基于订货提前期的多品种费用承担的库存补货策略创新

1、基于订货提前期的多品种费用承担的库存补货策略订货点采购摘 要假定在一个由多个供应商与多个零售商组成的供应链中，供应商向零售商提供多种产品且其补货提前期可以通过增加费用进行压缩，零售商的外部需求不确定和部分缺货可以补充，本文希望共通过建立供应链分散决策和集中情形下的库存模型，探究最优提前期、订货批量、安全库存因子和生产批量等决策变量方案。在考虑顾客需求满足帕累托过程情形下，建立基于原先订货提前期与分担风险的机制的供应链连续库存补充策略，通过计算分析得，供应链整体的费用分担策略虽然能够使提前期压缩到与供应链集中决策时的情形一致，可以实现部分供应链帕累托优化，但无法实现供应链整体最优化，需要实现供应

2、链整体的优化必须通过对多供应商长期合作的库存管理机制，实现库存的风险分担，让整条供应链快速有效。关键字：订货提前期 连续库存 供应链优化I目 录摘 要I1.引言12.库存订货策略概述12.1连续性订货策略发展12.2多品种库存订货发展特征22.3订货策略综合概述23.多品种连续库存补货提前期和风险策略33.1需求假设与需求模型33.2多品种库存费用模型33.3库存连续补货策略选择54.总结5参考文献71. 引言在供应链管理中，库存控制是一个需要解决的关键问题。库存管理的目的是降低成本、平衡生产与产销计划、避免需求损失和利润损失1。在库存控制策略中，目前主要存在连续补充和定期补充两种基本策略。对

3、于连续补充库存策略来说，订货点水平的确定是其中关键问题。供应链单品种库存理论作为运筹学的一个重要分支，己经得到充分的发展并经过系统的总结。但是现实环境中往往是多品种的情形，用基于单品种的库存理论研究多品种的现实问题势必存在误差。因此，多种物品库存系统的订货决策问题成为库存管理中一个重要的研究课题。在多种物品环境下进行库存控制决策问题的研究称为多品种联合补充问题(Joint ReplenishmentProblem,JRP)2。多品种联合补充问题是指对从同一供应点订购的多种物品进行联合订购决策，补充库存，以减少总订购次数、获得数量折扣、便于运输调度、降低库存费用并提高库存服务水平的一种库存控制问

4、题。JRP的决策内容要比单品种库存控制问题更多，除了单品种库存理论中的库存检查方式、订购时机和订购量外，还需要决策触发订购的种类和订单包含的种类。因此，其模型和算法也更加复杂。2. 库存订货策略概述2.1 连续性订货策略发展在订货问题中，目前的订货策略研究文献都是先考虑需求的相关性，这些文献主要集中于如下方面：探讨相关需求对多阶段系统和及时生产系统的影响；分析确定提前期条件下稳定需求过程定期库存补充策略模型；需求自相关性对安全库存的影响。库存管理的目的是降低成本、平衡生产与销儒计划、避免需求损失和利润损失。在库存控制策略中，目前主要存在连续补充和定期补充两种基本策略。对于连续补充库存策略来说，

5、订货点水平的确定是其中关键问题。从目前的研究文献来看，订货点水平的确定主要采用传统的订货点确定模型。该模型没有考虑不同时点需求之间的相关性。确定好现有库存商品是否存在独立型需求或者非独立性需求是支管重要的方面，现有的独立性需求基于现有经济批量80年代的方式进行库存的管理，现有的方式针对连续性订货存在的缺货问题和提前期缩减问题尚未有说明。2.2 多品种库存订货发展特征多品种联合补充库存问题的发展大致经历了以下四个阶段：1、多品种联合补充库存问题的提出。随着单品种库存理论的发展与应用，人们遇到了多品种库存的情况，开始有意识地统筹安排订货，将订货周期靠近的订货活动安排到一起处理，或者为个别产品提前订

