VMI模式下施工企業(yè)與供應(yīng)商協(xié)調(diào)研究

談 飛，黃 鵬

（河海大學(xué)工程管理研究所，江蘇 南京 211100）

VMI模式下施工企業(yè)與供應(yīng)商協(xié)調(diào)研究

談 飛，黃 鵬

（河海大學(xué)工程管理研究所，江蘇 南京 211100）

面對競爭日益激烈的市場環(huán)境，如何降低建設(shè)施工的成本成為施工企業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)。而傳統(tǒng)的庫存管理模式不利于建設(shè)施工成本的降低，因此供應(yīng)鏈庫存管理的優(yōu)勢也隨之受到學(xué)者們及工程實(shí)踐人員的關(guān)注。供貨商管理用戶庫存（VMI）模式下供應(yīng)商對客戶的庫存進(jìn)行管理，改變了傳統(tǒng)的庫存管理方式、提高了供應(yīng)鏈的收益。但VMI模式實(shí)施過程中供應(yīng)商與施工單位間存在責(zé)利不對等的情況，為促進(jìn)該模式的實(shí)踐需對VMI所獲的收益分配進(jìn)行合理的協(xié)調(diào)。從庫存成本的角度對VMI實(shí)施所獲的直接收益進(jìn)行了分析，結(jié)合Stackelberg博弈及價(jià)格補(bǔ)償給出了供需雙方收益分配的協(xié)調(diào)辦法，并以算例簡要說明。最后指出研究中的不足及未來的研究方向。

供貨商管理用戶庫存；建筑供應(yīng)鏈；Stackelberg博弈；價(jià)格補(bǔ)償

隨著建筑供應(yīng)鏈管理的發(fā)展，建筑施工類企業(yè)僅靠單打獨(dú)斗已越來越不適于市場競爭，也有礙于企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展，同時(shí)建筑業(yè)的微利性特點(diǎn)使得這些企業(yè)不得不從降低成本的角度來提高自身的競爭力，因此如何降低成本便成為學(xué)者及工程實(shí)踐人員所關(guān)注的熱點(diǎn)問題。而就具體的建造生產(chǎn)項(xiàng)目而言，施工企業(yè)可以從多個(gè)角度對成本進(jìn)行優(yōu)化，采用供應(yīng)鏈思想下的庫存管理方式來降低施工項(xiàng)目的庫存成本便為其中一種。

供貨商管理用戶庫存（vendor managed inventory，VMI）是從供應(yīng)鏈管理衍生的庫存管理模式，它與傳統(tǒng)的施工項(xiàng)目庫存管理不同，供應(yīng)商與施工方不再是各自為政的進(jìn)行庫存管理，而是供應(yīng)商對施工方的庫存進(jìn)行管理，供需雙方基于VMI協(xié)議/契約，保持信息共享對庫存水平進(jìn)行有效的控制，在合作的基礎(chǔ)上來降低供應(yīng)鏈的總庫存成本。此外VMI的工程實(shí)踐及相關(guān)研究表明：當(dāng)實(shí)施該模式時(shí)，施工企業(yè)不僅從庫存轉(zhuǎn)移中降低了自身的庫存成本，還取得了在庫存相關(guān)處理及時(shí)間消耗方面顯著的改善[1-2]。VMI模式的優(yōu)點(diǎn)雖顯著，但供應(yīng)商與施工企業(yè)在實(shí)施VMI過程中存在責(zé)利不對等的情況，供應(yīng)商承擔(dān)了原本由施工方自行承擔(dān)的庫存成本，同時(shí)庫存的損耗及相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)也從施工方轉(zhuǎn)移給供應(yīng)商；盡管供應(yīng)商可從長期合作中獲益，但施工方則是該模式的主要受益方。因此，供需雙方需對實(shí)施VMI模式所得收益的分配進(jìn)行協(xié)調(diào)，否則VMI契約也無法在供需雙方間建立。

