供应中断

2024-10-23

供应中断（精选5篇）

供应中断篇1

2011年3月11日, 日本爆发9.0级地震并引发海啸, 日本经济损失严重。之后, 世界工业也经历了一场“地震”。汽车、半导体、电子消费品、化工产品及钢材等众多产业受地震严重影响, 供应链中断, 相关原材料和零部件价格出现不同程度的上涨。就汽车行业而言, 日本三大汽车厂商丰田、本田和日产共有22家工厂被迫暂时关闭, 受此影响的其他国家汽车销量大幅下跌。这种突发事件导致的供应链突然中断的案例已不再新鲜, 继1999年台湾大地震造成全球计算机芯片供应的中断, 2000年的飞利浦大火给采用单源供应的爱立信手机业务带来致命打击, 以及2001年美国9·11事件导致众多产业供应链中断等一系列事件之后, 突发事件导致的供应链中断风险的研究越来越引起学术界的关注。

供应链中断风险主要由外部突发事件导致, 突发事件具有发生的概率低、产生的后果严重的特点, 其对企业的冲击主要集中在供应链的三个流程:供应、内部营运和需求。因此, 通常可将供应链中断风险分为三类:供应中断风险、运营中断风险和需求中断风险。然而, 需要注意的是不论是核心制造企业还是零部件供应商, 一旦会给自己本身的生产运营造成破坏的突发事件发生, 尽管产生的危害会传递到供应链其他节点企业, 甚至有可能使整个供应链崩溃, 但此时遭受破坏的企业一般更多的将精力集中在自身对风险的应对, 而无暇顾及对供应链上其他企业的影响。因此, 对于遭受灾难的企业来讲, 与其把其应对风险的行为看成是供应链风险的应对, 倒不如仅仅看作独立的节点企业的自救和恢复, 而其对供应链的影响 (的确存在) 更多的是无意识的而非主观的有意识的行为。而需求中断风险与供应中断相比发生的概率相对较低也较易管理。因此, 本文主要针对外部突发事件引起的供应中断风险, 分析其产生机理, 并基于弹性供应链的思想提出应对措施。

弹性供应链的概念

弹性的概念出自于材料科学, 是指材料在变形之后恢复到初始状态的能力。供应链弹性的研究开始于供应链的脆弱性研究, 由于不同学者的研究背景和前提存在差异, 对供应链弹性的定义不尽相同。比如Anderson认为弹性强调恢复能力, 也意味着组织对积极影响及消极影响的适应能力。Martin Christopher将弹性定义为一个系统在中断发生后恢复到原始状态的能力, 并指出往往隐含着柔性和适应性。刘希龙将供应网络弹性定义为供应网络在部分失效时仍能保持连续供应且快速回复到正常供应状态的能力。尽管许多学者对供应链弹性的定义不尽相同, 但都强调两个关键要素:遭受破坏和恢复。正如刘浩华教授指出, 供应链弹性是供应链在中断风险发生后恢复到初始状态或理想状态的能力, 包括回到正常绩效水平 (生产、服务、供应比率等) 的速度。

综合以上研究, 本文认为, 弹性供应链是指在突发状况下, 能够快速恢复正常的供应链。具体来说, 就是具备高效的库存调控能力、较短的供应链周期、较强的风险控制能力和完善的应急机制的供应链体系。

弹性供应链与供应中断风险

弹性供应链的构建是一种应对供应链风险的有效方法, 其核心思想是增强供应链的弹性。提高供应链的弹性有多种途径, 比如可以通过加强节点企业之间的合作以及尽量消除运营环境的不确定性来实现;也可以通过增加企业的冗余、提高柔性以及塑造风险型企业文化来实现。

供应中断风险主要是由于核心制造企业的供应商或供应渠道遭遇突发事件而造成的暂时或者永久性中断。提高弹性可以有效应对供应中断风险。一方面, 在供应网络扰动较小时, 具有弹性的供应网络可以吸收部分扰动, 从而减少供应中断的可能性;另一方面, 由于突发事件难以预测并且后果严重, 要想完全避免中断风险是徒劳的, 而通过提高弹性可以使供应中断后迅速恢复过来, 避免永久性中断。因此, 从增强弹性的角度, 供应中断风险的应对可以从两个方面考虑:中断发生前的预防措施和中断发生后的应急措施。

基于弹性供应链的预防措施

产品零部件标准化。采用通用的、标准化的零部件可以减少零部件的种类同时分担零部件的库存水平, 而且可以使企业方便的找到多个供应源获得供应, 或者当供应暂时中断时可以迅速找到替代供应商, 从而有效的吸收扰动。

保持适当的库存冗余。增加零部件库存可能是应对供应风险的最直接最简单的方法。9·11事件之后, 美国许多制造企业开始考虑增加零部件库存, 以缓冲供应中断风险, 提高供应链弹性, 并要求供应商也采取同样的做法。但是库存的微小增加都会引起成本的较大提升, 而且与当下盛行的精益思想相矛盾。因此企业必须对库存增加引起的成本增加和供应中断风险相权衡。一种解决办法是与主要供应商共同管理库存, 在分担库存成本的同时还可以适当提高缓冲库存水平。

在选择主要供应商和供应渠道时考虑其风险。考虑供应商特别是主要供应商甚至供应商的供应商所在国家或地区的政局稳定情况、战争、自然灾害等发生的可能性等会导致供应中断的风险因素, 而不仅仅考虑成本和服务。例如, 不要将所有核心零部件的供应商都集中在位于地震带附近的国家或地区。

采用多供应源供应。单一供应源虽然可以有效的加强企业与供应商的合作关系, 共同降低成本, 提高效率, 但却大大增加了供应中断的可能性。然而, 供应源过多已经被众多企业的实践证明是不利于供应链竞争力的, 特别对核心零部件, 可能大大的影响成本和效率, 使产品的竞争力下降甚至被淘汰。因此, 企业必须对供应源的数量和风险谨慎权衡。

基于弹性供应链的应急措施

建立危机处理小组。相对于技术而言, 对于风险管理来说, 更为重要的是必须具有合适的组织或者机构负责这些任务。供应中断处理小组可能由独立的供应链风险管理小组负责也可能由负责零部件供应的相关部门负责, 这些机构必须具有优秀的风险意识 (文化) , 一旦发生可能影响到供应商或者运输渠道的突发事件, 必须迅速的给予反应并尽可能的确定供应中断风险发生的可能性及影响大小, 并采取相应的措施。风险意识, 尽管不能直接减少风险的发生, 但可能决定着风险处理的成败。2000年飞利浦大火发生后, 爱立信和诺基亚的反应形成鲜明的对比。大火发生后, 诺基亚负责零部件供应的部门马上感觉到这可能是一件不可小觑的大事, 尽管飞利浦公司只是轻描淡写这只是一件小火灾并且一个星期就可恢复, 但诺基亚仍将由飞利浦提供的几种芯片列在了需要特别监控名单上并每日打电话询问恢复情况。当最终被飞利浦告知需要更多的时间恢复时, 诺基亚立即着手寻找替代供应商, 经过不懈努力最终恢复了供应的中断。而爱立信反应却相当迟缓, 尽管他们和诺基亚几乎同时收到火灾信息, 但爱立信却缺少了风险意识, 仅仅认为这只是一场火灾。而等到其意识到问题的严重性时, 又由于没有后备供应商, 没有了退路, 最终只能重组手机部门。

建立后备供应商信息库, 并定期更新。特别是对企业的核心零部件供应商, 多数企业追求“精益”而采用单一供应源供应, 建立后备供应商信息库并定期更新, 一旦突发事件导致原有供应中断, 企业可以迅速的获取可作为备选供应商的供应信息, 选择适当其他供应源, 从而使中断迅速恢复。从飞利浦大火的案例可以发现后备供应商在应对供应中断时的重要性。由于上世纪90年代中期, 爱立信为了节省成本而简化了它的供应链, 基本没有后备供应商, 所以中断发生后无法迅速的找到其他供应源来补救。而诺基亚虽然也没有后备供应商, 但其敏捷的反应速度弥补了这一缺陷, 迅速收集相关信息并确定了其他供应源。

供应中断篇2

随着经济的全球化发展,企业规模的不断扩大,企业为降低成本,提升市场竞争力,将大量业务外包,只保留核心技术,加之市场竞争环境更加复杂,不确定性因素更多,承受风险更大,使得供应链表现出极度的脆弱性。而大部分制造型企业将一半以上的财力用于采购原材料,一旦供应过程遭受中断,影响企业的正常生产,势必会给企业带来极大的损失。造成中断的因素如:火灾、地震、洪涝、罢工等。因此,研究供应链的稳健性,保持企业生产的正常运作,就显得尤为重要。

