劉建國

0 引言

整車物流是指將下線的商品車輛從整車廠運往經(jīng)銷商或者最終客戶的過程，包括兩個主要部分：整車倉儲和整車運輸，是汽車生產(chǎn)廠家將整車發(fā)往各經(jīng)銷商的運輸和庫存過程，其中主要考慮的是對運輸方式及時間和中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)庫存成本的優(yōu)化問題[1]。因此，如何保持較低的運輸費用和安全庫存，減少財務(wù)、保險等方面的投入，同時保證交貨時間要求，是汽車行業(yè)面臨的一項重要問題。

本文針對供應(yīng)鏈中整車物流目前獨立運輸?shù)默F(xiàn)狀，通過對兩經(jīng)銷商供貨模型成本與運輸方式的分析，獲得到了聯(lián)合運輸方式與成本節(jié)約的對應(yīng)關(guān)系，進一步論證了聯(lián)合運輸對存在競爭關(guān)系的經(jīng)銷商供貨的優(yōu)勢，所提出的區(qū)域聯(lián)合運輸、分區(qū)聯(lián)合庫存方法對減少整車物流成本提供了理論依據(jù)。

1 模型

1.1 運輸結(jié)構(gòu)

目前，大多數(shù)經(jīng)銷商所需整車和零配件都是由廠家發(fā)貨通過物流公司送達，整車在從工廠到達經(jīng)銷商或者最終客戶的過程中，所經(jīng)過的路線大致包括廠家的總庫、中轉(zhuǎn)庫、分庫、經(jīng)銷商以及各級配送網(wǎng)絡(luò)[2]。目前，整車物流在不同大陸間運輸依靠輪船，在同一大陸間運輸主要依靠火車和汽車。

目前國內(nèi)的運輸大多數(shù)都是從總裝廠直接發(fā)運到經(jīng)銷商。汽車經(jīng)銷商是獨立下訂單，而廠家根據(jù)訂單要求分別供貨，將各批貨物獨立運輸，獨立交付。為滿足需求的不確定性，供應(yīng)鏈上各倉庫為滿足經(jīng)銷商的需求必須維持一定安全庫存，運輸途中亦視作臨時庫存，則貨物在運輸途中的各處庫存也相互獨立。

若由于地域接近，有些經(jīng)銷商所需要的貨物在開始某些階段是聯(lián)合運輸，然后再獨立運輸，這樣，運輸結(jié)構(gòu)可以變化為圖1所示，這種供應(yīng)模式的變化導(dǎo)致庫存相應(yīng)發(fā)生改變。

假設(shè)運輸過程中每個環(huán)節(jié)的時間分別為ui，若途中貨物進行聯(lián)合運輸，則該時間還需要分別乘上一個難度因子λi，λi≥1。因此若某環(huán)節(jié)運輸方式發(fā)生改變，則該環(huán)節(jié)所需要時間相應(yīng)會有變化，但一般對交貨時間影響不大[3]。

1.2 數(shù)學(xué)模型

m=經(jīng)銷商數(shù)量

n=經(jīng)銷商聯(lián)合運輸環(huán)節(jié)數(shù)

li=聯(lián)合運輸環(huán)節(jié)i平均庫存時間，i=1,…,n

zi=聯(lián)合運輸環(huán)節(jié)i平均庫存成本，i=1,…,n

圖1 部分聯(lián)合運輸結(jié)構(gòu)

pj=經(jīng)銷商 j獨立運輸環(huán)節(jié)數(shù)，j=1,…,m

uij=經(jīng)銷商 j j獨立運輸環(huán)節(jié)i平均庫存時間，i=1,…,pj，j=1,…,m

xij=經(jīng)銷商 j獨立運輸環(huán)節(jié)i平均庫存成本，i=1,…,pj，j=1,…,m

Γ=供應(yīng)鏈總庫存成本

根據(jù)文獻[4]研究表明，每階段安全庫存成本與需求變化和該階段交貨時間平方根成正比，可以表達成kσd，其中k表示安全庫存水平，σ是需求分布的標準差， d是該階段貨物停留時間。本文中設(shè)定各階段安全庫存水平k一致，與供應(yīng)鏈管理要求相符合。

以 j=2，即兩經(jīng)銷商運輸合并過程來分析庫存成本的變化。若兩經(jīng)銷商的銷售需求均服從正態(tài)分布，期望分別是μ1和μ2，標準差分別是σ1和σ2，則X1和X2的聯(lián)合分布仍然為正態(tài)分布，期望 μ為 μ1+μ2，標準差σ是其中ρ是X1和X2的相關(guān)系數(shù)，-1≤ρ≤1。

