（机械制造及其自动化专业论文）制造网络中vmi库存模式研究及应用.pdf

摘要 库存管理( i n v e n t o r ym a n a g e m e n t ，i m ) 是供应链管理( s u p p l yc h a i n m a n a g e m e n t ，s c m ) 中的重要内容，对企业的生产和营销活动有重要影响。本文通 过对传统的库存管理方法和供应链环境下库存问题的分析，引出一种适应供应链 环境的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 ) ， 并对v m i 的定义及产生动因和实施方法进行了探讨。同时，在分析v c 公司v m i 管理模式应用状况与存在问题的基础上提出两个库存控制模型，并实际应用了该 模型，为v c 公司的库存管理提出改进方向。 本文的主要研究内容如下。 1 、分析了供应链管理环境下的库存存在的问题，阐述了供应链管理理论产 生的背景和供应链管理的基本思想。 2 、对供应链中的不确定性和存在的“牛鞭效应 进行分析和探讨，并指出 传统库存管理方式存在的弊端和问题。 3 、在供应链管理环境下，引出一种新的库存管理方法供应商管理库存 ( y m i ) ，在总结i 的研究成果和应用实践基础上，分析了v m i 的涵义和产生动因 及实施方法。 4 、分析了v c 公司v m i 管理模式应用状况与存在问题，提出基于库存控制目 标的库存决策控制模型和基于整合发货的库存决策控制模型，并分析对比了两种 模型的计算结果，提出v c 公司v m i 后续改进方向。 本文的研究，对于国内制造企业提高库存管理水平，增强企业竞争力有参考 意义。 关键词： 库存管理( i m ) ； 供应链管理( s c m ) ； 供应商管理库存( i ) a b s t r a c t i n v e n t o r ym a n a g e m e n t ( i m ) i so n eo ft h em o s ti m p o r t a n tp a r t si nt h es u p p l y c h a i nm a n a g e m e n t ( s c m ) ，i th a sag r e a ti m p a c to nb o t hp r o d u c t i o na n dm a r k e t i n g t h i sp a p e rf i r s t l yp r o p o s e san e wm e t h o dt os o l v et h ei mp r o b l e mw h i c hc o u l db e u s e du n d e rt h es c me n v i r o n m e n t - - - t h ev e n d o rm a n a g e di n v e n t o r y ( v m i ) ，a n d d i s c u s s e st h ed e f i n i t i o na n dc a u s e so fv m it h r o u g ha n a l y z i n gb o t ho ft h et r a d i t i o n a l i ma p p r o a c ha n dt h ei mp r o b l e mu n d e rt h es c me n v i r o n m e n t a d d i t i o n a l l y , t w o i n v e n t o r yc o n t r o lm o d e l sh a v eb e e ni n t r o d u c e db yt h i sp a p e rb a s e do na n a l y z i n gb o t h t h ea p p l y i n gc o n d i t i o no ft h ev m im o d ea n dt h ep r o b l e m se x i s t e di nv cc o m p a n y a n d t h e n ，t h ep r o p o s e dm o d e lh a sb e e ni m p l e m e n t e di np r a c t i c e ，w h i c hp o i n t so u ta n i m p r o v e m e n td i r e c t i o nf o rv cc o m p a n y t oc o n t r o li t si n v e n t o r y t h es t r u c t u r e so ft h ep a p e ra r ef o l l o w e da s ： 1 t h ei mp r o b l e m se x i s t e di ns c mh a v eb e e na n a l y z e d ，a n db o t ht h e b a c k g r o u n do ft h es c mt h e o r ya n di t sb a s i ct h i n k i n gh a sb e e ni n t r