（计算机应用技术专业论文）粒子群神经网络在供应链库存管理中的应用研究.pdf

贵州大学2 0 0 7 届硕士研究生毕业论文摘要 摘要 供应链管理是当前的一个研究的热点，也是企业界越来越青睐的管理方式，而库存管 理是供应链管理中的一个重要组成部分，有效的企业库存管理能够创造巨大的经济价值。随 着信息化技术的普及，越来越多的企业引入了管理信息系统，但随着市场竞争的加剧，传统 的管理信息系统已经不能满足企业的需求了，将供应链思想和智能技术应用到企业的信息管 理中或为一种必然的趋势。 作为计算机智能技术之一的人工神经网络是一门活跃的边缘性交叉学科，研究它的发 展过程和前沿问题，具有重要的理论意义。b p 神经网络是目前应用最为广泛的神经网络之 一，但是b f 神经网络的学习算法是基于梯度下降这一本质的。因此不可避免她存在着容易 陷于局部极小值，收敛速度慢，训练时间长等问题。而粒子群优化算法作为一种解决非线性、 不可微和多峰值复杂优化问题的优秀算法，它具有计算简单、收敛速度快等特点，并具有较 强的全局寻优能力，可以作为b p 神经网络的学习算法，但该算法在进化后期容易出现速度 变慢以及早熟的现象。 本文针对粒子群优化算法的不足，对其进行了学习因子自适应调节和增加变异算子两 种思路的改进：将改进后的算法作为b p 网络的学习算法来进行网络的训练，并通过仿真实 验验证了改进后的粒子群神经网络在全局寻优能力和算法收敛速度两个方匿都有了一定的 提高。然后，根据运筹学存贮论中的库存控制理论，结合供应链中库存管理的思想，针对某 食用油生产商的原料库存、采购特点建立了原料库存控制指标体系，并根据该指标体系，以 改进后的粒子群神经网络作为预测模型，在该生产商供应链管理系统的基础上，进行了原料 库存控制辅助决策模块的开发。通过该模块进行库存量预测，可以帮助企业在保证生产连续 进行的基础上，维持一个更合理的原料库存量，并给出相应的原料采购量建议，这使得本文 的研究在理论创新的同时具有了一定的现实意义。 关键词：神经网络。粒子群优化算法，供应链管理，库存控制 l 贵州大学2 0 0 7 届硕士研究生毕业论文 a b s t r a c t a b s t r a c t t 1 l es u p p l yc h a i nm a n a g e m e n ti sah n t s p o to fc u r r e n tr e s e a r c h ，a n di ti sa l s oam a n a g e m e n t m e t h o db u s i n e s se n t e r p r i s ev e r yf a v o d m t h es t o c km a n a g e m e n ti sa l li m p o r t a n tp a r to ft h e s u p p l yc h a i n b e c a u s et h ev a l i ds t o c km a n a g e m e n t 啪b r i n gh u g ee c o n o m i cv a l u e a l o n gw i t h t h ep o p u l a r i z a t i o no fi n f o r m a t i o nt e c h n i q u e ，m o r ea n dm o r ee n t e r p r i s ef e t c hi nt h em a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y m e m ，b u tn o w a d a y s ，t r a d i t i o n a le n t e r p r i s em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mh a s a l r e a d yc o u l d n ts a t i s f i e dt h en e e do f t e i _ p r i t h ea p p l i c a t i o no fi n t e l l i g e n c et e c h n i q u ei nt h e m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mb e c o m e sa ni n e v i t a b l et r e n d t h er e s e a r c ho fa r t i f i c i a ln e u r a ln e t w o r kw h i c hi so n eo fc o m p u t e ri n t e l l i g e n c et e c h n o l o g i e s h a si m p o r t a n ta c a d e m i cm e a n i n g t h eb a c kp r o p a g a t i o nn e u r a ln e t w o r ki so n eo ft h em o s t p o p u l a rn e u r a ln e t w o r k sc u r r e n f l y - b u tt