基于供需協(xié)同視角的郵輪物流聯(lián)合庫存管理研究

（武漢理工大學 交通學院，湖北 武漢 430063）

1 引言

郵輪物流是一項集研發(fā)與制造為一體的大型復雜系統(tǒng)工程，從郵輪的制造價值鏈來看，可以分為兩個重要組成部分：一部分是船體，船體即“造船”，包括技術(shù)設計、裝備采購、分段建造和組裝、船體總裝、舾裝等環(huán)節(jié)；另一部分是內(nèi)飾，內(nèi)飾則相當于裝修五星級酒店，包括外觀與內(nèi)飾設計、客艙與各種娛樂設施建造等環(huán)節(jié)，就好比是建造一座能在海上靈活移動的迪拜帆船酒店一樣[1]。郵輪建造零件大于2 500萬個，所涉及的供應商可能來自不同的國家，因此企業(yè)在制造物流中采取何種庫存管理模式并實現(xiàn)供需協(xié)同生產(chǎn)、提高企業(yè)效益尤其重要。同傳統(tǒng)的庫存管理模式相比，聯(lián)合庫存管理對于郵輪建造物流而言，可以為其實現(xiàn)供需協(xié)同提供條件和保證，同時促進郵輪制造商和供應商之間的信息交流和協(xié)調(diào)，提升供應鏈的穩(wěn)定性，為連續(xù)性補貨、快速反應、準時化供貨等創(chuàng)造有利條件。

2 文獻綜述

聯(lián)合庫存管理（JMI），就是供應鏈上的各類企業(yè)（供應商、制造商、分銷商）通過對消費需求的認識和預測的協(xié)調(diào)一致，共同進行庫存的管理和控制，利益共享、風險共擔[2]。國內(nèi)外學者關(guān)于庫存管理的研究方法主要有：供應商管理庫存（VMI）、聯(lián)合庫存管理（JMI）以及合作計劃、預測與補給（CPFR）。而對供應鏈上庫存問題的研究，大致從生產(chǎn)/配送、生產(chǎn)/庫存、庫存/配送、生產(chǎn)-庫存-配送四個方面展開。20世紀80年代寶潔和沃爾瑪為了消除“牛鞭效應”，共同提出了供應商管理庫存策略，為了進一步解決供應鏈系統(tǒng)中因各個節(jié)點企業(yè)的相互獨立庫存管理而引起的需求放大問題，提出了聯(lián)合庫存管理思想。Peter Chu;；Kun-Jen Chung和 Shaw-Ping Lan[3]提出了供應商和零售商聯(lián)合的經(jīng)濟批量模型，R.M.Hill和M.Omar(2006)[4]對經(jīng)濟批量模型進行了改進，針對二級供應鏈下單一供應商和單一零售商建立了聯(lián)合生產(chǎn)庫存模型。Hariga Gumus&Daghfous[5]分析了單一供應商與多個零售商下的供應商管理庫存，運用混合整數(shù)非線性規(guī)劃來解決雙方的訂貨周期不同步問題，利用聯(lián)合庫存管理實現(xiàn)庫存成本最小化。張歆祺和何靜[6]對食品冷鏈聯(lián)合庫存管理模式進行了研究，認為JMI強調(diào)供應鏈中合作各方同時參與、共同協(xié)商制定庫存計劃，是一種風險分擔的庫存管理技術(shù)，達到保障食品安全、提高冷鏈運作效率和降低成本的目的。呂君和丁乙然[7]從成本、提前期和客服水平三個方面對面向閉環(huán)供應鏈柔性的聯(lián)合庫存管理進行了研究，并數(shù)量化分析了聯(lián)合庫存降低成本、減少提前期、提高客服水平、提高反應敏捷性。鄧慧[8]通過分析研究了傳統(tǒng)庫存控制模式與供應商管理庫存模式的主要缺陷，重點研究供應鏈環(huán)境下的聯(lián)合庫存管理模式。劉崢等[9]考慮隨機需求下，研究了二級雙渠道供應鏈獨立庫存模式和聯(lián)合庫存模式下制造商及零售商的最優(yōu)基礎庫存模型和缺貨模型，分析了2種庫存模式的成本。由此可見，針對聯(lián)合庫存管理理論的研究較多，但在郵輪制造物流方面的研究尚處于空白。因此，本文將從供需協(xié)同角度，分析郵輪物流聯(lián)合庫存管理方法及模型。