o d u c e d 2 t h eu n c e r t a i n t ya n dt h eb u l l - w h i pe f f e c tu n d e rs c mh a v eb e e nd i s c u s s e di n t h i sp a p e r , s od o e st h es h o r t c o m i n g so ft h et r a d i t i o n a li mm e t h o d 3 t h i sp a p e rp r o p o s e san e wi mm e t h o d t h ev m iu n d e rt h es c me n v i r o n m e n t t h ed e f i n i t i o na n dc a u s e so fv m ih a v eb e e np o i n t e do u tb a s e do nt h er e s e a r c h e so n t h el i t e r a t u r e sa n de x p e r i e n c ei np r a c t i c e 4 f i r s t l y , t h ev m im o d ea n dt h ee x i s t e dp r o b l e m si nv cc o m p a n yh a v eb e e n a n a l y z e d ，t h e np r o p o s et w ot h et w oi n v e n t o r yc o n t r o lm o d e sb o t hb a s e do ni mc o n t r o l o b j e c t i v ea n di n t e g r a t i n gc o n s i g n m e n t ，a n dt h e nac o m p a r i s o nh a sb e e nm a d eb e t w e e n t h er e s u l t so ft h et w oi n v e n t o r yc o n t r o lm o d e s a tl a s t ，t h ei m p r o v e m e n td i r e c t i o nh a s b e e np o i n t e do u t t h er e s e a r c ho ft h i sp a p e rh a ss o m ec o n s u l tm e a n i n g si ni m p r o v i n gt h ei ml e v e l s o ft h ed o m e s t i ce n t e r p r i s e sa n de n h a n c i n gt h e i rc o m p e t i t i v e n e s s k e yw o r d s ：i n v e n t o r ym a n a g e m e n t ( i m ) ，s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ( s c m ) ， v e n d o r - m a n a g e di n v e n t o r y ( v m i ) 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得苤鲞苤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了谢意。 学位论支作者签名以防嘲签字魄力7 年多月7 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解墨盗盘堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权苤鲞盘堂可以将挚位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 姗签矗卜鸭 签字日期m 7 年乡月7 日 导师签名： 签字日期：年 孙 第一章绪论 1 1 引言 第一章绪论 自上世纪7 0 年代以来，世界市场已经由相对稳定转变成复杂多变的市场。 消费者需求日益倾向于多元化、个性化、时代化，产品的生命周期也越来越短。 当今企业面对的是竞争极其激烈、影响因素难以确定的买方市场，要求企业必须 在尽可能短的时间内对市场做出合理、有效的反应。企业所面对的市场环境可归 纳为( 1 ) 用户对交货期的要求越来越高。( 2 ) 用户对产品和服务的期望不断提 高。( 3 ) 高新技术在企业的应用不断广泛。企业为了应对这种市场的变化，不得 不纷纷建立库存。由于企业间的互不信任，上下游企业间存在着明显的竞争关系， 需求信息在供应链的传递中存在着严重的扭曲，导致供应链上每个成员都或多或 少维持着过高的库存。由于过度库存的存在大大占用了供应链各成员的资金，年 库存周转率保持在较低的水平。此外，由于信息不畅、手续繁琐等原因，使得供 应链上存在着很长的提前期，整个供应链的反应迟缓，削弱了其成员企业的竞争 力。