MI系统库存成本分担激励机制研究.pdf

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1、 VMI 系统库存成本分担激励机制研究 重庆大学硕士学位论文 学生姓名：万世英 指导教师：罗 兵 教授 专 业：管理科学与工程 学科门类：管理类 重庆大学经济与工商管理学院 二 O 一 O 年五月 Research on the Incentive Mechanism of Inventory Cost-Sharing of VMI System A Thesis Submitted to Chongqing University in Partial Fulfillment of the Requirement for the Degree of Master of Management B

2、y Wan Shiying Supervisor: Prof. Luo Bing Major: Technological Economics and Management School of Economics and Business Administration of Chongqing University, Chongqing, China May. 2010 I摘 要 随着世界经济的快速发展，供应链在世界经济发展中的作用日益突出，良好的供应链协调将会给节点企业带来更大的收益。库存控制是企业管理的一个重要组成部分，也是物流与供应链管理的核心内容。供应商管理库存是供应链企业管理库存的常

3、用模式，其主要目标就是供应商和订货商通过有效地沟通与合作，共享库存决策信息，优化改善库存系统，以降低两者的总库存成本，这种策略已在各个领域取得竞争优势，已成为零售业的主要库存策略。 论文对供应链与库存管理的基本理论，如供应链管理定义及模式、供应链协调基本方法、库存定义与分类、库存控制模式、供应商管理库存（ VMI）方式、联合库存管理（ JMI）等进行了阐述；对典型几类供应商管理库存和库存控制模型相关文献进行了综述，得出一些文献搜索结论。 考虑订货商对管理库存的供应商采取一定的激励政策，建立了一个生产型供应商和一个销售型订货商构成的二级供应链 VMI 系统的 Stackelberg 模型，进行了

4、相关博弈、算例和主要参数的灵敏度分析；结果表明，激励机制对供应商努力程度和双方利润有较大影响，激励政策与双方库存成本的分担情况有密切关系。 进一步考虑运输和努力成本的具体情况，建立 了一个考虑运输和努力成本的VMI 系统库存成本分担激励模型，进行算例和 主要参数的灵敏度分析，结果表明，在全球供应链背景下，订货商对供应商实施一定激励政策是非常必要的，适度的激励政策能提高供应商管理库存的努力程度和双方的利润水平，但不同背景下的影响激励系数会有所改变。因此，为了使供应链节点企业均获得收益，在制定激励政策时，应综合考虑企业所处环境等因素。 关键词： 供应商管理库存，激励系数，努力成本，成本分担 IIA

5、BSTRACT With the acceleration and deeping of world economic globalization,and the supply chain is more and more significant in the economic development,good supply chain coordination will lead to node companies greater revenue. Not only is inventory control an important part of traditional enterpris

6、e management, is an important part of the operation between enterprises in supply chain. Currently,VMI is usually taken by enterprise in supply chain,It is the focus of the study to what measures are taken to promote better management of supplier- inventories. The thesis illuminates the basic theory

7、 about supply chain firstly,and then inventory-related literatures to use different methods are presented.Based on the analysis of these papers ,some conclusions are finished Considering the buyers giving an incentive policy to the supplier, a Stackelberg model of two-stage supply chain including a

8、producer and a buyer is built. Through analysis of relevant game, algorithm, main parameterssensitivities, the results shows that incentive mechanism has significant influence on the suppliers degree of effort and both sides profit, and there is relationship between incentive policy and sharing of b

9、oth sides inventory cost. Further consideration cost of transportation and cost of effort, construct a cost-share incentive VMI with above factors, to be an example and argument of the sensitivity analysis, the result is that in the global supply chain background, the inspire policy that the order g

10、ives the supplier is very necessary and appropriate policies can improve the management of the supplier to the extent and the level of profits, but will change with different background. therefore, in order to bring supply chain node enterprises are encouraged to yield, when formulating policies, co

11、nsideration should be comprehensive. Key words: VMI, incentive factor, effort cost, cost-share 目 录 中文摘要 . I 英文摘要 .II 1 绪 论 .1 1.1 论文的研究背景和意义 .1 1.2 论文的主要研究内容和框架结构 .2 2 供应链管理相关理论及国内外研究现状分析 .4 2.1 供应链管理概述 .4 2.1.1 供应链管理定义、模式及意义 .4 2.1.2 供应链协调 .7 2.2 供应商管理库存概述 .10 2.2.1 库存概述 .10 2.2.2 库存控制模式概述 .12 2.3

