非平稳需求下部分信息共享价值的研究

陈露　武永霞

摘 要：在制造商和零售商构成的两级供应链中，构建需求依赖信息的一阶自回归函数模型，分析补充订货到目标库存策略下，完全信息共享、部分信息共享和无信息共享时的供应链成本变化，探讨部分信息共享对供应链的影响，即成员间共享需求分布区间如何影响供应链成本。同时，考虑制造商向零售商收取信息费的问题。

关键词：供应链管理；信息共享；非平稳需求；一阶自回归

中图分类号：F713.1 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2017）06-0173-02

引言

在供应链管理中，有效匹配供需关系能够显著地降低库存和缺货成本，影响这种匹配效率的一个关键因素是需求信息在供应链成员之间的共享程度。在管理实践中，供应链成员间完全信息共享几乎不可能，但部分信息共享和完全不共享却是普遍存在的。

考虑一个制造商和一个零售商组成的二级供应链，假设在每个时期中制造商收集市场需求信息，Aviv[1]假定信息来源于历史需求数据且促销活动、天气等原因会致使市场需求发生波动。石小法[2]假定零售商的需求为更能反映现实情况的一阶自回归过程，即AR（1）。黄宝凤[3]发现，零售商共享历史需求信息而制造商并不根据这些信息估算历史需求状况，将对制造商的库存和平均成本造成显著影响，但对零售商的影响不明显，因此采用缩短提前期的方法来降低零售商的成本而不是共享信息。

与以往研究不同，考虑介于无信息共享和完全信息共享间，与未来需求有关的部分信息共享，即供应链成员共享的不是需求量的准确值，而是需求量的分布区间。

一、模型的构建

考虑由一个制造商和一个零售商构成的两级供应链，二者具有单一产品的供需关系。假设有n个周期，每个时期零售商都会预估未来时期的需求，再向制造商订货，制造商在接到订单后将备货运送给零售商，提前期为L。如果制造商没有足够的存储货物，则需从上游补货。制造商要估计和生产零售商下个时期的订货量。双方的存储和补货过程都会发生费用。零售商和制造商均采用order-up-to（补充订货到目标库存）策略[1～2]，让库存成本和缺货成本之和在充分长的时间内保持最小。需求函数为关于信息εt的一阶自回归方程，εt满足均值为0、方差为σ的正态分布。

二、零售商的订货策略

在n期初，零售商订了An单位的货物，并于n+L期初到达。根据净库存和随机变量X的密度函数和分布函数，得到最优目标库存。因为共享制造商的信息εm n-1对双方的影响较大。因此，我们考虑三种不同程度的信息共享：无信息共享、完全信息共享和部分信息共享。无信息共享时，零售商不知道εm n-1的值，变量x1的均值为0，方差为σ2m；完全信息共享时，x1=εm n-1，y1=0；部分信息共享是指制造商将εm n-1位于区间[-4σm，4σm]这一信息共享给零售商，而不是共享具体的信息值。根据条件概率，零售商得到信息εm n-1的条件概率，继而算出各个信息水平下零售商的周期期望成本。

三、制造商的订货策略

制造商相对而言更加重要，因为它的总成本不仅依赖于它从零售商那儿获得的信息，也依赖于它共享的信息。制造商要决定第n期的最优产量即qn使得期望成本Cn+1最小。制造商根据最优目标库存的期望值来决定产量qn。需要计算第n期之初随机变量x2的期望和方差。同上，x2和y2取决于信息共享的程度。若没有信息共享，则令x2=y2=0，完全信息共享时，x2=εm n-1，y2=σ2m；部分信息共享时，计算相应的条件概率和周期期望成本。比较发现，制造商共享信息会使成员双方成本下降更明显。

四、信息价格

如果信息共享可以显著地减少供应链成员的成本，为激励共享行为，拥有信息的一方就可向另一方收取一定的信息费用。因此，制造商可以向零售商收费，我们称其为“信息价格”。记完全信息的价格为Pinfo，如果共享K水平的信息，则信息的价格等于■Pinfo。Pinfo是制造商用來最小化其期望成本的决策变量，不同值的信息价格将会导致不同的信息共享最优水平。

结论

本文建立二级供应链信息共享模型，引用条件概率分析成本的变化。当需求满足一阶自回归，补充订货到目标库存时发现，制造商共享其需求信息可使双方成本下降更显著，因此考虑对信息进行收费。但上述研究只是理论上分析信息共享对成本的影响，并未用实际数据验证。上述的二级供应链可以扩充为三级供应链，进而分析供应商对制造商的部分信息共享问题。

参考文献：

[1] Y.Aviv.On the benefits of collaborative forecasting partnerships between retailers and manufacturers[J].Management Science，2001，

（47）：629-646.

[2] 石小法，杨东援.一种简单供应链中信息共享的价值[J].系统工程，2004，（1）：43-47.

[3] 郑继明，王志娟.三级供应链中信息共享的价值研究[J].运筹与管理，2011，（4）：23-30.

[责任编辑 李晓群]