如何改变上述这些不合理的现象，以削减供应链上各成员的库存，提升供应 链及其成员的竞争能力，就成了上个世纪后期的一个主要话题。 众多的学者、企业为了应对这些不合理的现象纷纷投入供应链的研究与实践 中。他们为了提高企业的竞争能力，引入了供应链管理的思想。理论界与企业间 达成共识，认识到“2 1 世纪的竞争不再是企业和企业之间的竞争，而是供应链 和供应链之间的竞争u 1 。供应链管理是个复杂的过程，他需要对企业内部外部 资源进行整合，而且要求对用户、竞争对手、战略伙伴进行整合。这就要求上下 游企业站在供应链的高度，结成协作伙伴关系，利用先进的信息技术充分的共享 有用的信息，以达到压缩整体库存水平，提高供应链的反应速度，最终提升供应 链竞争能力的目的。在这样的背景下，一些学者和企业提出了一种新的供应链管 理战略供应商管理库存( v m i ) ，即在信息共享的基础上，用户将其库存决策 权交给供应商，实现了供应链上从供应商到用户的一个决策中心。这样做的好处 是，一方面更有利于作出基于整个供应链的优化决策，另一方面供应商、用户可 以集中精力于其主营业务。因此，可以在最大限度上利用信息共享、伙伴协作带 来的好处，从根本上削减供应链上存在的过度库存，减少库存占用资金，提高库 存周转率，缩短整个供应链的提前期，最终使供应链有更低的成本水平，在维持 甚至于提高原有服务水平的条件下，使整个供应链更具柔性和竞争力。 第一章绪论 1 2 供应商管理库存( v m i ) 研究现状 1 2 1 国外的研究现状 对实施v m i 的效益研究。a c h a b a l 瞳1 指出v m i 是目前企业提升组织之间供应链 效率的主要议题之一，他可以降低整个供应链的库存成本。 对实施v m i 的影响因素的研究。j o h a n n as m a r o sn 1 通过多种数学模型来验证 v m i 合作协议对v m i 实施成功的重要性，将实践中实施v m i 的企业的生产和需求数 据应用到仿真模型中，去验证信息共享和有效控制库存是v m i 成功的重要因素。 对v m i 应用的研究“5 儿阳。相对研究较多，如利用经济批量( e o q ) 模型分析一 个供应商和一个零售商的简单供应链环境下，v m i 给供应链、供应商、零售商在 成本及收益上带来短期及长期收益。 实施v m i 的基础是信息共享，在这方面研究有c l a r k h a m m o n d 例，f i s h e r 嗡1 与 a v i v f e d e r g r u e n 通过研究在v m i 的管理环境下的各成员的收益，得出了供应链 中的成员间的信息共享所获得的利益比不共享信息的系统高的结论。因此，通过 共享信息可以使长期的供应链成本降低。g a v i r n e n i e t a l n 町在研究制造商有容量 限制、零售商每期的需求为独立的且库存制度采取( s ，s ) 发现，当s 与s 的差异非 常大时，供应商及制造商间信息共享的效益是有限的。 对v m i 模式下的最佳策略的研究。c e ti n k a y a l e e n 订提出一个数学模型，假 设供应商以固定周期联合补货给地理位置和需求性质近似的几个用户，目标函数 包括补货成本、单位采购成本、库存持有成本、固定配送成本、单位运输成本、 顾客等待成本，在允许缺货的条件下，以长期期望补货总成本最小为目标，计算 最佳的配送周期和用户的库存上限，并利用泊松分布的性质予以简化原非线性模 式以求得最近似最佳解。a x s a t e r n 2 1 在上述模型的基础上，剔除不影响最佳策略 的参数，再修正原模式对订货周期的定义，最后参考z h e n g f e d e r g r u e n 解( s ， s ) 问题的验算法求出较原模式更精确更有效率的最佳策略。c h e u n g l e e n 引研究 与前述相似，但加入了前置时间参数并分析了参数对联合补货的影响。结果显示 当补货量除以需求率越大时，联合补货的效益越大。c h e n s a m r o e n g r a j a u 副假 设需求符合泊松分布，推导出从供应商到用户的固定配送成本界限。d i s n e y t o w i l l n 应用因果图、区块图、不等式和z 转换发展出一个转移函数，为适用v m i 的生产与配送的排程提供演算法。f r y n 刀考虑( s ，s ) 补货策略下的单一供应商、 单一用户的v m i 合约。当用户的库存小于s 或大于s 时或无法满足顾客时，供应商 同意给予处罚成本作为补偿。结果显示v m i 的整体绩效都优于传统的库存管理策 略。l i m e t a l n 踟证明当用户面对固定需求且订购成本与供应商提供的服务无关时， 2 第一章绪论 应用联合补货系统并选择适当的两个供应商的条件下将容易得到误差2 以内的 近似库存补货成本的最佳解。p l a m b e c k & z e n i o s n 钔针对一个制造商和供应商的供 应链进行研究，结果说明了交付的费用和库存处罚成本动态的随着库存水平而变 动。因此，当考察处罚成本时，用户的缺货会影响供应商的生产决策。 1 2 2 国内的研究现状 国内对实施v m i 后整个供应链系统的成本和对供应链中各个节点企业成本的 影响。