供应链管理中的联合订购问题
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供应链管理中的联合订购问题, 关系到买卖双方的切身利益。涉及到买方和卖方如何联合订购以节约本次交易的费用以及如何分配这些费用;涉及到采购、组织生产、库存管理,和双方用于贸易的必不可少的通讯和交通等多个环节。显然,研究这个问题对于降低买卖双方的成本,提高经济效益是非常重要的。国内外学者在这方面已经做了大量的工作,本文试图就联合订购问题做一点总结和探讨。
一、问题的范围
供应链管理是销售、制造、装配和分配中心之间的物资及信息流的管理。其中各个环节的集成是非常重要的。而买-卖双方的合理集成对增加市场的响应速度、避免风险、共利双赢是有效的。联合订购属于操作计划(Operational planning)定义的三种协调之一。即买方和卖方的协调,寻找使买卖双方联合最优的订货量,双方必须协商如何分配节省的费用。
联合订购问题涉及到采购、组织生产、库存管理和买卖双方用于交易的必不可少的通讯和交通费用等方面。例如:买方向卖方订购一批货物需从A地经海运运送到B地,当卖方接到订单后,需采购原材料、组织生产、若批量太大,来不及生产,则需要调用库存。之后,办理各种必要的手续(通过海关、船运公司、银行等), 运往目的地。对于买方而言,当他本次订货量太小时,以至于货物的总量不足一个集装箱时,船运公司将采用配箱的方式,而这种运输方式的运费比不配箱需要更多的费用。显然,卖方是不会独立承担这笔费用的。通常,他会以提高货物价格的方式,将这笔费用部分或全部转嫁给买方。但是,如果为了避免此类情况发生,买方一次订购一大批货物,而其中又有一部分一时无客户需求时,势必造成货品积压和库存费用的提高。所以说,联合订购问题贯穿于供应链管理的各个方面,联合订购策略是一个非常重要的研究领域,它直接关系到买-卖双方的有效合理集成。
二、国内外研究现状
Hau L.Lee&Meir J.Rosenblatt(1986)[1]提出一种增加供应商利润的综合贴现折扣价
格模型, 对单产品、单买方,建立一种算法确定折扣价格达到最大利润。对买方而言,确定最优订货量增加因子,对卖方而言,确定最优订货量。
由一个供应商调整和提供价格折扣去分析它的主要客户。其目标是说服客户变更它的订单时间表和订货量,因此供应商能从降低调整和库存保持费用中得到利润。论文综合归纳Monahan(1984)[2]的数量折扣价格模型:(1)能够精确提供在折扣的数量上混合强制约束,(2)由供应商采用松弛固有的假定批量-批量(或者订单-订单)的的决策。开发了一种算法去解决供应商的联合定购和价格折扣问题。(库存/生产-决策,定价,库存/生产-确定性的模型,订购)
数量折扣模型传统上的观点来自于买方,而不是供应商。研究问题的焦点由买方的经济定购批量决定。由供应商给定一个数量折扣时间表设置,这些研究的例子鉴于Ladany& Sternlieb(1974),Peterson& Silver(1979),Rubin, Dilts & Barron(1983)和Sethi(1984)。
以数量折扣问题的研究来自于供应商的观点,文[1]提出了一个广义的数量折扣模型,尽可能地保留了Monahan(1984)[2]的符号。给出了买方没有价格折扣的当前订单大小公式
因此,买方将每年订单空间,在整个时间段上定为均匀间隔,假设现在供应商要求买方从一个代理商增加他的当前订单量,那么, Monahan(1984)[2]的论文中,谈到价格折扣的数量,供应商必须给买方补偿它的增加的库存费用实质最少。在这里,当买方订单K(K≥1)倍于现行定购大小时,文[1]提出了每单位美元折扣。Monahan(1984)[2]提出实际的和精确的折扣之间的差别是小的和平均的,他们不是大量的订单决策。文[1]也引用“实际的超过平均折扣是一个近似值”的观点。使得最佳的价格和定购决策,是对于近似的问题唯一的最佳。