12、几类典型 VMI 模型文献综述 .18 2.3.1 以状态方程为基础的 VMI 文献综述 .18 2.3.2 基于博弈论方法的 VMI 协调问题文献综述 .20 2.3.3 关于成本分担机制方面的文献综述 .22 2.4 文献搜索结论和论文的主要工作 .22 2.4.1 文献综述结论 .22 2.4.2 论文的主要研究工作 .23 2.5 本章小结 .23 3 具有激励机制的 VMI 系统库存成本分担基本模型 .24 3.1 引言 .24 3.2 模型的假设和符号定义 .24 3.3 模型的建立和最优解分析 .26 3.4 数值算例和主要参数灵敏度分析 .28 3.5 本章小结 .32 4 考

13、虑运输和努力成本的 VMI 系统库存成本分担激励模型 .33 4.1 引言 .33 4.2 假设和符号定义 .34 4.3 建立模型和最优解分析 .36 4.4 数值算例和主要参数灵敏度分析 .40 4.5 本章结论 .44 5 结 论 .45 致 谢 .46 参考文献 .47 附 录 .50 A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 .50 B. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录 .50 11 绪 论 1.1 论文的研究背景和意义 20 世纪 90 年代以来，网络技术突飞猛进的发展与应用，为不同领域以及全球范围的企业之间的信息共享提供了条件；客户需求的多样化，使得企业的竞争更加激烈，企

14、业为了满足消费者的需求，在不断的缩短产品的生命周期和保证产品质量的同时，降低成本。信息的共享，也更加促进企业之间形成供应链的管理模式，因此，使得企业之间的协作范围越来越广，从地区扩展到国家，从国家扩展到全球范围，在世界范围内形成了生产、销售的合作关系。在当今竞争激烈的市场，资源共享和协作在企业中占有举足轻重的地位， 也是当今企业提高核心竞争力的关键。 然而，供应链毕竟是由不同的经济实体组成，它们各自的最优目标可能与供应链的整体目标不一致，甚至相互冲突。为了整体的利益，供应链上的每一个企业在考虑自身目标的同时，也要顾及对其他企业的影响，最好能够使单个企业目标局部优化和整体优化相一致，实现企业之间

15、 “多赢 ”。因此，供应链上企业之间的协调是至关重要，也是当今学者研究的重点领域。 国内外各类企业的发展已证明，组成供应链只是企业生存和发展的必要条件，实现供应链企业之间的良好协调和合作才能使企业立于不败之地。有效的供应链管理必须协调供应链各个成员之间的各项行为和活动，使得供应链作为一个协同的整体来运行1。供应链协作的重要性，国内外学者已对其进行了大量的研究，而且，最早涉及供应链协调问题是从库存开始的。 1960 年 Clark 等2对多级库存 销售系统的研究，分析了一个不考虑批量的N 级系统，通过建立模型和分析，证明了针对贴现罚金和存储成本的 N 级系统，其最优库存政策就是最大订货水平政策。

16、这一研究标志着对供应链协调研究的开始。那么，企业之间如何实现更好的协作呢？国内外学者针对不同的协调问题，提供了众多的有效方法，其中涉及到激励机制和监督机制等。 在辞海中，激励被解释为 “激励、鼓动、使振作 ”之意；监督被解释为 “监督督促 ”之意。两者都应用于委托 代理理论中：都是委托人影响代理人的手段。国内外学者关于激励理论和监督理论问题的研究，迄今为止已经取得丰硕的成果。但是，总的来说研究主要集中在对企业经营者和企业内部员工的激励研究；企业之间股东和经营者之间关系的研究等企业管理中人的管理领域。 然而，供应链上各个企业都是具有独立的法人地位，彼此之间不存在行政上的隶属关系，企业之间信息的不

17、对称比单个企业信息不对称的程度更为突出，因此，在供应链背景下研究激励机制也更为复杂。 2国内外众多学者对激励机制和监督机制的研究， 涉及到供应链问题的多个方面，然而把激励机制和监督机制运用库存的研究极少。在学术界，库存管理一直是供应链管理的重要内容组成部分。特别是供应商管理库存一直是库存研究的重点领域。本论文在供应商管理库存的背景下，研究激励机制对其的影响。 论文拟结合库存理论、博弈论等相关知识，通过建立模型，分析在供应商管理库存的背景下，采取激励机制对供应商双方利润的影响。希望可以通过研究激励机制对供应商和订货商的影响，为双方在合作中引入激励机制的必要性提供一定的理论支撑，同时也为学术界理论

