物流服务商管理库存下的供应链三方合同

方轶+杨斌

摘要：为建立起物流服务商管理库存（Logisticsservicesupplier Managed Inventory，LMI）下供应链三方长期共赢的合作方式，总结归纳出LMI模式.在LMI模式下，在由单一制造商、单一物流服务商和单一零售商组成的三级供应链中，三方对补货方式中的库存量最小值和库存量最大值进行谈判，找到合适的库存量最小值和库存量最大值，使供应链总体利润和各方利润最优.结果发现，供应链成员中谈判能力较强的一方可能更愿意使用LMI模式.这可为制造企业下游库存外包提供决策依据和方法指导.

关键词： 供应链； 物流服务商管理库存（LMI）； 物流外包； 三方合同

中图分类号： F274；F253

文献标志码： 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

隨着物流水平的提高，制造企业越来越重视供应链管理，通过契约形式将非核心业务外包的物流外包思想被越来越多的人接受.当前逐渐兴起的是核心制造商将其产成品及产成品在销售渠道中流动的过程外包给下游的物流服务商的管理模式.

此前研究产成品供应链的文献，主要侧重于供应商管理库存（VMI）模式下产成品的销售物流[14]，也曾提出过由下游公司（如零售商）管理库存的思路.陈媛媛[5]提出了供应商零售商模式的主要流程和该模式在现实中可能遇见的问题.李荣[6]将生产物流和销售物流的库存合作管理的模式分为领导型和均衡型两类，并建立了在企业合作平等互利情况下的库存决策控制模型.蔡建湖等[7]提出了零售商管理库存（RMI）模式，同时分析比较了RMI和VMI这两种库存模式下的供应商和零售商的最优决策.然而，以上文献都没有涉及到物流服务商管理上游核心公司产成品库存及渠道库存的情况.

此前关于供应链合同博弈的文献，大多是研究双方博弈情形的：FENG等[8]应用双边讨价还价框架研究较低成本的生产外包对两个竞争供应链的影响，发现讨价还价能力较小的制造商可能面临囚徒困境，即尽管选择自产会使制造商的利润更高，但他们又不得不同时选择外包；NAGARAJAN等[9]应用讨价还价理论分析了多供应商装配系统中供应商结盟对系统的影响.以上文献并没有涉及到三方合同谈判分析的情况.

本文在前人研究的基础上，着重分析当前的物流服务商管理上游制造企业产成品库存的实际情况，总结归纳物流服务商管理库存

（LMI）模式，并在由单一制造商、单一物流服务商和单一零售商组成的三级供应链中，对使用LMI模式的供应链三方的合同谈判进行分析，得到三方均取得最优解的情形.

1 研究背景

当今我国企业的物流运营成本很高，企业的物流成本在一些产成品的运作成本中占40%～70%，几乎是公司资产的一半.[10]同时，物流业特别是第三方物流的蓬勃发展，使企业意识到物流外包能够有效地降低物流成本.

在这种情况下，一些制造商为有效配置有限资源，采取下游物流服务商管理产成品库存和渠道库存的策略.这样一方面制造商可以集中资源，专注于自己擅长的领域，并充分利用资源在该领域中形成技术优势和品牌优势，提升自己的核心竞争力；另一方面，制造商可以利用物流服务商的规模优势有效地降低物流费用.

基于物流服务商管理上游快消品公司成品库存和渠道库存的现状，本文参考VMI模式提出LMI模式.

VMI模式是供应链上游的企业（如制造商、原材料供应商）对下游企业和渠道库存进行统一管理的一种管理方式.在这种管理方式下，供应链上游的企业占据主动，根据下游企业的需求进行库存管理和供货补货，安排调整出一种更合理的发货方式，从而降低整个供应链成本.相应地，在LMI模式下，处于供应链核心企业下游的物流服务商占据主动，对上游核心企业的产成品库存和渠道库存进行管理、统筹安排并对零售商供货补货.

相较于VMI模式下上游供应商拥有库存控制权和RMI模式下下游零售商拥有库存控制权和库存所有权，LMI模式强调的是物流服务商在整个供应链的物流活动中扮演主要角色，由物流服务商取得整个物流过程中的库存控制权和库存所有权.3种模式下的库存控制权和库存所有权比较见表1.

在LMI模式下，物流服务商负责管控产成品库存，供应链上游是制造商核心企业，下游是零售商.制造商、物流服务商和零售商三者构成一个三级供应链结构.上游制造商的产成品库存直接交给物流服务商管理，物流服务商将取得的这部分货权转移到零售商手中，其网络模型见图1.

制造商在物流服务商帮助下实施产成品库存管理和物流配送.在LMI模式下，制造商与物流服务商达成合作协议，由物流服务商全面负责制造商的产成品库存及物流配送业务[11].制造商物流服务商库存管理示意图见图2.

一些情况下制造商会先与零售商签订销售合同，零售商同意代理该产品，并按照合同返还一定比例的销售收入.同时，制造商会与物流服务商达成协议，愿意以一定价格外包产成品的库存及配送业务.

