基于花卉供應(yīng)鏈的需求擾動(dòng)應(yīng)對策略及實(shí)證研究

◇胡引霞　胡劍南　韋　一　王琛琪　張　浩　趙　珍

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基于花卉供應(yīng)鏈的需求擾動(dòng)應(yīng)對策略及實(shí)證研究

◇胡引霞胡劍南韋一王琛琪張浩趙珍

摘要：本文針對玫瑰花市場供應(yīng)鏈需求擾動(dòng)問題，分析了花卉零售商訂貨量、存貨量及在市場需求發(fā)生變化時(shí)的應(yīng)對方法等問題，構(gòu)建了花卉供應(yīng)鏈基準(zhǔn)模型及花卉供應(yīng)鏈在發(fā)生需求擾動(dòng)時(shí)的擾動(dòng)模型，得出了在需求擾動(dòng)發(fā)生期間花卉零售商應(yīng)該如何制定最優(yōu)的訂貨量、存貨量及價(jià)格以獲取最大利潤的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：花卉；供應(yīng)鏈；需求擾動(dòng)

10.13999/j.cnki.scyj.2016.03.012

一、引言

隨著當(dāng)代社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，消費(fèi)者的消費(fèi)水平不斷提高，對供應(yīng)鏈管理的理論和實(shí)踐提出了新的挑戰(zhàn)。在當(dāng)今復(fù)雜多變的社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境中，供應(yīng)鏈管理面臨著各種不確定因素，導(dǎo)致了原本制定的最優(yōu)計(jì)劃不再可行。因此，對供應(yīng)鏈擾動(dòng)管理的研究是十分重要的。

本文中我們研究花卉供應(yīng)鏈的需求擾動(dòng)管理方法。在擾動(dòng)管理方面，Qi、Bard和Yu（2004）等為實(shí)現(xiàn)需求干擾對供應(yīng)計(jì)劃影響最小的目標(biāo)，建立了需求不確定的單供應(yīng)商-單零售商的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)模型，提出了批量折扣的協(xié)調(diào)解決方法。張道海（2012）等研究得出零售商應(yīng)該與制造商進(jìn)行信息共享，由制造商主導(dǎo)聯(lián)合決策，制定統(tǒng)一管理方案，方能更好的應(yīng)對需求突變帶來的影響。

關(guān)于供應(yīng)鏈擾動(dòng)管理的研究大部分還處于理論狀態(tài)，有關(guān)實(shí)踐方面的很少，所以本文主要研究花卉供應(yīng)鏈的需求擾動(dòng)管理，并將供應(yīng)鏈擾動(dòng)管理運(yùn)用到實(shí)際中來解決現(xiàn)實(shí)中花卉供應(yīng)鏈存在的一些問題。

二、花卉供應(yīng)鏈基準(zhǔn)模型

1.花卉供應(yīng)鏈概念的界定

目前花卉產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈?zhǔn)且粋€(gè)涵蓋花卉種植企業(yè)、供應(yīng)商、物流配送、零售商和消費(fèi)者的供應(yīng)鏈。該供應(yīng)鏈的核心企業(yè)為零售商，如圖1所示。

經(jīng)調(diào)查，花卉產(chǎn)業(yè)中的供應(yīng)商與零售商之間普遍沒有契約存在，其合作關(guān)系不緊密，受牛鞭效應(yīng)的影響，供應(yīng)商在通過物流進(jìn)行鮮花配送時(shí)實(shí)際配送數(shù)量會比訂單中需要的數(shù)量多，以滿足零售商在突發(fā)事件下的緊急需求，但是這經(jīng)常會導(dǎo)致庫存過大，造成巨大的浪費(fèi)。

