基于外包的生产能力不足的供应链协调模型

1、基于外包的生产能力不足的供应链协调模型         09-10-08 11:37:00     作者：刘啸尘杨爱峰    编辑：studa090420摘要：文章以一个供应商与一个零售商组成的供应链为研究对象。其中，供应商生产产品的能力小于零售商的年需求量，此时供应商可以把自己缺失的这部分产品以一定价格外包给一个外部生产商，然后再把外包生产的产品重新供应给零售商，假设外部生产商允许原供应商货款延期支付一段时间。文章分别研究了在无外包与

2、有外包协调两种情况下供应链的最优利润模型，并对协调前后利润进行了比较，结果表明外包可以提高供应链的利润，并且外包也是从供应链协调的观点解决供应能力不足的一个有效方法。同时还给出了根据延期支付时间来决策外包比例的条件。关键词：供应链管理；协调；外包；延期支付Abstract: In this paper, a supply chain consisting of a supplier and a retailer is considered. The supplier's production capacity is less than the annual demand of the

3、retailer. The supplier may recover the deficit by procuring the same from an external source at a certain price and then supplying it back to the retailer. It is assumed that the external manufacturer provides a credit period. This paper has analyzed and compared the two optimal models with non-outs

4、ourcing and outsourcing respectively. The results show that outsourcing can improve the profit of the whole supply chain, and outsourcing is a preferable solution to settle lost sales from the coordination perspective. Here, the conditions of outsourcing as well as the proportion have been derived b

5、y using the credit period.Key words: supply chain management; coordination; outsourcing; delay in payments0引言随着商业经济的发展，市场竞争越来越剧烈，现代企业管理已经进入供应链管理阶段。为了应对激烈的市场竞争，买主和卖主之间的关系转变为合作伙伴关系。供应链合作伙伴关系是供应链成员之间在一定时期内共享信息、共担风险、共同获利的协议关系，共同制订计划和解决问题，以使得供应链的利润达到最大值1。但是由于自身资源的限制，比如生产设备、劳动力、存储空间的限制等原因，供应商可能不能完全满足零售商的订

6、货要求。如果零售商不能得到充足的产品，则会导致消费者转向其他商家，对于供应链的利润而言则会遭受一定的损失。为了提高整个供应链的利润，必须采取相关的协调策略以提高供应链的利润。近几年这个问题引起了广泛的关注，特别是生产外包策略得到广泛的研究。生产外包的成本相对于自己生产而言一般相对较高，虽然较多的货物又将导致供应链存储费用的增加，但是充足的货物也会有利于增加销售收入。因此需要对所缺商品是否进行外包以及外包比例进行决策，以达到供应链的利润最大化的目标。Jonas Andersson等2分析了一个供应商与多个零售商组成的供应链的产品脱销的情况，并且提出了一些基本订货策略下的最小化缺货成本的启发式算法

7、；Chu F.等3分析了在供应商动态生产能力条件下零售商订货批量问题，解决库存积压或者库存不足的情况，决策将所缺产品以生产外包的方式降低总成本。Santanu Sinha等4分析了在考虑供应商年生产能力不足的条件下，零售商的最优周期订购量以及供应商根据外包的成本决策是否进行外包的决策模型。但是由于生产外包的价格一般相对较高，所以为了激励供应链中的供应商采取外包的策略，外包商往往会采取延期支付的激励策略。延期支付（Delay in Payments）是商业信贷（Trade Credit）最常见的一种形式，在商业活动中广泛使用。它是指卖方给买方在货款支付期限方面的优惠，在延期支付期限内买方不需要支

8、付利息。延期支付对于购买者可以起到有效的激励效果，特别是当购买者手中资金周转困难的时候。一个设计合理的延期支付契约可以有效地促进供需双方的合作，降低交易成本、提高各方利润、降低市场风险，减少反应时间，提高顾客满意度，达到供需双方的“共赢”。Goyal5首先提出了允许延期支付EOQ模型，随后不少研究者对该模型进行了众多方面的扩展。Sheen Gwo-Ji等6对延期支付的实质进行分析，由于货物资金占有人的不同，而引起的资金机会成本的在延期支付期间的由买家转移到卖家。Luo Jianwen7提出了一个能使买方和卖方得到协调的延期支付期限的设计模型，并证明了有效的延期支付的协调手段可以增加订购量并且增

9、加双方受益。本文是以一个生产能力不足的一个供应商与零售商组成的供应链为研究对象。外包生产商允许供应链中的供应商延期支付一段时间。供应商在信用期间内可以货款用于投资，比如存入银行等。供应商根据外部生产商提供的延期支付时间来对缺货决策是否进行外包及外包比例。1假设条件与符号定义假设条件：（1）供应商实行直运型（Lot-for-lot）8订货策略，即该供应商并不保留任何库存，每当接到零售商订货时再准备订货的数量；（2）零售商采用定期订货策略，且每次订货数目相等；（3）不考虑运输成本；（4）不考虑供应商从外部生产商订货的订货费；（5）当缺货的时候，消费者选择其他买家，故不考虑下一周期缺货补齐问题，需要

10、考虑零售商的缺货成本；（6）外部生产商可随时提供大量产品保证供应链中供应商的订货要求；（7）订货与交货之间的时间忽略不计。符号定义：单位时间市场需求量为D（件）；零售商单位商品零售价为P（元）；零售商每次订货发生的订货成本为A（元）；零售商单位商品单位时间存储费为h（元）；零售商单位商品缺货成本为g（元）；供应商单位商品批发价为P（元）；供应商单位商品生产成本为C（元）；供应商每次接受零售商订货的处理成本A（元）；供应商单位时间供应能力为D（件）01，供应商单位货币单位时间投资收益为I（元）；供应链外部生产商批发价即单位商品外包成本为P（元）；外部生产商提供的延期支付时间为M（年）；k是从供应

11、链将所缺商品的进行外包的比例0k1；无外包策略时供应链的补给周期为T（年），补给次数为n（n为正整数，n=1/T），、分别代表无外包策略时零售商、供应商、整个供应链的利润；采取外包策略时供应链的补给周期为T（年），补给次数为n（n为正整数，n=1/T），、分别代表采取外包策略后零售商、供应商、整个供应链的利润。 2模型的建立与求解2.1不采取外包协调策略当供应商单位时间供应能力仅为市场需求的01倍时，零售商每个订货周期T的订货数量仅为市场实际需求量的01倍。根据假设（2），则零售商每个补给周期从供应商获取DT件货物，零售商存货实际持有时间仅为T（见图1中（a）图）。因此零售商的单位时间存储费为： DT-Dthd=（1）零售商单位时间的利润为：=P-PD-nA-1-Dg（2）供应商单位时间的利润为：=P-PD-nA（3）则供应链单位时间的利润和为：=P-PD-nA+A-1-Dg（4）根据式（4）令=0 得n=（5）由于n是整数，将n=与n=代入供应链利润中，取较大值时的n的取值为最优订购次数。2.2采取外包协调策略采取外包策略时补给周期为T，供应商每个补给周期自生产DT。当供应商每个周期将所缺商品的外包比例为kk0,1时，将k1-DT件商品交由外部生产商生产，则零售商在每个订货周期T初期能从供应商那边获取+k1-DT件货物，存货实际持有