（系统理论专业论文）一类新产品的两级供应链回购策略研究.pdf

jl_1 i j ， a b s t r a c t i i l ll l ii i i ii i i ll l lliii y 17 3 3 7 0 8 a s u p p l yc h a i ni san e t w o r ks y s t e mw h i c hc o n s i s t so fs e v e r a li n d e p e n d e n tm e m b e r s f o c u s i n go nt h ep r o d u c t i o na n ds a l e so fo n eo rm o r ep r o d u c t s n o w a d a y s w i t ht h e d e v e l o p m e n to fe c o n o m i cg l o b a l i z a t i o n t h ec o m p e t i t i o no nm a r k e t i n gi sb e c o m i n ga c o m p e t i t i o na m o n g d i f f e r e n t s u p p l yc h a i n s ，i n s t e a do f a n a c t i v i t ym e r e l ya m o n g e n t e r p r i s e s h o w e v e rt h e r ee x i s tt o om a n yx f a c t o r sp r e v e n t i n gt h ee f f i c i e n ta l l o c a t i o no f a v a i l a b l er e s o u r c e s c a u s i n gal o ws u p p l yc h a i ne f j f i c i e n c y o n l yw i t ht h es u p p o r to f c e r t a i nt e c h n o l o g ya n dc o o r d i n a t i o nm e c h a n i s mc a nas u p p l yc h a i ns y s t e mb ew e l l c o o r d i n a t e d a sf o ras u p p l yc h a i no fo n es u p p l i e ra n do n er e t a i l e r , m e m b e r s i r r a t i o n a l d e c i s i o nm a k i n ga n dd o u b l em a r g i n a l i z a t i o na r et w om a i nc a u s e st h a tu n d e r m i n et h e c h a i n sc o o r d i n a t i o n ，a n da p r o p e rc o n t r a c ti sa ne f f i c i e n ts o l u t i o nt ot h ep r o b l e m r e s e a r c h e se x i s t e di ns u p p l yc h a i nc o o r d i n a t i o nm a i n l yf o c u so np r o d u c t sw i t ha m a t u r em a r k e tw h i c hi sr i c hi nd e m a n di n f o r m a t i o n ，h o w e v e ri t sm o d e la n da p p r o a c hc a l l n o tp r o p e r l yw o r ku n d e ran e w p r o d u c tc i r c u m s t a n c e o u ra i mi st oi n v e s t i g a t et h ec o o r d i n a t i o nf e a t u r eo fn e wp r o d u c t ss u p p l yc h a i n a n d t os e e kp r o p e ro r d e f i n gd e c i s i o nm a k i n gf o rt h er e t a i l e ra n db u yb a c kp o l i c yf o rt h e s u p p l i e r ，h e n c eb a s i ck n o w l e d g eo fs u p p l yc h a i nc o o r d