关于供应商可靠性不确定的两级供应链契约设计问题,不少学者做了相关研究。Yang和Aydin等[1,2,3]将供应商的可靠性分为高和低两种类型,分析了可靠性信息不对称情况下供应链的契约设计问题,并指出信息价值由信息租金和渠道价值两部分组成。Sammi Y.Tang和Haresh Gurnani(2013)[4]分析了供应商可靠性随着购买商提供的激励机制而改变,将可靠性作为内生变量来考虑,且需求服从随机分布的情况下制造商的单源和双源采购策略。Wang等(2010)[5]也研究了供应商可靠性作为内生变量的情况。Krause等[6,7,8]使用甄别机制[9]对供应商可靠性进行分类,并通过实证分析指出改善供应商可靠性的有效机制。Ying-Ju Chen(2013)[10]研究了供应商可靠性为私人信息,购买商和供应商分别拥有后补产品两种情况下的采购契约设计。Tao Li等(2013)[11]研究了供应商的可靠性对制造商采购策略的影响,指出供应商为获取更大的订单需要努力提高自己的可靠性水平。黄松等(2014)[12]运用委托———代理理论,研究了需求不确定、制造商生产成本发生扰动的非对称信息下供应链的最优契约设计。王先甲等(2015)[13],Esmaeili等(2010)[14],王新辉等(2013)[15]等也研究了由成本因素导致的不可靠供应问题。郑志欣等(2013)[16]应用收益共享契约与奖励惩罚契约分析了在合作、非合作及混合3种竞争博弈下供应链的协调问题。Babich和Burnetas等(2007)[17]引入斯坦克尔博格模型分析了供应商存在违约风险的情况下购买商的采购契约设计。

双源选择作为缓解风险的一种工具,被越来越多的研究者所使用。Yang和Aydin等(2011)[2]将双源采购分为竞争战略和多元化战略,并分析了两种战略的优劣。Babich等(2012)[18],Tomlin(2006)[19],Tomlin和Wang(2005)[20],Data(2007)[21]等也研究了多元化战略对缓解风险的作用。有意思的一种模式是,Qinghua Li和Bo Li等(2015)[22]研究了零售商存在风险厌恶且信息非对称和制造商参与零售市场的双渠道供货策略,属于一个制造商向两个零售商供货的特殊情况。Chaturvedi和Martínez-de-Albéniz(2011)[23]研究了供应商的成本和供应风险为非对称信息时的多源采购问题,主要侧重于刻画目标函数的形式。Gümüs等(2011)[24]研究了两个供应商只有一个存在供应风险的情况下的竞争策略,且供应能力为其私人信息,通过已有供应状况加以表现。

现有文献大部分都只研究供应完全中断的情况,而对部分中断却鲜有涉及。本文以一个制造商和两个供应商构成的两级供应链为研究对象,在Yang和Aydin等(2011)[2]提出的不可靠供应链契约设计的基础上,引入部分中断和完全中断两种类型的供应商,将部分中断供应商作为主供应商,完全中断供应商作为次供应商;另外,Yang和Aydin等(2011)[2]的研究只考虑了惩罚成本,本文同时考虑变动支付和惩罚成本,Yang和Aydin等(2011)[2]的研究只是变动支付为0时的一种特殊情况。据此,制定出供应商的最优生产规模和制造商的最优契约设计模型。

1 模型参数与基本假设

本文考虑由一个制造商和两个不可靠供应商构成的两级供应链契约设计问题。其中,供应商包括一个部分中断供应商和一个完全中断供应商,完全中断是指一旦中断发生,供应商交货量为0;而部分中断则指中断比例随机发生,完全中断只是部分中断的一种特殊情况。由于制造商大多是风险厌恶的,本文将部分中断供应商作为主供应商,完全中断供应商作为次供应商来考虑。制造商向供应商提供一组契约,供应商根据自己的可靠性水平及契约内容决定最优生产规模,供应链契约设计及执行过程如图1所示。

对于上述双阶段决策过程,需建立相应的动态规划模型,先从执行阶段开始分析,然后再分析签约阶段,这将在第2小节进行。

1.1 模型参数

本模型主要涉及参数如下:

ρi:供应商i的可靠性水平,为供应商交付量占其生产规模的比例,i=1,2。且ρ1服从连续的随机分布,其概率密度函数为f1(x),累积分布函数为F1(x),0≤ρ1≤1,其中,ρ1=0表示供应完全中断,ρ1=1表示供应完全可靠;

。表示供应商i的平均可靠性水平,反映供应商长期总的可靠性状况,。ci:供应商i的初始单位生产成本,由于供应中断的存在,供应商的实际单位生产成本为(高可靠性供应商的实际单位生产成本小于低可靠性供应商的实际单位生产成本),其中,第一个供应商的实际单位生产成本为,第二个供应商的实际单位生产成本为。K:制造商的交易费用,此成本对两个供应商无差异。r:产品的零售价格。D:产品的市场需求量。zi:供应商i的生产规模。(Xi,qi,pi,vi):制造商提供给供应商i的契约,Xi:制造商给供应商i的固定支付,qi:制造商给供应商i的订货量,pi:制造商给供应商i的单位缺货惩罚,vi:制造商给供应商i的单位变动支付。

1.2 基本假设

模型描述做出如下假设:

(1)市场需求在制造商订货前可知,为一常量;(2)由于制造商只是对所购零件进行组装,制造商的生产成本忽略不计;(3)当供应商交付量不能满足订货量时,将付出惩罚成本;(4)两个供应商相互独立,且不考虑供应商供货提前期;(5)供应商交付原材料剩余及制造商销售产品剩余的残值均为0;(6)制造商优先考虑部分中断供应商,只有当从部分中断供应商处不能取得正的利润时,才考虑是否把完全中断供应商作为唯一供应商。

2 模型构建

假定制造商和供应商都以利润最大化为目标。下面用逆序解法先从供应商执行阶段开始分析,然后再分析签约阶段。

2.1 供应商生产决策

为了简化符号,本小节不在用下标i表示供应商i。在执行阶段,制造商给定契约(X,q,p,v),供应商选择生产规模z来最大化其期望利润。由于供应中断的存在,最终交付量为min(q,ρz),其中q表示订货量,并接受变动支付vmin(q,ρz)及惩罚成本pE(q-ρz)+。(符号“+”定义为:当x>0时,x+=x;当x≤0时,x+=0。)供应商利润函数为:

供应商完全可靠时,供应商利润为πs(X,q,p,v)=X-cz+vz,为保证制造商给供应商的固定支付X≥0,变动支付v应满足v≤c。下面对部分中断和完全中断两种不可靠供应商进行讨论。

(1)对于部分中断的不可靠供应商,供应商的可靠性水平ρ服从连续的随机分布,其概率密度函数为f(x),0≤x≤1。部分中断供应商最优利润函数转化为:

供应商需决定最优生产规模z以使其利润达到最大化。定理1给出了部分中断供应商的最优生产规模及最优利润。

定理1:给定契约(X,q,p,v),对于部分中断的供应商,其最优生产规模z*(q,p,v)和最优利润πs*(X,q,p,v)如表1所示。

其中,,z*满足

证明:由,因此存在最优生产规模z*使得供应商利润πs取得最大值,z*须满足,此时供应商最优利润

注意:z*只与q、p、v有关,而与X无关,故用z*(q,p,v)表示供应商的最优生产规模。假定p+v≥珋c,否则供应商将不进行生产,而宁愿失去变动支付,接受惩罚。

由定理1可知,由于0≤ρ≤1,因此z*≥q。当ρ=1,即供应商完全可靠时,z*=q,供应商生产规模应等于订货量;当ρ<1,即供应商不完全可靠时,z*>q,供应商生产规模应大于订货量。并且可靠性越高,即越大,生产量越接近订货量,相同订货量对应的利润也就越大。

分析定理1,可得推论1。

推论1:供应商最优生产规模与产品的单位生产成本呈负相关,与单位变动支付和单位惩罚成本呈正相关。

理论意义:如果单位生产成本很大,供应商就会生产比较少的产品以免交货时过剩造成不必要的浪费;而如果单位变动支付和单位惩罚成本很大,供应商就会生产更多的产品以防发生供应中断造成缺货损失。

(2)对于完全中断的不可靠供应商,供应商的可靠性水平

。根据(1)式,由于生产规模z大于q只会使总生产成本增加,而收入不变,所以z≤q。完全中断供应商最优利润转化为:

注意:z*只与q、p、v有关,而与X无关,用z*(q,p,v)表示供应商的最优生产规模。考察利润函数中z的系数,得出定理2。

定理2:给定契约(X,q,p,v),对于完全中断供应商,其最优生产规模z*(q,p,v)和最优利润πs*(X,q,p,v)如表2所示。

由定理2可知,供应商的最优利润与其平均可靠性水平正相关,平均可靠性越高,则供应商获得的利润越大。所以,供应商为了获取更高的利润,或得到更多的订单,必须不断努力提高自己的可靠性水平。

