p r i s e s t h et r a d i t i o n a l i n v e n t o r yc o n t r o lm e t h o d st oa n a l y z ec o m p a r a t i v es t u d y ，p o i n t i n go u tt h a t i t s s h o r t c o m i n g sa n dt h ec o r r e s p o n d i n gi m p r o v e m e n ts t r a t e g y u p b u i l dam o d e lu n d e r t h ec o n d i t i o n so fr a n d o md e m a n da n do r d e rl e a d t i m e u s et i m e s e r i e sm e t h o dt o p r e d i c ts a l e sa n dc o m p a r et h er e s u l t so ft h et h r e em e t h o d ss oa st of o r e c a s tt h es a l e s n u m b e rm o r ea c c u r a t e l yt or e d u c eu n c e r t a i n t yi nt h es u p p l yc h a i n m o r ep r e c i s e p r e d i c t i o n c a nb em a d ei nt h ed e s i g ns t a g et h r o u g ht h el i f e c y c l ep r o l i f e r a t i o n m o d e l i nt h ea b o v ea n a l y s i sm u l t i p r o d u c ti n v e n t o r yc o n t r o lp r o b l e m sc a nb ei n m o r ed e t a i l e dc l a s s i f i c a t i o n t h ed i f f e r e n tc h a r a c t e r i s t i c so ft h e i rp r o d u c t s ， m u l t i p r o d u c ta n a l y s i so ft h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ei n n e rc l e a rw h a tk i n do f s t r a t e g yi no r d e rt om a k eo r d e rt om i n i m i z ei n v e n t o r yc o s t s k e y w o r d s ：s u p p l yc h a i n ；m u l t i - p r o d u c t ；o r d e rs t r a t e g y ；s t o c ks i m u l a t i o n 插图清单 图2 1 公司价值链1 1 图2 2 潜在需求不确定性图谱1 3 图2 3 库存状态图1 4 图2 4 经济订货批量1 5 图2 5 联合库存管理的基本表现形式1 7 图3 1b c g 矩阵图2 3 图3 2 商品销售量统计图2 6 图3 3 简单移动平均法预测拟和效果2 7 图3 - 4 指数平滑法预测拟和效果2 7 图3 5 a r 0 0 ) 预测拟和效果2 9 图3 6 新购买者销售量曲线3 l 图4 1 某企业销售业务流程图4 2 图4 2 具有销售损失的库存系统模拟逻辑框架图4 3 图4 3 再订购点仿真的步长设置4 5 图4 4 订购量仿真的步长设置4 5 图4 5 具有销售损失的库存产品的蒙特卡罗仿真设置4 6 图4 6 具有销售损失的库存产品的蒙特卡罗仿真结果4 6 表格清单 表2 1 顾客需求对潜在需求不确定性的影响1 2 表2 2 潜在需求不确定性与需求的其他特性之间的关系1 3 表3 1 预测方法分类2 5 表3 2a r ( 3 ) 到a g ( 11 ) 评价指标汇总2 9 表3 3 三种预测方法评价指标对比2 9 表3 - 4 分别订购下三种产品的批量规模和成本表3 3 表3 5 三种产品同时订购下的批量规模和成本表3 4 表3 - 6 产品精选子集订购策略下批量规模与成本3 6 表4 。