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上海大学硕士学位论文供应商管理库存对牛鞭效应和成本的影响研究 摘要 越来越激烈的竞争环境，要求当今企业在关注企业本身的同时，也要关注上 下游企业。企业与企业之间的竞争已经转向供应链与供应链之间的竞争。这要求 上下游企业站在供应链的高度，结成合作伙伴关系，利用先进的信息技术充分地 共享有用的信息，以压缩整体库存水平，提高供应链的反应速度，最终提升供应 链竞争能力。库存管理作为供应链管理中一项重要内容，对企业的生产和营销活 动有重要影响。一个好的库存管理模式能够降低供应链的总成本，提高供应链运 作效率，增加利润，而供应商管理库存( v e n d o r m a n a g e di n v e n t o r y , v m i ) 能够有效 地降低库存、减少成本、提高服务水平，因此，它是一种有效的供应链管理战略。 相对于国外的发展，v m i 在国内是一个较新的课题。 本文首先介绍了供应商管理库存的模型种类和特点，然后将分析了供应链中 牛鞭效应的产生原因。并建立了由一个供应商和一个零售商所组成的供应链系 统，利用其牛鞭效应的数学模型，对实旌供应商管理库存前后牛鞭效应的变化进 行了量化分析。然后，本文在e o q 模式下建立了供应链成本模型，分析了供应 商管理库存对于供应链节点企业成本的影响，并找出成本变化的相关参数，为企 业决策提供了科学依据。最后，本文将对于企业实施v m i 需要的关键流程、技 术条件及步骤进行了探讨，并用案例进行了实证。 关键词：供应商管理库存；牛鞭效应；成本；影响 v 上海大学硕士学位论文供应商管理库存对牛鞭效应和成本的影响研究 a b s t r a c t f a c i n gm o r ea n dm o r ef i e r c ec o m p e t i t i o n , e n t e r p r i s es h o u l dp a y a t t e n t i o nb o t h o nt h e m s e l v e sa n dm e m b e r so fs u p p l yc h a i n t h ec o m p e t i t i o nb e t w e e nc o m p a n i e sh a s t r a n s f e r r e dt ot h ec o m p e t i t i o nb e t w e e ns u p p l yc h a i n s a l le n t e r p r i s ei ns u p p l yc h a i n ， u n d e rt h er e q u e s to ft h i st r a n s f o r m a t i o n , s h o e db u i l du pc o l l a b o r a t i v er e l a t i o n s h i p , r e d u c et h ei n v e m o r yl e v e la n ds p e e du pt h er e s p o n s eo fs u p p l yc h a i nt h r o u g h s u f f i c i e n t l ys h a r i n gt h eu s e f u l i n f o r m a t i o nb yt h eu s i n go fa d v a n c e di n f o r m a t i o n t e c h n o l o g y a sa l li m p o r t a n ta s p e c to f s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，s t o c km a n a g e m e n t h a sas i g n i f i c a n ti n f l u e n c eo ne n t e r p r i s e s p r o d u c t i o na n do p e r a t i o n a ne f f e c t i v es t o c k m a n a g e m e n tm o d ec o u l dr e d u c et h et o t a lc o s to fs u p p l yc h a i n ，i m p r o v et h eo p e r a t i o n e f f i c i e n c y , i n c r e a s ep r o f i t w h i l ev e n d o rm a n a g e dh e m o r y ( v m i ) c o u l de f f e c t i v e l y r e d u c es t o c k ，d e c r e a s ec o s t , i m p r o v et h es e r v i c el e v e l a sar e s u l t ，v m ii sae f f e c t i v e s t r a t a g e mo fs u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t