2.2 制造商契约设计

制造商利润由收益和成本两大部分组成,其收益包括销售商品所获得的收入和供应商交付量不能满足订货时的罚金;成本包括给供应商的固定支付、变动支付及交易费用。制造商同时向两个供应商订货,其中第一个供应商为部分中断供应商,作为主供应商;第二个供应商为完全中断供应商,作为次供应商。令y1*=min[q1,ρ1z1*(q1,p1,v1)],y2*=min[q2,ρ2z2*(q2,p2,v2)],制造商的最优利润函数模型为:

约束条件:

因为制造商追求自身利润最大化,而供应商的决策变量即生产规模与固定支付无关,所以制造商总可以改变固定支付而使供应商的利润为0,即πsi(Xi,qi,pi,vi)=0,i=1,2。据此对模型(4)进行转化,得到制造商的最优利润函数为:

将式(5)分解为两个独立问题,利用KT条件进行求解,可得定理3。

定理3:针对一个部分中断的主供应商和一个完全中断的次供应商,制造商的最优契约设计如表3所示。

其中q*1和z*1须满足

,q*2须满足

证明:令,表示制造商从主供应商处获得的利润;

,表示制造商从次供应商处获得的利润。在制造商同主次供应商均签订契约的情况下:

由

,解得

,因此存在最优订货量q*1使得制造商从主供应商处取得最大值

,制造商给主供应商的最优固定支付为

。其中q*1和z*1须满足

由

,解得

,因此存在最优订货量q*2使得制造商从次供应商处取得最大值

,制造商给次供应商的最优固定支付为X*2=c2q*2+(1-θ)p*2q*2-θv*2q*2,其中q*2须满足

πM*表示制造商最终决策下总的最优利润,

的任意值,i=1,2,下面分3种情景具体地讨论制造商的契约设计问题。

情景1:r取值使,即r满足,此时制造商不从主供应商处订货,我们继续考虑从次供应商处订货的情况,此时制造商的利润函数为:

(1)当时,制造商从次供应商处的最优订货量q2*=D,制造商最优利润为,制造商给次供应商的最优固定支付为X2*=c2D+(1-θ)p2*D-θv2*D。

(2)当时,制造商利润为0,即不从次供应商处订货。

情景2:r取值使,即r满足,此时制造商只从主供应商处订货。制造商最终决策下总的最优利润为

,制造商给主供应商的最优订货量为q*1,最优固定支付为

。其中q*1和z*1须满足

情景3:r取值使,且使,即r满足,此时制造商同时从两个供应商处订货。制造商最终决策下总的最优利润为,制造商给主供应商的最优订货量为q*1,最优固定支付为;制造商给次供应商的最优订货量q*2为,最优固定支付为X*2=c2q*2+(1-θ)p*2q*2-θv*2q*2。其中q*1和z*1须满足

,q*2须满足

3 主供应商的可靠性水平服从均匀分布下制造商的最优契约设计

为更直观地分析制造商的最优契约设计问题,在此将模型简化。假定主供应商的可靠性服从[0,m]的均匀分布,即ρ1~U[0,m],0≤m≤1,其密度函数为。另外,由于K不是我们研究的重点,不失一般性,令K=0。基于以上假定,取v*1∈[0,c1],的任意值,此时,主供应商的最优生产规模为,制造商对主供应商的最优订货量为,制造商对主供应商的最优固定支付为,制造商可从主供应商获得的最优利润为

对于次供应商,取v*2∈[0,c2],任意值,次供应商的最优生产规模为,制造商对次供应商的最优订货量为,制造商对次供应商的最优固定支付为,制造商可从次供应商获得的最优利润为

分情景讨论制造商最终决策下的最优契约如表4所示。

从表4可以看出,供应商的固定支付与其自身的可靠性呈负相关。从制造商的角度看,供应商越可靠,提前支付的就越少,制造商也越愿意向其订货;相反,供应商越不可靠,就需要制定越大的惩罚成本,以尽量保证其交货量满足需求。当时,主供应商的订货量与需求量呈一定倍数关系;次供应商的订货量与其本身的可靠性呈正相关,与主供应商的可靠性呈负相关,即主供应商的可靠性越高,次供应商的可靠性越低,则次供应商的订货量越小,反之次供应商的订货量越大。事实上,主供应商可靠性越高,则其交货量越接近需求量,次供应商的订货量自然就越少;而次供应商的可靠性越低,制造商为使次供应商的交货量尽量满足需求,就需要更大的订货量。

4 算例分析

下面用一个算例对制造商的最优契约设计和供应商的最优生产规模进行模拟分析。由于第2小节所述情景并非都会出现,这不仅取决于零售价格的取值范围,还取决于限定的两个供应商的可靠性水平。受篇幅所限,本算例仅对零售商的可靠性水平做一种设定。

假定市场需求D=10,主供应商的可靠性水平ρ1服从[0,1]的均匀分布,即ρ1~U[0,1],其密度函数为;次供应商的可靠性水平

,两个供应商的初始单位生产成本分别为c1=3.5,c2=4.5(因为次供应商的可靠性相对高一点,为维持高的可靠性,成本应该更高)。供应商的交易费用K=2,制造商给两个供应商的单位缺货惩罚p1=p2=8,制造商给两个供应商的单位变动支付v1=v2=2。

根据以上给定的数据,设定r变动范围为4~15,计算两个供应商的最优生产规模以及制造商的最优契约设计,结果如表5所示。

分别表示制造商从主供应商和次供应商获得的利润。当制造商从供应商处获得的利润为负时,制造商不同供应商签订契约。从表5可以看出,当零售价格为4~7时,制造商所得收入不能弥补成本,不同任何供应商签订契约;当零售价格为8~10时,制造商只与主供应商签订契约;当零售价格为11~15时,制造商同时与两个供应商签订契约,契约内容如表中所示。由表5可得随着产品零售价格的变化制造商从两个供应商处获得的利润变化,在图2中加以展示。

从图2可知,制造商应根据产品零售价格的变化灵活地向供应商提供契约。D1部分表示制造商不与任何供应商签约,D2部分表示制造商只与主供应商签约,D3部分表示制造商与两个供应商同时签约。

5 结论

已有的关于不可靠供应链契约设计的文献大都将供应商的可靠性分为高和低两种,本文引入可靠性服从随机分布的供应商,建立两阶段博弈的动态规划模型,以利润最大化为目标,运用逆序解法,得到供应商的最优生产规模以及制造商的最优契约设计。其中契约设计内容包括制造商给供应商的固定支付、订货量、变动支付及惩罚成本。制造商根据产品零售价格的变化灵活做出只与一个供应商签约、与两个供应商同时签约或都不签约的决定。研究还得出:供应商最优生产规模与产品的单位生产成本呈负相关,与单位变动支付和单位惩罚成本呈正相关;当主供应商的可靠性服从均匀分布时,主供应商的订货量与需求量呈一定的倍数关系;次供应商的订货量与其本身的可靠性呈正相关,与主供应商的可靠性呈负相关;供应商的固定支付与其相应的可靠性呈负相关;供应商的可靠性越低,惩罚成本应越高。

另外,本文只研究了需求确定的情况,下一步可以研究随机需求下的契约设计问题,还可以研究两个供应商的可靠性均服从连续的随机分布的情况,以及供应商的可靠性信息不对称时制造商的契约决策。

摘要：考虑由一个制造商和两个供应商构成的两级供应链契约设计问题,将可靠性服从随机分布的供应商作为主供应商,将完全中断供应商作为次供应商,建立以利润最大化为目标的签约和执行两阶段博弈的动态规划模型,得到制造商的最优契约设计。制造商根据产品零售价格的变化灵活做出只与一个供应商签约、与两个供应商同时签约或都不签约的决定,供应商根据契约设计内容决定自己的最优生产规模。研究表明:供应商最优生产规模与产品的单位生产成本呈负相关,与单位变动支付和单位惩罚成本呈正相关;次供应商的订货量与其本身的可靠性呈正相关,与主供应商的可靠性呈负相关;供应商的固定支付与其相应的可靠性呈负相关。

供应链中断风险的管理与控制篇3

1992年, 英国供应链管理专家Martin Christopher指出:21世纪的竞争是供应链和供应链之间的竞争。供应链管理作为一种新型的管理模式, 给企业带来深刻变革。然而, 过去一二十年通过各种途径建立精细的、敏捷的供应链, 旨在降低成本、提高效益。这种能够实现高效运作, 并实现效益最大化的供应链运行的前提是稳定的环境, 比如供应商产能稳定, 物流运输不发生大的波动, 需求的不确定性较小等。但实际上企业面对的是外部环境的不确定性, 以及错综复杂的供应链网络结构, 供应链中任何一个环节的运作与目标计划发生较大偏差, 都会使供应链变得脆弱。

