物流服務(wù)商管理庫存下的供應(yīng)鏈三方合同

方軼+楊斌

摘要：為建立起物流服務(wù)商管理庫存（Logisticsservicesupplier Managed Inventory，LMI）下供應(yīng)鏈三方長期共贏的合作方式，總結(jié)歸納出LMI模式.在LMI模式下，在由單一制造商、單一物流服務(wù)商和單一零售商組成的三級供應(yīng)鏈中，三方對補(bǔ)貨方式中的庫存量最小值和庫存量最大值進(jìn)行談判，找到合適的庫存量最小值和庫存量最大值，使供應(yīng)鏈總體利潤和各方利潤最優(yōu).結(jié)果發(fā)現(xiàn)，供應(yīng)鏈成員中談判能力較強(qiáng)的一方可能更愿意使用LMI模式.這可為制造企業(yè)下游庫存外包提供決策依據(jù)和方法指導(dǎo).

關(guān)鍵詞： 供應(yīng)鏈； 物流服務(wù)商管理庫存（LMI）； 物流外包； 三方合同

中圖分類號： F274；F253

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

Abstract： In order to establish a longterm and winwin cooperation mode of supplychain three parties based on Logisticsservicesupplier Managed Inventory （LMI）， the LMI mode is proposed. In the LMIbased threelevel suppy chain consisting of a manufacturer， a logistics service supplier and a retailer， the three parties negotiate about the minimum inventory number and the maximum inventory number in the replenishment mode， and the aim is to find the appropriate numbers so that the overall profit and each party profit of the LMIbased supply chain are optimal. The result shows that the supply chain member who has strong ability of negotiation prefers the LMI mode. It can provide decisionmaking basis and method guidance for downstream inventory outsourcing of manufacturing enterprises.

Key words： supply chain； Logisticsservicesupplier Managed Inventory （LMI）； logistics outsourcing； triparty contract

0 引 言

隨著物流水平的提高，制造企業(yè)越來越重視供應(yīng)鏈管理，通過契約形式將非核心業(yè)務(wù)外包的物流外包思想被越來越多的人接受.當(dāng)前逐漸興起的是核心制造商將其產(chǎn)成品及產(chǎn)成品在銷售渠道中流動的過程外包給下游的物流服務(wù)商的管理模式.

此前研究產(chǎn)成品供應(yīng)鏈的文獻(xiàn)，主要側(cè)重于供應(yīng)商管理庫存（VMI）模式下產(chǎn)成品的銷售物流[14]，也曾提出過由下游公司（如零售商）管理庫存的思路.陳媛媛[5]提出了供應(yīng)商零售商模式的主要流程和該模式在現(xiàn)實(shí)中可能遇見的問題.李榮[6]將生產(chǎn)物流和銷售物流的庫存合作管理的模式分為領(lǐng)導(dǎo)型和均衡型兩類，并建立了在企業(yè)合作平等互利情況下的庫存決策控制模型.蔡建湖等[7]提出了零售商管理庫存（RMI）模式，同時(shí)分析比較了RMI和VMI這兩種庫存模式下的供應(yīng)商和零售商的最優(yōu)決策.然而，以上文獻(xiàn)都沒有涉及到物流服務(wù)商管理上游核心公司產(chǎn)成品庫存及渠道庫存的情況.

此前關(guān)于供應(yīng)鏈合同博弈的文獻(xiàn)，大多是研究雙方博弈情形的：FENG等[8]應(yīng)用雙邊討價(jià)還價(jià)框架研究較低成本的生產(chǎn)外包對兩個(gè)競爭供應(yīng)鏈的影響，發(fā)現(xiàn)討價(jià)還價(jià)能力較小的制造商可能面臨囚徒困境，即盡管選擇自產(chǎn)會使制造商的利潤更高，但他們又不得不同時(shí)選擇外包；NAGARAJAN等[9]應(yīng)用討價(jià)還價(jià)理論分析了多供應(yīng)商裝配系統(tǒng)中供應(yīng)商結(jié)盟對系統(tǒng)的影響.以上文獻(xiàn)并沒有涉及到三方合同談判分析的情況.

