楊強(qiáng)+朱宏翔+吳紹艷

摘要： 本文以一個(gè)供應(yīng)商和一個(gè)采購(gòu)商組成的二級(jí)供應(yīng)鏈為例，建立同時(shí)考慮庫(kù)存成本和運(yùn)輸成本的物流成本模型，比較分析傳統(tǒng)供應(yīng)鏈和供應(yīng)商管理庫(kù)存兩種協(xié)調(diào)機(jī)制的物流成本優(yōu)化能力。研究發(fā)現(xiàn)：在集中決策的情況下，兩種協(xié)調(diào)機(jī)制的供應(yīng)鏈物流成本是相同的；在分散決策的情況下，傳統(tǒng)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)機(jī)制在采購(gòu)商和供應(yīng)商分別負(fù)擔(dān)運(yùn)輸成本的兩種情況下物流成本均不會(huì)優(yōu)于供應(yīng)商管理庫(kù)存協(xié)調(diào)機(jī)制的物流成本；傳統(tǒng)供應(yīng)鏈在集中決策的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)供應(yīng)鏈物流成本的最優(yōu)，在分散決策的情況下由供應(yīng)商負(fù)擔(dān)物流成本有利于物流成本的優(yōu)化。

Abstract： This paper deals with a two-stage supply chain including one supplier and one purchaser， establishes a model considering both inventory cost and transportation cost. The two coordination mechanisms： traditional supply chain and vendor-managed inventory， are analyzed on their logistics cost optimization capabilities under the centralized and decentralized decision-making conditions. The conclusions are that the logistics cost are same under the centralized decision-making no matter supplier or purchaser offord transportation cost； vendor-managed inventory coordination mechanism is better than traditional supply chain coordination mechanism under the decentralized decision-making.

關(guān)鍵詞： 供應(yīng)鏈；協(xié)調(diào)機(jī)制；庫(kù)存成本；運(yùn)輸成本；供應(yīng)商管理庫(kù)存

Key words： supply chain；coordination mechanism；inventory cost；transportation cost；vendor-managed inventory

中圖分類(lèi)號(hào)：F275.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）10-0006-03

0 引言

傳統(tǒng)供應(yīng)鏈和供應(yīng)商管理庫(kù)存（VMI）是兩種常見(jiàn)的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)機(jī)制，每種機(jī)制均有分散決策和集中決策兩種情況。在分散決策的情況下，供應(yīng)鏈各成員以自己物流成本最優(yōu)為原則進(jìn)行決策。這種情況較容易實(shí)現(xiàn)，也是供應(yīng)鏈常用的決策形式。但供應(yīng)鏈某一成員物流成本最優(yōu)往往會(huì)導(dǎo)致供應(yīng)鏈物流成本的增加。供應(yīng)鏈成員以供應(yīng)鏈物流成本最優(yōu)的原則進(jìn)行集中決策可以有效地降低供應(yīng)鏈物流成本，但這會(huì)導(dǎo)致供應(yīng)鏈成員間的利益沖突，通常難以實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)供應(yīng)鏈一般是采購(gòu)商根據(jù)自己的具體情況向供應(yīng)商下訂單訂貨。這種方式可以最小化采購(gòu)商的物流成本但增加了供應(yīng)商物流成本，不利于供應(yīng)鏈物流成本的優(yōu)化。有學(xué)者提出通過(guò)供需雙方的合作即集中決策建立聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量模型來(lái)降低供應(yīng)鏈物流成本。Banerjee[1]建立了有限生產(chǎn)率下的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)批量模型，買(mǎi)方與供應(yīng)商通過(guò)合作，達(dá)到雙方獨(dú)自決策下更大的經(jīng)濟(jì)利益；Goyal[2]建立了假設(shè)單供應(yīng)商和單需求方通過(guò)契約方式進(jìn)行協(xié)調(diào)的聯(lián)合經(jīng)濟(jì)訂貨批量模型。

