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随机需求下扩展的报童问题分析研究 摘要 本论文研究来源于国家自然科学基金( 项目号：7 0 4 7 1 0 4 5 ) ：基于随机需求与 不对称信息的供应链协调与量折扣研究。 供应链管理就是指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，在当今全球经济一体化、企业之间日益相互依赖、用户需 求越来越个性化的环境下，供应链管理正日益成为企业一种新的竞争战略。供 应链管理的目的在于，对企业进行有效的激励，使供应链中的各实体及其功能 之间的活动必须以高度协调的方式进行合作。而成员之间往往由于目标利益不 一致和缺乏有效的沟通而导致供应链总体效益低下。信息不对称则是供应链不 协调的主要因素之一。因此，如何协调供应链系统，提高系统效益，成为供应 链管理的重要任务。供应链的订购与定价分析成为本文研究的主要内容。 本文主要研究是假定在一个供应商和一个零售商的两级供应链系统中，产 品的销售周期比较短，并且没有前置期的情况下，主要内容分为三部分： 第一部分，需求为随机的情况下，供应商可能提供回购策略和量折扣情况下， 供应链具有缺货成本，供应链在需求信息不对称下的独立决策和供应商提供折 扣和回购的策略，以及需求信息共享情况下联合决策和供应商提供折扣和回购 的订购策略的分析。 第二部分，需求为基于价格的随机情况下，供应商可能提供回购策略和量 折扣情况下，供应链具有缺货成本，供应链在需求信息不对称下的独立决策和供 应商提供折扣和回购的策略，以及需求信息共享情况下联合决策和供应商提供 折扣和回购的订购和定价策略的分析。 第三部分，需求为随机情况下，零售商可以再订购，供应商拥有一定储存商 品的情况下，供应商提供回购策略，供应链具有缺货成本，供应链在独立决策、 联合决策及收入共享情况下的订购和供应商储存量策略的分析。 关键词：供应链管理；随机需求；不对称信息；回购策略；量折扣； a n a l y s i so fe x t e n d e dn e w s b o y p r o b l e mu n d e r s t o c h a s t i cd e m a n d a bs t r a c t t h es t u d i e dc o n t e n ti sc o m ef r o mn a t i o n a ln a t u r a ls c i e n c ef o u n d m i o np r o je c t ( g r a n tn u m b e r ：7 0 4 7 10 4 5 ) s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n tr e f e r st ot h ea c t i v i t ya n dp r o c e d u r eo fp l a n n i n g ， c o o r d i n a t i n g ，c o n t r o l l i n ga n do p t i m i z i n ga i m i n gt ot h ew h o l es u p p l yc h a i ns y s t e m w i t ht h eg l o b a le c o n o m i cs p e e d i n gu p ，t h es u p p l yc h a i nm a n a g e m e n tb e c o m e sa c o m p e t i t i o ns c h e m ef o re n t e r p r i s e ，c o n s i d e r i n g t h ed e p e n d e n c eb e t w e e nt h e m g r o w sa n dt h ec u s t o m e r sd e m a n dp e r s o n a l i z e d t h e r e f o r e ，t h ee n d f o rs u p p l yc h a i n m a n a g e m e n tl i e s i nh o wt oc o o p e r a t et h ea c t i v i t i e so ft h ep l a y e r si nt h ec h a i n t h r o u g h e f f e c t i v es t i m u l m i o n a c c o m p a n i e dw i t hi n e f f i c i e n tc o m m u n i c a t i o n b e t w e e ns u p p l yc h a i nm e m b e r s ，d i f f e r e n te x p e c t a n tp r o f i t l e a d sl o wo v e r a l l e f f i c i e n c yo fs u p p l yc h a i n t h em a i no n eo ft h ef a c t o r st h a tm a k e ss u p p l yc h a i n u n c o o r d i n a t i o ni sa s y m m e t r i ci n f o r m a t i o n 。