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基于供应链协调的多级库存控制策略分析
作者：张磊 吴忠
来源：《商业时代》2012年第05期
内容摘要：库存控制问题是供应链管理中的核心问题。从国内外的研究现状来看，多级库存控制的方法有两种。在实际操作中，分布式的基于供应链企业协调机制的方法具有一定的可操作性，本文以二级分布式库存策略作为分析对象，探讨在协调机制下，供需双方都可以通过该策略降低成本。同时指出这种策略在实际使用中存在的问题。 关键词：供应链 多级库存 分布式策略
供应链的管理思想的产生是基于企业或部门之间的有缝连接，企业或部门之间的经济独立性、信息扭曲以至于对成本负担的不同利益取向使得企业内外部的宏观与微观经济效益低下。而供应链的思想正是通过对资金流、信息流及物流的协调控制来达到企业或部门之间的无缝连接，减小合作的不确定性，在实现宏观经济效益的同时，降低成本并提高微观个体的竞争力与经济利益。
在供应链管理过程中，库存控制问题一直是核心问题，从国内外的研究现状来看，多级库存控制的方法有两种：一种是非中心化（分布式）策略，另一种是中心化（集中式）策略。但在实际操作过程中，集中式库存管理很难实行，因为很难建立集中决策机构。比较符合现实的是供应链的合作各方独立决策，在相互的协商与讨价还价中取得供应链的优化。本文以二级分布式库存策略作为分析对象，探讨在协调机制下，供需双方都可以通过该策略降低成本。 供应链供需双方决策目标确定
由于订货商和供应商都具有各不相同的生产经营条件以及决策目标，所以需要分别建立各自的决策模型，来反映他们对供应链整体和企业自身利益最大化的不同追求。一般地，双方通过信息沟通，明确彼此的目标，决策变量，能力约束等，并确定双方所控制变量之间的相互关系，在相互了解的基础上，可以采用单目标线性规划的形式，表征各自所追求的总体目标、机器设备、原材料、人员等资源及其内在的技术经济联系。尽管供应链的决策目标还包括时间目标，但本文不作考虑，因为从供需双方各自决策的角度出发，以各自成本最小化作为决策目标是符合逻辑的，同时也有利于本文简化模型分析。 订货商的决策模型为： 其中：
，表示订货商所控制的决策变量集合。
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，表示供应商所控制的决策变量集合。 C1是m0维列向量。
A1是m0×p维系数矩阵，B1是m0×q维系数矩阵。 F( X,Y )是目标函数。 同理，供应商的决策模型为： 其中：
，表示订货商所控制的决策变量集合。 ，表示供应商所控制的决策变量集合。 C2是n0维列向量。
A2是n0×p维系数矩阵，B0是n0×q维系数矩阵。 G( X,Y )是目标函数。 决策问题的求解与协商机制
建立模型后，双方各自进行决策问题的求解过程。由于双方决策模型的差异，使得在大多数情况下，各自决策模型的解很难取得一致，甚至都不能取得最优解。在这种情况下，双方不得不进行协商和妥协，分别对各自的决策模型在一定范围内予以调整。在交互式协商过程中，由于双方具有不同的决策偏好，侧重点也有所差别，可以进行自我权衡以及相互讨价还价和妥协。
（一）决策模型的形成和求解过程
协商和妥协过程中决策模型的形成和求解过程是这样的：首先，一方根据对方的单目标决策模型的解以及自己的决策模型求解，判断接受对方决策解的可行性，并做出是否接受这个解的决定。如果对方决策模型的解是可以接受的，则协商过程结束。否则，根据这个新形成的解，判断是否有必要进行妥协。如果决定进行妥协，则确定妥协的内容和程度，并在此基础上重新建立决策模型，并将解反馈给对方。如果认为妥协没有必要，则交互式协商过程结束。 （二） 双方关系性质对协商过程的影响
协商过程受到双方对供应链合作过程的目标定位和关系性质的影响。对于“竞争性关系”来说，交易行为的非长期性以及缺乏共同利益目标约束和维系的竞争性关系等短期利益定位和因
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素的存在，使得双方进行妥协意愿和妥协程度很低。而且，互动过程中很少涉及和交流各自内部经营过程信息，双方内部过程的整合程度较低。所以，决策模型的形成和求解往往具有较大的独立性，合作程度较低。
对于“合作性关系”来说，它是指供需之间建立在一定的信任、互利及长期发展的基础上，合作化胜出竞争性的一种具有代表性的关系形式。因此，双方的偏好和决策目标不是完全集中在价格等短期目标，而是集中在行动协调一致，提高工作效率和产品质量，维系灵活性和整体竞争力等方面的紧密合作与共同利益因素，从而更好地响应和服务于消费者需求所实现的共赢前景。因此，往往具有较大的妥协和让步余地。对供应链合作双方而言，合作能否达成的关键在于双方的共同决策变量是否存在相交区间，或共同的可行解。相对于一般交易而言，供应链伙伴之间的合作可以创造价值和降低成本，这将为双方从长远利益考虑、达成合作协议创造条件。
（三）谈判过程及决策变量
具体的谈判过程比较复杂，很难进行定量化描述，可以从静态的角度来研究这个问题。供应链的合作双方根据自己的目标，确定自己的目标区间，从而确定相应的决策变量。双方的决策变量有：批量、交货期、价格，通过对这些决策变量的协调，调整双方的目标函数，以获得共同的协议。 模型的建立及求解
为了对基于协调的二级供应链模型有更好的理解，下面以对批量的调整模型为例来加以说明。
（一）假设条件
在建立模型之前，首先对模型的适用范围做以下假设：一，供应商面临许多客户，各客户所需的产品有所差异，模型只研究供应商与其一个客户之间的关系；二，该客户的年需求量为Q单位，且该需求是均匀分布的；三，供应商的生产能力为R单位，且R≥Q；四，运输费用与运输次数成比例，而与每次运输量无关，运输费用由订货商承担。
假设条件一符合现实情况，在当今买方市场存在的情况下，顾客追求差异化的产品，供应商面临着满足不同客户的不同需求的情况普遍存在，且研究供应商与其单个客户间的关系不失一般性和代表性。
由于供应商面临许多客户，因此其生产能力R远远大于单个客户的需求量Q，因而假设条件三也符合实际情况。
假设条件二是基于经典经济批量模型的基础上的。本文所研究的基于均匀分布基础上的供需批量模型，仍可为需求在其它分布条件下的建模提供基础假设条件。