供應(yīng)商管理庫(kù)存是以供應(yīng)商管理采購(gòu)商的庫(kù)存并承擔(dān)物流成本，這種協(xié)調(diào)機(jī)制可以有效地降低供應(yīng)鏈物流成本。張愛(ài)文等人證明了當(dāng)訂貨成本比與庫(kù)存成本比相差比較大時(shí)，供應(yīng)商管理庫(kù)存可以有效降低均衡價(jià)格[3]；Tayar和Ganeshan[4]，Tersine和Banman[5]等人建立了多個(gè)訂單一次派送的VMI庫(kù)存模型；Cetinkaya和Lee[6]建立了存貨補(bǔ)足和派送的VMI模型；Waller和Johnson[7]，Banerjee[8]，Goyal和Nebebe[9]等人研究了集成庫(kù)存管理問(wèn)題，提出了單制造商-單零售商環(huán)境下的VMI庫(kù)存策略；Woo等[10]和Zhang等[11]研究了單制造商-多零售商VMI庫(kù)存策略；錢(qián)芝網(wǎng)借助Arena軟件求解了VMI模式下運(yùn)輸成本、庫(kù)存成本和缺貨成本最小的最優(yōu)訂貨點(diǎn)[12]；鄭長(zhǎng)征等人將TPL引入VMI，研究表明引入TPL能有效降低供應(yīng)鏈平均總成本，避免制造商高庫(kù)存成本和高運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)[13]。

以上研究主要集中于某一供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)機(jī)制不同決策方式的比較分析，不同供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)機(jī)制的對(duì)比研究鮮有涉及：羅兵[14]等人在其固定周期檢查派送和存貨補(bǔ)足庫(kù)存模型中定性的比較了VMI相對(duì)經(jīng)濟(jì)定貨批量的優(yōu)點(diǎn)；趙金實(shí)[15]等人比較分析了對(duì)傳統(tǒng)供應(yīng)鏈、寄售、供應(yīng)商管理庫(kù)存三種協(xié)調(diào)機(jī)制在集中決策和分散決策情況下的庫(kù)存成本優(yōu)化能力。

本文以一個(gè)供應(yīng)商和一個(gè)采購(gòu)商組成的二級(jí)供應(yīng)鏈為例，建立同時(shí)考慮庫(kù)存成本和運(yùn)輸成本的物流成本模型，比較分析傳統(tǒng)供應(yīng)鏈和供應(yīng)商管理庫(kù)存兩種協(xié)調(diào)機(jī)制的物流成本優(yōu)化能力。

1 模型構(gòu)建

1.1 模型假設(shè)

假設(shè)單供應(yīng)商向單采購(gòu)商供應(yīng)單一產(chǎn)品，構(gòu)成一個(gè)二級(jí)供應(yīng)鏈。采購(gòu)商根據(jù)自己的經(jīng)濟(jì)訂貨批量向供應(yīng)商下訂單，供應(yīng)商則根據(jù)訂單準(zhǔn)備生產(chǎn)。運(yùn)輸成本有供應(yīng)商和采購(gòu)商分別負(fù)責(zé)的兩種情況，運(yùn)輸能力無(wú)約束。裝卸搬運(yùn)成本忽略不計(jì)，不考慮訂貨提前期。

1.2 模型參數(shù)

