供应链环境下制造商生产能力合作与竞争模型研究

1、供应链环境下制造商生产能力合作与竞争模型研究2011年第2期第33卷总第200期物流工程与管理logisticsengineeringandmanagement供应链管理doi:10.3969/j.issn.1674-4993.2011.02.030供应链环境下制造商生产能力合作与竞争模型研究口滕敏,陈涛(长沙理工大学,湖南长沙410076)【摘要】分析由两条两层供应链组成的模型,其中一条供应链中的制造商生产能力有余,而另一条供应链中的制造商生产能力不足的情况,建立了供应链环境下制造商生产能力的合作与竞合模型.通过对模型的分析,发现制造商采取竞争或合作策略的条件是随着市场需求的变化而变动的,最

2、后通过一个算例进行验证.【关键词j供应链;生产能力;合作【中图分类号】f274【文献标识码】a【文章编号】16744993(2011)02007804competitionandcoordinationdecisionmodelofproductioncapacityunderthesupplychainenvironment口tengmin,chentao(schooloftranspoation,changshauniversityofsinceandtechnology,changsha410076,china)【abstract】amodelstructureoftwosupplych

3、ainswasfocusedincludingtwomanufacturersandtworetailers.whichonemanufacturersproductioncapacityisover,anotheroneislack.forthiscondition,competitionandcoordinationdecisionmodelofproductioncapacityunderthesupplychainenvironmentisestablished.aconclusionisdrawnthatthemanufacturerwhethercompetingorcoopera

4、tingaredependedonthealterationofmarket.finally,anumericalexampleispresentedfortesting.【keywords】supplychain;productioncapacity;cooperation1引言自20世纪中旬以来,随着经济全球化和信息技术的发展与应用,企业所面临的外部环境发生了巨大的变化.顾客需求趋于多样化,个性化,市场不确定性随之增加,企业越来越面临一个变化迅速且难以预测的买方市场.各经济主体的战略决策和行动目标并不仅仅是集中在成本,价格等短期收益上,而是集中在协调一致,合作共赢,提高整体运作效率和整体竞

5、争力等方面,企业之间的竞争已演变为供应链之间的竞争.在供应链竞争时代,处于供应链中心的制造类企业首先要及时调整自身的生产能力,提升自身竞争力,通过对顾客多变的需求做出比竞争对手更快速,更有效地反应来获取竞争优势,使得整条供应链的竞争力增强.目前,有关制造商生产能力决策研究的文献主要集中于从供应链纵向考虑制造商企业的生产能力决策问题,而从供应链横向研究多个制造商企业的生产能力决策问题比较少.wang和gerehak(2003)分析了由一个装配商和多个零件供应商组成的供应链中各成员的能力决策问题.潘景铭和唐小我(2004)研究了需求不确定条件下柔性供应链生产决策优化【收稿日期】2011一o110【

6、作者简介】滕敏,长沙理工大学交通运输工程学院.问题,通过建立柔性供应链生产决策模型,给出了供应链生产柔性有效边界的定义和经济意义l2j.贾俊秀(2008)针对由两个生产商和两个零售商构成的供应链网络中的供应商问生产能力的竞争,零售商间零售价和订购量的竞争问题,建立了最大化期望利润的竞争模型,并对均衡策略进行了分析j.本文从供应链合作的角度出发,分析两个制造商的生产能力横向竞争与合作决策,所导致的制造商生产能力的投资决策和制造商利润的变化情况,以及制造商采取生产能力竞争或合作策略的条件.2制造商的合作与竟合模型2.1模型描述及假设由于市场变化的随机性,制造商进行某产品生产能力决策时,总是面临着生