本文在前人研究的基礎(chǔ)上，著重分析當(dāng)前的物流服務(wù)商管理上游制造企業(yè)產(chǎn)成品庫存的實(shí)際情況，總結(jié)歸納物流服務(wù)商管理庫存

（LMI）模式，并在由單一制造商、單一物流服務(wù)商和單一零售商組成的三級供應(yīng)鏈中，對使用LMI模式的供應(yīng)鏈三方的合同談判進(jìn)行分析，得到三方均取得最優(yōu)解的情形.

1 研究背景

當(dāng)今我國企業(yè)的物流運(yùn)營成本很高，企業(yè)的物流成本在一些產(chǎn)成品的運(yùn)作成本中占40%～70%，幾乎是公司資產(chǎn)的一半.[10]同時(shí)，物流業(yè)特別是第三方物流的蓬勃發(fā)展，使企業(yè)意識到物流外包能夠有效地降低物流成本.

在這種情況下，一些制造商為有效配置有限資源，采取下游物流服務(wù)商管理產(chǎn)成品庫存和渠道庫存的策略.這樣一方面制造商可以集中資源，專注于自己擅長的領(lǐng)域，并充分利用資源在該領(lǐng)域中形成技術(shù)優(yōu)勢和品牌優(yōu)勢，提升自己的核心競爭力；另一方面，制造商可以利用物流服務(wù)商的規(guī)模優(yōu)勢有效地降低物流費(fèi)用.

基于物流服務(wù)商管理上游快消品公司成品庫存和渠道庫存的現(xiàn)狀，本文參考VMI模式提出LMI模式.

VMI模式是供應(yīng)鏈上游的企業(yè)（如制造商、原材料供應(yīng)商）對下游企業(yè)和渠道庫存進(jìn)行統(tǒng)一管理的一種管理方式.在這種管理方式下，供應(yīng)鏈上游的企業(yè)占據(jù)主動，根據(jù)下游企業(yè)的需求進(jìn)行庫存管理和供貨補(bǔ)貨，安排調(diào)整出一種更合理的發(fā)貨方式，從而降低整個(gè)供應(yīng)鏈成本.相應(yīng)地，在LMI模式下，處于供應(yīng)鏈核心企業(yè)下游的物流服務(wù)商占據(jù)主動，對上游核心企業(yè)的產(chǎn)成品庫存和渠道庫存進(jìn)行管理、統(tǒng)籌安排并對零售商供貨補(bǔ)貨.

相較于VMI模式下上游供應(yīng)商擁有庫存控制權(quán)和RMI模式下下游零售商擁有庫存控制權(quán)和庫存所有權(quán)，LMI模式強(qiáng)調(diào)的是物流服務(wù)商在整個(gè)供應(yīng)鏈的物流活動中扮演主要角色，由物流服務(wù)商取得整個(gè)物流過程中的庫存控制權(quán)和庫存所有權(quán).3種模式下的庫存控制權(quán)和庫存所有權(quán)比較見表1.

在LMI模式下，物流服務(wù)商負(fù)責(zé)管控產(chǎn)成品庫存，供應(yīng)鏈上游是制造商核心企業(yè)，下游是零售商.制造商、物流服務(wù)商和零售商三者構(gòu)成一個(gè)三級供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu).上游制造商的產(chǎn)成品庫存直接交給物流服務(wù)商管理，物流服務(wù)商將取得的這部分貨權(quán)轉(zhuǎn)移到零售商手中，其網(wǎng)絡(luò)模型見圖1.