模型中所涉及到的參數(shù)如下：

Q：采購(gòu)商的訂貨批量，也即決策變量；endprint

D：采購(gòu)商的年需求量；

M：采購(gòu)商一次訂貨的訂貨成本；

HM：采購(gòu)商單位產(chǎn)品的庫(kù)存成本；

S：供應(yīng)商的訂單轉(zhuǎn)換成本；

HS：供應(yīng)商單位產(chǎn)品的庫(kù)存成本；

P：供應(yīng)商的產(chǎn)品生產(chǎn)速度；

K：一次訂貨的運(yùn)輸成本；

CM：采購(gòu)商的物流成本（供應(yīng)商負(fù)責(zé)運(yùn)輸成本）；

CS：生產(chǎn)商的物流成本（供應(yīng)商負(fù)責(zé)運(yùn)輸成本）；

CTrad，Dec：分散決策的傳統(tǒng)供應(yīng)鏈總成本（供應(yīng)商負(fù)責(zé)運(yùn)輸成本）；

CTrad，Cen：集中決策的傳統(tǒng)供應(yīng)鏈總成本（供應(yīng)商負(fù)責(zé)運(yùn)輸成本）；

C■■：采購(gòu)商的物流成本（采購(gòu)商負(fù)責(zé)運(yùn)輸成本）；

C■■：生產(chǎn)商的物流成本（采購(gòu)商負(fù)責(zé)運(yùn)輸成本）；

C■■：分散決策的傳統(tǒng)供應(yīng)鏈總成本（采購(gòu)商負(fù)責(zé)運(yùn)輸成本）；

C■■：集中決策的傳統(tǒng)供應(yīng)鏈總成本（采購(gòu)商負(fù)責(zé)運(yùn)輸成本）；

CVMI：供應(yīng)商管理庫(kù)存的物流成本；

CVMI，Dec：分散決策的VMI供應(yīng)鏈總成本；

CVMI，Cen：集中決策的VMI供應(yīng)鏈總成本；

1.3 傳統(tǒng)供應(yīng)鏈的物流成本模型

1.3.1 供應(yīng)商負(fù)擔(dān)運(yùn)輸成本的傳統(tǒng)供應(yīng)鏈物流成本模型

采購(gòu)商的物流成本模型為

C■=■M+■H■ （1）

供應(yīng)商的物流成本模型為

C■=■S+■H■+■K （2）

當(dāng)采取分散決策時(shí)，采購(gòu)商根據(jù)自己物流成本最低的原則決策訂貨批量Q，即■=-■+■=0 （3）

得Q■=■ （4）

因此，在分散決策情況下，供應(yīng)鏈的物流成本為

C■=（M+S+K）H■+■M■ （5）

當(dāng)采用集中決策時(shí)，采購(gòu)商和供應(yīng)商根據(jù)供應(yīng)鏈物流成本最低的原則決策訂貨批量Q，即

■=-■+■-■+■-■=0 （6）

得Q■=■ （7）

因此，在集中決策情況下，供應(yīng)鏈的物流成本為

C■=■ （8）

1.3.2 采購(gòu)商負(fù)擔(dān)運(yùn)輸成本的傳統(tǒng)供應(yīng)鏈物流成本模型

采購(gòu)商的物流成本模型為

C■■=■M+■H■+■K （9）

供應(yīng)商的物流成本模型為

C■■=■S+■H■ （10）

當(dāng)采取分散決策時(shí)，采購(gòu)商根據(jù)自己物流成本最低的原則決策訂貨批量Q，即

■=-■+■-■=0 （11）

得Q■■=■ （12）

因此，在分散決策情況下，供應(yīng)鏈的物流成本為：

C■■=

（M+K+S）H■+■（M+K）■（13）

當(dāng)采用集中決策時(shí)，采購(gòu)商和供應(yīng)商根據(jù)供應(yīng)鏈物流成本最低的原則決策訂貨批量Q，即

■=-■+■-■-■+■=0 （14）

得Q■■=■ （15）

因此，在集中決策情況下，供應(yīng)鏈的物流成本為

C■■=■ （16）

1.4 供應(yīng)商管理庫(kù)存的物流成本模型

在供應(yīng)商管理庫(kù)存的情況下，供應(yīng)商負(fù)擔(dān)庫(kù)存成本和運(yùn)輸成本，供應(yīng)鏈的物流成本模型為