h el e a r n i n ga r i t h m e t i co fb a c kp r o p a g a t i o ni sb a s eo nt h e e s s e n c eo fg r a d sd e s c e n d i n g ，s ot h e r ea r ei n e v i t a b l yp r o b l e m so fi ti se a s yt og e ti n t op a r t i a ll e a s t e x n e m u m ，s l o w l yc o n s t r i n g e n c ys p e e d ，l o n gt r a i n i n g t i m ee n ds oo n n ep a r t i c l es w a r m o p t i m i z a t i o na r i t h m e t i ci sa ne x c e l l e n to p t i m i z a t i o na r i t h m e t i ct h a tc a ns o l v et h en o n - l i n e a r , t i n - f l u x i n n a r ya n dm u l t i - p e a kv a l u eo p t i m i z i n gp r o b l e m s t h i sa r i t h m e t i ch a ss o m ec h a s a c t e r i s t i c s s u c ha se a s yc a l c u l a t i o n ，q u i c k l yc o n s t r i n g e n e ys p e e d ，s t r o n g e ra b i l i t yo fl o o k i n gf o rt h ee x c e l l e n t a n s w e ri ng l o b a ls p a c e , i tc a nb et h el e a r n i n ga r i t h m e t i co fb a c kp r o p a g a t i o n i nt h i s t h e s i s ，i m p r o v et h e a r i t h m e t i cf o ri t sd i s a d v a n t a g e sb yi n c r e a s et h ep a r t i c l e s s e l f - r e g u l a t i n ga b i l i t yo ft h el e a r n i n gf a c t o r sa n dt h es p e e d sa b e r r a n c ef a c t o r u s et h ei m p r o v e d a r i t h m e t i ca st h el e a r n i n ga d t h m e t i co fb a c kp r o p a g a t i o n t h r o u g ht h es i m u l a n te x p e r i m e n t s ， v e r i f yt h ec o n s t r i n g e n c ys p e e da n dt h ea b i l i t yo fl o c k i n gf o rt h ee x c e l l e n t 钏船w e ri ng i o h a ls p a c e o ft h ea r i t h m e t i ch a sb e e na d v a n c e da f t e rt h ei m p r o v e m e n t t h e nb a s e do nt h es t o r kt h e o r yo ft h e o p e r a t i o n a lr e s e a r c ha n dt h es t o c km a n a g e m e n tt h i n k i n gi nt h es w i p l yc h a i nm a n a g e m e n t , c r e a t et h es y s t e mw i t hs o m ef a c t o r si n f l u e n c i n gr a wm a t e r i a ls t o c kf o ra ne n t e r p r i s ep r o d u c i n g e d i b l eo i la c c o r d i n gt oi t sc h a r a c t e r so fr a wm a t e r i a l ss t o c ka n dp u r c h a s e a c c o r d i n gt h ef a c t o r s , u s i n gt h ei m p r o v e dp s on e u r a ln e t w o r ka st h ef o r e c a s tm o d e l ，b a s e do nt h es u p p l yc