蓝安邦啪1 研究证明v m i 强调由供应商直接管理并取得下游零售商的需求及 库存信息，做出适时的补货决策和补货动作，v m i 降低了信息的不确定性，因此 可以简化补货作业，提高供应链的运作效率。许多企业通过与生意伙伴紧密的合 作、更多信息的共享、共同的参与规划来减少库存压力。翟志刚乜u 针对v m i 作业 流程做了研究。他把v m i 系统作业流程主要分为需求计划模块和配销计划模块。 两个模块共同作用，协调运转。许星剑和陈颖嘲通过建立模型在假设实施v m i 后 用户的购买数量不变的前提下，整个供应链系统的库存成本有很大的改善。张爱 文和陈俊芳1 通过定量的分析供应商管理库存对于供求双方企业带来的总成本 的节约，是企业实施v m i 的主要激励因素。王裕文泓1 指出v m i 策略适合具有较长的 产品生命周期：可预测其需求型态，非关键性的产品，及标准化的产品等状况下 来应用。 1 3 课题的研究背景与研究内容 1 3 1 课题研究背景 1 、理论研究背景 通过对国内外v m i 研究现状的论述可以看出实施v m i 对供应商和用户来说都 能够带来好处，但现阶段对v m i 的研究还大多停留在实施v m i 能带来的收益和 v m i 应用的关键成功因素和适用条件等，还缺少从量化的方面分析v m i 的库存策 略和价值的研究。 2 、行业应用背景 目前，国外许多企业应用v m i 已经获得很大的收益，相对而言，国内企业应 用v m i 还刚刚开始，v m i 还是一个相对较新的课题。本文以国内典型制造企业v c 公司为研究对象进行实际分析。 v c 公司是我国符合现代企业制度的集研发、制造、销售与一体的国家骨干大 型内燃机企业，2 0 0 4 年在国家统计局发布的5 0 0 强机械行业大型企业中排4 4 位。 3 第一章绪论 企业具有很强的自主知识产品创新能力，其w d 6 1 5 、w d 6 1 8 柴油机，产品排放达欧 i i 标准；其发动机产品在重型汽车占据7 0 以上市场分额、在工程机械配套市场 达7 5 以上。新研发的w p i o 、w p l 2 蓝擎柴油机，达到欧i i i 排放标准的，已成功完 成配装陕汽、重汽、福田等重型车实验。 但是随着企业的快速发展，其落后的物流管理模式导致的问题也全面的显现 出来，如：企业的订单反应能力，无法高水平的满足客户的需要；生产物流管理 混乱，常常导致生产线的断料；库存成本过高，无法取得产品的价格竞争优势等 等。这些问题逐步成为v c 公司的发展瓶颈。v c 公司在发展中所面对的问题也是 国内大多数制造业企业的问题。 正是在这样的背景下，本文对v c 公司应用v m i 库存管理进行了分析和探讨， 以期对同行业的库存管理有所帮助。 1 3 2 本课题的研究内容 本论文是一篇研究从供应链角度分析供应商管理库存的理论与应用相结合 的论文，其主要工作内容包括以下几个方面。 ( 1 ) 分析、总结传统库存管理与供应链库存管理策略，同时对供应链的不 确定性进行了研究。 ( 2 ) 通过定量的方法，对v m i 库存控制提出具体的简化数学模型，得出更 为清晰的结果。 ( 3 ) 针对v c 公司物料品种繁多，管理复杂的特点，建立物料分类管理的策 略，并分析v c 公司实施v m i 的效果。然后，利用v m i 模型优化了v c 公司库存以 便对其实施v m i 提供依据。 4 第二章供应链管理环境下的库存问题分析 第二章供应链管理环境下的库存问题分析 对于供应链的正常运转，一定的库存是必要的。不同企业根据本行业的性质， 库存品的特点，采取不同的库存策略。零售商主要是保持成品的库存，而生产商 要有原材料、加工品、成品的库存。服务机构，如医院要保持一定规模的供给品。 合理的库存控制策略不但可以降低企业的库存水平，减少成本，还可以提高企业 的顾客服务水平，提高对市场变化的快速响应能力，从而增强企业的市场竞争能 力。 2 1 库存和库存管理策略 2 1 1 库存的类型和功能 1 、库存的类型 库存是指企业所有资源的储备，库存系统是指用来控制库存水平、决定补充 时间及订购量大小的整套制度和控制手段。库存包含两种不同的形态：一是处于 固定仓库的静态库存，包括原材料、在制品、半成品和制成品的库存；二是在途 库存( 或移动库存) ，指还处于运输途中的运输工具上的库存。 在供应链企业范围内，库存按其所有权的属性可分为制造商存货、分销商存 货( 批发商存货) 和用户存货三种类型。三种类型的存货在库存商品的品种、数量 和保管时间上是有差异的。 2 、库存的功能 库存占用了资金，并承担一定的存货风险。既然库存是为了满足一定的需要 而设立的，它在企业的物流系统中必然承担一定的功能，通过发挥库存的功能来 补偿维持库存所付出的代价。 保持一定库存可以从时间、地点、多样性和数量四个方面缓冲生产或销售中 的不确定性。如果凡事都能够像计划的那样或是像预测的一样供应商能在恰 当的时间( r i g h tt i m e ) 恰当的地点( r i g h tp l a c e ) 交付所购商品，而且全部商品 都是1 0 0 合格产品，那么库存就是多余的了。 库存还可以帮助生产商达到生产的规模经济( e c o n o m yo fs c a l e ) 。大规模订 货通过订货固定成本的规模经济性可以降低购买成本。