c o m p a r e dw i t ht h ed e v e l o p m e n to fv m i i 1 1 o v e r s e a s ，v m ii san e wp r o b l e mi nd o m e s t i c f i r s t l y , t h et h e s i si n t r o d u c e st h et y p e sa n dc h a r a c t e r i s t i c so fv m im o d e l s ，t h e n a n a l y s e st h ec a u s eo f t h eb u l l w h i pe f f e c ti ns u p p l yc h a i n as u p p l yc h a i n ，m a d eu po f av e n d o ra n dar e t a i l e r , i sb u i l d t h ev a r i a n c eo fb u l l w h i pe f f e c tb e f o r ea n da r e rt h e i m p l e m e n t a t i o no fv m i i sm e a s u r a b l ya n a l y z e db yu t i l i z i n gt h em a t h e m a t i cm o d e lo f b u l l w h i pe f f e c t s e c o n d l y , t h em o d e lo ft h es u p p l yc h a i nc o s ti sb u i l du n d e rt h em o d e o f e o q a f t e ra n a l y z i n gt h ei m p a c to f v m i o nt h ec o s to f e n t e r p r i s e sm s u p p l yc h a i n t h et h e s i sf i g u r e so u tt h ek e yp a r a m e t e rr e l a t e dt ot h ec o s tc h a n g e , w h i c ho f f e r sa s c i e n t i f i ca n dr e l a t e dp a r a m e t e r sa b o u tt h ec o s tv a r i a n c ea r cf o u n dt op r o v i d e s c i e n t i f i cb a s i sf o re v i d e n c ef o re n t e r p r i s e d e c i s i o n - m a k i n g f i n a l l y , t h ek e yi n d e x p r o c e s s e s ，t e c h n o l o g i c a lc o n d i t i o na n dp r o c e d u r e sr e q u i r e db yi m p l e m e n t i n gv m i a r e d i s e a s e d t h ee f f e c to f v m ii sd e m o n s t r a t e dt h r o u g hac a s e k e y w o r d s ：v e n d o rm a n a g e di n v e n t o r y ( v m d ；b u l l w h i pe f f c c t ；c o s t ；i m p a c t v i 上海大学硕士学位论文 供应商管理库存对牛鞭效应和成本的影响研究 原创性声明 本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。 除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发表 或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何 贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：7 坌丛 日期：竺! ! 圣箩 本论文使用授权说明 本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学 校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可 以公布论文的全部或部分内容。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：圣垒题丝导师签名；i ( 她日期：1 21 ：! 上海大学硕士学位论文供应商管理库存对牛鞭效应和成本的影响研究 第一章绪论 1 1 研究背景和意义 1 1 1 供应链与供应链管理 2 0 世纪9 0 年代以来，随着经济的全球化和信息技术的发展，企业所处的竞争 环境发生了根本性的改变，企业独立地进行生产和销售己经不能适应快速发展的市 场和不断变化的顾客需求。