1、第 1 页 共 23 页基于费用约束的运输库存联合供应策略研究学生姓名： 关 宇 学 号：20081212001697入学时间： 2008 年 3 季专 业： 物流管理（本）直属/分校： 直 属 指导教师： 李 慧 大连广播电视大学2010 年 07 月中央广播电视大学开放教育试点和人才模式改革本科毕业论文第 2 页 共 23 页开题报告一、 论文综述：1研究背景当前我国除了零售业外，很多传统的制造企业或修理企业的备件库存大都采用年度订货的形式，按照年度或者季度进行供应，而国外一些先进的企业则推崇零库存的订货形式。理论教材中，两种库存形式都强调自己的优势。例如计划订货的形式理论都强调了库存对服
2、务质量的影响，缩短了客户的等待时间；而零库存则强调整个供应链系统的协调，降低了库存成本。供应链是围绕核心企业，通过对信息流，物流，资金流的控制，从采购原材料开始，制成中间产品以及最终产品，最后由销售网络把产品送到消费者手中的将供应商，制造商，分销商，零售商，直到最终用户连成一个整体的功能网链结构。它不仅是一条连接供应商到用户的物流链、信息链、资金链，而且是一条增值链，物料在供应链上因加工、包装、运输等过程而增加其价值，给相关企业带来收益。JIT 指的是，将必要的零件以必要的数量在必要的时间送到生产线，并且只将所需要的零件、只以所需要的数量、只在正好需要的时间送到生产。这是为适应 20 世纪 6
3、0 年代消费需要变得多样化、个性化而建立的一种生产体系及为此生产体系服务的物流体系。但是，究竟哪些情况下采用零库存，哪些情况下采用年度订货的形式，两种库存形式的缺点有哪些，一直没有明确的说法。在对当前各种库存控制策略进行综述的基础上，基于传统的经济批量订购模型，构建了一种整体的运输-库存供应联合模型，然后利用该模型，按照不同的前提条件，分别计算各种库存模式的运行费用，在优化整个物流供应系统的效率的同时，降低系统的整体费用。运输与库存是物流过程中的两个关键环节，这两个环节的整合优化是供应链管理研究的前沿课题。运输与库存的整合优化是指，在满足给定的产品需求及运输限定条件下，同时寻求最优的库存与运输
4、配送策略，使供应链系统运输与库存的总费用达到最小的最优化技术或方法。运输与库存整合优化应着重解决四个问题：一是确定最优库存水平；二是确定补货频率及补货时刻：三是确定所需车辆数量及配送区域；四是确定运输线路。进而实现对运输与库存问题的联合统筹决策，最低化运输与库存总成本。尽管目前运输与库存整合优化问题研究还面临许多困难(如抽象出具有特定应用背景的实际问题并运用恰当的数学优化模型进行全面而准确的描述，然后用可行算法求解等)，但随着先进库存管理模式在我国的广泛应用及市场供应链竞争的不断加剧，对运输调度与库存决策整合优化技术进行研究将变得越来越迫切，其广泛应用也将成为必然趋势。2国内外研究现状21供应
5、链管理环境下的库存问题所 谓 供 应 链 ， 其 实 就 是 由 供 应 商 、 制 造 商 、 仓 库 、 配 送 中 心 和 渠 道 商 等 构 成 的物 流 网 络 。 同 一 企 业 可 能 构 成 这 个 网 络 的 不 同 组 成 节 点 ， 但 更 多 的 情 况 下 是 由 不 同 的企 业 构 成 这 个 网 络 中 的 不 同 节 点 。 比 如 ， 在 某 个 供 应 链 中 ， 同 一 企 业 可 能 既 在 制 造 商 、仓 库 节 点 ， 又 在 配 送 中 心 节 点 等 占 有 位 置 。 在 分 工 愈 细 ， 专 业 要 求 愈 高 的 供 应 链 中 ，不
6、 同 节 点 基 本 上 由 不 同 的 企 业 组 成 。 在 供 应 链 各 成 员 单 位 间 流 动 的 原 材 料 、 在 制 品 库存 和 产 成 品 等 就 构 成 了 供 应 链 上 的 货 物 流 。形 象 一 点 ， 我 们 可 以 把 供 应 链 描 绘 成 一 棵 枝 叶 茂 盛 的 大 树 ： 生 产 企 业 构 成 树 根 ；独 家 代 理 商 则 是 主 杆 ； 分 销 商 是 树 枝 和 树 梢 ； 满 树 的 绿 叶 红 花 是 最 终 用 户 ； 在 根 与 主第 3 页 共 23 页杆 、 枝 与 杆 的 一 个 个 结 点 ， 蕴 藏 着 一 次 次 的
