基于供應商主導轉運機制的庫存共享策略研究

冉文學 謝艮花 楊瀟

摘? 要：企業(yè)之間由于市場競爭使得庫存共享變得越來越困難，導致資源的極大浪費。文章提出由供應商為主導的轉運方式來實現(xiàn)零售商之間的庫存共享，供應商通過與零售商之間建立買、賣雙向的交易機制來協(xié)調零售商的庫存，有效減少庫存成本，提高供應鏈上各成員的利潤。通過模型設計、計算分析并最終重新設置買入與賣出價格，使分散式供應鏈策略達到集中式供應鏈策略的水平。最后以一家家電制造公司為例來驗證模型的實用性和有效性，得出轉運價格策略。

關鍵詞：供應商主導轉運機制;庫存共享;競爭市場;價格

中圖分類號：F253? ? 文獻標識碼：A

Abstract： Due to market competition among enterprises， inventory sharing has become more and more difficult， resulting in a great waste of resources. This article proposes a supplier-led transshipment method to realize inventory sharing between retailers. Suppliers coordinate retailers， inventory by establishing a two-way transaction mechanism between buying and selling with retailers， effectively reducing inventory costs and increasing supply. The profit of each member of the chain. Through model design， calculation and analysis， and finally reset the buying and selling prices， the decentralized supply chain strategy can reach the level of the centralized supply chain strategy. Finally， a home appliance manufacturing company was used as an example to verify the practicability and effectiveness of the model， and the transfer price strategy was derived.

Key words： supplier-led transshipment mechanism; inventory sharing; competitive market; price

0? 引? 言

隨著市場的可變性發(fā)展，市場需求是供應鏈上不能確定的因素，需求的不確定導致產(chǎn)品流量的不確定。為了減少供應鏈末端成員的庫存成本，通過庫存共享實現(xiàn)產(chǎn)品的終端流動，供應商通過設置合理的價格機制將超過額定庫存的零售商產(chǎn)品進行回收，并以合理的價格出售給缺貨的零售商。Rudi等最早進行了有關庫存共享的研究，通過研究公司不同地區(qū)的調貨現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品調貨成本具有或高或低的現(xiàn)象，并利用相關模型求解出合理的轉運價格實現(xiàn)零售商利潤和聯(lián)合庫存利潤一致[1]。對于庫存共享策略，戴勇等學者將其考慮于全生命周期的供應鏈服務模型中，模型論證了庫存共享可以作為企業(yè)運營策略優(yōu)化的短期選擇，并有利于提高企業(yè)的競爭優(yōu)勢[2]。王春興等學者研究了庫存成本在庫存共享理論中的模塊庫存下的影響和選擇，考慮市場需求的不確定性和不同屬性建立相應的模型，并驗證模型的有效性[3]。Maddah和Bish采取了和Van一樣的模型，即MNL模型和報童模型，并在模型中考慮了產(chǎn)品線選擇的問題[4]。徐琪等學者考慮信息是否共享因素下的庫存優(yōu)化策略，分別建立了信息共享和不共享情形下的訂貨和再分配模型，討論轉運價格機制和信息謊報下的懲罰機制對于零售商庫存水平的影響[5]。CHENG等考慮多零售商的二級供應鏈，在此模型中證實了零售商之間信息共享的積極作用，其認為信息共享能有效提高整個供應鏈的收益，實現(xiàn)零售商庫存成本的減少[6]。蹇明等學者考慮了決策偏好型零售商在面臨缺貨情況時的決策問題，在庫存共享模型中考慮零售商損失規(guī)避偏好的因素，通過分析兩零售商之間的轉運策略和最優(yōu)轉運數(shù)量，研究了零售商隨損失規(guī)避系數(shù)的變化情況下的期望轉運數(shù)量以及轉運價格，以此作為零售商的決策依據(jù)[7]。陳敬賢等學者也是考慮了兩個零售商的庫存系統(tǒng)，在非合作博弈模型中引入突發(fā)事件的庫存共享條件，并且比較靜態(tài)分析反映了轉運成本和轉運價格對于零售商的訂貨量和最優(yōu)期望利潤的影響[8]。李榮等學者提出供應商協(xié)助轉運機制，采用動態(tài)規(guī)劃方法刻畫優(yōu)化博弈模型，并分析得出了供應鏈成員間均衡博弈策略，通過對比分析集中式供應鏈運作模式和最優(yōu)決策，總結并提出供應商協(xié)助下的新型庫存轉運機制[9]。

