【基于CPFR协同补货模型的S公司补货策略探究15000字（论文）】

基于CPFR协同补货模型的S公司补货策略研究目录TOC\o"1-3"\h\u135651.绪论 3174441.1研究背景与意义 343731.1.1研究背景 3179211.1.2研究意义 5294921.2研究内容与框架 5271761.2.1研究内容 587861.2.2研究框架 663261.3研究方法 7141002.相关理论研究情况 8319472.1供应链协同理论综述 863732.1.1供应链协同理论研究现状 8199112.1.2供应链协同的发展趋势 9247662.2CPFR理论研究综述 10275122.2.1CPFR理论概念及价值 10141112.2.2CPFR运作原理与步骤 10114132.3本章总结 11120603.S公司现状分析 12312973.1S公司计划及预测现状 12282503.1.1S公司与零售商之间的计划现状 12267253.1.2S公司预测现状 12129163.2S公司补货管理现状 13148843.2.1S公司补货策略 1315803.2.2S公司补货流程 13314223.2.3补货目标 13197733.3问题的分析与总结 14221574.S公司基于CPFR管理下补货策略的改善分析 15173764.1S公司基于CPFR的协同补货模型 15320174.1.1模型的前提和假设 15141304.1.2模型参数的定义和分析 16235814.1.3模型的建立 1897664.2实例分析 19178244.2.1相关数据的计算 19139904.2.2求解分析 22237224.2.3求解具体步骤 2323134.2.4求解结果分析 27193525结论 291047参考文献 305255致谢 31

1.绪论1.1研究背景与意义1.1.1研究背景随着国民经济的发展，我国原有的产业结构模式在发生着巨大的变化，由最初的第一产业支柱，第二产业增强，第三产业迟缓到第一产业基础，第二产业持续增强，第三产业飞速发展。第三产业的迅速发展在国民生产总值中占据着愈来愈重要的地位，而占据第三产业中的一大类产业既是与我们的生活息息相关的零售业。自我国改革开放以及加入世界贸易组织以来，经济得到了极大的发展，与人民生活直接联系的零售业更是得到了大跨越式的进步。诸如沃尔玛，家乐福等的国际大型零售企业纷纷涌入，国内也涌现出了例如华联、华润万家以及世纪联华等国内的大型零售企业。从一开始的各大一二线城市内开设营业网点，到不断的纵深发展，深入各个四五线城市甚至乡镇中开设营业网点，一方面说明了我国的零售业的发展仍存在着巨大的潜力。另一方面，在国际与国内零售企业并行发展的现状下，仍然是国际的零售企业占据着主要城市的主要市场份额，而国内的企业只能凭借自身的区域覆盖性与国际零售企业争夺三四五线城市以及乡镇的市场份额。这说明我国本土的零售企业实例仍然有待加强。而对于零售企业来讲，随着信息化的不断加深，尤其是网络零售的发展，过去依赖生产和销售的地区性优势以及信息优势而获取的利润难以取得巨大的进步，许多的零售企业在如今信息化网络化巨幅加深的情况下，无法通过技术或者销售的努力使得企业取得巨大而长远的发展。在这样的背景之下，被称为第三方利润源的物流得到了越来越多零售企业的重视，越来越科学的物流理论与物流技术也得到了众多零售企业的青睐。由于物流的过程涉及企业流程的方方面面以及物流过程中的巨大利润空间，使得任何对于物流的管理与决策都会对企业的战略决策形成不同程度的影响。这也是要求企业要加强对于物流的管理与决策。而在零售企业的物流过程中最为重要的也是最容易出现问题的阶段就是库存处理的阶段。对于零售企业而言，库存处理的阶段起着承上启下的作用，即承担着对于市场需求的保障工作，又承担着影响上游生产制造的决策的反馈工作。然而，库存阶段的决策又根本无法独立去看待与处理，影响库存的直接因素便是企业销售对于市场需求的预测程度。一方面，如果预测需求量大于实际需求量，便会引发企业生产过多从而导致库存积压，带来高额的库存储存费用，库存周转率低等一系列问题。另一方面，如果预测需求量小于实际需求量，便会引发企业无法满足需求的问题，带来企业信誉受损，服务水平降低等一系列问题，综上，库存的处理关乎着企业有形的和无形的资产与损失。因此，在面对市场顾客快速的需求变化的同时，既要保持高度的服务水平，又要降低库存的成本，这成为零售企业重视却又难以解决的问题之一。综上，零售企业内良好的库存管理既要求要满足市场的需求并保持较高的服务水平，又要尽可能地降低库存成本，要在两者之间寻找到一个最优的平衡点。