從圖2可以看到，整個供應(yīng)鏈的庫存成本包括三部分：聯(lián)合過程中的成本Γ0；經(jīng)銷商 p1，p2單獨運輸過程中的成本Γ1和Γ2。有：

Γ1和Γ2均由兩項構(gòu)成，第一項為單獨運輸過程中庫存成本；第二項分別為聯(lián)合運輸過程中兩經(jīng)銷商獨立庫存成本。

考察將t個原本分開運輸?shù)沫h(huán)節(jié)合并成聯(lián)合運輸后，庫存費用的改變。首先是t=1的情況，這時聯(lián)合運輸環(huán)節(jié)為n+1個，有 u11=u12，x11=x12。

用Γ′表示t=1的庫存總成本，這時：

?！? ?！?+Γ′1+?！?，其中：

Δ2=Δ0表示多增加一個聯(lián)合環(huán)節(jié)庫存成本的增加，Δ1和Δ2分別表示獨立環(huán)節(jié)減少一個后成本的減少，Γ-?！浔硎総=1時總成本的減少。

考察t=2時情況，此時，經(jīng)銷商 p1和經(jīng)銷商 p2的前兩個獨立運輸環(huán)節(jié)被合并，聯(lián)合運輸環(huán)節(jié)增加兩個，即u11=u12，u21=u22，x11=x12和 x21=x22。用 ?！浔硎?t=2時的庫存成本，則總成本的減少為：

對于任意的t，都可以根據(jù)本方法計算出庫存成本的減少值。假設(shè)t=q，即有ar和br（r=1,…,q）個獨立運輸環(huán)節(jié)考慮被合并，設(shè)ai在ai+1前完成，對bi同樣滿足。根據(jù)需要，按照實際情況，對模型做一些簡化假設(shè)，可以得到下面的定理：

定理1：若有兩經(jīng)銷商，滿足 p1=p2=p，xi1=xi2=xi，ui1=ui2=ui，λ1≤λ2≤…≤λp，σ1+σ2≥σ，(r=1,…[,p])；并且有 x1≤x2≤…≤xp，u1≥u2≥…≥up，則減少庫存成本的最佳方法是將（a1,a2,…,at）與（b1,b2,…,bt）進行合并，0≤t≤m。（證明過程略）

實際運輸過程中基本滿足定理的條件。因此一般在合并難度因子滿足σ1+σ2≥σ的條件下盡量將運輸進行合并，可以有效減少庫存成本。

表1 參數(shù)

2 實例分析

以同一城市兩個經(jīng)銷商為例子，其運輸模式均如圖1所示，現(xiàn)在考察逐步將獨立運輸合并為聯(lián)合運輸后，庫存成本的變化情況。

令 k=1，σ1=σ2=1，n=2，p=q=3，并且滿足下列條件：n=2，p=q=3，xi=yi，ui=vi?？紤]同時運輸對車輛規(guī)劃和調(diào)度的難度，λ取值為1.05；在最后環(huán)節(jié)需要分別交付時，裝卸貨的難度增大，為1.1，ρ=-0.2，其他數(shù)據(jù)如表1。

利用上述成本計算方法分別得到兩個例子中各種運輸方式下的成本對比如圖2所示。

從結(jié)果看，在合并難度不大的情況下，合并環(huán)節(jié)越多，對成本的節(jié)約貢獻越大。因此在經(jīng)銷商地理位置非常接近時，應(yīng)該盡量合并運輸。而且運輸中盡量進行聯(lián)合庫存，可以在很大程度上減少庫存費用。同時若經(jīng)銷商存在競爭，合并效果會更好。本方法對多經(jīng)銷商同樣適用。

圖2 合并成本變化

3 總結(jié)

整車物流多經(jīng)銷商供貨合并運輸，可以有效的降低庫存成本，因此在合并難度不大情況下，應(yīng)盡量做到聯(lián)合運輸，并在同一地區(qū)建立聯(lián)合庫存區(qū)，可以最大限度地節(jié)約庫存成本和運輸成本。該模型對多區(qū)域多經(jīng)銷商的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)同樣實用，同時對其他產(chǎn)品的供貨方式有一定的借鑒作用。

[1]Matthias Holweg,Stephen M,Disney,et al.Towards Responsive Vehicle Supply:a Simulation-based Investigation into Automotive Scheduling Systems[J].Journal of Operations Management，2005,(23).

[2]Jari Partanen,Harri Haapasalo.Fast Production for Order Fulfillment:Implementing Mass Customization in Electronics Industry[J].International Journal of Production Economics,2004,(90).

[3]Christopher M G.The Agile Supply Chain:Competing in Volatile Markets[J].Industrial Marketing Management，2000,29(1).

[4]Connolly DT.General Purpose Simulated Annealing[J].Journal of the Operational Research Society，1992,(43).