7、 流 通 ， 遍 体 相 通 的 脉 络 便 是 信 息 管 理 系 统 。传统的企业库存管理侧重于优化单一的库存成本，从存储成本和订货成本出发确定经济订货量和订货点。从单一的库存角度看，这种库存管理方法有一定的适用性，但是从供应链整体的角度看，单一企业库存管理的方法显然是不够的。目前供应链管理环境下的库存控制存在的主要问题有以下几个方面：211缺乏供应链的整体观念供应链是一个整体，需要协调各方活动，才能取得最佳的运作效果。协调的目的是使满足一定服务质量要求的信息可以流畅地在供应链中传递，从而使整个供应链能够根据用户的要求步调一致，形成更为合理的供需关系，适应复杂多变的市场环境。虽然供应链的整
8、体绩效取决于各个供应链的节点绩效，但是各个部门都是各自独立的单元，都有各自独立的目标与使命。一般的供应链系统都没有针对全局供应链的绩效评价指标，这是普遍存在的问题。212对客户服务的理解不当供应链管理的绩效好坏应该由用户来评价，或者用对用户的反应能力来评价。传统的订货满足率评价指标不能评价订货的延迟水平，对用户的服务的理解与定义各不相同，导致对用户服务水平的差异。213信息传递系统低效在供应链中，各个供应链节点企业之间的需求预测、库存状态、生产计划等都是供应链管理的重要数据，这些数据分布在不同的供应链组织之间，要做到有效地快速响应用户需求，必须实时地传递，为此需要通过系统集成的办法，使供应链中
9、的库存数据能够实时、快速地传递。但是目前许多企业的信息系统并没有很好地集成起来，多厂商特别是全球化的供应链中，组织的协调涉及到更多的利益群体，相互之间的信息透明度不高。在这样的情况下，企业不得不维持一个较高的安全库存，信息传递系统的低效是交货状态数据不及时、不准确的主要原因。214库存控制策略简单无论是生产性企业还是物流企业，库存控制目的都是为了保证供应链运行的连续性和应付不确定需求。了解和跟踪不确定性状态的因素是第一步，第二步是要利用跟踪到的信息去制定相应的库存控制策略。在传统的库存控制策略中，多数是面向单一企业的，采用的信息基本上来自企业内部，其库存控制没有体现供应链管理的思想。215产品
10、的过程设计没有考虑供应链上库存的影响现代产品设计与先进制造技术的出现，使产品的生产效率大幅度提高，而且具有较高的成本效益。但是供应链库存的复杂性常常被忽视，结果所有节省下来的成本都被供应链上的分销与库存成本所抵消。另一方面，在供应链的结构设计中，同样需要考虑库存的影响。要在一条供应链中增加或关闭一个工厂或分销中心，一般是先考虑固定成本与相关的物流成本，至于网络变化对运作的影响因素，如库存投资、订单的响应时间等常常是放在第二位的。但是这些因素对供应链的影响同样也是不可低估的。22JIT在我国企业运用主要存在的问题：221人员方面：随着国际金融危机的恶化和人民币的升值等方面的影响，企业职工流动率大
11、幅的加大，直接造成企业在培训及管理上的浪费，同时也影响生产流程的缓慢，出现瓶颈，堆积，导致生产力的降低，效率的降低及成本的浪费。222供应商方面：第 4 页 共 23 页要做到物料的即时到位，首先是所有原材料之供应商，供应商也要做好 JIT 和QIP(品质整合专案)，不然怎么给我们提供原材料呢!还有，供应商要越近越好。而我国企业现状好像还存在此类的问题。223 JIT资金方面：JIT 资金的投入也是相当大的，如要做好此专案，就必需结合其它专案一并执行，6S是最起码的，还有 QIP(也可称 TQM，品质保全)，TPM(全员生产保全，就是机器的保养及精进)，QCO(快速换模线，适用于多样少量的生产
12、)，还有供应商的评估，甚至是第二级供应商的评估等等。224其它方面：比如场地的限制，JIT 是采用 U 型排线原则，即进口与出口在同一端，企业要在建厂之前就要想好需运用 JIT。还有企业内高层主管对 JIT 的认可与大力支持，和企业干部乃至员工对 JIT 的认识，最重要的是怎样改变以前的旧观念。3本文的重点问题和研究价值论文结合某大型车辆修理企业备件供应和库存的实际情况，运用经济批量订购模型构建了一个两级库存-运输联合供应模型，对系统的最低运行费用、最佳订货周期等关键参数进行了运算，然后运用该模型，对多种库存策略进行了验证。研究结果表明：供应链系统中，无论何时都不能单纯考虑库存费用一项指标，而
