黃　鵬，　談　飛

(河海大學(xué)　工程管理研究所， 江蘇　南京　211100)

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建筑施工中VMI對(duì)庫存成本的影響分析

黃鵬，談飛

(河海大學(xué)工程管理研究所， 江蘇南京211100)

摘要：在傳統(tǒng)建筑施工行業(yè)的庫存管理模式下，由于供貨商與建筑施工單位各自為政的訂貨方式，使得建筑施工中庫存成本過高的現(xiàn)象普遍存在，因此該問題也一直受到學(xué)者以及工程實(shí)踐人員的關(guān)注。供應(yīng)商管理用戶庫存(VMI)模式從供貨商與建筑單位的二級(jí)供應(yīng)鏈出發(fā)，試圖以供貨商對(duì)客戶庫存進(jìn)行管理的方式來降低供應(yīng)鏈上下游的總庫存成本。在經(jīng)濟(jì)訂貨批量(EOQ)的基礎(chǔ)上建模分析了供應(yīng)商管理用戶庫存模式在實(shí)施前后對(duì)供應(yīng)鏈庫存總成本的影響，并結(jié)合實(shí)際案例分析得出在一定條件滿足的情況下，VMI模式的引入能夠達(dá)到降低供應(yīng)鏈總庫存成本、提高供應(yīng)鏈利潤(rùn)的目的。同時(shí)也指出了分析中的不足以及對(duì)未來研究的展望。

關(guān)鍵詞：庫存管理；供應(yīng)鏈；供應(yīng)商管理用戶庫存

庫存在企業(yè)生產(chǎn)中被視為浪費(fèi)之首，過多的庫存不僅會(huì)造成資本積壓還掩蓋了生產(chǎn)過程中的諸多問題，因此降低庫存成本提高利潤(rùn)是企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)作管理的重要組成部分。工程實(shí)踐表明建設(shè)施工等材料費(fèi)用在工程造價(jià)中占據(jù)了六成甚至以上的比重，加上我國建筑業(yè)傳統(tǒng)的庫存管理模式，導(dǎo)致了建筑企業(yè)施工庫存成本較高的現(xiàn)象普遍存在[1]。從整個(gè)供應(yīng)鏈角度而言，庫存主要存在于材料供貨商和建設(shè)施工單位兩個(gè)環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的庫存管理思維下供貨商與建設(shè)單位僅考慮自身利益的最大化，牛鞭效應(yīng)從而出現(xiàn)，導(dǎo)致整個(gè)供應(yīng)鏈庫存的增加。為了提高建筑企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，將供應(yīng)鏈重新整合得到了工程實(shí)踐人員和學(xué)者們的注意，試圖通過對(duì)供應(yīng)鏈集成來實(shí)現(xiàn)降低庫存總成本、提高收益等目的。供應(yīng)商管理用戶庫存(VMI)是一種供應(yīng)鏈管理戰(zhàn)略，供應(yīng)鏈上游的供貨商對(duì)下游建筑施工單位的物料消耗及庫存情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，進(jìn)而補(bǔ)貨等，其目的在于降低供貨商和用戶雙方的成本，以提高供應(yīng)鏈的利潤(rùn)。VMI模式在制造業(yè)中研究與運(yùn)用較為廣泛，并多從三級(jí)供應(yīng)鏈(供應(yīng)商-制造商-零售商)進(jìn)行討論[2,3]，而在工程建設(shè)領(lǐng)域，學(xué)者們對(duì)VMI的研究也取得了一定的成果，主要體現(xiàn)在企業(yè)間進(jìn)行VMI聯(lián)盟的模式以及組織內(nèi)實(shí)施VMI的條件[4～6]，而在VMI經(jīng)濟(jì)效益方面的研究相對(duì)有限。本文結(jié)合建筑業(yè)的特點(diǎn)，建立了二級(jí)VMI集成模型，在模型分析的基礎(chǔ)上，說明了VMI模式能夠降低供貨商與建筑單位的總庫存成本。

