王常戎 呂靖
【摘 要】 為使供應(yīng)鏈中各個成員獲得更高的收益,介紹港口鐵礦石混配優(yōu)勢,在考慮產(chǎn)品殘值、缺貨損失及生產(chǎn)成本的情況下,以國外礦企、國內(nèi)港口和國內(nèi)鋼企三方為目標(biāo)構(gòu)建三級供應(yīng)鏈?zhǔn)找婀蚕砥跫s模型,通過算例分析在集中模式和分散模式下契約協(xié)調(diào)策略中礦企、港口、鋼企三者期望收益變化。結(jié)果表明,所構(gòu)建的模型能夠?qū)崿F(xiàn)契約協(xié)調(diào)。
【關(guān)鍵詞】 供應(yīng)鏈;收益共享契約;鐵礦石混配;期望值
0 引 言
自從我國加入世界貿(mào)易組織(WTO)后,世界各國加強了與我國的貿(mào)易往來,我國港口進入了高速發(fā)展階段。然而近些年來世界經(jīng)濟不景氣,我國港口貨物吞吐量出現(xiàn)增長乏力的趨勢。為應(yīng)對此態(tài)勢,我國沿海港口放緩大規(guī)模建設(shè),將資金投入重心放在港口綠色發(fā)展和港口服務(wù)功能提升上,將發(fā)展目標(biāo)由追求數(shù)量轉(zhuǎn)變?yōu)樽非筚|(zhì)量和供應(yīng)鏈增值。[1] 在鋼鐵生產(chǎn)過程中,為了降低運營成本、提高生產(chǎn)效率,鋼企需要通過鐵礦石混配得到成分均勻、粒度波動小的鐵礦石原料。[2] 但是,許多鋼企生產(chǎn)規(guī)模小、生產(chǎn)場地緊張,無法滿足鐵礦石混配所需條件;許多鋼企原有鐵礦石混配基地?zé)o法符合我國新出臺的環(huán)境保護政策要求。近年來我國已成為世界最大的鐵礦石進口國,港口開展了鐵礦石混配業(yè)務(wù),國內(nèi)鐵礦石進口貿(mào)易隨之出現(xiàn)新的變化。本文主要研究在國內(nèi)鐵礦石進口貿(mào)易發(fā)生變化后如何使新供應(yīng)鏈中各個成員獲得更高收益。
1 理論基礎(chǔ)
1.1 港口鐵礦石混配優(yōu)勢
(1)解決港口因受經(jīng)濟不景氣影響而需謀求新發(fā)展動力的問題。近年來,我國大規(guī)模投資建設(shè)散貨礦石碼頭,貨運量卻受經(jīng)濟不景氣的影響并未大量增加,導(dǎo)致我國各大港口都出現(xiàn)運力過剩的情況,各港口之間的競爭日益激烈;此外,國內(nèi)鋼鐵產(chǎn)能嚴(yán)重過剩,港口腹地鋼鐵企業(yè)不斷減產(chǎn)、限產(chǎn)甚至停產(chǎn),給港口生產(chǎn)帶來非常大的影響。因此,港口運輸功能的增加、服務(wù)模式的探索和創(chuàng)新以及產(chǎn)業(yè)鏈的不斷拓展是目前各大港口轉(zhuǎn)型升級的必由之路。
(2)解決部分鋼企礦石混配水平無法滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保政策要求的問題。我國鋼鐵企業(yè)數(shù)量眾多、布局分散,各鋼企經(jīng)濟和技術(shù)實力相差較大,礦石混配技術(shù)水平也參差不齊,部分鋼企混勻料場未棚化、倉化,甚至未建混勻料場,不能為礦石混配提供基礎(chǔ)設(shè)施條件保障。我國產(chǎn)業(yè)政策要求鋼企加快完成封閉式環(huán)保原料場改造,日趨嚴(yán)格的環(huán)保政策和日趨激烈的市場競爭使得鋼企生產(chǎn)面臨環(huán)保與降本的雙重壓力。港口開展鐵礦石混配業(yè)務(wù)能有效解決這些問題。
(3)解決礦企因自身原因?qū)е碌幕炫涑杀靖叩膯栴}。以巴西淡水河谷公司為例,其在巴西北部能夠開采出高品位低硅礦,在南部能夠開采出低品位高硅礦,兩種鐵礦石單獨供應(yīng)時性價比較低,而且無法滿足鋼企需求,因此需要進行南北礦石混合配比。但巴西南北兩大礦區(qū)相距 km,且鐵路線、裝貨港均距離遙遠,若在巴西國內(nèi)進行礦石混配,則需要高額運輸成本,而將鐵礦石海運至中國港口再進行混配則是個優(yōu)選方案。