在这样的形势下，供应链管理的概念也就随之产生。 一般地讲，供应链是指企业在产品生产和流通过程中所涉及到的原材料供应 商、制造商、批发商、零售商以及最终消费者组成的供需网络l ”。而实际上，供应 链中更加强调的是在这种网络中所包含的内容，也就是公司制造和分销其产品与服 务到最终用户的全过程【2 】，诸如生产计划、原材料采购、运输管理、库存管理和需 求管理等。这些功能紧密地集合在一起，才使得公司能够高效、及时地把产品和服 务送到最终消费者手中，从而实现供应链的有效流通。 为了提高供应链的运作效率，在2 0 世纪8 0 年代中期就有学者提出了供应链管 理( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t s c m ) 的概念，它源于这样一种观点p l ，即企业应该 从总成本的角度考察企业的经营效益，而不是片面地追求诸如采购、生产和分销等 功能的局部优化。供应链管理的目的是通过对供应链各个环节的活动的相互协调， 实现最佳的业务绩效，从而增强整个公司的业务能力。因此，供应链的管理不仅要 包括对供应链中成员之间进行物流管理，还应该包括对信息流和资金流、商流进行 全面综合的管理。这就要求对原有的商业流程和供应链中成员间的运营模式，从供 应链的高度进行业务流程的再造，追求更加高度并行的供应链设计、供应链成员间 的信息共享、库存的可见性和生产的良好协调，避免因供应链各环节局部最优，而 整个供应链出现低效率。由此可见，供应链管理是一种基于协作的策略，它把跨企 业的业务活动联合在一起，以期实现成员之间的共同的市场远景。 目前，供应链管理中所体现的各种优势，如战略合作、快速响应、高柔性、低 风险、成本一效益目标等，吸引了许多学者和企业界人士的关注。而供应链管理是 未来全球化过程中的发展方向之一的观点更是已经普遍为理论界和应用界所接受。 一方面，供应链管理已经成为学术界研究的热点问题，各类研究成果和专著文献不 断涌现，另一方面，它也已经成为2 1 世纪企业适应全球竞争的一种有效途径。随 着经济的全球化发展，已经有越来越多的企业开始从供应链管理的角度考虑自身的 上海大学硕士学位论文供应商管理库存对牛鞭效应和成本的影响研究 整个生产经营活动，它们希望可以借此提升企业竞争力并取得竞争中的主动权。因 此，企业之间的竞争已经开始逐步跳出单个企业为争夺市场和顾客的一维的、单体 的竞争模式，向基于整个供应链的多维的、立体的整体性竞争转变和发展。从一定 意义上来说，2 1 世纪的市场竞争已经不再是企业与企业之间的竞争，而是供应链与 供应链之间的竞争，在这样的市场竞争中，只有供应链而没有单个企业【4 】。 1 1 2 供应链库存管理与牛鞭效应 供应链管理的发展是建立在一定的理论基础上的，库存理论、采购理论、物流 理论和客户关系管理理论已经逐步成为支撑供应链管理发展的理论基础。其中，库 存管理始终是企业生产经营过程中不可缺少的重要组成部分，是实现价值链增值的 重要来源之一。在供应链管理模式下，库存量的高低不仅影响着单一企业的综合成 本，而且也制约着整条供应链的性能。因此，如何建立适当的库存量，既减少库存 成本，又不影响正常的产品生产和对客户的服务，已经成为企业管理者实施供应链 管理过程中必须考虑的首要问题；如何建立与市场不确定性需求相对应的库存，也 是企业管理者改善和优化供应链时必须考虑的重要问题。 供应链管理下的库存控制，就是要在动态中达到最优化的目标，在满足客户服 务要求的前提下，力求尽可能地降低成本甚至是零库存，从而提高供应链的整体效 益。为了减少企业的库存水平，就需要增加企业之间的信息交流与共享，加强企业 之间的协作，加强企业内部各个部门之间的合作，减少不确定因素对库存的影响， 增加库存决策的透明度，保证生产与需求信息的可靠性与实用性。为此，就需要有 一种好的库存管理模式来实现供应链管理中各企业之问的无缝衔接，消除供应链企 业之间的高库存现象。 然而，在目前的供应链管理环境中，供应链的库存管理存在着许多问题，主要 有信息传递系统效率低下、忽视不确定性对库存的影响、库存控制策略简单化、缺 乏合作与协调性等。具体表现为，基于交易关系的各目标企业都是自己管理自己的 库存，每个企业都有自己的库存控制目标( 以本企业的最大利益为中心) 和相应的 库存控制策略，而且相互之间缺乏信息沟通，因而不可避免地会产生需求信息的扭 曲和时间上的滞后。 在实施供应链管理的过程中，人们注意到下游顾客需求仅仅发生轻微的改变， 却导致上游企业的库存和订单产生巨大波动的现象。这就是供应链中的“牛鞭效应” ( b u l l w h i pe f f e c t ) 。牛鞭效应是对需求扭曲信息在供应链中传递的一种形象描述。其 基本含义是：当供应链上的各节点企业只根据来自其相邻的下游企业的需求信息进 行生产或者供应决策时，需求信息的不真实性就会沿着供应链逆流而上，产生逐级 2 上海大学硕士学位论文供应商管理库存对牛鞭效应和成本的影响研究 放大的现象。当信息传到最源头的供应商时，上游供应商所获得的需求信息与实际 消费市场中的顾客需求信息相比发生了很大的偏差。这种需求信息的不真实传递现 象，会导致上游企业误认为需求的大幅增加或大幅减少，从而调整生产计划，在某 一时间内超负荷生产，在另一段时间又因大量库存积压而闲置无事。