（机械电子工程专业论文）供应链协调控制机制研究.pdf

南京航空航天大学博士学何论文 摘要 供应链管理是随着全球制造的兴起 以及适应客户需求的快速变化而产生的一种 新型的管理模式 它已成为l 址界各国近几年的研究热点 企业为了有效地管理好供应 髓 使供应链整体性能达到最佳 要求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 因此 必须建立有效的协调激励机制 使供应链成员共担 风险 共享利润 以减少库存积压 降低总的运行成本 增强信息共享和相互交流 从而提高供应链的竞争力和整体绩效 在综合国内外研究成果的基础上 本文采用多学科交叉的方法 综合运用系统科 学理论 博弈论 委托代理理论 运筹学 最优控制原理 人工智能原理和信息技术 等理论 对供应链的 办调机制 信息共享和供应链契约 进行了深入的研究 本文研 究的主要内容及创新如下 在综合分析了供应链 供应链管理和供应链协调相关概念的基础上 首次从系统 科学的角度提出了比较完整的供应链协调的定义 并从宏观和微观角度对供应链协调 进行了分类 阐述了协调模式和协调机制的概念 为后续章节的研究提供了理论基础 及理论依据 建立了两级供应链模型 包含一个供应商和多个零售商 首次研究了当零售商之 问的需求为相关需求时 并且考虑供应商和零售商的订货提前期的条件下 定量分析 了共享需求预测信息对降低库存水平 减少成本和缩短交货时间的影响 研究了当市场需求为价格弹性需求时对称信息和非对称信息 零售商成本信息为 非对称信息 下的供应链契约模型 设计了三种对称信息供应链最优契约模型 集中 控制下供应链最优契约 分散控制下供应链最优契约 全部数量折扣供应链契约 并首次设计了三种非对称信息供应链最优契约模型 批发价契约 线性契约和非线性 契约 分析了s c m 剥 信息系统的需求 构建了一个层次化的s c m 体系结构 建立了 s c m 系统框架模型 分析了模型中各a g e n t 的具体功能以及相互之间的协调机制 最后 应用m a s 理论 c o r b a 标准规范 k q m l 通信协议 j a v a 语言设计并实现 了s c m 框架及契约优化原型系统 关键词 供应链管理 供应链协调 信息共享 供应链契约 博弈论 供应缝协凋控制机制研究 a b s t r a c t w i t ht h e b m r e a s i n gc o m p e t i t i o nd u et o m a r k e tg t o b a l i z a t i o n t oa c h i e v eaq u i c k r e s p o n s et or a p i d l yc h a n g i n gc u s t o m e rr e q u i r e m e n t s s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t s c m a n o v e l m a n a g e m e n tm o d e h a s b e e nr e c e i v i n gm o r ea n dm o r ea t t e n t i o no fm a n a g e r s c o n s u l t a n t sa n dr e s e a r c h e r s a m o n g s tv a r i o u se n t i t i e sa n df u n c t i o n a lu n i t sa l o n gas u p p l y c h a i n s c t i g h ta c t i v i t yc o o r d i n a t i o np a t t e r ni s n e e d e dt oa c h i e v eag l o b a lp e r f o r m a n c e o p t i m i z a t i o n e f i e c t i v ec o o r d i n a t i o ni u c e n t i v em e c h a n i s m ss h o u l db eb u i l tt o g u a r a n t e e r i s k s h a r i n g c h a i n w i d e r e w a r d s s h a r i n g i n f o r m a t i o ns h a r i n g a n dc o n v e n i e n t c o m m u n i c a t i o n s a m o n g s cm e m b e r s t or e d u c e i n v e n t o r y l e v e l sa n dl o w e rt o t a l o p e r a t i o n a lc o s t t h u st oi m p r o v e s c sc o m p e t i t i v ep o w e ra n d s y s t e m w i d ep e r f o r m a n c e b a s e do nt h er e s e a r c hi nh o m ea n da b r o a