供应链环境下联合库存管理研究

邓慧

摘 要：通过研究供应链环境下的库存管理，简述了供应链上产生需求放大现象亦即牛鞭效应的原因与影响，还分析研究了传统的库存控制模式与供应商管理库存模式存在的主要缺陷，并重点分析研究了供应链环境下的联合库存管理模式及其实施策略。

关键词：库存管理；供应链管理；牛鞭效应；联合库存管理

中图分类号：F27

文献标识码：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2016.31.020

1 研究背景及研究意义

随着经济全球化程度的日益提高和用户需求的个性化与多样化，产品更新换代的速度愈来愈快，企业面临随时被淘汰出局的种种压力，如缩短交货期、降低成本、提高产品质量和优化服务等，如是催生了20世纪80年代的供应链管理（Supply Chain Management， SCM）模式。

供应链环境下的库存管理也是企业管理的重要部分，是价值链增值的关键环节，而处于供应链上的各节点企业，其库存管理长期以来相互独立，各自建立了一套库存控制方法，势必会产生需求放大现象，引发所谓的“牛鞭效应”，从而加剧库存风险，损害整个供应链的增值能力。随着SCM理论和实践的不断发展和完善，库存管理模式也不断得到改进，出现了供应商管理库存（Vendor Managed Inventory，VMI）和近年来较受欢迎的联合库存管理（Jointly Managed Inventory，JMI）。

联合库存管理是一种更有效率的库存管理模式，体现的是集成式管理思想，可十分有效地控制库存风险。与传统库存模式不同的是，JMI是针对供应链上的核心企业进行库存管理，而不是对供应链上的各节点企业进行多库存点、多级别的库存管理，如此核心企业便能主动控制原材料与产成品的数量，进而优化整条供应链的库存管理。库存控制的管理流程得到简化、库存点减少带来的库存费的降低及物流环节减少带来的物流成本的降低，无疑大大提高了整条供应链的运作效率。JMI将SCM系统分为上游、下游两个中心进行协调管理，对由节点企业间的不确定与需求信息传递过程中的失真所造成的库存波动起到了抑制与消除的效果，进而增强了供应链的稳定性。

2 国内外研究文献综述

2.1 国外相关研究动态

随着对供应链管理的应用愈来愈广泛，学术界将供应链管理环境下的多级库存控制作为研究重点，对供应链上的库存问题开展了大量研究，大致可分为为生产/库存系统，库存/配送系统，生产-库存-配送系统，生产/配送四个方面。还有不少学者扩展了基本模型，G. Padmanabhan，Prem Vart（1995）考虑了产品销售的环节，以单位时间利润的最大化为目标，提出不缺货、部分缺货、完全缺货情况下的三种存货影响销售率时的库存模型。Kun-Jen Chung，Peter Chu 和 Shaw-Ping Lan（2000）提出了供应商和零售商联合的经济批量模型，Goyal & Hill分别对其进行了改进，Hill 针对单一供应商和单一零售商的二级供应链建立了联合生产库存模型。在一对多的两级供应链方面，Hariga. Gumus & Daghfous（2013）对单一供应商与多个零售商所组成的，由供应商对库存进行管理的供应链进行了分析，运用混合整数非线性规划来解决供应商和零售商间的订货周期不同步问题，通过联合库存管理实现存储成本的最小化。FengTao等（2012）通过研究在供应商管理库存下，结合库存控制与路径选择策略而建立了动态规划模型来进行求解，并通过仿真模型对其进行了验证。

2.2 国内相关研究动态

潘玮和王英（2001）总结出了生产企业供应链库存管理的模式，还总结了VMI、多级库存优化与控制、联合库存管理三个方面的基本思想。刘春全和李仁刚（2008）综述了我国关于供应链管理的研究现状；张于贤和李雷（2008）则对VMI的研究进行了综述。李良等人（2010）对考虑顾客服务水平的供应链库存管理进行了研究，并将顾客价值函数引入两级树型库存系统，构建出了新的评价库存成本和客户服务水平的模型。陈美霞、张正祥等对联合库存管理模式下的库存成本模型进行了研究，并开发合适的算法对其进行优化求解。熊浩，孙有望（2012）放宽了对于生产商-销售商験合生产库存系统的一般性假设条件，根据生产商和销售商的库存一时间图推导出系统整体的库存一时间图，利用该图推导出最优订货策略的一般数学模型。刘思峰等（2013）综合考虑生产能力、随机需求、供应链结构等因素，构建了供应链库存网络模型。全春光等（2013）考虑在需求随机时，单个供货商与两个分销商所组成的联合补货模型，并以价格补贴方式对其间的利益进行了平衡。