t h e r e f o r e ，h o wt oc o o r d i n a t et h es u p p l y c h a i nt om a k et h ep r o f i to fs u p p l yc h a i nb e c o m e st h em o s ti m p o r t a n tr o l eo fs u p p l y c h a i nm a n a g e m e n t t h eo r d e r i n ga n dp r i c i n go ft h es u p p l yc h a i ni st h em a i n c o n t e n ti nt h i sp a p e r i nt h i sp a p e r ，w ea s s u m et h a tt h e r ei so n es u p p l i e ra n do n eb u y e ri nat w o e c h e l o ns u p p l yc h a i n t h es a l ep e r i o di ss h o r ta n dh a sn op r e s a l e st i m e t h ep a p e r h a st h r e ep a r t s ： i nt h ef i r s tp a r t ，t h es u p p l yc h a i nh a v es h o r t a g ec o s t ，s u p p l i e rm a ya f f o r d r e t u r np o l i c ya n dq u a n t i t yd i s c o u n t t h ea n a l y s i so fo r d e r i n gw i t ht h e s ef o u r m o d e l s ：i n d e p e n d e n c em o d e la n ds u p p l i e r a f f o r d sr e t u r np o l i c ya n dq u a n t i t y d i s c o u n tm o d e lu n d e ra s y m m e t r i ci n f o r m a t i o n ，c e n t r a l i z e dm o d e la n ds u p p l i e r a f f o r d sr e t u r np o l i c ya n dq u a n t i t yd i s c o u n tm o d e lu n d e ri n f o r m a t i o ns h a r i n g t h e d e m a n di ss t o c h a s t i c i nt h es e c o n dp a r t ，t h es u p p l yc h a i nh a ss h o r t a g ec o s t ，s u p p l i e rm a ya f f o r d r e t u r np o l i c ya n dq u a n t i t yd i s c o u n t t h ea n a l y s i so fo r d e r i n g w i t ht h e s ef o u r m o d e l s ：i n d e p e n d e n c em o d e l a n ds u p p l i e ra f f o r d sr e t u r np o l i c ya n dq u a n t i t y d i s c o u n tm o d e lu n d e ra s y m m e t r i ci n f o r m a t i o n ，c e n t r a l i z e dm o d e la n ds u p p l i e r a f f o r d sr e t u r np o l i c ya n dq u a n t i t yd i s c o u n tm o d e lu n d e ri n f o r m a t i o ns h a r i n g t h e d e m a n di ss t o c h a s t i ca n db a s e do np r i c e i nt h et h i r dp a r t ，t h eb u y e rc a no r d e ri nas e c o n dt i m ew h e nt h ed e m a n d e x c e e d st h ef i r s to r d e rq u a n t i t y , a n dt h es u p p l i e rh a ss o m ed e p o s i t e dp r o d u c t i o n s s