d t h et h e s i sp u r s u e sa ni n d e p t hr e s e a r c ho n s u p p l yc h a i nc o o r d i n a t i o n s c c m e c h a n i s m s i n c l u d i n gi n f o r m a t i o ns h a r i n gm e c h a l l i s m a n ds u p p l yc h a i nc o n t r a c t s b a s e do ns y s t e ms c i e n c e g a m et h e o r y p r i n c i p l e a g e n tm o d e l o p t i m a l c o n t r o l t h e o r y o p e r a t i o n sr e s e a r c h m u l t i a g e n ta p p r o a c h a n di n f o r m a t i o n t e c h n o l o g y d e t a i l s a r ea sf o l l o w s b a s e do nad e t a i l e d a n a l y s i s o nt h e c o n c e p t so fs ca n ds c m am o r ea c c u r a t e d e f i n i t i o no fs c ci sg i v e ne m p l o y i n g s y s t e ms c i e n c ef i r s t l y t h e ns c c i sm o r er a t i o n a l l y c l a s s i f i e d f r o m b o t ht h em i c r o c o s m i ca n d m a c r o s c o p i ca s p e c t s t h ec o n c e p t s o f c o o r d i n a t i o nm o d ea n dc o o r d i n a t i o nm e c h a n i s ma r ea l s oi n t e p e r a t e dh e r e w h i c ha r er i g h t t h eb a s i so ft h er e s e a r c hp u r s u e di nt h es u c c e e d i n g c h a p t e r s w ea n a l y z et h ev a l u eo fd e m a n di n f o r m a t i o ns h a r i n gi nat w o l e v e l s u p p l y c h a i n i n v o l v i n go n es u p p l i e r m u l t i p l er e t a i l e rm o d e li nw h i c hd e m a n d sa tt h er e t a i l e r sm a yb e c o r r e l a t e d t a k i n gi n t oa c c o u n tt h el e a d t i m eo f b o t hs u p p l i e ra n dr e t a i l e r s w er e s e a r c ht h e e f f e c t so fi n f o r m a t i o ns h a r i n go nt h er e d u c t i o no fi n v e n t o r yl e v e l c o s ta n dl e a d t i m e o p t i m i z e d s cc o n t r a c tm o d e l sw i t h s y m m e t r i c i n f o r m a t i o na n d a s y m m e t r i c i n f o r m a t i o n t h er e t a i l e r sc o s ts t r u c t u r ei sa s y m m e t r i ci n f o r m a t i o n u n d e r t h ed e m a n dw i t h p r i c ee l a s t i c i t y a r ed e v e l o p e d i nw h i c ht h r e es cc o n t r a c t sw i t hs y m m e t r i ci n f o r m a t i o n w h i c ha r es u p p l y c o n t r a c tu n d e rc e n t r a l c o n t r o l s u p p l yc o n t r a c t u n d e rd e c e n t r a l i z e d c o n t r o la n da l l u n i t q u a n t i