3 供应链环境下的库存管理

3.1 供应链环境下的库存管理现状

供应链环境下的库存问题反映的是集成化管理思想对库存产生的影响，从而和传统的企业库存问题区别开来。传统库存管理的重点是对单一库存成本进行优化，它主要是通过权衡订货成本与存储成本来确定订货量、订货点及安全库存。如果单从库存角度来考虑，该方法有其一定的适用性，但在当今复杂的市场环境下这种单一的库存管理方法显然难以满足要求。目前供应链环境下的库存问题主要有四点。

3.1.1 缺乏供应链整体观念

供应链是由各节点企业串联成的一个整体，故其绩效应由供应链各节点企业的绩效来决定，而这些企业又是相对独立的个体，各有其独立的战略思想和经营目标，其中有些与供应链整体目标无关，甚至还可能与整体目标发生冲突。加之供应链系统普遍没有建立考察供应链全局的绩效指标，因而对于供应链中的某些问题环节无法及时发现并进行处理和改进，长此以往必会影响到供应链整体的运作效率。

3.1.2 低效的信息传输系统

供应链上的各节点企业间的需求预测、生产计划、库存状态都是重要的库存管理数据，然而它们处于各个节点组织中，如果要快速并有效地响应客户需求，就要求需求信息必須能及时准确地在供应链间进行传递。而目前的供应链信息传输效率低下，常得到一些扭曲或过时的信息，影响生产计划的同时也无法满足用户需求，所以必须对其进行相应改进，运用信息系统集成的方法，及时、快速地共享供应链中的库存数据。

3.1.3 协调与合作性差

供应链应被看作一个整体，要保证其运行的效率需对链上各个企业的活动进行协调，使有用的信息能顺利且及时地在供应链上传递，以使产出能满足客户的需求，更有效应对市场的复杂性与多变性。若企业间协调与合作性较差，则很可能会延迟交货期、降低服务水平、拉升库存水平。此外，供应链上各组织为应付需求的不确定性，通常会设安全库存，他们相互间信息共享度不高，彼此间信任度也不高，目标与绩效评价尺度也不同，结果便是设定更高的安全库存，从而致使整个供应链付出更高的代价。

3.1.4 库存控制策略过于简单

之所以进行库存控制，是要维持供应链运作的连续性及控制需求不确定性的影响。库存控制策略的制定应该针对具体产品来进行，然而很多企业并无此意，其控制策略十分单一，所有产品均使用同种策略，丝毫未考虑到产品的不同种类所携带的需求和供应中需求的不确定性与异同处。加之传统的库存控制通常是面向单个企业，需求与供应信息的来源渠道也只是局限于企业自身，完全没有运用供应链管理的集成与整体思维。

3.2 牛鞭效应的内涵、影响及原因分析

终端客户的需求沿着供应链往上游传递的过程中波动程度会逐级放大，这与人挥动鞭子时手轻微用力鞭梢便大幅摆动的现象类似，故被形象地称为“牛鞭效应”，即需求放大效应。

传统库存管理中的企业各自为政，库存控制策略不一且信息不互通，导致需求信息的不确定性沿着供应链往上游方向不断增大，结果便产生了牛鞭效应。牛鞭效应将给企业带来一系列严重的后果：高库存水平导致高库存费用、供应链总成本提高、服务水平降低等，最终将导致供应链整体竞争力的低下，使供应链成员利益受损。故应深入研析“牛鞭效应”其成因，制定出相应的对策，弱化直至根除该效应的负面影响，从而提高供应链的整体效益。

引发“牛鞭效应”的主要原因有：需求预测修正、批量订货、价格波动、短缺博弈。

“牛鞭效應”产生的直接原因是需求预测修正。供应链上的企业都要跟其相邻的上游企业订货，所以如果企业仅单纯地将其相邻下游企业的报订数作为需求信息来进行决策时，需求就被放大了。零售商以预测的市场需求信息加上其设定的安全库存作为订货量向上游进行订货，通常以指数平滑法预测平均需求及方差，观察数据越多，对预测值的修正越多，因而需求的变动性越大。同样，分销商则以其下游零售商的订数预测需求，并对其需求进行修正，以此类推，当需求信息到达供应链的最上端时，已被多次修正，变动更加大，“牛鞭效应”便产生了。

