顾客时间偏好下基于wcvar的供应链采购与分销决策集成优化-陶瑾.pdf

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1、第14卷第9期2017年9月管理学报Chinese Journal of ManagementV0114 No9Sept2017DOI编码：103969jissn1672884x201709015顾客时间偏好下基于WCVaR的供应链采购与分销决策集成优化陶 瑾 关志民 邱若臻(东北大学工商管理学院)摘要：在日常运作风险与失效风险并存环境下，通过多源采购、替代源供应和转运等弹性策略，研究决策者风险规避与顾客时间偏好行为下的供应链采购与分销决策集成优化问题，提出相应的随机机会约束规划模型及求解方法。研究发现：基于WCVaR风险测度的优化模型，能够使供应链利润与服务水平表现出更高的鲁棒性，从而更好地

2、满足风险规避型决策者的决策需求；与下游分销环节的不确定性相比，风险规避型决策者应当更加重视上游采购环节不确定性的应对与控制；产品流行期的延长和顾客对产品长期与短期价值感知敏感程度的降低，都会促进供应链收益能力的提高。此外，根据敏感性分析的结论，对风险规避型决策者在顾客时间偏好下的采购与分销决策提出建议。关键词：供应链集成优化；风险规避；时间偏好；WCVaR；双曲贴现函数中图法分类号：C93 文献标志码：A文章编号：1672-884X(2017)091394一11WCVaR Based Integrated Optimization of Supply Chain Procurement and

3、Distribution Decision under CustomersTime PreferenceTAO Jin GUAN Zhimin QIU Ruozhen(Northeastern University，Shenyang，China)Abstract：Under the uncertainties of both businessasusual factors and catastrophic events，thesupply chain procurement and distribution integrated optimization problem is studied

4、based on the decision makers risk aversion and customerstime preference behaviors using resilient strategies including multisourcing，alternative source supply and transshipmentA stochastic chance constrainedprogramming model is proposed as along with the solutionsThe results show that the optimizati

5、onmodel based on WCVaR measure is more suitable for risk averse decision makers as it makes the supply chain profit and service level more robustThe risk averse decision makers should pay more attention to the response and contr01 of the upstream Uncertainty rather than that of the downstreamBoththe

6、 extension of product epidemic period and the decrease of the customers sensitivity to longtermand shortterm product value perception contribute to the supply chain profitabilityDecision suggestions are also provided to practitioners according to sensitivity analysisKey words：supply chain integrated

7、 optimization；risk averse；time preference；WCVaR；hyperbolic discounting function1 研究背景随着供应链网络覆盖范围的增大以及成员企业间合作关系的进一步密切，供应链网络上个别节点存在的不确定性因素波及上下游企收稿日期：2016-1114基金项目：国家自然科学基金资助项目(70972100，71372186) 1394 业，甚至影响整个供应链网络的可能性也随之增大，因此，不确定性环境下的供应链集成优化问题成为相关领域学者研究与探讨的热点1。CHOPRA等33及KLIBI等41指出，在不确定性因素影响下，供应链主要存在两类

8、风险：日常运万方数据顾客时间偏好下基于WCVaR的供应链采购与分销决策集成优化陶 瑾 关志民 邱若臻作风险和失效风险。诱发两类风险的不确定性因素分别为日常运作因素和灾难性因素。其中，日常运作因素主要是指原料价格、产量、市场需求等的不确定性；而灾难性因素则主要分为3类：日常运作中的突发事件，自然灾害，恐怖主义和政治不稳定性等。在不确定性环境下的供应链优化问题研究领域，早期学者主要关注供应链中的日常运作风险，如邱若臻等3和MIRZAPOUR ALEHASHEM等口1在考虑需求不确定性的基础上研究供应链优化问题。与日常运作风险相比，失效风险虽然较为偶发，但其对供应链造成的负面影响往往更严重。例如，2