t y d i s c o u n tc o n t r a c tr e s p e c t i v e l y a n dt h r e et y p e so fs u p p l y c o n t r a c t sw i t hs y m m e t r i ci n f o r m a t i o n i n c l u d i n gw h o l e s a l ep r i c i n gc o n t r a c t l i n e a rc o n t r a c t a n dn o n l i n e a rc o n t r a c t a r ep r o p o s e d b a s e do nt h ea n a l y s i so fi n f o r m a t i o z a t i o nr e q u i r e m e n t s o fs c m al a y e r e ds c m s y s t e r ni sc o n s t r u c t e d an o v e ls c m s m o d e li sa l s op r o p o s e d i nw h i c ht h ef u n c t i o n sa n d 南京航空航天人学博十学何论文 t h ei n t e r a c t i v ec o o r d i n a t i o nm e c h a n i s m so fd i f f e r e n ta g e n t sa r ee l a b o r a t e l yi n t e r p r e t e d e m p l o y i n gm u l t i a g e n tt h e o r y c o r b as p e c i f i c a t i o n k q m lp r o t o c o la n dj a v a as c m p r o t o t y p es y s t e mi sd e v e l o p e d 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 u p p l y c h a i nc o o r d i n a t i o n i n f o r m a t i o n s h a r i n g s u p p l y c h a i nc o n t r a c t g a m e t h e o r y 承诺 挎 本人郑重声明 所呈交的学位论文 是本人在导师指导下 独立进行研究 工作所取得的成果 尽我所知 除文中已经注明引用的内容外 本学位论文的研 究成果不包含任何他人享有著作权的内容 对本论文所涉及的研究工作做出贡献 的其他个人和集体 均已在文中以明确方式标明 本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件 允许论文被 查阅和借阅 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 刈 以 采用影印 缩印或其他复制手段保存论文 保密的学位论文在解密后适j j 本承诺书 作者签名 2 兰 兰堡 口 1期 2 翌芝垡 左 南京航空航天火学博士学位论文 符号表 i序号符号说明 1 d n 周州 初时 零售商f 面临的市场需求 2d 常数 3 盯2 方差 4p 相关系数 5 占i l 随机误差 6 p s n 与c j 的相关系数 7 零售商f 的单位产品存贮成本 8 p 零售商f 的单位产品缺货成本 9h 供应商的单位产品存贮成本 1 0p 供应商的单位产品缺货成本 1 1 f 零售商的订货提前期 1 2 供应商的订货提前期 l3 e 周期f 末 零售商f 的订货数嫩 1 4 r h 周期 末 零售商i 的目标库存 1 5 s f 信息不兆享时 供应商的舀标库存 1 6 s j 信息共享时 供应商的目标库存 1 7 信息不共享时 供应商的平均库存量 1 8 信息共享时 供应商的平均库存量 9 e 信息不共享时 供应商平均成本 2 0 q 信息挑享时 供应商平均成本 2 l 零售商f 的平均库存量 2 2 c 零售商f 的平均成本 2 3 j 供应商单位购买价格或单位生产成本 2 4w 供应商销售给零售商的单位批发价 2 5p 零售商销售到市场的单位零售价 2 6c 零售商的单位成本 2 7 d 0 市场需求 2 8k 系数 2 9 a 弹性系数 x 供应链协调控制机制研究 序号符号说明 3 0 p 集中控制下最优零售价 3 1 q 集中控制一f 最优订单数越 3 2 n 集中控制r 系统最火利润 3 3 w d 分散控制一f 最优批发价 3 4 p 分散控制下最优零售价 3 5 q 4 分散控制下最优订单数越 3 6 e l 分散控制f 零售商最人利润 3 7 n 分散控制下供应商最人利润 3 8 n d 分散控制一r 系统最火利润 3 9 w 2全部数量折扣下折扣批发价 4 0 p 2 全部数量折扣下最优零售价 4 1 q 全部数量折扣下最优订单数量 4 2 n 全部数最折扣下零售商最大利润 4 3 n 全部数量折扣下供应商最人利润 4 4 兀2 全部数鬣折扣下系统最人利润 4 5野利润分配系数 4 6 w 