h a i n m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m m a k e 也ed e v e l o p m e n to f 由ea c c e s s o r i a ld e c i s i o nm o d u l eo f r a wm a t e r i a l ss t o c kc o n t r o l l i n g p a s s i n gt h a tc a l v e so na na m o m l to fs t o c ke s t i m a t e 啪t h ei na i d o fb u s i n e s se n t e r p r i s em a i n t a i n sam o r er e a s o n a b l er a wm a t e r i a ls t o c kq u a n t i t yi np r o m i s i n g p r o d u c i n gi i lar o wc a r r y i n go f fo ff o u n d a t i o n ，a n dm e a s u r eas u g g e s t i o nf o rah o m o l o g o u sr a w m a t e r i a lp u r c h a s e t h i sm a k e st e x t u a lr e s e a r c ha tt h e o r i e sc r e a t i v eo fi nt h em e a n t i m eh a v ec e r t a i n r e a l i s t i cm e a n i n g f o r e c a s t i n gt h ea m o u n to fs t o c kp a s s i n gt h i sm o d u l e nh e l pt h ee n t e r p r i s e m a i n t a i n sam o r er e a s o n a b l er a wm a t e r i a ls t o c kq u a n t i t yu n d e rt h ec o n t i n u ep r o d u c i n g ，a n dg i v ea s u g g e s t i o no fr a wm a t e r i a lp m e h a s e s ot h er e s e a r c h e so ft h e s i so w na c a d e m i cc r e a t i o na n d c e r t a i l 3r e a l i s t i cm e a l i n g 。 k e y w o r d s ：n e u r a ln e t w o r k , p a r t i c l es w a r mo p t i m i z a t i o na r i t h m e t i c ，s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t , s t o c kc o n t r o l i v 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。 对本文的研究在做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确 方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 4 团i 主 e l 期：! q q2 生旦 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解贵州大学有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅；本人授权责州大学可以将本学位论 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、 缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：j 鸳皿导师签名：埠日期：型芦厶 贵州大学2 0 0 7 届硕士研究生毕业论文第一章绪论 第一章绪论 1 1 研究的背景、意义及发展现状 1 1 1 供应链环境下的库存管理 1 、背景和意义 进入2 0 世纪9 0 年代以来，随着科学技术的不断进步、经济的持续发展、全球化市场 的形成和技术变革的加速，围绕着各种产品的市场竞争也日趋激烈。技术进步和需求多样化 使得产品寿命周期不断缩短，企业面临着缩短交货期、提高产品质量、降低成本和改进服务 的压力。所有这些都要求企业能够对不断变化的市场做出快速的反应。因此，供应链管理【1 】 逐渐成为了众多学者和专家研究的熟点，企业界也随之开始了一场“供应链革命”。供应链 管理体现了系统性的思想，它要求企业之间相互信任、合作：以保持信息的高度准确性和透 明度，并且可以在供应链中无缝、畅通的传递。供应链管理就是通过对各环节之间传递着的 供应链流( 物流、信息流、资金流) 的控制和联结，实现整体利益的最大化和效益增值。 