i n a t i o n ，s u p p l yc h a i nc o n t r a c t s ，a n d o r d e r i n gd e c i s i o nm a k i n gw i t hp a r t i a ld e m a n di n f o r m a t i o ni sr e v i e w e d a n dw i t ha o n e - s u p p l i e r - o n e - r e t a i l e rs u p p l yc h a i no fc e r t a i nn e wp r o d u c t s t w om o d e l sw i t hp a r t i a l d e m a n di n f o r m a t i o na r ec o n s t r u c t e d o n eo fw h i c hc o n s i s t so far i s kn e u t r a ls u p p l i e ra n da r i s ka v e r s er e t a i l e r , w h i l em e m b e r so ft h eo t h e rm o d e la r eb o t hr i s ka v e r s e b e s i d e s t h e e f f e c to ft r a d i t i o n a lb u yb a c kp o l i c yo nn e w p r o d u c ts u p p l yc h a i ni ss t u d i e d i n d i c a t i n g t h a tt r a d i t i o n a lb u yb a c kp o l i c yc a n tc o o r d i n a t et h ec h a i ni nt h ef i r s tm o d e l y e td o e s c o o r d i n a t e t h eo n ei nt h es e c o n dm o d e lu n d e rc e r t a i nc i r c u m s t a n c e s t h i sr e s u l ti s e x p e c t e dt oh e l pt h ed e c i s i o n - m a k i n go fn e wp r o d u c t ss u p p l yc h a i nm e m b e r s k e yw o r d s ：c e r t a i nn e wp r o d u c t s ；s u p p l yc h a i nc o o r d i n a t i o n ；b u yb a c kc o n t r a c t 目录 弓i 言l 第一章供应链协同问题概述3 1 1 供应链和供应链管理。3 1 1 1 供应链的基本概念3 1 1 2 供腌链管理的基础知识3 1 2 供应链协同4 1 3 影响供应链胁同的囚素5 1 3 1 不确定性5 1 3 2 结构凶素6 1 3 3 人的冈素一7 1 4 供应链咖同的技术支持以及协同机制8 1 4 1 信息技术8 1 4 2 信息共享9 1 4 3 契约9 1 4 4 联合决策9 1 5 本章小结9 第二章两级供应链的契约协同1 1 2 1 批发价格契约1 2 2 2 u i 购契约1 3 2 3 收益共享契约1 4 2 4 数量弹性契约1 6 2 5 销售回扣契约1 7 2 6 数量折扣契约1 9 2 7 本章小结2 0 第三章需求分布信息不完全的订购决策问题2 l 3 1 需求分布信息不完全的订购决策问题2 l 3 2 本章小结2 4 第四章一类新产品的两级供应链回购策略2 5 4 1 新产品的含义2 5 4 2 问题描述2 5 4 3 供应商为风险中性时的情形2 6 4 4 供应商为风险厌恶时的情形2 9 4 5 算例分析3 l 4 6 本章小结3 2 结论与今后可能的研究方向3 3 参考文献3 4 攻读学位期问研究成果3 7 致谢3 8 学位论文独创性声明一3 9 学位论文知识产权权属声明一3 9 引言 引言 研究背景 2 0 世纪8 0 年代以来，市场竞争的加剧和科学技术的发展导致企业管理的理念 和运作模式逐渐发生了变化，资源的合理配置和有效利用成为人们日益关注的企业 战略问题。而新技术的应用以及人们对企业角色的新要求引起了企业自身结构以及 企业之间关系的变化，从而推动了供应链的形成和发展。进入2 1 世纪以来，随着经 济全球化和一体化速度的加快，对市场的竞争已经不仪仪足单个企业之间的竞争， 而逐渐演变成供应链之间的竞争，供应链管理的重要性已经渐渐引起人们的重视。 