在以往學者的研究中可以知道供應鏈末端實現(xiàn)庫存共享主要是依靠零售商本身，其轉運價格的設定是以自身利潤最大化為目標，這種方式?jīng)]有有效地協(xié)調供應鏈整體的效益，反而在一定程度上減少了供應鏈的整體利潤。本文提出以供應商主導轉運來實現(xiàn)零售商的庫存共享，轉運價格是在考慮供應鏈整體效益的基礎上去設定，不僅可以減少零售商的庫存成本，還可以根據(jù)市場的實際需求去進行生產(chǎn)產(chǎn)品，提高了供應鏈的協(xié)調性。

1? 問題描述及模型的建立

1.1? 問題描述

本文考慮單個供應商和兩個零售商的兩周期二級供應鏈系統(tǒng)，供應商將生產(chǎn)的貨物批發(fā)給零售商1和零售商2，零售商根據(jù)批發(fā)價確定其銷售價格出售商品。在第一周期末期，如果本期的市場需求量很低，就會造成零售商持有超額的庫存量。當進入到第二周期，供應商會根據(jù)零售商的庫存情況去回購商品，再通過轉運的方式賣給那些庫存緊缺的零售商，當回購的商品不能滿足訂單所要求的數(shù)量時，供應商就通過生產(chǎn)來滿足商品的需要。

1.2? 建模求解

通過對供應商協(xié)商轉運機制建立科學隨機模型來解決零售商因競爭導致自主協(xié)商轉運所無法進行的問題，下面建立一個兩周期單供應商和兩個零售商的簡單模型來方便理解研究。從分散式?jīng)Q策分析、集中式?jīng)Q策分析以及合理價格設置等方面進行探討，通過設置合理的價格機制，供應商積極地投入到轉運工作中，并且采用由零售商持有庫存量所決定的購入和賣出價格，讓零售商在實現(xiàn)自己利潤最大化的同時，參與到庫存轉運中來，使分散式供應鏈達到集中式供應鏈的收益水平。

（1）數(shù)學符號及定義

c：第i周期生產(chǎn)成本;

q（決策變量）：產(chǎn)品批發(fā)價格;

w（決策變量）：第1周期零售商e的庫存持有量;

：第i周期零售商e的需求量，服從密度函數(shù)f*和分布函數(shù)F*的概率分布;

1周期末零售商e的庫存剩余量，等于w

策變量）：第2周期初零售商e的最優(yōu)庫存持有量;

第i周期產(chǎn)品零售價格;

決策變量）：供應商庫存協(xié)調“購買”價格;

決策變量）：供應商庫存協(xié)調“賣出”價格;

：第i周期庫存持有成本;

：第i周期缺貨損失成本;

v：銷售結束后產(chǎn)品剩余價值;

∏：供應商s的期望收益;

∏：零售商e的期望收益。

（2）非供應商主導轉運的決策分析

供應商在供應鏈中的期望收益：

（1）

零售商在供應鏈中的期望收益：

∏

表示零售商在第1周期的收益：

（3）

為零售商第2周期的收益：

（4）

售商e在第1周期的庫存持有量在第2周期庫存的持有量為y銷售收益，期望值為E，其表達式為：

現(xiàn)在對實現(xiàn)供應鏈的協(xié)調策略進行探討，式（1）是供應商為達到預期利潤要進行的研究，式（2）是零售商所要實現(xiàn)的預期收入的決策。通過研究計算，得出了零售商最佳庫存策略和供應商最佳價格策略。利用式（2）可以得到零售商e在第一、二周期的安全庫存，其最優(yōu)存儲量滿足下面的公式。并且利用式（8）計算出零售商最優(yōu)訂貨量。

