汪文生，郭 佳，黃紹東

（1．中國礦業(yè)大學(xué)（北京）管理學(xué)院，北京 100083；2．煤炭資源與安全開采國家重點實驗室，北京 100083）

煤炭企業(yè)生產(chǎn)所需要的輔助材料、設(shè)備零部件等物資種類多、價值高、需求量大，物資供應(yīng)物流成本占到了生產(chǎn)總成本的40%左右。降低物資供應(yīng)成本，提高供應(yīng)物流效率和服務(wù)水平是保障煤炭企業(yè)生產(chǎn)，提高經(jīng)濟效益的重要途徑?？茖W(xué)的物資庫存控制策略，不僅可以幫助煤炭企業(yè)減少庫存，降低庫存成本，提高企業(yè)經(jīng)營效率，而且有利于避免因物資需求計劃不準確影響企業(yè)的安全生產(chǎn)［1］。

供應(yīng)商管理庫存（Vendor Management Inventory，VMI）是一種供應(yīng)鏈庫存管理策略，它是由供應(yīng)商管理在用戶處的庫存，或者代表用戶持有庫存，在用戶需要時進行配送的業(yè)務(wù)模式［2］。為了減少煤炭企業(yè)物資采購供應(yīng)鏈上的庫存，讓物資只在需要的時候才能流向下一個節(jié)點，實現(xiàn)煤炭物資供應(yīng)鏈敏捷、高效和低成本，大型煤炭企業(yè)可以基于供應(yīng)商管理庫存策略，通過與供應(yīng)鏈上的參與者共享信息，建立適時配送（Just－In－Time，JIT）系統(tǒng)，形成基于JIT－VMI的物資庫存管理模式。

一、基于JIT－VMI的煤炭企業(yè)物資庫存控制策略

VMI的運行結(jié)構(gòu)如圖1所示。在VMI模式下，雖然下游企業(yè)的庫存由供應(yīng)商進行管理，但下游企業(yè)可以將庫存作為一項資源來開發(fā)應(yīng)用。從VMI的運行結(jié)構(gòu)看，供應(yīng)商與下游企業(yè)的信息溝通應(yīng)該是實時的，供應(yīng)商與下游企業(yè)之間交換的信息不僅是庫存信息，還包括下游企業(yè)的生產(chǎn)計劃、需求和采購計劃，以及下游企業(yè)的補庫計劃和運輸計劃等信息［3－4］。

圖1 VMI的運行結(jié)構(gòu)

假定一個簡單的煤炭企業(yè)物資供應(yīng)鏈為：煤炭物資供應(yīng)商、煤炭企業(yè)物資公司（多數(shù)煤炭企業(yè)會設(shè)立物資公司管理物資的采購、驗收、倉儲、配送等）、煤礦?；贘IT－VMI的煤炭企業(yè)物資庫存控制策略實現(xiàn)模式可以用圖2表示。煤炭企業(yè)的各個煤礦根據(jù)生產(chǎn)計劃對所需物資進行估算，并將對物資的需求計劃反映給煤炭企業(yè)物資公司，煤炭企業(yè)物資公司根據(jù)現(xiàn)有庫存水平與需求信息將補庫信息與物資供應(yīng)商共享，由供應(yīng)商根據(jù)實際情況補充庫存，最后由物資公司根據(jù)各個煤礦的需求配送至各個煤礦的倉庫。

圖2 基于JIT－VMI的煤炭企業(yè)物資庫存控制策略實現(xiàn)模式

在煤炭企業(yè)實施基于JIT－VMI的物資庫存控制管理模式過程中，對供應(yīng)商透明各物資使用單位的庫存信息是成功的基礎(chǔ)。供應(yīng)商可以隨時跟蹤和檢查物資使用單位的庫存狀態(tài)，從而快速地判斷煤炭企業(yè)的物資需求變化，相應(yīng)調(diào)整自己的生產(chǎn)狀態(tài)。通過基于供應(yīng)鏈的庫存管理信息系統(tǒng)，供應(yīng)商可以很便捷地了解到煤礦的生產(chǎn)計劃、需求計劃和采購計劃等信息，綜合考慮煤炭企業(yè)現(xiàn)有的物資庫存量、補庫計劃以及在途物資信息，合理安排生產(chǎn)計劃和物資配送［5－7］。