“牛鞭效应”的加速产生原因则是批量订货、价格波动及短缺博弈。考虑到订货成本和安全库存，企业一般会进行批量订购，故从零售商到分销商到制造商最后到供应商，订购量要远远超过实际的市场需求量，再加上供应商所设定的安全库存，“牛鞭效应”便不可避免地产生了。另外，因为订单是一般是随机分布的，甚至有时会发生重叠现象，那么一旦顾客订货周期发生重叠，就会导致同一时段内订货数量的高度集中，这样牛鞭效应的高峰便出现了。有时，上游供应商为鼓励其下游多订货，通常会采取一些促销手段与价格折扣，这些都可能促使下游的采购数量远超出市场的实际需求数量，这种人为加剧的需求波动，无疑又扩大了牛鞭效应的不利影响。市场供需状况是不断变化的，当产品的供给量小于需求量时，制造商一般会进行配额式限量供应，这时销售方为获取更大的量往往谎报比实际需求更大的订数，而需求变淡时，制造商收到的订单寥寥无几，短缺博弈所引发的这种需求信息变异现象，最终导致牛鞭效应的产生。

3.3 VMI对牛鞭效应的消除作用

VMI是指由供应厂商来管理用户的库存，该模式下，供应商与零售商之间紧密合作，供应商可以与零售商共享其销售数据、库存数据以及当前的存货数据，从而供应商可以主动来实现对零售商的补货行为，而不是被动地接受零售商的订单，由此作出更准确合理的生产供应计划，从而降低相应的库存成本，提升对订单的反应速度，进而优化服务水平，提高客户满意度。VMI的主要思路是将库存控制权交由供应厂商掌握，零售商所获得的市场需求信息要及时传递给供应商，从而供应商能以此预测市场需求量、确立库存水平并作出恰当的生产供应决策。

VMI是一种运用供应链集成化管理的思想进行决策的代理模式，该模式下，供应商代理客户及分销商或批发商行使库存决策权，从而打破了传统的先有订单再补货的供应模式，这种以实际或预测的市场需求作为补货依据的方式，不仅减少了因多方预测引起的重复次优选择，还消除了传统方式下需求信息由分销商往供应商的传递过程中需求信息的放大和扭曲，从而极大地削弱了牛鞭效应的不利影响。

3.4 联合库存管理

3.4.1 联合库存管理思想

传统库存控制的方法是产生“牛鞭效应”的主要原因，而VMI模式单由供应商来行使库存决策权也存在诸多局限性，二者都不能彻底消除“牛鞭效应”。为了克服VMI的局限性，并避免传统的库存控制方式在供应链管理环境下所存在的问题，便出现了联合库存管理（JMI）。JMI强调从供应链整体的角度出发，注重的是供应链上的各方同时参与，库存控制计划由各方共同制定，以实现整个供应链的同步化运作，因而消弱了因需求信息的扭曲以及供应链环节间的不确定性所引起的库存波动，提高了整体运作效率。

JMI体现出供应链各方的高度协作，供应链的各方组织之间不仅实时共享需求信息，实现利益共享，而且建立了一整套协调管理机制，既能对供应链整体的成本与效益及风险进行权衡，又能明确供应链上各方成本、风险和利益的合理分担与分配，在实现对各组织的激励之余，也避免了各方为谋取自身利益而做出的有损其他成员和整个供应链利益的行为，因而极大地增强了整条供应链的稳定性。

JMI实时共享信息的优势有效地消除了传统库存控制下的各节点企业库存相互独立所引起的需求变异现象，大幅提升了整条供应链的运作效率，有利于实现供应链同步化与一体化。实行联合库存管理，从而建立能适应当前市场发展的协调供应与运行机制，是实现供应链库存管理优化的明确方向。但JMI的实行要求企业间实现系统集成，这还需要较长时间的实践才能有所突破，目前亟待进一步改进与完善。

3.4.2 JMI实施策略

（1）建立一套有效的供应链管理协调机制。

JMI的优势要得到充分发挥，需要供应链上各企业秉持协同合作的经营理念，在发挥自己的核心竞争力之余，还必须合力构建一套行之有效的协调管理机制，明确规定各方权责，为JMI的实施提供保障。具体可从三个方面入手：