9、011年日本东北部地区发生的9级地震导致包括东芝在内的多家企业停产，随之产生的NAND闪存芯片供应中断所造成的损失，波及了整个电子产品的供应链。此类事件的频繁发生，使得相关领域学者逐渐增强了对于供应链失效风险的关注，如闫妍等口1在考虑失效风险的基础上，研究弹性供应链应急管理策略；李彬等1在考虑突发事件影响基础上对供应链订货策略的研究；SAWIK91在考虑供应商个别失效、部分失效及全局失效3种情况的前提下，对供应商选择与订单分配问题的研究。然而，日常运作风险与失效风险同时存在于供应链运作环境当中，仅从单一角度出发对相关问题进行研究，显然是不够全面的。由此，部分学者进一步讨论了日常运作风险与失效风

10、险并存环境下的供应链优化问题，如BAGHALIAN等口叩针对失效风险和需求不确定性环境，提出基于路径的供应链网络优化模型；HASANI等1叼研究设施存在失效风险，且原料价格和市场需求存在不确定性环境下的供应链优化问题。通过对现有研究成果的总结发现，虽然部分学者在供应链集成优化问题的研究中同时关注了两类风险因素，但仍存在以下问题值得进一步探讨：所讨论的问题往往是两类风险分别存在于供应链中不同节点的情况，即在采购环节存在供应商失效风险，分销环节存在需求不确定性的日常运作风险，而忽略了存在失效风险的供应商仍可能受到日常运作风险的影响而产生供应能力波动；在失效风险的刻画上，往往假定灾难性因素所造成的后

11、果为相关设施供应能力的完全丧失，这一假定是较为苛刻的，AZAD等口23指出，在灾难性事件发生后，相关设施仍有可能剩余一定的供应能力，即部分失效；忽视决策者的行为偏好，GINO等口30指出，在运作管理决策中，人的决策偏好往往受到各种心理行为的影响；CHEN等口4对报童问题和订单分配问题的实验研究也表明，人的实际决策结果往往与传统模型的计算结果存在显著偏差。然而，目前的相关研究中，仅有少数学者关注了决策者行为偏好，且仅局限于损失和风险规避行为口”，而顾客作为供应链的主要服务对象，其需求所表现出的行为特征，对供应链集成优化决策的影响却鲜有学者深入探讨。综上所述，本研究将进一步以需求存在不确定性，且供

12、应商同时受到日常运作风险与失效风险干扰的供应链为研究对象，探讨当决策者具有风险规避行为，且顾客需求带有时间偏好时，如何对供应链采购与分销决策集成优化问题进行有效决策，以确保供应链总利润的不确定性风险最小化。2 问题描述与模型建立21问题描述由供应商、制造商和分销商构成的三级供应链中(见图1)，制造商是核心企业，并基于对产品市场需求的预测，制定采购与分销决策；与此同时，由于日常运作风险与失效风险的存在，制造商需要对多源采购、替代源供应和转运等弹性策略的选择与使用进行决策，以保证供应链在不确定性环境干扰下能够正常运作。多源采购策略是指，在上游原料供应环节，选择多个原料供应商，以避免失效风险下单源采

13、购可能造成的供应完全中断。替代源供应策略是指，在供应链的主供应商发生失效时，仍可借助于备选的替代源供应商来弥补原料供应的短缺。这里假设替代源供应商不受日常运作风险与失效风险的影响，为主供应商之外的其他全部可供使用的原料供应来源，其供应能力相对稳定，但采购成本远高于主供应商。转运策略是指在供应链下游的分销环节，可以通过分销区域之间的产品调配来应对需求波动可能造成的供需不平衡。在上述供应链中，日常运作风险主要包括供应商供应能力与市场需求的不确定性；失效风险则主要表现在，供应商可能因受到灾难性因素的影响，而造成其供应能力的大部分或全部丧失(考虑失效风险下设施可能存在剩余供应能力)。为了满足风险规避型

14、决策者的决策需求，即使在较坏情况发生时，供应链利润依然维持在较高水平，制造商需要对以下决策问题进行集成优化：采购决策的制定，包括多源采购策略和替代源供应策略，即在供应商日常运 395 万方数据管理学报第14卷第9期2017年9月作风险与失效风险共同扰动下，从哪些供应商处采购原料和相应的原料采购量，以及来自替代源供应商处的原料采购量；分销决策的制定，包括产品供应量的分配和转运策略的制定，即在产品生命周期内，制造商向各个分销商提供的产品供应量，以及需求不确定性因素扰动下，各分销商之间的产品转运量。替代源供应商分销商图1 供应链结构22模型构建221需求的mJj司不一致性时间不一致性是行为经济学中的