国内外许多学者通过各种方法和工具对供应链管理的许多相关问题都进行了定性或 定量的深入细致的研究，为供应链管理的实际操作提供了理论指导；而企业管理者 也从具体运作过程中总结了大量宝贵的实践经验，推动了供应链管理理论研究的发 展。虽然对于供应链管理的研究和探索已经取得了丰硕的成果，但是仍有许多问题 值得进一步研究。因此，供应链管理仍然是近来研究的一个热点。 供应链契约是供应链管理的一种重要手段，是协调供应链成员利益和行为的一 种有效机制。根据供应链自身的特点和所处的环境选择恰当的契约形式，可以大幅 地提高供应链的效率，有效地降低成本、增加收益。近年来随着产品类型的多样化、 市场需求的快速变化、以及法律法规和市场监管制度的不断完善，供应链契约的内 容也得到了极大的丰富。经过专家学者的探索，不断涌现出更加细化、多样化的契 约形式，使得供应链契约始终是供应链管理中最为有效的工具之一。 研究目的和意义 供应链协同管理是近来的一个研究热点，供应链契约是实现供应链协同的有效 手段之一。已有文献的研究对象主要是市场成熟产品的供应链。而近年来，随着产 品需求的日益多样化、创新意识的持续增强、高新技术的迅猛发展以及新型材 料的不断涌现，越来越多的新产品正以前所未有的速度推向市场。现有的研究 并未充分体现新产品生命周期短、需求难预测等特点。为考察需求分布信息不完 全的新产品供应链的回购策略，本文在回顾了供应链协同、供应链契约、需求信息 不完全的订购决策等问题的基础上，以包含一个供应商和一个零售商的一类新产品 的两级供应链作为研究对象，讨论在产品需求分布信息不完全的情形下回购契约对 供应链的影响，并确定相应的回购策略，以期对供应链契约的内容和作用有比较深 入的理解，所得结果对新产品供应链成员的决策制定具有一定的指导意义。 青岛人学硕十学位论文 研究思路与方法 通过对国内外供应链管理文献的研究，选择了供应链协同领域中的契约机制作 为研究方向。在对文献的研究过程中，发现供应链协同领域现有的研究主要以市场 成熟的产品为研究对象，而对新产品供应链则鲜有涉及。猜想是因为新产品的需求 信息较难预测和获得，以及参与者的决策偏好受新产品的特点影响较大等原因造成 的。于是尝试解决此类问题：假设新产品在正式上市前有试销记录，决策者以试销 数据作为需求预测的根据。虽然根据试销数据不能得到产品需求分布，但可以估计 需求期望和方差。较大的需求不确定性导致决策者倾向于保守决策，以需求期望和 方差表示期望收益的下界，并以期望收益下界极大化为决策标准。在此基础上，考 察回购契约对供应链的影响。 文章的组织结构 全文共有六部分组成： 引言。简要说明研究的背景、目的和意义，以及研究思路与方法。 第一章简要介绍供应链和供应链管理的概念，供应链协同的含义、分析影响供 应链协同的因素和协同的技术支持和机制。 第二章以需求连续的报童问题为例描述包括一个供应商和一个零售商的两级 供应链的批发价格契约、回购契约、收益共享契约、数量弹性契约、销售回扣契约、 数量折扣契约等供应链协调机制。 第三章需求分布信息不完全的订购决策问题 第网章建立一类新产品的需求分布信息不完全的两级供应链模型，并考察传统 回购契约对供应链的影响，确定该情形下的回购策略。 最后是结论与今后的研究方向。对本文内容作出总结，并指出存在的问题，明 确下一步的研究方向。 主要创新点4 以新产品试销数据的期望和方差代替市场成熟产品已知需求分布的历史销售数据作 为决策的先验知识，以期望收益下界极大化代替期望收益极大化作为决策者的决策 标准，在此基础上建立了供应商为风险中性、零售商为风险厌恶以及供应商、零售 商均为风险厌恶的两类模型，分析了回购契约对两类模型中新产品供应链的影响。 发现传统的回购契约并不能使第一类模型中的新产品供应链协同，但是在一定的条 件下可以使第二类模型中的新产品供应链达到协同状态。 2 第一章供应链协同问题概述 第一章供应链协同问题概述 1 1 供应链和供应链管理 1 1 1 供应链的基本概念 1 9 8 5 年，美国人m i c h a e lp o r t e r 提出了价值链的概念，在此基础上经过不断 的发展逐渐形成了比较完整的供应链理论。简单地说，供应链就是将供货商、 生产商、分销商、零售商、仓储中心，直到最终的顾客连成一个整体，进行价 值创造和增加的管理模式，是不同企业的集成，也是提高群集价值或整个行业 效益的管理模式。作为一个系统，一条供应链通常有不同的参与者，若干个活 动环节和不同的类型结构。供应链的参与者包括：供应商( 原材料供应商、零部件 供应商) 、生产商、销售商、运输商、配送中心等。供应链的活动环节包括：原材料 采购、运输、加工制造、产品分销。供应链的拓扑结构类型可分为：链条、网链、 网络。此外，供应链中还包括三种流：物流、资金流和信息流。其中，物流是资金 流的前提和条件，资金流是物流的依托和价值担保，二者的流动路线和环节一般是 一致的，而流向是相反的。信息流则是物流和资金流的前导。 