而且，很多供应商对于大 规模采购有一定的价格折扣。 第二章供应链管理环境下的库存问题分析 为防范于预期的价格飞涨和供给减少，有时候多增加的库存持有成本是值得 的，特别是预期价格将要快速而又急剧的上涨的时候。同样，当采购商预期供应 商企业将会发生工人罢工或是运输承运人罢工时，也不得不囤积一定量库存以备 将来使用。 2 1 2 传统库存管理的基本策略 l 、经济订货批量 传统的库存管理是以经济订货批量( e o q ) 为基础的。经济订货批量是指从理 论上计算出来的批次进货量。在总需求确定情况下，减少进货批次而增加一次进 货数量，可以降低采购成本，但是增加了存储量和储存成本，反之，较少的进货 数量可以降低储存量和储存费用，其结果是增加订货次数和采购成本。 即储存费用与每次的订货量成正比，采购费用与每次的订货量成反比。储存 费用、采购费用及两者的叠加总费用关系见图2 - 1 。可以看出，总费用曲线上最 低点处的总库存费用最小，对应这一点的订货量即为最佳订货批量，称为经济订 货批量。 幡 键 雉 世 q 订货批量 订货数量 图2 - 1 订货批量与库存成本之间的关系 经济批量的计算公式为 q = 式中d 一一年总需求量； 6 成本 ( 2 1 ) 第二章供应链管理环境下的库存问题分析 q 一经济批量： c s 一每次订货成本； c i 一商品价格； i 一一年库存费用率。 2 、基本库存补货策略 库存补货策略是确定什么时候应该补充库存，及每次的补货量是多少的策 略。根据对库存量检查的时间间隔不同可以将补货策略基本分为连续型检查和周 期型检查两种类型。库存控制模型的选择依赖于补货策略的类型。 在库存控制系统中，订货量和订货频率( 订货周期) 是两个主要的变量，两个 变量的不同变动组合形成多种库存补货策略。常见的补货策略有以下类型。 ( 1 ) ( q ，s ) 补货策略 即连续性检查的固定订货点、固定订货量策略。其基本思想是以经济订货批 量( e 0 0 ) 和订货点( r o p ) 的原理为基础。对库存量进行连续检查，当库存数量降至 订货点s 时发出补货订单，每次补货数量固定为经济订货批量q 。从发出订单到 商品验收入库这段时间即订货提前期内库存量继续下降，当补货到达后，库存量 又重新上升。如图2 - 2 所示，可以看到( q s ) 策略的特点是每次订货量都是固定 的经济订货批量。由于需求变化，库存量下降到再订货点时的时间不同，因此每 次发出的订单的时间间隔是可以变化的。 棚 谁 世 提前期l t 图2 - 2 连续性检查的( q ，s ) 补货策略 该策略的关键在于确定再订货点s 和经济订货批量q 。再订货点的计算公式 如下o 7 第二章供应链管理环境下的库存问题分析 s = d 毒l t + s s( 2 2 ) 其中s 一再订货点的库存水平： d 一日平均需求量： l 卜订货提前期： s s 一安全库存量。 该补货策略适用于那些需求量大、需求波动异常或缺货费用大的存货控制o ( 2 ) ( s ，s ) 补货策略 连续性检查的固定订货点最大库存策略。其基本思想是，对库存进行连续盘 点，当库存降低到订货点水平s 时，发出一次订货，订货后使最大库存保持在s 不变，假设发出订单时的库存量为i ，则其订货量为( s - i ) 。 ( 3 ) ( t ，s ) 补货策略 周期性检查策略，该策略时每隔一定时期检查一次库存，并发出一次订货， 把现有库存补充到最大库存水平s ，如果检查时的库存量为i ，则其订货量为 ( s - i ) 。该策略适用于一些不很重要的或使用量不大的商品。 周期性策略的特点是：由于检查时问固定，并只有在检查时才订货，所以订 货时间间隔固定，由于需求的变化，每次订货时的剩余库存量不一样，因此每次 订货数量不固定。 ( t ，s ) 这种策略可以显著降低运输成本和订购成本。 ( 4 ) ( t ，s ，s ) 补货策略 该策略属于连续型策略( s ，s ) 和周期型策略( t ，s ) 的综合策略。该策略有一 个固定的检查周期t ，有一个最大库存水平s 和固定的再订货点s 。该补货策略 的特点为：每隔一个周期t 检查一次库存量，当库存量低于再订货点s 时，发出 补货订单，否则不订货。每次订货量为最大库存量s 与发出订货时的库存量i 的 差s i 。如图2 3 所示，经过时间间隔t 库存降到a 点，低于再订货点s ，因此 发出一次补货，补货量为最大库存量s 于现有库存量i l 之差s - 1 1 。从补货订单 发出到收到货物的时间间隔即提前期l t 内，库存量不断下降，补货到达时的库 存降至b 点，同时库存补充到c 点。经过第二个检查周期t ，库存降至d 点，此 时库存量在订货点以上，不订货。经过第三个检查周期t ，库存降至e 点，低于 再订货点s ，因此发出补货订单，订货量为s - 1 3 ，如此一直周期地进行库存的补 给。 8 第二章供应链管理环境下的库存问题分析 喇； 雉 世 图2 - 3 综合的( t ，s ，s ) 补货策略 传统库存管理的方式在企业管理中发挥了重要作用，但它是从单个企业的角 度进行库存成本最低的优化管理。企业为了自身利益，不惜将库存成本的负担转 嫁给其它企业，损害其它企业利益。在如今竞争环境的变化和供应链管理的思想 下，越来越强调企业之间的合作和利益共享，因此从供应链的整体上来考虑企业 的库存管理，使所有企业都能从中受益，便成了库存管理者努力的方向。 