大量事实表明, 供应链如果发生中断, 对于企业来讲, 短期内要遭受巨大损失, 长期内遭受重大的影响。如2000年, 作为爱立信手机零部件的供应商飞利浦, 其美国新墨西哥州芯片厂遭受火灾, 致使爱立信手机芯片供应中断, 其最终的结果是爱立信黯然退出手机生产业务。类似供应中断给企业带来巨大损失的案例还有很多。现如今, 供应链中断产生的巨大面影响, 越来越多的企业已经有了深刻的体会。企业为了确保供应链取得良好收益, 只有对供应链的影响因素进行研究分析, 制定相应的政策措施, 做好防范和应急准备, 才能使供应链稳健地运行。在这种背景下, 供应链中断风险管理才逐渐产生和发展起来。

1 供应链中断风险

对于供应链中断的研究多是针对交货量不足进行的, 具有一定的局限性, 因为供应链管理的目标不仅仅保证有足够的交货量, 还包括交货的质量、成本等因素。所以, 供应链中断的含义为:突然发生的意外事件导致供货量与客户需求量、成本或质量与供应链预定管理目标发生显著的偏离, 在这个定义对供应链中断的原因和表现进行了阐述。

供应链中断对企业的冲击一般集中在供应、运营和需求三个阶段。因此, 可以将供应链中断风险分为三种, 即供应中断风险、运营中断风险、需求中断风险。另外, 还可以将供应链中断风险分为:一是发生供应链中断的概率比较大, 持续时间短, 危害性小, 易于防范和控制;二是发生供应链中断的概率比较小, 但持续时间长, 危害性大, 不易于防范和控制;三是由外部突发事件引发的供应链中断, 并且发生突发事件的概率低、产生的后果严重, 如前所举的飞利浦大火的例子。

2 供应链中断风险管理体系

供应链中断风险管理是企业供应链管理的必要组成部分。对于发生概率大、损失小的中断风险, 应该通过预防措施尽量避免;对于发生概率小、损失大的中断风险, 由于其发生与否通常难以控制, 所以更主要的是构建弹性的供应链。因此, 在供应链中断发生后降低中断损失, 恢复供应链的正常运行成为提高供应链具备长期、稳定、持续运行的能力的关键和基础。供应链中断风险的管理应该是事前预防与事后应急相结合的管理体系。中断发生前, 要进行风险因素识别和风险评估, 做好中断风险的预防和监控;中断发生后, 首先要及时发现, 然后实施应急管理, 对中断带来的各种后果进行评估, 总结经验和教训。通过风险管理, 对供应链管理过程中出现的各种突发性的、不利因素进行充分地考虑, 借助各种技术手段和管理方法, 有效控制风险因素, 对风险事件的不利后果进行妥善处理, 确保实现供应链的管理目标。企业所处行业不同, 因而供应链的特点也不同, 企业往往需要结合自身特点, 权衡防范成本与风险损失, 找出最佳的风险管理策略。

3 供应链中断风险的应对措施

3.1 保持合理的库存冗余

应对供应中断风险, 最容易想到的办法就是保持合理的库存冗余, 即在正常库存水平基础之上再增加适当的库存量, 使企业在供应中断发生时尽可能保持均匀生产, 缓解供需矛盾。这似乎与现在的精益思想 (如零库存) 不符, 但多数零库存之类的策略都是基于没有充分考虑风险的情况下建立的。而风险无处不在, 且有时危害巨大, 所以保持一定的库存冗余可以增加供应链的抗风险能力。不过, 增加库存必然要占用大量流动资金, 会产生一定维护费用, 引起成本的提升, 而这部分库存只有在出现概率很小的中断发生时才能起到作用, 这就需要管理者权衡冗余库存引起的成本增加和供应中断风险带来的损失。总的来讲, 对于发生频率较高、持续时间短的中断, 维持一定量的库存可应付各种变化, 起到应急和缓冲作用。

3.2 多边采购策略与后备供应

单源供应使企业完全依赖于某一个供应商, 增加了供应链的脆弱性, 中断风险大大增加, 解决办法是多边采购策略。与单源供应相比, 多边采购会增加采购成本, 但能够避免对单源的依赖, 增加供应柔性, 提高供应链抗风险能力。但是, 核心零部件的供应源过多可能会影响成本和效率, 使产品的竞争力下降。采用单源还是多边采购、供应商的数量, 这些都需要管理者在成本与保障所带来的收益之间做出权衡。后备供应只在中断发生时才启用, 费用的产生也在中断发生以后, 因而对许多企业而言无疑是很有吸引力的。要考虑后备资源的可得性, 一般可以通过签订合同来保障。建立后备供应商信息库, 特别是核心零部件供应商, 并定期更新。

3.3 需求管理

如果供应链核心企业的产品类型比较多, 产品彼此之间能够替代, 通过需求管理影响顾客选择, 进而在一定程度上调整顾客的需求。在需求管理的过程中需要确保可替代产品与受限产品的生产或供应源之间没有相关性;监测供应和库存水平;了解定价与推广服务对顾客购买行为的影响;拥有与顾客直接交流的沟通平台。

3.4 备用物流运输计划

越来越多的企业在经济全球化的今天, 物流运输通常是跨国界的, 运输距离长, 环节多, 随时都可能受到自然因素 (台风、泥石流、地震等) 和社会因素 (罢工、政治动乱、恐怖袭击、政策改变等) 的影响。物流运输是相对容易出现中断的环节, 供应链中断风险管理必须要制定备用的物流运输计划。如采用一种运输方式的企业, 要有备用的运输方式。

3.5 产品零部件标准化

供应链节点企业采用通用的、标准化的零部件, 一方面减少零部件的种类, 便于对供应商的选择, 另一方面对零部件的库存水平进行分担, 使企业由多个供应源进行供应。此外, 采用标准化零部件, 发生供应暂时中断时迅速找到替代供应商, 进而减小供应中断产生的不利影响。

3.6 主要供应商的选择要考虑风险

选择主要供应商时, 应考虑其供应存在的风险, 甚至连供应商的供应商也要进行考虑。需要考虑供应商的供应成本和服务, 以及供应商所在国家或地区的政局情况、战争、自然灾害等发生的可能性, 造成供应中断的风险有多大。

3.7 应急措施

建立供应中断处理小组应对供应链中断。要有合适的组织或者机构负责风险管理相关工作。供应中断处理小组可能由独立的供应链风险管理小组负责, 也可能由负责供应的相关部门负责, 这些机构要有强烈的风险意识, 一旦发生可能影响到供应商或者运输渠道的突发事件, 必须迅速的做出反应, 评估供应中断风险发生的可能性及影响大小, 并采取相应的措施。

参考文献

[1]郭茜, 蒲云, 李延来.供应链中断风险管理研究综述[J].中国流通经济, 2011 (03) .

[2]钟玉洁, 薛云建.基于弹性供应链的供应中断风险应对[J].中国物流与采购, 2012 (16) .

[3]杨宝华.供应链中断风险管理的博弈分析[J].统计与决策, 2011 (18) .

[4]刘浩华.供应链中断风险及其防范[J].中国市场, 2009 (23) .