库存管理是供应链上的一个重要的组成部分，有效的企业库存管理能够创造巨大的经 济价值，因此它常被称为企业的第三利润源。库存的经济价值包含两个对立的层面，一方面， 高水平的库存能够最大程度的保证产品的可获得性，防止因缺货而造成的种种巨大损失，提 高客户服务水平，增加客户满意度，从而提高企业的竞争力，增加产品的市场占有率；另一 方面，在高库存为企业带来巨大利益的同时，它也为企业带来了巨大的成本压力。因为被占 用的资金完全可以投资于其它的领域来获得收益，或者是直接存入银行得到利息。 据统计，我国产品生产的直接成本只有总成本的1 0 ，而物流成本占产品总成本的 4 0 ，其中库存成本则占物流成本的一9 0 ，也就是说，库存成本占产品总成本的 3 2 - - 3 6 ，这一数字远远大于产品的直接成本【1 6 】。造成这一现象的原i g - - 方面是由于供 应链管理的不成熟，我国供应链管理起步晚，发展不健全，无论是从规模还是从技术水平上 都与发达国家存在较大的差距；另一方面是由于信息流不够畅通及时，企业并没有从观念上 改变固有的思想，不能实现信息的真正共享，和信息流的畅通传递，所以导致的直接后果就 是库存量过大，库存成本过高，使得企业的利润降低。 贵州大学2 0 0 7 届硕士研究生毕业论文 第一章绪论 所以，合理而有效的库存管理和控制策略，将为企业带来巨大利益，对于企业来说， 选择合适的库存管理方法，通过一种有效的方式对库存量进行控制，使库存量维持在一个比 较合理的水平，将给企业带来巨大利益，因此对该方法的研究具有非常重要的现实意义 2 、发展现状 随着计算机技术的普及，越来越多的企业引入了管理信息系统，库存的信息化管理属于 企业管理信息系统的一个重要组成部分。传统的企业管理信息系统其本质是一个数据库的建 立过程，这仅仅能为用户提供一个现在和历史数据的统计查询功能而已，随着市场竞争的加 剧，传统的企业信息管理系统已经不能满足企业的需求了。 近年来随着i n t e r n e t 技术的快速发展，企业的信息化管理也有了翻天覆地的变化。进入 9 0 年代后覆盖供应链管理流程的新型企业管理系统一一e i 心衄l e r p f i r e s o u r c e sp 1 m i l l g 企业资源计划) 9 l 系统应运而生。e r p 是一个信息高度集成的管理系统，在知识经济时代的 背景下面世并得以迅速发展，在e r p 系统设计中考虑到仅靠自己企业的资源不可能有效的 参与到市场竞争中去，还必须把经营过程中的有关方面，从供货商，生产商，到销售商，客 户等都纳入一个紧密的供应链系统中去，才能更有效的安排企业的产、供、销活动，满足企 业利用一切市场资源快速高效地进行生产经营的需求分析，以进一步提高效率和在市场上获 得竞争优势。 进x - 十一世纪后，企业对信息系统的要求又进一步提升，企业希望信息系统不仅能提 供日常的业务数据处理功能，还能为决策者提供辅助决策信息【“，因此，决策支持技术越 来越受到学者和企业管理软件开发者的重视。虽然e r p 系统在规范和优化企业业务流程、 满足各部门实际管理和运作的需要方面取得了良好的效果，然而，对企业管理进行决策支持 超出了传统的e r p 系统的处理能力。如何从e r p 系统中及时准确地获取有用的信息，做出 快速而有效的决策，提升e r p 系统的价值，以实现对企业管理的辅助决策将是企业管理软 件发展的必然趋势，同时也是是一个非常有理论价值和现实意义的研究方向。 1 1 2 决策支持技术 如上所述，决策支持技术的研究和应用对企业管理软件朝着智能化的方向发展有着及其 关键的作用，因此，对决策支持技术进行研究有着很强的理论和现实意义。神经网络技术是 决策支持技术中的一个重要方法，它对非线性问题有着很强的求解能力，非常适合于应用在 预测、分类等决策问题上。 一2 贵州大学2 0 0 7 届硕士研究生毕业论文 第一章绪论 1 、神经网络技术 人工神经网络是一门活跃的边缘性交叉学科【“。研究它的发展过程和前沿闯题，具有 重要的理论意义。神经网络既是高度非线性动力学系统，又是自适应组织系统，可用来描述 决策、认知及控制等智能行为。它的中心问题是：智能的认知和模拟。从解剖学和生理学来 看，人脑是一个复杂的并行系统，具有“认知”、“意识”和“感情”等高级脑功能。我们以 人工方式模拟这些功能，毫无疑问，这将有助于我们对人类思维及智能的进一步认识，并通 过这种模拟行为来解决很多复杂的、模糊的、不完备的问题。 人工神经网络诞生于2 0 世纪加年代，8 0 年代后迅速发展并崛起，近十几年来，神经 网络理论与实践有了引人注目的进展，它再一次拓展了计算概念的内涵。近几年来科技发达 国家的主要公司对神经网络芯片、生物芯片情有独钟。例如，i n t e r 公司，i b m 公司，a t & t 公司和n e c 公司等都取得了多项专利，已有产品进入市场，被国防、企业和科研部门选用， 因此神经网络的研究和应用有着巨大的潜力和机会，前途是美好的。 神经网络因其自身具有的并行处理、分布式存储、自适应等特点，成功的解决了一些 其它方法解决不了的问题，比如各种复杂的、模糊的、不完备的模式问题。神经网络最初被 应用于模式识别，现在已经扩展到许多领域，最常见的是用于预测，如各种专家系统、股市 预测、天气预报等，其大规模并行计算能力是处理预测问题的强有力工具。