7、产量与产品市场的实际需求量存在着一定差异的压力.因为当制造商投资设施建设并形成生产能力之后,往往会发现其生产能力要么不能满足市场的需求而失去销售机会,要么生产能力超出了市场的实际需求而造成设备的闲置及资源浪费.不论生产能力不足或是过剩,都会给制造商带来不必要的损失.假设市场上同时存在两个(或以第2期滕敏等:供应链环境下制造商生产能力合作与竞争模型研究上)具有同类产品生产能力的制造商,一个生产能力不足,另一个生产能力过剩时,他们可以通过横向合作,实现信息共享和生产能力的协调来满足市场需求,同时两个制造商都可从中获益.本文正是针对这种情况进行研究的.为方便起见,下面分别给出了以两个制造商为核心的二

8、阶供应链之间横向竞争与合作模型的基本假设与符号描述:表示零售商面临的悲观市场;日一表示零售商面临的乐观市场;d表示制造商面临的随机需求;d表示制造商面临的随机需求,m=l,h;_表示采取竞争策略时制造商建立的生产能力;表示采取合作策略时制造商建立的生产能力,m=l,h;表示采取竞争策略时制造商建立的生产能力,m=l,h;表示采取合作策略时制造商建立的生产能力,m=l,h;c表示制造商建立生产能力的成本,n=i,j,c>0;c表示制造商生产单位产品的成本,n=i,j,c>0;r表示产品的销售价格,n=i,j;iti=l,h;,表示制造商i单位产品的生产能力可以生产产品j的数量;:表示

9、制造商n在面临m市场时采取竞争策略时的期望利润,n:i,j;iti=l,h;n?表示制造商n在面临iti市场时采取合作策略时的期望利润,n:i,j;m=l,h.假设1:制造商i和销售商i组成供应链i,制造商j和销售商j组成供应链j,其中,制造商i生产的是产品i,制造商j生产的是产品j.假设2:供应链i上的需求(在一定时段内)相对稳定,其分布函数是确定的,且市场信息由两制造商共享.而供应链j上需求的分布函数随着时问而改变.制造商n知道销售商n面临的需求分布,n:i,j.而制造商i是否知道另外一条供应链上销售商j(ji)面临的需求分布取决于制造商i与制造商j是否合作.假设3:每一生产周期,制造商的

10、生产能力一旦设定后,该周期内生产能力无法进行调整.但是,制造商在不同周期之间可以调整其生产能力的大小.假设4:制造商i先生产产品i,若有剩余的生产能力再生产产品j.且处在自身供应链上制造商对于其生产的本供应链上的产具有绝对的优势,否则该制造商就会转投生产其他利润更大的产品,即:cvi(r.一_p),r一cpv】(rjc).2.2制造商之间采取竞争策略时的决策模型当制造商之间采取竞争策略时,各自在进行生产能力决策时的市场需求信息是不共享的,有剩余的生产能力也不会帮助其他制造商生产产品.因此如果制造商i建立了生产能力k.,而实际的需求量是d;,制造商i可以销售的产品数量是s(k)=rain(d,k

11、i),则制造商i生产产品的收益就是自己的利润,等于销售收益减去生产成本,那么利润的期望是:丌(k):e一c?k+(一c)?s(k)(1)分析可知,制造商i的利润取决于其生产能力和生产成本,以及产品的价格.对公式(1)一阶求导,则制造商i获得最大期望利润的最优生产能力k必须满足:f(,):业(2),ic假设制造商在进行生产能力决策时可以判断他所面临的市场是乐观的还是悲观的,由上述分析,同理可以得到s()和丌()(m=l,h).f()=(,(3)【():e一.+(i一)?()由一阶条件知制造商的最优生产能力k,(m:l,h)必须满足:():(4).|ic2.3制造商之间采取合作策略时的决策模型如果

12、在生产周期开始时,两个制造商采取合作策略,则双方在进行生产能力决策时会共享信息.如前假设,面对市场需求,制造商的生产能力不足,而制造商i的生产能力有余.制造商i在进行生产能力决策时,知道该生产周期内,产品面临的市场是乐观还是悲观的,并且在知道实际需求后共享生产能力.因此,当产品面临的市场为m(m=h,l),制造商i和制造商都知道产品的市场需求分布函数.此时,两个制造商分别已经建立了生产能力和,由制造商i生产和销售的产品的数量为s(,),那么有:(,)=rainraax(0,一),v/max(o,d)(5)制造商i和制造商的期望收益分别为:,ri?(,)=e_c.+(一cip)?s()+(一)?