3 郵輪制造物流庫存管理

郵輪制造物流是指伴隨郵輪生產(chǎn)過程的一切物流活動。包括原材料、中間產(chǎn)品、配件、產(chǎn)成品等一切生產(chǎn)物料的采購、運輸、倉儲、庫存管理、用料管理和供應管理的物流活動。郵輪物流的目標是實現(xiàn)物流活動的低成本和高可靠性。然而，供應鏈環(huán)境中，常常存在供應物流的供需不平衡現(xiàn)象，一種是原材料庫存量過高，導致庫存成本上升；另一種是原材料嚴重缺貨，影響準時生產(chǎn)。

郵輪制造物流的特點有：（1）物資投入大，物資成本約占總造價成本的60%-70%。（2）建造周期長。（3）原材料、中間產(chǎn)品和在制品占用大量周轉(zhuǎn)場地和庫存。郵輪生產(chǎn)所需物料數(shù)量巨大，其中需要采購大量的原材料（如鋼材），需求規(guī)格多，很難批量訂購同樣規(guī)格，要求鋼鐵企業(yè)高頻率更換磨具，大大降低了生產(chǎn)效率。郵輪生產(chǎn)企業(yè)為了避免缺料停工和保證安全庫存，必然選擇提前訂貨，這就給庫存管理、采購資金帶來巨大壓力。因此，實施聯(lián)合庫存管理，有利于尚處于郵輪生產(chǎn)起步期的企業(yè)實現(xiàn)庫存管理的專業(yè)化，郵輪生產(chǎn)企業(yè)自身庫存管理水平也會有質(zhì)的提高，能實現(xiàn)小規(guī)模采購和配送，大大降低供應鏈整體庫存水平，減少資金占用。圖1為郵輪物流JMI模式下的庫存管理模式。

圖1 JMI模式下的庫存管理

供應鏈環(huán)境下，郵輪企業(yè)與原材料供應商之間的聯(lián)合庫存是一種復雜動態(tài)過程，郵輪企業(yè)的目的是在動態(tài)過程即供應與生產(chǎn)過程中使材料庫存保持一個平衡的最優(yōu)狀態(tài)。在此最優(yōu)狀態(tài)下，一方面郵輪企業(yè)的生產(chǎn)水平可以達到一個滿意度設定值（如95%），另一方面材料庫存又不是很大，不會占用過多資金，有利于降低材料成本及資金的機會成本。從圖2的聯(lián)合庫存動態(tài)運作模式可看出，郵輪生產(chǎn)進度對原材料庫存及中間產(chǎn)品庫存起著主導作用。

圖2 聯(lián)合庫存動態(tài)運作模式

4 模型建立

本文研究的模型是原材料JMI模型，1個郵輪生產(chǎn)企業(yè)對n個原材料供應商，假定供應鏈中供需雙方達成戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，愿意彼此合作，分享信息，共擔風險，組成一個聯(lián)合庫存。基于此假定，構(gòu)建一個供需協(xié)同環(huán)境下的聯(lián)合庫存模型，目的在于給郵輪生產(chǎn)企業(yè)提供庫存管理決策。

假設條件：

（1）郵輪生產(chǎn)企業(yè)和各原材料供應商是獨立的，各原材料供應商之間是獨立的；

（2）供需關(guān)系是穩(wěn)定的；

（3）在郵輪制造周期過程中，郵輪企業(yè)對材料的需求是穩(wěn)定連續(xù)發(fā)生的；

（4）郵輪企業(yè)連續(xù)檢查庫存，不允許有缺貨現(xiàn)象，故不考慮缺貨成本；

（5）郵輪企業(yè)的訂貨成本、運輸成本和保護成本只與訂購次數(shù)有關(guān)。

郵輪生產(chǎn)企業(yè)和材料供應商采取不允許缺貨且瞬時到貨的EOQ模型。在以上假設下，EOQ模型中庫存變化如圖3所示。Q為最大庫存量，q為最小庫存量，不發(fā)生缺貨，庫存按固定需求率D減少。當庫存降到訂貨點R時，發(fā)出訂貨Q*，經(jīng)過一個固定的訂貨提前期L，新一批訂貨Q*到達（訂貨剛好在庫存變?yōu)?時到達），庫存量立即到達Q。