13、必须同时考虑系统各个环节费用，才能达到系统的最优运行。论文的研究过程对于改进当前一些传统大型企业的库存供应模式具有重要参考价值。二、 主要参考文献1 朱艳。供应链环境下的仓储管理优化问题J现代企业教育学术理论。2008/12下期2王致权我国现代仓储业发展探讨 现代商贸工业2009/193庄敏智论仓储物流企业的服务提升战略物流工程与管理2009/24 李玓。试论“零库存”J。经营与管理。2010/04 5 吴剑奴。广义丰田生产方式解析J。国外理论动态。2009/07 6 孙磊，朱琼，张洁。 随机提前期下考虑动态紧急订货的库存模型J。上海交通大学学报。2010/03 7 许民利，孙彩群。 基于等待
14、时间限制的服务备件多点转运库存模型研究J。山东大学学报(理学版)。2010/03 8 黄松，杨超。 随机需求下联合选址-库存模型研究J。中国管理科学。2009/05 9 李志强。戴尔公司经营模式的启示J。企业经济。2004/11 10 王正元， 宋建社， 何志德， 曹继平。一种备件多级库存系统的仿真优化模型J。系统仿真学报。2007/05 三、研究方案：1理论基础经济订货批量 economic order quantity (EOQ)。库存控制研究的是什么时间、以什么数量、从什么来源补充库存，使得库存和补充订货的总费用最少。早在 20 世纪初期，Harris 就建立了经济订货批量(Econom
15、ic Order Quantity，简称 EOQ)模型。 20 世纪 50 年代后，经过数十年的发展和完善，经济订货批量模型及其变形已形成较为完善的库存控制体系，并在实际中得到了广泛的应用。所谓经济订货批量，是指库存总费用为最小时的订货批量。库存控制中的费用主要包括保管费、订货费、缺货费、采购费。第 5 页 共 23 页1)保管费是指库存物料在保管过程中所发生的一切费用，即物料在收货、存储和搬运时发生的费用，库存保管费随着库存量的增加而增加。2)订货费是指库存物料在订货过程中发生的全部费用，订货费用与每次订货量的多少无关，在年需求量一定的情况下，订货次数越多，则每次订货量越小。3)缺货费是指由
16、于库存物料缺货而造成的缺货损失费用，增大库存量，可减少缺货，但库存保管费会大大增加。4)购买费是指库存物料的实际购买费用，它与价格和购买数量有关。2研究方法经济订货批量(EOQ)，即 Economic Order Quantity 是固定订货批量模型的一种，可以用来确定企业一次订货(外购或自制)的数量。当企业按照经济订货批量来订货时，可实现订货成本和储存成本之和最小化。该基本模型有以下假设备件：1)单位时间内的需求量不变，即需求速率均匀且为常量；2)订货提前期不变；3)各次订货的订货费相同，与订货批量的大小无关；4)没有数量折扣；5)保管费与库存量成正比；6)全部订货一次到货，且不允许缺货；7
17、)单一品种。由于采购成本只与单位购买价格和年总需求量有关，与订货批量无关，因此，在年总需求量一定的情况下，最优订货批量取决于保管成本与订货成本的高低。最优订货批量反映了保管成本与订货成本之间的平衡：当订货批量变化时，一种成本会上升，同时另一种成本会下降。但是，小订货批量必然导致经常性的订货，而这样又会迫使订货成本上升。相反，偶尔发生的大量订货会使订货成本降低，但又会导致较高的平均库存水平，从而使保管成本上升。因此，理想的解决方案是既不能订货批量特别小、订货次数特别多，又不能订货批量特别大、订货次数特别少，只能在两者之间寻求平衡。最优订货批量取决于保管成本与订货成本的相对数量。经过数十年的发展和