另外，为了满 足需求的大幅变化，上游企业通常会设置较高的库存来避免缺货损失，而这类库存 并非需求信息变化情况的真实反映，而是由于需求信息传递过程中的信息噪音干扰 所引起的，因此，牛鞭效应所引起的大量库存根本起不到缓冲需求的作用，反而会 产生巨额的库存成本，这不仅影响了生产资金的有效使用，而且使企业面临着库存 产品过时的风险。由此可见，牛鞭效应致使企业无法准确地把握市场需求信息，难 以准确地制定企业的需求计划和生产计划，容易造成生产能力过剩，库存过多或者 缺货现象，从而使得整个供应链的物流成本居高不下，顾客的满意度低，供应链反 应迟缓。牛鞭效应的存在已严重影响到整个供应链的整体竞争力。 1 1 3 供应商管理库存( v m i ) 的定义及其形式 供应链管理的目标是通过交易伙伴间的紧密合作，以最小的成本提供最大的客 户价值( 包括产品和服务) ，这就要求供应链上各环节企业的活动应该是同步进行 的，库存管理职能也应当进行必要的整合，而不是分散开来。显然，传统的库存控 制方法已经无法满足供应链管理的需要。在这种环境下，许多力图解决供应链库存 管理的手段应运而生。其中，最能体现供应链集成化管理思想当属供应商管理库存 ( v e n d o r m a n a g e d i n v e n t o r y ，v m i ) 模式，它有助于打破传统上企业各自为政的库 存管理模式，使整个供应链的库存管理最优化目标得以实现。 v m i 的提出，主要源于对供应链管理模式功能集成化的考虑。即v m i 的基本 设想是力图通过集成供应链上各节点企业的库存控制职能，从而达到降低整体库存 费用的目的。v m i 的基本内涵是通过供应商和客户之间实施战略性合作，采用对双 方来说能实现成本最低化的方案，并在双方满意的目标框架下由供应商管理库存的 方法。 关于v m i 的定义，f a g e l ( 1 9 9 6 ) 认为一个典型的v m i 项目涉及到一个供应商， 他会监督客户仓库的库存水平，并承担起补充库存的责任，通过使用高度自动化的 电子信息系统来达到特定的目标【3 1 。v m i 的另外一个定义是指供应商在与零售商达 成自动补货协议( 譬如库存水平和运输成本等) 0 9 基础上，为零售商管理商品的订单、 送货、库存工作，取代零售商来处理繁琐的日常补货工作，取得了很好的效果。这 是因为供应商比零售商更能了解自己产品的的情况、供应能力、促销计划、季节变 化等。同时使用先进的电子技术来进行信息交流和共享【4 】。对供应商方面来说，有 上海大学硕士学位论文供应商管理库存对牛鞭效应和成本的影响研究 助于提高市场预测准确率，更好地进行生产、分销和采购计划；对于零售商来说，可 以更好地为顾客服务，并能在商品短缺的情况下优先得到满足。 此外，对于v m i 还有一种定义 6 1 是以供应商和客户等供应链上的合作伙伴获得 最低成本为目的，在一个共同的协议下由供应商管理库存，并不断的监督协议的执 行情况，修正协议的内容，使库存管理得到持续改进的合作性策略。从本质上来说， v m i 模式的管理理念源于产品的市场全过程管理思想，即只要有一件产品没有被最 终消费者购买并同时令其感到满意，那么这个产品就不能算不上已经销售，而供应 商同样负有监控该产品的流通状况的责任而不管该产品的产权归属是怎样的，于是 这就对供应商构成了一种潜在的危险，也就无法真正地满足v m i 对提高服务水平 和降低库存成本的要求。 实际上，供应商管理库存是指在集成的供应链环境下，以信息系统为支持，在 供应链核心企业与相关合作伙伴之间的协议商定的框架下，生产商或者客户将自己 的库存业务委托给供应商进行管理的一种供应链管理模式。v m i 的目标是通过供应 商管理并决定库存水平，从而达到降低系统总成本、提高顾客服务水平和库存周转 率并从根本上改善整个供应链的库存状况。实旖v m i 模式后，由生产商主导的供 应链机制转变为供应链整体主导的机制，部分权力从生产商手中转移到供应商手 中，实现生产商和供应商权力的共享，这种权力的共享的基础是双方相互依赖、相 互作用形成长期利益关系，这种权力共享的动力是更好的经济收益。目前，v m i 管理模式在医药、图书和日常用品等领域有着广泛的应用。 具体来说，供应商管理库存( v m i ) 概括起来主要有以下四种形式： l 、供应商提供包括所有产品的软件进行存货决策，用户使用软件执行存货决 策，用户拥有存货所有权，管理存货。在这种方式下，供应商对库存的管理和控制 力有限，所以供应商受到用户的制约比较多一些，实质上不是完全意义上的供应商 管理存货。 2 、供应商在用户的所在地，代表用户执行存货决策，管理存货，但是存货的 所有权归用户。信息技术不是很发达的时候，由供应商在用户地直接管理存货，同 时供应商也可以了解到充分的存货信息，但是存货的所有权不属于供应商，所以供 应商在进行存货决策时的投入程度有限。 3 、供应商在用户的所在地，代表用户执行存货决策管理存货，拥有存货所有 权。这样的方式下，供应商几乎承担了所有责任，他们的活动也很少受到用户的监 督或干涉，是一种完整意义上的供应商管理库存方式。供应商可以十分清楚的了解 到自己产品的销售情况，供应商也可以直接参与销售。 4 、供应商不在用户的所在地，但是定期派人代表用户执行存货决策，管理存 货，供应商拥有库存的所有权。