供应链中断风险管理研究现状综述篇4

从20世纪80年代开始,供应链管理逐渐为企业重视并成为学术界的研究重点和热点,而近年来伴随企业全球化采购、非核心业务外包、单源供应和精益供应等业务模式的发展,供应链在空间上越拉越长,而在时间上则越缩越短,供应链的这种时空变化提高了中断发生的可能;而自然灾害、恐怖主义、战争、流行病、计算机病毒、经济波动等外界环境要素扰动的不断加剧,使得供应链更加脆弱,发生中断的概率越来越高。

在这种背景下,许多学者针对供应链中断风险进行了深入研究。根据研究基础和研究方法的不同,可以将这些研究大体分为针对供应链日常运作风险的定性研究和基于供应链设计、供应链应急协调的定量研究两类。对上述两类研究的比较分析,可以总结出当前供应链中断风险管理研究的特点及不足并进一步明确研究的方向。本文即在阅读大量文献的基础上,运用比较分析方法对上述两类研究进行综述分析。

2 供应链中断风险管理定性研究分析

当前供应链中断风险管理的定性研究主要面对供应链日常运作导致的中断风险,以供应链运作风险理论为研究基础,重点探讨供应链中断风险的识别、评估、缓解及管理策略等方面的问题。

2.1 风险识别

风险识别主要是描述可能发生的中断风险,明确中断风险的来源,对其进行归类。Kleindorfer和Saad[1]将中断风险来源归为三种:运营事故、自然灾害、恐怖主义及政治不稳定性,其中运营事故包括机器故障和系统性问题,如停电、罢工、关键供应商的倒闭等;自然灾害主要包括地震、飓风和暴风雪等。在供应链中断风险分类方面,根据不同的分类标准有很多分类方法,目前大多数学者基于供应链的构成将供应链中断分为供应中断、协调中断、需求中断[2]三种。

2.2 风险评估

供应链中断风险评估,主要是评估中断风险发生的概率及对供应链的影响。Kleindorfer和Saad[1]在其研究中指出评估方式基于三个主要理论:利用事件树的概率风险评估、利用针对目的性代理活动的不确定性评估以及决策分析,这些理论通过模拟软件来执行,并由审判评估来支持。恐怖主义对供应链的影响导致概率评估方法的实效,而最坏情况分析方法以及应急反应情景方法应运而生。

Bier[3]等人总结了三种评估中断风险发生概率的方法:专家观点与历史数据相结合的方法、专家观点与决策者观点相结合的方法、基于博弈论的方法。上述三种方法在处理由不同原因导致的供应链中断风险时各有优缺点:专家观点与历史数据相结合的方法经常被用在那些历史数据可获得的中断风险评估中(如由交通事故、罢工等原因所导致的中断风险),如Bigun[4]结合专家观点及历史数据评估了民航交通事故风险;专家观点与决策者观点相结合的方法经常被用在难以获得历史数据或者历史数据对风险评估作用较弱的中断风险评估中,在这种方法中,一般将一个事件分为若干因素,分别预测每种因素发生的可能性,然后综合分析整个事件发生的可能性;基于博弈论的方法通常针对像恐怖袭击等具有目的性代理行为所导致的中断风险,该方法将导致这些目的代理行为的对手因素考虑在内,如Major构造了一个攻击者与防御者之间的博弈,攻击者在给定的预算下,考虑到风险及回报来选择要攻击的目标,防御者在资源约束条件下必须保护可能受攻击的目标,对攻击者和防御者分别建立目标函数,以此分析各自的最优决策,在此基础上评估风险概率。

中断风险对供应链的影响是风险评估的重要方面,Wu[5]等人通过Petri网研究了中断风险在供应链内的发展和演化过程,并根据事故之间的联系描述事故发生时间,通过预测这些事故之间如何相互影响,从而对中断事故可能导致的结果进行建模;有些学者通过模拟的方法对中断风险的影响进行评估,这种方法对成本、服务中断风险比较适用;还有学者基于最优化模型同时考虑风险与利润最优化,建立多阶段动态模型,在考虑风险的情况下,分析利润最大化。

2.3 风险缓解及管理策略

供应链中断风险缓解及管理策略的研究主要包含风险防御措施和风险发生时的应急措施两个方面,其中关于风险防御措施的研究大部分集中在对提高供应链弹性和灵活性的研究上,而对风险发生时的应急措施研究主要集中在应急计划的实施上。

Sheffi,Y.和Rice,J.B.[6]指出供应链的必要因素包括五个方面:供应采购、转换过程、分配渠道、控制系统及企业文化,前三个要素构成了供应链运作的主要流程,该流程在运作过程中受多个控制系统的控制,并在一定的企业文化熏染下运作。基于此,他们认为可以把这五个必要因素作为提高供应链灵活性的突破口,每一种因素中都有提高灵活性的机会。在供应及采购方面,他们认为关键问题不是进行单源采购还是多源采购,而是供应商关系与采购战略之间的合理搭配,如果企业选择单源采购,那么必须与供应商之间建立密切的关系,或者也可以选择多源采购,与每个供应商的关系可以不像单源采购下那么密切;在转换过程方面,提高灵活性的方式主要是采用标准生产流程,并且拥有具有互运作性的多个设备点。在产品分配渠道方面,一旦中断风险发生,制造商可以通过一定的决策标准(如利润、成本、客户关系重要程度等)来决定向哪些客户供应,与此同时,企业还可以通过面向顾客的活动,如延迟战略,来提升供应链的灵活性;在控制系统方面,两个主要作用是迅速检测中断风险以及迅速形成风险纠正措施;在企业文化方面,为了提升供应链弹性,可以通过多种途径提高员工的风险意识,如从以前的中断风险中吸取经验,通过注意小中断风险的暗示作用,可以将重大中断风险的影响降到最低。

Adegoke Oke 和 Mohan Gopalakrishnan[7]通过对零售业供应链中断风险管理案例的研究,对风险缓解措施进行了总结。针对供应中断风险,可以分析供应链不确定因素,并建立应急计划,也可以采用多方采购战略;针对需求中断风险,可采用需求管理策略,即向消费者提供促销与激励措施,或者影响消费者的需求;对于需求和供应中断之外的一些中断风险,可以采用降低运作成本、与供应商合作寻找替代原材料、游说等措施。

Knemeyer[4]等人针对由灾难性事件导致的中断风险提出了一系列风险缓解措施,主要有将设备点转移出高风险地点,增加设备点或供应商以提高供应链的柔性,增加每个设备点的安全负责人员,提高电子监测水平,对设备点进行再设计提升其备灾水平,适当增加库存水平,进行供应商选择时增加风险指标等。

Sheffi,Y.[8]在“9.11”事件之后分析了在恐怖主义威胁的情况下如何进行供应链管理,从供应商关系、库存决策、支持系统、提高运输过程可视性、与供应链其他成员加强合作、加强与公共部门的关系等方面提出了恐怖袭击风险的缓解措施。

3 供应链中断风险管理定量研究分析

目前,供应链中断风险管理的定量研究基本可以分为两个方向,其一是通过数量模型找到提高供应链弹性的方法和措施,其二则是通过量化模型探讨中断风险发生时供应链的应急协调问题。

3.1 针对供应链弹性提升的定量研究

通过定量模型提升供应链的弹性从而降低供应链中断的概率一直是理论界关注的问题,供应链中断风险下的模型设计、供应商数量选择、及策略选取成为研究的主要方向。

供应链风险下的模型设计基于两方面的考量,第一,在没有供应链中断风险模型的情况下,进行模型的全新设计;第二,在已有供应链中断风险模型的情况下,进行模型的保护,从供应链中选取适当的节点进行保护,增强已有供应链系统的可靠性。Snyder[9]等人基于中断风险对供应链设计模型和保护模型进行了综合分析,对于设计模型和保护模型,该研究从节点选址和网络设计两个角度考虑,并考虑决策者风险中立和风险厌恶两种情况,分析了基于中断风险的11种不同的模型,其中5种供应链设计模型,6种供应链保护模型。易海燕[10]在Snyder研究的基础上,对Snyder分析的模型进行了进一步的探索,Snyder的研究假设从主要供应商和后备供应商处获得产品的价格是一样的,而易海燕考虑到后备供应商的供货是紧急供货,价格应该与主要供应商正常情况下的供货价格不同,同时也考虑了惩罚成本的存在什么时候会使经销商选择歇业,基于以上考虑,易海燕对供应链设计模型和保护模型进行了重新分析。

供应商数量的选择对增强供应链的弹性具有重要的作用,刘希龙[11]在只考虑成本的供应网络基础上,引入期望容忍服务水平参数,建立了基于多源供应的弹性供应网络模型,研究表明基于多源供应的弹性供应网络能显著降低供应网络中断数量,提高输出均值,降低输出标准差,提高供应网络的弹性。Yu等人[12]在供应链中断风险背景下对单源采购和双源采购模型进行了比较,模型假设需求是价格敏感型的且是不稳定的,当供应中断风险发生时市场规模会扩大,通过分析求出中断风险概率的两个关键值为决策者选择哪种采购决策提供了指导。Ruiz-Torres[13]等人利用决策树方法分析在供应中断的情况下的最优供应商数量,他在考虑个别供应商供应中断的情况下建立模型,模型分析了供应中断的多种概率和选择次可靠供应商带来的采购及运营成本的节省,研究认为当供应商可靠性高时,单源采购是最优方式,只有在供应商不可靠而且由供应商中断引起的运营成本很高,且企业降低风险能力又很低的情况下,多源采购才是有效战略。Sarkar[14]等人指出在考虑中级事件的情况下,利用决策树分析最优供应商数量会遇到维数问题,为避免该问题,Sarkar等人使用表格评价所有可能的决策并在表格中按照单一事件发生的概率升序排列,这种方法排除了一系列次优决策,从而解决了决策树方法下的维数问题。Sheffi,Y.[5]认为关键问题不是进行单源采购还是多源采购,而是供应商关系与采购战略之间的合理搭配,如果企业选择单源采购,那么必须与供应商之间建立密切的关系,或者也可以选择多源采购,与每个供应商的关系可以不像单源采购下那么密切。目前关于供应商数量决策问题没有统一的结论,而大多数研究认为进行多源采购可以提升供应链的弹性。但是,多源采购并不能完全规避供应链中断的问题,因此有些研究在多源采购的背景下分析其他提升供应链弹性的方法。刘希龙[15]在多源供应网络设计的基础上,为两种应急供应方法:战略应急库存(SES)和实物期权建立模型,模型引入最低容忍可靠性参数,分析了供应网络设计时的弹性和成本之间的均衡问题,模型分析表明采用战略应急库存和实物期权相结合方法设计的供应网络,可以提高供应链弹性。