15、概念，最早用来描述人在进行跨期决策时所表现出的时间偏好，即人们对近期收益的重视程度，往往要高于远期收益这一非完全理性的心理行为。周建亨等口叼指出，在电子产品与服装等顾客导向明显的时尚产品供应链中，顾客对于产品的价值感知，在时间上所表现出的不一致性往往较为明显，这直接影响着顾客的购买决策，也间接地影响着分销商的订货策略。根据HARRIS等口叼的研究，时尚产品在生命周期内的市场需求，通常表现为在近期流行旺季过后骤减，远期则相对缓慢下降的特征。因为在流行期阶段，产品同时具备时尚价值和功能(实用)价值，且时尚价值对顾客的购买决策占主导地位。然而，进入衰落期后的产品时尚价值基本消退，仅剩下功能价值，因此

16、，需求呈现近期急剧下降，而远期下降幅度相对缓慢的变化趋势。对于时间偏好的刻画，LoEWENSTEIN等口妇最早提出了双曲贴现函数，因受函数本身复杂性的限制，难以用于决策问题的分析；而LAIBSON凹胡进一步提出了准双曲贴现函数来替代双曲贴现函数，能够更好地在决策问题中加以应用。WU等瞳胡最早在运作管理研究中考虑了需求的时间偏好，并采用准双曲贴现函数，对需求的时间偏好进行刻画。而后，周筠比们及周建亨等n妇分别在库存管理和订货决策问题中，基于准双曲贴现函数的刻画，考虑了需求的 396 时间偏好的影响。本研究在考虑需求的时间偏好时，借鉴以上学者的研究成果，通过准双曲贴现函数，对需求的时间不一致性进行

17、描述，即第f(z：砌：一1。=i基于定义1和定义2，建立供应链利润的WCVaR测度。首先，定义I一1，2，i)为主原料供应商集合，J一1，2，J)为分销商集合，z一0，1，z)为风险规避态度集合，g为主供应商i供应能力的不确定参数，z，为分销商J在单个周期中的产品基本需求量(该参数为不确定参数)，则分销商J在产品整个生命周期内，考虑时间不一致性偏好的产品总需求量为g“一z，+臼(y一1)iny(该参数为不确定参数)。其他模型相关参数还包括：A为原料的产品转换系数，C。和C 7分别为主供应商i和替代源供应商的单位采购成本，tcl：、tcl 7和tc2，分别为从主供应商i、替代源供应商以及制造商到

18、分销商J的单位运输成本，tYj)，为从分销商J到分销商J 7(j 7J：J 7J)的单位转运成本，m为产品单位生产成本，P为产品单位市场价格，P为各分销商的最低服务水平要求(需求满足率)，d：为第z种风险规避态度对应的条件风险值置信水平(其中Oa：F纂，作为原模型最蔟而优解F“的无偏估计值，即得到原模型目标函数万方数据顾客时间偏好下基于WCVaR的供应链采购与分销决策集成优化陶 瑾关志民 邱若臻最优值的上界F。步骤3 定义集合K 7一1，2，是7，随机生成一组包含IK 7 1个随机情境的情境集合，其中l K 7 lI K I。以步骤1中的y。初始化决策结果为已知条件，并代入l K7 1个随机情

19、境进行模型求解，得到目标函数最优值F”，即为原模型目标函数最优值的下界。步骤4 计算最优间隙gap。M一(F脉F)F“，如果gap。，M值未能满足迭代终止条件，即gap。MK，最优间隙取值上限，则选择更大的l K l或Ml值，并重复步骤1步骤4，直至满足迭代终止条件。3 算例求解与敏感性分析31算例求解以10个原料主供应商、1个制造商和10个分销商所构成的三级供应链为例，供应商供应能力和分销商所在区域的需求量均为混合分布型不确定参数。首先，为了体现供应商同时存在日常运作风险与失效风险，且在失效风险下，其供应能力仍可能存在部分剩余，这里假设其供应能力以较大概率服从正态分布，同时，以较小概率服从取