神经网络也可以 用来解决各种分类问题，如模式识别、翻译、银行信用风险评估、签字识别等。还被广泛用 于其它学科，如非线性规划问题，数值逼近、统计计算、故障检测、自动化控制、语音识别、 优化问题、排序问题等等。 目前，人工神经网络特别是b p 神经网络己得到了日益广泛的研究和应用，它的广阔 前景在于其良好的预测性和实用性，其发展潜力巨大。但是b p 算法是基于梯度下降这一本 质的，因此其运算量很大，收敛速度缓慢，这成为阻碍该算法进一步应用、推广的重要原因， 对此进行改进是现在人工神经网络领域研究的一个热点而粒子群优化算法作为一种解决非 线性、不可微和多峰值复杂问题优化的优秀算法，具有计算简单、收敛速度快等特点，并具 有较强的全局寻优能力，国内外一些学者已经验证该算法可以作为b p 网络的学习算法。 2 、粒子群优化算法 粒子群优化算法( p a r t i c l es w a r mo p t i m i z a t i o n ，p s o ) 是由k e n n e d y 和e b e r h a r t 于1 9 9 5 年提出的一种新的进化算法吲，该算法来源于对鸟群觅食行为的研究，是“群智能”中的 一个主要的研究方向。粒子群优化算法已经被广泛应用于函数优化、神经网络、模式分类等 3 贵州大学2 0 0 7 届硕士研究生毕业论文第一章绪论 科学和工程领域，大量的实际应用证明其是一种很好的优化算法，目前已经被“国际进化计 算会议”0 e e ei n t e r n a t i o n a lc o n f e r e n c e s0 1 1e v o l u t i o n a r yc o m p u t a t i o n ， i c b c ) 列为一个讨论 的专题。 粒子群优化算法收敛速度快( 尤其是在进化初始阶段) 。运算简单且易于实现，没有遗 传算法的编解码和杂交、变异等复杂运算，是一种非常好的优化算法。粒子群优化算法作为 一种新兴的优化技术，得到了许多学者的关注，发展很快，我国也有越来越多的学者致力于 对该算法进行研究和完善，并取得了许多有价值的成果，为该算法的长久发展和广泛应用打 下了良好基础。 1 2 论文的研究内容及结构 1 2 i 论文研究的主要内容 本论文对供应链管理和库存管理理论进行了研究，根据运筹学存贮论中的库存控制模 型，结合供应链环境下库存管理的思想，针对某食用油生产商的原料库存、采购特点，建立 了原料库存控制指标体系，并根据控制指标，用智能化的方法实现了原料库存量的预测。 本文进行原料库存量预测所采用的智能方法为神经网络技术，神经网络是一门活跃的 边缘性交叉学科，研究它的发展过程和前沿问题，具有重要的理论意义。b p 神经网络是目 前应用最为广泛的神经网络之一，但是b p 神经网络的学习算法是基于梯度下降这一本质的， 因此不可避免地存在着容易陷于局部极小值，收敛速度慢，训练时间长等问题。而粒子群优 化算法作为一种解决非线性、不可微和多峰值复杂问题优化的优秀算法，它具有计算简单， 收敛速度快等特点，并具有较强的全局寻优能力，可以作为b p 网络的学习算法，但该算法 在进化后期容易出现速度变慢以及早熟的现象。本文针对粒子群优化算法的不足，对其进行 了学习因子自适应调节和增加变异算子两种思路的改进；将改进后的算法作为b p 网络的学 习算法来进行网络的训练，并通过仿真实验验证了改进后的粒子群神经网络在全局寻优能力 和算法收敛速度两个方面都有了一定的提高。 本文根据所建立的原料库存控制指标体系，以改进后的粒子群神经网络作为预测模型， 在该食用油生产商的供应链管理系统的基础上，进行了原料库存控制辅助决策模块的开发。 通过该模块进行库存量预测，可以帮助企业在保证生产连续进行的基础上，维持一个更合理 的原料库存量，并给出相应的原料采购量建议，这使得本文的研究在理论创新的同时具有了 一4 贵州大学2 0 0 7 届硕士研究生毕业论文第一章绪论 一定的现实意义。 1 2 2 论文的结构 本论文的主体内容共分为8 章： 第一章为绪论，主要介绍了论文所研究内容的意义、现状，以及论文的思路、结构； 第二章分析了供应链管理的基本理论，库存管理的基本理论，以及在供应链环境下的 库存管理与控制策略； 第三章介绍了粒子群优化算法，主要从该算法的原理，发展，流程，参数设置几个方 面进行了介绍、分析，并通过对算法细致的研究，针对其在进化后期容易出现速度变慢以及 早熟现象这个不足，给出了学习因子自适应调节和增加变异算子两种思路的改进方法； 第四章介绍了人工神经网络技术，由于传统b p 神经网络的学习算法基于梯度下降这 一本质的，因而存在容易陷入局部极小，且收敛速度慢的缺点，将改进后的粒子群优化算法 作为神经网络的权阈值学习算法，可有效提高网络的性能，本文通过在i r i s 数据集上进行 的仿真实验，验证了粒子群优化算法改进的有效性和将改进后的算法作为b p 网络学习算法 的优越性； 第五章对某食用油生产商的供应链管理系统中的库存管理子系统进行了系统架构分 析和库存管理业务流程分析； 第六章对生产型企业原料库存控制的策略和模型进行了详细的介绍，结合运筹学存贮 论中的库存控制理论和供应链库存管理的思想建立了生产型企业的原料库存控制指标体系； 第七章以改进后的粒子群神经网络作为预测模型，根据所建立的原料库存控制指标体 系，在v s n e t 平台上进行了该食用油生产商的原料库存控制辅助决策模块的开发，通过该 模块进行库存量预测，可以帮助企业在保证生产连续进行的基础上，维持一个更合理的原料 库存量，并给出相应的原料采购量建议； 第八章对论文进行了总结，并展望了下一步的研究工作。 