1VMI集成與運(yùn)行

VMI模式改變了供應(yīng)商和建筑方雙方各自為政的庫存管理方式，強(qiáng)調(diào)雙方合作與庫存管理的集成。建筑施工單位根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)及施工計(jì)劃進(jìn)行建設(shè)施工，供應(yīng)商對(duì)建筑方庫存的減少以及消耗情況實(shí)時(shí)跟進(jìn)，由監(jiān)控的信息確定是否進(jìn)行補(bǔ)貨。雙方在VMI協(xié)議的約束下進(jìn)行實(shí)時(shí)溝通以及信息共享，并不斷的對(duì)協(xié)議執(zhí)行情況進(jìn)行監(jiān)督，從而促進(jìn)供應(yīng)鏈庫存管理的持續(xù)改進(jìn)，其具體流程如圖1。

圖1　VMI在建筑施工企業(yè)操作流程

建造生產(chǎn)中所需要的物料種類繁多，因此實(shí)踐中往往是一家建筑單位與多家物料供貨商進(jìn)行VMI協(xié)議并集成，其集成結(jié)構(gòu)如圖2。

圖2　建筑施工企業(yè)VMI集成

2模型設(shè)定與對(duì)比分析

2.1模型設(shè)定

為了便于研究討論，本文只考慮一家供貨商的集成情況，并將現(xiàn)實(shí)供應(yīng)鏈抽象為供應(yīng)商和建筑單位兩個(gè)環(huán)節(jié)來討論，如圖3。其中建筑單位的原材料由供貨商提供，為滿足建筑單位的材料需求，供貨商環(huán)節(jié)必然存在一定量的庫存來保證實(shí)時(shí)供貨，而施工實(shí)踐中，原材料到貨至全部消耗完需要周期，因此建筑方也存在著庫存。

圖3　二級(jí)供應(yīng)鏈的VMI集成

為完成模型的設(shè)定，本文在以下假設(shè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行討論：

(1)以EOQ策略為基礎(chǔ)確定建筑單位的補(bǔ)貨模式[7～9]，其中提前期和建筑單位的需求率確定；

(2)當(dāng)供貨商的原材料到貨后，建筑單位能夠立即投入施工；

(3)VMI集成環(huán)節(jié)只包括供貨商和建筑單位；

(4)供貨商與建筑單位之間信息共享，供貨商能實(shí)時(shí)掌握建筑單位需求信息，且建筑單位存在需求；

(5)建筑單位出現(xiàn)需求時(shí)，供貨商能立即響應(yīng)發(fā)貨；

(6)忽略庫存存儲(chǔ)費(fèi)用的波動(dòng)，取平均單位存儲(chǔ)費(fèi)用，其為定值；

(7)不考慮大的設(shè)計(jì)變更，存在穩(wěn)定的訂貨量；

(8)不允許缺貨[1]。

參數(shù)設(shè)定：設(shè)定建筑單位需求率為D，建筑施工單位向供貨商每次訂貨費(fèi)用和原材料平均單位庫存成本分別為Ce和Ie；供貨商自身的訂貨準(zhǔn)備費(fèi)用和原材料平均單位庫存成本分別為Cs和Is；建筑施工單位和供貨商的最優(yōu)訂貨批量分別由Qe和Qs表示；供貨商和建筑施工單位庫存成本分別用TCs和TCe表示。在VMI集成以后，建筑施工單位的訂貨費(fèi)用用Ce′表示，且存在Ce′

2.2VMI實(shí)施前供應(yīng)鏈庫存成本

在VMI實(shí)施之前，供貨商與建筑單位的庫存管理，都是從自身利益出發(fā)，根據(jù)自身需求進(jìn)行訂貨及確定最優(yōu)訂貨批量，與EOQ模式基本一致。供貨商庫存成本由其自身的訂貨準(zhǔn)備費(fèi)用和原材料庫存所產(chǎn)生的費(fèi)用組成；類似建筑施工單位的庫存成本包含兩個(gè)部分：訂貨費(fèi)用和原材料庫存費(fèi)用。針對(duì)供貨商，最優(yōu)訂貨批量和庫存成本分別為：