从而通过高效的库存处理方式使得企业的库存储备既能及时合理的满足市场需要，又能灵活的应对市场的突然变化及时调整库存储备。只有这样，才能即保证较高的服务水平，又降低库存成本。而零售企业库存的处理本身就与零售业供应链各个节点上的企业密切相关，仅仅依靠其中一者的管理与决策是根本无法达到整条供应链库存管理的最优化，各个节点的企业的利益冲突，信息的交流不通畅，机制的不确定与不合理，单靠一个企业一个节点的努力无法实现通过良好的库存管理找到较高服务水平与最低库存成本的平衡点。所以，这就要求零售企业的供应链企业在供应链中寻找良好的合作伙伴，依托先进的信息沟通技术和完整的合作机制制度，建立一个互相信任，共同协作，通力发展的平台。在这个平台中通过供应链合作伙伴的共同努力，达到对供应链活动的协同计划，对市场需求的协同预测，对于库存管理的协同补货管理。从而实现优化供应链的目标：既要满足市场的需求并保持较高的服务水平，又要尽可能地降低库存成本。而对于零售业来讲，供应链管理也成为企业决策与管理中越来越重要的一部分。一方面是由于信息技术以及网络零售的兴起使得零售业供应链的核心从生产制造向零售逐渐转移，零售商逐渐成为了供应链的领导者，供应链趋向拉动式供应链，信息从供应链下游向供应链上游流通。另一方面随着零售企业的业态不断丰富，交易内容不断扩大，规模优势的形成促进了供应链的反应能力，降低了成本，提高了上游供应商对于市场的灵活应变能力。又随着信息技术的兴起与加入，使得零售企业能够及时的获取到产品的销售信息，变动过程，从而合理地制定物流流程，订货策略以及相关战略。而与供应链管理理论相伴相生的库存理论也随着供应链管理理论的发展越来越多，目前讨论研学比较多的便是供应商管理库存理论（VMI）和协同计划预测与补货策略（CPFR），而本文的研究对象S公司就是河南省内一家大型的白酒制造销售企业，该白酒企业自成立以来，积极扩张，主要依托自己的专属零售商在各地开设专门的白酒零售店和部分的大型连锁超市进行销售，在河南省内有一定的市场占有率，然而随着公司的发展并没有重视供应链与库存的管理，公司与零售商之间存在一定的合作关系但却没有确立完整正确的供应链管理制度关系，这种关系导致的补货水平以及服务水平一定程度上已经影响了S公司的利润进一步提高和公司的进一步发展。为此，S公司战略部门提出了要与自己的零售商联合实施CPFR的要求。本文是在这样的背景下，基于CPFR的管理思想和方法，以对S公司的协同计划与预测为基础，构建了S公司的协同补货的模型与进行CPFR管理之前的补货策略进行对比。从而给出改善后的S公司的补货策略建议。1.1.2研究意义本文主要依托CPFR的管理思想，建立S公司与零售商之间的协同计划、预测与补货机制。并通过实例验证，充分验证了模型的有效性。并根据S公司在实际中的补货问题，给出了S公司实施CPFR的具体建议。在理论研究和实际意义两方面都有一定的意义。一方面，本文对CPFR的研究和分析对于该理论本身就是一种发展和研究。在以往的研究中大部分都只分析了CPFR作为一种整体的理论对于公司的发展带来的优势，本文针对协同补货策略进行了分析，建立模型分析了协同补货的优势，一定程度上是CPFR一方面的补充与丰满。另一方面，对于大部分零售公司来讲，如何建立供应商与零售商之间的合作关系，共同管理供应链是涉及公司发展的难题。本文对于企业如何建立与供应链其他节点企业的关系有一定的指导意义。1.2研究内容与框架1.2.1研究内容本文通过对协同计划预测补货策略的回顾与总结的基础上，对S公司的预测和补货策略分别进行了研究和分析，主要的研究内容包括：从产品情况，信息系统以及补货流程与策略方面对S公司的补货现状进行了分析，对其中的问题进行了研究分析。分析了问题出现的原因以及应对方法。运用因果分析方法和线性规划的方法进行需求预测，对比S公司之前的预测方法，确定使用改善后的预测方法，作为S公司与零售商的协同预测方法。利用线性规划和微积分构建S公司改善后的补货模型并利用EXCEL进行线性规划仿真实例分析，得出改善后数据指标分析。与未改善前的进行对比。通过数据实例论证模型的真实有效性。根据CPFR实际的运作要求给出S公司具体实施该策略的意见，并总结分析。1.2.2研究框架本文各章节的内容安排如下：，绪论，主要讲述选取零售业基于CPFR补货策略改善分析的研究背景，分析要研究的问题产生的原因及基本解决方法，并给出了其研究的意义。安排了文章的研究内容以及研究框架，最后总结了文章的研究方法。，相关理论研究情况，说明了目前主流的供应链协同管理理论，简要介绍了几种主流的供应链库存控制理论。