18、完善，经济订货批量模型发生了较为深刻的变化，从而形成较为完善的库存控制体系。经济订货批量的变形主要有以下几种：1) 有数量折扣的经济订货批量；供应商为了吸引企业一次购买更多的物料，往往规定对于购买数量达到或超过某一数量标准时给予价格上的优惠，这个事先规定的数量标准称为折扣点。由于折扣是按购买数量提供的，因而又称为数量折扣。在有数量折扣的条件下，由于折扣前的单位购买价格与折扣后的单位购买价格不同，因此必须对经济订货批量公式进行必要的修正。在有数量折扣的情况下，由于每次订货量大，订货次数减少，年订货费会降低。但是订货量大会使库存增加，从而使库存保管费增加。在供应商采取数量折扣的情况下，企业会进行计
19、算和比较，以确定是否需要增加订货量去获得折扣。其判断的准则是：若接受折扣所产生的年总成本小于经济订货批量所产生的年总成本，则会接受折扣；反之，会按不考虑数量折扣计算的经济订货批量购买。2) 允许缺货的经济订货批量；在实际生产活动中，因运输方面出现的问题导致订货物料到达时间有可能延期，物料需求速率有可能变大。此外，供应商因库存物料不足难以及时发货，因此有时不免会出现缺货现象，产生缺货成本。在允许缺货的情况下，需要对经济订货批量模型进行必要的修正。3) 联合订购。前述讨论的都是单一品种物料的采购问题，在实际工作中，大多数都是多品种的联第 6 页 共 23 页合订购，尤其是同类多品种、同城多品种的联
20、合订购更是普遍。前者是指同类产品的多种不同规格型号，后者是指同一城市或同一地区生产或供应的多个品种。在这些情况下实行联合订购可以大大节省订货费用。联合订购问题按订购的时间分为两类：不同品种相同周期的联合订购；同品种不同周期的联合订购。3研究步骤首先了解并掌握现代库存控制管理的策略。通过订货策略、库存控制模型、现代运输策略分析、库存控制策略中的费用因素四个方面，全面研究经济订货批量在库存及运输全过程的应用及作用。其次了解和掌握二级库存系统的运行模型和解决问题的前提和假设。再次运用所了解和掌握的知识和资料设计库存系统的二级库存和运输模型，包括仓库的费用模型、总部供应中心的费用模型、二级库存及供应系
21、统的总体模型。然后二级库存和供应模型的求解过程分析，包括仓库备件申请数量的确定、总部供应中心订货量的确定、系统的最低运行费用。最后运用实例进行说明及进行系统运行费用的分析，这里包括收集实例基本数据、运用经济订货批量理论对基于经济订货批量模型的系统进行求解、对基于年度订货模式的费用进行分析、对改进备件订货次数的折中方法和提高供应速度降低存储量进行验证。4预期效果结合物料供应和库存的实际情况，运用经济批量订购模型构建一个两级库存-运输联合供应模型，对系统的最低运行费用、最佳订货周期等关键参数进行运算，然后运用该模型，对多种库存策略进行验证。达到了解和掌握供应链系统中，无论何时都不能单纯考虑库存费用
22、一项指标，而必须同时考虑系统各个环节费用，才能达到系统的最优化运行的效果。最终为企业的库存供应模型起到参考作用。第 7 页 共 23 页目 录一、绪论 .3（一）概念介绍 .3（二）研究背景 .3（三）国内外研究现状 .41供应商管理库存（VMI） .42联合管理库存（JMI） .43协同式的供应链库存管理 .5（四）现实状况 .6二、运输与库存系统应用模式 .6（一）企业状况 .6（二）运输、库存联合供应策略 .71现代库存控制策略 .71）订货策略 .72）库存控制模型 .83）现代运输策略 .94）库存控制策略中的费用结构 .9三、典型库存系统的两级库存和运输模型设计 .10（一）求解前
23、提和假设 .10（二）仓库的费用模型 .10第 8 页 共 23 页1运输费用 .102仓库的库存费用 .103仓库的总运行费用 .10（三）总部供应中心的费用模型 .111总部供应中心库存的消耗速率 .112总部供应中心的订货费用 .113总部供应中心的库存费用 .114总部供应中心的总体费用 .11（四）二级库存 供应系统的总体模型 .12四、实施策略 .12（一）算例的基本数据 .12（二）基于经济批量订购模型的系统求解数据 .12（三）基于年度订货模式的费用分析 .13（四）改进备件订货次数的折中方法验证 .13（五）提高供应速度，降低存储量的尝试 .14五、结论 .15参考文献： .
