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      物流服務(wù)供應(yīng)鏈能力協(xié)調(diào)研究

      2010-07-13 08:58:06何美玲武曉暉
      鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì) 2010年11期
      關(guān)鍵詞:功能型集成商服務(wù)提供商

      何美玲,張 錦,武曉暉

      (1.西南交通大學(xué) 物流學(xué)院,四川 成都 610031;2.中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司 濟(jì)南設(shè)計(jì)院,山東濟(jì)南 250022)

      物流流服服務(wù)務(wù)供集應(yīng)成鏈商由和功物能流型服物務(wù)流需服求務(wù)方提構(gòu)供成商,、是物服務(wù)供應(yīng)鏈的一種,為產(chǎn)品供應(yīng)鏈提供集成化的物流服務(wù)。相關(guān)研究表明,大多數(shù)供應(yīng)鏈績(jī)效不佳主要是缺乏協(xié)調(diào)性。在強(qiáng)調(diào)能力合作的物流服務(wù)供應(yīng)鏈中,物流服務(wù)集成商和功能型物流服務(wù)提供商只有通過(guò)良好的協(xié)調(diào)與緊密合作,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),才能協(xié)同利益的最大化。

      回購(gòu)契約作為一種有效的協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈的策略已經(jīng)受到很多學(xué)者的重視。Padmanabhan[1]研究了供應(yīng)商為了控制零售商之間的過(guò)度競(jìng)爭(zhēng)而采用回購(gòu)策略的情況,發(fā)現(xiàn)供應(yīng)商的收益因此而得到增加;Taylor[2]對(duì)市場(chǎng)需求與零售商的努力相關(guān)情況下的回購(gòu)契約進(jìn)行了研究,認(rèn)為通過(guò)與回饋策略的結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào);Cachon[3]對(duì)常見的供應(yīng)鏈契約模型進(jìn)行了分析;于輝等[4]提出了改進(jìn)的回購(gòu)契約,從而使其具有抗突發(fā)事件性;葉飛等[5]論證了傳統(tǒng)供應(yīng)鏈回購(gòu)契約機(jī)制的不合理性,提出采用 Stackelberg 模型與Nash協(xié)商模型設(shè)計(jì)回購(gòu)契約;肖玉明等[6]利用 Stackelberg 主從博弈方法研究了在供應(yīng)商和銷售商的邊際成本都隨產(chǎn)量遞增的情況下,基于回購(gòu)契約的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)問(wèn)題;Wang 等[7]研究了基于回購(gòu)契約的兩階段供應(yīng)商—零售商系統(tǒng),分析了個(gè)體行為對(duì)供應(yīng)鏈整體績(jī)效的影響;Hou等[8]研究了需求不確定和供應(yīng)不確定下基于回購(gòu)契約的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)優(yōu)化問(wèn)題。

      1 回購(gòu)契約模型的基本假設(shè)

      通過(guò)研究由1個(gè)物流服務(wù)集成商和1個(gè)功能型物流服務(wù)提供商構(gòu)成的兩階物流服務(wù)供應(yīng)鏈,物流服務(wù)集成商面臨不確定需求 D,D≥0,需求的概率密度函數(shù)為 f (x),分布函數(shù)為F(x), F(x)可微、單調(diào)遞增,而且F (0)=0,(x) =1?F(x),μ=E(x)=,為物流服務(wù)需求D的均值。物流服務(wù)集成商不具備滿足市場(chǎng)的物流能力,需要從功能型物流服務(wù)提供商處購(gòu)買物流能力 q,購(gòu)買單位價(jià)格為w,向客戶銷售物流能力的單位價(jià)格為 r,單位能力運(yùn)作成本為 cI,當(dāng)物流能力不能滿足客戶需求、導(dǎo)致這種能力缺失時(shí)的單位懲罰成本為 g,物流服務(wù)集成商要求功能型物流服務(wù)提供商達(dá)到的可靠度為RS,RS ∈[0,1]。當(dāng)物流服務(wù)集成商訂購(gòu)的物流能力大于客戶需求時(shí),功能型物流服務(wù)提供商以單位價(jià)格 h 回收剩余的物流能力。功能型物流服務(wù)提供商為保證可靠度的單位能力成本為cR,單位能力持有成本為cS1,單位能力運(yùn)作成本為cS2。用 S (q) 表示物流服務(wù)集成商的期望物流能力銷售量,L (q) 表示物流服務(wù)集成商的期末期望物流能力缺失量,I (q)表示物流服務(wù)集成商的期末期望物流能力剩余量,則:

      式中:∧表示取小。

      為保證物流服務(wù)集成商的利益,cI<cI+w<r;為保證功能型物流服務(wù)提供商的利益,cS1+ cS2+<w<r。

      假設(shè)1單位的物流服務(wù)需求需要1單位的物流能力,功能型物流服務(wù)集成商的物流能力供給無(wú)限制,物流服務(wù)集成商和功能型物流服務(wù)提供商之間的信息是對(duì)稱的。