u p p l i e ra f f o r d sr e t u r np o l i c ya n dt h em a r k e th a ss h o r t a g ec o s t t h ea n a l y s i so f o r d e r i n ga n dt h es u p p l i e rs t o r e sq u a n t i t yi nt h et h r e em o d e l s ：i n d e p e n d e n c em o d e l ， c e n t r a l i z e dm o d e l ，r e v e n u es h a r em o d e l t h ed e m a n di ss t o c h a s t i c 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 ，s t o c h a s t i cd e m a n d ， a s y m m e t r i ci n f o r m a t i o n ，r e t u r np o l i c y ，q u a n t i t yd i s c o u n t i i i 插图清单 图3 1 策略3 和策略4 的供应链的整体利润2 5 图3 2 策略1 、2 、4 下零售商的利润2 6 v i 列表清单 表2 - 1 各模型的订购量和各成员的利润15 表3 - 1 各策略的订购量和订购价格2 4 表3 - 2 策略4 下的批发价格2 4 表3 - 3 各策略下的供应商、零售商和供应链利润2 4 表4 - i 零售商的订购量和供应商的存储量3 6 表4 2 各策略下供应链和供应链各成员的利润3 6 v 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 金目巴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： 纠蓼 签字日期：弘可年印月碍日 | i 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解金8 曼王些太堂有关保留、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，允许论文被查阅和借阅。本人授 权金8 曼王些盔堂可以将学位论文的全部或部分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：纠蓼 签字日期：砷年午月歹日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 1 1 名：) 弧睁 签字日期： 电话： 邮编： 如辞 v 月l7 日 致谢 值此论文完成之际，我真诚的感谢我的导师周永务教授以及所有关心和帮 助过我的老师、同学和朋友。 衷心地向培育我的导师周永务教授表示崇高的敬意和深深的谢意! 在三年 的硕士研究生课程学习和撰写学位论文的过程中，自始至终得到了我的导师周 永务教授的悉心指导，无论从课程学习、论文选题，还是到论文成稿，周永务 老师都倾注了很多心血。由衷感谢周永务老师在学业指导及各方面所给予我的 关心。周永务教授高尚的人格品质，广博的学识、严谨的治学作风、诲人不倦 的教育情怀以及对事业的执著的态度，必将使我终身受益，并激励我勇往直前。 感谢物流与供应链管理研究所的学长以及全体同学，感谢杨爱峰老师的指 导，感谢孟令全、张凯清等同学的帮助，正是通过与你们的互相交流、互相帮 助，我才得以不断提高。衷心地祝各位前程似锦! 感谢管理学院的领导们给了我们学习的良好环境。 感谢我的父母，我的亲戚朋友，你们是我生命的支柱，是我前行中力量的 源泉。 同时，研究生阶段学习和生活中，我得到了许多其它朋友的关心、帮助和 支持，在此表示衷心感谢! 最后，特别感谢各位评审专家在百忙之中抽出时间对论文进行了仔细的评 阅和指导! 作者：刘勇 2 0 0 9 年3 月 第一章前言 2 0 世纪9 0 年代以后，随着科学技术的进步和生产力的发展，顾客消费水平 不断提高，企业之间竞争的日益加剧，加上政治、经济、社会环境的巨大变化， 使得整个市场需求的不确定性大大增加，以上三点是用户需求多样化与市场变 化不确定性的根源，同时也是促使企业不断提高自身竞争能力的外在压力。企 业面对一个变化迅速而且无法预测的买方市场，为了提高竞争力，采取了许多 先进的制造技术和管理方法。 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，但由于没有注意独立需求和相关需求的差别，采用 这些方法并未取得期望的效果。6 0 年代中期，出现了物料需求计划( m r p ) ，较 好的解决了相关需求管理的问题。2 0 世纪8 0 年代开始，许多企业开始应用新的 制造技术和管理方法来降低成本，提高质量以获得市场竞争优势。准时制造 ( j i t ) 、“看板 ( k a n b a n ) 管理、精益生产( l e a np r o d u c t i o n ) 和全面质量管理( t o m ) 等管理理念和方法非常流行，企业投入大量的资源来实施这些策略。