Tomlin[16]从比较综合的角度来分析中断风险减轻对策和应急改线对策。他建立的模型涉及到一种产品、两个供应商,其中一个是可靠供应商,另一个为不可靠供应商,不可靠供应商能以相对低的价格提供产品,但是具有产能限制,可靠供应商提供价格相对高,但产量灵活。假设对于一个风险中立的企业,在面对中断风险时只能从采购对策、库存对策、应急改线对策中做出选择,Tomlin分析指出运行时间百分比及中断风险性质对于选择哪种对策起到决定作用,对于发生频率低但时间长的风险,采购对策优于库存对策;若不可靠供应商产能有限,或企业是风险规避型的,那么混合对策(采购对策与库存对策的混合)是最优策略;在可靠供应商产量灵活的情况下,临时改线对策是最优策略;对于给定的运行时间,如果中断风险很少发生,风险减轻对策(库存对策或采购对策)优于临时改线对策。

3.2 供应链中断风险发生时的应急管理

供应链中断发生时,供应链上各节点企业都将面对剧烈变化的外部环境,应急处置成为每个企业都要面对的问题,而从整个供应链系统的角度,供应链协调是中断危机爆发时最重要的问题。学术界对供应链协调和供应链应急管理的研究已经比较深入,但是针对中断危机发生时供应链协调的研究尚不多见。

Qi等人[17]最先将应急管理引入供应链协调问题中。该研究构建了由一个供应商一个零售商构成的供应链模型,模型假设需求是价格的线性函数,单位生产成本是固定的,在需求确定的情况下,使用全数量折扣合同可以协调供应链,Qi研究了当需求中断时将偏离成本引入目标函数从而使原来的数量折扣合同发生改变,以达到协调供应链的目的。Xiao[18]等人对模型进行了扩展,所分析的供应链中具有一个供应商和两个竞争的零售商,并且零售商采用促销策略,需求是促销投资决策的函数。在他的研究中,利用价格下降合同来协调需求中断后的供应链。研究发现一个恰当的合同可以充分协调供应链,该研究主要针对需求中断。Xiao和Qi[19]还对中断风险情况下两种供应链协调方案即全数量折扣合同和递增数量折扣合同进行了比较分析。以上研究为简化模型,一般假设中断风险导致的偏离成本由制造商承担,Xiao等人[20]考虑了偏离成本既可以由制造商承担也可以由零售商承担的情况,分析了线性数量折扣合同和全数量折扣合同两种不同的供应链协调方案在供应链协调中的应用。Chen和Xiao[21]分析了由一个供应商和一个主要零售商及多个次要零售构成的供应链在需求中断时的协调模型。他们分析了两种协调方案,一是线性数量折扣合同,一是格尔夫斯批发价合同。分析结果表明线性数量折扣合同下,当需求中断出现时,制造商只需调整批发价格的最大化变量。

Xu等人[22]也对Qi最初提出的模型进行扩展,考虑需求不是价格的线性函数而是非线性函数的情况,即令Q=Dp-2k。在此基础上,Huang等人[23]进一步考虑非线性需求函数的情况,但具体的需求函数形式与Xu的不同,他令需求函数是价格的指数函数,即Q=De-kp。

盛方正[24]将援助合同作为中断风险下供应链协调的工具建立了两阶段模型,模型包括一个供应商和一个零售商,研究表明可以协调供应链的援助合同应满足:零售商提供的援助数量对供应商恢复时间的偏导数为零售商订单拖欠成本的相反数,并且援助数量对供应商初始预防措施的偏导数为0。随后,盛方正[25]又基于相同模型背景,分析在中断风险下,如何使用罚金合同协调供应链。分析结果指出,供应商应支付的最优罚金数量是零售商的订单拖欠成本和供应链恢复所需时间的乘积,并且存在罚金合同时,供应商的恢复时间将减小,而预防措施将增加。

4 总结与展望

本文对供应链中断风险管理的研究现状进行了综述分析,从总体上来看,供应链中断风险管理的两个研究方向—基于日常运作风险的定性研究和基于量化模型的定量研究都已比较深入,并且学术界对该问题也越来越重视,研究深度和广度都在加强。但是,当前的研究大都属于理论研究,都是在大量研究假设和简化基础上展开的,这些简化和研究假设使得研究成果严重脱离了实际,只具有理论意义,而缺乏现实意义,减少研究假设,增强研究的现实意义增强研究成果的可操作性是供应链中断风险管理的当务之急。

摘要：供应链中断风险管理已经逐渐成为供应链领域的研究热点,许多学者分别应用定性分析和定量模型方法对该问题进行了研究;定性分析基于对日常运作风险的管理探索了供应链中断风险的管理方法和经验;定量模型方法则通过供应链设计和量化模型探讨了供应链的协调问题;本文根据这两种不同的研究方法对当前供应链中断风险管理研究现状进行了综述。

供应中断篇5

关键词：供应链,B2B电子市场,采购策略,供应链中断

1 引言

随着我国电子商务的持续快速发展,电子市场逐渐成为一种新型的为买卖双方提供产品和服务的商务场所,深刻地改变着人们的生活和消费方式。而近几年来,在现货商品批发市场基础上衍生的B2B电子市场也在逐渐崛起,例如中国化工网、环球金属网、中橡商务网等第三方B2B行业网站[1]以及以石油、钢材、粮食、煤炭为代表的大宗商品电子交易市场[2]大量涌现。B2B在线采购作为企业采购的新模式,给传统的长期合约市场带来了机遇和挑战。传统合约市场是建立在长期、稳定合作的关系上,保证交货,但交货期过长。与合约市场相比,B2B电子市场虽然存在着价格波动大,稳定性差的缺点,但是其采购交易成本低,且交货期短,与合约市场恰好形成互补。因此,B2B电子市场作为供应商与采购商长期合约的补充,被越来越多的公司所采用,也引起了众多学者的研究兴趣[3,4,5]。

其中Akella等研究了电子市场环境下的三种采购策略:长期合约、现货市场和这两者的组合,研究表明最优的采购策略依赖于市场结构[6]。Seifert则分别研究了采购商在电子市场下的不同行为:仅能在线补充未满足的需求量、仅能在线出售多余的订购量以及同时能在线买入和卖出现货,并针对不同情况得出具体的解析式。结果表明结合电子市场采购一定数量的商品可大大提高供应链的利润,但可能存在较高风险[7]。国内学者中邢伟等从供应链的角度对B2B电子市场展开了较多研究[8,9,10]。石晓梅等研究了B2B电子市场下的现货交易、远期合约交易以及产能期权合约三种不同采购策略[11]。

然而上述的所有研究中,均假设合约市场是稳定的,忽视了林林总总的自然灾害及各类突发性事件可能带来的供应链中断的发生。受供应链中断的影响,下游采购商或零售商往往要投入大量的人力、物力、财力重新组织采购,但往往很难达到理想的效果。因此,企业在制定采购计划时,需要尽可能地考虑各种不确定的因素,制定更加周全的计划,以增强企业抗风险能力和最大化企业的期望利润。

综上所述,考虑供应链中断风险下的B2B电子市场采购策略研究显得十分有必要。本文研究了B2B电子市场下的三种在线采购模式:卖方系统、买方系统及第三方系统,针对不同系统分析了B2B电子市场的流动性及供应链中断概率对采购商的采购策略的影响。

2 模型描述、符号及假设

2.1 模型描述

本文以B2B电子市场下的一个两阶段供应链模型为背景。假设零售商销售一些短生命周期的易逝品,如报纸、时装、高科技电子产品等。由于易逝品销售周期短,供应链的不稳定性将给零售商带来极大的风险。在销售季节到来之前,零售商先通过传统的供应链渠道,与供应商签订长期合约来采购产品,但是该供应链具有潜在的不稳定性,存在中断的可能。除了合约采购外,零售商还可以在销售季节到来时根据观察到的需求量,在B2B电子市场补充未满足的需求量或者在线出售多余的采购量。