13、(,)(6)(,)=e_+(0一)()由式(6)一阶条件求导可知最优生产能力,必须满足:)一gm.*gm)(7)1pj(m,+):,tie其中(kmkm)=jpikm一dkm,p表示概率.2.4模型分析假设d=占+a.,:占+a,(m=l,h).x是分布函数的随机变量,p,p分别为乐观市场和悲观市场的概率,且8.,8m.,0,对制造商是否采取竞争或合作策略进80物流工程与管理第33卷行分析,分为以下三种情况:(1)若a=a,习么k=km,k,=km,7r=n,仃=,.此时供应链中的制造商无论采取竞争策略所获得的利益和采取合作策略所获得的利益是一样的.(2)若a<a,总体来说,两个制造商的

14、总体利润是提高的,具体有以下三种情况:若琊,7rh,7rfn.此时对于生产能力有余的制造商来说,采取合作策略时的最优生产能力和获得的利润比采取竞争策略时的都大;而对于生产能力不足的制造商来说,采取合作策略时的最优生产能力和获得的利润比采取竞争策略时的都小.若有以下肼a.对乐观市场l,有klj*l*,若p.,有k,丌h,7rln,.此时对于生产能力有余的制造商i来说,采取合作策略时的最优生产能力和获得的利润比采取竞争策略时的都小;而对于生产能力不足的制造商来说,采取合作策略时的最优生产能力和获得的利润比采取竞争策略时的都大.b.对乐观市场l,有十,若pil<,有k,仃ii,7r.此时对于生

15、产能力有余的制造商来说,采取合作策略时的最优生产能力和获得的利润比采取竞争策略时的都大;而对于生产能力不足的制造商来说,采取合作策略时的最优生产能力比采取竞争策略时大,而获得的利润则比采取竞争策略时小.对于悲观市场h,若,有+,“i,j,7,knj,仃.此时对于生产能力有余的制造商来说,采取合作策略时的最优生产能力比采取竞争策略时大,而获得的利润则比采取竞争策略时小;而对于生产能力不足的制此时对于生产能力有余的制造商来说,采取合作策略时的最优生产能力比采取竞争策略时的最优生产能力和获得的利润比采取竞争策略时的都小;而对于生产能力不足的制造商来说,采取合作策略时的最优生产能力和获得的利润比采取竞

16、争策略时的都大.(3)若a>a,总体来说,两个制造商的总体利润也是提高的,存在以下三种情况:若,kkm,7r.此时对于生产能力有余的制造商i来说,采取合作策略时的最优生产能力比采取竞争策略时的最优生产能力和获得的利润比采取竞争策略时的都大;而对于生产能力不足的制造商来说,采取合作策略时的最优生产能力和获得的利润比采取竞争策略时的都小.若竖鱼生,可以分为以下四种_i情况:.d.对于乐观市场l,若,有,7rh,k,7r,.此时对于生产能力有余的制造商i来说,采取合作策略时的最优生产能力比采取竞争策略时的最优生产能力和获得的利润比采取竞争策略时的都小;而对于生产能力不足的制造商来说,采取合作策

17、略时的最优生产能力和获得的利润比采取竞争策略时的都大.h_对于乐观市场l,若有,仃兀,7f,仃17f.此时对于生产能力有余的制造商i来说,采取合作策略时的最优生产能力比采取竞争策略时的最优生产能力和获得的利润比采取竞争策略时的都大;而对于生产能力不足的制造商来说,采取合作策略时的最优生产能力和获得的利润比采取竞争策略时的都小.c.对于悲观市场h,有11*kh,若,有k,仃,h,ff.此时对于牛产能力有余的制造商i来说,采取合作策略时的最优生产能力比采取竞争策略时的最优生产能力和i犬i利润比采取竞争策略时的都小;而对于生产能力不足的制造商来说,采取合作策略时的最优生产能力和获得的利比采取竞争策略