18、水平的深化提供研究素材与依据。 1.2 论文的主要研究内容和框架结构 论文研究立足于基本 EOQ 库存模型上，主要分析激励机制对供应商管理库存的影响。首先对供应链与库存管理的基本理论，如供应链管理定义及模式、供应链协调基本方法、库存定义与分类、库存控制模式、供应商管理库存（ VMI）方式、联合库存管理（ JMI）等进行了阐述；对典型几类供应商管理库存和库存控制模型相关文献进行了综述，得出一些文献搜索结论；考虑订货商对管理库存的供应商采取一定的激励政策，建立了一个生产型供应商和一个销售型订货商构成的二级供应链 VMI 系统的 Stackelberg 模型，进行了算例和主要参数灵敏度分析；进一步考

19、虑运输和努力成本的具体情况， 建立了一个考虑运输和努力成本的 VMI 系统库存成本分担激励模型，进行算例和主要参数灵敏度分析，得出一些可以指导实际工作的结论。 论文的框架结构如下图 1.1 所示。 3图 1.1 论文的框架结构 Fig1.1 The structure of this paper 42 供应链管理相关理论及国内外研究现状分析 2.1 供应链管理概述 2.1.1 供应链管理定义、模式及意义 供应链管理的定义 供应链管理（ Supply Chain Management，简称 SCM）理论是物流管理与其他学科相互结合的基础上发展起来的一种新的研究，因此，对其并没有统一的定义。美国物

20、流协会对供应链管理定义是：供应链管理是传统企业各部门之间，特定企业不同部门之间，供应链上各企业之间的系统的、具有战略意义的协调活动，其目的是改善个别企业，以及整个供应链各个环节长期的经营绩效。也就是说，供应链管理是把企业资源的范畴从过去单个企业扩大到整个社会，使单个企业为了共同的市场利益而组成战略联盟，更好的服务消费者的需求。 供应链（ Supply Chain,SC）管理不仅仅是企业一种整体化的管理模式，而且是一种以系统观为指导思想的新颖管理理念，它是在全球市场激励竞争中产生的。它摒弃了传统的局部管理的理念，采用系统的观点和方法对物流系统进行管理。它不仅是社会化大生产的产物，而且也是重要的流

21、通组织形式和当今企业的运营模式，供应链管理利用高效的市场组织，规模化的经营，以及有效的信息共享，将生产和消费有机地结合起来，有利于企业之间更好的协作，降低成本，为消费者提供更好的服务。其供应链管理的示意图如下图 2.1 所示： 图 2.1 供应商管理示意图 Fig2.1 Supply chain management diagram 5从图 2.1 可以看出，供应链管理实质上包含 “供 ”与 “需 ”两方面的管理，即物流从供方开始沿着各环节向需方流动。每一个链条上都存在 “需方 ”与 “供方 ”的对应关系，形成了一条包括物料流、信息流、资金流等的供需长链，因此，可以把供应链管理理解为 “供需链

22、 ”管理。 供应链管理的模式 供应链管理模式随着科学技术和信息技术以及全球经济一体化的快速发展，已经超越了国家的界限，由局部逐渐发展到基于全球供应链的生产组织模式和管理模式的全球供应链（ International Supply Chain） 。全球供应链的是借助信息技术等先进的技术手段，充分利用世界各地的优势资源，形成世界范围内非常具有竞争优势的生产、销售、服务的网络，通过供应链条节点企业的协调合作，提高产品的市场占有率、增强产品的竞争力、加速产品的流动、降低运营成本，从而增加企业的利润。全球供应链是一个动态的系统，下图是联合贸易便利化和电子业务中心提出的全球供应链参考模式3：。图 2.2

23、全球供应链参考模式 Fig2.2 Global supply chain operations reference model 供应链管理的意义 6企业采取供应链管理，可以到达一下效益：4 1）组成供应链的企业，整体供应链管理的成本（占收入的百分比）与单个企业管理相比，将降低超过 10%； 2）供应链上，下游节点企业向上游节点 企业订货时，与未组成供应链管理模式相比，订单满足提前缩短 25-35%； 3）参与供应链的企业，企业的增值生产率将大大提高，据统计，提高的比例将超过 10%； 4）改善了企业整体运作的业绩，绩优企业资产运营业绩可提高 15-20%； 5）库存成本是企业降低成本最重要的渠

24、道 ，采取供应链管理，企业可以的一定程度上降低库存水平，据统计至少可以降低 3%-15%； 6）采取供应链管理的企业，在现金流周转上比一般企业具有优势等。 企业之所以能够获得以上的效益，是基于供应链管理的四种主要职能：4 1）财务管理的职能 :企业可以利用财务软件，与供应链上的各个节点企业及客户进行一定程度资金流的管理，比如，涉及业务往来企业成本的相互抵扣。 2）生产过程管理：管理生产过程，降低生产成本。 3）综合后勤管理：管理自供货商开始的物流。包括生产中涉及到得计划、采购和库存管理等。 4）客户资产管理：管理需求信息，便于更好地了解市场和客户需求。公司通过利用客户服务、销售支持以及其它职能