C■=■M+■H■+■S+■H■+■K （17）

可以看出，在供應(yīng)商管理庫(kù)存的供應(yīng)鏈物流成本模型下分散決策和集中決策的最優(yōu)訂貨批量Q是相同的，即

■=-■+■-■+■-■=0 （18）

得Q■=Q■=■ （19）

因此，供應(yīng)鏈的物流成本為

C■=C■=■ （20）

2 供應(yīng)鏈總成本的比較

2.1 集中決策的供應(yīng)鏈總成本比較

根據(jù)以上研究結(jié)果，由（8）式、（16）式和（20）式可以得出：傳統(tǒng)供應(yīng)鏈在采購(gòu)商和供應(yīng)商分別負(fù)擔(dān)運(yùn)輸成本的兩種情況下集中決策的物流成本與供應(yīng)商管理庫(kù)存的物流成本是相同的，即

C■=C■■=C■

=■ （21）

2.2 分散決策的供應(yīng)鏈總成本比較

2.2.1 傳統(tǒng)供應(yīng)鏈由采購(gòu)商和供應(yīng)商分別負(fù)擔(dān)運(yùn)輸成本兩種情況的比較

根據(jù)以上研究結(jié)果，由式（5）和式（13）可得出

■=

■■<1（22）

由此可得C■

即傳統(tǒng)供應(yīng)鏈在分散決策的情況下由供應(yīng)商負(fù)擔(dān)運(yùn)輸成本能使供應(yīng)鏈的物流成本更低。

2.2.2 傳統(tǒng)供應(yīng)鏈和供應(yīng)商管理庫(kù)存供應(yīng)鏈的物流成本比較

根據(jù)以上研究結(jié)果，由式（5）和式（20）可得出：

■=■<1 （24）

所以C■

即在分散決策的情況下，無(wú)論是供應(yīng)商承擔(dān)運(yùn)輸成本還是采購(gòu)商承擔(dān)運(yùn)輸成本，傳統(tǒng)供應(yīng)鏈的物流成本總要大于供應(yīng)商管理庫(kù)存的物流成本。

3 結(jié)論與不足

在集中決策的情況下，傳統(tǒng)供應(yīng)鏈無(wú)論是由供應(yīng)商負(fù)擔(dān)運(yùn)輸成本還是由采購(gòu)商負(fù)擔(dān)運(yùn)輸成本，其物流成本和供應(yīng)商管理庫(kù)存的供應(yīng)鏈物流成本總是是相同的。在分散決策的情況下，傳統(tǒng)供應(yīng)鏈無(wú)論是由供應(yīng)商負(fù)擔(dān)運(yùn)輸成本還是由采購(gòu)商負(fù)擔(dān)運(yùn)輸成本，其物流成本總是高于供應(yīng)商管理庫(kù)存的供應(yīng)鏈物流成本。傳統(tǒng)供應(yīng)鏈在集中決策的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)供應(yīng)鏈物流成本的最優(yōu)，在分散決策的情況下由供應(yīng)商負(fù)擔(dān)物流成本有利于物流成本的優(yōu)化，與供應(yīng)商管理庫(kù)存的供應(yīng)鏈相比，不同的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)機(jī)制只是改變了供應(yīng)鏈上的成員對(duì)物流成本的分擔(dān)比例。

本文的不足在于對(duì)運(yùn)輸成本的描述不夠準(zhǔn)確，在模型中把一次運(yùn)輸?shù)某杀究醋龉潭ㄖС鲞@并不完全符合實(shí)際。當(dāng)運(yùn)輸成本對(duì)訂貨批量的變化不敏感時(shí)此結(jié)論較為適用，當(dāng)運(yùn)輸成本對(duì)訂貨批量的變化比較敏感時(shí)此運(yùn)輸成本的模型則不夠準(zhǔn)確，結(jié)論也不完全正確。此外模型中沒(méi)有考慮訂貨提前期、缺貨成本以及牛鞭效應(yīng)等因素。

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