一5 - 贵州大学2 0 0 7 届硕士研究生毕业论文 第二章供应链环境下的库存管理 第二章供应链环境下的库存管理 2 1 供应链管理概述 2 1 1 供应链管理的概念 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 ) 1 1 】理论从二十世纪八十年代末开始兴 起，九十年代后成为众多学者和专家研究的热点问题，短时间里就成为了全球流行的一种管 理模式与管理思想。 对于供应链的理解，我国学者马士华给出了如下定义：“供应链是围绕核心企业，通 过对物流、信息流、资金流的控制，从采购原料开始，制成中间产品以及最终产品，最后由 销售网络把产品送到消费者手中的将供应商、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结构模式”嘲。该定义所涵盖的范围突破了单个企业的界限，形成了 从原材料开始直至最终用户的网链结构，从全局的角度考虑了产品的竞争力，同时也说明了 供应链是一个动态系统，它在不同的环节之间持续不断的传递着供应链流( 物流、信息流、 资金流) ，并通过对供应链流的联结，实现整体的效益和增值。 供应链管理体系涉及企业和企业管理的方方面面，是一种跨行业的管理，企业之间作 为贸易伙伴，为追求共同经济利益的最大化而共同努力。它强调核心企业与其它企业建立战 略合作伙伴关系，委托这些企业完成一部分业务工作，自己集中精力和各种资源通过程序业 务设计，做好本企业能创造特殊价值的、必须长期控制的、比竞争对手更擅长的关键性业务 工作。这样可以极大的提高企业的竞争力和经济效益。基于这一思想，供应链管理是围绕着 核心企业与其它企业合作参与、共同管理的一种模式。核心企业要把供应链作为一个不可分 割的整体，打破存在于采购、生产、分销和销售之间的障碍。做到供应链的统一和协调。 2 1 2 供应链管理的核心思想 供应链管理( s c m ) 是指人们认识和掌握了供应联各环节内在规律和相互联系的基础 上，利用管理的计划、组织、指挥、协调、控制和激励职能，对产品生产和流通过程中各个 环节所涉及的物流、信息流、资金流、价值流以及业务流进行的合理调控，以期达到最佳组 6 - 贵州大学2 0 0 7 届硕士研究生毕业论文第二章供应链环境下的库存管理 合，发挥更大的效益，迅速以最小成本为客户提供最大的附加值。具体来说，就是将合适的 产品或服务，按照合适的包装与状态，以合适的数量、合适的成本费用、在合适的时间、合 适的地点送到合适的客户手中、并且实现总成本的最小化。 供应链管理的核心思想概括起来主要有以下三个方面： 1 )供应链管理是一种集成管理的思想与方法 供应链管理执行供应链中从供应商到最终用户的计划和控制，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管理模式、供应链管理把供应链上的各个企业作 为一个不可分割的整体，使供应链上各个企业分担的采购、生产、分销和销售职能成为一个 协调发展的有机体。供应链管理的主要的任务是管理库存和运输。库存是平衡有限的生产能 力和适应用户需求变化的缓冲手段，库存和运输管理通过各种协调手段，寻求把产品迅速、 可靠地送到用户手中所需要的费用与生产、库存管理费用之间的平衡点，从而确定最佳的库 存投资额和运输策略。 2 )供应链是一个开放的价值创造系统 现代企业的一切活动都要以顾客价值为基本前提。所谓顾客价值就是指顾客从拥有和使 用某种产品中获得的价值与其取得该产品付出的成本之差。从单个企业来看，企业各部门必 须通力合作进行设计、生产、营销、交付和支持企业产品的价值创造活动。在追求竞争优势 的过程中，企业需要超越自身的价值链，去观察供应商、销售商、乃至最终顾客的价值链。 实际上各个企业的联合就是一个顾客的价值交付系统，这个价值交付系统就是供应链。供应 链上的每一个企业都通过价值创造使整个供应链成为一条增值链而实现自身的利益。企业成 功的战略分析不再仅仅基于企业自身甚至也不再是整个行业，而是整个价值创造系统。在 这个系统中，不同的角色( 如供应商、生产商) 共同合作创造价值。实际上，战略关键在于 重新安排新的价值群中各角色的作用和彼此的关系，从而不断改进价值创造系统，在供应链 的能力与顾客需求之间创造一种和谐。 3 )充分利用信息技术是供应链管理的重要基础 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。企业是一个多层次多系统 的结构，信息是企业各系统和成员间密切配合、协同工作的“粘合剂”。为了实现企业的目 标，必须通过信息的不断传递，一方面进行纵向的上下信息传递，把不同层次的经济行为协 调起来；另一方面进行横向的信息传递，把各部门、各岗位的经济行为协调起来，通过信息 技术处理人、财、物和产、供、销之间的复杂关系，因此，企业内就有一个信息的集成问题。 