1 具有销售损失的库存产品仿真模拟表4 4 表4 2 具有销售损失的库存产品仿真模拟表4 8 独创性声明 本人声明所里交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所 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 金月墨王些太堂 或其他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谢意。 学位论文作者签名穆而翎广签字日期：叼年4 月 学位论文版权使用授权书 7 日 本学位论文作者完全了解 金目曼互些太堂 有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权盒魍王些盔 堂一可以将学位论文的全部或部分论文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、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：跫丽南中 聊躲砸 签字眺研年犀月f 7 日 签字日期砂7 年 学位论文作者毕业后去向： ：j ：作单位： 通讯地址： 电话： 邮编： 弘月仍日 致谢 光阴似箭，我的研究生学习阶段即将结束，回首间万千感慨! 在论文完成之际，首先感谢我尊敬的导师一一张卫华副教授，衷心的感谢 他在我的研究生阶段所给予的学习上的指导和生活上的关心。张老师宽以待人 严以律己的作风、严谨求实的科学态度和深厚的专业理论、豁达的胸襟，使我 在学习和做人方面都受益匪浅，是我今后工作和学习的榜样。在此，谨向我尊 敬的导师再次表示最诚挚的谢意! 感谢黄志鹏、黄文娟、丁恒、郑小燕、姜平、姜康老师对论文提出的宝贵 意见! 感谢各位老师在我研究生阶段给予我的关心和帮助! 感谢张代胜、石琴、方锡邦、温千虹、谭继锦、李智超、杨伟华老师在我 学习期间对我的帮助! 感谢董瑞娟、林丽凡、李静、王婷婷、王钊、孙浩、林明涛等同学在本人 学习生活各方面给予的关心和帮助。 最后，深深感谢我最敬爱的父母，正是由于他们坚定的支持和鼓励，才让 我能够顺利地完成学业! 作者：唐丽娜 2 0 0 9 年4 月 1 1 研究背景及意义 第一章绪论 库存的必要性容易被人们认识到，库存可以用来支持日常的例行活动，库 存的调节可以满足高于平均水平的要求，也可以防止低于平均水平的供给所造 成的缺货损失。有时，大批量订货对价格会有折扣，或者利用季节性价格波动， 以较低价格收购大量应市的货物等等。这些都是需要库存的原因。优化库存的 重要意义在于：库存物资占有大量的资金，需要大量的人力去管理。有资料指出， 一家典型的美国公司约有1 3 的流动资产用于库存投资，其数量相当于该公司 流动资金的9 0 。库存量大还会造成有些物品腐败变质，以及要承受存货价格 波动带来的风险。因此，若能通过合理的库存管理使库存量即使减少很小的百 分比，对企业或国家来讲，其经济效益将是十分显著的。以美国为例，在1 9 9 7 年美国的企业和公司用了8 6 2 0 亿美元，几乎占去美国当年g d p 的1 0 ，来花 费在库存、生产策略与控制管理上。专家们相信在19 9 4 年的美国食品杂货业中， 如采用更加有效的生产与库存系统的管理策略，可至少节省3 0 0 亿美元开支， 约占美国当年食品杂货业总费用的10 。在西方发达国家，国际上大的企业与 公司对库存系统管理理论研究的必要性与重要性早已达成共识，相继投入了大 量的人力和物力来从事这方面的研究和应用开发。并且已被一些企业和公司得 到了成功的应用，如美国最大的零售商沃尔玛，日本汽车制造商丰田公司，和 美国计算机制造商戴尔公司【l 】。 2 0 世纪9 0 年代以来，由于科学技术的进步和经济的全球化、企业形态的 变化、客户需求的个性化和信息技术的发展，企业所面临的外部环境压力越来 越大，所面临的不确定性( 市场、政策、消费者需求、竞争等) 越来越高。因此， 如何管理与控制企业之间的信息流，降低库存，加速物流及资金流的流通，提 高企业生产及产品流通的效率，成为迫切需要解决的问题。市场需求的不确定 及随时间变化给企业的生产和库存决策造成阻碍，需要针对这样的需求发展相 应的库存控制策略。怎样进行有效的库存控制，在满足需求的同时降低库存管 理成本，提高库存管理效率是企业管理者必须认真对待的问题。 