供应商拥有所有权的情况下，采取在用户地或是在 4 上海大学硕士学位论文供应商管理库存对牛鞭效应和成本的影响研究 分销中心保存库存，以求根据需要及时快速的补充，库存的水平由供应商决定。 a p i c s ( a m e r i c a np r o d u c t i o na n di n v e n t o r ye o n l r o ls o c i e t y ) t 7 1 定义v m i 一般是指 第三和第四种方式，即是供应商拥有库存的所有权。 1 1 4v m i 的特点及其研究意义 同传统的库存控制方法相比，v m i 模式具有以下几个特点： 1 、合作性。v m i 的成功实施，客观上需要供应链上各企业在相互信任的基础 上密切合作。其中，信任是基础，合作是保证。 2 、互利性。v m i 追求双赢的实现，即v m i 主要考虑的是如何降低双方的库存 成本，而不是考虑如果就双方的成本负担进行分配的问题。 3 、互动性。v m i 要求企业在合作时采取积极响应的态度，以实现反应快速化， 努力降低因信息不畅而引起的库存费用过高的状况。 4 、协议性。v m i 的实施，要求企业在观念上达到目标一致，并明确各自的责 任和义务。具体的合作事项都通过框架协议明确规定，以提高操作的可行性。 但作为一种库存管理的新兴模式，采用v m i 必然对供应链上各个节点企业的 原有流程造成冲击，v m i 对供应链上不同位置的企业的要求也各不相同。所以v m i 的实施过程牵扯到很多问题。例如，在v m i 中，v m i 对于不同的供应链环境，其 实施的模型种类也有很多，每种模型都有哪些特点( 关于v m i 模式的研究可以对 于企业在实施和应用v m i 的过程中提供一定的参考，同时为研究v m i 这种新的供 应链库存管理模式提供一些新的启发) ? 对于牛鞭效应，供应商管理库存能否弱化 牛鞭效应? 另外，v m i 到底能不能降低供应商、零售商和整个供应链的成本，降低 多少，影响的指标因素是哪些? 如何依据成本变化来重新划分供应链的利润? 这些 都是值得探讨的问题。因此，有必要在整个供应链的环境下对供应商管理库存进行 研究，以及其所牵涉的关键指标。通过分析各个企业需要采取的措施、成本的变化 和对流程再造的需求，可以更加成功地实施供应商管理库存，从而实现价值增殖。 1 2 国内外研究的现状 1 2 1 国外研究的现状 对于供应链、供应链管理以及供应商库存管理等一系列问题的研究，最早都是 从国外开始的。 在供应链和供应链管理方面，早在2 0 世纪6 0 年代，j a yf o r e s t e r 就提出了生产 上海大学硕士学位论文供应商管理库存对牛鞭效应和成本的影响研究 分配系统的概念，这可以被认为是研究供应链的开始。而供应链概念的正式提出则 是在1 9 8 3 年和1 9 8 4 年发表在哈佛商业评论上的两篇论文上l s j 【9 】。而s c m 更早 的起源是源于迈克波特1 9 8 0 年发表的竞争优势一书中提出的“价值链”( v a l u e c h a i n ) 的概念【6 】。其后，s c m 的概念、基本思想和相关理论在美国开始迅速发展。到 2 0 世纪9 0 年代初，关于s c m 的文献大量出现，s c m 相关的学术组织也开始涌现。 到目前为止，已经有很多文献从不同角度和方面给出了s c m 的概念。 由于供应商管理库存作为一种建立在信息共享基础上的包含多个供应链合作 伙伴的供应链管理战略，其所涉及的理论范围极广。因此，国外对于i 的研究也 很多。早在1 9 9 1 年，g e r b e r 【“】就对医疗器械管理中的库存控制进行了实证研究，发 现采用v m i 比j i t ( j u s ti nt i m e ) 和零库存效果更好。n a r a y a n a n 和r a m a n “1 于1 9 9 7 年研究了需求为随机变量且受生产商促销活动的正相关影响、包含一个供应商和一 个零售商的v m i 模型，零售商除了销售供应商的产品，还要销售另外一个提供可替 代产品的供应商的产品。研究证明，在上述背景下，分销渠道中的代理费用会增加， 系统绩效受相近产品替代性及生产商促销活动的影响。2 0 0 0 年，d a l ed 和s h e l b y h 等【l 列将市场学和预测研究提出的促销响应和参数更新模型与管理科学库存管理 和系统绩效模型相结合，将其集成到一个包括多个企业的v m i 决策支持系统中，并 对供应链的绩效改善进行了分析。 此后，又有一些文献【1 4 】【1 5 】 1 2 【1 7 】【1 8 1 分别研究了在不同的理想状态下的供应链环 境和库存决策下，供应商管理库存给供应链及作为供应链成员的供应商、零售商在 运营、共同配送、服务水平等方面的效果。这些文献大多探讨了v l d i 策略的应用能 够带来的好处、v m i 应用的关键成功因素和适合的条件等，没有从量化方面分析采 用i 策略下的定购策略和价值以及影响因素。 2 0 0 2 年，d o n g 和x u 【1 9 1 进一步研究了在一个供应商和一个零售商的简单供应链 环境下，供应商管理库存能够给供应链、供应商、零售商在成本及收益上带来多大 的好处。文献中利用经济批量( e o q ) 模型，对实施v m i 模式的短期和长期经济效果 进行了建模、数值分析和评价。