当假定补充生产至订货到交货的时间,对于供应商而言是可以忽略的。又假定,如果订货至交货的时间是不变的,因为买方的数量是固定的,所以,供应商面对需求流每个订单的大小和固定的每年订单时间间隔,能够方便的给出经济订单(或生产)数量。
考虑对于供应商的库存成本,文[1]给出了供应商的总库存水平下的每次定购周期;供应商的年度利润函数由它的总收入减去他的设置成本和库存成本。
文[1]同时给出了解答程序。这个程序承担着来自于买方决定经济定购批量的传统模型的冲击。在Monahan(1984)[2]的一般性价格折扣模型的基础上,能够提供在折扣数量上强制约束和供应商采用的订单-订单的松弛假设,提出(1)精确的混合强制约束,(2)供应商采用一批一批的(lot-for-lot)(或者 一单一单的(order-for-order))松弛假设决策。这些广义的模型是对Monahan(1984)[2]模型的扩展。当然,供应商决不会提出一种价格折扣,即不适合产品或者不满意的价格,从而招致损失。这个订单-订单,或者批量-批量的决策对供应商而言,不总是最佳的。这个广义精确模型处理了上述两个主要问题。
问题的分析对供应商能够在买卖双方的库存成本上提出一种价格折扣,这是一个比Monahan(1984)[2]的模型更合理的结果,此外, 文[1]中所表示的Monahan(1984)[2]的结果是这个广义模型的一个特例。
在这个模型中, 比较供应商的设定成本,假设成本在处理买方的订单时是可以忽略的,可是,当包括了买方订单的处理费用时,则需要修改供应商的纯利润函数。
Rajeev Kohli·Heungsoo Park(1994)[3]论述了协调多种商品交易的买-卖方关系,指出联合订购方针被验证是减少由一个卖方向一组同性的买方卖多种商品的交易费用的一种方法。其主要观点包括:确定联合订购方针的问题与确定单种商品订购方针的问题具有相同的结构;联合批量与价格无关,是由各种平均单位价支持;平均单位价允许对买方和卖方之间的节省的交易费用进行任何可能的分配;商品成束支持多种商品的有效联合订购,就象定额贴现支持单种商品的有效交易一样。
在众多研究人员已经提出的许多模型中,定量贴现和双方关税保证了一个卖方和多个具有恒定需求的同性买方之间的有效的交易。这些模型检验了单卖方和具有相同库存和订购费用的多买方。提出对于一个买方来说,如果批量超过了他的经济订购量,总的交易费用:包括缔约双方的库存费用,买方的订购费用,以及卖方的订购处理费用,是最小的。定量贴现和双方关税起到了保证有效交易及提供买-卖方之间节省的交易费用的分配的途径。
对于一种商品,只有当买方的批量大于它的经济订购量时,交易效益才能够提高。多种商品提供了靠通过打破商品界限混合购货而进一步减少交易费用的可能性。订购次数的减少同时可以减少买方的订购费用和卖方的订购处理费用。另一方面,脱离使一种商品独立交易的费用最小的订购量会使买-卖双方蒙受的库存维持费用增加。因此,一个高效的联合订购政策能使买-卖双方库存费用的潜在增加换取订购和订购处理费用的降低。
文[3]扩展了Kohli & Park (1989) 所描述的工作来检验跨过多种商品的高效交易。 ⑴ 确定有效的联合订购决策的问题与确定单种商品有效联合订购决策的问题具有相同的结构, ⑵ 有效联合订购多种商品能够比有效独立订购节省费用。
文[3]由买方对几种商品采用联合订购的费用;卖方联合订购的处理费用;联合订购的次数;每次对商品联合订购的量;商品i和商品b的年需求的比率;联合订购政策的单位平均价,给出联合订购的买方的总费用和联合订购买方的利润以及单位的平均库存转嫁给买方的年库存费用的减少,联合订购的处理费用的减少。联合订购所产生的卖方利润的增长量。,能够证明联合订购比单独定量贴现时提供了更大的费用节省。