第2周期初期零售商e的最佳庫存持有量為：

其中：y為零售商e第二周期的進貨量，確保庫存量達到這個數(shù)值，簡單來說就是在零售商目前的庫存量較低的時候所需進行補貨到最佳庫存量的進貨數(shù)量為零售商e庫存量過多，所要清理這部分多余庫存，保證庫存數(shù)量達到這個數(shù)值。零售商e第1周期初最佳庫存量為下列式：

8）

結論，零售商e在供應商主導轉運機制計算模型中按照供應商經(jīng)協(xié)商所給出的買入和賣出的價格去調整自己的庫存量，使其在第1周期末達到最佳的庫存儲量。供應商如果在第1周期一開始進行同時在第1周期期末，零售商根據(jù)自己庫存剩余的情況，對供應商進行退貨或者進貨的策略，供應商為了保證供應鏈整體庫存要進行繼續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)品，將其公式代入到式（1）和式（2）中，就可以計算出在這個供應鏈系統(tǒng)中各成員的利潤情況。

本文詳細描述了供應主導轉運的方法具體實施過程和成員決策?？梢园l(fā)現(xiàn)，供應商通過制定回購價和賣出價，能夠有效地幫助零售商進行庫存共享，保證安全庫存應對市場需求的不確定性。下面對供應商主導轉運機制下的決策進行研究。

（3）供應商主導轉運的決策分析

為保證供應鏈成員的協(xié)調性，用下角標t表示供應商主導轉運下的供應鏈系統(tǒng)，其期望收益為：

在第1周期開始時供應鏈的最優(yōu)庫存量為w=為第i周期供應鏈整體的利潤值，表達式為：

在第1周期結束時，供應鏈整體庫存的剩余量為t=第2周期開始時整體庫存量即需要儲備的庫存量為y

下面計算第2周期期初時k零售商最優(yōu)庫存持有量表達式：

y是零售商剩下的庫存量w的數(shù)值較低時，零售商e就需要選擇進行補貨的庫存量。y是零售商剩下的庫存量w比較高的時候零售商e就需要選擇清貨的庫存量，y為整個供應鏈系統(tǒng)剩余庫存量w不足的時候，需要生產(chǎn)并保證生產(chǎn)數(shù)量要達到的安全庫存。

（4）價格設置

價格設置是在供應商主導轉運機制下的供應鏈最優(yōu)決策和收益研究的基礎上進行的，制定一個科學的回購和賣出價格來實現(xiàn)非供應商主導轉運機制下供應鏈的協(xié)調。第2周期的研究是使供應商主導與非主導決策的最優(yōu)庫存持有量達到一致。對式（7）和式（12），發(fā)現(xiàn)只有當供應商對零售商進行回購再賣出的這種轉運價格是根據(jù)供應鏈整體剩余的庫存量變動而改變的時候，供應鏈即可達到協(xié)調。

先對第2周期的模型進行計算，可以得到滿足一定的庫存轉運定價就可以使第2周期的零售商實現(xiàn)庫存轉運的結論。

式（13）是實現(xiàn)庫存共享，所要確定的進行轉運的價格，采用這個價格進行相關轉運，就能實現(xiàn)整個供應鏈成員之間的協(xié)調。為達到供應鏈系統(tǒng)協(xié)調所要的庫存轉運價格。

=P=P=? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （13）

結論：為了實現(xiàn)非主導的供應鏈協(xié)調，供應商的第一步是建立相等的“買入”和“賣出”的轉讓價格，這必須隨著系統(tǒng)剩余庫存的變化而變化。當系統(tǒng)庫存低于最佳庫存時，供應商應按第2周期的生產(chǎn)成本價格回購零售商的產(chǎn)品;當系統(tǒng)庫存高于最佳庫存時，供應商應以低于第1周期的賣出價格高于第2周期的生產(chǎn)成本來回購零售商的產(chǎn)品，再以第1周期的價格賣給庫存緊缺的零售商。