图1显示了一个典型的两阶段不稳定供应链模型框架。在有潜在不稳定性的传统供应链渠道中,若零售商的合约订单量为 ,则当供应链不中断(概率为 )时,供应商供货量为 ;当供应链中断(概率为 )时,供应商仅能供货。另外,零售商还可以在B2B电子市场在线买入和卖出现货。由于在B2B 电子市场进行现货买卖交易时,市场具有流动性,零售商只能以一定的概率找到合适的交易对象。

2.2 符号说明

c:供应商的单位产品生产成本;

w:零售商单位产品合约采购价格;

s:B2B电子市场单位产品现货价格,均值为u;

v:未售出产品的清算价格;

r:单位产品的市场销售价格;

b:单位产品的缺货成本;

q:零售商的合约采购量;

x:产品的市场需求变量,其均值为 ,分布函数和密度函数分别为F(x)和f(x);

p:供应链中断的发生概率;

β:供应商生产恢复能力,即供应链中断后,供应商恢复生产并按时提供合约订购量的比例;

m:在B2B电子市场进行交易时的市场流动性。

下标1,2,3,4分别代表传统供应链渠道、B2B电子市场下买方系统、卖方系统、第三方系统时的决策情形。

2.3 模型假设

1)零售商是风险中性和完全理性的,并根据期望利润最大化原则进行决策;

2)为避免供应链中成员的投机行为,假设未售出产品的清货价格小于供应商的生产成本c,且生产成本小于合约采购价格w,即v<c<w;

3)市场需求X与现货价格是独立分布。

3 传统供应链渠道下的采购决策模型

为了便于分析和比较供应链中断风险下的不同市场采购策略,本文首先研究基于传统供应链渠道下的零售商采购策略。在销售周期开始之前,零售商与供应商签订长期合约,订购产品数量为q。供应商可能存在原材料供应或生产中断的风险,其概率为p。

当供应链不中断时,若q≤X,零售商则承担缺货损失;若 ,零售商可将未售出产品以清货价格处理掉。此时,零售商利润及期望利润为

$E (\prod_{1}^{0}) = (r + b - w) q - (r + b - v) \int_{0}^{q} F (x) d x - b u_{d} (2)$

当供应链中断时,供应商实际供货量为βq,同理可知零售商利润及期望利润为

$E (\prod_{1}^{1}) = (r + b - w) β q - (r + b - v) \int_{0}^{β q} F (x) d x - b u_{d} (4)$

综合考虑到供应链可能发生的中断风险,零售商的期望利润函数可表示为

此时,零售商的最优决策目标函数可表示为

由以上分析可知,有如下命题1成立:

命题1在传统有潜在不稳定性的供应链渠道下,零售商的期望利润函数E(∏1)是关于合约采购量q的严格凹函数,并且存在唯一的合约采购量q1使得零售商的期望利润最大,其中q1满足如下条件:

$\frac{(1 - p) F (q_{1}) + p β F (β q_{1})}{1 - p + p β} = \frac{r + b - w}{r + b - v} (7)$

证明:对式(6)求二阶导数即得:

$\frac{\partial^{2} E (\prod_{1})}{\partial q^{2}} = - (r + b - v) [(1 - p) f (q) + p β^{2} f (β q)] ＜ 0$ ,故E(∏1)为凹函数。构造 $h (q) = \frac{(1 - p) F (q) + p β F (β q)}{1 - p + p β}$ ,则 $h^{´} (q) = \frac{(1 - p) f (q) + p β^{2} f (β q)}{1 - p + p β} ＞ 0 ‚ h (0) = 0 ‚ h (\infty) = 1$ 。令 $\frac{\partial E (\prod_{1})}{\partial q} = 0$ 得 $h (q_{1}) = \frac{r + b - w}{r + b - v} ＜ 1$ ,因此存在唯一的合约采购量q1使得零售商的期望利润最大。

4 B2B电子市场下的采购决策模型

B2B电子市场按模式具体可分为买方系统、卖方系统以及第三方系统,因此我们分别建立不同B2B电子市场模式下的零售商采购决策模型。

4.1 买方系统

买方系统是由一个或多个企业联合建立,目的是把市场的权力和价值转向买方,它通常连接到企业的内部网络,如GE塑料全球供应商网络,美国三大汽车公司也在联合开发全球汽车零配件供应商网络。在买方系统中,仅能买入现货。

当供应链不中断时,若q≤X,则其余需求(x-q)+将在B2B电子市场以价格s采购,但最终只能采购到m(x-q)+;若q>X,由于B2B电子市场无法卖出现货,则零售商只能以价格v处理剩余产品(q-x)+。此时,零售商利润及期望利润为

$E (\prod_{2}^{0}) = [(1 - m) (r + b - w) + m (u_{s} - w)] q - [(1 - m) (r + b - v) + m (u_{s} - v)] \int_{0}^{q} F (x) d x + [m (r + b - u_{s}) - b] u_{d} (9)$

同理当供应链中断时,零售商期望利润为

$E (\prod_{2}^{1}) = [(1 - m) (r + b - w) + m (u_{s} - w)] β q - [(1 - m) (r + b - v) + m (u_{s} - v)] \int_{0}^{β q} F (x) d x + [m (r + b - u_{s}) - b] u_{d} (10)$

因此,零售商的期望利润函数为

4.2 卖方系统

卖方系统是以计算机网络作为销售渠道而实施的电子商务系统,它包括一个或多个供应商的产品或服务。在卖方系统中,仅能卖出现货。当供应链不中断时,若q≤X,零售商将面临缺货损失;若q>X,则零售商可首先在卖方系统以价格s出售(q-x)+单位现货,由于电子市场的流动性最后成功交易数量为m(q-x)+,而其余(1-m)(q-x)+则以价格v处理。此时,零售商期望利润为

$E (\prod_{3}^{0}) = (r + b - w) q - [r + b - v - m (u_{s} - v)] \int_{0}^{q} F (x) d x - b u_{d} (12)$

同理当供应链中断时,零售商期望利润为

$E (\prod_{3}^{1}) = (r + b - w) q - [r + b - v - m (u_{s} - v)] \int_{0}^{β q} F (x) d x - b u_{d} (13)$

因此,零售商的期望利润函数

$E (\prod_{3}) = (r + b - w) (1 - p + p β) q - [r + b - v - m (u_{s} - v)] \times [(1 - p) \int_{0}^{q} F (x) d x + p \int_{0}^{β q} F (x) d x] - b u_{d} (14)$

4.3 第三方系统

第三方系统是指企业可利用利用第三方提供的技术或者委托第三方中介(行业网站)进行在线采购和出售产品。当供应链不中断时,若q≤X,则其余需求(x-q)+将在B2B电子市场以价格s采购,但最终只能采购到m(x-q)+;若q>X,则剩余(q-x)+产品可在B2B电子市场出售,但只能卖出m(q-x)+,而其余(1-m)(q-x)+则以价格v处理。此时,零售商期望利润为

$E (\prod_{4}^{0}) = [(1 - m) (r + b - w) + m (u_{s} - w)] q - (1 - m) \times (r + b - v) \int_{0}^{q} F (x) d x + [m (r + b - u_{s}) - b] u_{d} (15)$

同理当供应链中断时,零售商期望利润为

$E (\prod_{4}^{1}) = [(1 - m) (r + b - w) + m (u_{s} - w)] β q - (1 - m) (r + b - v) \int_{0}^{β q} F (x) d x + [m (r + b - u_{s}) - b] u_{d} (16)$

因此,零售商的期望利润函数为

5 零售商采购策略分析

考虑供应链可能存在的风险,本节将详细分析B2B电子市场各采购模式下的最优采购策略以及相关因素对采购决策的影响,并提出如下命题:

命题2 当us>w且m0<m≤1时 $(m_{0} = \frac{w - v}{u_{s} - v})$ ,卖方系统和第三方系统下的最优采购决策q3及q4为越大越好;当us<w且m1<m≤1时 $(m_{1} = \frac{r + b - w}{r + b - u_{s}})$ ,买方系统和第三方系统下的最优采购决策q2及q4应为零。

证明:若us>w,当m0<m≤1时,易证明∂E(∏3)/∂q>0、∂E(∏4)/∂q>0,故q3、q4越大越好;若us<w,当m1<m≤1时,易证明∂E(∏2)/∂q<0、∂E(∏3)/∂q<0,故q2、q4应取零。

命题2表明:当B2B电子市场的流动性较大时,B2B电子市场下零售商的最优采购策略取仅决于现货价格均值us与长期合约价格w的关系,供应链中断概率p及供应商生产恢复能力β对零售商的采购策略并没有影响。

