不确定交货条件下两供应商-单制造商协同供货模型

研究了不确定交货条件下两供应商-单制造商系统基于惩罚策略的协同供货模型。首先建立了基于惩罚策略的供应商和制造商模型,接着对模型中供应商和制造商的最优决策进行了分析,得出两供应商的最优生产批量决策存在唯一纳什均衡,且最优期望利润间接地受其单位缺货成本的影响,而制造商最优订货批量大于等于市场需求。其次建立了集中决策下供应链利润函数模型,并证明了该函数是决策变量的联合凹函数,存在唯一的最优解。为了达到集中决策下的供应链利润最大化,推导出基于惩罚策略的供应链协同机制。制造商通过调整订货批量和零件单位缺货惩罚成本,在供应链利润最大化前提下获得最大的剩余利润。最后数例分析说明制造商如何通过控制该惩罚成本系数使得供应链协同并获得最大的剩余利润。     

基于Supply-hub的2个供应商单制造商批量协调问题研究

考虑一个由2个供应商和单制造商组成的装配型供应链,分析并建立了制造商、Supply-hub和2个供应商的平均成本函数,提出了分别由制造商和2个供应商负责Supply-hub营运及成本时的生产与订货批量模型。研究结果表明:当由制造商负责时,供应商距离Supply-hub越远,制造商的生产批量越大,且Supply-hub中的零部件补货批量相比供应商负责时更大;当由供应商负责时,制造商的生产批量不随供应商的远近而变化,供应商的零部件生产批量也不变。此外,在适用Supply-hub的条件下,相比由制造商负责,由2个供应商负责Supply-hub的运营并分担其成本时,整个供应链的总成本更低,2个供应商与制造商之间可以通过合理分配使2个供应商与制造商的营运成本均有所降低,从而实现整个供应链系统的Pareto优化。     

考虑可控提前期和缺货损失的供应链费用分担策略研究

假定在一个由一个供应商与一个零售商组成的供应链中,供应商向零售商提供单一产品且其补货提前期可以通过增加费用进行压缩,零售商的外部需求不确定和部分缺货可以补充,本文建立了供应链分散决策和集中情形下的库存模型,得出了包含最优提前期、订货批量、安全库存因子和生产批量等决策变量的最优解,并提出了买卖双方分担压缩提前期投入费用的策略。算例分析表明,单项费用分担策略虽然能够使提前期压缩到与供应链集中决策时的情形一致,并实现供应链帕累托优化,但无法实现供应链整体最优化。     

嵌入Supply-hub的供应链联合生产与订货批量模型研究

考虑JIT环境下基于Supply-hub的供货模式,建立了制造商、Supply-hub和供应商的平均成本函数,提出了供应链分散决策和集中决策情形下的制造商和供应商的生产与订货批量模型。结果表明,制造商的生产批量在供应链分散决策时变化无规律,而在供应链集中决策时随着供应商与Supply-hub之间距离的增加而增加;相比分散决策,供应链集中决策时制造商的成本增加而供应商的成本减少,而整个供应链的总成本减少,供应商可以通过转移支付让制造商和供应商均受益,从而实现整个供应链的帕累托优化,随着供应商与Supply-hub之间的距离增加,协调能够让供应链得到更多的收益。     

供求不确定下零部件供应商横向协同研究

考虑了由2个供应商与1个制造商组成的按订单装配的供应链模型。在供应商的零部件供应不确定、制造商的客户需求不确定的环境下,从多供应商的视角来研究如何通过供应商之间形成零部件横向协同,向制造商齐套供应零部件,从而降低制造商的期望总库存成本。首先,建立了单周期和多周期的理论模型,并对形成协同前后的期望总库存成本进行了比较;然后,通过模拟仿真的方法,对模型进行验证和比较,并分析了不同的缺货成本对最优订单量、最优订至点和最小期望总库存成本的影响。结果表明,多供应商之间的零部件横向协同降低了制造商的期望总库存成本,提高了对客户需求的响应。     

基于可控提前期的两供应商-单制造商协同模型

本文建立了一个基于BOM表关系的两供应商-单制造商供应链模型,在需求服从正态分布和给定服务水平约束条件下,决策制造商分别向两供应商的订货提前期和订货批量,使得供应链成本最优.文章通过模型分析得出所建立的模型是一个凸规划问题,存在唯一的最优解,并且给出了模型的求解算法,最后通过一个算例说明了模型和算法的有效性.     