2 模型建立

在LMI模式下，会出现制造商、物流服务商、零售商三方合作的情况.制造商将产成品直接转移到物流服务商的手中并支付一定的物流外包费用，物流服务商承担产成品库存费用和配送费用，并直接配送到零售商手中.同时，零售商和制造商商议按照一定比例返还销售收益.在这个过程中，由物流服务商承担因货物过多而产生的库存费用，由零售商承担缺货费用.本文假定出现缺货时立刻补货，其缺货惩罚成本是由于不能及时满足顾客要求而导致的零售商名誉损失.考虑1个上游制造商、1个物流服务商和1个下游零售商的情况，零售商采取（r， Q）补货策略进行库存管理（r和Q均为整数值），即连续检查库存量，当库存量低于r时立刻将库存量补充到Q.为便于计算，假设订货提前期和生产时间均为零.零售商在取得销售收入后，按照利润分配比例向制造商返还利润（比如加盟费）.

假设市场需求符合均值为λ的泊松分布，定义市场需求为n时的概率dn=e-λλn/n！，并对各变量作出定义：

πV为制造商平均利润；πL为物流服务商平均利润；πR为零售商平均利润；πSC为供应链平均利润；φ为零售商与制造商之间的利润分配比例；CV为制造商生产单位产成品成本；CL为制造商为单位产成品支付的物流外包费用；p为单位产成品售价；y为制造商单位时间内生产的产成品数量；h为当产成品数量超出物流服务商实际需求时的单位产成品库存费用；g为当零售商缺货时单位产成品损失成本；K为物流服务商的固定订货成本；a为制造商与零售商谈判能力的比例因子；b为制造商与物流服务商谈判能力的比例因子.

制造商的收益为零售商销售产成品后返还的部分利润1-φpλ，制造商的成本由物流外包成本CLλ与固定成本CVλ构成，于是可以得到制造商平均利润函数：

观察式（4），可以发现整个供应链的利润与φ没有关系，只与r和Q有关.

在决策阶段，供应链三方都希望使用合适的（r，Q）策略使自己的利润最大化.对零售商来说，当r为无穷大时，可以得到零售商平均利润的最大值，而此时Q的大小对零售商利润没有影响，即补货点越高对零售商越有利，而在连续盘点的情况下一次补货数量多少对其利润没有影响.对物流服务商来说，过高的补货点会使物流服务商的库存持有成本提高.同时，φ和CL也会影响零售商和物流服务商的利润.因此，三方有必要通过订立有效合同确保合理的库存策略.供应链三方利润相互影响示意图见图3.

物流服务商管理库存时物流服务商占据主动，因此规定物流服务商拥有补货策略的优先决策权.

对任意给定的Q，CL（r，Q）是关于r的单调增函数.易证得，对任意给定的r，物流服务商利润函数都是Q的凹函数.[12]

假定在首轮谈判中得到了三方都能接受的可行解，由于影响供应链利润的是r，谈判的关键是找到一个合适的r使其能够得到供应链最大利润.此时物流服务商占据了库存策略的优先权，并倾向于选择一个较小的r值.因此，在后面的算例中选择r=0作为初始可行解.在得到r值的情况下，可以得到供应链的最优策略，并通过φ和CL分配三方的利润.

在第二輪谈判中，由零售商或制造商提出改进解，尝试提高r值，并通过调整参数φ和CL保证三方的利润均不会小于上一轮的结果.这样三方都会接受改进解，并形成新的解.

只要每轮谈判的改进解能够使系统利润增加，那么三方均可以在每轮谈判中获得利润的提升.如此不断重复判断过程，直到有一轮谈判后系统利润不再增加，则前一轮的改进解为最优解.另外，当r趋向于负无穷大时供应链利润趋向于负无穷大，当r趋向于正无穷大时供应链利润也趋向于负无穷大，因此谈判中肯定会出现一个最优解.

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），可以得到极值解为（0，28）；再取r=1，求得极值解为（1，28）；接着取r=2……通过反复迭代（编程参考文献 [1314]的方法）得到当r=17，Q=21时，供应链系统取得最大利润值268.83，则（r，Q）最终解为（17，21）.

由表2可知，当r=18时，无论是供应链总利润，还是三方各自的利润，都有不同程度的下降.根据此前的结论，可以得出（17，21）是算例的最优解.

由表3可知：从第一轮到最后一轮三方利润的增长率是相同的；在初始情况下利润更高的一方到最后获得的利润也会更高.

由图4和5可知：当a增大时，零售商利润相应增大，制造商和物流服务商利润对应减小；当b增大时，零售商利润未受影响，物流服务商利润增大，而制造商利润减小；无论a和b如何变化，三方的总利润是不变的.这里的a和b反映的是三方各自的谈判能力，在LMI三方协同的情况下，改变a和b（内部谈判能力）是不会影响总利润的，这也与实际情况相符.最初谈判能力强的一方在多次谈判后依然占有优势，因此会更愿意使用LMI模式.

4 结论及展望

通过研究物流服务商管理库存（LMI）情况下的制造商物流服务商零售商三级供应链运营的实际情况，对比供应商管理库存（VMI）模式，提出了LMI模式，并对LMI，VMI和零售商管理库存（RMI）三种模式进行了简单的比较；然后介绍了现实中产成品在供应链上的运作情况以及供应链三方利润相互影响的关键因素；最后通过数值分析，得出在合同谈判的情况下如何得到最优解以及各方的可能意愿.

本文只是对由单一制造商、单一物流服务商和单一零售商组成的三级供应链进行了分析，但是现实中往往会遇到多个制造商的情况，因此后期将对多个制造商并存的基于LMI的供应链运作情况进行研究.

参考文献：

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

（编辑 贾裙平）