2 全部数量折扣下均等利润分配原则时折扣批发价 4 7 n 全部数越折扣 f 均等利润分配原则时零售商最人利润 4 8 n 全部数艇折扣f 均等利润分配原则时供应商最人利润 4 9 n 全部数量折扣f 均等利润分配原则时系统最人利润 5 0 c 供应商付给零售商的旁支付 5 1 石 零售商成本c 的分布区间 5 2 f 0 零售商成本c 在分布区间上的分布函数 5 3 厂t 零售商成本c 在分布区间上的密度晒数 5 4 n 零售商的保留利润水平 5 5 l 批发价契约 f 最优批发价 5 6 p a i 批发价契约下最优零售价 5 7 包 批发价契约下最优订单数量 5 8 兀 1 批发价契约f 零售商期望利润 南京航空航天火学博士学位论文 序号符号说明 5 9 n j i 批发价契约f 供应商期望利润 6 0 n l 批发价契约下系统期望利润 6 1线性契约下最优批发价 w a 2 6 2线性契约下最优旁支付 z 2 6 3 兀 4 2 线性契约下零售商期望利润 6 4 兀 2 线 i 生契约下供应商期望利润 6 5 n 2 线性契约下系统期望利润 6 6非线性契约下最优批发价 w 舡 6 7非线性契约f 最优旁支付 z a 3 南京航空航天大学博士学位论文 1 1 研究背景 第一章绪论 企业管理模式经历了三个主要发展阶段 企业独立经营阶段 纵向一体化 v e r t i c a l i n t e g r a t i o n 管理阶段和横向一体化 h o r i z o n t a li n t e g r a t i o n 即供应链管理 s u p p l y c h a i nm a n a g e m e n t s c m 阶段 2 0 世纪上半叶 是企业独立经营的时代 迈克波特著名的 五力 模型向我们描 绘了这一时期的竞争格局 企业和它的供应商 各种竞争者以及顾客关系都表现为一 种对立和竞争 为了在竞争中赢得主动 出现了纵向一体化管理模式 即核心企业强 调对产品全生命周期过程 包括原材料供应 产品设计 制造 分销和销售全过程 的控制 企业表现为一种 大而全 或 小而全 的形式 例如美国某报业大王拥有 一片森林 专为生产新闻用纸提供木材 许多制造企业拥有从毛坯铸造 零件加工 装配 包装 运输 销售全部的生产设备和人员 在市场环境相对稳定 以产品为中 心的前提下 纵向一体化模式非常有效 但2 0 世纪8 0 代以来 随着科学技术不断进步和经济的不断发展 全球化信息网 络和全球化市场的形成以及技术变革的加速 企业面临着越来越严峻的竞争压力 主 要体现在 市场已从卖方市场转变为买方市场 产品供大于求 顾客需求同益向多样化 个 性化方向发展 用户对产品的式样 功能 质量和服务的要求越来越高 在满足个性化需求的同 时价格也要低廉 技术进步使得产品寿命周期不断缩短 产品更新换代速度加快 产品品种数快速 增加 对交货期需求越来越高 而新产品研制开发的难度越来越大 市场不确定性增加 企业面临的是 个变化迅速且难以预测的买方市场 经济全球化趋势日益明显 这不仅仅给企业带来市场机遇 更增加了竞争难度 以信息技术为基础的现代科技迅速发展 使纵向一体化暴露出许多缺点 纵向一 体化管理模式 使得企业需要花费过多的精力和资金去从事自己并不擅长的业务活 动 j 增加了企业成本 无法快速响应市场需求 丧失了许多市场机遇 为了保持企业的竞争力 企业意识到仅仅依靠自身的资源很难在激烈的市场竞争 中长久立于不败之地 企业不仅要充分利用系统内的每一份资源 发展自身的核心竞 供应链协调控制机制研究 争力 c o mc o m p e l e n c i e s 还必须重组企业内部以及与其它企业之删的关系 建立 供应链联盟 所谓 核心竞争力 是指企业获取 配置资源 形成并能保持竞争优势 的能力 主要体现在企业在研发 设计 制造 营销 服务等某一两个环节上明显优 于并且不易被竞争对手模仿的 能够满足客户价值需要的独特能力 这包括两个方面 一是企业获取各种资源或技术 并将其集成 转化为企业的技能或产品的能力 二是 企业组织并协调各种生产要素 进行从原材料采购 供应 运输 仓贮 生产 配送 市场开发 销售及售后服务等各项活动 使各个环节均具有优化组合 高效运转的能 力 供应链 s u p p l yc h a i n s c 是一个与产品的制造和服务有关的山供应商 制造 商 销售商 顾客组成的功能网络 供应链管理是一种横向一体化的管理模式 强调 企业将主要精力放在核心业务上 将非核心业务交给合作企业完成 采取 外包 o u l s o n r c i n g 策略 在全球范围内与供应商和销售商建立合作伙伴关系 实现优势 互补 供应链管理是将供应链所有成员看成一个有机整体 对整个供应链内各成员企 业之间的物流 信息流 资金流进行计划 协调和控制 对包括原材料的采购 产品 的制造 运输 分销以及零售的整个过程进行有效地管理 同时合作伙伴共担责任 风险 共享利益 以最小的成本实现最大的系统利润 供应链管理作为一种新的学术 概念首先在西方被提出来 很多学者对此开展研究 企业也丌始这方面的实践 目前 供应链管理已成为学术研究和企业实践的热点 世界权威的 财富 f o r t u n e 杂志 就将供应链管理能力列为企业 种重要的战略竞争资源 在企业实践上 国际上越来越多的制造企业不断地将大量常规业务 