着重介绍了CPFR理论的研究现状与优势特点。为后续的章节提供理论基础。，S公司计划预测以及补货现状分析，给出了S公司目前实行的预测策略以及补货策略，并从目标完成情况，流程等方面分析了S公司目前实行的策略所存在的问题，为后续的模型实例分析提供了实际依据。，首先给出了改善后的预测模型，并于S公司之前的预测结果进行了对比，选择了最优的方法进行预测。再给出基于CPFR管理下的补货策略的模型，并根据S公司的实例进行验证分析，证明模型的正确有效性。最后根据实际的运作要求给出S公司实施CPFR管理的建议，总结本次研究的成果。研究框架如图示：研究背景与意义研究背景与意义供应链协同管理理论供应链协同管理理论CPFR理论CPFR理论基础CPFR理论基础目标完成情况目标完成情况成本分析S公司现状分析S公司现状分析补货流程不合理预测方法不够准确补货流程不合理预测方法不够准确对分析出来的问题进行分析改进预测方法构建基于CPFR的补货策略模型改进预测方法构建基于CPFR的补货策略模型引入实例论证问题解决1.3研究方法文章主要用到的研究方法有统计分析法，利用EXCEL对S公司的库存情况进行分析；比较分析法，通过对比多种预测方法的预测结果选择预测结果最准确的一种；数学模型法，通过构建基于CPFR下的补货策略的模型说明协同计划、预测与补货的方式能够为企业降低库存成本，提高利润。

2.相关理论研究情况2.1供应链协同理论综述2.1.1供应链协同理论研究现状供应链协同（SupplyChainCollaboration，SCC）是供应链上具有不同核心优势且环节不同的企业为了实现某种战略目的，通过公司协议或联合组织等方式而结成的一种网络式联合体。在这种联合体中，供应商、制造商、零售商、客户以信息技术为基础，以共同的价值取向为导向，互相支持，互相沟通，达到“双赢”的目标。供应链协同管理就是根据协同后的供应链内各成员的职能就如何协同进行管理[?]。供应链协同最早起源于20世纪80年代，最初是由与宝洁（P&G）合作的一家超级市场要求自动补充宝洁的一款尿布，实施要求是不必每次再经过订货的手续，只要架子上一卖完，新货就到，可以每月付一张货款的支票。宝洁的经理通过筹划将两家的计算机连接起来，做出了一个自动补充尿布的系统，结果良好，供应链的协同化自动化也就开始了。而供应链协同的概念最早可见于1999年4月供应链管理专家DavidAnderson和HauLee共同发表的题为“协同供应链：新的前沿”的文章，文章中提出了协同供应链将取代原有的供应链形态，成为全新的一种战略[?]，并分析了协同供应链形成的条件，利润收益和面临的挑战。而讨论供应链协同的一个无法忽视的问题就是为什么要进行供应链协同，原因有四方面：①构建协同组织可以加强企业之间的合作关系，创建资源和利益的共享可以使协同的企业获得更高的收益。②供应链协同也是价值链的整合，价值链的整合可以在竞争优势和取得新的竞争优势方面对企业影响。③供应链协同可以扩大供应链作为一个群体的竞争优势，将原本分散的优势集中起来创造更大的收益。④供应链协同可以使企业专注于自己的核心竞争优势，而将不核心的业务全权交给其他专注于此项业务的合作伙伴进行，从而实现让专业的企业做最专业的目标，发挥协同伙伴各自最核心的竞争优势[?]。而构建供应链协同的原因从更深层次上来讲也就是构建供应链协同的意义所在，完成供应链协同之后实现了供应链协同的目标便实现了供应链协同的意义。在供应链协同的机制分析上不同的学者有不同的分析，Simatupang和Sridharan认为供应链协同是通过使用共享信息，共同决策，共同盈利的方式使供应链的成员一起经营，从而创造竞争优势。凌鸿等认为供应链协同应该是以整个供应链为目标，包括供应商、生产商、零售分销商和客户在内的所有成员，以需求和发展为导向，加强合作和资源共享，实现共同的战略目标。所以从实际的角度来看，只要谈供应链协同就应该从两个角度来看，一是应该在确保供应链完整有效的情况下寻求如何使供应链效益最优，成本最低，优势最大。二是应该在一定的信息技术支持和机制规则明确的基础之上运行供应链协同。供应链关键节点的企业一定要共享信息，除了共享信息之外还要通过知识技术共享来提高供应链的综合竞争力。2.1.2供应链协同的发展趋势随着物流作为第三方利润源的地位愈发突出，供应链管理也愈发成为企业的核心竞争策略与核心战略。供应链协同作为一种全新的供应链发展模式，是提升供应链竞争力的关键手段和措施。综合目前的研究情况来看，供应链协同的发展已经初具一定的基础，许多学者根据自身的研究提出了自己的看法，这大概分为两方面，一方面大部分的供应链协同的研究侧重于“虚拟”的供应链进行“模拟”没有涉及具体的产业情况以及实例分析，对理论的延伸与发展具有很强的指导意义，但其实用性有一定的局限性。