这些策略 的实施，使得企业的制造成本降到了尽可能低的程度，产品的质量现在也逐渐 趋于同等水平，取得一定的成效。这些新的生产方式对提高整个企业效益和市 场上的竞争能力确实做出了不可低估的贡献。到了9 0 年代，科学技术和经济快 速发展，全球信息网络和全球化市场形成和技术变革的加速，一方面提高了生 产效率，缩短了产品更新换代周期，加剧了市场竞争的激烈程度：另一方面， 用户需求愈加突出个性化、多样化，对产品和服务的期望值越来越高，导致不 确定性不断增加。以m r p i i 和j i t 为例，这两种生产方式都是只考虑企业内部 资源的利用问题，而一切优化工作均着眼于本企业的资源最优利用。在当前的 2 1 世纪里，一切都要求能够快速响应用户需求，而达到这一目的，仅靠一个企 业所拥有的资源是不够的，这就要求商品链各成员进行合作。 随着世界经济一体化进程的加快和现代科学技术的迅猛发展，世界各国不同 行业的企业都已经感受到来自市场竞争的巨大压力，传统的生产方式、管理模 式已经不能为企业带来更大的收益；与此同时，社会分工的细化，商品交换的 渠道、方式和顾客对商品的要求日趋复杂化、多样化和个性化，导致供应商、 制造商和零售商等的外部环境变得越来越不可预测。如何管理产品的供应者和 需求者之间的物流、资金流和信息流，降低产品的生产成本、库存成本，缩短 物流和资金流等的周转周期，提高企业生产效率和对顾客的服务水平，成为当 前迫切需要解决的问题，于是企业管理者和研究者们提出了供应链管理理论 ( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，简称s c m ) 。 1 1 供应链管理概述 1 1 1 供应链的概念 供应链( s u p p l yc h a i n ) 目前尚未形成统一的定义，许多学者从不同角度 出发给出了不同的定义。是一个范围广泛的企业之间的结构模式，它包含所有 加盟的企业成员，从原材料的供应开始，经过链中不同企业的加工制造、组装、 分销等过程直到最终用户。从供应链的构成来看，参与供应链的基本实体主要 有供应商、制造商、分销商、零售商和顾客等，从其内容来看，主要涉及参与 供应链的相关实体之间的物流、资金流和信息流的同步和协作问题。对于供应 链这一复杂系统，要想取得良好的绩效，必须找到有效的协调管理方法，供应 链管理思想( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，s c m ) 就是在这种环境下提出的。 供应链的概念和传统的销售链是不同的，它已跨越了企业界限，需要从建 立合作制造或战略伙伴关系的新思维出发，从全局和整体的角度考虑产品的竞 争力。这给供应链上的那些原本相互独立的企业带来了新的挑战，他们之间的 物料、信息和资金流的一体化管理、协调的规模都是前所未有的，需要新的管 理理念来充实，即供应链管理( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，简称s c m ) 。 1 1 2 供应链管理的基本概念 供应链管理是一种集成的管理思想和方法，它执行供应链中从供应商到最 终用户的物流的计划和控制等职能。美国物流管理协会( c l m ) 对供应链管理定义 为：供应链管理包括了对涉及采购、外包、转化等过程的全部计划和管理活动 以及全部物流管理活动。更重要的是，它也包括了与渠道伙伴之间的协调和协 作，涉及供应商、中间商、第三方服务供应商和客户。从本质上说，供应链管 理是企业内部和企业之间的供给和需求管理的集成。供应链管理主要包括下面 三个方面的内容。 ( 1 ) 供应链管理把对成本有影响、在产品满足顾客需求的过程中起作用的 每一方都考虑在内，从供应商和制造工厂经过仓库和配送中心到零售商和商店： ( 2 ) 供应链管理的目的在于追求效率和整个系统费用的有效性，使系统总 成本达到最小。这些成本包括从运输和配送成本到原材料、在制品和成品的库 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小库 存，而在于把供应链上的每一个企业作为一个不可分割的整体，使供应链上各 企业分担的采购、生产、分销和销售的职能成为一个协调发展的有机体。 ( 3 ) 供应链管理是围绕着把供应商、制造商、仓库和商店有效率地结合成 一体这一问题展开的，因此它包括诸如战略层次、战术层次和操作层次等活动。 从供应链管理所包含的内容可以看出，它是一种全新的管理模式，不同于 传统的企业管理，它更强调供应链整体的集成与协调，要求各链节企业围绕物 流、信息流、资金流和业务流进行信息共享与经营协调，实现柔性的与稳定的 2 供需关系，主要体现在以下几个方面。 ( 1 ) 供应链管理是一种基于流程的集成化管理模式。传统的管理以职能部 门为大，往往由于职能矛盾，利益目标冲突，信息分散等原因，各职能部门无 法完全发挥其潜在效能，因而很难实现整体目标最优。供应链管理则以流程为 基础，物流、信息流、资金流贯穿于供应链的全过程。