外包 出去 给发展中国家 而只保留最核心的业务 如 关键系统设计 系统集成 总装配以及 销售等 譬如 波音7 4 7 飞机的制造需要4 0 0 万余个零部件 可这些零部件的绝大 部分并不是由波音公司内部生产的 而是出6 5 个国家中的1 5 0 0 个大企业和1 5 0 0 0 个中小企业提供的 我国的四大飞机工业公司这几年承担了波音7 3 7 3 0 0 7 3 7 7 0 0 7 5 7 m d 8 2 m d 9 0 3 0 各杌种的平尾 垂尾 舱门 机身 机头 翼盒等零部件的 转 包 生产任务 福特公司在马来西亚生产零部件后 要送至日本组装成发动机 然后 再将发动机送至美国的总装厂组装成整车 最后汽车返回日本销售 美国克莱斯勒公 司制造汽车使用的零部件有2 3 是从外部获得的 它从1 1 4 0 个不同的供应商购买 6 0 0 0 0 个不同的部件 我国一些运营良好的家电企业 如春兰空调公司 和高科技企 业 如深圳华为公司 在其生产经营过程中也是把很多零部件的生产任务外包给其它 厂家 如春兰公司就有近1 0 0 家零部件协作厂 1 2 供应链研究综述 进入九十年代以来 供应镪管理s c m 成了学术界研究的一个热门领域 例如 国 南京航空航天火学博士学位论文 际生产规划与控制 i n t e r n a t i o n a lj o u r n a lo f p r o d u c t i o np l a n n i n ga n dc o n t r 0 1 杂志于 1 9 9 5 年出了一期 供应链管理 专刊 国际工业工程会刊 1 i e t r a n s a c t i o n s 也于 1 9 9 7 年出了一期 供应链管理 专刊 同年权威的 管理科学 m a n a g e m e n ts c i e n c e 为了顺应这一潮流 从第四期开始将 供应链管理 专门开辟为一个独立的研究领域 以便更好地处理这方面的研究成果 目前对供应链的研究主要体现在以下几个方面 1 供应链设计 a r n t z e n 等 z l 建立了全球供应链模型 考虑了客户 供应商 人力资源 运输方式 税率 关税 产品本地化目标等多方面因素 g o e t s c h a l c k x 等 2 利用非常有效的启发式迭代算法设计了全球物流系统 并且利 用混合整数规划的分解算法设计了国内物流系统 给定一组潜在的供应商 制造商 分销中心和客户以及确定性需求 决定生产一分销系统的配置以及成员问的转让价 格 使系统能满足季节性客户需求 提供更好的服务 并达到企业利润最大 2 供应链建模 b e a m o n 3 1 对多级供应链模型的研究文献进行了总结与回顾 根据输入变量的特征 和研究目标把供应链模型分为四类 1 确定分析模型 d e t e r m i n i s t i c a n a l y t i c a l m o d e l s 变量已知 2 随机分析模型 s t o c h a s t i c a n a l y t i c a lm o d e l s 至少一个变量未知 3 经济模型 e c o n o m i cm o d e l s 博弈论 4 仿真模型 s i m u l a t i o n m o d e l s 仿真模型的目标是确定最有效的决策方法 h o k e ym i n 和g e n g u iz h o u 4 j 在综合回顾了以前供应链建模方面研究文献的基础 上 对供应链模型进行了分类 1 确定型模型 d e t e r m i n i s t i cm o d e l s 包括单目标 多目标 2 随机型模型 s t o c h a s t i cm o d e l s 包括优化控制 动态规划 3 混合型模型 h y b r i dm o d e l s 包括库存理论 仿真 4 i t 驱动模型 i t d r i v e nm o d e l s 包括物料需求计划 m a t e r i a lr e q u i r e m e n t p l a n n i n g m r p 企业资源计划 e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g e r p 等 3 供应链协调 b h a t n a g a r 等 5 建立了多工厂协作模型 把供应链协调分为两个层次 一般协调 g e n e r a lc o o r d i n a t i o n 和多工厂协调 m u l t i p l a n tc o o r d i n a t i o n 其中 一般协调 问题又可以进一步分为三个方面 供应和生产活动的协调 生产和分销活动的协调 库存和分销活动的协调 多工厂协调主要是研究多个工厂之间的生产计划 生产批量 和安全库存方面的协调问题 供应链协调控制机制研究 4 供应链优化 供应链的优化主要包括 生产成本 服务水平 适应性的权衡 工厂和仓库的数 量 分布 能力等 供应链的选择 运输渠道和方式的选择 决定原材料采购量 产 量及运输安排 生产技术 生产方式等的选择 库存管理等 6 l i 等盯j 提出供应链优化有两个层次 链层次 c h a i nl e v e l 和运作层次 o p e r a t i o n s l e v e l 