6、货。但这时的联合是一种随机行为，完全依赖于决策者自身的意愿，缺少理论依据，效果并不一定最优。1964年Balintfy首先提出(S, c,s)策略标志着fRP研究的开始，该系统实际上是用来协调物品订购的一类特殊连续盘点系统。32、量化阶段。到20世纪80年代初，考虑资源约束的JRP的研究才逐渐成为热点，许多研究者着力于研究带资源约束的多物品联合库存问题，至此一些学者提出了带有单种资源约束的多品种商品库存模型。所考虑的资源约束包括资金、仓库容积、服务水平等。3、应用扩展阶段。20世纪80年代以后，由于市场变化迅速，库存问题呈现出“小批量、多品种”等特点，要求生产/库存系统适应这种竞争的需要。几乎

7、没有一家生产企业或商业公司经营单一商品，但物料需求计划(Material Requirement Planning ,MRP)、制造资源计划(Manufacturing Resource planning,MRP-2)、及时制生产(Just in Time, JIT)、企业资源计划( Enterprise Resource Planning, ERP)等库存管理思想都是从单一产品去考虑库存问题。4、算法研究至今。进入21世纪，供应链理论的发展、信息技术的应用和物流产业的快速发展，控制和保持库存成为每个经济部门和单位的共同课题。联合补充库存策略的模型尤其是确定性模型己经具有一定的成果，这些模型的

8、求解算法受到了更多的关注。因为确定性需求的定周期策略模型属于非线性混合整数规划，问题的求解比较复杂。2.3 订货策略综合概述Cachon(2001)研究了多品种库存问题中的运输力量的利用效果，平衡了库存成本、运输费用约束和仓库容量约束。他在随机需求和固定订购提前期的情况下比较了三种策略4：第一种是在(Q，S)策略的基础上变化而来的，其订购量Q是根据运输车辆的容量来确定的。第二种是全部库存物资统订货的(T,S)策略，每隔T时间订购一次，将每种库存物资订购至其最大库存量。第三种为最小订购批量的定周期策略，这种策略每隔T时间检查一次库存状态并发出订购，但订购量至少要大于运输车辆的最小起运量。虽然连续

9、检查库存策略总体上能够更加节约库存总费用，但定周期策略的表现也比较接近，特别是当库存检查周期T小于总需求量的平均消耗时间而订购批量等于运输车辆的容量时。国内的策略形式比较研究主要集中在定周期策略中的统一订购策略和部分联合订购策略。文晓巍等(2007)研究了订货商为核心企业的易变质产品供应链中制定多品种订购策略的问题5。零售商作为供应链中的核心企业拥有多家连锁店，经营多种商品，当其发出订单后，产生订购成本，当订单中含有产品时，还会产生附加订购成本，考虑计划销售期内，零售商应该采取一种什么样的订购策略，使得他在供应链中的总成本最低。研究结果表明：当附加订购成本占订购成本的比例较大时，往往采用联合订

10、购策略，反之采用统一订购策略，他没有考虑多个供应商及多个订货商的情况。3. 多品种连续库存补货提前期和风险策略3.1 需求假设与需求模型 模型参数：P单位销儒价格；c单位采购成本；h期末单位库存持有成本；e期间单位缺货成本:L库存补充策略的进货提前期；期间t时的需求量；r订货点水平。根据连续库存补充策略（Q,r），订货点水平可以表现为： 式中：SS安全库存量，SS=，z满足某一服务水平的安全系数。订货点水平r的确定主要取决于需求均值和安全库存两个因素。这两个因素的确定方法不同，相应的订货点水平也有所不同，从而引起的库存成本也存在差别。连续库存策略订货点水平的确定一直是库存管理中一个关键问题。3

11、.2 多品种库存费用模型对于生活中的商品按其需求弹性，可以简单分为无弹性商品(必需品)、适度弹性商品、弹性商品。对于不同弹性的商品可以采用不同的方法，如无弹性商品，运用该模型会更降低库存成本，并且也不会出现由于商品短缺引起商品价格上涨或由于定货不合理，库存商品积压太多引商品价格下调，这些现象是市场不稳定的重要原因，也就是说合理市场的出发点就因该从合理和完善库存控制着手。对适度弹性的商品采用确定性定期订货模型更为合适。而对于弹性商品不确定性定期订货模型适用性更广。而由这“最广泛”的服务带来的很大的利益，但同时商家制造的一个很大的问题，很多商家承担着很大的库存成本压力。该模型在一定程度上减轻了供应