(1)

對(duì)于建筑施工單位：

(2)

因此，在VMI模式實(shí)施以前，該二級(jí)供應(yīng)鏈上的庫存總成本為：

(3)

2.3VMI集成后供應(yīng)鏈庫存成本

在供貨商與建筑施工單位簽訂VMI契約之后，雙方形成了合作伙伴關(guān)系，處于該二級(jí)供應(yīng)鏈上游的供貨商負(fù)責(zé)管理下游建筑單位的庫存，建筑施工單位的材料消耗情況、庫存狀況能夠及時(shí)的被供貨商所掌握。此時(shí)供貨商的庫存成本構(gòu)成為：原材料訂貨準(zhǔn)備費(fèi)用、自身原材料庫存費(fèi)用以及建筑單位原材料庫存費(fèi)用；建筑單位的庫存成本主要由訂貨費(fèi)用構(gòu)成，此時(shí)建筑施工單位的訂貨費(fèi)用為Ce′，并做以下假設(shè)，供貨商的最大存貨量Q與建筑方的訂貨量q之間存在正整數(shù)的比值k，即:

Q=kq

(4)

因此，此時(shí)處于供應(yīng)鏈上游的供貨商平均庫存水平為：

(5)

實(shí)施VMI模式以后，供貨商的訂貨批量由Qs′表示，建筑單位的訂貨批量為Qe′，有

Qs′=kQe′

VMI實(shí)施以后的建筑單位庫存成本為：

TCe′=Ce′×D/Qe′=Ce′×D×Qs′/k

(6)

而此時(shí)供貨商的庫存成本為：

(7)

由式(5)可得實(shí)施VMI模式的供貨商庫存水平為：

(8)

將式(8)代入式(7)則在實(shí)施VMI以后，該二級(jí)供應(yīng)鏈上的總庫存成本為：

(9)

(10)

解得的Qs′*與Qs相同，我們可知在VMI模式引入以后，供貨商的最優(yōu)訂貨批量并沒有變化，同時(shí)由于供貨商需要管理建筑單位的庫存，供貨商的庫存成本明顯增加了，下面討論VMI模式引入以前與實(shí)施之后，該二級(jí)供應(yīng)鏈的庫存總成本的變化情況，令E為TC與TC′的比值：

(11)

當(dāng)E>1時(shí)(即TC>TC′), 說明了在VMI引入前該供應(yīng)鏈的總庫存成本大于引入后的總庫存成本；當(dāng)E=1時(shí)，即引入VMI與否對(duì)供應(yīng)鏈總庫存成本沒有影響；同理當(dāng)E<1時(shí)，供應(yīng)鏈總庫存成本在VMI模式引入后增加了。對(duì)E>1時(shí)進(jìn)行求解得

(12)

由本文參數(shù)設(shè)定及假設(shè)可知，式(12)中Is和Ie為固定正常數(shù)，且存在Ce′

3案例研究

本工程項(xiàng)目為一辦公用樓，建筑占地面積13881.36 m2，總建筑面積為11208 m2，其中地上部分八層，地下部分兩層，地上每層高度為4.7 m，地下每層3.9 m；采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)，合同工期320 d。該項(xiàng)目所需材料中鋼筋的需要量如表1，并均由同一家鋼材供應(yīng)商供貨。供貨商自身的每次訂貨準(zhǔn)備費(fèi)用為1600元、單位存儲(chǔ)費(fèi)用為401元；建筑施工單位的每次訂貨費(fèi)為1900元、單位存儲(chǔ)費(fèi)用為499元。進(jìn)行VMI集成以后，由于供貨商直接管理建筑單位的庫存和補(bǔ)貨，建筑單位的每次訂貨費(fèi)用降低為600元。建筑單位每次訂貨時(shí)四種鋼材按需求比例進(jìn)行分配，計(jì)算過程以總量進(jìn)行計(jì)算。