對于VMI協(xié)調(diào)及收益分配方面的相關(guān)研究：孫瑩等[3]將庫存成本的結(jié)余視為收益，考慮缺貨情況下VMI集成后供應(yīng)鏈的收益分配問題；王利，王心一，張成堂等[4-6]則是結(jié)合博弈模型對供應(yīng)鏈各節(jié)點(diǎn)或供需雙方的決策進(jìn)行分析來確定VMI合作的收益共享問題；還有從VMI合同/契約的角度來制定相應(yīng)的激勵(lì)或補(bǔ)償機(jī)制來解決供需雙方的協(xié)調(diào)問題[7-8]。已有的相關(guān)研究成果主要基于其他行業(yè)而并非建筑業(yè)，VMI模式在他行業(yè)中多數(shù)情況下是供應(yīng)商占主導(dǎo)地位，而在建筑業(yè)環(huán)境下的建材供應(yīng)市場往往是買方市場即建材需求方占主導(dǎo)地位，因此建筑業(yè)實(shí)施VMI模式的供需雙方協(xié)調(diào)問題不能簡單套用工商領(lǐng)域的慣用辦法。本文著眼于建筑施工項(xiàng)目視角，運(yùn)用Stackelberg博弈對供應(yīng)商和施工方是否進(jìn)行VMI合作的決策過程進(jìn)行了分析，結(jié)合價(jià)格補(bǔ)償?shù)贸隽嗽谑┕し秸贾鲗?dǎo)地位時(shí)供需雙方能達(dá)成合作的NASH均衡點(diǎn)，當(dāng)均衡點(diǎn)滿足時(shí)供需雙方能夠?qū)κ找娣峙鋵?shí)現(xiàn)有效協(xié)調(diào)。

1 VMI的實(shí)施及收益分析

1.1 VMI的實(shí)施

在實(shí)際的總承包項(xiàng)目中，往往供應(yīng)商是與總承包商簽訂供貨合同，因此在VMI工程實(shí)踐時(shí)，VMI協(xié)議也是在供應(yīng)商與總承包商間簽訂，本文則基于以上前提考慮總承包商的施工單位（需方）與供應(yīng)商（供方）進(jìn)行VMI收益分配的協(xié)調(diào)問題。在VMI模式實(shí)施過程中，供應(yīng)商基于數(shù)據(jù)傳輸平臺/工具對需方的需求量、庫存狀態(tài)、庫存消耗量等信息實(shí)時(shí)跟蹤，依據(jù)這些信息制定補(bǔ)貨單并發(fā)至需方，需方對補(bǔ)貨單進(jìn)行確認(rèn)或休整并反饋至供應(yīng)商，供應(yīng)商根據(jù)確定的補(bǔ)貨單進(jìn)行補(bǔ)貨，其補(bǔ)貨模式類似工業(yè)生產(chǎn)中的即時(shí)供應(yīng)，可以有效控制施工項(xiàng)目現(xiàn)場的庫存水平。圖1[2]描述了VMI模式的具體實(shí)施流程。

圖1 VMI模式在施工項(xiàng)目中的運(yùn)行Fig.1 The operation of vendor-managed inventory in construction

1.2 VMI收益分析

VMI模式的直接效益來自供需雙方總庫存成本的降低，而VMI的運(yùn)行特點(diǎn)使得需求方成為該收益的“大贏家”，因此供需雙方需協(xié)調(diào)的分配對象為VMI實(shí)施前后的總庫存成本降低額。下面對總庫存成本降低額的計(jì)算進(jìn)行相應(yīng)的說明：考慮供應(yīng)商與施工單位所形成的二節(jié)點(diǎn)供應(yīng)鏈，以拓展的EOQ模型進(jìn)行VMI實(shí)施前后該二節(jié)點(diǎn)供應(yīng)鏈總庫存成本變化的分析。為了便于討論分析，假定施工單位的某項(xiàng)建設(shè)材料由一家供貨商供應(yīng)且該供應(yīng)商完全具備實(shí)施VMI模式的能力。實(shí)施過程中，施工單位需確保建材庫存量不拖累施工進(jìn)度，供應(yīng)商則需確保建材的充足供應(yīng)，因此供需雙方均存在一定量的安全庫存；同時(shí)對于建設(shè)施工項(xiàng)目，當(dāng)工程量基本確定時(shí)其相應(yīng)的建材需求量也基本可視為定值，因此可假設(shè)施工單位的建材需求量一定；此外缺貨會(huì)對施工進(jìn)度造成影響，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致施工單位（對業(yè)主的）違約；因此不考慮缺貨的情況并假設(shè)訂貨提前期一定。

