BTO環(huán)境下的供應(yīng)鏈廠商庫存成本分擔(dān)機制

李義斌

(華僑大學(xué)工商管理學(xué)院，福建 泉州 362021)

在當(dāng)前的生產(chǎn)系統(tǒng)中引入BTO(build－toorder)，生產(chǎn)系統(tǒng)的管理者需要重新審視顧客需求和當(dāng)前的生產(chǎn)方式，管理者首先需要考慮源于對BTO的不同理解，生產(chǎn)系統(tǒng)中是否能夠允許庫存存在。如果答案是肯定的，管理者需要進一步考慮的問題是:①如何盡可能地降低由于庫存保留所導(dǎo)致的生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)出與需求不匹配的概率;②如何實現(xiàn)較低的系統(tǒng)庫存水平;③是否存在合適的庫存分擔(dān)機制。以往與BTO相關(guān)的文獻主要關(guān)注如何實現(xiàn)BTS向BTO的轉(zhuǎn)變或BTO實施可能面臨的風(fēng)險和挑戰(zhàn)等[1]，而忽略了對庫存的處理。但是當(dāng)BTO的研究范疇由單一廠商擴展至供應(yīng)鏈時，庫存不再是一個可以忽略不計的問題，而是一個需要重點關(guān)注的新問題。李義斌等[2]指出，在BTO環(huán)境下，當(dāng)供應(yīng)鏈為客戶提供具有差異化特征的定制產(chǎn)品時，供應(yīng)鏈局部以BTO方式運營是必需的，而供應(yīng)鏈的相關(guān)局部以BTS方式運營也同樣重要。因此，理想的BTO運營模式摒棄系統(tǒng)中一切可能的庫存是一種需要，而在現(xiàn)實的BTO運營中，生產(chǎn)系統(tǒng)局部保留一定量的庫存則是成功的關(guān)鍵。此時，庫存在供應(yīng)鏈參與主體間如何分擔(dān)則成為一個問題。如果供應(yīng)鏈中存在一個處于強勢地位的廠商，則供應(yīng)鏈參與主體間的庫存分配協(xié)調(diào)方案可以實現(xiàn)，如Dell將其供應(yīng)商合作伙伴約束在與其生產(chǎn)系統(tǒng)相匹配的范圍之內(nèi)[3]。但問題是這種不平等的分擔(dān)方式能否實現(xiàn)最佳運營績效，當(dāng)庫存成本的分擔(dān)是基于供應(yīng)鏈廠商間地位的不對等時，成員的協(xié)作積極性不可能得到完全激發(fā)。因此，筆者提出了BTO環(huán)境下供應(yīng)鏈廠商庫存成本分擔(dān)機制。在供應(yīng)鏈中當(dāng)某一廠商居于強勢地位，而另一些廠商在主動或被動接受強勢廠商轉(zhuǎn)嫁過來的庫存成本之后，強勢廠商按照預(yù)先設(shè)計的庫存成本分擔(dān)機制，以一定比例對先前轉(zhuǎn)嫁出去的庫存成本為相關(guān)協(xié)作廠商提供補償，從而提高協(xié)作廠商積極性，最終使得BTO環(huán)境下的供應(yīng)鏈達到可實現(xiàn)的最佳績效水平。

1 文獻綜述

庫存一直是一個備受關(guān)注的研究熱點，LEE[4]對由單一制造商和單一銷售渠道構(gòu)成的供應(yīng)鏈的漸進定價與庫存協(xié)調(diào)進行了研究，指出集權(quán)型的供應(yīng)鏈組織方式可以實現(xiàn)更高利潤水平。PANDA等[5]提出了價格與庫存和需求相關(guān)時的單一供應(yīng)商和多個零售商的兩倉庫存貨模型。KANG和KIM[6]研究了兩級供應(yīng)鏈中庫存與運輸管理之間的協(xié)調(diào)問題。HOLWEG和PIL[7]通過實證研究檢驗了RBV(resource－based view)、CAS(complex adaptive systems)、AST(adaptive structuration theory)的協(xié)調(diào)適用性。ZHOU等[8]研究了庫存水平與需求率相關(guān)的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)問題，并分析了可能的協(xié)調(diào)策略。RAU等[9]構(gòu)建了多級供應(yīng)鏈架構(gòu)下易腐物品的集成庫存模型，指出集中決策可能更占優(yōu)勢。GüRLER 和 YILMAZ[10]研究了報童模型假設(shè)下兩種可替代產(chǎn)品的庫存與協(xié)調(diào)決策問題。

當(dāng)前研究往往同時考慮定價和庫存決策，但主要強調(diào)對庫存的壓縮。另外，現(xiàn)有研究通常忽略了對決策環(huán)境的考慮。

2 問題描述與模型構(gòu)建

2.1 問題描述與假設(shè)

假設(shè)供應(yīng)鏈由單一供應(yīng)商、單一制造商和單一零售商構(gòu)成，市場需求具有個性化特征。為滿足需求的個性化，供應(yīng)鏈需具備BTO的運營特征，即產(chǎn)品的實現(xiàn)過程必須按照實際訂單需求進行組織。若制造商在供應(yīng)鏈中處于強勢地位，即博弈關(guān)系中的主動方(leader)地位，則BTO環(huán)境下的供應(yīng)鏈參與主體間的運營關(guān)系如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)BTO環(huán)境下的供應(yīng)鏈廠商間的庫存轉(zhuǎn)移

圖1中，制造商以BTO方式運營，并對其協(xié)作廠商提出如下要求:

(1)供應(yīng)商應(yīng)具備即時響應(yīng)制造商需求的能力。

(2)零售商可根據(jù)精確的市場需求預(yù)測對制造商提交多批次、小批量訂單。

由于消費者對產(chǎn)品的需求存在個性化差異，因此零售商將針對不同消費者制定不同價格。設(shè)在一個銷售周期內(nèi)，供應(yīng)鏈滿足n個消費者的需求，且消費者i的購買價格為 pi(i=1，2，…，n)。如果需求與價格呈線性關(guān)系，則零售商的需求函數(shù)為其中為市場需求的上限;β＞0，為市場需求的價格影響因子。進一步，設(shè)制造商為其產(chǎn)品制定統(tǒng)一的批發(fā)價格w，考慮制造商以BTO方式運營，可以認(rèn)為零售商的市場需求即為制造商的市場需求，故制造商的需求函數(shù)為Ds(w)=α0－βw。下文涉及的變量與對應(yīng)符號πs、πm、πr分別為供應(yīng)商、制造商、零售商利潤;Π為供應(yīng)鏈整體的總利潤;cs、cm、cr分別為供應(yīng)商、制造商、零售商的單位產(chǎn)品生產(chǎn)或加工處理成本;δ(δ＞1)為供應(yīng)商對制造商的供應(yīng)保證系數(shù);γij(i=s，r;j=m)為庫存成本轉(zhuǎn)移因子，如γsm(i=s;j=m)表示實施庫存成本分擔(dān)機制之后，原供應(yīng)鏈系統(tǒng)中的庫存成本由供應(yīng)商向制造商轉(zhuǎn)移的因子;s為供應(yīng)商對制造商的原材料供應(yīng)價格;hs、hr分別為供應(yīng)商的原材料(與制造商的產(chǎn)成品相對應(yīng))和零售商的成品單位庫存持有成本。

2.2 模型構(gòu)建

在當(dāng)前的供應(yīng)鏈中引入庫存成本分擔(dān)機制后，供應(yīng)鏈成員關(guān)系可用圖2描述。在研究所設(shè)定的情境中，制造商依然處于供應(yīng)鏈上的強勢地位，由圖1與圖2的對比分析可知，制造商參與庫存成本分擔(dān)的動力在于:新的機制有利于提升供應(yīng)鏈上下游廠商參與協(xié)調(diào)的積極性，并滿足更多客戶需求，進而提升供應(yīng)鏈整體的收益。

圖2 引入庫存成本轉(zhuǎn)移機制后的供應(yīng)鏈成員關(guān)系

在引入庫存成本分擔(dān)機制之前，供應(yīng)商、制造商、零售商的利潤函數(shù)分別為:

則供應(yīng)商和零售商的庫存成本分別為hsδ·(α0－βw)和hr(α0－βˉp)?？紤]庫存成本轉(zhuǎn)移因子γsm，γrm，則協(xié)調(diào)后的供應(yīng)商、制造商、零售商利潤分別為:

同理，可得實施庫存成本分擔(dān)機制之后的零售商最優(yōu)平均定價為:

12hrγrm。

進一步，由式(2)可知，引入庫存成本分擔(dān)機制前的制造商最優(yōu)定價為:

將式(9)代入式(1)，可得供應(yīng)商最優(yōu)定價為:

同理，實施庫存成本分擔(dān)機制后的制造商、供應(yīng)商最優(yōu)定價分別為:

至此，研究給出了不同庫存成本處置方式下的供應(yīng)鏈各廠商實現(xiàn)利潤最大化的最優(yōu)定價決策。

3 協(xié)調(diào)機制的收益分析

供應(yīng)鏈的總利潤Π=πr+πm+πs，則式(1)～式(3)之和應(yīng)該等于式(4)～式(6)之和。然而，由式(7)和式(8)可知，零售商的最優(yōu)平均定價和不相等。而由于則定價差異所引起的市場需求變動為:

于是，可令參數(shù) β =2，hr=5，當(dāng) γrm∈[0，1]時，ΔD(ˉp)與γrm間的關(guān)系如圖3所示。當(dāng)其他參數(shù)不變時，γrm的取值越大則相應(yīng)的需求變動也越大。而零售商的定價彈性則增強了供應(yīng)鏈的市場競爭能力。

圖3 庫存成本轉(zhuǎn)移因子對需求變動量的影響

考慮供應(yīng)鏈為集權(quán)型供應(yīng)鏈，假設(shè)協(xié)調(diào)機制應(yīng)用前后供應(yīng)鏈整體的利潤率ρ(ρ＞0)不變，則可給出表1所示的供應(yīng)鏈的市場需求與實際收益對照表。對市場需求的分析，式(13)已經(jīng)指出協(xié)調(diào)機制實施后的供應(yīng)鏈可滿足更多的客戶需求。此時，決定協(xié)調(diào)機制是否可行的關(guān)鍵在于:是否可以從整體上提升供應(yīng)鏈的盈利能力。比較ΠTotalb和ΠTotala，將兩式相減可得:

若協(xié)調(diào)機制可行，則必須滿足式(14)＞0。考慮各參數(shù)的非負性，則式(14)＞0等價于:

表1 供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)前后的市場需求與收益

4 結(jié)論

筆者給出了BTO環(huán)境下基于庫存成本分擔(dān)的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)機制，并比較了協(xié)調(diào)機制實施前后供應(yīng)鏈廠商的最優(yōu)定價方案。進一步的收益分析表明，庫存成本協(xié)調(diào)機制可有效提升供應(yīng)鏈的競爭能力，擴大市場份額。另外，研究還確定了實現(xiàn)供應(yīng)鏈利潤最大化的制造商與零售商間的庫存成本轉(zhuǎn)移因子的大小。

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