2 2 供应链管理基本理论 2 2 1 供应链管理产生的背景分析 八十年代以前，由于市场的相对稳定，企业原材料供应大多采用“纵向一体 化战略：或者自行投资，建立配套的零部件生产基地；或者参股到上游企业，通 过掌握部分股权来控制零部件( 原材料) 产品的供给，与提供原材料、半成品或零 部件产品的企业是一种所有权关系。“纵向一体化”战略在市场环境相对稳定的 情况下有其合理性。但是，随着科学技术的不断发展和全球市场竞争的不断加剧， 产品生命周期不断缩短，企业之间竞争日益激烈，尤其在i t 行业，产品每十八 个月就要更新换代一次，即所谓的摩尔定律。新的竞争环境下，“纵向一体化” 显露出种种缺陷：增加企业投资负担；承受基本建设周期长以及可能的投资失误 带来的风险；从事可能是自己不擅长的业务活动；在每个业务领域都直接面对众 9 第二章供应链管理环境下的库存问题分析 多竞争对手等等。“纵向一体化”的结果也分散了整个企业的资源，无法集中精 力经营自己的核心业务，从而削弱了企业的竞争能力。因此，八十年代以后，国 际上越来越多的企业放弃了这种经营模式，通过利用企业外部资源快速响应市场 需求，自己只经营企业的核心业务，从而在成本、质量、最大限度和最快速度满 足市场需求等诸方面赢得竞争优势。因此供应链管理( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ， s c m ) 思想应运而生。 2 2 2 供应链的涵义 2 0 世纪8 0 年代最早提出供应链的概念。目前，供应链对供应链的理解尚未 统一，许多学者从不同的角度出发给出了许多不同的涵义解释。 l 、早期的观点认为供应链是一个制造企业的内部过程，是指把从企业外部 采购的原材料和零部件，通过生产转换和销售等活动，传递到零售商和用户的一 个过程。这个概念局限于内操作层上，注重企业内部资源利用。 2 、侧重于供应链外部环境的认为它应是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，再到最终用户的转换过程。 3 、侧重于网链关系的认为供应链的涵义是一种物流分布选择的网络工具， 发挥着获取原料、把原料转化为中间产品或最终产品、并把产品分销给消费者的 功能。物流方向是从原料供应通过生产工厂把原料转化成产品，通过分销渠道把 产品运到产品分销中心，然后到达零售商或消费者手中。用最简单的话表示，供 应链就是消费者创造商品的整个过程。 还有人认为供应链是以核心企业为中心，用户需求为导向，通过对信息流、 物流、资金流的控制，将供应商、制造商、分销商、零售商直到最终用户连成一 个整体的功能网链。 供应链管理是通过对整个供应链中的物流与信息进行设计、控制与优化，把 合适的产品，以合适的数量，在合适的时间送到合适的地点，以满足客户需求， 并保证供应链的成员共同获利的整个管理过程。因此，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合作，而供应链成员之间在通过相互合作来 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。 2 2 3 供应链的特征 供应链是由围绕核心企业的供应商、供应商的供应商和用户、用户的用户组 成的一个网链结构，每个企业是这个网链上的一个节点，节点和节点企业之间， 即上下游企业之间通过供应和需求关系连在一起。供应链的特征如下。 1 0 第二章供应链管理环境下的库存问题分析 1 、复杂性。供应链的组成层次多，构成供应链的企业的规模、类型不一， 甚至由分布在不同国家的企业组成，比单个企业的机构模式复杂的多。 2 、动态性。供应链管理因企业战略和适应市场需求变化的需要，其中节点 企业需要动态的更新。这就是供应链的动态性。 3 、面向用户需求。供应链的形成、存在、重构，都是基于一定的市场需求 而发生，并且在供应链的运作过程中，用户的需求拉动是供应链中信息流、产品 朋艮务流、资金流运作的动力源。 4 、交叉性。供应链的节点企业具有多重身份，可以是不同供应链中的成员， 不同的供应链形成交叉，使得供应链的管理变得复杂。 2 2 4 供应链管理的基本思想及体现原则 供应链管理是一种集成的管理思想和方法，它是对从供应商到最终用户之间 的物流、资金流和信息流的管理和控制，通过进行企业之间的协调合作，减小不 确定性，优化提高业务过程的运行效率，从而提高供应链整体运作效率，获得更 多增值的管理模式。 1 、供应链管理表现为以下几个基本思想。 ( 1 ) 系统的观念 供应链管理与传统企业管理观念不同，不是孤立地看待企业的采购、生产和 销售等经营活动和过程，而是突破企业界限束缚，将企业的产、供、销的内部过 程同其它企业的活动建立外部联系，将供应商、生产商、分销商及消费者视作一 个有机联系的整体，通过系统集成的思想和方法，进行企业流程重组，协调所有 供应链成员企业的信息流、物流、资金流，取得超越企业界限的集成和整合优势。 ( 2 ) 相互信任和合作观念 供应链管理本质上是建立在相互信任和合作共赢基础上的，信任是基础，合 作是保证。信任和合作的动力保证来自于供应链成员的共同目标。 ( 3 ) 信息共享的观念 信息在供应链中保持透明，并能快速、准确传递是供应链能具体运行的基础。 ( 4 ) 集优性观念 供应链管理是各节点企业的集优高效的价值共同创造活动。节点企业的选择 遵循的是强强联合的原则，强调核心企业与最杰出的企业建立战略合作关系，将 各自领域最具市场竞争优势的节点企业统一起来。 2 、供应链管理思想的体现原则 ( 1 ) 面向最终市场原则 第二章供应链管理环境下的库存问题分析 改变传统的市场划分基于企业自身的状况，针对不同的最终市场需求群体， 建立相应的供应链系统，强调根据客户的状况和需求，采用不同的服务方式和水 平。 ( 2 ) 适应顾客个性化需求设计原则 产品个性化的实施要把差别化的时间和位置尽可能地靠近用户的位置，由于 接近最终市场，可提高需求预测的准确性，减少库存成本和运输费用，获得更快 的市场响应速度和敏捷性。实施延迟化和大量个性化定制，要求制造商与分销商 合作，制造商只生产产品的主要组成部分，大桶包装运到下游分销商，由分销商 和零售商根据用户需求随时分配，随时包装，从而提高分销渠道中各方的收益， 达到共赢的目标 ( 3 ) 重视物流网络重构的原则 上述两个原则的实施带来的变化及面对市场的不同需求，企业的物流特征将 发生巨大变化，需要对原来的物流网络系统进行重构，以满足不同需求特征。例 如，根据客户需求和企业可获利情况，一家造纸公司发现两个客户群存在截然不 同的服务需求：大型印刷企业允许较长的提前期，而小型地方印刷企业则要求 2 4 小时内供货，于是要建立3 个大型分销中心和4 6 个紧缺物品快速反应中心。 ( 4 ) 一体化需求计划协调原则 倾听市场需求的动态变化，改变单个企业的计划制定，由供应链中的成员企 业共同协调需求计划，以及时适应需求的变动。 ( 5 ) 与供应商建立“共赢 战略伙伴关系。 迫使供应商相互压价，固然会使企业在短期内享受价格收益，但相互协作可 在物流与服务上根本降低整个供应链的成本，获取长期“共赢”收益。 ( 6 ) 公共信息平台支持原则。 在个体企业的信息系统开发应用前提下，从供应链角度建立公共信息平台， 使企业能清楚了解供应链中产品流、服务流、工作流和信息流的执行过程，支持 企业多层次、分布式群体决策。 ( 7 ) 整体绩效考核监督原则。 供应链运作需要各成员企业适时地进行整体评估以监督调整各成员企业的 行为满足市场的变动。要从整体角度去考核供应链的绩效，不应只从个别企的局 部角度去评价衡量，整体绩效水平考核监督的关键目标是提高客户的满意度和忠 诚度。 第二章供应链管理环境下的库存问题分析 2 3 供应链的“牛鞭效应”和不确定性分析 供应链中存在多样的不确定性，这些不确定性的影响，使得要准确预测需求 和制定生产供应计划变得困难。库存存在的一个客观目的就是应付各种各样的不 确定性，保持供应链运作的稳定性和连续性。研究库存控制，就要研究和防范不 确定性的影响，在既定的供应链管理目标下，维持一个合理经济的库存水平。 2 3 1 供应链的“牛鞭效应” 供应链活动中存在一种奇怪的现象，当真实的需求信息在供应链中自下而上 传递时，需求信息会不断被扭曲变异和逐级放大，这种现象被形象的描述为“牛 鞭效应 ( b u ll w h i pe f f e c t ) 。 当真实消费者的市场需求信息从供应链的下游用户向上游分销商直至制造 商传递时，需求信息的不确定性会不断加剧，会产生逐级放大的现象。达到源头 的供应商时，其获得的需求信息与实际的消费者需求信息会产生很大的偏差，与 下游的制造商、分销商相比，其需求变异系数更大。如图2 4 所示。 时间 图2 4 需求变异放大效应 由于这种“牛鞭效应”的影响，导致供应链上游企业比下游企业维持更高的 库存水平，以应付下游企业订货的不确定性，人为的增加整个供应链的库存水平、 经营成本和营销风险。 传统的库存管理模式不能解释供应链环境中的这种需求水平逐级放大的效 应。二十世纪九十年代的时候，美国著名的供应链管理专家、斯坦福大学的h a u l l e e 教授对它进行了深入研究和系统总结，分析了“牛鞭效应产生的原因， 揭示了“牛鞭效应”是供应链管理中产生库存波动和高库存水平的重要原因。 第二章供应链管理环境下的库存问题分析 “牛鞭效应”产生的原因，归纳起来有以下几方面。 ( 1 ) 需求预测 供应链中的每个企业都进行产品需求预测，以便在此基础上安排生产调度， 协调生产能力，控制库存和生产资源。企业所做的预测往往是建立在直接顾客历 史上购买产品的订单数据基础上的。例如，一个业务经理常常用简单的方法决定 向供应商订货的数量，如用指数平滑方法作需求预测，根据新的来自下游企业的 订单不断地调整未来需求量的预测值。当产品准备时间很长时，这会造成订货量 随时间波动，从而超出需求数额。对于上游企业的经理来说，如果他仍然采取指 数平滑的方法调整需求预测和安全库存，那么，他向供应商订货的数量可能会发 生更大的波动。这种不断加剧的需求波动和数量偏差变化是导致“牛鞭效应 的 产生原因之一。 ( 2 ) 订货批处理 供应链的订货决策有两种形式，周期性订货决策和订单推动。订单推动库存 问题，接到订单后，并不是立即订货，而是在考虑库存和运输费用的基础上，按 照一个周期或汇总到一定的数量后再向上级供应商订货。这种批量订货决策使用 户保持了一定的库存量。