订单不确定条件下的供应链协同决策研究

在产品客户化程度较高的装配生产中,制造商在获得客户的订单需求信息,但订单尚未签订的情况下,往往就要求供应商开始生产订单所需的零部件,以便客户订单签订后可以立刻开始产品的装配生产,从而实现尽快向客户交付订单的目的。但是,在客户订单不确定条件下,供应商提前生产零部件存在着一定的风险。一旦客户订单最终未能签订,由于零部件客户化程度一般也比较高,在相当长一段时间内很难被其它订单消化,从而形成呆滞库存。本文基于这样的运作环境,通过数学建模分析,研究了制造商何时向供应商下达零部件订单最优,以及供应商的最优生产决策问题,并给出了具体的决策方法。最后通过算例验证了模型的结论,并分析了生产延滞成本分担系数对供应商和制造商双方期望利润的影响。     

面临零部件过期的产品销售与售后服务供应链合同分析北大核心CSCDCSSCI

备件库存管理对产品售后服务至关重要,而零部件过期会影响备件库存的正常补货,进而延长故障修复时间,降低产品可用率.终身购买作为应对零部件过期的重要策略,被广泛运用在实践中.然而,学术论文中关于零件过期对供应链管理影响的研究并不多见.本文建立了同时考虑产品销售和售后服务情况下的供应链动态博弈模型,分析了客户的产品订购批量、供应商的定价决策以及备件终身购买批量之间的相互作用,探讨了保修期和零部件过期采购成本对合同均衡策略和供应链利润的影响•结果表明,当零部件过期采购成本较低时,供应商可以在延长保修期的同时降低备件库存数量,并允许一定程度的备件缺货水平,从而最大化提升产品可用率所带来的收益.同时,应当适当降低对备件数量的技术标准要求.而当零部件过期采购成本较高时,供应商应当避免提供较长的保修期,并增加备件终身购买批量以减小零部件过期带来的负面影响.此时,备件数量的技术标准则可以适当提高.     

可控提前期下基于交易信用契约的供应链协调模型

提前期压缩是企业在激烈竞争环境中赢得与保持竞争优势的一种有效方式。本文制定了一个交易信用(即零售商向供应商提前付款)契约,讨论了可控提前期下非一体化供应链中的库存协作问题,得到了供应商与零售商的最优策略组合。研究表明,当提前期压缩成本系数足够小时,供应商采用所设计的交易信用契约,能够在满足零售商个体理性约束的前提下,赚取可观的成本节约金额,而且比纯粹延期付款协调零售商订货行为时所获得的成本节约更多;并且通过对该成本节约的合理分配,实现了供应商与零售商成本境况的帕累托改进乃至整条供应链的协调。最后的数值分析考察了安全库存系数、提前期需求波动、或者供应商的资金投资收益率对供应链最优策略与成本节约幅度的影响。     

基于Supply-Hub运作模式的供应商协同补货策略研究

Supply-Hub作为整合管理不同供应商零件库存的供应链节点,同时也承担了供应物流协同运作管理平台的功能.本文考虑加工-装配系统中存在的因一种零件缺货而造成其它配套使用的零件滞存的问题.研究了一种基于Supply-Hub运作模式,在供应商之间可以共享补货及库存信息的条件下,供应商协同补货策略,并与供应商分散补货模式下的基本补货模型进行比较分析.通过算例验证了该补货策略能有效降低供应链系统成本以及供应商成本.     