供应链作为一种“扩展”的企业，其信息流动和获取方式不同于单个企业的情况，在一个由 7 贵州大学2 0 0 7 届硕士研究生毕业论文 第二章供应链环境下的库存管理 网络信息系统组成的信息社会里，各种各样的企业在发展的过程中相互依赖，形成了一个“生 物化企业环境”，供应链就是这样的“生活系统”中的。食物链”。企业通过网络从内而外两 个信息源中收集和传播信息，捕捉最能提高价值的经营方式、技术和方法，创建网络化的企 业运作模式。在这种企业运作模式下，供应链上的企业能否合理运用先进的信息技术，直接 影响着它在这个生态系统中获取“食物”的技能，影响着它和其它供应链竞争的能力，因此， 供应链管理必须利用新的信息技术，实现自己的管理功能。 通过已有的案例，我们发现一些知名的国际大企业由于采用了供应链管理方法都取得 了巨大的成就。如美国零售业巨头、2 0 0 2 年和2 0 0 3 年连续两年蝉联世界五百强之首的沃尔 玛( w a l - m a r t ) 在八十年代初期就与s e m i n o l e 制造公司建立了供应链合作关系。还有如贝 那通( b e n e t t o n ，快速响应) 、微软( m i c r o s o f t ，虚拟制造和物流) 、惠而浦( w h i r l p o n ，直 接送货上门) 等都是利用和创造世界上最好的供应链管理实务的高绩效公司的典范。因此， 在我国物流界现在广为流传着一句话：在2 1 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。 2 1 3 供应链管理与传统的管理模式的主要区别 供应链管理与传统的管理模式的主要区别有如下几点： 1 供应链管理把供应链中所有节点企业看作一个整体，它涵盖整个物流，从供应 商到最终用户的采购、制造、分销、零售等各个职能领域。 2 供应链管理强调和依赖战略管理，其目的是实现供应链整体的利益最大化。 3 供应链管理的关键在于要采取集成的思想和方法，而不仅仅是节点企业、技术 方法等资源的简单连接。 4 供应链管理具有更高的目标，通过管理库存和合作关系，达到高水平的服务， 而不仅仅是完成一定的市场目标。 2 2 库存管理概述 2 1 1 库存的概念 我们知道，在物流领域库存就是指在生产经营以及销售过程中处于存储状态的社会产 品。存储状态并不仅仅等同于传统意义上的静态产品，它还包括有动态( 如制造加工状态或 8 一 贵州大学2 0 0 7 届硕士研究生毕业论文 第二章供应链环境下的库存管理 运输状态等) 的含义。对于企业来说，库存可以指运送到企业里还没有使用过的原材料或零 部件，也可以指已经开始但是还没有完成生产过程的材料，当然也包括已经完成生产过程但 还没有送到客户手中的成品【1 1 2 2 2 库存管理的作用 如果说“资金是世界运转的润滑剂”，那么库存就是企业运作的润滑剂。合理的库存水 平对于企业的生存与发展起着至关重要的作用。通过总结，库存的作用主要体现在以下几个 方面： l 、稳定生产，经营的规模，获得规模经济效应 企业只有以一定的规模组织生产和销售，才能获得规模经济效应，才能使现有的 生产能力得到最大程度的利用。但市场的需求与生产并不能保持一致性，所以库存的 存在就某种程度上来说一定是必然的。 2 、平衡供求的时问差问题 某些产品由于其本身的特点，其生产或销售具有很大的季节性或周期性。因此， 只有保持一定的库存量，才能保证企业生产、经营活动的持续性，防止因缺货而发生 非正常中断。 3 ，缓冲由于不确定因素带来的影响 这是库存最重要的功能之一。不确定因素主要来源于两个方面。一是需求方面， 一定时期内的需求虽说有一定的规律性，但毕竟都是不确定的，所以对需求的预测不 可能总是准确无误的。当实际需求与预测不符合时，为保持一定的客户满意度，就需 要一定量的库存来弥补这一缺口，维持产品供给的持续性；二是在库存系统内部运作 中出现延误而导致的，如订单处理、运输配送方面的延误、供应商原材料供给的延迟 等。这一问题在现代供应链管理环境下显得尤为突出。 2 2 3 库存控制 库存在企业的经营管理中发挥了如此重要的作用，但同时也占据了企业巨大的成本。因 为过多的库存，占用较多的流动成本，而且增加企业的仓储费用、保管费用，同时还增加企 业的保险、税收等，使公司容易陷入资金周转不灵的局面。而且由于面临产品老化等问题， 同时将实物存货转化为流动资产是很困难的，因此持有过多的库存的投资决策蕴含着很大的 9 一 贵州大学2 0 0 7 届硕士研究生毕业论文 第二章供应链环境下的库存管理 风险。但是如果为了降低产品的成本，增加产品竞争力而降低库存，那么，为了满足客户需 要，势必要增加采购次数或生产批次，这必然又造成采购成本或生产成本的增加；或者库存 根本满足不了客户的不确定要求，严重时甚至失去重要的客户，这显然不利于企业的发展。 因此，库存控制的目标就是要确定一个合理的库存水平，这个库存水平能够为客户提供所期 望的服务，或者说可以达到一定的客户满意度，同时要求库存成本最合理，从而使企业的资 金能够得到更好的利用。 2 2 3 1 库存成本 库存控制的目标就是在保证库存水平能够为客户提供所期望的服务的前提下，尽可能的 降低库存成本，影响库存成本的因素很多，通过总结，主要有以下几方面 7 1 ： 1 、订货成本 订货成本指在订货过程中发生的与订货有关的全部费用。它包括两项费用，一项是 订购费用( 固定费用) ，包括差旅费，订货手续费、通信费、招待费以及订货负责人员 的有关费用。