12、商的负担。在针对需求确定的情况下，无弹性需求可以识别为确定性需求，在需求弹性较大的商品，体现出现有商品的不确定性。相关参数D单位时间外部市场对零售商产品需求的期望值P供应商的生产速率S供应商每次的生产调整和准备费用Ab零售商每次的订货费用Av供应商每次的订单处置费用hb零售商单位时间单位产品的库存持有费用hv供应商单位时间单位产品的库存持有费用零售商缺货时，可以延期补充的量占整个缺货量的比例零售商单位产品缺货损失(包括商誉、顾客流失等无形损失)零售商销售单位产品的净利润供应商销售单位产品的净利润1、零售商的费用对于供应商函数的换算方式，可以判定对供应商费用函数中，订货量的多少可以服从相应的正态

13、分布函数，主要的正态分布函数服从对期望与方差的计算。零售商的总费用包括订货费用、库存持有费用、缺货费用及丢单损失等。根据对期望方差计算得出以下方程式： 2、供应商费用供应商的总费用包括生产组织和准备费用、订单处置费用、库存持有费用、因零售商丢掉订单而损失的利润、压缩提前期的费用等。 3、两节点总费用有上式得出以下的总费用为：3.3 库存连续补货策略选择企业进货确定分散决策时，供应商与零售商在不协作的情况下各自追求自身利益最大化，必然导致供应链整体的利益不能优化。为了提高供应链整体绩效和双方的利益，减小“双重边际化效应”的影响，常用的策略是由零售商与供应商分担压缩提前期的投入费用，促使双方在决策

14、时更趋一致，并使双方的总费用都能够减少，从而实现整个供应链的帕累托优化。计算中分别对多品种两者商家进行各项求导中，发现当供应商对价格制定中分担的比例不尽相同时，则该多品种库存管理应该如下所示：1、供应链分散决策模式当在对价格制定过程中供应商各项产品分担费用比趋于0时，多品种管理应该采用分散性的决策模式。在供应链分散决策时，供应商和零售商各为不同的利益主体，双方决策的目的是实现自身利益最大化，但由于决策的相互影响，双方的决策是一个动态主从博弈的过程。从实际情形来讲，一般先由供应商决定其向零售商的补货提前期，然后零售商决定其订货量和安全库存因子，再由供应商决定其生产批量。2、供应链集中决策模式当在

15、对价格制定过程中供应商各项产品分担费用比趋于1时，多品种管理应该采用集中性的决策模式。在供应链集中决策时，双方决策的目标是整个供应链的单位时间总费用最小。企业在确定多种商品是否可以进行同时补货，在对不同方式管理需要进行不同管理模式。针对两种供应商承担费用不同的形式，得出现有的两种补货方式的说明。4. 总结选择合适产品集合的联合采购时，当需求确定时，企业需要构建了两不同质零售商进行一般联合采购的模型和挑选产品集合的联合采购形式。根据上述形式，可以得出以下多种商品进行联合订购时需要注意方式：（1）无论需求是否确定，当产品价格固定时，联合采购协调成本较小是刺激零售商进行联合采购的动因。（2）当产品价格固定时，如果市场需求确定，那么零售商采用联合采购可以获利这是会对供应商有利；如果需求随机，纵然联合采购对企业产生有利影响，供应商也不一定能从联合采购中获利。（3）在定量分析中，当供应链中供应商对产品费用分担率高，可以采用集中式管理，这类适用于大批量购买；当供应链中供应商对产品费用分担率低，可以采用分散式管理，这类试用于小批量采购。参考文献1 马士华,林勇,陈志祥.供应链管理M.北京：机械工业出版社.2014.237