供需不确定下基于MOI和VMI模式的供应链协同比较研究

为分析供应链运作机制对降低随机供应商产出和随机需求的影响,对比研究了两供应商-单制造商系统在MOI和VMI两种模式下的供应链协同模型。MOI模式下,制造商管理并持有库存,提出了供应风险共享的协同机制;VMI模式下,供应商管理并持有库存,提出了收益共享与额外惩罚的协同机制。分析了集中决策、MOI和VMI模式下的最优批量决策,证明了VMI模式下存在唯一的纳什均衡。研究还发现,VMI模式更容易协调供应链,有效降低供需不确定的影响。MOI模式下的供应链可实现帕累托改进,但不能实现协调;而当参数满足一定关系时,VMI模式下供应链的期望利润可达到集中决策。     

Flexible Backup Supply and the Management of Lead‐Time Uncertainty

We consider replenishment decisions for a constant rate demand environment from a supplier with uncertain lead times. We study the potential use of a flexible backup supplier as an emergency response to accurate lead‐time information arriving at (or close after) the beginning of the demand interval and well after an original order with the stochastic lead‐time supplier has been placed. The emergency response decisions involve whether to order and how much from the flexible backup supplier, with the objective of minimizing the cost of meeting demand. We derive the optimal emergency‐response policy and clearly outline its implications on the optimized safety lead time of the original order placement and on the cost of meeting demand. We examine the impact on the use of the flexible backup supplier of factors like the arrival time of accurate lead‐time information and the response lead time of the backup supplier. We further study the potential benefits of the use of the flexible backup supplier in a dual role: as one of the two suppliers in a redundant supply system assigned to originally meet the demand and as an emergency response to later‐arriving lead‐time information. Our numerical studies illustrate the benefits from the use of the flexible backup supplier as an emergency response, but for reasonable purchase premiums and short lead times of flexible backup supply options, their use in a dual (regular and emergency response) role often leads to improved performance over safety lead‐time single and uncertain lead‐time supplier‐replenishment strategies. The benefits of the backup supply options are accentuated the higher the lead‐time uncertainty of the stochastic lead‐time supplier is.     

基于Supply-Hub的生产与配送协同模式研究

本文建立了需求随机情况下的基于Supply-Hub的两供应商、单制造商生产与配送协同决策模型,通过与没有Supply-Hub的两供应商-单制造商生产与配送协同决策模型进行对比,证明了Supply-Hub的协同功能能够降低各供应商的成本、制造商的总成本和供应链的总成本。最后通过参数分析,揭示了需求的不确定性对基于Supply-Hub的生产与配送协同模式的影响,研究结果表明：需求不确定性越高,Supply-Hub模式的优势表现的越明显,而且即使需求的不定性非常高,Supply-Hub也可以将配送批量控制在一定范围内;当需求的不确定性超过一定范围时,供应商会采用多批次、小批量的配送方式给Supply-Hub配送零部件来规避风险。     

On variance amplification in a three-echelon supply chain with minimum mean square error forecasting

We analyse a three echelon supply chain model. First-order autoregressive end consumer demand is assumed. We obtain exact analytical expressions for bullwhip and net inventory variance at each echelon in the supply chain. All of the three supply chain participants employ the order-up-to policy with the minimum mean square error forecasting scheme. After demonstrating that the character of the stochastic ordering process observed at each level of the supply chain is mathematically tractable, we show that the upper stream participants have complete information of the market demand process. Then we quantify the bullwhip produced by the system, together with the amplification ratios of the variance of the net inventory levels. Our analysis reveals that the level of the supply chain has no impact upon the bullwhip effect, rather bullwhip is determined by the accumulated lead-time from the customer and the local replenishment lead-time. We also find that the conditional variance of the forecast error over the lead-time is identical to the variance of the net inventory levels and that the net inventory variance is dominated by the local replenishment lead-time.     

考虑订货协调成本与数量折扣的改良品供应链水平协调

在单个供应商与多个销售商构成的二级改良品供应链中，销售商们采用联合补货方式不仅可以分摊订货成本，而且由于订货批量的增加从而更易获得供应商提供的数量折扣合同。建立多个销售商在独立补货与联合补货中的利润水平函数，推导联合补货优于独立补货的充要条件。将销售商之间的联合补货行为转化成多人合作博弈问题，证明博弈具有的基本性质，设计基于博弈核心的利润分配方法。通过数值算例和敏感性分析验证了文中所构建模型的正确性。     

供应链库存协调策略研究

研究和分析了直运型供应链通过共同补给期协调库存的策略问题。在该供应链中,单一供应商提供单一产品给面临随机需求的单一零售商。在所提出的库存协调策略条件下,供应商指定共同补给期,当零售商按供应商指定的共同补给期作为其订货周期时,供应商提供零售商一定的价格折扣。这种协调策略可以视为Stackelberg博弈。在阐述了解决该博弈问题的方法后,进行了数值实验,分析了采用这种协调策略的利益。     