      2 模型的建立

      在回購(gòu)契約下,功能型物流服務(wù)提供商的成本主要包括:保證自身可靠度的成本 RS cRq,物流能力的持有成本 cS1q,物流能力的運(yùn)作成本 cS2S (q),回購(gòu)剩余物流能力成本 hI (q);其收益為向物流服務(wù)集成商提供物流能力的收入 wq。

      可以得到功能型物流服務(wù)提供商的期望利潤(rùn) ΠS:

      物流服務(wù)集成商的成本主要包括:向功能型物流服務(wù)提供商購(gòu)買物流能力的成本 wq,物流能力的運(yùn)作成本 cIS (q),由于物流能力不能滿足客戶需求而導(dǎo)致的懲罰成本 gL (q);其收益為向客戶銷售物流能力的收入 rS (q),剩余物流能力被回購(gòu)的收入 hI (q)。

      可以得到物流服務(wù)集成商的期望利潤(rùn) ΠI:

      物流服務(wù)供應(yīng)鏈的期望利潤(rùn) ΠSC為功能型物流服務(wù)提供商的期望利潤(rùn)與物流服務(wù)集成商期望利潤(rùn)之和,可以得到:

      3 模型分析

      3.1 競(jìng)爭(zhēng)聯(lián)盟協(xié)調(diào)策略

      在未有任何契約的情況下,物流服務(wù)集成商確定一個(gè)最優(yōu)的物流能力采購(gòu)量q,使物流服務(wù)供應(yīng)鏈的期望利潤(rùn)最大。若物流服務(wù)集成商與功能型物流服務(wù)提供商相互協(xié)商,使得集成商愿意采購(gòu)的物流能力大小與提供商愿意提供的物流能力大小一致,那么這種協(xié)調(diào)方式為競(jìng)爭(zhēng)聯(lián)盟協(xié)調(diào)[9]。

      功能型物流服務(wù)提供商從自身角度考慮利潤(rùn)最大時(shí)的物流能力訂購(gòu)量為qS1,則可以得到:

      同樣可以得到物流服務(wù)集成商從自身角度考慮利潤(rùn)最大時(shí)的物流能力訂購(gòu)量 qI1:

      令qS1= qI1,可以得到最優(yōu)回購(gòu)價(jià)格h1:

      把公式⑽帶入公式⑻或公式⑼,得到最優(yōu)物流能力訂購(gòu)量,再帶入公式⑷—⑹,得到競(jìng)爭(zhēng)聯(lián)盟策略下物流服務(wù)集成商、功能型物流服務(wù)提供商和物流服務(wù)供應(yīng)鏈的期望利潤(rùn)。

      3.2 Stackelberg主從協(xié)調(diào)策略

      在 Stackelberg 主從協(xié)調(diào)策略下,物流服務(wù)集成商是主導(dǎo)方,掌握著客戶的重要信息,先確定物流能力的訂購(gòu)量;功能型物流服務(wù)提供商為跟隨方,在已知物流能力訂購(gòu)量的情況下,根據(jù)市場(chǎng)需求信息及相關(guān)參數(shù)確定剩余物流能力回收價(jià)格。

      建立如下的優(yōu)化模型:

      首先對(duì)約束條件求 q 的一階條件,可以得到最優(yōu)回購(gòu)價(jià)格 h2:

      將公式⑿帶入規(guī)劃問(wèn)題公式⑾的目標(biāo)函數(shù),求q 的一階條件,可以求得最優(yōu)物流能力訂購(gòu)量 qI2。將 qI2帶入公式⑿可以求得最優(yōu)回購(gòu)價(jià)格 h2。將 qI2和 h2帶入公式⑷—⑹可以得到 Stackelberg 主從協(xié)調(diào)策略下物流服務(wù)集成商、功能型物流服務(wù)提供商和物流服務(wù)供應(yīng)鏈的期望利潤(rùn)。

      4 算例分析

      假設(shè)物流服務(wù)集成商面臨的需求D服從均勻分布(0,800),r=300,cI=45, cS1=38,cS2=48,cR=25,w =170,g =30,RS=0.7,可以得到表1 中的結(jié)果。

      從表1可以看出,與 Stackelberg 主從協(xié)調(diào)相比,采用競(jìng)爭(zhēng)聯(lián)盟協(xié)調(diào)策略時(shí)的最優(yōu)物流能力訂購(gòu)量增加,最優(yōu)回購(gòu)價(jià)格降低,物流服務(wù)集成商的期望利潤(rùn)減少,功能型物流服務(wù)供應(yīng)鏈的期望利潤(rùn)增加,物流服務(wù)供應(yīng)鏈的期望利潤(rùn)減少。