制造商在物流服務(wù)商幫助下實(shí)施產(chǎn)成品庫存管理和物流配送.在LMI模式下，制造商與物流服務(wù)商達(dá)成合作協(xié)議，由物流服務(wù)商全面負(fù)責(zé)制造商的產(chǎn)成品庫存及物流配送業(yè)務(wù)[11].制造商物流服務(wù)商庫存管理示意圖見圖2.

一些情況下制造商會先與零售商簽訂銷售合同，零售商同意代理該產(chǎn)品，并按照合同返還一定比例的銷售收入.同時(shí)，制造商會與物流服務(wù)商達(dá)成協(xié)議，愿意以一定價(jià)格外包產(chǎn)成品的庫存及配送業(yè)務(wù).

2 模型建立

在LMI模式下，會出現(xiàn)制造商、物流服務(wù)商、零售商三方合作的情況.制造商將產(chǎn)成品直接轉(zhuǎn)移到物流服務(wù)商的手中并支付一定的物流外包費(fèi)用，物流服務(wù)商承擔(dān)產(chǎn)成品庫存費(fèi)用和配送費(fèi)用，并直接配送到零售商手中.同時(shí)，零售商和制造商商議按照一定比例返還銷售收益.在這個(gè)過程中，由物流服務(wù)商承擔(dān)因貨物過多而產(chǎn)生的庫存費(fèi)用，由零售商承擔(dān)缺貨費(fèi)用.本文假定出現(xiàn)缺貨時(shí)立刻補(bǔ)貨，其缺貨懲罰成本是由于不能及時(shí)滿足顧客要求而導(dǎo)致的零售商名譽(yù)損失.考慮1個(gè)上游制造商、1個(gè)物流服務(wù)商和1個(gè)下游零售商的情況，零售商采?。╮， Q）補(bǔ)貨策略進(jìn)行庫存管理（r和Q均為整數(shù)值），即連續(xù)檢查庫存量，當(dāng)庫存量低于r時(shí)立刻將庫存量補(bǔ)充到Q.為便于計(jì)算，假設(shè)訂貨提前期和生產(chǎn)時(shí)間均為零.零售商在取得銷售收入后，按照利潤分配比例向制造商返還利潤（比如加盟費(fèi)）.

假設(shè)市場需求符合均值為λ的泊松分布，定義市場需求為n時(shí)的概率dn=e-λλn/n！，并對各變量作出定義：

πV為制造商平均利潤；πL為物流服務(wù)商平均利潤；πR為零售商平均利潤；πSC為供應(yīng)鏈平均利潤；φ為零售商與制造商之間的利潤分配比例；CV為制造商生產(chǎn)單位產(chǎn)成品成本；CL為制造商為單位產(chǎn)成品支付的物流外包費(fèi)用；p為單位產(chǎn)成品售價(jià)；y為制造商單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)成品數(shù)量；h為當(dāng)產(chǎn)成品數(shù)量超出物流服務(wù)商實(shí)際需求時(shí)的單位產(chǎn)成品庫存費(fèi)用；g為當(dāng)零售商缺貨時(shí)單位產(chǎn)成品損失成本；K為物流服務(wù)商的固定訂貨成本；a為制造商與零售商談判能力的比例因子；b為制造商與物流服務(wù)商談判能力的比例因子.

制造商的收益為零售商銷售產(chǎn)成品后返還的部分利潤1-φpλ，制造商的成本由物流外包成本CLλ與固定成本CVλ構(gòu)成，于是可以得到制造商平均利潤函數(shù)：

觀察式（4），可以發(fā)現(xiàn)整個(gè)供應(yīng)鏈的利潤與φ沒有關(guān)系，只與r和Q有關(guān).