随着时代的发展，大众知识水平的提高和激烈竞争带给市场越来越多、越 来越好的产品，消费者的价值观发生了显著的变化，需求结构普遍向高层次发 展：一是对产品的规格、花色、需求数量呈现多样化、个性化需求，而且这种 多样化需求具有很高的不确定性；而是对产品的功能、质量和可靠性的要求日 益提高，而且这种要求提高的标准又是以不同用户的满意程度为尺度的，产生 了判别标准的不确定性；三是要求在满足个性化需求的同时，产品的价格要像 大批量生产那样低廉。制造商将发现，最好的商品不是他们为用户设计的，而 是他们与用户一起设计的。全球供应链使得制造商和供货商紧密的联系在一起 来完成一项任务。这一机制也同样可以把用户结合进来，使得生产的产品真正 满足用户的需求与期望【2 j 。 随着全球生产力的高度发达，产品种类的急剧增加，面对琳琅满目的商品， 消费者在购买时从各个方面做着权衡，而生产商以及销售商也在为如此名目繁 多的商品所带来的大量的库存资金占用而苦恼。 “2 l 世纪企业之间的竞争己不再是单个企业间的竞争，而是供应链与供应 链之间的竞争【3 】。”这是近几年来企业管理界耳熟能详的一句话。所谓供应链是 企业为了达到其经营目的，借集成物料、信息、资本和知识以获得竞争优势的 有多个相关组织组成的网络。供应链管理是设计和保持一种良好的机制和模式， 通过资源集成，借助合作企业的力量更好地发挥自身的核心优势，使自身和整 个供应网络获得竞争优势的过程。 目前，先进国家已经用供应链思想来设计、运作物流系统，在产品质量、 成本、交货期以及随市场变化而做出快速反应等方面取得了非常可观的成绩。 伴随世界经济一体化步伐的加快和全球化市场的形成，企业之间的竞争规则己 经被改写。以前是零售商、批发商与制造商各自与同类的对手竞争，而在新世 纪中，企业不是只靠自身力量与本行业的对手竞争，而是靠所有在供应链上的 批发商、制造商以及供应商等组织联盟来实现竞争。企业要满足用户对产品在 性能、款式、质量、价格、交货期及服务等方面的要求，只靠企业内部的系统 是远远不够的，因为产品的这些功能目标的实现要依靠供应链上所有节点企业 的共同作用。汽车行业更是如此，随着我国汽车行业的快速发展，汽车厂商之 间的竞争越来越激烈，各汽车厂家为争夺更大的市场份额，不仅提出了产品差 异化策略，服务差异化也是许多汽车厂家提高客户服务质量、提高市场占有率 的王牌。一汽一一大众汽车有限公司2 0 0 5 年营销工作年会主题为“服务品 牌未来”，服务能够塑造品牌形象，而品牌形象会为汽车厂商赢得未来市场。 作为一个经营者，追逐利润最大化是天经地义的事情，但只有通过为用户提供 可靠、优质、丰富的服务产品，才能形成良好的口碑，树立良好的品牌形象， 追逐利润最大化才可能实现。未来的汽车市场，用户对服务的要求会越来越高， 对品牌的信任度也会越来越强，品牌将会成为用户选择汽车产品的决定因素 有了优质的服务，才能有良好的品牌形象，汽车厂商才能在未来的汽车市场中 立于不败之地1 4 j 。 9 0 年代以后，由于经济全球化、需求的个性化与多变性，市场竞争已经转 变为基于时间的竞争，以产品为中心的推式管理管理模式转变为以顾客为中心 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 变为合作式的双赢关系【5 1 。一些学者开始致力于供应链管理理论的研究，从不 同角度定义了供应链管理的概念 6 - 8 】。由这些文献不难看出，供应链管理是通过 2 对整个供应链各个企业之间的物资流、信息流和资金流进行有效计划、协调与 控制，把合适的产品，以合适的数量，再合适的时间送到合适的地点，以满足 客户需求，并确保各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。 1 2 国内外相关研究综述 2 0 世纪6 0 年代以前，盛行的方法是通过确定经济生产批量、安全库存、 订货点，来保证生产的稳定性。6 0 年代中期，出现了物料需求计划( m a t e r i a l r e q u i r e m e n tp l a n n i n g ，m r p ) ，较好的解决了相关需求管理问题。此后，出现了制 造资源计划( m a n u f a c t u r i n gr e s o u r c e sp l a n n i n g m r pi i ) 、j i t 及精细生产等新 的生产方式。 一、相关文献的特点总结 从优化标准来看，主要分为两个流派【9 】：运作研究观、市场营销研究观。 运作研究观不考虑产品的价格和收益，研究在满足一定的顾客服务水平的条件 下供应链各节点企业库存成本或运作成本最小化问题。