另一方面有学者针对供应链协调的绩效和影响因素进行了研究，与前者不同的是这种研究侧重与用数据和实例进行分析论证供应链协调对于供应链绩效的提升作用，但大多是以西方经济制度下的企业为例进行分析，缺少对我国经济制度下供应链的分析，而国外的例子不一定适用于国内的情况。这些问题都仍需要详细探讨。而随着目前全球化经济的逐步加深，供应链的范围也从一国一省一市向一球一区一洲拓展，在全球化经济下的跨国供应链协同应该如何构建，以及构建后如何确保供应链协同的正常有序运行也将成为未来供应链协同的一个问题。综上所述，供应链协同的发展趋势是长远且明确的，供应链协同的明确化与适用性，以及供应链协同的全球化都需要继续研究探讨。2.2CPFR理论研究综述2.2.1CPFR理论概念及价值CPFR(CollaborativePlanningForecastingandReplenishment，以下简称CPFR)协同供应链库存管理，是目前主流的库存管理模式的一种，也叫协同计划、预测与补货，该管理的目地在于降低零售商的库存量，而增加供应商的销售量。CPFR来源于沃尔玛（Wal-Mart）公司所推行的CPAR（CollaborativeForecastAndReplenishment，以下简称CPAR），该技术利用信息技术与网络技术形成供应商与零售商之间的合作，共同预测商品的需求情况并进行连续补货。随后，该技术在沃尔玛的推动下，逐渐转变为了协同式库存管理理论CPFR。该理论是在CPAR协同预测与补货的基础上，加入了协同计划的部分，要求供应链的企业之间不仅应该共享信息共同预测与补货，更需要将原本各自的计划战略部分与其他合作伙伴共同完成。从而使供应链效益达到最优，成本达到最低。根据之前学者的研究情况来看，CPFR理论虽然是一个全新的理论，但是在实际的运作和理论的验证中均证明了这是一个可以行之有效的理论方案，实施CPFR可以为企业带来巨大的收益，CPFR理论的价值在于三方面：①协同的预测可以使供应商以及零售商在面对突然的需求变化的时候更为准确的应对，可以明显减少缺货的情况，提高供应商和零售商的服务水平。②协同的补货管理可以有效的降低库存的累计，提高库存周转率，从而降低供应链中的一大成本-库存成本。CPFR中供应商与零售商透明的库存情况互相了解可以避免不必要的库存浪费，大大削减成本。③协同的计划可以提高整条供应链上企业的灵活性与积极性，避免了不必要的“内耗”，良好的计划而削减的成本也可以提高供应链整体的总资产收益率，以最低的成本投入资产获取更高的收益。2.2.2CPFR运作原理与步骤CPFR最为一种库存管理理论，其要达到的一个基本目的就是要降低库存成本，而在降低库存成本的过程中，通过信息的共享与合作伙伴的共同处理，共同计划又可以达成提高服务水平，增加销售的目的。CPFR以协同为核心，制定统一的机制与计划规则，实现供应链的统一管理和统一目标，是一种先进的管理思想。CPFR的基本运作原理包括三部分：①协同计划部分：包括供应商与零售商达成关于共同业务的明确协作计划的协议，以及给出各自的销售计划的拟定为协同的预测做铺垫。②协同预测部分：包括供应商的产品生产预测和零售商的销售信息及其他信息的整合，然后供应商根据预测进行生产，零售商建立预测和销售计划。③协同补货部分：包括零售商根据协议在补货点下达捕获订单，和供应商及时供货并保证供货水平。根据美国由多个零售商供应商和方案提供商共同组成的CPFR委员会VICS（VoluntaryInterindustryCommerceStandards，该协会致力于CPFR的研究以及规则制定和推广，以下简称VICS）给出的CPFR实施的九大步骤和CPFR的运作原理，可以将CPFR的运作步骤划分为三个大阶段：①计划阶段，包括协作关系的发展建立和制定共同的商业计划②预测阶段：包括制定销售预测，识别销售预测中的特殊情况，特殊情况的合作解决，制定订货预测，识别订货预测中的特殊情况，订货特殊情况的合作解决③补货阶段：生成订单进行生产计划并进行补货2.3本章总结本章通过对供应链协同理论的研究的总结与展望，通过说明构建供应链协同的优势与必要性说明了不协同不合作的供应链是无法适应时代经济的发展。然后介绍了CPFR理论的起源发展和运作原理以及运作步骤，为后文中使用CPFR理论构建模型建立的基础