通过业务流程重构，消 除各职能部门及供应链成员企业的自我保护主义，实现供应链组织的集成与优 化；通过核心企业管理思想在整个供应链上的扩散，实现管理思想的集成；通 过准时制管理、企业资源计划、物流资源计划、快速反应、有效客户反应、全 面质量管理等管理技术方法的综合运用，实现供应链管理方法的集成；通过现 代信息管理手段的运用，信息共享，通过资源整体优化配置，有效运用价值链 激励机制，实现供应链成本最小化或利润最大化。 ( 2 ) 供应链管理是全过程的战略管理。供应链上各个环节不是彼此分割 的，而是环环相扣的一个有机整体。因此，从总体上考虑，如果只依赖于部分 环节的信息，则由于信息的局限和失真，就可能导致决策失误、计划失控、管 理失效。并且，供应链中各企业的目标是冲突的，只有最高管理层才能充分认 识到供应链管理的重要性和整体性，只有运用战略管理思想才能有效实现供应 链的管理目标。 ( 3 ) 供应链管理提出了全新的库存观。传统的库存思想认为，库存是维系 生产和销售的必要措施，因而企业与其上下游企业之间在不同的市场环境下展 示实现库存的转移，这个供应链库存总量并未减少。供应链管理建立了各企业 的战略合作关系，通过快速反应致力于总体库存的大幅度降低，库存是供应链 管理的平衡机制。 ( 4 ) 供应链管理以最终客户为中心。不管供应链的链节企业有多少，也无 论供应链的层次有多少，供应链都是由客户需求驱动的一一正是最终客户的需 求，才使得供应链得以存在，只有客户取得成功，供应链才能延续和发展。 1 2 供应链协调及其研究现状的分析 国际上对供应链管理的早期研究，主要从运作层面和战术层面进行研究， 集中在供应链的组成、多级库存供应链的财务等方面，主要解决供应链的操作 效率问题。近年来的研究才主要把供应链管理看作一种战略性的管理体系，研 究到了所有加盟企业的长期合作关系，特别是集中在合作制造和建立战略伙伴 关系方面，而不仅仅是供应链的连接问题，其范围已经超越了供应链出现初期 的那种以短期的、基于某些业务活动的经济关系，更偏重于长期计划的研究。 无论从运作、战术层面还是从战略层面对供应链进行研究，供应链管理包 括以下几类主要问题： ( 1 ) 供应链库存问题 库存控制问题是供应链管理重要研究内容之一，是最早对供应链管理的思 考，起源于运筹学。在运筹管理中，优化库存的数学模型有一段很长的历史， 并作为运筹管理的一个重要部分，也是诸多研究学者研究的热点。关于库存控 制问题的研究最早可以追溯到1 9 世纪末期研究的银行现金预留问题。f o r d h a r r is 1 9 1 5 年首次提出库存的概念，建立了经典的经济订货量( e c o n o m i c o r d e rq u a n t i t y ，e o q ) 公式，c l a r k 等比3 在1 9 6 0 年将其扩展到了多阶段库存的 情况。1 9 5 3 年t w w h i t i n 的“t h et h e o r yo fi n v e n t o r ym a n a g e m e n t 一书标 志库存控制理论研究的开始。从此以后，库存理论得到了许多研究者的大量理 论研究与实证分析，并且取得了较大的进展。经过几十年的发展，库存问题的 研究主要包括：( 1 ) 需求为常数的情况：早在1 9 1 5 年f w h a r r i s 给出了 常数需求的情况下的e o q 模型。( 2 ) 需求为某个或多个参数的函数：主要包括 需求为价格的函数、需求与库存水平相关的函数。( 3 ) 需求为不确定的情况： 一种是将需求看成是一个分布函数，也就是说，具体的需求量是不知道的，但 我们可以通过历史数据知道其分布函数；另一种情况是不但不知道需求量，而 且其分布函数也是未知的；我们在库存管理方面称这种需求不确定的情况为随 机需求问题。 库存问题的研究，常常用数学规划方法和概率方法建立模型，一般目标函 数为总成本最小或总利润最大，常用最优化方法对库存问题进行求解：供应链 中的库存模型的约束条件，除了常见的资源约束和决策变量的约束以外，还常 常考虑顾客服务方面的约束，如缺货量约束和各种服务水平( 如无缺货概率或订 单满足率) 约束；库存模型的决策变量包括订货量、最大库存水平、再订货点、 订货周期以及提前期和安全库存因子等。 库存问题的研究，在供应链管理研究中占有很大的比例，但现实中库存决 策的复杂性使得库存问题的理论研究在库存问题研究中所占的比重较大，而且 库存理论方法在很好地解决实际问题方面仍有一定差距。 ( 2 ) 供应链信息流及其价值问题 供应链中的信息是用于描述组织之间连接点的特性的，信息的传递形成了 信息流，对信息的及时有效传递和正确理解是有效管理供应链系统的关键。这 一领域的研究主要集中在运用信息流控制库存、合并信息流，以及信息流的及 时性与准确性对供应链绩效影响的定量化研究等几个方面。如m e t t e r s 1 考虑了 提前期和服务水平因素，并且供应商生产能力有限，运用动态规划模型研究了 需求具有季节性的产品的供货策略；d o n h u e h 3 运用优化模型，在卖方考虑买方 的订货决策情况下，并且供应商生产能力无限，研究了需求具有季节性的产品 的供货策略：z h a o 晦1 同时考虑提前期和服务水平，并且卖方考虑买方的订货策 略，生产商生产能力有限，采用嵌入式建模方法研究了需求具有季节性的产品 供货策略。在这些研究中，需求模式、生产商的生产能力、供应链系统的提前 4 期以及系统中成员的信息共享程度都是研究信息流问题要考虑的关键因素。