1 1 2 供应链管理的基础知识 供应链管理是对供应链价值增值的管理，它采用了集成化和协同的管理思想 和方法，执行从供应商到最终用户整个过程中的计划、组织、协调和控制等职 能。供应链管理把供应链中的各成员企业作为一个不可分割的整体来实施网络 化管理，将各个节点成员分别实施的活动和承担的职能协调起来，形成一个能 快速响应市场需求并有效地满足顾客需求的功能系统，实现整体的低成本和高 效益。 供应链管理的发展体现了一种不断发展创新的战略思路和模式，其产生和发 展初期主要以降低成本和提高效率为主，后来逐渐将重心转移到满足顾客日益 增强的需求方面。现代供应链管理呈现出许多新特点： 1 从传统的“推销”模式转变成以客户价值为导向的“需求驱动”模式。 2 供应链管理以供应链各环节上的信息共享和集成为条件。 3 对于市场的竞争由企业之间的竞争转变为供应链之间的竞争。 从实际运作来看，供应链管理环境下的主要业务流程主要包括： 1 计划：供应链管理中计划的宗旨是使顾客所需的产品在合适的时间和合适 的地点到达顾客手中，因此需要一个总体设计和规划过程。计划的过程包括： 青岛人学硕 学位论文 了解客户的需求、需求预测和货源补充。 2 实施：实施足促使货物和服务在供应链中实际流动的过程。实施过程最重 要的是运作效率，因此必须寻找一个方案使实施过程自动化和流水线化，才能 达到提高生产效率、降低成本、提高收益的目的。实施过程系统的中心任务和 重要手段是执行跨职能集成，即从整个系统出发，整合各个职能部门的功能， 使供应链整体的收益达到最大。总的来说，实施系统旨在将订单履行、采购、 制造以及分销管理综合起来，以加强供应链上的合作。 3 执行评估：执行评估过程是对供应链运行情况的跟踪。 1 2 供应链协同 我们已经知道，供应链是在产品从原材料供应到最终形成消费品的整条管道( 或 其中一部分) 中，由原材料供货商、生产商、分销商、零售商、仓储中心以及最 终消费者等不同组织实体构成的网络结构。在供应链中存在着信息流、物流、 资金流。只有保证它们的畅通和协调，才能使供应链达到“协同状态”。然而在 现实情况中，有很多因素制约着供应链中资源的合理配置，从而限制了供应链 的运作效率。只有在信息技术的支持下，通过信息共享、契约、联合决策等机制 对供应链中不同个体的利益进行协调，才能使其相互合作，在各自利益都不减少 的前提下，达到整体利益最优的目的。想要明确什么是供应链协同，首先要了 解为什么供应链会不协同。供应链系统中的节点企业对供应链中除自身以外资 源( 包括信息，下同) 的分布情况以及供应链系统环境中资源的分布情况不可 能完全掌握，因此在做决策时难免会出现误差；此外对于供应链中相对独立的 成员来说，它们具有不同的目标和相对独立的决策权，会追逐各自利益的最大 化而不是整体利益最优，在这个竞争的过程中会造成资源的浪费，使成本增大 或收益减少；还有供应链中人的理性程度和行为因素( 例如对风险的态度、特 殊偏好等) 也是影响供应链效率的重要因素。由此可见，一般情况下如果不采 取有效的针对性措施，作为一个整体的供应链系统会损失相当大的一部分收益。 此时，虽然供应链中的个体采取了当前条件下对自身利益貌似最优的决策，也 会因为资源不是全局最优配置而损失一部分潜在的收益。而供应链协同正是研 究这样一个问题：如何建立一种机制协调供应链中不同成员的利益从而实现相 互合作，使资源在全局范围得到合理的配置，在供应链成员收益不减少的前提 下达到整体收益最优的目标。 自从1 9 5 0 年s p e n g l e r 1 】用一种确定性的、向下倾斜的曲线表示需求来研究供销 过程中的双重边际化效应，以及1 9 5 8 年f o r r e s t e r 2 】引入工业动力学，介绍了需求信 4 第一章供应链协同问题概述 息的震荡对产业的影响以后，供应链的协同问题逐渐引起人们的重视，成为供应链 管理研究的一个热点。许多学者都对其进行了深入的研究，并取得了一些成果。特 别是1 9 9 7 年h a ul l e e t m 详细分析了影响供应链协同的重要原因牛鞭效应的成 因以后，关于供应链协同问题的文章大量出现，并呈逐年增加的趋势。国内外均有 学者从不同角度出发，做出了一些有意义的总结工作： t h o m a s 等【4 j 把与供应链协同的相关文献作了一个综合性的回顾，研究了供应链 三个主要阶段：采购、生产和分销的主要活动，并据此把供应链协同分为三个方面： 买一卖协同( b u y e r - v e n d o rc o o r d i n a t i o n ) ，生产一分销协同( p r o d u c t i o n d i s t r i b u t i o n c o o r d i n a t i o n ) ，库存一分销协同( 1 n v e n t o r y d i s t r i b u t i o nc o o r d i n a t i o n ) ；a r s h i n d e r 等1 5 】 从供应链的功能( 