20、值区间接近于0的均匀分布，即正态分布主要刻画供应商在日常运作风险下的供应能力波动，而均匀分布则用于刻画失效风险下的供应能力完全或近乎完全丧失；其次，对于各分销商所在区域的需求波动性，假设其以特定概率服从于均值相同但方差不同的正态分布，以刻画未来需求可能存在的较高或较低的不确定性。相关参数的取值具体见表1表3。多置信水平取值分别为a。一1，口。一099，口：一095，a。一09，权重系数叫。按照前文中的方法基于条件风险值置信水平给出。32 求解结果采用本研究所提出的线性混合整数随机规划模型及其求解算法，通过IBM ILOG CPLEX122软件对算例进行求解，优化结果见表4表6。由表4可知，产品

21、的期望服务水平达到9867，远远高于最低服务水平要求。由表5可知，在供应链成本中占最大比重的是期望采购成本，此外，期望替代源使用成本占比相对较高，达到25，而期望转运成本仅为2，表明与下游分销环节的需求波动相比，应对供应链上游不确定性因素的干扰，对提高供应链弹性具有更重要的意义。由表6原料采购方案优化结果可见，可靠性最高的供应商1和供应商2并没有被选择，表1供应商与分销商相关参数供应商器羞篆柔嚣概率 分销罂本概率供应商价格 输成本 力岔 ” 商 篙瑟茗一(元吨)(元吨)的分布 1 26 5 (500。20)095 l (30，3)070U(0，50)005 N(30，15)0302 23 6

22、(500，40)090 2 N(28，28)070U(0，50)010 (28，1-4)0303 20 4 N(500，60)085 3 N(26，26)070U(O，50)015 N(26，13)0304 18 6 N(500，80)080 4 N(24，24)070U(0，50)020 N(24，12)0305 16 5 N(500，100)075 5 N(22，22)070L，(0，50)025 N(22，11)0306 14 6 (500，120)070 6 N(20，2)070U(O，50)030 N(20，1)0307 12 6 N(500，140)065 7 (18，18)070

23、U(0。50)035 N(18，09)0308 10 4 (500。160)060 8 N(16，16)O70U(0，50)040 N(16，08)0309 9 6 (500，180)055 9 (14，14)070U(O，50)045 N(14，07)03010 8 2 N(500，200)050 10 N(12，12)070U(0，50)050 N(12，06)030替代源312 72 一供应商 一表2物流运输成本参数表3其他相关参数参数 取值 参数 取值产品单位生产成本(元吨) 5 产品流行期长度季度 2产品单位市场价格(元吨)100 产品生命周期长度季度 4机会约束置信水平 95 短期

24、因子 10最低服务水平要求 80 长期因子06表4主要求解结果而是更多地选择了可靠性次之，但成本也相对较低的供应商3供应商10。由此可知，在多 1399 万方数据管理学报第14卷第9期2017年9月源采购策略下，通过供应商组合选择及采购量的合理优化，即使不选择最可靠的供应商，也能够达到降低供应链总利润不确定性风险的目的；而服务水平优化结果表明，机会约束的加入有效提高了分销商达到最低服务水平要求的可能性，虽然最低服务水平表现有所差异，但是均能在95以上的随机情境下达到最低服务水平的要求。表6原料采购与服务水平相关优化结果供应商鬻 分销商髫飘鬻1 0 1 9510 57582 0 2 10000

25、100003 11427 3 100OO 85714 8269 4 9510 71885 9427 5 9990 78576 11261 6 10000 89477 5714 7 100OO 80008 7758 8 10000 100009 5427 9 9660 71410 7076 10 iOO00 933333敏感性分析(1)wCVaR模型、CVaR模型及风险中性模型的比较 为了说明决策者风险规避与风险中性行为偏好下的决策结果差异，以下对WCVaR模型、CVaR模型及期望利润最大化模型的求解结果进行比较(分别见表7和表8)。由表7可以看出，与风险规避的WCVaR和CVaR模型相比，风险