链层次上的优化目标主要是选择最优供应链战略使供应链性能能够满足客户 服务目标 运作层次的优化目标是在给定的目标下优化制造和物流过程 5 供应链绩效评价 b e a m o n s l 对供应链管理的绩效评价方法进行了全面的综述 提出了一个定量化的 评价方法 评价指标包括三大类型 资源有效性指标 主要是关于成本 投资回收率 等方面指标 输出性指标 主要是关于产出与用户服务方面的指标 柔性指标 主要 是考核供应链对变化的响应性能力 指标有批量柔性 提前期柔性等 g u n a s e k a r a n 等1 9 1 从订单计划 供应链伙伴和关系 生产水平 物流 客户服务和 满意度 财务等角度来考虑 给出了一系列的供应链绩效评价指标 并将这些指标划 分为战略 战术及运作三个等级 国内从19 9 8 年开始 国家8 6 3 计划计算机集成制造系统 c o m p u t e ri n t e g r a t e d m a n u f a c t u r i n gs y s t e m c i m s 主题将供应链技术与系统列入该主题的研究与开发内 容之一 清华大学自动化系 上海交通大学计算机集成实验室对 基于可重构技术 支持 动态联盟的敏捷供应链系统 进行了全面的研究 主要内容包括 可重构的动态联盟 敏捷供应链体系结构 敏捷供应链管理系统软件框架及封装技术 供应链的建模方法 及运作模式 敏捷供应链使能技术 供应链管理的智能代理 供应链协调决策中心 敏捷供应链的动态重构技术等 目前已开发了供应链原型系统 并进行了初步应用验 证 华中理工大学马士华教授主持了8 6 3 c i m s 主题资助项目 集成化供应链管理模 式与运作方法研究 主要研究供应链管理的运作模式和对传统生产计划与控制的影 响 建立供应链管理的生产组织方式与信息集成机制 并且 在解决了生产计划的运 行环境基础上 研究供应链管理模式下的生产计划系统和基于协调机制的生产控制方 法 1 1 1 1 3 供应链协调及相关学科研究综述 1 3 1 供应链协调研究现状 供应链是基于 竞争一合作一协调 机制的 协调是供应链成功运行的关键 供应 4 南京航空航天人学博士学位论文 链是由不同的经济实体组成 各自有不同的优化目标和私有信息 这些优化目标往往 与系统整体优化目标相冲突 同时 供应链中存在许多不确定因素 例如 客户可能 会中途改变或取消订单 材料或零部件不能准时到达 生产过程中设备突然发生故障 等等 使得供应链系统具有很强的动态特性 因此 为了使信息流 资金流和物滚在供应链成员企业之间和企业内部烦畅地流 动 从而达到降低成本 缩短交货期 提高顾客满意度 改善供应链绩效的目标 有 效的供应链管理必须协调供应链各个成员企业之间和企业内部的各项行为和活动 使 供应链作为一个整体来运行 目前 供应链协调 s u p p l y c h a i nc o o r d i n a t i o n s c c 的研究已经越来越受至d 重视 供应链协调研究始于1 9 6 0 年c l a r k 等 1 2 坟j 多级库存 销售系统的研究 他们分析 了一个不考虑批量的 级系统 并证明对于考虑贴现罚金和存储成本的 级系统 其最优库存控制政策是最大订货水平 o r d e r u p l ol e v e l 政策 随后的研究逐步丰富和深入 r o m a n o t j 研究了三种供应链网络结构中物流的协 调机制和集成机制 c h m l d r a t 4 1 分别研究了有协调和无协调的生产调度 销售计划管 理方法 指出有效的协调将给企业带束巨大的效益 s e b a d t i a n 等 l5 详细研究了i n t e r n e t 在改善供应链企业经营活动方面的影响 从市场 物流 供应链 经济和管理信息系 统等角度 设计了一个六维的供应链框架模型 并研究了基于i n t e r n e t 的供应链协调 机制 市场机制和协调流 市场机制又可分为 拍卖 多维拍卖 封闭式拍卖 采购 团 电子采购帮助和电子代理 t h o m a s 等i l 叫把供应链协调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 即采购 生产和分销 对应于这三个阶段的活动 文章把供应链协调分 为三个方面 买一卖协调 b u y e r v e n d o rc o o r d i n a t i o n 生产一分销协调 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 库存一分销协调 i n v e n t o r y d i s t r i b u t i o n c o o r d i n a t i o n 买一卖协调 供应链从采购原材料或零部件开始 买卖协调主要利用经济订购数量 e c o n o m i c o r d e rq u a n t i t y e o q 模型和报童模型 n e w s b o yo rn e w s v e n d o rm o d e l 研究优化 订单数量 成员之间利润分配原则和最优库存水平 目标是成本最小化 同时利润最 大化 l i 等 7 研究通过库存控制来改善买卖系统的合作与协调 文章考虑了两种库存模 型 非合作模型和合作模型 研究显示 合作时的系统利润大于非合作时的系统利润 