煤炭企業(yè)實施基于JIT－VMI的物資庫存控制策略的整個流程如圖3所示。

圖3 基于JIT－VMI的煤炭企業(yè)物資庫存控制策略運作流程

（1）煤炭企業(yè)向供應(yīng)商發(fā)出訂貨單①；

（2）煤炭企業(yè)通過向供應(yīng)商管理的物資存儲倉庫發(fā)出物資需求信息②得到需要的物資；

（3）供應(yīng)商被告知煤炭企業(yè)的需求和最新的庫存水平③；

（4）供應(yīng)商根據(jù)訂貨點或周期檢查策略補充煤炭企業(yè)物資存儲倉庫的庫存④；

（5）供應(yīng)商和煤炭企業(yè)結(jié)算。

二、煤炭企業(yè)JIT－VMI物資庫存控制策略評價模型設(shè)計

從煤炭企業(yè)的角度看，單純的JIT采購盡管減少了庫存水平，但是頻繁的小批量采購又增加了煤炭企業(yè)的訂貨成本和運輸成本?；贘IT－VMI的物資庫存控制策略能有效克服單純的JIT采購的缺陷，因為在實施JIT－VMI策略后，煤炭企業(yè)能夠從本地及時得到需要的物資，而不需要任何的庫存成本和運輸成本［8，9］。很明顯基于JIT－VMI的物資庫存控制策略有利于煤炭企業(yè)，但是對于煤炭企業(yè)供應(yīng)商和整個供應(yīng)鏈的影響還需要進一步分析。

本文下面所做的工作就是評價基于JIT－VMI的物資庫存控制策略對煤炭企業(yè)整個物資供應(yīng)鏈的影響（煤炭企業(yè)和其供應(yīng)商）。為了評價采取JITVMI策略對整個煤炭企業(yè)物資供應(yīng)鏈的影響，首先假設(shè)煤炭企業(yè)的某種物資供應(yīng)商有幾個客戶，其中只有和煤炭企業(yè)采用JIT－VMI策略。在JIT－VMI策略框架下，煤炭企業(yè)的供應(yīng)商負責(zé)控制和管理煤炭企業(yè)物資倉庫里的庫存。由于采取JIT－VMI策略對煤炭企業(yè)物資供應(yīng)鏈中沒有采用JIT－VMI的購買者（煤礦）的影響不大，因此，在以下的模型中，我們只考慮供應(yīng)鏈中煤炭企業(yè)及其供應(yīng)商所發(fā)生的物流成本。

假設(shè)在采用JIT－VMI策略之前，煤炭企業(yè)和其供應(yīng)商都采用連續(xù)檢查庫存的策略。庫存的情況被連續(xù)地監(jiān)控，當庫存水平達到訂貨點時，采用固定訂貨量方法訂貨。為了分析上的方便，這里假設(shè)供應(yīng)商和煤炭企業(yè)面臨的需求是正態(tài)分布，具體表示如下：

L0——供應(yīng)商的提前期（主要指生產(chǎn)）；

K0——供應(yīng)商的準備成本；

h0——供應(yīng)商的庫存持有成本率；

z0——與供應(yīng)商期望服務(wù)水平相對應(yīng)的標準正態(tài)值；

X1——表示煤炭企業(yè)對供應(yīng)商物資的隨機需求；

L1——供應(yīng)商補充煤炭企業(yè)訂貨的提前期；

K1——煤炭企業(yè)的訂貨成本；

h1——煤炭企業(yè)的庫存持有成本率；

z1——與煤炭企業(yè)物資供應(yīng)期望服務(wù)水平相對應(yīng)的標準正態(tài)值。

在采用連續(xù)檢查庫存策略時，每次所訂貨的數(shù)量為與期望需求相對應(yīng)的經(jīng)濟訂貨批量（EOQ），訂貨點是庫存達到確保提前期內(nèi)缺貨的概率小于指定的水平；對于煤炭企業(yè)，其經(jīng)濟訂貨量為Q1＝，再訂貨點為，因此，在實施JIT－VMI策略以前，煤炭企業(yè)的物流成本為：

對于煤炭企業(yè)的供應(yīng)商，其所供應(yīng)物資的總需求為來自煤炭企業(yè)的需求和其他非采用JIT－VMI購買者的需求之和。即，供應(yīng)商的期望需求為E（X）＝D＝D1＋D0，總需求的方差為因為 X 是由不同購買者對供應(yīng)商的采購而形成的總需求，因此X假設(shè)服從正態(tài)分布是合理的。在采取JIT－VMI策略之前，供應(yīng)商的總成本為［10－13］：

在采用JIT－VMI策略之后，供應(yīng)商負責(zé)管理煤炭企業(yè)物資倉庫的庫存，煤炭企業(yè)在需要物資的時候直接從物資倉庫領(lǐng)取，而不用承擔任何庫存成本。這里還假設(shè)供應(yīng)商在煤炭企業(yè)物資倉庫的庫存持有成本率與煤炭企業(yè)在實施JIT－VMI之前的庫存持有率一樣（等于h1），提前期和訂貨成本和以前一樣，只不過這時由供應(yīng)商負擔。因此，在JIT－VMI框架下，供應(yīng)商承擔所有成本，而煤炭企業(yè)的成本為零［14－15］。

在采用JIT－VMI策略之后，供應(yīng)商必須同時維護煤炭企業(yè)物資存儲倉庫的庫存和自己倉庫的庫存（滿足其他購買者的需求），為此，供應(yīng)商可以采用下面兩種方法來決定庫存控制政策［16］。