3.S公司现状分析本文的研究对象S公司和河南省内一家大型的白酒生产销售企业，该白酒企业自成立以来，积极扩张，主要依托自己的专属零售商在各地开设专门的白酒零售店和部分的大型连锁超市进行销售，在河南省内有一定的市场占有率，然而随着公司的发展在战略层面和管理上并没有重视供应链与库存的管理，公司与零售商之间还是粗放肤浅的供需关系，这种关系导致的补货水平以及服务水平一定程度上已经影响了S公司的利润进一步提高和公司的进一步发展。本文正是在这样的背景下对S公司的补货策略进行了分析改善。3.1S公司计划及预测现状3.1.1S公司与零售商之间的计划现状S公司自成立以来重视与零售商合作与处理，建立了一系列的合作关系，如在零售商处采用使用POS前端收银系统销售系统和公司后台信息管理系统的方式，确保公司和零售商共享了库存信息和销售信息，使公司能够及时的获取市场的反馈。但却没有设立供应链的合作方式，对于涉及各自核心的业务比如S公司的库存出货管理，订单管理和零售商的补货管理和销售预测等依旧是各自为政的状态，是一种不完全不彻底的合作计划。3.1.2S公司预测现状综合S公司的商品情况来看，S公司的酒类产品属于日常消费品，随机性较强且受市场影响较大，整体的需求状况是比较稳定的，且通过S公司使用的POS前端收银销售可以完整的保存销售数据，通过后台信息管理系统可以完整的获取库存的信息。结合这种情况，目前S公司采用的预测方式是时间序列法与因果分析方法相结合的预测方法，近3年的预测误差率（预测误差率=|预测销售量－实际销售量|/实际销售量×100%）表如下。年份201420152016预测误差率8.1%7.2%5.1%资料来源：S公司内部数据从表中可以看出S公司采用这种预测的预测准确度（预测准确率=1－预测误差率）是比较高的，也是比较符合实际情况的。这种预测的结果也是被S公司和零售商共同接受和使用的。3.2S公司补货管理现状3.2.1S公司补货策略S公司在各自零售商商店内经营的酒类品种大约有200余种，为了保证公司的服务水平，维持一定的品牌效应。80%左右的中低档产品采用定量（s，q）补货策略，即随时检查库存，当货物数量下降到制定数量时即为订货点，再向S公司发出订货需求。20%左右的中高档产品受节日或促销影响采用定期定量（t，s）的补货策略，即在固定的时间向S公司发送固定数量的订单进行订货。补货申请每次由零售店向S公司提出补货申请。3.2.2S公司补货流程在零售商采取了前端POS系统和后台信息处理系统之后，S公司可以及时的获取到真实的销售量与库存水平，但却没有将信息准确的利用起来，依旧使用的是原来的补货策略流程。S公司的基本补货流程有以下3个方面：①首先由零售商根据后台信息系统的处理情况决定是否到达补货点，如果达到补货点则向S公司发出补货申请并进行新一轮的需求预测，若没有到达补货点则进入下一个补货周期。②当S公司收到零售商的补货申请后会根据S公司的库存情况分配发货量，并根据订单确定发货时间和收货地点。③最后当零售商收到货物之后会向后台信息系统中进行入库登记，产生新的库存数据，作为下一周期的分析来源。3.2.3补货目标S公司在实施POS前端和后台信息管理系统之后实施原来的补货策略，根据公司的战略制定了相应的补货目标，并制定了各个补货目标的衡量标准和达到的要求。S公司要达到的补货目标有3个：①库存数量：S公司的仓库内的产品数量，以能够满足零售商订货需求的天数为衡量标准。②货物充足率：S公司零售商处的库存货物数量与当天销售量的比例。S公司对于这两个目标要达到的要求分别是①库存数量最好满足30天内所有零售商的订货需求。②货物充足率应当在98%以上。在制定了补货目标之后的S公司根据自身的管理与决策使用POS前端和后台信息系统后，取得了一定的成效和效果。这里根据S公司库存管理人员收集整理的数据收集到了其零售商近三年的补货目标数据，数据如下：S公司近三年补货目标数据补货目标201420152016库存天数55.347.241.2货物充足率90.4%92.1%94.6%资料来源：S公司内部资料。从表格中可以看出S公司目前S公司补货管理的问题有：综合表中数据可以看出S公司的库存天数是略大于30天的标准的，即S公司的库存总是能够满足零售商的订货需求。但货物充足率却始终低于目标98%，证明虽然S公司的库存总是大于零售商订货需求，但是有部分产品是无法始终满足需要的。这就证明在销售的过程中，有一部分产品的库存总是大于需求，库存过高。而一部分产品则会出现缺货的情况。3.3问题的分析与总结综合S公司的计划，预测与补货的情况来看目前S公司的问题就在补货策略上，虽然S公司与零售商开展了一系列的合作，获得了信息的共享，可关于供应链最核心的库存的管理依旧是没有合作与沟通的，而这种问题也正是影响S公司利润率进一步提升的关键所在。