(4)提高國內(nèi)鋼企客戶的滿意度。礦商為追求自身利益最大化,通常供應(yīng)的是混配礦石,并沒有結(jié)合各鋼企高爐設(shè)計及生產(chǎn)習(xí)慣推出個性化的訂制產(chǎn)品;因此,部分混配礦石可能由于性價比不高,燒結(jié)性能和物理性能不穩(wěn)定,客戶評價不高。港口開展鐵礦石混配業(yè)務(wù)可以進行針對性混配,提升客戶滿意度。
1.2 供應(yīng)鏈契約
供應(yīng)鏈契約使得供應(yīng)鏈上各個節(jié)點企業(yè)之間的關(guān)系更加緊密,同時也約束著各個企業(yè)。合理有效的供應(yīng)鏈契約有兩個主要作用:(1)能夠降低供應(yīng)鏈的總成本、增強信息共享水平、降低庫存成本、改善各個節(jié)點企業(yè)之間的溝通和交流、獲得更多的競爭優(yōu)勢以實現(xiàn)整個供應(yīng)鏈效益最優(yōu)化;(2)能使雙方共同承擔(dān)風(fēng)險。在供應(yīng)鏈中存在許多包括銷售價格、產(chǎn)品質(zhì)量、市場需求、提前期、生產(chǎn)核心零部件的能力和研發(fā)投入等不確定性因素,制定供應(yīng)鏈契約可以使這些不確定性因素帶來的風(fēng)險由各個節(jié)點的企業(yè)共同承擔(dān)。
目前主要有批發(fā)價格契約、回購契約、收益共享契約和數(shù)量彈性契約等4種基礎(chǔ)供應(yīng)鏈契約。4種供應(yīng)鏈契約特點分析見表1。
由表1可以看出,在港口開展鐵礦石混配業(yè)務(wù)時鐵礦石貿(mào)易供應(yīng)鏈契約最適合使用收益共享契約。
三級供應(yīng)鏈契約(見圖1)關(guān)系包含了供應(yīng)商、分銷商和零售商三方,其中供應(yīng)商與分銷商之間存在一個供應(yīng)鏈契約,分銷商與零售商之間也存在一個供應(yīng)鏈契約。[3]
本文研究兩個交易過程皆為收益共享契約的三級供應(yīng)鏈契約模型,國外礦企(以下簡稱礦企)作為供給方,負(fù)責(zé)鐵礦石的生產(chǎn)環(huán)節(jié),為上游企業(yè);設(shè)置國內(nèi)港口(以下簡稱港口)作為分銷商,負(fù)責(zé)鐵礦石混配環(huán)節(jié),為中游企業(yè);設(shè)置國內(nèi)鋼企(以下簡稱鋼企)作為零售商,負(fù)責(zé)鋼鐵的銷售,為下游企業(yè)。
2 模型的建立
2.1 符號說明
模型中使用的符號說明:
p為鐵礦石市場價格;
wSD為礦企賣給港口鐵礦石的批發(fā)價格;
wDR為港口賣給鋼企鐵礦石的批發(fā)價格;
CS為礦企鐵礦石單位生產(chǎn)成本;
CD為港口鐵礦石混配單位生產(chǎn)成本;
gS為礦企缺貨信譽損失;
gD為港口缺貨信譽損失;
gR為鋼企缺貨信譽損失;
kSD為礦企與港口之間的利益分配系數(shù);
kDR為港口與鋼企之間的利益分配系數(shù);
Q為鐵礦石訂購數(shù)量;
SQ為鋼企的期望銷售量;
IQ為鋼企未出售的產(chǎn)品剩余量期望值;
LQ為鋼企缺貨的產(chǎn)品量期望值;
v為單位產(chǎn)品殘值;
x為鐵礦石隨機市場需求;
為隨機需求x的均值。
2.2 構(gòu)建模型
2.2.1 集中模式下的契約協(xié)調(diào)策略
在集中模式下的契約協(xié)調(diào)策略中,側(cè)重考慮供應(yīng)鏈的整體利益,在這種模式下作出的契約協(xié)調(diào)策略,可以使整個供應(yīng)鏈利益達到最優(yōu);在契約中,鋼企以wDR的批發(fā)價格獲得產(chǎn)品,再以1 kDR比例的收益回報給港口;港口以wSD的批發(fā)價格獲得產(chǎn)品,再以1 kSD比例的收益回報給礦企。
2.2.2 分散模式下的契約協(xié)調(diào)策略
在分散模式下的契約協(xié)調(diào)策略中,只考慮各方以自身利益最大化為前提作出的策略,不能使整個供應(yīng)鏈利益達到最優(yōu)。在分散的三級供應(yīng)鏈中,當(dāng)上游企業(yè)給定批發(fā)價格時,下游企業(yè)以自身利益最大化為標(biāo)準(zhǔn)制定訂貨量,此時由于僅考慮自身利益最大化,基本不會出現(xiàn)缺貨情況,因而不考慮缺貨損失。在供應(yīng)鏈相互信息公開的情況下,上游企業(yè)在確定批發(fā)價格時也需要考慮下游企業(yè)對自己決策的應(yīng)對。