26、中性模型优化结果中，期望利润表现最好，而WCVaR模型由于在CVaR的基础上考虑了供应链期望利润表现，因此，其优化结果中的供应链期望利润明显更高，且WCVaR模型的优化结果在提高供应链期望销售收入的同时，能够使期望总成本降低。进一步由表8供应链成本组成的比较可知，与表7 WCVaR、CVaR及风险中性模型下的供应链收益能力元表8 WCVaR、CVaR及风险中性模型下的供应链成本组成CVaR模型相比，风险中性模型和WCVaR模型优化结果中，期望转运成本显著下降；而WCVaR和CVaR模型优化结果中，期望替代源使用成本占比明显低于风险中性模型，期望采购成本占比则明显高于风险中性模型。以上结果表明，

27、转运策略和多源采购策略的使用，有助于降低供应链总利润的不确定性风险，而替代源供应策略则有助于提高供应链的期望利润表现。比较WCVaR、CVaR及风险中性模型下的服务水平达成率(见图2)。由图2可知，与CVaR模型相比，WCVaR模型与风险中性模型的服务水平达成率(即所有随机情境中达到最低服务水平要求的情境所占比例)均表现出了明显的优势，多数分销商的服务水平达成率能够达到100。其中，风险中性模型下的服务水平达成率表现相对更好；而在CVaR模型下，各分销商服务水平达成率均处于较低水平。进一步比较WCVaR、eVaR及风险中性模型下的最低服务水平(见图3)。由图3可知，在WCVaR模型和风险中性模

28、型下，各随机情境中的最低服务水平也要明显高于CVaR模型；而wCVaR模型和风险中性模型之间在最低服务水平上的差异并不明显。摹100薄99蓦98塞97塞96295图2 WCVaR、CVaR及风险中性模型下的服务水平达成率比较。矿澎-*-WC冬VaR刃、毋 99置佰7jK珥ZCVaR k +95置信水平CVaR、+90置信；g平CVaR +风险中性模型 、乏曼F孓E奎r彳b，-图3 WCVaR、CVaR及风险中性模型下的最低服务水平比较WCVaR与风险中性模型下和不同置信水平CVaR模型下的供应链总利润概率分布分别见图4和图5。由图4和图5可知，与风险中性模型相比，WCVaR和CVaR模型下的供

29、应链总利润分别处于39 610元和37 371元以上，而风险中性模型下的供应链总利润则有可能处于1-34 051，37 371元这一较小取值区间。此外，万方数据顾客时间偏好下基于WCVaR的供应链采购与分销决策集成优化陶瑾关志民 邱若臻由于CVaR仅关注对供应链整体利润低于VaR时的极端情境的优化，而并不关注利润高于VaR的情境，因此，其优化结果中供应链总利润的分布区间非常集中，导致最大可能利润仅为42 613元。相对而言，由于WCVaR模型在关注供应链总利润CVaR的同时，也关注了期望利润表现，因此，该模型优化结果中供应链总利润有一定的可能性处于42 613，48 169元薹1蓊301区间内

30、，这一点在图6的供应链总利润累积概率分布比较中有更为直观的反映。由此可知，相对于CVaR和风险中性模型，WCVaR模型能够更有效地规避供应链总利润处于较低水平的风险，与此同时，保证供应链总利润处于较高水平的可能性，因此，其优化结果使供应链服务水平表现出更高的鲁棒性。圳山虹；。，、蔓iWCVaR模型ij风险中性模型r*叫1叫h爿聿H毒高=三=三=三互=互五五=三=二=三=二=岩等品尚g吝寻苗高甚苫子磊高甚g寻磊爿g导贳高甚g荨晶高甚g寻磊爿甚g寻磊蕞g若荨葛蜀苗g寻磊高葛葛旨罱嚣罱凑高暑篙箸器蛊窘导导导寻寻等等掣等雩荨荨荨导导导尊尊导等等等雩导导景昌景i罱爨斟嗣供应链利润元图4 WCVaR与风险