合作时买方订单数量大于非合作时订单数量 批发价在合作时低于非合作时 文章同 时证明了数量折扣策略是达到系统协调的有效机制 v i s w a n t h a n 1 8 1 研究了包含一个卖方和多个买方的供应链模型 通过共同补给期 c o m m o n r e p l e n i s h m e n t e p o c h s c r e 协调供应链库存 文章中 卖方通过提供价 格折扣促使买方接受共同补给期政策 也就是在规定的时期订货 例如 每周 每 s 供麻链协调控制机制研究 月的第 周等 研究显示卖方可以通过c r e 政策减少订单成本和运输成本 b o y a c r 等i l 叫分析了确定价格敏感需求下 包含一个批发商和一个或多个地理上分 散的零售商的供应链中价格和库存补充决策的协调问题 文章考虑了两种价格和批量 决策 并证明当需求率足够大时 价格和批量决策接近优化水平 生产一分销协调 产品由制造商生产 然后运输到分销中心或客户 生产一分销协调问题包括 生 产计划 分销计划 运输路线 运输调度 订货提前期 库存政策等 h a q 等1 2 0 1 研究了一个多级生产一库存一分销系统 利用混合整数规划 m i x e d i n t e g e rp r o g r a m m p 模型对生产和分销批量进行决策使系统成本最小化 系统成 本包括 单位生产成本 准备成本 库存成本和运输成本 g a v i r n e n it 2 1 研究了当市 场需求是独立同分布 i n d e p e n d e n t a n d i d e n t i c a l l yd i s t r i b u t e d 简称i i d 随机变量时 一个供应商与多个零售商之间的协调 文章考虑了三种协调情况 无协调 部分协调 和完全协调 对供应链绩效的影响 c h a n d r a 等 2 2 l 研究了一个工厂和多个客户的多周期模型 文章对生产计划问题和 运输路线问题进行联合求解 研究了两种解决方案 不协调和协调 不协调方案下 生产计划问题得到优化解 而每 周期的运输路线问题得到启发式解 协调方案下 解决了不协调时产生的问题 当生产计划改变时 运输路线也相应改变 生产一库存协调 生产一库存协调主要研究 生产批量 库存成本 库存容量和生产率等问题 h o q u e 等i 2 3 研究了单一供方和单一买方的集成生产一库存系统联合优化模型 y a n g 等 2 4 1 研究了一种易腐产品 d e t e r i o r a t i n gi t e m 在固定的生产和需求速率下 单一供方和多个买方之间生产一库存的协调问题 研究显示供方和买方联合决策使系 统成本最小 而此时买方的成本要高于独立作出决策时的成本 因此必须提供数量折 扣或成本降低等激励机制柬促使买方参加合作 共同决策使系统利润最大 g o y a l 等 2 5 1 研究易腐产品在市场需求 生产率和腐坏率随时间变化条件下的生产 一库存问题 z i j m 等1 2 6 1 分析了随机需求下的多级生产一库存系统 给出了链成本函 数的结构 并对最优初始库存政策 b a s es t o c kp o l i c y 与m r p 系统做了成本有效性 的比较 研究结论表明 在随机提前期下的多级订制生产系统中设定安全提前期 则 可得到与多级库存系统类似的分解结构 库存一分销协调 库存一分销协调主要研究 库存政策 运输规划 补充提前期和库存能力等问题 j a l b a r 等 2 7 研究了一个仓库 个零售商的多级库存分销系统 零售商从仓库补 充订货 忽略缺货成本和订货提前期 考虑两种情形 仓库和零售商属于同一个企业 的分支部门 集中控制 仓库和零售商是各自独立企业 分散控制 文章研究了在 这两种情形下重订货点和最小化总成本 包括库存成本和补充成本 的优化问题 z h ou 2 8 1 研究了多仓库 一个是自己的 其它是租用的 的确定性库存补充模型 6 南京航空航犬人学蹲十学位论文 需求是时间的连续函数并以一个递减的速率增加 租用仓库以连续模式对自己的仓库 进行补充库存 假设每个仓库的能力有限 不同的仓库其库存成本不同 研究了三种 不同情况下 部分缺货 全部缺货和没有缺货 的优化库存补充决策 0 u 等 2 9 利用一种改进的周期回顾库存政策和旅行商模型研究了 种集成库存一 运输系统 这是一个随机条件下多级库存和运输同时决策的联合补充问题 文章提出 一个启发性的分解算法解决问题 最小化长期总平均成本 主要的和次要的成本包括 订单 库存 缺货 中途停留和运输等成本 分解算法首先分别地考虑库存和运输 路线决策 然后对结果进行适当的协调 使库存决策和运输路线规划能同时接近优化 水平 1 3 2 信息共享研究现状 信息共享 i n f o r m a t i o ns h a r i n g 是实现供应链协调的基础 供应链的协调运行建 立在各个节点企业高质量的信息传递与共享的基础之上 供应链出供应商 制造商 分销商 零售商直到最终消费者所组成 消费者是供应链的下游 当下游的需求发生 变化时 这种需求信号就会沿着供应链自下向上逐渐放大 引起信息扭曲 这种现象 就称为供应链中的长鞭效应 b u l l w h i pe f f e c t 图1 1 l e e 等 3 0 j 研究了供应链中的长鞭效应现象 长鞭效应会误导下游企业的库存和生 