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供應鏈庫存管理模式問題現(xiàn)狀分析論文物流管理論文
一般來說，庫存管理（inventorymanagement）是供應鏈管理的重要組成部分，不斷提高庫存管理和優(yōu)化，已成為供應鏈及供應鏈上各個節(jié)點企業(yè)追求的重要目標。目前在學術界，有關供應鏈環(huán)境下的庫存優(yōu)化問題也取得了豐碩的研究成果。
本文通過分析產(chǎn)品市場價格和目標權重的模糊性，采用模糊數(shù)來描述，考慮了顧客需求量和訂貨提前期是不確定的，分別服從正態(tài)分布，在此基礎上，建立了一個涉及三級供應鏈庫存的模糊多目標決策模型，并對其進行求解，給企業(yè)和決策者提供了一個較滿意的決策方案，使供應鏈和節(jié)點企業(yè)獲得雙贏。
多目標優(yōu)化模型
現(xiàn)實中，供應鏈是由大量相互協(xié)作的企業(yè)組成的，涉及到各個成員企業(yè)的供、產(chǎn)、銷的全過程。本文要考慮的是一個單一產(chǎn)品的三級系列供應鏈模式，且由三個企業(yè)即供應商、生產(chǎn)商和銷售商組成�？梢院苋菀籽由斓玫礁嗉壍南盗泄⿷溎Ｊ交蚓W(wǎng)狀供應鏈模式。
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1.每個企業(yè)有自己的安全庫存量。
2.允許缺貨，但與平均庫存相比，平均缺貨很少，且無同時缺貨現(xiàn)象。
3.連續(xù)盤點型（Q，r）庫存控制策略用于檢查每個企業(yè)的庫存狀況。
4.企業(yè)的提前期需求是一獨立的隨機變量，且服從正態(tài)分布表示每個節(jié)點企業(yè)。
5.訂貨提前期L是一個不確定量，服從標準正態(tài)分布。
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庫存管理基于兩點考慮：一是訂貨成本、庫存持有成本和訂購成本，另一個是顧客服務水平和安全庫存水平。庫存管理的總目標是在達到滿意的顧客服務水平的前提條件下，盡可能降低供應鏈上的庫存成本，提高供應鏈物流的效率，以強化企業(yè)的競爭力。因此，本文主要從最小化庫存成本、最大化安全庫存水平和顧客服務水平三個目標作為目標函數(shù)進行優(yōu)化計算。
1.供應鏈庫存成本：主要包括庫存持有成本HC、訂購成本OC和訂貨成本PC：
由于訂貨提前期和產(chǎn)品市場需求均是隨機的且分別服從正態(tài)分布：N（μL，δ2L）和N（μD，δ2D），從而得到第i級企業(yè)的平均在庫庫存為：，其中ki為安全庫存系數(shù)。
最小化供應鏈庫存成本函數(shù)為：
其中Ti是每次補貨時發(fā)生的訂貨成本，D是年預測顧客需求量，Ui是單位在庫庫存持有成本，pi是產(chǎn)品價格，為一模糊變量。
2.安全庫存水平：安全庫存是庫存的一部分，主要為應對需要或訂貨點發(fā)生短期的隨機變動而設置的。通過建立適當?shù)陌踩珟齑�，減少缺貨的可能性，在一定程度上降低庫存短缺成本。但安全庫存的加大又會增加庫存持有成本，因此，安全庫存很難準確預測。供應鏈安全庫存水平為：
3.顧客服務水平：是指對顧客需求情況的滿足程度。顧客服務水平越高，說明缺貨發(fā)生的情況越少，從而缺貨成本就較小，但因此增加了安全庫存量，導致庫存的持有成本上升；而顧客服務水平較低，說明缺貨發(fā)生的情況較多，缺貨成本較高，安全庫存量水平較低。供應鏈顧客服務水平公式為：
本文的目的是要同時集成上述幾個目標，使得：保證供應鏈上所有參與企業(yè)的庫存控制成本最低；提高整個供應鏈上的顧客服務水平，安全庫存水平。設fjmax和fjmin分別為目標fj的最大值和最小值（j=1，2，3），對上述三個目標進行處理得到目標函數(shù)為：
不確定性環(huán)境