4.S公司基于CPFR管理下补货策略的改善分析从前文第2章关于CPFR理论的研究情况综述可以看出来CPFR理论对于改善企业因协同程度不高导致的补货流程不合理库存成本较高的情况具有明显的改善作用，这也为S公司解决自身问题提供了理论依据。本章在第3章S公司现状的基础上对S公司的补货策略进行改善分析。将在理论的基础上对S公司的补货管理进行模型建立与验证，并结合实际情况给出S公司实施CPFR的具体实施意见。4.1S公司基于CPFR的协同补货模型在目前的库存管理方法中，协同计划、预测、补货(CPFR)是比较先进的了方法。CPFR要求供应链节点上各企业进行协同，以供应链的共同利益为目标，从前期计划、预测，到补货发货，都要协同完成。前文己经对CPFR库存管理方法做了详细的描述。其中，协同计划是各企业确定如何实现合作，比如协同的具体项目、流程，以及信息的共享和出现异常的处理方法等[}sy。协同预测是在各节点企业实现信息共享之后，联合进行需求预测，包括销售的预测和订单的预测。而最后的协同补货是根据需求预测的结果，按照供应链总体成本最低的要求来安排补货的时间和数量。本节基于CPFR的思想，假设协同计划和预测己经完成，对S公司协同补货模型做以研究。由于S公司实施连续补货系统，大部分商品都采取的是定量订货的订货策略。因此，在协同补货策略中，论文也主要研究协同补货量模型，即协同补货的数量一致，而协同补货时间不一定。4.1.1模型的前提和假设(1)协同补货一般指的主要是供应链的协同补货，在实际情况中，供应链上的节点企业很多，如果将所有企业考虑在模型中，计算比较复杂。根据S公司库存特点，可以适当简化库存结构。多级供应链可看作是二级库存结构的扩展，因为多级供应链库存优化模型存在建立的复杂性和求解的难度。因此论文假设供应链是一个仅有一个零售商与一个供应商的简单二级供应链。（2）市场需求是随机的，并且需求量服从正态分布。S公司作为一家超市，顾客对其货品需求受到各种各样原因的影响，需求肯定是随机性的。为了研究的方便，假设随机需求量满足正态分布。并且供应商接受S公司按照因果关系多元回归分析方法进行的需求预测结果，即是S公司和供应商对产品需求进行协同预测的结果。（3）在实施协同补货之前，S公司在供应链中处于优势地位，在决策过程中其意见是具有决定性的，按照自己的库存成本的最小化原则决定向供应商订货的数量。在实施CPFR之后，S公司和供应商协同合作，以供应链的成本最小化为准则，共同做出补货决策。（4）S公司采取的是(R，Q)即固定订货点，固定订货批量的订货策略。当库存达到在订货点时就订货，订货量保持不变，有一定的订货提前期，提前期也不变。（5）由于需求的不确定性以及预测的偏差，会出现缺货情况。为减少缺货情况，设置一定的安全库存，不考虑缺货损失。安全库存的量与服务水平有联系。服务水平越高，安全库存量越大；服务水平降低，安全库存量随之减少。（6）订货费用包括S公司的订货的费用以及供应商进行订单处理的费用。订货费用保持不变，是一个常数。（7）在一定时期内，单位产品的存储费用不变，是一个常数。（8）产品的单位成本不会因为库存管理决策的改变而改变，因此，在计算库存成本时无需考虑产品成本。4.1.2模型参数的定义和分析（1）参数的设定D—年需求总量，服从均值为E(D)，标准差为的正态分布。S—每次的订货费用SS—供应商每次处理订单的费用Sr—S公司每次订货的费用K—单位产品的保管费用KS—供应商单位产品的保管费用Kr—S公司单位产品的保管费用Cs—供应链库存管理的年总费用Cr—供应商的库存管理年总费用C—S公司的库存管理年总费用Q—订货批量(Q.为最优订货批量)L—订货提前期DL—提前期内的需求量L—提前期内需求的标准差R—订货点O—安全库存—产品满足率α—安全系数(既定周期服务水平下的标准差个数)U—每个订货周期内缺货数量（2）模型参数关系的分析设提前期内的需求量DL的均值为E(DL)，标准差为L。其中，E(D)和L可以通过以下公式求得:安全库存O可以表示为αL，因此订货点可以用以下公式来表:产品满足率是指产品库存满足客户需求的概率。对于零售商来说，满足率比客户服务水平更加重要，它可使零售商对销售需求进行评估。并且，提高满足率，服务水平也会相应提升。年缺货量可以由D和表示为D（1-）。每次订货量为Q，则每年的订货次数为D/Q。每次订货缺货量的期望值为E（U），得每年缺货量为E（U）XD/Q。E（U）可以表示为E（α）L。因此，每年缺货量又可以表示E（α）LXD/Q。所以，由上面的分析可知，D（1—）=E（α）LXD/Q，整理可得：带入E（U），可得：整理可得关于Q和α的公式：