31、中性模型下的供应链总利润概率分布99置信水平C95置信水平C90置信水平C百戛吾焉孽百委吾喜趸囊嚣嚣导导导导导；寻；荨IJ-供应链利润怃图5不同置信水平CVaR模型下的供应链总利润概率分布(2)日常运作风险与失效风险扰动强度的敏感性分析在算例中其他参数取值不变的条】0080摹谆60譬。o碳20O件下，令供应能力方差、供应商失效概率及需求方差分别升高和降低20，得到表9的相关求解结果。可以看出，在3种因素变化下，供应商失效概率的改变，对供应链期望利润和期望替代源使用成本的影响最为显著，而期望转运成本并未受到显著影响，供应商失效概率越大，供应链使用的替代源供应量就越多，该部分成本的变化也是导致供应

32、链期望利润变化的主要因素。基于此，改善供应链收益能力与服务水平的关键，是对失效风险这类极端不确定性因素开展有效防范。三甚i磊寻三若i磊寻吝甚高薹寻兰i薹寻三i磊寻三i磊寻苫面i磊寸寸虮tn、。卜r、。o o o一一N一一寸寸o C卜p-。口口o oN txl n nn n n n nr1 n n n n寸寸寸寸寸寸寸寸寸寸寸寸寸寸寸寸寸仉n”v、v、叽叽供应链利润元图6 WCVaR、风险中性模型及CVaR模型下的供应链总利润累积概率分布表9不确定因素扰动强度变化下的供应链期望利润与弹性策略成本占比(3)产品流行期长度的敏感性分析 在算例中其他参数取值不变的条件下，使产品流行期长度参数z在o，4

33、区间内以05为步长逐渐递增(见图7)。由图7可知，随着产品流行期长度逐渐延后，供应链期望利润显著升高，且呈非线性变化趋势。通过产品流行期长度变化下的采购量比较(见图8)可以进一步看出，产品流行期的延后，使得从供应商3供应商10处的采购量均发生了显著增长，且采购量最为显著的增长，主要发生在可靠性更高的供应商 40】 万方数据管理学报第14卷第9期2017年9月3供应商6处。通过产品流行期长度变化下的期望替代源使用成本与转运成本比较(见图9)可知，产品流行期的延后，会使供应链期望替代源使用成本占总成本的比重显著升高，同时，使期望转运成本占总成本比重发生较小幅度的降低，且均呈非线性变化趋势。60 0

34、0055 00050 0001量45 000j氇40 000“莉35 000罨30 00025 00020 000，图7产品流行期长度变化下的供应链期望利润比较卜I=0 一一I=0 5啸一一f_1-仁I 5 强 I=2 一 I=2 52 3 4 5 6 7 8 9 10供应商图8产品流行期长度变化下的采购量比较。30j戮酽一一”一一一：=三：纛委10 +期望转运成本避5 j图9产品流行期长度变化下的期望替代源使用成本与转运成本比较以上结果表明，在WCVaR模型下：产品流行期的延后会使供应链采购量逐渐增加，且会增强其对高可靠性供应商的依赖；随着流釜。蠢4娶，饕。毯2行期长度的增加，供应链期望利润

35、和期望替代源使用成本所占比重呈非线性增长趋势，而期望转运成本所占比重呈非线性下降趋势，即在生命周期内的特定时间点之前，其会随产品流行期的延后，发生较为剧烈的变化，而在特定时间点之后，其变化趋势均相对平缓。(4)短期、长期因子的敏感性分析 短期、长期因子的取值将使需求表现出不同的变化趋势，进而影响供应链的收益能力。在其他算例参数取值不变的条件下，分别使短期、长期因子在o1，09区间内以01为步长逐渐递增，比较长期、短期因子变化下的供应链期望利润、期望替代源使用成本及期望转运成本(见图10)。由图10一(a)可知，随着短期因子臼(长期因子y)的增长，供应链期望利润逐渐升高，且在长期因子y(短期因子