Dual Sourcing Under Random Supply Capacities: The Role of the Slow Supplier

Sourcing from multiple suppliers with different characteristics is common in practice for various reasons. This paper studies a dynamic procurement planning problem in which the firm can replenish inventory from a fast and a slow supplier, both with uncertain capacities. The optimal policy is characterized by two reorder points, one for each supplier. Whenever the pre‐order inventory level is below the reorder point, a replenishment order is issued to the corresponding supplier. Interestingly, the reorder point for the slow supplier can be higher than that of the fast even if the former has a higher cost, lower reliability, and smaller capacity than the latter, suggesting the possibility of ordering exclusively from an inferior slow supplier in the short term. Moreover, the firm may allocate a larger portion of the long‐term total order quantity to the slow supplier than to the fast, even if the former does not possess any cost or reliability advantage over the latter. Such phenomena, different from the observations made in previous studies, happen when the demand is uncertain and the supply is limited or unreliable. Our observations highlight the importance of incorporating both demand uncertainty and supplier characteristics (i.e., cost, lead time, capacity and uncertainty) in a unified framework when formulating supplier selection and order allocation strategies.     

需求信息扭曲条件下供应链成员运营决策研究

本文在供应商和零售商需求信息不对称的背景下,考虑了由一个供应商和两个具有不平等地位零售商组成的供应链,运用信号博弈理论和完美贝叶斯纳什均衡理论,研究批发价格合同下,供应链中存在的信息泄露和信息扭曲对供应链成员运营决策的影响。在批发价格合同下,供应商总会泄露市场地位高的零售商订单信息,两个零售商存在斯塔克伯格竞争。本文进一步研究分析,得到存在信息泄露的两种均衡策略——分离均衡和混同均衡,给出零售商在不同市场需求条件下的订购决策。本文还指出在一定条件下,供应商可能在信息泄露过程中扭曲信息,误导市场地位低的零售商做出错误决策,供应商和市场地位高的零售商获得更大利润。当供应商扭曲信息时,尽管市场地位低的零售商利润降低,但其仍将继续留在市场中,零售商之间仍然保持水平竞争。最后,通过算例分析,对研究结论进行直观验证和说明。本文研究了供应链存在的信息泄露和信息扭曲问题,为现实中供应链各个主体行为提供理论依据。     

多零售商供应链应对突发事件的协调机制研究

本文针对一个供应商和n个Cournot竞争零售商组成的供应链系统,从系统优化和企业管理的角度研究了该供应链系统如何应对突发事件。首先证明稳定条件下的收益共享合约能实现该供应链协调。但突发事件引起的成本和需求的扰动会打破供应链协调,当突发事件导致供应链的市场需求增加而生产成本减少时,供应商必须通过增加生产来应对突发事件;当突发事件导致供应链的市场需求减少而生产成本增加时,供应商必须通过减少生产来应对突发事件;并通过求解突发事件下供应链系统最优利润的Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件,提出了供应链在一体化时应对突发事件的最优策略。进一步证明了改进的收益共享合约可以协调突发事件下分散化决策的供应链系统。最后运用数值实验对模型进行了验证。     

On Optimal Expediting Policy for Supply Systems with Uncertain Lead‐Times

We examine the role of expediting in dealing with lead‐time uncertainties associated with global supply chains of “functional products” (high volume, low demand uncertainty goods). In our developed stylized model, a retailer sources from a supplier with uncertain lead‐time to meet his stable and known demand, and the supply lead‐time is composed of two random duration stages. At the completion time of the first stage, the retailer has the option to expedite a portion of the replenishment order via an alternative faster supply mode. We characterize the optimal expediting policy in terms of if and how much of the order to expedite and explore comparative statics on the optimal policy to better understand the effects of changes in the cost parameters and lead‐time properties. We also study how the expediting option affects the retailer's decisions on the replenishment order (time and size of order placement). We observe that with the expediting option the retailer places larger orders closer to the start of the selling season, thus having this option serve as a substitute for the safety lead‐time and allowing him to take increased advantages of economies of scale. Finally we extend the basic model by looking at correlated lead‐time stages and more than two random lead‐time stages.