25、系统信息，筛选从客户运作中采集到的信息，从而进行预先控制。 供应链管理的特征 组成供应链的节点企业，各个企业的文化背景 、企业理念、经营模式、经营规模在一定程度上，是存在差异的。因此供应链 管理与单个企业管理相比，具有以下特征： 1）动态性。整个市场是不断变化的，企业的管理战略也会随着市场的变化作出相应的调整，那么，企业管理的模式 供应链管理就需要不断的进行更新，这是供应链管理动态性特征的反应。 2）复杂性。由于业务关系等原因 的需要，各个企业组成了供应链，而组成供应链的节点企业，在企业文化、企业理念等都存 在着一定程度的差异，如果供应链涉及到跨国的企业，那差异的程度更大，显然， 供应链管理的

26、模式要比一般单个企业单独管理的模式要复杂的多。 3）面向用户需求。同单个企业相同，供应链的组成、构建也是基于市场的需求而形成的，用户的需求是供应链的整体运作的动力。 4）交叉性。单个企业可以参与两个甚至更多的供应链管理中，导致众多的供应 7链形成相互交叉的网络结构，也增加了协调管理的难度。 正是因为供应链管理的优点， 以及在企业应用的普遍性， 自美国国防部在 CALS计划中提出供应链的问题后， 国内外大量学者对供应链的相关问题进行了大量研究，可归纳如图 2.3 所示。 图 2.3 供应链相关研究 Fig2.3 Supply chain-related research 在上述的供应链相关研究中

27、， 国内外学者对其都从不同方面进行了研究， 其中，供应链协调关系的研究和供应链库存的研究是重点领域。 2.1.2 供应链协调 供应链协调是供应链管理的目标之一，而供应链协调的目标是减少企业以及最终消费者需求不确定，以改善和优化供应链的整体绩效。当然，协调也是供应链运作顺畅的条件之一。协调 (coordination)的概念来自于多种相关联的学科，如组织学、经济学、计算机科学、管理科学、运 筹学和人口学等，与其相关的概念有合作(cooperation)、综合或集成 (integration)、相互作用 (interaction)、相互关系 (mutuality)、协作 (collaboratio

28、n)等。5对供应链协调（ supply chain coordination）的研究，始于 Forrester6发现的工业动态现象。所谓工业动态现象是指导致工业组织低效的需求信息放大等。类似于库存管理研究中的 “牛鞭效应 ”（ bullwhip effect） ，这种效应广泛的存在于供应链和制造业中。在一般的供应链中，组成供应链上的各个节点企业，往往结合下游供应商的订单和自己对需求的预测来决定产品的生产量，而这种产量预测的结果通常比订单要大的多，这就导致供应链上的需求被逐级放大，造成上游的供应商比下游供应商 8有更大的库存水平，导致牛鞭效应的因素有很多，国外学者 Lee7-8认为这种随需求逐级

29、放大的现象的产生归结为四个方面：需求预测、批量订货、价格波动和短缺博弈。国外学者 Weng C Y 等从有限理性、高不确定性、分散式决策、高独立性、信息匮乏和行为问题等因素。 近年来，对供应链协调的研究受到了国内外学者的关注。研究的主要问题围绕如何规避供应链因非对称信息造成的道德风险；通过哪些方法协调节点企业，以实现最大化的共同利润以及如何协调供应链节点企业等问题等。 在如何协调的问题中，建立良好的激励机制是广泛采取的策略。所谓激励机制是指利用一定的利益调节手段，使供应链中某一成员利润增加的同时，保证另一成员获得一定的利益以及整个供应链的利润增加。从博弈论的角度来看，激励机制实际上是一种供应链

30、成员企业间的契约或合同，以规范成员企业的行动。9 供应链中常用的激励模式有如下几种： 价格激励 在供应链中，节点企业不同于传统的单个企业，以自身利益最大化为目标，供应链强调的是整体利益最大的同时，节点企业利益最大。因此，企业之间采取什么措施协调供应链的运作是至关重要的。供应链整体合作协调所产生的额外收益不可能由一个节点企业所得，必须对额外的收益在节点企业之间进行某种比例的分配，这种分配大多数体现在价格上。价格对节点企业的激励的作用是显而一见的，高的价格能增强企业之间协调，不合理的价格不利于企业之间的协调。但是，并不是所有的价格激励能够产生积极的正面作用，因为价格激励本身隐含着一定的风险，这就是