圖1

對于整條供應(yīng)鏈而言，節(jié)日需求的不確定性是擾動(dòng)供應(yīng)鏈的主要原因之一。本文中，我們界定供應(yīng)鏈由一個(gè)供應(yīng)商和一個(gè)零售商構(gòu)成：零售商從供應(yīng)商購得的單支鮮花的價(jià)格用ω表示，訂購的鮮花數(shù)量用q表示，零售商售出的單支鮮花的價(jià)格用p表示；cr（q）表示零售商的銷售成本，包括店面費(fèi)，人員工資等；凸函數(shù)cs（q）表示供應(yīng)商的成本，包括人員工資，物流費(fèi)用，采購成本等；csc（q）=cr（q）+cs（q）表示供應(yīng)鏈的總成本；鮮花供應(yīng)商提供給零售商的單支鮮花批發(fā)價(jià)格用ω表示；市場上價(jià)格為0時(shí)的需求量用m表示，即市場的最大需求量；市場的實(shí)際需求量用q表示，那么零售商的價(jià)格需求函數(shù)為q= m-kp；突發(fā)狀況下市場規(guī)模的變化用Vm表示；鮮花零售商的訂貨量變化用Vq表示。

零售商訂貨時(shí)，零售商通過電話或者網(wǎng)絡(luò)直接聯(lián)系花卉供應(yīng)商并確定本次訂貨量，之后由供應(yīng)商將鮮花送至物流中心，由當(dāng)天的航班直接運(yùn)送到需求地的機(jī)場，再由配送中心配送到零售商手中，當(dāng)鮮花配送到零售商時(shí)，零售商根據(jù)本次訂貨需要交付的貨款進(jìn)行交付。

2.花卉供應(yīng)鏈基準(zhǔn)模型的建立

前面我們已經(jīng)假設(shè)需求量是其單支售價(jià)的線性遞減函數(shù)，用公式表示為q=m-kp。則零售商的利潤函數(shù)為

-cr（q）-ωq，供應(yīng)商的利潤函數(shù)為：fs=qω-cs（q），整個(gè)供應(yīng)鏈的利潤為

從公式可以看出供應(yīng)鏈利潤函數(shù)是一個(gè)凹函數(shù)，有一個(gè)最大值，假設(shè)在訂貨量為q時(shí)，供應(yīng)鏈利潤達(dá)到最大。所以最優(yōu)零售價(jià)為：p =m-q軈，此時(shí)的供應(yīng)鏈最大利潤為：k csc（q）。

3.花卉供應(yīng)鏈基本模型的不協(xié)調(diào)問題

由上述花卉供應(yīng)鏈的基本模型可知，零售商以自身利潤最大化來訂購自己所需鮮花支數(shù)，而這時(shí)整個(gè)供應(yīng)鏈不能達(dá)到利潤最大化。我們可以設(shè)計(jì)一個(gè)合理的契約，促使零售商增加自己的訂購量，使零售商的訂購量等于供應(yīng)鏈的最優(yōu)訂購量，從而達(dá)到整個(gè)供應(yīng)鏈的最優(yōu)。

4.應(yīng)用聯(lián)合契約協(xié)調(diào)基準(zhǔn)供應(yīng)鏈

設(shè)供應(yīng)商的利潤為fs，在協(xié)調(diào)的供應(yīng)鏈中，滿足fs=ηfsc （0<η<1）。本文中我們設(shè)計(jì)的一個(gè)數(shù)量折扣策略AWQD（ω1，ω2，q）與能力約束線性定價(jià)策略CLP（ω2，q）相結(jié)合的聯(lián)合契約，來使供應(yīng)鏈達(dá)到協(xié)調(diào)。具體如下：

說，當(dāng)零售商的訂購量小于q時(shí)，供應(yīng)商采用較大的批發(fā)價(jià)ω1，當(dāng)零售商的訂購量大于q時(shí)，供應(yīng)商采用較小的批發(fā)價(jià)ω2。

通過以上聯(lián)合契約的協(xié)調(diào)，能使供應(yīng)商和零售商在同一最優(yōu)訂貨量下獲得各自利潤的最大化，使整條供應(yīng)鏈的利潤達(dá)到最大化。