4.1 傳統(tǒng)獨立庫存模型

在傳統(tǒng)庫存管理模式下，郵輪生產(chǎn)企業(yè)追求自身利益最大化，即總庫存持有成本最小化。

庫存總成本=庫存持有成本+訂貨成本

其中，庫存持有成本（庫存保管費用）是維護一定數(shù)量庫存所支付的管理人員工資、場地租金、保險費、利息等的總和。

圖3 不允許缺貨的EOQ模型庫存變化

因此單位時間內(nèi)郵輪生產(chǎn)企業(yè)的庫存成本為：

其中Qi為郵輪生產(chǎn)企業(yè)向原材料供應商i的經(jīng)濟訂貨批量；Di為郵輪生產(chǎn)企業(yè)對原材料材料供應商i的需求率；K為郵輪生產(chǎn)企業(yè)在單位時間內(nèi)的庫存維持費；Fi為郵輪生產(chǎn)企業(yè)向原材料供應商i的單次訂購費用。求得郵輪企業(yè)經(jīng)濟訂貨批量為：

由式（1）、式（2）可求得單位時間郵輪生產(chǎn)企業(yè)的最小庫存成本為：

原材料供應商在供應鏈中處于弱勢方，只能被動接受郵輪生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)濟訂貨批量，因此單位時間原材料供應商的庫存成本為：

其中，Ki為原材料供應商i在單位時間內(nèi)的庫存維持費；Wi為材料供應商i的單次生產(chǎn)費用成本。

由式（2）、式（4）可得：

所以，傳統(tǒng)獨立庫存模式下，二級供應鏈的單位時間最小庫存成本為

4.2 聯(lián)合庫存模型

在聯(lián)合庫存管理模式下，從供需協(xié)同角度出發(fā)，郵輪生產(chǎn)企業(yè)和原材料供應商統(tǒng)一確定庫存量，目的是使郵輪企業(yè)庫存成本與供應商成本之和最小，供應鏈利潤最大化，單位時間聯(lián)合庫存總成本為：

其中，Qu,i為聯(lián)合庫存模式下郵輪生產(chǎn)企業(yè)原材料的經(jīng)濟訂貨批量。

由式（7）可求得：

由式（7）、（8），可得：

5 算例

本文選取郵輪生產(chǎn)中用量較大的原材料鋼板為計算對象，表1是鋼板的供應商參數(shù)、郵輪企業(yè)參數(shù)以及各項成本參數(shù)。

表1 參數(shù)表

將數(shù)據(jù)代入模型，可得聯(lián)合庫存前單位時間郵輪生產(chǎn)企業(yè)的最小庫存成本Cc,min=8 086.34元；原材料供應商1單位時間庫存成本CS1=1 095.67元，原材料供應商2單位時間庫存成本CS2=1 545.37元；則供應鏈庫存總成本C1=10 727.38元。

而實施聯(lián)合庫存后3家企業(yè)的庫存總成本為C2=8 645.80元，聯(lián)合庫存模式下郵輪生產(chǎn)企業(yè)原材料的經(jīng)濟訂貨批量Qu,i=410.69t，單位時間郵輪生產(chǎn)企業(yè)的庫存成本為Cc=5 498.06元。

由此可見，JMI模式下供應鏈成本比實施之前降低了19.40%，其中郵輪企業(yè)的庫存成本減少幅度最大，達到了32%。

6 結(jié)論

近十年來，中國郵輪旅游業(yè)發(fā)展迅猛，吸引眾多海內(nèi)外名企關(guān)注中國郵輪經(jīng)濟發(fā)展，并紛紛在中國布局。但是中國郵輪產(chǎn)業(yè)發(fā)展也面臨一些亟待解決的問題，比如郵輪及配套裝備的設計與制造技術(shù)。中國相關(guān)企業(yè)已涉足大型郵輪制造，這給郵輪生產(chǎn)企業(yè)的原材料保障帶來新的機遇和挑戰(zhàn)，構(gòu)建郵輪生產(chǎn)原材料庫存保障體系，在滿足生產(chǎn)的同時提高企業(yè)效益，采取何種庫存管理模式是郵輪企業(yè)面臨的重大現(xiàn)實課題。文章從供需協(xié)同視角，構(gòu)建了1個郵輪生產(chǎn)企業(yè)對n個原材料供應商的聯(lián)合庫存管理模型，并通過與獨立庫存模型對比，用實例分析得出郵輪生產(chǎn)企業(yè)采取JMI模式能明顯提高其經(jīng)濟效益及降低整個供應鏈庫存成本，對處于郵輪制造初期階段的中國郵輪生產(chǎn)企業(yè)在庫存管理決策方面具有現(xiàn)實指導意義。但是，JMI模型下供應商利益不如之前，供應商和郵輪生產(chǎn)企業(yè)之間的利潤分配是下一步研究的方向。