通过分析，该文献证明了v i d i 在完全整合的供应链 中确实可以减少系统( 供应商和零售商) 的整体库存相关成本，但就短期而言，在某 种特定的成本条件下，e d i 虽然可以减少整体供应链成本，但也会降低订购价格， 使得供应商利润降低；而从长期来看，供应商的利润会明显高于短期的利润，零售 商也会增加相应的采购量。文献进一步分析指出，v m i 产生的这些好处在供应商与 零售商之间的分配是有一定条件的，并给出了这些条件。但是该文献没有考虑到供 应链中的信息共享因素和提前期等因素。 实际上，信息共享是供应商管理库存中一个极其重要的方面，因此也成为了研 究的热点之一。很多研究者一致认为，实旋供应商管理库存后，供应链各方实现了 6 上海大学硕士学位论文供应商管理库存对牛鞭效应和成本的影响研究 信息共享，供应链中的信息扭曲期望就能够减少【2 0 l f 2 。因此，随着库存周转速度的 提高库存成本和其他相应的产品成本都能得到大幅减少1 2 2 1 1 捌。c l a r k h a m m o n d l 2 4 i 利用数值分析的方法比较了以i 为基础结构的信息共享系统与传统的信息不共享 的系统，并得出了供应链中的成员间的信息共享所获得的利益比不共享信息的系统 高的结论，因此通过信息共享可以使长期的平均成本降低。l e e 等人1 2 5 】在一个包含 零售商及制造商的两阶层供应链模型中，假设零售商的需求为a r ( 1 ) 的时间序列函 数，零售商及制造商库存制度都采取定期盘存制，加以探讨信息共享对制造商的库 存及成本的影响。在其研究中发现，当前后期需求时间相关性显著时，信息共享对 供应链库存成本降低的影响较大。且当需求变异数较高时，信息共享对供应链有更 显著的效益提升。面r a g h u n a t h a n l 2 6 1 则利用了l e e 等人1 2 纠研究中的数学模型，提出 在供应链中共享历史订购数据能够减少制造商在预测未来数量时的变化。 c a c h o n a n df i s h e r l e n 考虑了包含一个供应商及多个零售商，且消费者需求为固定的情 况下的供应链，比较传统库存政策未使用信息共享下及包含信息共事下的库存政策 和效益。在其个案研究中发现供应链中的成本在包含信息共享下的库存政策平均上 较传统上库存政策未使用信息共享下低2 2 ，且最大差距为1 2 1 。c e t i n k a y a 和 l e e 2 8 l 提出了一个数学模型，此数学模型内包含一个制造商及多个零售商，制造商 及零售商间采用v m i 系统，使制造商能满足零售商的需求及控制运输决策。结果 显示当库存水准提高时，其固定成本将会增高。且随着库存派送时间的增长，其固 定成本也会增高。 在实施v m i 的过程中，运输和整合发货问题是另一个节约成本的关键， c e t i n k a y a 和l e e l 2 8 在2 0 0 0 年提出了当需求呈p o i s s o n 分布时，一种基于时间的整合 库存补充和发货模型，得出了能使采购、运输、保管和顾客等待等成本总和最小化 的最优补充数量和发货周期。2 0 0 3 年，d i s n e y , p o t t e r 和g a r d n e r l 2 9 1 定量地研究了v m i 战略对生产成本、库存持有成本及运输成本的影响，采用因果循环模型分析表明， v m i 可以使生产商不受计量要求的影响就可以实现满载运输。 关于引起供应链过度库存的主要问题“牛鞭效应”及其对策，国外也有相当多 的研究。如文献1 3 0 l 介绍了“牛鞭效应”的定义，并从需求预测、订单、价格、产品 配给与短缺博弈等四个主要方面，分别从定性与定量的角度分析了“牛鞭效应”产 生的原因，并就这四个方面给出了如何减少“牛鞭效应”带来的影响的建议。文献 | 3 1 1 分别从理论和实证分析的角度研究了供应链中存在的“牛鞭效应”的强弱程度。 由于引起牛鞭效应的根本原因可以归结为需求信息在供应链传递过程中的扭曲和 失真，因此文献【3 2 】口3 l p q 主要研究了供应链中信息共享的机制，信息共享给供应链带 来的好处，以及信息共享能在多大程度上削减“牛鞭效应”对供应链库存带来的影 响。这些研究与实证发现，如果仅仅是单纯的信息共享的话：在不同的行业，信息 7 上海大学硕士学位论文 供应商管理库存对牛鞭效应和成本的影响研究 共享带来的好处差异很大，其中高科技行业产生的效果大于其它行业；对传统的 零售行业，“牛鞭效应”并没有太大的减弱；零售商基本上得不到信息共享带来 的任何好处。研究同时也显示，如果当需求有较强的时间相关性，或者在每一周期 内需求波动很大，或者有较长的提前期时，信息共享能够给制造商带到较大的成本 节约。这也正揭示了为什么信息共享带来的好处在高科技行业要比其它行业大得多 的原因。就信息共享的总体效果不佳的原因，文献研究认为主要是一方面零售商缺 乏共享其信息的动机，另一方面是供应链成员的分散决策削弱了信息共享的作用。 供应商管理库存作为一种在信息共享基础上的利益共享的供应链管理战略，无疑可 以完全解决上述的两方面问题。 文献1 3 5 】【3 6 l 是近年来美国卡迪福大学卡迪福商学院的d i s n e y 教授在著名的产品 配送计划算法a p i o b p c s ( a u t o m a t i cp i p e l i n e 。