三、基于需求擾動(dòng)的花卉供應(yīng)鏈模型

1.基于需求擾動(dòng)的花卉供應(yīng)鏈模型的建立

遇到特殊節(jié)日，鮮花的需求量會突然發(fā)生變化，例如：情人節(jié)鮮花的需求量會增加，假設(shè)市場需求變化為Δm，假設(shè)需求函數(shù)仍然為線性，那么需求函數(shù)變?yōu)閝=m+Δm-kp，需求發(fā)生變化以后，零售價(jià)格也會發(fā)生變化，新的零售價(jià)格為：p=，需求發(fā)生變化以后，花卉零售商的訂貨量也會相應(yīng)的發(fā)生改變，這就會出現(xiàn)一些其他的額外費(fèi)用。對于市場發(fā)生變化后的供應(yīng)鏈利潤表述為（式中考慮發(fā)生的其他一些額外費(fèi)用）式中λ1，λ2>0，表示鮮花庫存不足，缺貨或者補(bǔ)訂鮮花的邊際成本，λ2表示鮮花滯銷后剩余鮮花的單支處理費(fèi)用。

假設(shè)，在q*處取得最大值，那么會有以下結(jié)論：

（1）市場規(guī)模擴(kuò)大時(shí)，擾動(dòng)后最優(yōu)訂貨量大于擾動(dòng)前的最優(yōu)訂貨量；即Δm＞0時(shí)，q*≥q。

（2）市場規(guī)模變小時(shí)，擾動(dòng)后最優(yōu)訂貨量小于擾動(dòng)前的最優(yōu)訂貨量；即Δm＜0時(shí)，q*≤q。

2.基于需求擾動(dòng)的花卉供應(yīng)鏈模型的分析

如果零售商不知道市場需求量發(fā)生變化時(shí)，他會仍然按照原來的訂貨計(jì)劃即訂貨量為q，當(dāng)市場的需求量變?yōu)閙+Δm時(shí)，如果m+Δm-kp>0，他銷售的鮮花的數(shù)量為q軌=m+Δm-kp=q+ Δm，供應(yīng)鏈的利潤為：

如果m+Δm-kp=q+Δm≤0，那么一支鮮花也賣不出去，其利潤為-λ2q。

通過比較可知，采用供應(yīng)鏈擾動(dòng)管理后，市場上需求量發(fā)生變化，采用擾動(dòng)應(yīng)急管理的方法所獲得的利潤總是會大于原計(jì)劃所得到的利潤，這顯示了擾動(dòng)應(yīng)急管理策略的作用。

供應(yīng)鏈利潤函數(shù)f1sc（q），對該函數(shù)求導(dǎo)可以得出函數(shù)的解q1滿足：m+Δm=2q1+k（c＇sc（q1）+λ1），發(fā)生擾動(dòng)前的市場規(guī)模為：m=2q+kc＇sc（q）。

上文已經(jīng)知道，成本函數(shù)csc（q）是一個(gè)凸函數(shù)，Δm>0時(shí)，可以分為兩種情形來討論。

情形一：當(dāng)Δm≥λ1k；情形二：當(dāng)0<Δm≤λ1k。在情形一中q1滿足約束條件q≥q，所以q1就是供應(yīng)鏈利潤函數(shù)的最優(yōu)解。在情形二中q1≤q，但約束條件為q≥q，要想使整個(gè)供應(yīng)鏈的利潤最大，那么零售商將不得不訂購q數(shù)量的鮮花，所以q2*=q。

當(dāng)市場規(guī)模增大時(shí)即Δm>0時(shí)，零售商最優(yōu)的訂貨量為：

四、需求擾動(dòng)下供應(yīng)鏈的最優(yōu)訂貨策略

1.需求增加情況下的最優(yōu)訂貨策略

市場規(guī)模變大，此時(shí)的需求量也相應(yīng)地增加，這時(shí)的，供應(yīng)鏈利潤可以表示為：

當(dāng)Δm≥λ1k時(shí)，訂貨量變化為：

從結(jié)論可以看出，當(dāng)市場規(guī)模發(fā)生變化時(shí)，原計(jì)劃有一定的魯棒性，當(dāng)擾動(dòng)較小時(shí)，改變原計(jì)劃所付出的額外成本大于所獲得的新增利潤，此時(shí)很多零售商不愿作出改變。只有當(dāng)擾動(dòng)較大時(shí)即Δm≥λ1k時(shí)，零售商才愿意作出改變，此時(shí)改變原計(jì)劃所付出的額外成本小于所獲得的新增利潤。