另一类市场营销观考虑 了收益对订货决策的影响。即前者基于成本优化后者基于利润优化。从需求的 角度来看，分为确定性需求和随机需求两类。有关确定性时变需求的研究主要 集中在单一企业的局部优化，并未涉及企业间的协调与合作问题。从补货模式 来看分为：( 1 ) ( r ，q ) 连续检查的订货点系统( 2 ) ( r ，q ) 定期检查的订货点系统。( 3 ) 定期检查的基本库存( b a s es t o c k ) 补货系统：在每期期末检查库存位置，然后 根据基本库存水平与现有库存位置的差额进行补货，使库存位置达到基本库存 水平s 。( 4 ) ( s ，s ) 连续检查补货系统：连续检查库存水平，当库存水平减 低到s 时，补货( s s ) 个单位使库存水平恢复到s 水平。按供应提前期的 不确定性分为常数提前期和随机提前期两种。主要优化方法分为( 1 ) 博弈优化。 考虑供需之间的博弈关系，以确定供需双方的自由策略【l 们。这种方式假设供需 双方不能以契约的形式直接对系统利润或成本进行重新分配，只能通过间接手 段对供需之间利益进行调整。( 2 ) 整体优化】。这种优化模式与博弈优化正好 相反，将供需双方看成利益一致的统一体，然后确定供需双方的决策时的供应 链绩效最大化。 二、相关文献内容总结： 目前关于分销系统的研究主要集中在两个方面：一是不同库存控制策略下 分销系统的成本计算与优化问题。f r a n kc h e n ( 2 0 0 0 ) 等人在产品长时间需求稳定 的情况下，对一个制造商和一个零售商构成的供应链的“长鞭 效应进行的研 究，分析了预测、提前期和信息对长鞭效应的影响。陈剑等人基于需求预测准 确性与生产能力均衡两方面考虑研究了两阶段订货法。s e r e l ( 2 0 0 2 ) 等人基于平 稳的需求分析了能力预订合约对于协调供需双方补货与定价的价值。高峻峻等 人在分析了分销系统不确定性的基础上，提出了需求不确定下的分销系统最小 成本模型，并进行了仿真分析。葛珊等人研究了在泊松分布需求、单一产品和 连续库存检查策略下多供应商、单一仓库和多零售商的分销系统模型，将零售 商的库存分析、仓库的需求过程和仓库的库存分析三个要素进行密切整合来分 析分销系统。二是开发新的订货策略来降低上游成员库存处理的复杂性，如交 错订货策略，联合补充策略等。 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 引。h o j u n g ，d a v i d 和d a r r y l ( 2 0 0 0 ) 通过案例研究分析供应链协调对供需双方 绩效的影响【l 引，通过对美国的汽车制造业的17 6 家公司的调查数据进行统计分 析，结果显示：与供应商的长期合作关系、供应商参与产品开发、减少供应商 的数量对制造企业及供应链的绩效产生正面影响。由此看来，各节点企业的协 调与合作是供应链管理的关键，也是产生供应链增量绩效的源泉【l 4 1 。 m o n a h a n ( 19 8 4 ) 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【l5 1 。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 r 1 0 t ) 采购模式，即供应商的补货批量与购买商的订货批量 相同。该文研究表明，数量折扣定价策略是订货量与购买商的订货批量相同。 改文研究结果表明，数量折扣定价策略使订货量及供需双方的利润增加。邵晓 峰、黄培峰和季建华( 2 0 0 1 ) 在年需求量为q 单位，且该需求在一年内是均匀 的假设条件下，基于博弈理论研究了供需双方补货批量决策及其优化问题【l 叫。 该文首先在供需双方独立决策( 非合作) 的情形下，分析了供需双方的最优批 量及成本。尽管购买方采取最优批量使其成本最小化，但供方成本降低幅度很 有限。因此，该文提出了一个价格折扣模型，通过供方向需方提供一定的价格 折扣，促使需方调整批量，使得供应方和购买方均降低了成本。 多产品环境下的分销系统库存问题也是近年来研究的热点。由于在实际当 中多品种商品之间存在着一些互相制约的因素，如资金、库容等，因此，它也 是库存管理中非常困难的研究课题之一。传统的关于多品种商品的库存模型假 定需求率是常数、确定购买价格、无短缺发生，而且不考虑资金，资源及库存 容量约束。近年来，一些学者已经致力于在一定资源约束下的多品种库存问题， 其中包括带有单种资源约束的多品种库存问和多种资源约束下的多品种商品 库存问题，并给出了寻求近似的固定周期最优解的启发式算法。