在決策階段，供應(yīng)鏈三方都希望使用合適的（r，Q）策略使自己的利潤最大化.對零售商來說，當(dāng)r為無窮大時(shí)，可以得到零售商平均利潤的最大值，而此時(shí)Q的大小對零售商利潤沒有影響，即補(bǔ)貨點(diǎn)越高對零售商越有利，而在連續(xù)盤點(diǎn)的情況下一次補(bǔ)貨數(shù)量多少對其利潤沒有影響.對物流服務(wù)商來說，過高的補(bǔ)貨點(diǎn)會使物流服務(wù)商的庫存持有成本提高.同時(shí)，φ和CL也會影響零售商和物流服務(wù)商的利潤.因此，三方有必要通過訂立有效合同確保合理的庫存策略.供應(yīng)鏈三方利潤相互影響示意圖見圖3.

物流服務(wù)商管理庫存時(shí)物流服務(wù)商占據(jù)主動，因此規(guī)定物流服務(wù)商擁有補(bǔ)貨策略的優(yōu)先決策權(quán).

對任意給定的Q，CL（r，Q）是關(guān)于r的單調(diào)增函數(shù).易證得，對任意給定的r，物流服務(wù)商利潤函數(shù)都是Q的凹函數(shù).[12]

假定在首輪談判中得到了三方都能接受的可行解，由于影響供應(yīng)鏈利潤的是r，談判的關(guān)鍵是找到一個(gè)合適的r使其能夠得到供應(yīng)鏈最大利潤.此時(shí)物流服務(wù)商占據(jù)了庫存策略的優(yōu)先權(quán)，并傾向于選擇一個(gè)較小的r值.因此，在后面的算例中選擇r=0作為初始可行解.在得到r值的情況下，可以得到供應(yīng)鏈的最優(yōu)策略，并通過φ和CL分配三方的利潤.

在第二輪談判中，由零售商或制造商提出改進(jìn)解，嘗試提高r值，并通過調(diào)整參數(shù)φ和CL保證三方的利潤均不會小于上一輪的結(jié)果.這樣三方都會接受改進(jìn)解，并形成新的解.

只要每輪談判的改進(jìn)解能夠使系統(tǒng)利潤增加，那么三方均可以在每輪談判中獲得利潤的提升.如此不斷重復(fù)判斷過程，直到有一輪談判后系統(tǒng)利潤不再增加，則前一輪的改進(jìn)解為最優(yōu)解.另外，當(dāng)r趨向于負(fù)無窮大時(shí)供應(yīng)鏈利潤趨向于負(fù)無窮大，當(dāng)r趨向于正無窮大時(shí)供應(yīng)鏈利潤也趨向于負(fù)無窮大，因此談判中肯定會出現(xiàn)一個(gè)最優(yōu)解.

3 算 例

令K=30，CV=10，p=25，h=1，g=8，λ=20.

首先取r=0，然后求解式（4），可以得到極值解為（0，28）；再取r=1，求得極值解為（1，28）；接著取r=2……通過反復(fù)迭代（編程參考文獻(xiàn) [1314]的方法）得到當(dāng)r=17，Q=21時(shí)，供應(yīng)鏈系統(tǒng)取得最大利潤值268.83，則（r，Q）最終解為（17，21）.

由表2可知，當(dāng)r=18時(shí)，無論是供應(yīng)鏈總利潤，還是三方各自的利潤，都有不同程度的下降.根據(jù)此前的結(jié)論，可以得出（17，21）是算例的最優(yōu)解.

由表3可知：從第一輪到最后一輪三方利潤的增長率是相同的；在初始情況下利潤更高的一方到最后獲得的利潤也會更高.

由圖4和5可知：當(dāng)a增大時(shí)，零售商利潤相應(yīng)增大，制造商和物流服務(wù)商利潤對應(yīng)減?。划?dāng)b增大時(shí)，零售商利潤未受影響，物流服務(wù)商利潤增大，而制造商利潤減??；無論a和b如何變化，三方的總利潤是不變的.這里的a和b反映的是三方各自的談判能力，在LMI三方協(xié)同的情況下，改變a和b（內(nèi)部談判能力）是不會影響總利潤的，這也與實(shí)際情況相符.最初談判能力強(qiáng)的一方在多次談判后依然占有優(yōu)勢，因此會更愿意使用LMI模式.