情形一最優(yōu)零售價(jià)：

由上面的分析可以得出，只要市場規(guī)模增加，不管鮮花的實(shí)際訂貨量是否增加，單支鮮花的售價(jià)都會上漲，并且零售價(jià)格的增加和市場規(guī)模的增大量Vm是正線性相關(guān)的關(guān)系。此時(shí)，整條供應(yīng)鏈的利潤會隨市場規(guī)模的增加而增加。

2.需求減少情況下的最優(yōu)訂貨策略

同理，市場規(guī)模變小，前面已經(jīng)證明最優(yōu)的生產(chǎn)數(shù)量q*≤q軈，于是利潤函數(shù)可以表示為：

可得：Vm=2（q2-q）+（c＇sc（q2）-c＇sc（q軈））k-λ2k。同理Δm<0也分兩種情況：

情形三：-λ2k≤Vm<0；情形四：Vm≤-λ2k；可得這兩種情況最優(yōu)訂購量為

根據(jù)上文可以看出，當(dāng)遇到特殊節(jié)日鮮花需求發(fā)生變化時(shí)，因?yàn)樵邗r花的供應(yīng)鏈擾動(dòng)管理中考慮了訂貨量大于實(shí)際需求量時(shí)，剩余鮮花的單支處理費(fèi)用，使得原來的訂貨計(jì)劃具有一定的魯棒性。如果鮮花市場需求量變化不大，在一定的范圍內(nèi)即-λ2k≤Δm≤λ1k，那么原有的訂貨計(jì)劃將不用發(fā)生變化，但需求量變化超出這個(gè)范圍，訂貨量和零售價(jià)需進(jìn)行改變。

五、基于玫瑰花市場的實(shí)證分析

本文問卷收發(fā)的時(shí)間是2014年11月7日至2015年1 月3日，地點(diǎn)是洛陽市，采用隨機(jī)抽樣調(diào)查。我們走訪了55家花店，總共發(fā)放并收回問卷52份，并對29家花店進(jìn)行訪談，有效問卷為51份，樣本的有效率達(dá)到了98.08%。消費(fèi)者問卷發(fā)放，總共發(fā)放了500份問卷，回收492份，剔除無效問卷，有效問卷為471份，樣本的有效率達(dá)到了95.73%。

1.描述性統(tǒng)計(jì)

對于本次消費(fèi)者調(diào)查，我們將有效回收的471份消費(fèi)者調(diào)查問卷對被調(diào)查者的性別、年齡、職業(yè)等問題進(jìn)行了頻率分析。如圖2、圖3、圖4所示。

由圖2、圖3、圖4以可以看出，此次問卷調(diào)查中主要的參加對象中，按照年齡段分，30歲以下的青少年占了72%；而按照職業(yè)劃分的話，學(xué)生最多占了55.8%，超過一半。

圖3

圖4

零售商方面的51份調(diào)查問卷，這里就玫瑰花的成本、價(jià)格做出了統(tǒng)計(jì)分析，經(jīng)數(shù)據(jù)整理得，零售商的玫瑰花成本均值、最大值、最小值分標(biāo)準(zhǔn)差淡/旺季分別為3.18/4.25、5/7、1.5/3，淡/旺季玫瑰花價(jià)格分別對應(yīng)的數(shù)字為4.52/8.22、10/15、3/4。

2.不考慮需求擾動(dòng)時(shí)的供應(yīng)鏈模型分析

（1）函數(shù)關(guān)系的取得

由于洛陽市物價(jià)及居民消費(fèi)水平偏低，根據(jù)我們對玫瑰花店的訪問以及從店主那里獲取的問卷，我們最終將供應(yīng)商單支玫瑰花的進(jìn)價(jià)定為1.2元。將我們問卷調(diào)查以及通過訪問玫瑰花零售商得到的數(shù)據(jù)整合至SPSS進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，擬合得到如下函數(shù)：（q為零售商每月訂貨量，p為單支玫瑰花售價(jià)，c為每個(gè)月的成本與玫瑰花月銷售量q的關(guān)系）