而 因为分销系统中生产商与零售终端的信息交流的改善将会显著提高整条供应链 的绩效，所以，目前信息流及其价值问题大多围绕分销系统进行研究哺1 h 3 。 ( 3 ) 供应链协调与契约问题 供应链协调在供应链采购、生产和分销系统的成功运作上起着重要的作用， 是实现供应链集成化和供应链节点企业间协作的重要手段。供应链契约的制定 及其对供应链协调的影响已成为供应链运作管理中一个很重要的研究方面，许 多企业都已经认识到供应链整体绩效是可以通过有效契约的制定而得到显著改 善的，供应链成员之间的合作伙伴关系也是需要通过供应链契约来保证的，即 便供应链契约不能使供应链达到最好的协调，也可能存在帕累托( p a r e t o ) 最优 解，即保证每一成员的利益至少不比原来差。因此，供应链管理中的协调与契 约问题日益引起了学术界和企业界的重视，协调和契约管理是供应链管理的核 心问题之一。 1 2 1 运作协调和契约 量折扣和回购策略是一种能促使供应链中企业间合作的协调策略，是能有 效实现供应链系统绩效优化的常用手段。1 9 6 4 年c r o w t h e r 呻1 通过数例论证了利 用数量折扣可以提高供应链绩效之后，数量折扣在供应链中的应用受到研究者 们广泛关注，许多关于数量折扣方面的研究成果应运而生。早期关于数量折扣 的研究是从零售商的角度展开的，文献 9 3 1 0 研究了在供应商给定的批量折扣 策略下，零售商如何对折扣计划做出反应以便能获得更多的利润。1 9 8 4 年 m o n a h a n 1 第一个从供应商的视角研究了批量折扣计划，给出了一个对供应商而 言的最好折扣计划的基本理论框架和模型，随后很多研究者对其基本模型进行 了扩展。l a l n 引首先从零售商的角度引入数量折扣，k u z d r a l l 和b r i t n e y n 3 3 提 出了一种t s 批量模型，其优点在于帮助销售商快速找到适合自己的价格折扣， 大大减少计算次数；但是r u b i n ，d i l t s 和b a r r o n 却不这样认为，指出这种 模型即使在知道供应商成本结构的情况下也不能提供最佳的方案。后来 b r i t n e y 和k u z d r a l l n5 1 8 1 根据这个提议调整了t - s 批量模型一些缺点，但是没 有考虑完全。b e n t o n n ”研究了多供应商、多物品的在资源限制的情况下的订购 问题。在给定不同价格折扣的前提下，销售商必须在诸如有限存储场所等资源 限制前提下作出最优的购买决策。此模型同样也使用拉格朗日松弛法找到一个 有趣的解决办法。r u b i n 和b e n t o n n 8 1 扩展了文献 1 7 的工作，提供了更一般的 解决办法。c r o w t h e r n 引是第一个从销售商和供应商共同的角度来研究此类问题 的。此类问题又称为j e l s 问题，除了有e o q 模型的假设条件外，j e l s 还有一 个重要的假设就是销售商按e o q 订货。b a n e r j e e 心们从供应链的整体角度考虑了 数量折扣方案的设计问题，并且给出了折扣的上界和下界，指出在这个折扣范 5 围内如果销售商增大订购量至共同最优订购量时，两方都会从共同的利润中增 加收益，但是存在一个如何公平的分配共同的利润的问题，对此也给出了一个 有效的方法。k i m 和w a n g 乜通过研究价格和批量的改变对销售商的库存相关成 本和供应商的利润的影响也进行了类似文献 2 0 的探索。但是他们没有将库存 保管成本计入供应商的利润函数。j o g l e k a r 瞳2 1 指出供应商的订购或生产处理过 程频率和销售商的订购频率是一样未必经济，供应商通过使用最优生产批量策 略比使用批对批下的量折扣策略获利更多。 回购策略：是指供应商用一个合理的价格从销售商那里买回产品销售期结 束没有卖出的产品，一方面刺激销售商增加订购量，扩大产品的销售量，另一 方面可以减少缺货风险。p a s t e r n a c k 乜3 1 是第一个考虑回购契约对供应链影响的 学者，他主要研究一个供应商、单一产品、一个销售商组成的销售渠道，在假 定市场需求为不确定且零售价格是由市场决定的条件下，该文研究结果表明： 以全价格部分退货时可以确保单零售商单供应商系统的渠道协调，但对多零售 商系统来说不是最优的，而以部分价格全部退货可以取得多零售商环境下的渠 道协调；需要指出的是在多零售商环境下，该契约虽能实现协调，但统一的批 发价和回购价不能确保利润分割的公平性，即不能确保每个零售商的参与性。 p a d m a n a b h a n 心 对回购契约进行了系统的描述并对供应商是否采用该策略进行 了分析，最后得出如下结论：供应商是否采用回购策略取决于市场条件。当市 场需求为确定性时回购策略可加剧销售商之间的竞争从而使供应商获益更多； 在市场需求为不确定性的情况下，随机需求高时不采用回购策略，随机需求低 时可采用该策略。l l e x a n d e rb r o w n 托印等人对回购策略进行了深层次的分析发 现：当销售的产品具有短周期、需求较大不确定性时，为了激励销售商增加订 购量，供应商采用回购策略是一种比较常见的做法。