同时如果用户的供应商( 分销商) 也采用批量订货决策， 在用户未发出订货单以前，它的库存水平维持不变，最终它将维持一个比用户更 高的库存水平。周期性的批量订货策略在企业中普遍存在，导致供应链企业自下 而上的需求放大和“牛鞭效应”的产生，而且订货周期越长，供应链的级数越多，、 “牛鞭效应一越明显。 ( 3 ) 价格波动 制造商和分销商会定期举行一些诸如价格折扣、数量折扣、优惠券、回扣等 的促销活动。另外，制造商向分销商和批发商采用特殊折扣、价格期限、支付期 限等贸易政策，间接的向他们提供价格折扣。这些活动都会导致价格的波动。当 价格较低时，客户购买超出其需求数量的产品，为将来的需求作准备，当价格恢 复正常时，客户停止购买，直到库存耗尽。只要客户的库存持有成本低于价格的 差异，提前购买的行为就存在。这样做的结果是客户当期购买的数量并没有反映 其真实的当期需求，购买数量的变动大大高于实际消耗率的变动，“牛鞭效应 便产生了。 ( 4 ) 限额与短缺博弈 当产品需求大于供给时，制造商通常将其产品依订单数量按比例分配给客 户。例如，如果总供给只有需求的5 0 ，那么所有的客户都只能收到其订购数量 的5 0 。当产品供给短缺时，一旦得知制造商会进行限额配给，客户在下订单时 就会对这一可能的限额配给进行多方博弈，往往夸大其真实的需求。接着，当需 1 4 第二章供应链管理环境下的库存问题分析 求降下来时，订单会突然的消失，订单的取消也大量涌入。博弈将直接导致供应 商从其客户订单中几乎得不到任何真实的需求信息。 在订单波动时，。供应商无法从消费者的订单中获得真实、准确的需求信息， 无法确定订单波动是来自真实需求的反应，还是消费者对未来需求的预测，结果 常常是供应商为这种非真实的需求付出了超额库存。当短缺博弈成为社会的一种 普遍行为后，订货模式和实际需求模式的差距将是巨大的，“牛鞭效应”便由此 产生。 2 3 2 供应链的不确定性分析 由于供应链是一个由供应商、制造商、销售商等组成的复杂的网络结构，其 基本特征是具有复杂性、动态性和交叉性，因此，充满了许多不确定性因素。由 于供应链的每一级中都存在着不确定性，不确定性是供应链管理中最关键和最具 挑战性的问题之一。 1 、从供应链的结构角度来看，供应链中存在的不确定性可以概括为四种类 型。 ( 1 ) 供应的不确定性 供给的不确定性主要表现为供应提前期的不确定，还包括货物的可得性、供 应量的不确定性等。 ( 2 ) 需求的不确定性 需求的不确定性集中表现为客户需求量的不确定，以及需求分布在时间、空 间上的差异性，需求结构的变动等。“牛鞭效应”就是供应链中需求不确定性的 典型表现。 ( 3 ) 衔接的不确定性 衔接的不确定性就是供应链的衔接不确定性，即企业之间( 或部门之间) 的不 确定性。它主要体现在企业( 或部门) 之间的合作上，来源于企业之间合作上的缺 陷。 ( 4 ) 企业运作的不确定性 企业运作的不确定性主要来源于缺乏有效的沟通、协调和控制机制、组织管 理不稳定和不确定所造成的，不确定性主要体现在系统运行不稳定和控制失效。 2 、从不确定性产生的主体的角度 ( 1 ) 供应商不确定性， 供应的不确定性主要源于供应商提前期变异程度增大或供应商交货的准时 率低，订货方的定货量变异程度增大而供应商的规划手段不能相应改善等。供应 商的不确定性，包括：生产提前期的变动，客户定货数量的多变，供应商本身因 第二章供应链管理环境下的库存问题分析 生产技术条件而能造成产出期的不确定性等。 ( 2 ) 生产商不确定性 生产者自身的不确定性主要缘于制造商本身的生产管理和技术上的原因。如 机器发生故障、工作人员工作失误或电脑管理产生误差，致使物料发行错误的地 方等，可能使生产线中断。 现代企业生产的一个基本模式就是企业根据市场预测和现有的生产能力加 以平衡后制定生产计划。然而，由于现实生产系统的复杂性，生产计划并不能精 确地反映企业的实际生产条件和预测生产环境的改变，不可避免地造成计划与实 际执行的偏差。同时，企业的产品设计无法做到绝对的稳定，生产设备也存在故 障等。这样，严格交货质量标准的产品难以按时完成。在生产方面的，由于最终 产品的易腐烂性、设备的磨损和故障等因素而导致产量和生产时间的波动，产生 了加工过程的内在不确定性。 ( 3 ) 最终用户不确定性 用户的不确定性原因主要有：用户需求的预测存在偏差，用户购买力经常波 动以及消费者心理的不断变化等。因为人的主观知觉、感知的过程必将在对客观 现象反映的过程中加入人本身具有的不确定性。 3 、从产生不确定性的因素角度 ( 1 ) 信息不确定 企业总是为了各自的利益而进行资源的自我封闭。供应链上企业问信息的透 明度不够，部分还处于独立的状态。信息的沟通与共享程度欠佳，还存在信息壁 垒和沟通的障碍。牛鞭效应就是信息不确定的主要体现。 ( 2 ) 时间不确定 时间不确定包括生产过程不确定性和运输过程不确定性。 就生产过程而言，造成时间不确定的原因主要有两个方面：一是供应商不能 按时提供原材料或零配件，使得制造商被迫停工待料，影响了生产进度；二是制 造商本身的生产系统的可靠性不强，机器时常出现故障，设备可用性概率不高， 或是生产计划不合理，安排不得当，控制力和执行力差，不能按时供货。就运 输过程而言，造成时间不确定原因也有两个方面：一是各节点之间，彼此因沟通 不够，而造成的业务衔接不