24、16第 9 页 共 23 页基于费用约束的运输-库存联合供应策略研究关 宇摘要：本文通过对供应链概念和研究背景的介绍，以及供应商管理库存(VMI)、联合管理库存(JMI)以及协同式的供应链库存管理的国内处现状的研究，基于传统的经济批量订购模型，构建了一种整体的运输-库存供应联合模型，运用该模型，对各种库存模式进行了系统费用分析和算例验证，计算结果不仅优化整个物流系统的供应效率，而且降低了系统的整体费用。全文从现代库存控制策略：包含订货策略、库存控制模型、现代运输策略分析、库存控制策略中费用因素；典型二级库存系统描述；典型库存系统的两级库存和运输模型设计：包含仓库费用模型设计、总部供应中心费用模
25、型设计、二级库存供应系统的总体模型设计；多级库存和供应模型求解过程分析；算例与系统运行费用分析等几个方面全面阐述基于费用约束的运输库存联合供应策略。最终论证了只有通过科学的理论指导和严谨的模型计算，才能得到各库存单位的最佳效益。仅凭经验或照搬国外的一些新概念、新模式，不一定能够取得理想效果。关键词：供应链；库存控制；库存费用；运输费用；经济订货批量模型。一、绪论（一）概念介绍国家标准物流术语(CB T18354-2001)对供应链的概念定义为：“生产及流通过程中，涉及将产品或服务提供给最终用户活动的上游与下游企业，所形成的网络结构”。 换句话说，通过增值过程和分销渠道控制从供应商的供应商到用户
26、的用户的流就是供应链，它包括信息流、物流、资金流。它开始于供应的源点，结束于消费的终点。 华中科技大学的马士华在供应链管理中认为：“供应链是围绕核心企业，通过对信息流、物流、资金流的控制，从采购原材料开始，制成中间产品以及最终产品，最后由销售网络把产品送到消费者手中的将供应商、制造商、分销商、零售商，直到最终用户连成一个整体的功能网络结构模式。”由此，供应链概念具有以下特征： 第一，供应链的每个节点都是供应链的必不可少的参与者。从范围上观察，供应链把对成本有影响的和在产品满足顾客需求的过程中起作用的每一方都考虑在内：从供应商、制造商、分销商、零售商直到最终用户。供应链上的节点企业间是供需协调、
27、物流同步的关系。 第二，供应链是一条物流链、信息链、资金链、增值链。 第三，供应链是由若干供应链集成的网链结构。一个企业可以是一条供应链的成员，同时又是另一条供应链的成员，众多的供应链形成交叉网络结构。供应链往往由多个、多类型甚至多国企业构成。 从运行特征上观察，供应链更关心的是商品所有权转移，即价值流、资金流和信息流的规律。 第 10 页 共 23 页（二）研究背景当前我国除了零售业外，很多传统的制造企业或修理企业的备件库存大都采用年度订货的形式，按照年度或者季度进行供应，而国外一些先进的企业则推崇零库存的订货形式。理论教材中，两种库存形式都强调自己的优势。例如计划订货的形式理论都强调了库存
28、对服务质量的影响，缩短了客户的等待时间；而零库存则强调整个供应链系统的协调，降低了库存成本。但是，究竟哪些情况下采用零库存，哪些情况下采用年度订货的形式，两种库存形式的缺点有哪些，一直没有明确的说法。本文在对当前各种库存控制策略进行综述的基础上，基于传统的经济批量订购模型，构建了一种整体的运输-库存供应联合模型，然后利用该模型，按照不同的前提条件，分别计算各种库存模式的运行费用，在优化整个物流供应系统的效率的同时，降低系统的整体费用。（三）国内外研究现状近十几年，各种先进的库存管理思想层出不穷。比较具有代表性的思想包括供应商管理库存（VMI）、联合库存管理（JMI）和合作计划、预测、补给库存管
29、理策略 CPFR。1供应商管理库存（VMI）VMI 是指供应商等上游企业基于其下游客户的生产经营和库存信息，对下游客户的库存进行管理和控制。在 VMI 模式下，供应商通过下游合作伙伴的授权，管理对方长期签约购买产品的库存；供给方通过分享采购方信息，保证产品在采购方维持零库存或在最低的库存保证基础上，在适当的时间进入正确地点。VMI 和传统模式的关键区别在于，供应商由原来努力将商品推销给分销商转变为努力地帮助分销商销售，供应商、零售商和分销商共同关注如何更有效地将更多的商品卖给最终消费者。实施 VMI 最重要的优势在于能够控制和减少“牛鞭效应”的影响。在这种方式下，供应商通过用户的 POS(销售时点)系统可以即时获得最终消费者真实的需求信息，在此基础上做出订货决策，可以缩短提前期，提高服务水平。供应商能够减少需求预测的不确定性，更好地协调运输和供应作业，具体地讲，预测不确定性的减少可以降低安全库存水平，从而降低库存总成本。除此之外，它还为零售商-供应商关系的重整提供了一个绝好的机会。VMI 可以满足下游企业降低成本和提高服务质量的要求。与下游企业自己管理库存相比，供应商在对自己的产品管理方面更有经验，更专业化。同时，VMI 追求的本身就是双赢的结局，它将同时给处于供应链上游企业的供应商带来许多利益。VMI 策略的示意图见图 1。图 1 VMI 供应策略示意图