包括物流、库存、预测以及生产计划) 和结构( 包括采贿一生产、 生产库存、生产一分销、分销一库存) 两方面研究供应链协同问题，并且详细分 析了契约、信息技术、信息共享、联合决策等协同机制；c h e ey e ww o n g 等1 6 】从组 织理论、经济理论、运营管理对协同问题分别进行了阐述，并将影响协同问题的因 素归结为六大类：不确定性、人的理性、行为因素、信息、相互依赖性，以及集中 化程度；x i u h u il i ，q i n a nw a n g 7 】将供应链划分为集中决策式系统和分散决策式系 统，然后对每一种系统面临确定性需求和不确定性需求时的协同机制分别做出总结； 张翠华等【8 j 回顾了供应链协同管理提出的背景，简要分析供应链协同管理与传统供 应链管理的差别，分别从战略协同、策略协同和协同技术三方面对供应链协同管理的 现状和发展前景进行综述。 1 3 影响供应链协同的因素 要解决供应链的协同问题就必须系统地分析影响供应链协同的因素，然后有针 对性地提出应对措施。总体来说，影响其协同的因素可大体分为：环境以及供应链 中的不确定性供应的不确定性、过程的不确定性、需求的不确定性；结构因素 资源结构( 包括信息结构) 、决策结构和目标结构；和人的因素理性程度、 行为因素( 例如对风险的态度、特殊偏好等) 。下面将会对各种因素进行逐一分 析。 1 3 1 不确定性 不确定性会给资源的配置计划带来困难，或打乱原有的计划，从而造成资 源的浪费，使成本增大或收益减少。按照产品生产和分销的流程可将不确定性 分为供应的不确定性、生产和分销过程的不确定性、需求的不确定性。供应的不确 定性会打乱企业的生产计划，甚至使企业陷入生产停滞的状态，带来巨大的损失； 生产和分销过程过程的不确定性可能导致企业不能按时交货，使企业遭受损失，同 青岛人学硕十学位论文 时给下一级过程的计划和实施带来难题；而需求的不确定性会给生产商的生产计划 和零售商的订购决策造成困难。由于信息的相对缺乏以及对信息处理能力的相对 缺乏是导致不确定性并带来损失的原因，故降低此类损失的方法是通过某种或 某些机制加强对相关信息的收集以及提高处理信息的能力。d a v i dp e i d r o 等【9 j 按 照产品的流程将不确定性分为供应的不确定性、过程的不确定性、需求的不确定 性；m a r s h a l ll f i s h e r i o 】为解决供应链策略选择问题构建了产品的需求不确定性 水平框架；而h a ul l e e 1 l 】又在f i s h e r 工作的基础上加入了供应不确定性水平 的框架；m a r s h a l ll f i s h e r 等【1 2 】阐述了需求不确定性给供应带来的挑战以及大多 数企业疲于应对需求不确定性的现状，并通过分析滑雪服装生产商o b e r m e y e r 的运作转变强调了精确响应的优越性。 1 3 2 结构因素 由于系统的结构决定了系统的功能，因此供应链的拓扑结构会对其功能和 效率有一定的影响。结构因素对供应链的协同有着极其重要的影响。总的来说， 结构因素主要有资源结构( 包括信息结构) 、决策结构和目标结构。 1 3 2 1 资源结构 资源是企业生存和发展的决定性因素。企业对特定资源( 例如：能源、原 材料、客户等) 的依赖，就导致了其对占有该资源的特定企业的依赖。根据资 源依赖性理论的假设，企业总是努力避免依赖于其他企业，而试图使其他企业 依赖自己，于是形成了对相关资源的竞争。鉴于资源的稀缺性和不确定性，谁 占有了特有的相关资源，谁就在竞争中占据了主动。而对稀缺资源的竞争产生 的结果就是企业之间形成了一定的关系。由此可见资源结构，即资源在环境以 及供应链内部的分布对供应链的协同会产生重要的影响。s o ll e v i n e ，p a u le w h i t e 1 3 j 发现对稀缺资源的竞争导致企业之间形成特定的关系。 在所有的资源中，信息资源是比较特殊的一种。像其它资源一样，特有信息可 以带来特定的优势，对供应链的协同产生重要影响，此外供应链中的信息还有其自 身的特点。物流、资金流和作业流都是以信息流为先导，并围绕其展开的。特别 是2 1 世纪信息时代的到来，更加凸显了供应链中信息流的重要性。此外信息的结构 比较复杂，变化也比较快，从而使信息管理的难度也相应增大，供应链管理领 域中关于这类问题的研究也比较多。王晶等【1 4 l 将供应链中信息管理问题的研究 分为两个层面：基础理论层面的研究和应用层面的研究。其中前者包括供应链 上信息价值的研究、信息分类等；后者包括由信息失真引起的信息风险问题及 其应对措施和技术支持，而信息失真又可分为有规律信息失真( 主要是牛鞭效 6 第一章供麻链协同问题概述 应) 和无规律信息失真。这里主要讨论应用层面的研究。 供应链上有规律的信息失真以“牛鞭效应”为代表。