可知，Q和α之间存在的关系较为复杂。4.1.3模型的建立论文建立模型的思路是通过建立库存成本的关系式，求解库存成本最小时的订货量。根据模型的前提假设，在实施CPFR之前，S公司具有优势地位，供应商只能跟随S公司的要求进行补货。模型求解时是以S公司库存成本最小为目标，从而确定订货批量。而在实施CPFR之后，S公司和供应商之间具有充分的信息交流和共享，在协同计划、预测的基础之上，将供应链总库存成本最低作为目标进行补货决策，确定最佳订货批量。（1）实施协同补货前S公司每年的库存管理费用包括订货费用和存储费用。S公司库存管理年总费用:供应商每年的库存费用包括处理订单的费用和存储费用。供应商库存管理年总费用:供应链库存管理年总费用:在实施协同补货之前，由S公司根据自己的库存成本最低来决定订货批量。可以得出以下结果（2）实施协同补货后在论文假设的只有一个供应商的二级供应链系统中，在实施CPFR之后，S公司和供应商之间实现了信息共享，数据集成管理。在协同计划和预测之后，补货阶段S公司的存储业务，订货业务都委托给供应商进行管理。供应商通过实时的数据交换和库存监控，代替S公司来进行补货决策。因此，在协同补货模式下，S公司的存储和订货业务费用为零，全部转移给供应商。供应商的库存管理费用即为供应链的库存管理总费用。补货策略的决策主体也由S公司变为供应商，供应商以供应链库存管理成本最小为目标进行补货决策，来确定最佳订货鉴旦。在上述的模型当中，变化的基本参数只是存储费用和订货费用两个参数。如果将模型进行扩展到多级供应链的情形，仅需调整这两个基本参数，模型结构并不受到影响。因此，该模型的应用范围还是较为广泛的。4.2实例分析协同补货的模型建立之后，可用于解决S公司库存管理中补货批量问题。在实际生活中，实施CPFR协同补货之后，S公司、供应商以及整个供应链的库存管理成本具体会发生哪些变化?本节就以最早有意向实施CPFR的某公司与S公司组成的简单供应链为例，运用业务当中的实际数据，对协同补货模型的应用效果进行实例分析。由于，很难直接计算出模型目标函数数值，因此在最优化求解当中，将采用Excel软件中的规划求解功能。4.2.1相关数据的计算S公司与郑州某公司之间拥有简单的供应关系，郑州某公司负责S公司各门店超市的商品供应。通过实地调查，得知在S公司与某公司组成的简单供应链中，以易拉罐装可口可乐这一产品为例，订货提前期为一周(7天)，S公司要求达到的产品满足率为95%。运用上文提出的时间序列结合多元回归的因果分析法对每周的需求情况进行预测，预测结果如表4-7所示:S公司2013年罐装可口可乐每周需求预测情况时间周需求量(罐)时间周需求量(罐)时间周需求量(罐)第一周290第十九周191第三十七周117第二周205第二十周314第三十八周305第三周251第二十一周332第三十九周173第四周202第二十二周219第四十周265第五周430第二十三周246第四十一周236第六周87第二十四周238第四十二周252第七周219第二十五周222第四十三周288第八周257第二十六周243第四十四周429第九周145第二十七周241第四十五周258第十周388第二十八周328第四十六周329第十一周364第二十九周180第四十七周324第十二周226第三十周274第四十八周207第十三周256第三十一周373第四十九周458第十四周309第三十二周213第五十周206第十五周224第三十三周303第五十一周239第十六周319第三十四周183第五十二周213第十七周346第三十五周191第十八周280第三十六周243利用Matlab软件，对预测的需求数据进行分析，正态概率图以及频数直方图如图4-4，4-5所示。图4-4：需求数据正态概率图图4-5：频数直方图由数据分析结果可知，2014年的预测数据符合正态分布，周需求数据满足N(237，86（2）的正态分布。周需求量均值μ=237，周需求量标准差为=86。如果一段时间的周数为T，则T时间内需求量均值E(Dr)和标准差r为:令T=52，可计算得出年需求总量D服从N(12324，620（2）的正态分布。通过实地调查访问和计算，得到S公司以与供应商的单位订货费用、单位存储费用以及其它相关参数的数据，如表4-8所示。相关参数值项目参数数值单位S公司单次订货费用Sr100元某公司每次处理订单费用SS200元S公司单位产品储存费用Kr20元某公司单位产品储存费用Ks10元年需求量期望值E(D)12324罐年需求量标准差D620罐提前期L7天提前期内需求量期望值E(DL)237罐提前期内需求量标准差L86罐产品满足率0.954.2.2求解分析（1）目标函数在实施协同补货之前，由S公司根据自己的库存策略确定补货量，其目标函数为公式，即S公司的库存管理年总费用。