同时，兼有资 金与库容约束的最优批量模型和考虑配送中心库容的多品种配送库存优化模 型也有部分学者进行研究。 不过到目前为止，考虑了客户重要和忠诚因素的分销系统库存控制模型还 不多见。 许多学者认为，行为变量( 场合、利益、用户地位、使用率、忠诚状况、购 买准备阶段和态度) 是构建细分市场的最佳起点。每个客户和每个市场，对于满 意度和忠诚度的不同促进因素将会做出不同反应，这就促使公司采取不同的客 4 户保持策略。在以行为为基础的细分中，客户忠诚度是一个关键变量。忠诚客 户群体带来的销售额和盈利水平对公司至关重要。d i c k 和b a s u 认为对顾客忠 诚度的研究应聚焦于顾客态度的特征，并将导致顾客的态度趋向于购买行为相 一致的情感因素纳入顾客忠诚度的概念架构中。g r e m l e r 和b r o w n 认为，顾客 忠诚可以依据其程度深浅，细分为三个不同层次：行为忠诚、意向忠诚和情感忠 诚。行为忠诚是顾客实际表现出来的重复购买行为；意向忠诚是顾客在未来可能 购买的意向；情感忠诚是顾客对企业及其产品的态度，其中包括顾客会积极地向 周围人士宣传企业的产品。这些层次的客户反映都与产品本身的特性有关，也 就是与产品的创新度和模仿度相关联，而m a h a j a n 、m i l l e r 、a n db a s s 1 9 9 3 中 对基于产品生命周期的扩散模型进行了介绍，但是目前国内一些翻译文献中只 是对模型进行了简单的介绍，而没有对其应用进行研究，本文引入此模型分析 产品的不同生命周期阶段的需求特性，从而确定产品相应的库存控制策略。 目前针对产品生命周期的库存控制研究集中在对产品自然生命周期上，即 对易腐易变质产品的库存控制策略研究。s u n i lc h o p r a 和p e t e rm e i n d l 将产品生 命周期对供应链战略层的影响进行了分析但没有涉及到怎样将这种战略影响 扩散到企业的运作层。 1 3 本文研究内容及主要创新点 1 3 - 1 本文主要工作 1 阐述供应链战略与竞争战略的匹配问题。这是本文研究的理论基础，因 为就是在这个总体目标的指导下去寻求具体的库存运作层的控制方法，来实现 企业战略高度的相互融合匹配，从而实现企业竞争目标。 2 ( 1 ) 对传统的库存控制方法进行分析对比研究，指出其存在的不足及相 应的改进策略。 ( 2 ) 引入产品市场生命周期理论，分析处于不同生命周期阶段的产品的 市场定位、竞争形势、需求特性、供应策略等。 3 ( 1 ) 建立随机需求下订货提前期随机的多产品库存控制模型。 ( 2 ) 用时间序列法对销售量进行预测，比较三种预测方法的效果，更好 的预测未来销量从而减少供应链的不确定性。提出了在产品设计阶段通过生命 周期扩散模型对产品销量进行把握。 ( 3 ) 在以上分析的基础上对多产品的库存控制问题提出细化分类管理， 针对不同产品本身的特性，分析多产品之间的内在关系明确怎样的订货策略才 能使得库存成本最小化。 4 对多产品库存问题分为具有销售损失的和具有间接订单的两种情况，用 仿真模拟的方法确定订购策略。 1 3 2 拟解决的问题及预期效果 采用定量与定性相结合的方法来确定不同产品的未来需求特性、需采取的 竞争战略及相应的运作策略。 由于未来有很多未知的因素存在其中，然而，公司是可以做出有用的预测 的，这要以能够正确解释过去为前提。对顾客过去购买行为的了解，有助于公 司预测顾客将来采取的行动，并对该行动做出适当的反应。而且顾客需求收多 种因素的影响。只有公司能够处理好这些因素的现有价值和未来需求之间的关 系，他们才能预测这些因素。 一般的需求预测预测方法分为定性预测和定量预测，在应用时间序列对销 售量进行预测的基础上，引入的新产品扩散模型预测未来需求，对处于设计研 发期的新产品库存策略有一定的针对性。 供应链的“牛鞭效应”是一个很难彻底解决的问题，因为正是由于未来需 求的不确定性导致了这个结果，使得供应链从下游零售商到上游制造商的需求 数据被逐级放大。想要解决供应商的库存问题，不能闭门造车，只从自身出发 是无法解决的，必须沿着供应链向上游和下游去寻找问题的症结所在，对症下 药。 对库存产品的生命周期法分类，就是对处于不同市场生命周期的多种产品 进行分类，其实产品之间是有联系与区别的，不能简单的进行a b c 分类，在 a b c 分类的基础上引入产品市场生命周期概念，通过产品投入市场时间长短， 产品的市场反响情况确定产品处于生命周期的哪个阶段，即投入期、成长期、成 熟期和衰退期。