“牛鞭效应”也称需求放 大效应，足美国著名的供应链管理专家h a ul l e e 对需求的信息扭曲( i n f o r m a t i o n d i s t o r t i o n ) 在供应链中传递的一种形象描述。早在2 0 世纪5 0 年代f o r r e s t e r 就发现这一 现象，即微小的市场波动会造成制造商在进行生产计划时面临巨大的不确定性。后来 许多实证研究与企业调查发现，这种现象广泛存在于制造业的供应链结构中。“牛鞭 效应”所描述的问题是：当供应链的各级节点企业只根据来自其相邻的下级需求信息 进行生产或供应决策时，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，达到最源头供应商时，其获得的需求信息相对于实际消费市场中的顾客需求 信息发生了很大的偏差，需求变异系数比分销商和零售商的需求变异系数大得多。由 于这种需求放大效应的影响，上游供应商往往不得不维持比下游供应商更高的库存 水平来降低风险。h a ul l e e 等1 3 】将“牛鞭效应”的成因归结为四种因素：需求信号 处理、短缺博弈、批量订购和价格波动，并分析了信息的价值及提前期等因素对信 息失真的影响，进而研究了信息共享的类型和模式，最后证明了“牛鞭效应”是“最 优理性决策”下供应链系统内在的性质。c h e n 等f i5 】用零售商观察的顾客需求方差 与订单需求方差之比定量证明了“牛鞭效应”的存在。 关于无规律的信息失真主要是指供应链的成员为了自身利益而损害其他成员的 利益，故意扭曲原有的信息。w a n g ：等1 1 6 】认为其原因主要有：产品特性、决策者特性、 供应商品质、供应链管理特性以及宏观环境的影响等。此外，李刚等【1 7 】在研究牛鞭 效应与生产平滑有效性问题时首先提出并证明了“反牛鞭效应”的存在，说明了初 始参数的不同，导致信息在向供应链上游的传播过程中既有可能扭曲放大，也有可 能逐渐缩小直到停止。 1 3 2 2 决策结构和目标结构 在很多情况下，供应链中的企业是相对独立的经济个体，拥有各自的决策权， 理所当然以实现自身最大利益为目标，只是由于自身资源、功能和实力的欠缺而相 互合作。各个企业之间是既合作又竞争的关系，不可避免的存在利益上的冲突，于 是各自为政，造成资源的浪费。只有建立特定的机制加以协调，才能提高整条供应 链的效率。即使供应链中的各节点个体隶属于同一个企业，可以由唯一的决策部门 统一管理，也可能会受企业部门结构或组织规模等因素的影响而难以协调，需要一 定的技术支持来完成对最优决策的确定和实施。 1 3 3 人的因素 理性程度是决策者相对于所面临问题复杂程度的认知能力。当决策者对所面临 7 青岛人学硕十学位论文 的问题完全了解时就称决策者具有绝对理性，可以对当前问题做出最优决策。然而 在现实中绝对理性很难达到，因此决策者很难找到最优决策，而且最终所做决策的 优劣与决策者的理性程度有着紧密的联系。对风险的态度包括决策者愿意承担风险 的大小程度和愿意承担风险可能性的大小程度，可以分为风险追求、风险中立、风 险厌恶。决策者对风险的态度会始终影响其所做决策，因而也会对其所在的供应链 协同状态产生影响。m a u r i c ee s c h w e i t z e r ，g 6 r a r dp c a c h o n 1 s 通过经典的报童问题 模型研究了需求分布已知、零售商具有不同决策偏好时的供应链协同问题；v i p u l a g r a w a l ，s r i d h a rs e s h a d f i l l 9 1 通过报童问题模型研究了不确定性和风险厌恶态度对定 价和订购量的影响。 1 4 供应链协同的技术支持以及协同机制 为解决供应链的协同问题，只有在信息技术的支持下，针对影响协同的各种因 素建立相应的协同机制对各方进行协调，才能提高供应链的运作效率。目前常见的 协同机制有：信息共享、契约、联合决策。 1 4 1 信息技术 信息技术是对信息管理的技术支持，它不仅可以在分散式决策的供应链中企业 进行信息共享时提供便利，还可以成为集中式决策供应链中保证各级节点企业协同 作业的基础。先进的信息技术，例如：电子信息交换( e d i ) ，企业资源计划( e r p ) ， 电子商务等，可以使企业加快产品、信息、资金的流动，支持企业采用准时制( j i t ) 生产方式，做到对客户需求的快速响应( q r ) ，更好地连接供应链中的各级流程， 特别是可以根据较快掌握的实时信息准确把握提前期，做出恰当的计划。目前，有 许多先进的信息技术系统在供应链管理中得到应用，如：电子订货系统( e o s ) 、 销售实时系统( p o s ) 等，可以用以接受订单处理，采集销售信息；供应商管理库 存( v m i ) 系统和连续补货计划( c r p ) 可以协调生产环节和销售环节，降低库存 成本；快速响应系统和有效顾客响应( e c r ) 可以缩短产品开发周期和供货提前期， 降低需求不确定性带来的风险。