（1）采用連續(xù)檢查策略，分別對兩地的庫存進行檢查。其中煤炭企業(yè)物資倉庫的庫存為了滿足煤炭企業(yè)的需求，而自己倉庫的庫存為了滿足包括煤炭企業(yè)在內(nèi)的所有需求。此時，供應(yīng)商的物流成本為：

（2）采用周期檢查策略，協(xié)同補充兩地的庫存。在此情況下補充庫存的需求通過批量生產(chǎn)來實現(xiàn)。為了補充煤炭企業(yè)物資倉庫的庫存，供應(yīng)商必須承擔訂貨成本K1和生產(chǎn)準備成本K0。因此，當供應(yīng)商補充在煤炭企業(yè)物資倉庫的庫存后，補充自己倉庫的庫存是必要的。供應(yīng)商在煤炭企業(yè)物資倉庫的庫存補充周期或間隔應(yīng)該是自己庫存補給周期的整數(shù)倍數(shù)。令供應(yīng)商在本地的庫存檢查周期是T0，則在煤炭企業(yè)物資倉庫的檢查周期為n1T0，此時，供應(yīng)商的成本為：

可以通過選擇合適的T0和n1，使供應(yīng)商的成本最小，對于給定的T0，能計算出最優(yōu)的n1，在實際中，只有周期檢查策略才有意義，例如一天、兩天、一周、兩周、一個月等?？梢酝ㄟ^在所有可能的值內(nèi)無窮搜索而得到最優(yōu)的n1。

三、煤炭企業(yè)JIT－VMI物資庫存控制策略數(shù)值分析

1．數(shù)值分析計算

下面通過數(shù)值分析來評價JIT－VMI策略對煤炭企業(yè)物資供應(yīng)鏈的影響。在數(shù)值分析中，對模型的參數(shù)分別取不同的數(shù)值。表1是數(shù)值分析中固定不變的參數(shù)，表2是數(shù)值分析中需要變換的參數(shù)。表3～表6表示數(shù)值分析實驗的結(jié)果。其中，表3、表4表示在實施JIT－VMI策略后，不同的對整個供應(yīng)鏈以及供應(yīng)商成本的影響。表5～表6表示在實施JIT－VMI策略后，煤炭企業(yè)的訂貨成本對整個供應(yīng)鏈以及供應(yīng)商成本的影響。

表1 數(shù)值分析實驗中固定的參數(shù)

表2 數(shù)值分析實驗中需要變換的參數(shù)

表3 不同的h1對供應(yīng)鏈成本的影響

表4 不同的h1對供應(yīng)商成本的影響

表5 不同的K0／K1對供應(yīng)鏈成本的影響

表6 不同的K0／K1對供應(yīng)商成本的影響

續(xù)表

2．結(jié)果分析

（1）從數(shù)值分析的結(jié)果看，煤炭企業(yè)的物資供應(yīng)商并不一定能夠從JIT－VMI策略中得到成本降低的好處。供應(yīng)商能夠從JIT－VMI策略中得到物流成本降低的好處依賴于特定的參數(shù)。表2和表3表明供應(yīng)商的持有成本對JIT－VMI策略的影響。從這兩個表中可以看出，對于特定的h0，整個供應(yīng)鏈物流成本隨著h1的降低而降低。并且，整個供應(yīng)鏈物流成本也隨著煤炭企業(yè)采購所占比例的增加而下降。當h1超過某一閥值時，JIT－VMI策略不能使整個供應(yīng)鏈物流成本降低。

（2）從表3可以看出，只有在h1低于某一閥值時，供應(yīng)商的物流成本才能降低，并且成本降低的幅度隨著煤炭企業(yè)的采購數(shù)量增加而增加。當在h1高于某一閥值時，供應(yīng)商的物流成本隨著煤炭企業(yè)的采購數(shù)量增加反而增加。

（3）從表4可以看出，整個煤炭企業(yè)采購物流供應(yīng)鏈的成本隨著K0／K1的逐漸減小而降低。從表5可以看出，只有在K1低于特定的值時，供應(yīng)商才能夠從JIT－VMI策略中得到降低成本的好處。當K1高于這個特定的數(shù)值時，JIT－VMI策略反而會使供應(yīng)商的物流成本上升。

四、結(jié) 語

隨著煤炭企業(yè)規(guī)模和地域范圍的不斷擴大，物資供應(yīng)管理水平需要進一步提高，基于JIT－VMI的物資庫存控制策略能使煤炭企業(yè)及其物資供應(yīng)商建立一種穩(wěn)定的供應(yīng)鏈合作關(guān)系，從而提高煤炭企業(yè)物資供應(yīng)鏈整體效率，降低供應(yīng)鏈成本，保障煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)。但煤炭企業(yè)實行JIT－VMI策略是有條件的，只有在某些成本和需求的參數(shù)滿足特定的范圍時，整個物資供應(yīng)鏈以及煤炭企業(yè)和供應(yīng)商才能從這種采購與庫存控制策略中受益，否則，單獨一方的受益很難使整個物資供應(yīng)鏈長期維持下去。

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