玫瑰花需求量與其單支售價(jià)的函數(shù)關(guān)系為：q=3526-433.6p

玫瑰花供應(yīng)商月成本與其月銷售量的關(guān)系：cs=5.84e-4q2+ 0.0011q+1200

玫瑰花零售商月成本與其月銷售量的關(guān)系：cr=8.24e-4q2+ 0.31q+660

（2）聯(lián)合契約的運(yùn)用

在供應(yīng)鏈中零售商屬于核心企業(yè)，零售商利潤為fs，因?yàn)樗钦麄€(gè)供應(yīng)鏈利潤的一部分，可以將它寫成fs=η fsc（0<η<1）的形式。在這里我們?nèi)ˇ?0.4，將玫瑰花供應(yīng)商，零售商成本函數(shù)以及k=433.6代入：，得出q≤2987。

因?yàn)槲覀兦懊嬗?jì)算出整條供應(yīng)鏈達(dá)到最大利潤時(shí)的零售商最優(yōu)訂貨量為q≈1054<2987，所以玫瑰花供應(yīng)商可以利用數(shù)量折扣策略AWQD（ω1，ω2，q）（根據(jù)我們的調(diào)研結(jié)果，在這里我們?nèi)ˇ?=2.6，ω2=2.4）。

在通常情況下零售商會以自身利潤最大化所得出的最優(yōu)訂貨量為自己的玫瑰花月采購量，對應(yīng)的最優(yōu)價(jià)格為自己單支玫瑰花售價(jià)。

零售商的利潤函數(shù)為：fr=-8.47e-4q2+5.22q-660，由fr函數(shù)得到零售商以自身利潤最大化時(shí)的最優(yōu)售價(jià)pr≈6.2，最優(yōu)月銷售量為qr≈847。

整條供應(yīng)鏈的最大利潤為：fsc≈2117.8，供應(yīng)商最大利潤為：fs≈582.3。

零售商最大利潤：fr≈1536，我們在求得供應(yīng)鏈利潤達(dá)到最大化時(shí)的零售商訂貨量q≈1054，玫瑰花最優(yōu)售價(jià)為p≈5.7。此時(shí)對應(yīng)供應(yīng)鏈最大利潤為：fsc＇≈2256，零售商的最大利潤為：fr＇≈1576，供應(yīng)商的最大利潤為：fs＇≈680，很明顯fsc＇>fsc，fr＇>fr，fs＇>fs。關(guān)鍵在于經(jīng)過契約協(xié)調(diào)后供應(yīng)商利潤增加了680-582.3=97.7，通常一家供應(yīng)商對應(yīng)多家零售商，所以供應(yīng)商增加的利潤是可觀的，零售商的利潤也增加了。

六、結(jié)論

綜上分析可知，契約協(xié)調(diào)可以增加整個(gè)供應(yīng)鏈的利潤，從而我們建議供應(yīng)商在與零售商合作時(shí)提出適當(dāng)?shù)钠跫s。此外，市場一般情況下具有一定的魯棒性，所以當(dāng)市場規(guī)模變化在一定范圍內(nèi)時(shí)，此時(shí)增加或減少玫瑰花的訂貨量所增加的利潤或降低的損失少于它所增加的成本，所以零售商沒有必要作出自己玫瑰花訂貨量的改變，市場規(guī)模變化大于某一值時(shí)，零售商才有必要改變自己的訂貨數(shù)量，以使自己獲取更多的利潤或使自身的損失降到最低，在本篇論文擾動(dòng)模型分析中，我們給出了市場規(guī)模變化的臨界值及范圍。最后，我們通過對玫瑰花店的訪談結(jié)果，及針對玫瑰花店和消費(fèi)者的調(diào)查問卷的發(fā)放所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后也得出，在不同市場規(guī)模下，玫瑰花零售商最優(yōu)訂貨量及單支玫瑰花最優(yōu)售價(jià)，以供參考。

雖然本篇論文以玫瑰花為例，但所建立的策略和模型具有一般性，我們制定的聯(lián)合契約協(xié)調(diào)基準(zhǔn)供應(yīng)鏈的策略適用于所有的鮮花，需求擾動(dòng)時(shí)的供應(yīng)鏈分析模型適用于所有的具有需求擾動(dòng)的鮮花。

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（作者單位：河南科技大學(xué)管理學(xué)院）