i n v e n t o r ya n do r d e rb a s e dp r o d u c t i o n c o n t r o ls y s t e m ) 基础上对供应商管理库存较为全面的研究。d i s n e y 教授利用非正式 的回路图( c a s u a ll o o pd i a g r a m s ) 、块图( b l o c kd i a g r a m s ) 、大量的等式和z 转换 ( z - t r a n s f o r m s ) 建立了一套供应商管理库存的转换函数模型系统v m i - a p i o b p c s 。通 过v m i - a p i o b p c s ，d i s n e y 教授对供应商管理库存进行了全面的模拟仿真研究，最 后得出结论认为供应商管理库存是一种行之有效的供应链管理战略，可以从库存、 运输、运营以及减弱“牛鞭效应”等多方面节约供应链及其成员的成本，提高供应 链的运作能力。 此外，关于如何运用v m i 战略更好地为合作双方带来收益的问题，c a c h o n 盯】 在2 0 0 1 年的一项研究中，考虑了在独立需求情况下，供应链上下游企业都持有库 存，但上游成员可以为自己及所有下游成员决定再订购点的模型。文章假设短缺量 完全拖后，供应商选择使自己效用最大化的策略，同时不会使零售商比没有合作时 更差。发现当需求服从泊松分布时，供应链成员的成本函数只依赖于他们的再订购 点，如果各成员愿意共享v m i 所带来的收益并接受固定的运输成本，供应商将会 选择使整个供应链利润最大化的方案。2 0 0 3 年，j o n a ht y a i l 和h u i m i n gw e 【j 叫从供 应商和零售商之间力量对比结构的角度，以台湾w e l l c o m e 和美国p & g 公司之间的 v m i 为背景，分析了不同范围与深度的战略合作策略选择问题及v m i 战略为合作 双方带来的收益。2 0 0 4 年，m i s h r ab i r e n d r ak 和r 丑g l l 哪a m ms d n i v a s a n d 9 1 分析了零 售商钟情于v m i 的原因：实施v m i 可以增强供应商产品的品牌竞争力，从而提高 储存并销售相应品牌产品的零售商竞争优势，最终为其带来收益。 1 2 2 国内研究的现状 与国外相比，目前国内也有不少专家学者在研究v m i 以及一些相关的问题， s 上海火学硕士学位论文供应商管理库存对牛鞭效应和成本的影响研究 如牛鞭效应、成本问题和作业流程等。 关于实施v m i 对于整个供应链系统成本和对供应链中各个节点企业成本的影 响。吴文祥【4 0 】在建立简单的供应链模型的基础上通过研究不同经济批量的运费差 异，建立模型评价了v i i i 的经济性，研究了i 给供应链系统带来的长期和短期成 本、需求量和利润的变化情况，得出的结论是v m i 不但节约了零售商和整个供应链 系统的成本、增加了年需求量，而且提高了零售商及供应链系统的短期利润和长期 利润。然而，供应商的成本和利润的变化具有不确定性，它取决于具体的系统参数， 这种不确定性可能会直接影响供应商实施v m i 的积极性。徐文亮和徐青j i l t 4 l 】等人 通过分析供应商管理用户库存短期内对供应链中各个成员的成本和收益的影响，得 出一般情况下v m i 总会导致供应链上总库存成本减少和购买者收益增加的结论， 因此，供应商利润的提高是有条件的。许星剑和陈颖1 4 2 j 通过建立模型在假设实施 v m i 后购买者的购买数量不变的前提下，整个供应链系统的库存成本有很大的改 善。购买者的利润上升了，而供应商的利润水平却未必上升。当然购买者由于长期 内的利润增加会增加购买数量，这样供应商也会从成本降低中得到好处。所以对于 v m i 给供应链系统带来的好处是有条件的，其效果要从长期上看。张爱文和陈俊芳 4 3 1 通过定量分析，认为供应商管理库存对于供求双方企业带来的总成本的节约是企 业实施v m i 的主要激励因素。同时也揭示出实施v m i 并非总是像人们通常认为的 供应商库存成本必然会增加。相反，在一定条件下，实施v m i 后还可能使供应商 的库存成本比以前少。陈杰和潘卫刚1 4 4 1 通过建立模型研究了在供应链环境下的基于 供应商管理库存策略的供应商综合生产计划问题。模型综合考虑了供应链的存储费 用、缺货损失和生产费用，提出供应链总成本最小目标模型，并采用搜索法结合线 性规划给出了算例求解。 另外。刘丽文和袁佳瑞h 5 】通过对c e t i n k a y a 模型1 2 8 1 的扩展，分析了个有代表性 的v m i 环境下的库存与发货管理模型，这三个模型分别采用了基于时间的整合发 货策略、基于数量的整合发货策略，以及基于时间和数量的混合发货策略，对于每 一个模型都计算出了最优参数值，并比较了三种策略的利弊和每一种策略的适用环 境。此外，国内还有不少人在用v m i 模式时企业合作伙伴选择问题上进行了研究。 在牛鞭效应方面，马祖军等m 】研究认为，在传统供应链中，不仅存在信息波动 的放大效应，还存在时间延迟问题，包括信息延迟和物流延迟，信息延迟如订单业 务处理延迟、订货延迟、邮寄延迟等，物流延迟如交货延迟、运输延迟等。