p a d m a n a b h a n 和p n g 乜叫在 一个生产商和多个竞争的零售商供应链中提出完全回购策略，并证明出这个策 略对生产商是有利的，因为市场上零售商是竞争状态。n a r a y a n a ne ta l 心刀在均 匀分布和正态分布的随机需求下，通过允许生产商决定最优的回购价格和确定 的报酬扩展了p a d m a n a b h a n 和p n g 的研究。k r i s h n a ne ta l 耵研究了回购策略 可以提高供应链的效率，但是回购策略的唯一存在可能导致压制零售商的激励 动机的双重问题。p a d m a n a b h a n 和p n g 心引从零售竞争、需求不确定两个方面研究 了供应商的两种策略：全数、全额回购( 相当与代销) 和不回购。t s a y 口们对回购 策略进行了交全面的回顾，并分别说明了存在回购成本和零售商出清有时的情 况下，回购策略中决策变量的制定。刘永胜口、索寒生n 2 1 和赵泉午口3 1 都将博弈 论的知识引入回购策略的研究中，得出相关结论。贾涛等 考虑的是当零售商 的存货量影响需求时，回购合同对供应链的影响。另外，他们的文章中还考虑了 多产品的退货合同，并称之为联合退货合同。 6 1 2 2 市场协调 运作协调和契约中的论文大多假设需求恒定，与价格、时间等因素均无关， 数量折扣和回购策略的提出目的只是协调订货量和订购价使供应商和供应链的 利润增加，而在市场协调的研究中，需求的形式更为多样化，大多与价格呈某 种函数关系，这样，量折扣和回购策略的引入就可以刺激零售商重新衡量价格， 调整需求，最终使得利润最大化，比如：j e u l a n d 口钆3 引，指出量折扣为供应链的 协调提供了最好的方法，而联合决策和确定价格合约等其他的机制却不能使供 应链达到充分的协调。但是这篇文章也存在着一些不足，比如由文章可知，一个 量折扣方案如果能使买方和卖方的利润都是总利润的线性函数，则此折扣方案 就能使供应链达到协调。但这显然意味量折扣不是供应链协调的必要条件。 i n g e n e 和p a r r y b 将前人的两部分关税折扣策略应用到了带有多个不同销售 商的供应链上，结果发现该折扣策略也能促使供应链进行协调定价。而 b a l a c h a n d e r 和s r i n i v a s a n 哺刚却指出前人的折扣策略尽管可以使多销售商的供 应链协调定价，但并不能使制造商获得最大的利润。c h o p r a 和m e i n d l en 引以简 单的实例进一步说明两部分关税折扣策略和总量折扣策略都可以使供应链整体 利润最大化。考虑需求的不同形式方面，p a r l a ra n dw a n g “们研究了弹性需求条 件下量折扣对于渠道协调中定价和订货策略的影响，t i m o t h yh b u r w e l lh 在 需求依赖于价格的前提下，讨论了数量折扣和运输费用折扣相结合对决策的影 响作用，f a n g r u o 和f e d e r g r u e n “2 1 研究了当需求与价格呈反比趋势时，一对多 的供应链中量折扣的作用，z a h i ra n ds a r k e r 3 1 也考虑了一对多的供应链，需 求函数也是与价格相关的，只是把供应商拓展为生产商，相类似的文章还包括 l ie ta 1 1 ，q i n a nw a n g h 引，w e n g “盯。不仅如此，s v i s w a n a t h a n h 还在价格 敏感的需求条件下，比较了总量折扣和批量折扣对一对一的渠道协调的协调效 果，强调综合实用总量折扣和批量折扣在价格弹性的需求下可以使得渠道效率 达到最佳，文献 4 8 假设需求是价格的负指数函数，卖方采取外购策略，分别 讨论了双方合作和不合作两种情况，得出结论是合作可以增加供应链系统的总 利润，增加市场需求量，减少卖方的生产准备成本和买方的订货处理成本。 y u n z e n gw a n g 和y i g a lg e r c h a kh 们还讨论了需求和现有库存条件下，通过价格 折扣策略协调竞争状态的零售商定价策略。在“报童 环境下，c h e n - s i n 和 d e n n i s 5 0 考察了数量折扣的作用，并且用双重标准来衡量量折扣对单一物品供 应链的决策影响，k h o uj a 1 将逐渐多折扣方式处理过剩库存和供应商提供数 量折扣相结合，通过联合决策以实现供需双方的协调。 供应链协调和契约研究早期，大多数研究通常假设需求恒定，协调的目的 是通过重新确定补给策略，从而使得双方尤其是库存成本最小化。对数量折扣 这方面的研究早期仅从零售商的角度出发，在数量折扣的前提下，零售商如何 调整自己的订货策略，而后，从零售商和供应商双方出发，探讨如何设定折扣 7 和对应的补给策略，以降低双方的成本或者增加整个链的利润。c r o w t h e r n 铂是 第一个从销售商和供应商共同的角度来研究此类问题的此类问题又称为j e l s 问题，除了有e o q 模型的假设条件外，j e l s 还有一个重要的假设就是销售商按 e o o 订货。