      從表2可以看出,當(dāng) w 從 150 變化到 200 時(shí),在競(jìng)爭(zhēng)聯(lián)盟協(xié)調(diào)策略下,最優(yōu)物流能力訂購(gòu)量保持不變,最優(yōu)回購(gòu)價(jià)格增大,集成商的期望利潤(rùn)減少,提供商的期望利潤(rùn)增大,物流服務(wù)供應(yīng)鏈的期望利潤(rùn)保持不變;在 Stackelberg 主從協(xié)調(diào)策略下,最優(yōu)物流能力訂購(gòu)量減少,最優(yōu)回購(gòu)價(jià)格增大,集成商的期望利潤(rùn)減少,提供商的期望利潤(rùn)增大,物流服務(wù)供應(yīng)鏈的期望利潤(rùn)減少。說(shuō)明 w 的變化對(duì)競(jìng)爭(zhēng)聯(lián)盟協(xié)調(diào)策略下的物流能力訂購(gòu)量和物流服務(wù)供應(yīng)鏈的期望利潤(rùn)并無(wú)影響,只是實(shí)現(xiàn)了對(duì)集成商和提供商的期望利潤(rùn)的重新分配。

      從表3可以看出,當(dāng) RS從 0.50 變化到 0.70時(shí),無(wú)論哪種協(xié)調(diào)策略下,最優(yōu)物流能力訂購(gòu)量減少,最優(yōu)回購(gòu)價(jià)格降低,集成商的期望利潤(rùn)減少,提供商的期望利潤(rùn)減少,物流服務(wù)供應(yīng)鏈的期望利潤(rùn)減少。

      表1 回購(gòu)契約下競(jìng)爭(zhēng)聯(lián)盟協(xié)調(diào)與 Stackelberg 主從協(xié)調(diào)的結(jié)果對(duì)比

      表2 w 的變化對(duì)物流能力訂購(gòu)量、回購(gòu)價(jià)格及期望利潤(rùn)的影響

      表3 RS 的變化對(duì)物流能力訂購(gòu)量、回購(gòu)價(jià)格及期望利潤(rùn)的影響

      5 結(jié)束語(yǔ)

      物流服務(wù)供應(yīng)鏈?zhǔn)且阅芰献鳛檩d體的供應(yīng)鏈,區(qū)別于傳統(tǒng)的產(chǎn)品供應(yīng)鏈,通過(guò)建立考慮可靠性的物流服務(wù)供應(yīng)鏈的回購(gòu)契約模型,研究競(jìng)爭(zhēng)聯(lián)盟協(xié)調(diào)和 Stackelberg 主從協(xié)調(diào)下的決策問(wèn)題,給出最優(yōu)的物流能力訂購(gòu)量、回購(gòu)價(jià)格和期望利潤(rùn)。最后進(jìn)行了算例分析,得出2種協(xié)調(diào)策略下的不同結(jié)果,并且通過(guò)物流能力購(gòu)買價(jià)格 w 和可靠度 RS的變化,分析了對(duì)2種協(xié)調(diào)策略的影響,驗(yàn)證了模型的有效性和可行性。

      [1]Padmanabhan V,Png I P L. Manufacturer's returns policy and retail competition[J]. Marketing Science,1997,16(1):81-94.

      [2]Taylor T. Coordination under channel rebates with sales effort effect[R]. Stanford CA:Stanford University, 2000.

      [3]Cachon G P. Supply chain coordination with contracts[R].Philadelphia,PA:University of Pennsylvania, 2002.

      [4]于 輝,陳 劍,于 剛. 回購(gòu)契約下供應(yīng)鏈對(duì)突發(fā)事件的協(xié)調(diào)應(yīng)對(duì)[J]. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐,2005(8):38-43.

      [5]葉 飛,李怡娜. 基于Stackelberg模型與Nash協(xié)商模型的供應(yīng)鏈回購(gòu)契約機(jī)制研究[J]. 管理工程學(xué)報(bào),2007,21(3):39-42.

      [6]肖玉明,汪賢裕. 基于回購(gòu)契約的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)與風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)分析[J]. 控制與決策,2008,23(8):905-909.

      [7]Yulan Wang,Paul Zipkin. Agents' incentives under buy-back contracts in a two-stage supply chain [J]. International Journal of Production Economics,2009,120(2):525-539.

      [8]Jing Hou,Amy Z Zeng,Lindu Zhao. Coordination with a backup supplier through buy-back contract under supply disruption[J]. Transportation Research Part E:Logistics and Transportation Review,2010,46(6):881-895.

      [9]桂云苗,龔本剛,程幼明. 需求不確定下物流服務(wù)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)[J]. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng),2009,15(12):2412-2416.

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