31、逆向选择。因此，价格激励并不是促进协调的万全之策，必须谨慎从事。 订单激励 对企业来说，订单多，意味着企业的产品很受市场欢迎。供应链上的企业获得更多的订单是一种极大的激励。 信息激励 当今社会，是信息的时代，信息也成为企业另一个无法估量的无形资产，拥有信息越多，企业就可能有更多的机会。因此，信息激励也是企业之间常采取的激励机制之一。信息对供应链的激励实质上属于一种间接的激励模式，但是它的作用不亚于其它激励措施。 淘汰激励 伴随着市场竞争激励的加剧，供应链的整体竞争力必须保持在一个较高的水平上，很多供应链效仿单个企业对员工采取 “末尾 ”淘汰的原则，企业之间采取淘汰激励。淘汰激励是一种负激励，它

32、让所有的节点企业有一种危机感，以便企业能在供应链中发挥出更大的作用。 9新产品 /新技术的共同研究 产品的生命周期越来越短，对企业的创新速度有了更高的要求。供应链上的企业为了提高整体应对市场的能力，也为了节点企业之间顺畅的运作，往往也采取产品或技术的共同研究，来激励节点企业。 利润分享激励 利润分享，从某种角度上来说，是价格激励的一种变形。这种激励方法对供应链上企业之间的协调有很大的效果。 成本分摊激励 在供应链上，有的成本须要单个节点企业承受，比如，在供应商管理库存中，供应商负责管理库存的同时，也承受管理库存的成本。订货商为了促进供应商更好的管理库存，往往对其成本进行一定分担，以激励其更好的

33、管理好库存。 长期合作关系激励 稳定的合作关系也是企业良好发展的要素之一，长期的合作关系，是企业一定客户的保障，而且还可以避免一些由于不断变化合作伙伴增加的交易成本。 激励机制在供应链管理上应用甚广，企业采用激励机制，为的是企业之间更好的协调。合理的激励机制，能够使得节点企业之间的行动能够更加协调，切实地达到合作的目标，实现供应链整体利益最大化。国内外学者对其的研究一般是以委托代理理论背景下，建立相关的激励机制模型进行研究。起代表作有：王勇，罗富碧等10考虑了第四方物流在整合物流资源时所付出的努力水平对第三方物流产出的影响，论文中运用委托代理理论，研究了第四方物流分包时对多个第三方物流的激励问

34、题，并且得出如下相关结论：因为激励因素的影响，第四方物流能力越强，付出的努力水平越高；第三方物流能力越强 ,越会更努力的工作；第四方物流给予能力强的第三方物流更多的激励；而唐宏祥，何建敏等11组建了由一个零售商和一个供应商组成的供应链 ,提出了一种线性转移支付的激励机制，通过建立模型和分析，证明了由于采取线性转移支付的激励机制，零售商将会付出对整个供应链最优的促销努力的水平，因此总收益将得到相应的提高的结论；王洁，陈功玉等12运用单阶段静态质量激励模型揭示了供应商质量投入动机不足的原因 ,并提出基于跨期约束的供应链动态质量激励机制。以上列举的文献从不同的角度揭示了激励机制在供应链运作中的重要性

35、。 对供应链协调的研究文献中，很少有文献研究激励机制对供应链上管理库存的作用，然而，在整个供应链上，库存对企业来说是至关重要的。特别是在供应链背景下，供应商管理库存是库存最常用的管理模式，激励机制对供应商管理库存的有何作用，也是值得研究的。 102.2 供应商管理库存概述 2.2.1 库存概述 库存的定义 毋庸置疑，企业物资的储存无论是对生产领域，还是流通领域都是非常重要的。库存应以保证商品流通和社会再生产的需要。 库存是指企业组织中存储的各种物品与资源的总和，是企业在生产和物流渠道中各 仓库点堆积的原材料、供给品、零部件、半成品和成品等。库存定义为存放在仓库 中的物品，就像存放在蓄水池中的水一样，一般暂时派不上用场的备用品。而实际 上，企业组织储存物品是为了解决供应 (生产 )与需求 (消费 )之间不协调的一种措施。但是库存量并不是越多越好，因为库存是有成本的，也不是越少越好，因为少了会 造成脱销，影响了企业的销售。因此企业必须有合理的库存量。所谓合理的库存量是指在新产品 (或生产资料 )到来之前，能保证在这个期间商品 (或生产资料 )正常供应的