继文献 5 2 中关于供应商利润提高的经典模型讨论后，b a n e r j e e 拍3 1 从供应链的整体角度考虑了数量折扣方案的设计问题，并且给出了折扣的上 界和下界，指出在这个折扣范围内如果销售商增大订购量至共同最优订购量时， 两方都会从共同的利润中增加收益，但是存在一个如何公平的分配共同利润的 问题，对此也给出了一个有效的方法。t e n g 和c h a n g 拍们在需求受库存水平和价 格灵敏影响分析了经典e o q 模型。d a t t a 和p a u l 协副在需求受库存水平和价格影 响情况下考虑了变质产品的e p q 问题。周永务和杨善林幅们研究了销售单一产品 给单个销售商的制造商在不对称需求信息情形下，如何通过量折扣手段来进行 供应链协调定价的问题。s u s a n 和z h i m i n 分别从两种博弈的角度分析了数 量折扣对不同地位的零售商和供应商系统的影响和作用，但是文中仅考虑了单 一供应商和单一零售商。c a c h o n 隋引考察了一对多的供应链中量折扣对供应链订 货策略的影响作用，w e n g 和a m y 同样考虑了一个供应商对多个零售商，但 是零售商是不同种类的，且考虑供应商有一定的生产速率p a u l 和b e n t o n 哺们 把前人的模型拓广到多种物品且有容量限制等条件下的供应链中来考虑，研究 了增量折扣对决策的作用，而h a r e s h 和g u r n a n i 如讨论了在不同成本结构的 情况下一对多的供应链中应用数量折扣对提高供应链利润的效果。 确定性的信息在供应链成员中是一个共同信息，这在很多文献中作为必要 的前提条件，但是最近的研究很多都集中在信息不对称下的供应链模型中，如 成本信息不对称和需求信息不对称，而信息不对称更具有现实意义。c o r b e t t 和g r o o t en 副比较了一个供应商和多个零售商分散系统中的量折扣机制在成本 信息共享以及他们成本信息不共享的条件下的情况。h a 伯3 1 考虑了一个两阶段的 报童问题中成本信息不对称情况下的最优协调机制。l e cc ta l 哺钔研究了在需求 受时间影响的一个供应商和一个零售商的供应链中需求信息共享的好处，并得 出零售商共享需求信息对于供应商是有好处的，并促使供应商增加零售商的权 利来使零售商共享需求信息。q z e r 和w e i 5 1 在需求预测信息不对称的情况下 考虑了一个供应商和一个零售商的供应链中可靠信息的共享问题。y u e 和 r a g h u n a t h a n 呻们在信息不对称情况下，分析了完全回购策略的影响。 1 2 3 综合运作与市场协调 近年来越来越多的文章开始探讨利用数量折扣或者相关的手段综合协调运 作和市场两方面，既协调零售商或者买方的订货量、订货周期，又协调最终的 价格决策，这方面的研究也充分体现了量折扣与其他契约、合同形式相结合运 用以达到更好协调效果的重要性。w e n g 阳 最早运用量折扣从两个角度协调供应 s 链，主要对单买方单卖方供应链的总量折扣和批量折扣这两种基于数量的价格 折扣策略进行了研究，并把市场需求分成常数和价格敏感两种情况加以讨论，同 时也考虑了卖方自制和外购两种策略对数量折扣的影响，得出结论是数量折扣 策略可以有效提高供应量整体利润并对其合理分配。文献 6 8 假设卖方采用直 接订货法，所以模型中可以不考虑其库存费用。另外，买方的投资是有限的， 总费用不能超过投资上限在上述假设情况下说明了：( 1 ) 合作可以增加联合 系统的总利润；( 2 ) 合作时卖方的批发价低于非合作时，进而销售商的零售价 也同样降低，这样可以增加需求量；( 3 ) 合作时会带来较大的订货量，所以又可 以减少卖方的生产准备费用和买方的订货处理费用，y a n g 拍训对一对多的带有变 质性物品，价格敏感需求下的供应链协调构建了最优定价和订货策略模型，并 引入了对额外利润的再分配比例系数。 1 3 报童问题的研究状况 单周期的报童问题在过去已经研究了很多，而周期的研究主要集中在单一 决策者最大化渠道性能在集中的渠道系统中，最近的报童问题的研究供应链各 成员基于自己掌握的有用信息来最优化自己的系统在分散系统中。这样就不可 避免的导致了供应链各成员之间的利益冲突，影响供应链的效益。因此各种协 调机制就出现了，如量折扣，回购策略的提出来提高供应链的效益。在分散系 统中，一个最可能的影响因素为信息不对称，在成员利润和供应链整体利润最 大化中会使商品交易更复杂，而更多的研究是基于供应链各成员对需求信息的 了解使共享的。 近来有很多报童问题的协调机制的制定和报童问题的扩展被研究来提高供 应链的效益。c a c h o n 和l a r i v i e r e n 们研究了一般报童问题的收入共享通过零 售商的订购和定价来确定收入。p a r l a r 和w e n g h 扩展了一个经典的报童问题 在需求超过生产量的时候可以通过二次生产来满足需求，并从整个供应链来协 调扩展模型的机制来增加供应链效益。w e n g h 妇在一般报童问题中提出了一个协 调量折扣策略并分析了成员的协调效果和供应链的利润。回购策略在供应链协 调机制中扮演重要角色，g r a n o ta n dy i n m l 研究了在一个需求受价格影响的报 童问题的供应链中回购策略的影响，s h ia n ds u h 钔证明了在一个