為完成數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建，需對相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行說明：

設(shè)定D表示施工單位的需求量；施工單位的訂貨費(fèi)用和供應(yīng)商的發(fā)貨準(zhǔn)備費(fèi)用分別由C1和C2表示；施工單位和供應(yīng)商的安全庫存分別以S1和S2表示；施工單位和供應(yīng)商的單位平均庫存存儲費(fèi)用分別由I1和I2表示；最優(yōu)訂貨批量以Q表示；T1和T2分別表示施工單位和供應(yīng)商的庫存成本；TC表示供應(yīng)鏈的總庫存成本；實(shí)施VMI模式后由供應(yīng)商管理施工單位的庫存，施工單位的訂貨費(fèi)用降低為C1′，供應(yīng)商的安全庫存為S3；供應(yīng)商的庫存成本由T2′表示，供應(yīng)鏈總庫存成本以TC′表示。

1.2.1 VMI集成前的庫存成本

在傳統(tǒng)的庫存管理模式下，施工單位從自身利益出發(fā)，根據(jù)項(xiàng)目施工計(jì)劃等確定最優(yōu)的訂貨批量進(jìn)行施工物料的采購，因此其庫存成本的構(gòu)成為：訂貨費(fèi)用和建材存儲（包括即到的建材和安全庫存）費(fèi)用。

由EOQ模型有施工單位的最優(yōu)訂貨批量及庫存成本為

類似的，供應(yīng)商的庫存成本構(gòu)成為：發(fā)貨準(zhǔn)備費(fèi)用、即出建材的存儲費(fèi)用、安全庫存存儲費(fèi)用。則傳統(tǒng)模式下的供應(yīng)商庫存成本為

因此在VMI模式實(shí)施以前，供應(yīng)商和施工單位所形成的二節(jié)點(diǎn)供應(yīng)鏈庫存成本總和為

1.2.2 VMI實(shí)施后的庫存成本

當(dāng)施工單位與供應(yīng)商建立VMI合作后，供應(yīng)商對施工單位的庫存進(jìn)行管理，共同追求供應(yīng)鏈總庫存成本最小的目標(biāo)。由于供應(yīng)商負(fù)責(zé)施工單位的建材訂貨、采購、管理等，此時(shí)施工單位不再負(fù)責(zé)自身的庫存管理情況，因此在VMI模式下供應(yīng)商的庫存成本構(gòu)成為：訂貨成本及發(fā)貨準(zhǔn)備成本、即出建材（供方）及即到建材（需方）的庫存成本以及相應(yīng)的安全庫存費(fèi)用。此時(shí)該二節(jié)點(diǎn)供應(yīng)鏈的總庫存成本即供應(yīng)商的庫存成本為

根據(jù)式（4）可計(jì)算實(shí)施VMI模式以后供應(yīng)商的最優(yōu)訂貨批量，對式（4）中的Q進(jìn)行求導(dǎo)令其為0，得出該模式下的最優(yōu)訂貨批量

將式（5）代回式（4）可得VMI模式實(shí)施后該二節(jié)點(diǎn)供應(yīng)鏈的總庫存成本，即

因此對于供應(yīng)商與施工單位而言，在VMI模式實(shí)施后相較于實(shí)施前總庫存成本的降低額為式（3）與式（6）的差值，該差值為

2 VMI模式的協(xié)調(diào)

2.1 協(xié)調(diào)分配方法的比較

在供應(yīng)鏈中用于收益分配的協(xié)調(diào)方法主要有3種：批發(fā)/促銷價(jià)補(bǔ)償、比例分配或共享系數(shù)協(xié)調(diào)[12-13]、價(jià)格補(bǔ)償[9]，3種方法的特點(diǎn)及適用情況如表1。