订购费与订货次数有关而与订货数量无关。另一项是所订货物的成本费用， 它与订货数量有关( 可变费用) ，如货物本身的价格，运费等。 2 ，存贮成本 为保持库存所投入的成本。主要包括库存投资和存贮成本。主要包括货物占用的资 金应付的利息，为货物交纳的保险金、税金，以及使用仓库、保管货物、货物损坏变质 等支出的费用。 3 、缺货成本 用经济学的观点来看，缺货成本是一种机会成本，指由于某种原因不能为客户提供 服务所发生的费用，或者由于失去了对客户的销售而没有得到预定的利润，以及由于一 些难以掌握的因素而造成信誉丢失所波及的不昆后果等。对供应商来说，缺货就是失去 了销售的机会，减少了本来可以获得的利润：或是违背了合同条约，遭受惩罚；重则失 去信誉，丢失重要客户，从而失去市场竞争力；对生产商来说，轻则增加采购成本，重 则停工待料，影响正常的生产运行。 4 ，补货成本 补货是指当客户来购货时，仓库没有现货，但为了不失去销售机会，企业仍劝服客 户在这里订货，自己承诺马上去采购，然后补货给客户。补货对企业的利益是很明显的， 1 0 - 贵州大学2 0 0 7 届硕士研究生毕业论文 第二章供应链环境下的库存管理 它可以少占用资金，少占用库存，减少保管成本，更不可能出现缺货费用。但是要实现 补货，常常发生补货费用，例如为了吸引客户，需要花费招待费，回扣费，还有优惠服 务、优惠价格等等。 2 2 3 2 库存控制策略 为了制定一个有效的库存控制策略，我们至少应该要考虑以下三个方面的问题f 6 】： l 、需求者的需求类型： 指判断需求是何种类别，是独立需求还是相关需求，是确定型的还是随机型的。如 果是随机型，那么需求的分布是正态分布或是其它分布。 2 、供给者的经营方式： 指在经营或生产活动中，是不允许供给者缺货( 库存水平大于零) ，还是允许供给 者缺货( 库存水平可以等于零) ；以及是采用瞬时到货还是持时到货的进货方式。 3 、选用合适的控制方法： 传统的库存控制模型有确定型存贮模型和随机型存贮模型，其中随机型存贮模型又 包括定期订货模型，定点订货模型和两者结合的混合模型。在本文中我将结合传统的库 存控制模型，研究一种在供应链管理环境下的库存控制策略。 2 2 4 供应链环境下的库存管理和控制 供应链管理环境下的库存控制与传统的库存控制有很大的不同。过去，库存管理集中于 单个企业，库存控制策略简单，很少从供应链的角度来系统的解决库存问题，也很少会提到 企业战略合作的高度，而且仅仅侧重于优化单一的库存成本。从单一库存的角度来看，有一 定的适用性，但在供应链环境下，这样的分析显然是不够的。 具体的来看，对于需求随机型的库存控制模型而言，传统的库存控制模型都是建立在很 多的假设前提基础之上的，例如假设货物的需求率是一个常数，订货提前期固定等。这在实 际的库存管理环境中是很难实现的。在市场中，由于人们心理偏好的波动，相关产品的供应 情况等因素的变化使得对某种产品的需求具有一定的起伏波动，虽然从一个较长的时期来 看，可以近似的把这种需求看作是水平趋势的，可是在供应链管理环境中，因为信息在传递 过程中的扭曲而产生的“牛鞭效应”将逐层放大需求，使得越是处于市场远端的厂商，例如 产品的生产商等，所接收到的需求信号的变动就越加剧烈，这时候如果单纯按照传统的确定 1 1 贵州大学2 0 0 7 届硕士研究生毕业论文 第二章供应链环境下的库存管理 性模型或随机性控制模型来进行库存控制就会给企业造成很大的损失。 另一方面，由于目前很多企业之间建立的供应链中信息流不能够实现及时无缝的流通， 而且在实施过程中也存在一定程度的信息扭曲【6 】。这样就造成供应链中的诸多不确定性，例 如提前期的不确定性、订货量的不确定性、供应商的不确定性、制造商本身的生产系统的可 靠性、机器的故障、计划执行的偏差等。 所以，在供应链管理环境下，库存控制存在的主要问题总结如下阁： 1 、 加强供应链节点企业之闻的信任，保证传递信息的有效和准确 供应联管理的实质是要求企业问的相互信任和合作，要求信息的高度准确性和透明 度。但长期以来，企业之间是一种你死我活的敌对状态。虽然近年来，随着计算机技术 的普及，信息技术和互联网技术的广泛应用，人们的观念在逐渐改变，企业开始向协调 合作方向转移，但是如果涉及到信息高度共享、共同规划策略的层次，合作力度和广度 还是远远不够的。 2 、加强节点企业间信息流的无缝、流畅传递 成功的供应链要求信息流可以在供应链中无缝的、流畅的传递。但是由于各个节点 企业的需求预测、库存状态、生产计划等重要信息分布在不同的组织之间，要做到有效 快速的响应客户需求，必须实时的传递。这要求供应链中的信息系统模型做相应的改变。 3 、加强对供应链中各种不确定性的处理和应对能力 不确定性方面，供应链的运作存在着诸多的不确定性。其来源主要有三个方面：供 应者不确定性、生产者不确定性和顾客不确定性。这三种不确定性归根结底是由以下三 个方面造成的： 1 1 需求预测水平，这与所选择的预测方法和预测时间的长短有关。 2 1 决策信息的可获得性、透明性、可靠性。 3 1 决策过程的影响，特别是决策人心理的影响。 基于这些问题，在供应链管理环境下，出现了几种新的库存管理方法，包括供应商管理 用户库存v l v i l ( v e n d o rm a n a g e m e n t