命题3 E(∏2)、E(∏3)、E(∏4)均是关于合约采购量q的凹函数,并且当us>w且m<m0时,或当us<w且m<m1时,存在唯一的合约采购量使得B2B电子市场各模式下零售商的期望利润最大。

证明:对式(11)、(14)、(17)求二阶导数可得:

$\frac{\partial^{2} E (\prod_{2})}{\partial q^{2}} ＜ 0 ‚ \frac{\partial^{2} E (\prod_{3})}{\partial q^{2}} ＜ 0 ‚ \frac{\partial^{2} E (\prod_{4})}{\partial q^{2}} ＜ 0$ ,故E(∏2)、E(∏3)、E(∏4)是关于合约采购量q的严格凹函数。

构造函数 $h (q) = \frac{(1 - p) F (q) + p β F (β q)}{1 - p + p β}$ ,分别令∂E(∏2)/∂q=0,∂E(∏3)/∂q=0,∂E(∏4)/∂q=0可得:

当us>w且m<m0时,0<h(q3)<1、0<h(q4)<1;当us<w且m<m1时,0<h(q2)<1、0<h(q4)<1。又h(q)为单调增函数,且h(0)=0,h(∞)=1,故存在唯一解q2、q3及q4使得式(18)、(19)、(20)成立。

命题4 在命题3的情况下,各采购模式中零售商关于长期合约的最优订购量具有以下性质:

1)∂q1/∂p、∂q2/∂p、∂q3∂p、∂q4/∂p均大于零;

2)∂q1/∂w、∂q2/∂w、∂q3/∂w、∂q4/∂w均小于零;

3)∂q2/∂us、∂q3/∂us、∂q4/∂us均大于零;

4)∂q2/∂m<0、∂q3/∂m>0;当us>w时∂q4/∂m>0,当us<w时∂q4/∂m<0。

证明:1)令 $\frac{(1 - p) F (q) + p β F (β q)}{1 - p + p β} = t$ ,其中t>0,对等式左右关于p求导,整理得:

$[(1 - p) f (q) + p β^{2} f (β q)] \frac{\partial q}{\partial p} = F (q) - β F (β q) - (1 - β) t (21)$

由假设知 $F (q) - β F (β q) - (1 - β) t = \frac{F (q) - t}{p}$

又 $\frac{(1 - p) F (q) + p β F (β q)}{1 - p + p β} = F (q) - \frac{p β [F (q) - F (β q)]}{1 - p + p β} = t$

而F(q)为增函数,F(q)>F(βq),故F(q)>t。所以等式(21)左右均大于0,即得∂q/∂p>0。

同理,对q1、q2、q3及q4关于w、us、m求一阶导数,经过简单化简即可得性质2、3、4。

命题4表明:当供应链中断概率p增大时,无论在何种采购模式下,零售商都应增加合约采购量。同时随着长期合约价格的增加,零售商的合约采购量都将显著减少,这主要是由于合约价格的上升将大幅增加零售商的采购成本。在电子市场环境下,零售商长期合约采购量总是随着现货价格us的增加而增加。

另外,当电子市场的流动性m小于一定的值时(m<m0或m<m1),传统长期合约和电子市场现货交易将同时存在。在买方系统下,长期合约采购量随着的增大而减少;在卖方系统下,长期合约采购量随着的增大而增大。而在第三方系统下, 当m变动时,长期合约采购策略还依赖于现货价格us与合约价格w的关系:例如当us<w时,长期合约采购量随着的增大而减少。这主要是由于当市场流动性增大时,第三方系统的采购优势逐渐明显。在未来观察到实际需求时,零售商可根据现货价格us与合约价格w的关系,以较低的成本进行采购,在满足需求之后,若有剩余的产品则可通过电子市场进行投机来增加收益。因此,市场流动性增大时,零售商的采购成本将逐渐降低。

命题5 如果市场需求服从均匀分布X～[0,t],那么对于任意的合约采购量q,则E(∏1)<E(∏2)<E(∏4),E(∏1)<E(∏3)<E(∏4)。

证明:根据式(6)、(11)、(14)、(17)易证明E(∏2)<E(∏4)、E(∏1)<E(∏3)。

令 $g (q) = (1 - p) \int_{0}^{q} F (x) d x + p \int_{0}^{β q} F (x) d x - (1 - p + p β) q + u_{d}$ ,则有E(∏2)-E(∏1)=E(∏4)-E(∏3)=m(r+b-us)g(q)。因此,要证明命题5成立,仅需证明g(q)>0。当 $X ~ [0 ‚ b] ‚ F (x) = \frac{x}{b} ‚ g (q) = (1 - p + p β) (\frac{q^{2}}{2 t} - q) + \frac{t}{2} ＞ (1 - p + p β) (\frac{q^{2}}{2 t} - q + \frac{1}{2}) = (1 - p + p β) (q - t)^{2} / 2 t \geq 0$ 即g(q)>0,命题5得证。

命题5表明:从期望利润角度而言,B2B电子市场下三种采购模式较传统采购渠道模式而言,都是完全占优的,其中基于第三方系统的采购模式是最优的。因此综合考虑到供应链可能发生的中断风险,零售商的最优采购策略是:首先通过传统供应链渠道与供应商建立长期合约,而后在电子市场第三方系统上根据供应链中断情况和观察的实际需求量来买入和卖出现货。

6 数值仿真分析

前面的研究表明了在命题3情况下,不同采购模式下的采购策略均存在最优合约采购量,但由于需求分布函数未知,所以很难求解出具体的解析解。常用的需求分布为均匀分布或正态分布,相比于均匀分布,正态分布往往更具有现实意义。因此,在本节的数值分析中假定需求分布满足正态分布,并通过数值分析验证之前得到的命题及性质。假设模型中市场需求X～N(50,100),同时其他参数取c=2,w=4,us=5,v=1,r=10,b=6,β=0.6。

从图2可以看出,B2B电子市场下三种采购模式的期望利润较传统采购渠道而言,都是完全占优的。其中,基于第三方系统的采购模式是最优的。同时,当采购量增大到一定程度后,基于买方系统的采购模式的期望利润和传统采购渠道下的期望利润趋向一致,基于卖方系统的采购模式的期望利润和第三方系统的期望利润趋向一致。而且当采购量继续增大时,前两种采购模式的期望利润将大幅下降,而后两种采购模式的期望利润下降幅度非常小。这主要是由于当零售商采购过多的产品时,无需再购买现货,电子市场下的买方系统将失效,电子市场的卖方系统将发挥极大作用。

1) 固体浓度10%

从图3可以看出,四种采购模式下的最大期望利润顺序为:第三方系统>卖方系统>买方系统>传统供应链渠道。从最大化利润角度来说,基于第三方系统的采购模式将是最好的选择。而且,供应链中断风险概率p的增大并不总是降低供应链期望利润:当p较大时,这四种采购模式的期望利润均随着p的增大而增大。

图4表明,零售商的最优合约采购量随着供应链中断概率的增大而增大,而且当p较小时,p的波动对零售商采购量的影响较小;随着p的增大,其微小的波动将引起合约采购量的剧烈变化;当p继续增大到一定程度时,影响又开始减弱。对于零售商而言,应多考察供应商的供应链中断概率p的变化范围,以免中断概率p的小范围波动引起采购量的大幅震荡。

另外,依赖B2B电子市场下买方系统的合约采购量最小,而基于卖方系统下合约采购量最大。其原因如下:B2B电子市场下的买方系统为零售商提供了新的采购渠道,当供应链中断发生时还可从B2B电子市场购买,而卖方系统则为零售商未卖出产品提供了新的销售渠道,同时零售商为规避供应链中断风险倾向多采购产品。

图5则验证了命题4中的性质4:在买方系统下,最优合约采购量随着电子市场的流行性m的增大而减小;而在第三方系统和卖方系统下,最优合约采购量随着m的增大而增大;传统供应链渠道下的合约采购量则保持不变。因此,当电子市场的流行性m变化时零售商应根据不同的采购模式作出相应的策略。

7 结论

考虑到供应链中断可能带来的风险,本文分别就传统采购渠道及B2B电子市场下三种采购模式的采购模型建模,并分析了B2B电子市场流动性及供应链中断概率等参数对零售商最优采购策略的影响。

通过模型求解和数值分析发现,当B2B电子市场流动性较小时,均存在唯一的合约采购量使得B2B电子市场各模式下零售商的期望利润最大。而且B2B电子市场下三种采购模式的期望利润与传统采购渠道的期望利润相比,都是完全占优的。其中,基于第三方系统采购模式下的期望利润和最大期望利润均为最大,基于第三方系统的采购决策为最优。

从最优采购量来看,零售商合约采购量随着长期合约价格w的增加而减少,随着现货价格us的增加而增加。另外,零售商的采购量总是随着供应链中断概率p的增大而增大。

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