对于这些费用,有各种各样的来源,包括交通,处理,装填,检查,以及订购和处理活动的管理。那么,也就提供了多种节约费用的领域和途径。
即时(JIT)库存管理提供了公司减小交易费用的另一种方法。以经济订购批量(EOQ)角度,面对固定的,确定性的需求,公司能够在技术或处理方法上下功夫,这些方法可以减少它的订购-处理(或准备)费用。
考查下面含有两种商品(i=1,2)的例子:文[3]
令买方的年需求 D1=1000个单位(商品1)
D2=2000个单位(商品2)
令买方的订购费用 A1=$15/次
A2=$60/次
库存费用 H1=$3/单位/年
H2=$6/单位/年
同样,卖方的订购处理费用 a1=$75/次
a2=$100/次
h1=$1/单位/年
h2=$2/单位/年
如果这两种商品都是以(任何)固定单位价格销售的,那么
买方的EOQ l1=100个单位
l2=200个单位
其中
对应地,由买方和卖方共同担负的总的交易费用
如果卖方为每种商品提供了不同的定量贴现,则有效批量
Q1=200单位 项目1
Q2=200单位 项目2
其中
对应地,由买方和卖方共同担负的总的交易费用
现在考虑对两种商品联合订购,令
A=$70/次联合订购的订购费用
a=$110/次 联合订购的订购处理费用
设商品1表示基本商品(即b=1),那么
k1=1
k2=D2/D1=2000/1000=2
H= k1H1+ k2H2=15
h= k1h1+ k2h2=5
定义最佳订货量:
代入数据得最佳的联合订购量:
由买方和卖方共同担负的相应的总的交易费用
可见, 联合订购降低了总的交易费用。
三、其他问题的提出
如果联合订购能够减少运输费用(例如,水上运输和保险费,它们常常随装货容量的增大而减少),组装和拆装费用,破损和损坏费用,检查和商品处理费用(例如商检、报关费),以及订购和处理活动的管理费用(例如,日常文书工作,计算机处理和跟踪)由于这些因素节省的越大,那么,联合订购将减少交易费用就越大。
问题一:众所周知,联合订购涉及到供应链的各个环节,所节约的费用不仅只是上述的交易费用,我们忽略了一个重要的方面,那就是联合订购给生产制造环节带来的正面影响。如果卖方能够说服买方改变他的订单尺寸和时间表,那么,就可以从容地安排生产时间表,合理采购原材料,不至于造成原材料库存的费用的增加。同时,不至于面对突然增加的订货量,加班加点赶制产品,或者,靠增大成品库存以应付这种突发事件。由此可见,在这个环节中,因为合理的联合订购,对卖方而言,所节约的费用为:原材料库存、成品库存费用以及工作人员加班加点所应支付的工资奖金。对买方而言,为了保证对他的客户的订货至交货(lead time)的时间,必须由库存支持而使其费用提高。现在的问题是:(1)如何平衡买-买双方的库存费用?(2)该环节所节约的费用如何合理的分配?(3)建立什么样的模型实现(1)和(2)?
问题二:21世纪初期,至少在10至20年内,飞速发展的数字信息革命浪潮将席卷全球。在这一过程中,世界经济的形态和产业社会要经历历史性的变革。随着中国加入WTO的临近,世界经济格局也必将发生变化,加之日益发展的因特网为联合订购提供了更多的方便,原有的模型是否可以处理变化后的交易费用?新的模型将如何建立?
四、结束语
本文引用了国内外研究人员的研究成果,对供应链中的联合订购问题的几个方面进行
探讨,并在此基础上提出上述两方面的问题供有识之士共同研究。因为信息技术的飞跃发展,使得其成本大幅降低,并使市场由局部规模变为全球规模。由于信息成本高昂而被限定在狭窄区域内的地区经济,将因此被统一到全球市场中。世界将真正进入一个大竞争时代。那么, 全球供应链的研究将会变得更加重要,其中的联合订购问题将显得更加突出,为研究人员提供了更大的研究空间。