36、臼)逐渐增长的影响下，期望利润的增长趋势也愈加明显。进一步通过图10一(b)和图10一(c)可以看出，短期因子臼(长期因子y)的增长会使供应链期望替代源使用成本逐渐增加，同时使期望转运成本逐渐降低，且在长期因子y(短期因子曰)逐渐增长的影响下，期望替代源使用成本和期望转运成本的增加与降低趋势均愈加明显。以上结果表明，在wCVaR模型下：当需求具有时间偏好时，顾客对于产品价值感知的长期和短期因子的增大，均能提高供应链收益能力，与此同时，增加供应链对替代源供应策略的使用，减少对于转运策略的依赖；在增强供应链收益能力、增加替代源使用成本和减少转运成本上，短期与长期之间存在正相关关系，即长期因子(短期

37、因子)的增大，会使短期因子(长期因子)对供应链收益、替代源使用成本投入和转运成本投入的影响更为明显。；26 。爹g-|0熹轰兰!图10长期、短期因子变化下的供应链期望利润、期望替代源使用成本及期望转运成本比较4结论与展望 筹姜耄篓嘉翌纂喜篓鏊淼#翥本研究以日常运作风险和失效风险并存环 何对包括多源采购、替代源供应和转运等弹性境下，由供应商、制造商和分销商构成的三级供 策略在内的供应链采购与分销决策集成优化问1402蚰如如舳鲫们如。髫潮营眯万方数据顾客时间偏好下基于WCVaR的供应链采购与分销决策集成优化陶瑾 关志民 邱若臻题进行决策，以应对日常运作风险与失效风险的共同干扰。基于多置信水平条件风

38、险值(WCVaR)和双曲贴现函数，分别对供应链利润不确定性风险与需求的时间不一致性进行了刻画，建立带有机会约束的供应链采购与分销决策随机规划模型，并通过基于Monte Carlo模拟的抽样平均近似算法，进行算例求解与敏感性分析，得到以下结果。(1)基于本研究所提出的弹性策略及优化模型，能够在有效应对供应链不确定性风险的同时，有效满足顾客时间偏好行为下的产品需求，确保供应链具有较高的服务水平；且相对于CVaR和风险中性模型，WCVaR模型的优化结果使供应链总利润与服务水平表现出更高的鲁棒性，因此，能够在现实的供应链管理过程中，为决策者提供更为可靠的决策支持。(2)与下游分销环节的不确定性相比，决

39、策者应当更加重视上游采购环节不确定性的应对与控制。在所有不确定性因素中，失效风险是对供应链收益能力和服务水平影响最为明显的因素；且由于采购成本往往是制造企业供应链总成本中占比较大的部分，在应对上下游不确定性风险的过程中，供应链在替代源供应策略的成本投入上要远高于转运策略的成本投入，这体现了与下游分销环节的需求波动相比，应对供应链上游不确定性因素的干扰，对于提高供应链弹性的作用更为重要。与此同时，算例分析表明，通过供应商组合选择及采购量的合理优化，即使不选择最可靠的供应商，仍然能够达到降低供应链总利润不确定性风险的目的。对于实际问题中的供应链决策者而言，应注意以下问题：在应对上游采购环节不确定性

40、的过程中，应当基于风险规避与成本的统筹考虑，选择对供应链更为有利的供应商组合，并与之建立稳定的供应链合作伙伴关系，而不是一味选择成本最低或可靠性最强的供应商；决策者还应当重视主要供应商之外可作为替代供应商的原料供应来源，此类供应来源虽然成本优势较低，但在供应商存在不确定性的条件下，替代源供应策略将对供应链期望利润的提高和不确定性风险的降低起到决定性的作用。(3)产品的流行期长度与需求的时间不一致性，均会对供应链收益能力产生影响：产品流行期的延后会使供应链采购量逐渐增加，且增强其对高可靠性供应商的依赖；与此同时，在流行期长度影响下，供应链收益能力、期望替代源使用成本和期望转运成本均表现出非线性变