此外，还有用于方便交易的e d i 技术和用于库存管 理的r f i d 技术。a g u n a s e k a r a n ，e w t n g a i l 2 0 】将供应链管理中信息技术应用的文 献做了分类，并建立起相应的研究框架，最后对供应链管理中信息技术的应用提出 建议；j a a n aa u r a m o 等【2 l 】调查了4 8 家公司信息技术的应用情况，并深入研究了1 8 个 案例从而确定出在供应链管理中成功应用信息技术的机制；m u k h o p a d h y a y ，t ，k e k r e ， s ，k a l a t h u r , s 【冽对c h 珂s l e r 与其供应商在应用e d i 技术前后的情形做了对比，发现 e d i 的应用可以使公司一年节省2 2 亿美元；r e b e c c a a n g e l e s 2 3 】介绍了i 强i d 技术及其 在供应链环境中的应用案例，并提出应用r f i d 技术应该遵循的原则。 8 第一章供戍链协同问题概述 1 4 2 信息共享 关于资源结构中信息结构因素带来的信息风险( 特别是牛鞭效应) ，信息共享 是目前公认的降低这类风险最有效的方法。h a ul l e e ，v p a d m a n a b h a n ，s e u n g i n w h a n g 。”指出信息共享的类型主要有：库存水平、销售数据、订单状态、销售预测、 生产及配送计划、其他信息等，并提出信息共享模式主要有三种：信息传递、第三 方、信息中心。此外，h a ul l e e 等人【2 4 】还通过对一个两级供应链模型的分析，证明 了需求信息共享有很高价值。c a c h o n ，f i s h e r i 2 5 】也做了基于仿真的对比研究，发现 采用完全信息共享策略可以比采用传统信息策略使供应链成本平均下降2 2 ，最大 甚至可达到1 2 1 。信息共享可以弱化牛鞭效应，有效帮助生产商的生产计划和销 售商的订购决策，从而降低生产成本、库存成本和缺货损失。 1 4 3 契约 供应链契约是专门针对具有不一致目标的分散式决策供应链的一种协同机制。 分散式决策供应链结构的特点是供应链成员间是既竞争又合作的关系，信息和决策 权分布于成员间，当成员之间的目标发生冲突导致供应链不能协同时，带有一定激 励措施的供应链契约就成为普遍采用的协调手段之一。此外，一些契约的激励措施 可以促使风险厌恶或有特殊偏好的决策人改变其对供应链协同不利的决策偏好而做 出有利于协同的决策。自从1 9 8 5 年p a s t e m a c k 2 6 】提出供应链契约的概念以后，学者们 对此进行了大量的研究，取得了不少成果。在此基础上有学者做出总结：t s a y 掣2 7 】 于1 9 9 8 年对有关供应链契约的文献进行了综述；杨德礼、郭琼、何勇掣2 8 】按照契约 协作方式将供应链契约主要划分为四种类型：批发价格契约、回购契约、收益共享 契约、数量弹性契约，认为其他契约可以由上述四种契约演变或组合而成，并通过 分析一个二级供应链模型对四种契约分别做出描述；g 6 r a r dp c a c h o n t 2 9 l 利用单供应 商单零售商报童问题模型分析了批发价格契约、回购契约、收益共享契约、数量柔 性契约、销售回扣契约、数量折扣契约等常见供应链契约，并在此基础上研究了在 价格影响需求、努力影响需求、以及多零售商等扩展情形下各种契约的性质。 1 4 4 联合决策 联合决策可以使分散决策式供应链像集中决策式供应链一样对全部资源进行合 理配置，实施全局最优决策。常见的联合决策的形式主要有v m i 机制、协同规划、 预测与补货( c p f r ) 等。此外，s c o r ( s u p p l y c h a i no p e r a t i o n sr e f e r e n c e m o d e l ) 模型也可以帮助决策者从整体的角度进行系统地决策改善供应链的效率。 v m i 机制首先由沃尔玛和宝洁开始应用并得到广泛推广。v m i 是指当供应链中 有一个供应商和多个零售商时，由供应商根据具体情况对所有零售商的库存水平、 9 青岛人学硕十学位论文 补货时间与补货量统一做出决策。m a t tw a l l e r 等【3 0 】总结了v m i 的优点，指出实行v m i 可以降低成本、提高服务水平；然后列举了v m i 所需要的技术支持，最后评价了v m i 的作用。c h e u n gk l ，h a ul l e e 【3 l 】指出特别是面临高需求波动和高外协成本时更适 宜于采用供应商管理库存。 c p f r 是由沃尔玛推动的协同预测与补货( c f a r ) 演变而来的。c p f r 是指供应 商与销售商组成的，通过互联网共同做出需求预测，共同参与原本属于各自企业的 计划工作( 如生产计划、库存计划、销售计划等) ，并实行连续补货的系统。