在实施协同补货之后，要根据供应链的整体库存成本最低确定最佳补货量，所以目标函数变为公式，即S公司和某公司组成的供应链的库存成本。（2）变量建模是为了求解最佳订货批量区Qr和Q，根据公式和可知，变量为Q。由公式可知，Q和α之间存在一定的关系，因此α也是变量。（3）约束条件产品满足率即为约束条件，由公式参数关系的分析可知元与Q和α之间的关系。4.2.3求解具体步骤这里主要运用Excel中的规划求解功能来进行实例求解。（1）建立规划求解表格将变量、目标函数、约束条件等己知条件输入表格，如表4-9所示。（2）设定关系式在进行求解之前，根据建立模型的各个公式中参变量之间的关系，对规划求解表格中各单元格进行关系设定。规划求解表格序号ABCD0己知条件参数数值单位1S公司单次订货费用Sr100元2某公司每次处理订单费用SS200元3S公司单位产品储存费用Kr20元4某公司单位产品储存费用Ks10元5年需求量期望值E(D)12324罐6年需求量标准差D620罐7提前期L7天8提前期内需求量期望值E(DL)237罐9提前期内需求量标准差L86罐10产品满足率0.9511经济订货批量Q罐12安全系数α13每次订货缺货量期望值E(U)罐14产品满足率1一E(U)/Q15再订货点R罐16S公司年库存管理总费用Cr元17某公司年库存管理总费用Cs元18供应链年库存管理总费用C元在实施协同补货之前:根据公式(4-9)可知:C16=C1*CS/C11+C3(C11/2+C9*C1（2）根据公式(4-10)可知:C17=C2*CS/C11+C4*C11/2根据公式(4-11)可知:C18=C16+C17在实施协同补货之后:由于S公司不再管理库存，可知:C16=0根据公式(4-13)可知:C17=C1*CS/C11+C3(C11/2+C9*C1（2）+C2*CS/C11+C4*C11/2根据公式(4-14)可知:C18=C17（3）求解在实施协同补货之前:Cr为目标函数，因此C16为目标函数单元格；可变单元格为C11和C12，即为Q和α；约束条件为=0.95，即C14=0.95。在Excel工具栏中打开规划求解，输入以上各项，求解目标选择最小值。由于求解的是非线性规划问题，因此在规划求解对话框中选择非线性，并需设定为“假定非负”。求解之后，可得出最佳订货批量Qr，对应的R，α，Cr，CS，C也会自动生成。求解结果如表所示。在实施协同补货之后:C为目标函数，因此设定C18为目标单元格；可变单元格为C11和C12，即为Q和α；约束条件为兄二0.95，即C10=0.95。在Excel工具栏中打开规划求解，输入以上各项，求解目标选择最小值。由于求解的是非线性规划问题，因此在规划求解对话框中选择非线性，并需设定为“假定非负”。实施协同补货之前规划求解结果序号ABCD0己知条件参数数值单位1S公司单次订货费用Sr100元2某公司每次处理订单费用SS200元3S公司单位产品储存费用Kr20元4某公司单位产品储存费用Ks10元5年需求量期望值E(D)12324罐6年需求量标准差D620罐7提前期L7天8提前期内需求量期望值E(DL)237罐9提前期内需求量标准差L86罐10产品满足率0.9511经济订货批量Q414.0558罐12安全系数α0.370613每次订货缺货量期望值E(U)20.7028罐14产品满足率1一E(U)/Q0.950015再订货点R268.8714罐16S公司年库存管理总费用Cr7754.3959元17某公司年库存管理总费用Cs8023.1002元18供应链年库存管理总费用C15777.4962元实施协同补货之后规划求解结果序号ABCD0己知条件参数数值单位1S公司单次订货费用Sr100元2某公司每次处理订单费用SS200元3S公司单位产品储存费用Kr20元4某公司单位产品储存费用Ks10元5年需求量期望值E(D)12324罐6年需求量标准差D620罐7提前期L7天8提前期内需求量期望值E(DL)237罐9提前期内需求量标准差L86罐10产品满足率0.9511经济订货批量Q540.3934罐12安全系数α0.182813每次订货缺货量期望值E(U)27.0197罐14产品满足率1一E(U)/Q0.950015再订货点R252.7222罐16S公司年库存管理总费用Cr0.0000元17某公司年库存管理总费用Cs15262.0275元18供应链年库存管理总费用C15262.0275元4.2.4求解结果分