表1 協(xié)調(diào)分配方法的比較Tab.1 The comparison of income distribution methods

由節(jié)1的分析可知，在實(shí)施VMI模式之后，供應(yīng)鏈總庫存成本得以降低且需方獲得明顯的收益（不再承擔(dān)庫存成本），但供應(yīng)商的收益卻不顯著；結(jié)合表1的分析，供需雙方在進(jìn)行VMI合作時(shí)，需方可采取價(jià)格補(bǔ)償?shù)姆椒▽?yīng)商進(jìn)行激勵(lì)以保障供應(yīng)商的收益，以此促進(jìn)雙方的長期合作。

2.2 價(jià)格補(bǔ)償點(diǎn)的計(jì)算

根據(jù)我國建筑行業(yè)的特點(diǎn)，建材市場具有典型的“買方市場”特征，即需方占據(jù)主導(dǎo)地位。假定在完全信息的情況下，需方想運(yùn)用VMI模式來進(jìn)行某項(xiàng)建材的庫存管理，需方先向供應(yīng)商提出價(jià)格補(bǔ)償，供應(yīng)商處于跟隨者的地位，可接受或拒絕需方提供的補(bǔ)償價(jià)格，因此該過程可視為Stackelberg博弈，基于供需雙方均為理性人的假設(shè)，供需雙方對于實(shí)施VMI模式所獲的預(yù)期收益均為傳統(tǒng)模式下（即實(shí)施VMI前）的最大值。因此若要實(shí)現(xiàn)合作，供需雙方在實(shí)施VMI模式后的收益應(yīng)均不小于各自的預(yù)期，同時(shí)由于需方占據(jù)該博弈的主導(dǎo)地位，所以其NASH均衡在于實(shí)施VMI模式后保證供應(yīng)商收益不少于預(yù)期的前提下需方收益最大化，其數(shù)學(xué)表達(dá)為

其中，Y1（w）表示在實(shí)施VMI模式時(shí)需方提供價(jià)格補(bǔ)償w后所獲得的收益；Y2（w）表示獲得價(jià)格補(bǔ)償w后供應(yīng)商收益的增加/補(bǔ)償值；T2表示VMI模式實(shí)施后供應(yīng)商庫存成本的增加值。對于式（8），需方若要獲取最大的收益，只需以最小的補(bǔ)償價(jià)格去彌補(bǔ)供應(yīng)商所增加的成本即可，因此式（8）可轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

綜上，在施工單位占據(jù)主導(dǎo)地位時(shí)，當(dāng)施工單位向供應(yīng)商提供一定的價(jià)格補(bǔ)償使供應(yīng)商參與VMI模式所獲收益不小于其不參與的情況時(shí)，施工單位與供應(yīng)商能夠達(dá)成收益分配的協(xié)調(diào)進(jìn)而進(jìn)行VMI合作。此時(shí)施工單位提供的價(jià)格補(bǔ)償為w，供應(yīng)商獲得補(bǔ)償收益▽T2，施工單位獲得的收益則為▽TC－▽T2。

2.3 算例

某建設(shè)施工項(xiàng)目，總承包商欲對鋼筋材料實(shí)施VMI管理，現(xiàn)有供應(yīng)商滿足條件，實(shí)施VMI合作?，F(xiàn)需鋼筋2 000 t，施工單位的每次訂貨費(fèi)用C1為1 500元；供應(yīng)商的每次發(fā)貨準(zhǔn)備費(fèi)用C2為1 200元；在實(shí)施VMI模式以前，施工單位及供應(yīng)商的安全庫存S1和S2分別為35 t和50 t；施工單位及供應(yīng)商的單位平均庫存費(fèi)用I1和I2分別為30元/t和25元/t；實(shí)施VMI模式以后，施工單位的訂貨費(fèi)用降低為500元；而供應(yīng)商的安全庫存降低到30 t。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)并結(jié)合式（3）（6）（7）（12）可得在實(shí)施VMI以后，供需雙方的庫存成本降低22 050元；價(jià)格補(bǔ)償8.5元/t時(shí)，供應(yīng)商可得價(jià)格補(bǔ)償17 000元，而施工單位即需方可獲收益5 050元，如表2。

