供应链信息共享价值的模型研究

2016-06-23夏晗

太原城市职业技术学院学报 2016年4期

关键词：排队论供应链

夏　晗

（黄淮学院，河南驻马店463000）

供应链信息共享价值的模型研究

夏晗

（黄淮学院，河南驻马店463000）

［摘要］针对由于缺乏有效的信息共享导致的供应链运作效率低下、成本急剧增加的现象，文章研究了共享信息下的供应链协调问题，提出了信息共享的策略，并通过制定衡量供应链系统的性能指标来分析不同共享信息的系统性能。最后通过系统仿真，验证了供应链上共享信息的价值受系统的服务强度以及产品的种类和数目的影响，论证了信息共享的价值及其在供应链协调中的重要作用。

［关键词］信息共享价值；排队论；供应链

信息不共享导致的“牛鞭效应”降低了供应链运作效率，使物流成本上升的现象普遍存在，所以，如何促进供应链信息交流与传递就成为企业非常关注的问题，也是当前供应链协调研究人员共同关注的热点。目前，国内外有关供应链的信息共享方面的研究主要集中在信息共享的价值及其激励策略、信息共享的实现方式三方面，而信息共享价值的研究也是信息共享的激励策略和信息共享实现方法制定的基础。目前，国外有关供应链信息共享方面的研究比较成熟，已经有不少成果应用于实际经济领域。Lee（1997）等首次研究基于“牛鞭效应”的供应链信息共享价值的量化模型。Cachon（1994）等提出了供应链信息共享的数量模型。Li（2002）研究了供应链横向竞争情形下的信息共享激励机制，认为信息共享最大的障碍就是信任问题，但是Li提出的信息共享模型没有考虑库存减少信息和缺货信息。Bhatnagar和Chandra（1993）建立了多工厂协作模型，提出了供应与生产计划的协调和实现纵向多个制造厂商生产计划的协调模型。Chandra和Fisher（1994）分析了协调和无协调下的生产调度和销售计划的管理方法，得出有效的协调将给各企业带来巨大效益的结论。而国内对供应链信息共享相关的研究目前还处于定性研究阶段，其量化研究主要是从减小供应链的“牛鞭效应”带来的不利影响方面展开，偏重于信息共享给供应链带来的风险与供应链成本和价值权衡方面。信息共享是解决供应链中信息非对称问题，降低不确定性，提高协调决策效率的有效途径，以提高供应链运行效率，降低整个供应量的交易成本。本文在已有的信息共享价值研究的基础上对信息共享与供应链协调的问题进行研究，据此构建了基于一个供应商和多个零售商的信息共享价值下的两级供应链协调模型，研究供应链上共享产品库存信息与共享信息价值的问题，证实信息共享的价值及其在供应链协调中的重要作用。

一、两级供应链信息共享价值模型

（一）假设条件

1.假设1供应商、n零售商两级供应链；

2.供应链上供给多种产品，但供应商的生产线上每次只能生产一种产品，供应商的生产线柔性很强，无需支付额外的费用，随时就可以转换生产其他产品。

3.市场上各种产品具有相同的需求特征和供给特征，市场上的需求量各期独立而且服从泊松分布，供应商的产品供给量服从负指数分布。

（二）模型设计

1.模型参数

E［.］和V［.］分别是期望和方差；S为零售商的目标库存水平；M是供应链上提供的产品种数，假设k=1/M；λ是系统的总需求率；T是供应链的随机服务时间；μ=1/E［T］是平均生产率；b2= V［T］/（E［T］）2为系统服务时间的变异系数平方；Q为系统M/G/1的稳态总队长（处于排队等待状态总任务数）；N为系统M/G/1的稳态总队长（处于等待状态下和处于被服务状态下总任务数）；假设v2=0.5 （1+b2）、v3=E［T3］/3（E［T］）3、ρ=λ/μ；Nm为产品m订单的稳态总队长；σm为Nm的标准方差。由排队论可得：

E［Q］=v2［ρ2/（1-ρ）］

V［Q］=E［Q］+（E［Q］）2+v3［ρ3/（1-ρ）］

E［N］=E［Q］+ρ

V［N］=V［Q］+ρ+ρ2b2

2.系统的性能衡量指标

供应商不共享零售商的库存信息时，供应商按照零售商下订单时间的先后顺序进行生产计划安排，即FCFS策略（先到先服务策略，First Come First Serve）；供应商共享零售商的库存信息后，供应商接到的每种产品的订单会自动形成各自的生产计划任务队列，供应商考虑节约成本的情况下会选择其中最大的队列优先安排生产，即LQ策略（最长队列策略，Longest Queue）。

二、系统仿真

系统仿真工具采用MATLAB7.0，假定零售商的库存费率h=3，零售商的缺货损失费率j=30，产品种类数目M=10，可得：在系统服务强度ρ较低（ρ小于0.35）的情况下，采取FCFS策略的费用和采用LQ策略的费用都比较小，而且采取LQ策略的费用较FCFS策略的费用略高，且随服务强度ρ不断增加，两者之间的差距越来越小直至为零，并最终FCFS策略下的费用超过LQ策略下的费用，而且随ρ的增加，FCFS策略下费用的增速较LQ策略下费用的增速更快。算结果为因变量，可以用来分析信息价值与产品种类数目M之间的变化情况，为了便于说明问题，在计算过程中固定服务强度ρ=0.9，同时变动M的取值。可得：信息共享的价值随产品种类数目M的增加而增大，并最终趋于某个上限值，当M＞1000后，共享信息带来的收益最大值约为35%。

本文依据排队论构建了一个供应链价值模型，并对该模型信息共享和信息不共享的性能进行指标分析，其中，信息不共享是系统采用先到先服务的原则安排生产，而信息共享时系统采用最大队列的原则安排生产，分别分析这两种情况下的价值模型，并在假设前提下对该模型进行系统仿真验证该模型的价值大小和变化规律，表明供应链上成员企业的信息共享可以使成员企业获得更大的价值，有利于供应链的协调发展。本文对供应链进行了一定的简化，研究的是一个供应商、多个零售商的两级供应链协调问题，实际供应链的复杂性远远大于模型设计，对多零售商、多供应商的多级供应链的分析需要进一步研究，模型设计和仿真模拟是在一定的假设条件下运行的，而实际的市场环境往往与假设条件不符，对于不断变化供应链环境下信息共享价值的研究尚需进一步展开。

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