41、化趋势，即在生命周期内的特定时间点之前，其会随产品流行期的延后发生较为剧烈的变化，而在特定时间点之后，其变化趋势均相对平缓；在需求具有时间偏好时，顾客对于产品价值感知的长期和短期因子的升高，均能提高供应链收益能力，并增加供应链对替代源供应策略的使用，减少对于转运策略的依赖；与此同时，在对供应链收益能力、替代源使用成本和转运成本的影响上，顾客对产品价值感知的长期与短期因子之间存在正相关关系。由此，对于供应链决策者而言，为了提高供应链收益，建议做到以下两点：应当着力于通过广告宣传、产品改良等方式延长产品流行期长度，以增加产品生命周期内的顾客需求量，从而为供应链创造更为广泛的利润来源；同时，相应地加

42、强同高可靠性供应商的合作，增加替代源供应策略的成本投入，从而在不确定性环境下，确保产品在流行期阶段市场需求量较高时，尽可能实现市场需求的充分满足，达到提高供应链期望利润的目的；由于长期与短期因子越高，意味着时间偏好对于需求变化的影响作用越小，即顾客对于产品长期与短期价值感知敏感程度越低，因此，决策者在制定采购与分销决策之前，还应充分了解产品在整个生命周期内的需求变化特征，尤其是提高对顾客需求时间偏好的重视，充分挖掘产品的时尚价值，并延缓产品时尚价值的衰减，以降低顾客时间偏好的作用强度，从而规避产品在生命周期内需求量急剧下降所造成的影响。在未来的研究中，仍有以下问题值得深入探讨：不确定性因素的参

43、数分布类型是否会对供应链集成优化决策产生影响，以及其他不确定参数分布类型下的问题建模与求解方法；可对风险规避与时间偏好下的多周期供应链集成优化问题进行研究，进一步将制造商与分销商的原料或产成品库存问题考虑到优化模型当中。参 考 文 献1-1赵林度，王新平供应链弹性管理研究进展EJ东南大学学报：哲学社会科学版，2013，15(4)：21272刘希龙，季建华基于多源供应的弹性供应网络研究rJ工业工程与管理，2007，12(3)：812I-3CHOPRA S，SODHI M M SManaging Risk to Avoid Supply-Chain Breakdown I-JMIT Sloan M

44、anagement Review，2004，46(1)：53614KLIBI W，MARTEL A，GUITOUNI AThe Designof Robust ValueCreating Supply Chain Networks：ACritical ReviewJEuropean Journal of Operational 】403 万方数据管理学报第14卷第9期2017年9月Research，2010，203(2)：28329353邱若臻，董红磊，苑红涛离散需求概率不确定条件下的多市场鲁棒优化模型J系统管理学报，2016，25(3)：563570r6MIRZAPOUR AL-E-HASH

45、EM S M J，BABOLI A，SAZVAR Z A Stochastic Aggregate ProductionPlanning Model in a Green Supply Chain：ConsideringFlexible Lead Times，Nonlinear Purchase and Shortage Cost FunctionsJ1European Journal of Operational Research，2013，230(1)：264171闫妍，刘晓，庄新田基于节点失效的弹性供应链应急管理策略J控制与决策，2010，25(1)：25308李彬，季建华，孟翠翠应对突

46、发事件的双源采购鲁棒订货策略J系统管理学报，2014，23(3)：381387。396r9SAWIK TOn the Risk-Averse Optimization of Service Level in a Supply Chain under Disruption Risks口International Journal of Production Research，2016，54(1)：98113r101 BAGHALIAN A，REZAPOUR S，FARAHANI RZRobust Supply Chain Network Design with Service Level agai

47、nst Disruptions and Demand Uncertainties：A RealLife CaseEJEuropean Journal of Operational Research，2013，227(1)：1992151 1HASANI A，KH0sROJERDI A Robust GlobalSupply Chain Network Design under Disruption andUncertainty Considering Resilience Strategies：AParallel Memetic Algorithm for a RealLife CaseStu

48、dyJTransportation Research Part E：Logistics and Transportation Review，2016，87：2052r12AZAD N，SAHARIDIS G K D，DAVOUDPOURH，et a1Strategies for Protecting Supply ChainNetworks against Facility and Transportation Disruptions：An Improved Benders Decomposition ApproachJAnnals of Operations Research，2013，210(1)：125163131 GINO F，PIsANO GToward a Theory of Behaviorat OperationsJManufacturing&Service Oper