产决策 因此会造成库存成本增加 服务水平下降 利润降低 文章利用随机数学模 型分析了长鞭效应产生的四个主要原因 1 需求预测 d e m a n df o r e c a s t 供应链中每一成员总是以其直接下游的需求信息作为自己需求预测的依掘 并按 此制定生产或供应计划 因为存在一定时间的订货提前期 l e a d t i m e 而在此期俺j 为了满足订货需求 上游的供应商通常需要有数周的安全库存 结果使预测订单数量 的变化往往大于实际需求数量的变化 2 理性对策 r a t i o n i n gg a m e 当产品需求大于供给时 供应商通常按客户定货量的一定的比例实施定量配给 这就会使客户故意夸大其需求以取得更多的货物 结果使供应商无法得到准确 真实 的需求信息 3 批量定货 o r d e rb a t c h i n g 由于处理订单的时间和成本是相当大的 以及运输的经济性等问题 供应链下游 成员的订货一般是周期性的 如大多数的m r p 系统按月或更长时间订货 结果使供 应链上游成员的订货数量产生较大的波动 4 价格波动 p r i c ev a r i a t i o n s 供应商经常采用的诸如价格折扣等促销政策 使消费者的购买模式不能真实反映 需求情况 从而产生订单大的波动 并沿供应链向上游逐级放大 供应链协调控制机制研究 喇2 0 籁1 5 苎1 0 j o 啪i 2 0 彝1 5 b1 0 5 0 顾客销售 分 月商向制造商的订单 时间 喇2 0 妊1 5 墨1 0 0 删2 0 彝1 5 扫1 0 0 零售商向分销商的订单 时间 遣商向供应商的订单 图1 1k 鞭效应 c h e n 等 3 1 考虑一类简单二级供应链 包括一个制造商和一个零售商 零售商利 用简单滑动平均 m o v i n g a v e r a g e 预测模型进行需求预测 文章量化研究了需求预 测和订单提前期对造成长鞭效应的影响 并把结果扩大到多级供应链 证明共享集中 需求信息 供应链每个成员共享需求信息 能够减少但不能完全消除长鞭效应 m e t t e r s t 3 2 1 量化研究长鞭效应对供应链的影响 研究表明消除长鞭效应能提高产品收 益率1 0 3 0 x u 等 3 3 通过建立预测模型 零售商和制造商各自独立预测下一周期 的需求 并根据预测结果向其上游供应商提出订单申请 研究显示通过有效的信息交 换和一致预测能够达到供应链协调 y u 等 3 4 1 分析了包含一个制造商和一个零售商的供应链 在 i 不同信息共享情 况下的库存优化政策 1 分散控制情况 制造商只收到零售商订单信息 2 协调情 况 制造商收到零售商订单信息和顾客需求信息 3 集中控制情况 通过电子数据 交换 e l e c t r o n i cd a t ai n t e r c h a n g e e d i 和供应商管理库存 v e n d o rm a n a g e d i n v e n t o r i e s v m i 系统 制造商和零售商同步地收到顾客需求信息 制造商可以直 接根据顾客需求而不是根据零售商的订单来制定库存政策 研究显示提高信息共享程 度能降低库存水平 减少成本 使整个供应链达到p a r e t o 优化髫标 1 3 3 供应链契约研究现状 i 供应链契约的概念 供应链契约 s u p p l yc h a i nc o n t r a c t 是指通过提供合适的信息和激励措施 保证 买卖双方协调 优化销售渠道绩效的有关条款1 3 5 只有当买卖双方之间产生正常的交 易时 才发生物流 信息流 资金流流动 表达这种流动的方式之一就是供应链契约 供应链上的成员之间通过建立契约关系来仂 调买方和卖方的利益关系 南京航空航天火学博士学位论文 t s a y 等 把供应链契约研究作了一个综合性的回顾 供应链契约包含的条款有 决策权确定 s p e c i f i c a t i o no f d e c i s i o n r i g h t 价格 p r i c i n g 最小购买承诺 m i n i m u m p u r c h a s er e q u i r e m e n t s 数量柔 i 生 q u a n t i t yf l e x i b i l i t y 退货政策 b u y b a c ko rr e t u r n s p o l i c i e s 分配原则 a l l o c a t i o nr u l e s 订货提前期 l e a d t i m e 质量 q u a l i t y 2 供应链契约研究概述 1 价格契约 p r i c e o n l yc o n t r a c t t 0 9 1 价格契约就是利用价格政策来协调制造商和零售商的关系 2 退货契约 b u y b a c k o rr e t u mc o n t r a c t 枷1 退货契约经常应用在时令商品市场 如服装 报刊 书籍等 供应商允许零售 商在销售季节结束时 把未销售掉的商品 全部或部分 按退货价格退给供应商 供 应商和零售商共同分担市场需求不确定的风险 3 数量柔性契约 q u a n t i t yf l e x i b i l i t yc o n t r a c t 4 4 啪1 在这种契约下 供应商有义