黄小原 等进行了牛鞭效应的h 一控制研究 4 7 1 1 4 8 4 9 1 。万杰等人在一个供应商和n 个零售商组 成的供应链体系中，分析了供应商选择不同的分配机制对牛鞭效应产生的影响【5 们。 王迎军对供应链中的信息流进行了研究，提出通过信息强化供应链来减弱牛鞭效应 的影响，从而为供应链合作伙伴间的信息共享提出了一种新的模式【5 。张钦、达庆 9 上海大学硕士学位论文供应商管理库存对牛鞭效应和成本的影响研究 利等研究了在n r t m n ( 0 ，1 ，1 ) 需求下的牛鞭效应与信息共享问题【5 2 1 ，分析了包含一个 供应商和一个零售商的两级传统供应链及v m i 供应链的牛鞭效应，通过对比发现 v m i 中供应商订货批量的波动比传统供应链小，并对各参数的灵敏度进行了分析。 牛芳等人【5 3 】通过定量分析指出信息不对称情况下，即使是市场需求稳定，由于上游 厂商在决策上的时滞，拥有信息较多的下游厂商的决策行为也会导致上游厂商在不 同时间段面临需求的波动和库存的积压。石小法，杨东援1 5 4 l 研究了包括一个供应商 和多个零售商的两级供应链中信息共享对牛鞭效应的影响，表明共享信息可以降低 供应商的存储水平和期望费用。 在作业流程方面，翟志刚【5 5 】和郑颖聪【5 6 1 认为，v m i 系统作业流程主要分为两 个模块，一个是需求计划模块：协助供应商作库存管理决策，准确地预测讯息可协 助供应商在决定销售产品的种类、销售对象、产品的售价及销售时机时作参考；另一 个是配销计划模块：有效的管理库存量，利用v m i 配销计划模块可以比较库存计 划和实际库存量，并得知目前库存量上能维持多久，所产生的补货计划是依据需求 预测模块得到的需求预测与批发商的补货规则( 如最小订购量、配送前置时间、安全 库存) 和配送规则等。至于补货配送方面，v m i 可以自动产生最符合经济效益的建 议配送策略( 如运送量、运输工具的承载量) 及配送时间。他还将推行v m i 的关键成 功因素，归纳为五组主要因素，分别为仓端系统、顾客服务、供应商关系、管理方 法及信息技术等。仓储系统包括仓储软件系统、空间布置与自动仓储等硬设备：顾 客服务包含了合理的定价、在线多时系统、快速响应( 短前置时间) 、订单满足及成 本品质等：供应商关系内有可靠度、共同关系、单物料厂商原则、信任度及通用产品 编号( u n i v e r s a lp r o d u c t i o nc o d e ；u p c ) 等；管理方法上包括产品分类、预测产能、补 货计划、库存周转及系统架构方法等；信息技术包含了计算机硬件、软件、计算机 技术及工具等。 综上所述，对于供应商管理库存这一新型供应链管理模式，国内外的研究还没 有对其各种模型进行一个总结，也没有从量化角度对于i 对牛鞭效应的影响进行 深入研究，在各方关键指标动态变化的情况下，v m i 对各方成本的影响也没有深入 的量化分析。这也是本文将进行探讨的三个方面的问题。 1 3 本文的主要研究内容和结构 本文主要研究了三个方面的问题。首先介绍了供应商管理库存的模型种类和特 点，然后将分析了供应链中牛鞭效应的产生原因。并建立了一个供应商一个销售商 的供应链系统，利用其牛鞭效应的数学模型，对实施供应商管理库存前后牛鞭效应 的变化进行了量化分析。然后，本文还分析了供应商管理库存对于供应链节点企业 1 0 上海大学硕士学位论文供应商管理库存对牛鞭效应和成本的影响研究 成本的影响，并找出成本变化的相关参数，为企业决策提供了科学依据。最后，本 文将对于企业实施v m i 需要的关键指标流程、技术条件及步骤进行了探讨，并用 案例进行了验证。 从结构上来说，本文总共分为六章。 第一章：绪论。论述了问题提出的背景和国内外研究现状，分析了我国企业供 应链管理的现状。阐述了本文的研究内容和结构 第二章：供应商管理库存模型。介绍了供应商管理库存的各种模型和特点。 第三章：供应商管理库存对牛鞭效应的影响分析。通过建立模型，经过推导， 探讨供应商管理库存对于牛鞭效应的影响。 第四章：供应商管理库存对供应链成本的影响分析。通过建立模型，经过推导， 探讨供应商管理库存对于供应链成本的影响及指标参数。 第五章：供应商管理库存的实施与弱化牛鞭效应降低成本的实证分析。介绍了 实施v m i 对企业流程的要求，需要的一些技术，比如e d i 技术，条码技术，射频 技术等，以及供应链上的企业实施v m i 的步骤。并对雀巢和家乐福之间的供应商 管理库存进行实证分析，最后探讨国内实施v m i 的不足。 第六章：总结与展望。对全文的研究重点进行总结，并将找出文章的不足之处 和进一步需要研究的工作。 上海大学硕士学位论文供应商管理库存对牛鞭效应和成本的影响研究 第二章供应商管理库存的模型 2 1 一个供应商和一个零售商的模型 文献 2 0 1 1 2 6 1 1 3 1 1 建立了一个简单的只由一个供应商和一个零售商所组成的供应链 模型，并分析了牛鞭效应的强弱。但却没有考虑到信息共享的因素。本节将在介绍 文献某些推导和分析结果的基础上，进一步建立更加完善的在信息共享下的供应商 管理库存模型，并为后面分析v m i 能在多大程度上削弱牛鞭效应并降低供应链成 本打好前期的推导工作。 考虑一个简单的两级供应链系统，其中只包含一个供应商、一个零售商和