c p f r 的优点主要有：增加预测准确性，提高销售额和服务水平，降低库存，缩短响应时 间等。 s c o r 模型足由国际供应链协会开发支持的，是第一个标准的供应链流程参考模 型，包括计划、采购、生产、配送、退货五个管理流程。它不但涉及了企业的供应 商和客户，还涉及到了供应商的供应商以及客户的客户。s c o r 模型提供了通用的行 业术语和标准化的流程描述，可以让企业有效评估自身流程状态，做出与其他企业 横向或纵向的比较，还可以提供使其决策优化的标准和实施信息，帮助量化实施措 施后的收益，以及选择适合其流程的软件等。 1 5 本章小结 本章简要介绍了供应链和供应链管理的基本含义，重点回顾了供应链协同的主 要内容，分析了不确定性、结构因素、人的因素等影响供应链协同的因素，并针对 性地介绍了信息共享、供应链契约、联合决策等供应链的协同机制以及相关的信息 技术。通过本章的介绍可以从整体上认识供应链协同问题的内容和研究现状。 i o 第二章两级供应链的契约协同 第二章两级供应链的契约机制 在一条供应链中，其成员总是以自身利益的最大化作为目标进行决策的，然而 这样的决策很可能会影响整条供应链的效率，从而损失掉一些潜在的收益。而建立 恰当的契约机制则能有效地将成员的利益与供应链整体的利益统一起来，使成员在 做出最大化自身利益决策的同时实现供应链整体利益的最大化。下面以一个供应商 和一个零售商组成的两级供应链系统作为研究对象阐述几种常见的供应链契约形 式。 考虑由一个供应商和一个零售商组成的两级供应链系统，其中供应商是主导者， 零售商是跟随者，供应商有权确定契约的各个参数，零售商只能据此确定其产品的 最优订购量。同时产品市场是成熟的，因此有关产品的市场销售价格、需求分布和 成本等信息是完全的并且对称的。供应商和零售商是风险中性和完全理性的，都以 期望收益最大化作为决策准则。零售商面临一个随机的市场需求，产品是时令性的， 并且订货周期较长，零售商只能在销售季节开始前订购一次。产品的市场需求是随 机变量x ，分布函数和密度函数分别是，( x ) 和f ( x ) ，假设f ( x ) 可微、严格单调递增， 且f ( o ) = 0 ，f ( ) = l ，= e ( x ) = 【x f ( x ) a x 为市场需求的均值。供应商的单位产品 生产成本为c ，零售商单位产品的订购成本为c ，则供应链的单位产品总成本为 c = q + c ；单位缺货损失( n o h 信誉损失、顾客流失等) 为g ，单位产品的批发价格 为w ，单位产品的零售价格为p ，零售商的订购量为q ，销售季节结束后未售出的单 位产品残值为v ( v c r ) 。s ( q ) = e m i n ( q ，x ) 为零售商的期望销售量，则有以下关系 成立： s ( q ) = q ( 1 一f ( q ) ) + r ( x ) 出 2 一( 1 ) = q l f ( x ) d x 零售商的期望库存量为 ，( q ) = e ( q x ) + = q s ( q ) 2 一( 2 ) 零售商的期望缺货量为 三( q ) = e ( x - q ) + = i t s ( q ) 2 一( 3 ) 其中( r ) + = m a x t ，0 ) ，下同。根据上述假定，可得零售商的期望收益 ，( q ) 。p s ( q ) + 订( q ) 一g l ( q ) 一q q 2 一( 4 ) = ( p 一1 ，+ g ) s ( q ) 一( q v ) q 一掣一丁 。 l l 青岛人学硕十学位论文 供应商的期望收益为 n ，( q ) = t c 。q 2 一( 5 ) 供应链的整体期望收益为 r i ( o ) = 兀，( q ) + n ，( q ) = ( p 一1 ，+ g ) s ( q ) 一( q v ) q g 弘一丁+ 丁一c j q 2 一( 6 ) = ( p - v + g ) s ( q ) 一( c 一1 ，) q g 下面将利用上述模型分别描述批发价格契约、回购契约、收益共享契约、数量 弹性契约、销售回扣契约、价格折扣契约。 2 1 批发价格契约 批发价格契约( w h o l e s a l ep r i c ec o n t r a c t ) 是指零售商根据市场需求和固定的零售 价格向供应商发出订单，供应商根据订货量组织生产，零售商按固定的单位产品批 发价格w 向供应商缴纳相应的货款，并自行处理未售出产品。即： t ( q ，们= w o 2 一( 7 ) 则 i l ，( q ，w ) = ( p 一，+ g ) s ( q ) 一( w + c r 一1 ，) q 一掣 2 一( 8 ) n ，( q ，计= ( w 一巳) q 2 一( 9 ) i - i ( q ) = ( p v + g ) s ( q ) 一( c v ) q 一掣