令式(14)等于0,便可以求得最優(yōu)批發(fā)價格。同理將和式(13)代入式(12)關(guān)于求偏導(dǎo),令其等于0便能得到最優(yōu)批發(fā)價格。
3 算例分析
為了能夠較為直觀地展示出供應(yīng)鏈?zhǔn)找婀蚕砥跫s的協(xié)調(diào)作用,以及證明構(gòu)建的三級供應(yīng)鏈?zhǔn)找婀蚕砥跫s能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)調(diào),設(shè)計一系列數(shù)據(jù)進行數(shù)值分析。
假設(shè)隨機變量x服從均勻分布x:U(a,b),其中a=10,b=110,則此均勻分布的分布函數(shù)為
假設(shè)鐵礦石市場價格p=11,礦企鐵礦石單位生產(chǎn)成本CS=1,港口鐵礦石混配單位生產(chǎn)成本CD=0.5,礦企缺貨信譽損失gS、港口缺貨信譽損失gD、鋼企缺貨損失gR及他們的和g均為0,單位產(chǎn)品殘值v=1。
集中模式下契約協(xié)調(diào)策略中,利用控制變量法,當(dāng)?shù)V企與港口之間的利益分配系數(shù)kSD和港口與鋼企之間的利益分配系數(shù)kDR的取值發(fā)生變化時,礦企、港口和鋼企的期望收益情況見表2。
分散模式下契約協(xié)調(diào)策略中,礦企、港口和鋼企的期望收益情況見表3。
當(dāng)kDR固定時,改變kSD,礦企、港口和鋼企的期望收益變化分別見圖2、圖3、圖4。
當(dāng)kSD固定時,改變kDR,礦企、港口和鋼企的期望收益變化分別見圖5、圖6、圖7。
由圖2~圖7可以得出以下結(jié)論:
(1)在所構(gòu)建的三級供應(yīng)鏈?zhǔn)找婀蚕砥跫s模型中,應(yīng)用算例所提供的數(shù)據(jù),集中模式下的契約協(xié)調(diào)策略中鋼企、港口和礦企的期望收益情況都優(yōu)于分散模式下鋼企、港口和礦企的期望收益情況,證明建立的三級供應(yīng)鏈?zhǔn)找婀蚕砥跫s是可以達成供應(yīng)鏈契約協(xié)調(diào)的。
(2)在港口與鋼企之間利益分配系數(shù)固定的情況下,改變礦企與港口之間的利益分配系數(shù)并不會影響鋼企的期望收益情況;但在礦企與港口之間利益分配系數(shù)固定的情況下,改變港口與鋼企之間的利益分配系數(shù)會對礦企的期望收益情況造成一定程度的影響。
(3)在集中模式下的契約協(xié)調(diào)策略中,供應(yīng)鏈總體期望收益不會隨著任何一方利益分配系數(shù)的改變而改變,只要利益分配系數(shù)在合理范圍內(nèi)能夠被各方接受,改變利益分配系數(shù)就相當(dāng)于是對總體期望收益的重新分配。
4 結(jié) 語
在考慮產(chǎn)品殘值、缺貨損失以及生產(chǎn)成本的情況下,以國外礦企、國內(nèi)港口和國內(nèi)鋼企三方為目標(biāo)構(gòu)建三級供應(yīng)鏈?zhǔn)找婀蚕砥跫s模型,通過制定合理的利益分配系數(shù),使得供應(yīng)鏈契約達成協(xié)調(diào),實現(xiàn)整個供應(yīng)鏈期望收益最大化。通過算例分析,證明所構(gòu)建的模型能夠?qū)崿F(xiàn)契約協(xié)調(diào),并能運用控制變量法分析單一利益分配系數(shù)的改變對供應(yīng)鏈上各方的期望收益影響情況。該模型可為港口開展鐵礦石混配業(yè)務(wù)使得國內(nèi)鐵礦石進口貿(mào)易結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化后的新供應(yīng)鏈中各個成員如何獲得更高收益的問題提供一定的參考價值。
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