4 結(jié)論及展望

通過研究物流服務(wù)商管理庫存（LMI）情況下的制造商物流服務(wù)商零售商三級供應(yīng)鏈運(yùn)營的實(shí)際情況，對比供應(yīng)商管理庫存（VMI）模式，提出了LMI模式，并對LMI，VMI和零售商管理庫存（RMI）三種模式進(jìn)行了簡單的比較；然后介紹了現(xiàn)實(shí)中產(chǎn)成品在供應(yīng)鏈上的運(yùn)作情況以及供應(yīng)鏈三方利潤相互影響的關(guān)鍵因素；最后通過數(shù)值分析，得出在合同談判的情況下如何得到最優(yōu)解以及各方的可能意愿.

本文只是對由單一制造商、單一物流服務(wù)商和單一零售商組成的三級供應(yīng)鏈進(jìn)行了分析，但是現(xiàn)實(shí)中往往會遇到多個(gè)制造商的情況，因此后期將對多個(gè)制造商并存的基于LMI的供應(yīng)鏈運(yùn)作情況進(jìn)行研究.

參考文獻(xiàn)：

[1]HARIGA M， GUMUS M， DAGHFOUS A， et al. A vendor managed inventory model under contractual storage agreement[J]. Computers & Operations Research， 2013， 40（8）： 21382144. DOI： 10.1016/j.cor.2013.03.005.

[2]BENDAYA M， HASSINI E， HARIGA M， et al. Consignment and vendor managed inventory in singlevendor multiple buyers supply chains[J]. International Journal of Production Research， 2013， 51（5）： 13471365.

[3]HARIGA M， GUMUS M， DAGHFOUS A. Storage constrained vendor managed inventory models with unequal shipment frequencies[J]. Omega， 2013， 48： 94106. DOI： 10.1016/j.omega.2013.11.003.

[4]MATEEN A， CHATTERJEE A. Vendor managed inventory for singlevendor multiretailer supply chains[J]. Decision Support Systems， 2015， 70： 3141. DOI： 10.1016/j.dss.2014.12.002.

[5]陳媛媛. 以零售商為核心企業(yè)的供應(yīng)商管理庫存實(shí)施[J]. 物流科技， 2011（6）： 10023100.

[6]李榮. 制造商與零售商的庫存合作管理[D]. 成都： 西南交通大學(xué)， 2004.

[7]蔡建湖， 黃衛(wèi)來， 周根貴. 基于收益分享契約的VMI模型研究[J]. 中國管理科學(xué)， 2006， 14（4）： 108113. DOI： 10.16381/j.cnki.issnl1003207x.2006.04.019.

[8]FENG Q， LU L X. The strategic perils of low cost outsourcing[J]. Management Science， 2012， 58（6）： 11961210.

[9]NAGARAJAN M， BASSOK Y. A bargaining framework in supply chains： the assembly problem[J]. Management Science， 2008， 54（8）： 14821496.

[10]陶倩. 快銷品供應(yīng)鏈與物流論劍[J]. 物流技術(shù)與應(yīng)用， 2011（6）： 3439.

[11]陳文粵. 成都可口可樂有限公司物流外包研究[D]. 成都： 西南交通大學(xué)， 2007.

[12]GUAN Ruoxi， ZHAO Xiaobo. On contracts for VMI program with continuous review （r，Q） policy[J]. European Journal of Operational Research， 2010， 207： 656667. DOI： 10.1016/j.ejor.2010.04.037.

[13]FEDERGRUEN A， ZHENG YS. An efficient algorithm for computing an optimal （r，Q） policy in continuous review stochastic inventory systems[J]. Operations Research， 1992， 40： 808813.

[14]ZIPKIN P H. Foundations of inventory management[M]. New York： Mc GrawHill， 2000： 175242.

（編輯 賈裙平）