处于不同时期的产品具有不同的需求特征、不同的客户购买欲 望、不同的缺货损失，这样就应该采取相应的库存控制策略。 本文将在分析产品生命周期不同阶段特性的基础上对多产品的库存分类控 制管理方法进行优化。 通过以上分析研究能最终确定多产品库存控制的优化方法，用供应链管理 的思想实现对库存产品的精细分类管理，从而在保证服务水平的前提下降低库 存成本，提高企业盈利能力。 1 3 3 本文主要创新点 将产品的市场生命周期理论应用到多产品库存控制中来，是本文的主要创 新点。本文采用蒙特卡罗模拟的方法对库存策略进行仿真比较，对考虑生命周 期不同阶段影响的库存控制方法进行案例的仿真模拟。 将生命周期扩散模型引入库存控制策略中，将供应链战略层思想在运作层 中来实施，怎样使得在运作层的具体实施中体现战略匹配的思想是本文所要追 求的目标。这也正是本文的难点所在，因为以往的库存控制相关文献主要是在 从运作层的角度来研究库存问题，而众所周知，库存管理是运作层最重要的物 流活动，但是库存控制管理水平的高低不仅仅需要满足运作层的管理目标，它 6 必须与企业战略思想相匹配，必须围绕企业的战略思想来开展各项活动。但是 战略层与运作层之间还有一个战术层来衔接二者，这也就为本文的研究目的带 来了现实意义，本文的研究就是建立在这个基础之上的。 7 第二章供应链及库存控制的基本理论 2 1 供应链管理概念与内涵 2 1 1 供应链概念的理解 供应链的概念在1 9 8 0 年提出，受经济及用户需求不确定因素的增加、技术 迅速发展等因素的影响，供应链管理提出的时间虽然不长，但已经引起了人们 的广泛关注，其受到那些致力于完善精益生产、t o m ( 全面质量管理) 、j i t 等 管理思想的企业的青睐。而互联网的出现，使得把客户纳入系统的成本变得非 常低廉，实时的信息可以在供应商、经销商和客户之间自由流动，他们之间的 边界也进一步消融，从而为实现供应链管理提供了机会。 供应链定义：指围绕核心企业，通过对信息流、物流、资金流的控制，将 产品生产和流通中涉及的原材料供应商、生产商、分销商、零售商以及最终消 费者连成一体的功能网链结构。在这个网链结构中，每个贸易伙伴既是其客户 的供应商，又是其客户的客户【l 川。 供应链包括满足顾客需求所之间或间接涉及的所有环节。供应链不仅包括 制造商和供应商，而且包括运输商、仓库、零售商和顾客。在每个组织机构如 制造商内部，供应链包括满足顾客需求的所有职能部门。这些职能部门包括新 产品开发、市场营销、经营、分销、融资和顾客服务i l 引。 供应链起源于一体化规戈0 。首先，它是采购、生产、运输、仓储等活动的 功能一体化( f u n c t i o n a li n t e g r a t i o n ) ；其次，它是这些活动在地理上分散的供货 商、设施和市场之间的空间一体化( s p a t i a li n t e g r a t i o n ) ；最后，它是这些活动 在战略层、战术层、运作层三个规划层次上的跨期一体化( i n t e r t e m p o r a l i n t e g r a t i o n ) 。简单地说，战略层规划包括了在长期规划中实施的资源获取决策， 战术层规划包括了在中期实施的资源分配决策，而运作层规划包括了那些影响 企业短期经营行为的决策。跨期一体化要求在各个规划层次上相互重叠的供应 链决策具有一致性。跨期一体是企业保持竞争优势的最关键要素。跨期一体化 的另一个方面是要求产品的供应链在它的整个生命周期中达到最优，包括设计 期、引入期、成长期、成熟期、衰退期各个阶段。与战略规划中的很多领域相 似，产品生命周期规划要求供应链与需求管理一体化( i n t e g r a t i o no fs u p p l yc h a i n a n dd e m a n dm a n a g e m e n t ) 。例如，当一种新产品处于成长期时，对于生产设备 的投资决策分析就应该考虑到产品营销决策，营销决策可以影响产品销售和总 收入，从而影响企业将来的收益，这些因素足以用来对投资决策进行修正。 顾客是供应链中一个不可或缺的组成部分。任何一个供应链存在的主要目 的，都是为了满足顾客的需求，并在这一过程中盈利。供应链活动从顾客定购 开始，并在顾客心满意足的为他或她的采购活动付款时结束。供应链一词树立 起产品或供给的形象，并沿着供应商一一制造商一一分销商一一零售商一一顾 客这个链条传播。重要的是它直观显示了供应链上信息、资金和产品的双向流 动。供应链一词还暗示着每一个环节只涉及一个主角。而在现实中，制造商可 以从多个供应处获取货物，然后提供给几个分销商。