表1　鋼筋需求量　t

本案例中，Is/Ie=401/499=0.8，當(dāng)Ce′<1056時(shí)，式(12)滿足，而此處Ce′=600滿足條件，能夠?qū)崿F(xiàn)供應(yīng)鏈總庫存成本降低的目的。下面計(jì)算VMI集成前后，供應(yīng)鏈庫存總成本的變化情況。由式(3)，在進(jìn)行VMI集成之前，供貨商和建筑單位的總庫存成本為(結(jié)果取整)：

由式(10)VMI模式實(shí)施以后，該二級(jí)供應(yīng)鏈的總庫存成本為：

即該項(xiàng)目采用VMI集成后，在鋼筋這一原材料方面，供應(yīng)鏈總庫存成本節(jié)約10424元。

4結(jié)論

本文對(duì)供貨商和建筑施工單位的二級(jí)供應(yīng)鏈在進(jìn)行VMI集成前后的庫存成本進(jìn)行了分析，基于分析結(jié)果表明：由于VMI模式對(duì)供應(yīng)鏈上雙方的庫存管理進(jìn)行了集成使得建筑單位能夠大幅降低訂貨費(fèi)用，從而降低該二級(jí)供應(yīng)鏈的總庫存成本，提高整個(gè)供應(yīng)鏈的利潤(rùn)。VMI本身是一種供應(yīng)鏈集成模式，其目的在于降低供應(yīng)鏈上游及下游各方的成本，同時(shí)在實(shí)施過程中涉及因素眾多，雖然庫存成本是其中一項(xiàng)重要影響因素，但是庫存成本不是VMI模式實(shí)施的條件。本文僅從庫存成本的角度討論了VMI模式引入前后對(duì)整個(gè)供應(yīng)鏈的影響，同時(shí)部分假設(shè)條件較為苛刻，因此也存在著一些不足有待進(jìn)一步完善：

(1)工程實(shí)踐中，原材料的訂貨批量與庫存受到諸多因素的影響，如設(shè)計(jì)變更，工期提前或延誤等。為方便研究討論對(duì)諸多情況進(jìn)行了簡(jiǎn)化，可能與實(shí)際情況存在差異。

(2)同一供貨商可能同時(shí)為多個(gè)項(xiàng)目提供物料，因此存在供貨商與多個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行VMI集成的情況。此外，本文只討論了少數(shù)幾種大宗物料的供需和庫存情況，而建造生產(chǎn)中需要的物料種類繁多，存在部分特殊物料的供應(yīng)與庫存可能不滿足本文的前提假定，需要單獨(dú)討論。

(3)當(dāng)相應(yīng)條件滿足時(shí)，VMI集成能夠降低供應(yīng)鏈總庫存成本，但其中建筑方的庫存成本降低，供貨商的庫存成本增加了。因此，供需雙方的利潤(rùn)分配會(huì)直接影響VMI能否落實(shí)，值得進(jìn)一步探討。

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Analysis on Influence of VMI on Inventory Cost in Construction Industry

HUANGPeng,TANFei

(Institute of Engineering Management, Hohai University, Nanjing 211100, China)

Abstract:Under the circumstances of inventory management model of traditional construction industry, the phenomenon is widespread that inventory costs are too high because of suppliers and construction unit are lack of coordination. This problem has been concerned by scholars and engineers.From the view of two-level supply chain of construction unit and suppliers, VMI model try to reduce the total cost of the supply chain with the way that suppliers manage inventory of clients. On the basis of economic order quantity, modeling and analysis the impact of total inventory cost of supply chain before and after the implementation of vendor managed inventory. The results show that the implementation of vendor managed inventory can reduce the total inventory cost of supply chainand improve the profit of supply chain when certain conditions are satisfied. In the end, the shortcomings of the analysis and the prospect for future research are pointed out.

Key words：inventory management; supply chain; vendor managed inventory

中圖分類號(hào)：TU713； F253

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-0985(2016)02-0106-04

作者簡(jiǎn)介：黃鵬(1991-)，男，安徽銅陵人，碩士研究生，主要研究方向?yàn)楣こ坦芾砼c項(xiàng)目管理(Email:214555619@qq.com)

收稿日期：2015-09-22修回日期： 2015-10-18