在大量的多目標決策問題中，要求決策的目標之間往往是相互沖突的。因此，綜合考慮多目標決策的所有目標后，得到一些非劣解，而把具體的最佳調和解的選取工作留給決策者，這對決策者來說是非常困難的事，是具有很強專業(yè)性的工作。如果根據(jù)決策者的不同偏好，確定決策中各目標權重的大小，直接求出一個滿足決策者需要的調和解，對于決策者來說，不但容易解決且更具實效。決策者的目標偏好是模糊的，采用模糊語言對上述三個目標進行評價，有關模糊語言與模糊數(shù)的對應關系如表1所示。在此采用三角模糊數(shù)Mi=（li，mi，ui），li≤mi≤ui∈R，i=1，2，3，且模糊數(shù)Mi在x處的隸屬度函數(shù)為：
最后對UT（i）進行規(guī)格化處理即可得到各個目標在整個優(yōu)化問題中的權重值wj，j=1，2，3。
在現(xiàn)實中，買賣雙方在出售/購買一種特定的產(chǎn)品時，對產(chǎn)品市場價格的偏好有所不同。產(chǎn)品價格具有明顯的可談判性和不確定性。因此，在此模型中假設產(chǎn)品市場價格pi是一模糊量。設模糊集sp和bp，分別來衡量銷售者和購買者對價格的偏好。由經(jīng)驗得知，用線性隸屬函數(shù)可以提供與用更復雜非線性隸屬函數(shù)相同的結果，所以在此采用有常數(shù)倍的遞增/遞減的隸屬滿意度及線性隸屬函數(shù)來描述買賣雙方對產(chǎn)品價格的偏好程度，如下：
其中，（a，b）和（c，d）分別是銷售方和購買方對價格期望的上下限值。在多目標優(yōu)化過程中，為了充分體現(xiàn)決策者的主觀性和最終結果的合理性，由買賣雙方給出彼此的接受價格范圍（a，b）和（c，d）的值，供應鏈調和商議得出產(chǎn)品的最終交易價格Pi，i=1，2，3。
算例
下面給出上述供應鏈庫存的模糊多目標優(yōu)化模型的一個例子。設年顧客預期需求為D=2000件。所有成本參數(shù)以及其它參數(shù)值由表2給出。假設每個企業(yè)有兩名決策者或專家，則供應鏈中共有k=6名決策者。企業(yè)雙方的業(yè)務代表分別給出產(chǎn)品價格的接受范圍，然后雙方的決策者進行談判協(xié)調，第一次達成產(chǎn)品的交易價格。決策者再根據(jù)此價格以及企業(yè)自身情況和自己的專業(yè)知識，分別對3個目標的相對重要性進行評價，給出其模糊評價權重wj，j=1，2，3。所給數(shù)據(jù)如表3和表4所示。得到產(chǎn)品的價格和各目標的權重值后，由式（4）和式（5）求得每個企業(yè)的Qi、ki的值，如表5所示。將輸出結果顯示給各企業(yè)的決策者，如果決策者滿意則停止程序，如果不滿意就繼續(xù)上述過程，直到?jīng)Q策者滿意為止。
從表3和表4可以看出，供應鏈上各個企業(yè)的決策者可以根據(jù)各自企業(yè)的決策給出合理的價格以及對三個目標的偏好評價值，但又不會各自為政，得到供應鏈上的調和價格和三個目標的偏好權重值。將表5計算出的數(shù)據(jù)代入上述三個目標函數(shù)值中，供整個供應鏈及各企業(yè)決策者對比。這樣，由上述程序，決策者就可以多次進行決策商討，直到供應鏈上以及各個節(jié)點企業(yè)都滿意為止，為供應鏈和各企業(yè)提供一個較優(yōu)的決策方案，從而使企業(yè)和供應鏈在庫存管理方面獲得雙贏。
結論
本文從庫存成本、安全庫存水平和顧客服務水平三個目標，建立了供應鏈庫存的不確定多目標決策優(yōu)化模型，考慮了顧客需求和訂貨提前期的不確定性，變量分別服從正態(tài)分布。同時充分考慮了目標權重因子和產(chǎn)品價格的不確定性，這為供應鏈上及其各個企業(yè)的決策者提供了從整體利益和各自利益都權衡的條件下進行決策分析，在保證滿意的顧客服務水平的情況下建立合適的安全庫存，盡可能地降低庫存成本。這樣建立的模型可以使供應鏈上每個企業(yè)得到較滿意的訂貨數(shù)量和安全庫存，使得整條供應鏈和單個企業(yè)均實現(xiàn)了優(yōu)化，因此具有很強的實用性和現(xiàn)實意義。
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