因此，使用供应网络一词 来阐述大多数供应链的结构会更加贴切。恰当的供应链设计将取决于顾客的需 求和满足这些需求所涉及环节的作用。每一条供应链的目标都是使整体价值最 大化。一条供应链所创造的价值，就是最终产品对于顾客的价值与供应链为满 足顾客的需求所付出的成本之间的差额。供应链是一个动态系统，它包括不同 环节之间持续不断的信息流、产品流和资金流。供应链的每个环节都执行不同 的程序，并与其他环节相互作用与影响。 2 1 - 2 “牛鞭效应 2 1 2 1 “牛鞭效应”概述 在供应链体系中，供应链企业始终根据来自下游企业的信息进行市场预测， 并向上游企业订货。市场微小的波动都会给制造商带来巨大的不确定性【l 引，总 是感觉到计划赶不上变化，为弥补可能缺货情况的出现，使他们向供应商订货 量的方差大于向顾客销售量的方差，这种波动沿供应链向上游不断扩大，这种 现象称为“牛鞭效应 。同样的现象也存在于企业内部供应链系统。对链的上 游企业造成的危害是不言而喻的，生产成本增加、库存成本增加、供应链补给 供货期延长等等，归根结底是一种信息失真造成的。例如，9 0 年代初，美国宝 洁公司对其产品“帮宝适订货方式进行考察，发现其最终市场的需求很稳定， 而随着订货从零售商到批发商的转移，其波动量发生很大的变化，到生产商向 供应商订购原材料时，波动量更加惊人。同样的现象也发生在惠普公司、通用 公司和福特等诸多知名的大企业中1 2 。 2 1 2 2 “牛鞭效应 成因【2 1 j “牛鞭效应”是供应链本身固有的性质，从现象本身看是处于供应链上游 的企业库存水平明显高于实际的需求水平。当供应链的各节点企业只根据来自 其相临的下游需求信息进行生产或供应决策时，再通过不合适的采购决策将需 求信息的不真实性会沿着供应链逆流而上，产生逐级放大的现象。 l e e 等人从运作管理的角度分析了“牛鞭效应”现象的5 个主要原因： 1 需求预测。买方在某时期发现需求增加，会认为这是未来需求将会提高 的预兆，从而大幅度增加订货量。在传统的运作管理中，上游仅仅靠下游买方 的需求数据做出预测和决策，它的库存控制将不可避免的受到扭曲信息的损 害，同时它又将扭曲的信息通过采购行为向上游传递。这样重复下去，呈现逐 步放大的趋势，即多重预测是导致牛鞭效应的一个关键因素。 2 供应短缺。制造商的生产能力不能满足潜在的需求时，会根据买方的订 货量限额配给，买方为了更多的配额，就会提高订货量，超出实际的需求，当 9 问题解决后，订货量会回到正常水平。其实，即使供应量充足，只要买方认为 可能发生缺货，就可能采取以上的策略。 3 批量订货。由于订货成本等因素，经济批量订货( e o q ) 对买方可能是最 优的策略，但对供方可能很糟糕。 4 价格变化。制造商的产品价格在一定范围内随机变化时，零售商的最优 订货策略是价格低的时候扩大订货量，价格高的时候减少订货量。另外，由于 在某些时期对大量采购提供促销和打折措施，导致不正常的订货和销量，也会 引起牛鞭效应。 5 交货时间。牛鞭效应的起因还与供应链环节之间交货的时间迟滞紧密相 关。供应链中的各个成员大多通过下游成员来获得市场需求信息，由于在上下 游企业之间总是存在订货与交货的时间延迟，上游企业所获取的市场信息常常 滞后，在层级较多的供应链中，越是处于上游的企业在时间上越是滞后。这些 时间迟滞有时候很长，为了避免可能的库存短缺，下游企业发出的订货数量将 超过实际的顾客需求。当订单沿供应链向上游传递的时候，其数量的波动程度 越来越大，引起牛鞭效应现象出现。 综上所述，牛鞭效应大多是在自身利益的驱动下，做出的理性决策的结果。 从管理层面上讲，是供应契约结构的不合理、需求信息的不确定和需求信息的 个别占有等因素造成的。结果是导致供应链中处于上游的企业产生过多的库 存，而且越往上游越多；企业对市场需求的预测失真，造成缺货成本和库存成本 同时升高，即一方面造成产能和资金的浪费，该多干的没多干，失去潜在的用 户，另一方面，不该多干的却多干了，造成整个供应链产品过量积压：而牛鞭效 应可以导致企业内部生产计划偏差，必须支付额外的成本( 修订订货、加班费用、 改变运输方式费用等等) 来维持客户服务水平。 2 2 竞争战略与供应链战略 公司竞争战略界定由公司的产品和服务可以满足的顾客需求的类型。例如， 沃尔玛确保各种价格低廉、质量可靠的产品的供给。沃尔玛出售的绝大多数产 品都是日常用品，包括从家具用品到衣物的所有商品，这些商品随处都可以买 到。而沃尔玛提供的是较低的价格和较高的产品供给。