2? 案例分析

考慮在供應商主導轉運下和非供應商主導轉運下的訂貨庫存策略，以一家公司為例。其相關的研究計算數(shù)值如下（單位：萬元）：每個空調的生產(chǎn)成本c=0.34，空調的批發(fā)價q=0.4，其它相關數(shù)值為r=r=0.5，b=b=0，s=0.26，s=0.07，采用的轉運價格p∈0.26，0.55， p∈0.33，0.55。零售商在一定的時間里所面臨的需求為R=，而制造商面臨的需求為R=100。

考慮到零售商在不進行庫存轉運情況下，其想要獲得的預期利潤表示為Q=100，200，300=15，15.6，0.84，制造商或者說供應商在不主導庫存轉運的情形下的期望利潤為Q=100，200，300=33，25，17，Q=200，100。

表1表示供應商主導轉運時供應鏈能實現(xiàn)的整體利潤狀況，由計算結果可知零售商的最佳訂貨量是Q=100，300，相對應的最佳收益是49.76。表2和表3，表示非供應商主導轉運時，不同生產(chǎn)量和不同采購數(shù)量下的收益。

針對公司的數(shù)據(jù)，采用本文的模型進行分析計算，取q=q=0.5，計算可得最佳轉運價格為p=53.91，此時非主導時策略能達到主導時策略的水平，實現(xiàn)零售商之間的庫存共享。從表2和表3可以容易得出，Nash均衡的分散訂貨量不等于主導決策的最優(yōu)訂貨量引起的供應鏈損失。公司對定價進行微調能使主導決策的訂貨量等于非主導決策的訂貨量，從而完成供應鏈的協(xié)調。根據(jù)以上研究可得出以下結論：

（1）通過建立“購買”和“出售”的雙向交易環(huán)節(jié)，使零售商在制定決策時主動參與到庫存轉運中來，有效規(guī)避了傳統(tǒng)零售商自主協(xié)商轉運機制實施難、實施效率低等現(xiàn)狀。供應商主導的轉運機制能夠有效協(xié)調供應鏈下游的庫存量，實現(xiàn)零售商之間的庫存共享。

（2）通過合理設定批發(fā)價格和“購買”、“出售”價格，實現(xiàn)供應鏈整個系統(tǒng)的利潤提升，提高供應鏈的靈活性。合理的“購買”、“出售”價格讓零售商之間不會再出現(xiàn)因價格而導致轉運困難的問題。

3? 結束語

本文通過研究供應商主導零售商庫存進行轉運的方法進行分析，幫助競爭市場中的各方實現(xiàn)庫存共享、實現(xiàn)資源的合理分配，突破解決了傳統(tǒng)零售商之間進行談判轉運的不足之處。利用一個兩周期動態(tài)變化的模型，對存在一個供應商，兩個或多個零售商組成的供應鏈進行了主導與非主導兩種情況的策略研究。通過對模型的分析，對零售商的最佳訂貨和補貨策略、供應鏈整體庫存協(xié)調、供應商幫助轉運以及再生產(chǎn)等方面的庫存共享策略進行研究，提高了供應鏈上各個成員的收益，在實現(xiàn)競爭市場庫存共享的同時，有效應對了市場需求不斷變化的問題。

本文研究的這種機制有助于減少生產(chǎn)商的生產(chǎn)成本、降低零售商庫存成本，提高供應鏈的整體利潤，更好地分配社會資源和滿足消費者的消費需求，為實施共享經(jīng)濟提供政策依據(jù)。該研究可進一步推廣到多個周期、多家零售商的情況，并進一步考慮在信息不共享、財務約束這些情況下進行轉運研究。這些都是后續(xù)研究中需要考慮的因素。

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