表2 協(xié)調(diào)分配結(jié)果Tab.2 The result of income distribution 元

由表2可知，在施工項(xiàng)目中實(shí)施VMI模式能夠降低供應(yīng)商與施工企業(yè)的總庫存成本，同時(shí)當(dāng)供需雙方對價(jià)格補(bǔ)償達(dá)成協(xié)議時(shí)，雙方可以實(shí)現(xiàn)對庫存成本的節(jié)約額進(jìn)行合理分配，這有益于將VMI模式實(shí)踐于建設(shè)施工項(xiàng)目，同時(shí)實(shí)施VMI模式也使得施工企業(yè)從庫存管理中解放，有益于其競爭力的提升。

3 結(jié)論與展望

VMI模式在降低庫存成本方面的優(yōu)勢為建筑施工企業(yè)帶來了機(jī)會(huì)，有利于施工企業(yè)收益的增加及競爭力的提升。但VMI模式實(shí)施過程中供需雙方存在收益不對等的情況，因此VMI的實(shí)施需要對預(yù)期收益的分配進(jìn)行有效協(xié)調(diào)。在對供需雙方實(shí)施VMI決策分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合價(jià)格補(bǔ)償給出了供應(yīng)商與施工單位實(shí)施VMI模式時(shí)對收益分配協(xié)調(diào)的辦法，希望對建筑業(yè)實(shí)施VMI模式形成一定的參考價(jià)值。同時(shí)，為了簡化分析，本文所討論的環(huán)境較為理想，因此以下幾個(gè)方面值得進(jìn)一步深入：

1）建設(shè)施工項(xiàng)目所需的建筑材料品類繁多，但并非所有的建材都適用VMI模式，工程實(shí)踐中實(shí)施該模式需結(jié)合具體建材的特點(diǎn)。

2）VMI模式的成功實(shí)施要求供需雙方保持高水平的合作，而收益分配的協(xié)調(diào)只是其成功的必要條件而并非充分條件，因此工程實(shí)踐中還需考慮更多其他因素。

3）在具體的工程項(xiàng)目中，同種建材可能由2～3家供應(yīng)商同時(shí)供應(yīng)，在此類情況下實(shí)施VMI模式還應(yīng)當(dāng)考慮供應(yīng)商與供應(yīng)商之間的協(xié)調(diào)問題。

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Coordination Between Supplier and Construction Industry under VMI

Tan Fei，Huang Peng
（Institute of Engineering Management，Hohai University，Nanjing 211000，China）

In the increasingly competitive market environment,how to reduce the cost of construction has been the focus of attention for construction enterprises.Due to the fact that it is unfavorable to reduce the cost of construction by traditional inventory management,scholars have been exploring advantages of inventory management of supply chain.Vendor managed inventory has changed the way of traditional inventory management and improved the income of supply chain.However,in the process of implementation of VMI,there is no reciprocity between the supplier and the construction unit.So it is necessary to coordinate the distribution of the benefits during the process of implementation of VMI.From the view of inventory cost,the direct benefit of VMI is analyzed.The method to coordinate income distribution between supplier and the construction is proposed with Stackelberg game and price compensation,and an example is given to illustrate the result.Finally,the shortcomings of the analysis and the prospect for future research are pointed out.

vendor managed inventory；construction supply chain；Stackelberg game；price compensation

TU-9

：A

1005-0523（2017）01-0079-06

（責(zé)任編輯 王建華 李 萍）

2016－04－26

談飛（1959—），男，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)楣こ添?xiàng)目管理，技術(shù)經(jīng)濟(jì)及管理。

黃鵬（1991—），男，碩士研究生，主要研究方向?yàn)楣こ坦芾砼c項(xiàng)目管理。