我们可以把戴尔及其订 购模式与通过零售商销售个人计算机的康柏公司进行对比。戴尔强调以合理的 价格提供个性化、多品种的产品，但其顾客却要登上大约一周时间才能得到其 产品。相反，顾客可以步入一家康柏零售店，并在售货员的帮助下购买康柏电 脑并离去，这些事情都在同一天发生。然而，零售商处的计算机品种和个性化 产品的供给是有限的。在每一个案例中，竞争战略都建立在顾客对产品成本、 产品送达与反馈时间、产品种类和产品质量的偏好的基础上。戴尔的顾客在网 上购物，因而更多地强调产品种类和个性化。而在零售商处购买个人电脑的顾 客，则更注重商家在挑选产品上给予的帮助及更快的反馈时间。因此，公司竟 1 0 争战略的设计必须以顾客偏好为基础。竞争战略以一个顾客或多个顾客市场为 目标，目的是提供能满足顾客需求的产品和服务。 要想明确竞争战略与供应链战略之间的关系，我们必须从任何组织的价值 链( 如图2 1 ) 分析着手。 图2 - 1 公司价值链 公司价值链始于新产品开发，它创造了各种规格的产品。市场营销通过公 布产品和服务将要满足的顾客偏好启动需求，还将顾客的投入用于新产品开 发。生产部门利用各种新产品，将投入转变为产出，来制造产品。配送或者将 产品送达顾客，或者把顾客带来选购产品。服务是对顾客在购物期间或购物之 后各种要求的反馈。这些都是成功销售多必须具备的核心职能。财务、会计、 信息技术和人力资源为价值链的职能运作提供支持和便利。 为了执行公司的竞争战略，所有上述职能都会发挥作用，每一种职能都必 须制定自身的战略。这里，战略是指每一种职能特别应该做好的事情。 产品开发战略详细说明公司即将开发的新产品的证券投资组合，指出开发内部是 主动追求性，还是外部力量驱动型市场营销战略详细说明如何分割市场、产品如何定 位、定价和推出。供应链战略确定原材料的获取和运输，产品的制造或服务的提供， 以及产品配送和售后服务的方式和特点。从价值链的角度看，供应链战略详细说明了 生产经营、配送和服务职能特别应该做好的事情。此外，每家公司还为财务、会计、 信息技术和人力资源设计自己的战略。伴随着全球经济一体化以及市场竞争的日趋激 烈，新产品营销策略研究【2 2 。2 4 1 以及新产品开发管理的全面、集成管理理论2 5 3 3 1 已经 受到学者广泛关注这里我们把重点供应链战略上，我们给出稍微详细一点的定 义。供应链战略包括传统上所谓的供应战略、经营战略和物流战略。库存、运 输和生产设施的决策及供应链中的信息流构成供应链战略的全部。 2 。2 。1 理解顾客 首先，公司必须理解每一个目标顾客群的顾客需求，它能帮助公司确定预 期成本和服务要求。我们可以把日本的7 1 1 连锁店与诸如森斯俱乐部的折扣会 员店( 沃尔玛的一部分) 进行比较。顾客去7 1 1 连锁店购买洗涤剂，图的是方 便，而不一定是为了寻找最低价格。他们更喜欢连锁店布置在住区附近，拥有 足够丰富的产品品种，是他们能购买到他们所需要的商品。相反，对于到森斯 折扣会员店购买洗涤剂的顾客来说，低价位非常重要。这类顾客愿意忍受产品 品种的单调，甚至购买大包装产品，只要产品价格低廉。尽管顾客可以再两个 地方购买洗涤剂，但是其顾客需求的特点不同。在7 1 1 连锁店里，顾客匆匆忙 忙，需要的是便捷。而在森斯会员店，顾客需要的是低价格，他们愿意花费时 间来购物。特定顾客群中的每个顾客很可能会有类似的要求，而不同顾客群中 的顾客，则会有不同的要求。 需求不确定性反映了顾客对某种产品的需求的不确定性；而潜在需求不确定 性则是供应链不确定性的直接后果。它是指供应链必须予以满足的需求部分和顾 客需求特点是不确定的。例如，仅仅为紧急订单供货的一家公司面临的潜在需求 不确定性，要高于以较长的供货期提供同种产品的公司。 潜在需求不确定性还受顾客需求特性的影响。例如，按照所需钢材的品种 和数量判断，对钢材的需求具有一定程度的不确定性。钢材销售中心愿意以低 于一周的供货期提供多品种的产品。小型钢铁企业供货的品种较少，供货期较 长。钢铁联合企业要求的供货期在数月之间。在上述三种情况中的任何一种情 况下，物质产品都是同样的，然而，供应链面临的潜在需求不确定性却相差悬 殊。钢材销售中心有较短的供货期和较多的产品品种，其潜在需求不确定性也 高；钢铁联合企业的潜在需求不确定性要小得多，他们可以提前很长时间将顾 客送来的订单纳入生产计划。 服务水平的影响从另一个侧面说明了区别需求不确定性与潜在需求不确定 性的必要性，由于供应链提高了服务水平，它能够满足的实际需求的百分比会 越来越高，这迫使它为罕见的需求高峰的出现做准备，因此，尽管产品的潜在 需求不确定性并没有发生变