18、时的都大.d_对于悲观市场h,有h,若<,第2期滕敏等:供应链环境下制造商生产能力合作与竞争模型研究81有k,仃f>>-17,k/k,7,fiij.此时无论是对于生产能力有余的制造商i,还是对于生产能力不足的制造商来说,采取合作策略时的最优生产能力比采望利润.它们之间的大小与市场需求的变化有关.因此,只有当占,a及(k一6)/a,(k一)/a满足一定关系时,采取合作策略时的最优生产力及期望利润才有可能大于采取竞争策略时的最优生产力及期望利润,即满足双方达成合作的条件.总之,制造商之问不只是单纯的利润竞争关系,还应努力合作实现”双赢”.3算例为了对制造商的横向竞争与合作两种状态

19、的利润水平与最优生产能力水平变化规律进行分析.选取参数:0.25,vj=0.75,c=20,=2o,cp=10,c=10,=8,r=1l.令服从标准正态分布.通过数值分析,考察,a不同情况下,最优生产能力,和利润7r,的变化规律及相关关系,结果如下所示.表1制造商的最优生产能力比较(下转第97页)第2期冯珍等:山西省农村交通设施现状的因子分析各市交通现状综合得分s=faclal+fac2a2+fac3$a3,al=47.556,a2=22.139,a2=9.845和facl,fac2,fac3数据如下表,并按综合得分排名,得到表2.表2交通设施因子分析结果设定x1,x2,x3,x4,x5,x6

20、,x7七个指标分别是有火车站的乡镇,平均公交车通车线路,有二级公路通过的乡镇,离一级公路或高速公路出入口的距离小于50公里的乡镇,能在1小时内到达县政府的乡镇,村内主要道路有路灯的村,通公路的村.并用spss分析,采用主成分方法提取因子,用方差最大旋转法进行因子旋转.提取的前三个因子的累计方差贡献率为79.540,已经包含了原始变量的大部分信息,因此提取提取相应的前三个公因子,且方差贡献率a1,a2,a3的方差贡献率分别为47.556,22.139,9.845.因子1在指标x6,x3,x7有较大的载荷,因子2在指标x5,x2,x4有较大的载荷,因子3在指标xl有较大的载荷.4结果分析和结论由对

21、交通设施的因子分析的结果我们知道,综合来看太原市交通设施最好,忻州和朔州最差.从表2我们可以把山西省农村交通设施分为3类:第一类为交通设施较发达地区,有太原市,运城市,晋中市和和阳泉市.第二类为交通设施欠发达地区,有长治市,晋城市,临汾市,吕梁市和大同市.在铁路规戈时考虑临汾和吕梁的落后情况.第三类为交通设施落后地区,有忻州市和朔州市.尽管朔州出火车站较多,这些火车站大部分都用于运输煤炭,但朔州的乡村公路和等级公路都发展的较差,因此朔州继续加大投资,争取村村通公路.另外省政府在高速公路,省道等高等级公路的建设规划时应考虑朔州在这方面的薄弱情况.另外不同的社会经济发展水平,资源条件,区位条件和人口数量,决定了不同层次的农村交通设施需求.因此在山两省各个市域农村交通设施投资决策时,应该从多方面和多层次考虑.参考文献1鞠晴江,庞敏.基础设施对农村经济发展的作用机制分析j.经济体制改革,2005(4).2冯珍,李红.山西农村市场竞争力研究一山西农村发展研究报告c.北京:中国统计出版社,2009:174175.(上接第81页)4小结本文主