第一，建立共同愿景。愿景即供应链上各个组织共同奋斗的目标与方向。只有本着互惠互利的原则，了解供需双方面向目标市场的相同之处与冲突之处，而后确立共同合作目标，最后经双方协商达成共同且双赢的愿景，这样供应链上各个企业才能凝成一个整体，实现协同效应。第二，建立联合库存协调控制的方法。构建JMI协调管理中心为的是实现对供应链各方企业的利益进行平衡与协调，以实现整条供应链的协作效率。这一协调中心需明确规定优化库存管理的方法，包括需求预测、库存水平、多个组织间的库存分配等。第三，建立利益分配与激励机制。要使联合库存管理协调中心的运行有效率和效果，一套公平合理的利益分配机制则是不可或缺的，同时还需建立起对积极配合与参与协调的各企业的激励与监督机制，避免自利行为与投机倾向对供应链预期运行效果造成的不利影响，从而提高企业间的协作与协同性，以实现供应链的持续健康发展。

（2）构建畅通的信息传输渠道。

供应链上各方都要依据市场实际需求信息做出生产订货决策，而这一信息的传递通道却十分不畅，由此引发的需求变异现象与各方多重预测极大地降低了供应链的整体运行效率。这些不利影响要得到改善甚至消除，就必须构建一条有效的信息传输通道，借助于信息技术，从供应链整体出发，建立一套库存信息管理系统，使市场需求信息能够实时地在供应链上传递，从而提升整个供应链的协调运作效率，最终提高产品或服务质量。

（3）选择正确的JMI模式。

供应链JMI的模式有两种：一种是以供應链上的核心企业为库存中心，各供应商的零部件库存直接转移到核心企业的原材料库存中来。该模式下，核心企业的库存成为供应链库存管理的重心，核心企业既要保持一定的库存量来抵御缺货风险、满足市场需求，又要控制总的库存成本。另一种是无库存管理模式，即核心企业与供应商均不设立库存，实现准时化生产与供货。无库存模式无疑能极大限度地降低供应链的总成本，同时实现供应链的高效运转，但其对核心企业与各供应商自身的运作效率以及彼此间的协作与配合程度要求十分高。企业应从自身实际情况出发，通过合理分析选择适合自己的模式。

（4）充分利用第三方物流。

联合库存的实现可借助第三方物流（Third Party Logistics，TPL），即由供需双方以外的物流公司来提供物流服务。将库存管理的部分非核心模块转移给第三方物流，这样企业就能够将更多的资源和精力集中在核心业务方面。第三方物流系统直接面向协调中心，供应链各方的独立库存将失去存在的必要性，也因此而增强了供应链的协调性与灵敏度，提升了其运作效率与服务水平。

3.4.3 JMI的优势

（1）成本优势。联合库存管理运用集成化管理思想，实现了供应链上从零售商到分销商到制造商最后到供应商的一体化过程，从而为各方的准时采购与生产创造了条件，准时采购与生产不仅能减少库存量，还能缩短订货提前期，加快库存周转，因而降低了采购成本及库存成本。

（2）信息优势。JMI将供应链上的所有节点组织有机地联合成一个整体，彼此之间建立战略合作关系，相互间信息互通，从而使市场需求信息能够顺畅并准确在各组织中传递，进而有利于供应商作出及时准确的生产决策，实现供应链中的资源调配，提高运作效率。

（3）战略联盟优势。JMI的实施是以供应链上各方的相互合作与充分信任为基石的，各企业紧密联系，缺一不可。供应链上的协同合作在实现供应链的整体利益的同时，也能使链上的每个成员获取收益，实现多赢的局面。当这样一条链通过合作与信任牢牢地凝成一股时，将难以被新入者或竞争者破坏，其有效运作模式一旦形成也将很难被竞争者模仿与替代。

4 结论与展望

本文在通过比较分析传统库存控制、供应商管理库存及联合库存管理三种模式，得出以下结论：传统库存模式中因各节点组织都有其独立的库存控制方式，信息不互通，由此引发了需求放大现象；供应商库存模式中因库存决策权交由供应商代理，故能对需求放大现象产生一定的抑制作用，却也不免会在决策时造成偏差；而联合库存模式注重的是供应链上的各方同时参与，库存控制计划由各方共同制定，以实现整个供应链的同步化运作，因而消弱了因需求信息的扭曲以及供应链环节间的不确定性所引起的库存波动，并提出了实施联合库存管理的可行性策略，作为供应链环境下库存管理的理论支持。

近年来，供应链管理在国外已经成为其学术研究与企业实践的热点，国内学术界相关理论研究也日渐丰富，但实践方面还非常欠缺。在理论研究不断完善并深化的同时，也要加强实践对理论的检验。本文还存在很多不足之处，如本文进行的主要是理论研究，未结合企业实践检验理论的可行性。今后需加强对联合库存管理的实践研究，广泛收集尽可能准确的信息，加工整理成有用的数据，然后采用科学的方法检验理论的准确性，并对其进行修正。

参考文献

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