基于VMI和JMI的供应链库存管理模型的研究.pdf

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物流技术2008年第27卷第2期（总第185期）1前言在当今市场竞争日趋激烈的环境下,越来越多的企业引入了供应链管理的思想和理念。

库存管理在快速响应用户需求的供应链管理环境下,其地位越来越重要,且库存成本占供应链总成本的30%-40%,因此供应链研究的重点是在供应商、零售商和顾客之间的库存管理。

目前,供应链库存管理技术中比较先进的有供应商管理库存VMI（VendorManagedInventory）和联合库存管理JMI（JointManagedInventory）。

所谓供应商管理库存VMI是一种以用户和供应商双方都获得最低成本为目的,在一个共同的协议下由供应商管理库存,并不断监督协议执行情况和修正协议内容,使库存管理得到持续改进的合作性策略。

这种库存管理策略打破了传统的各自为政的库存管理模式,体现了供应链的集成化管理思想,适应市场变化的要求,是一种新的、有代表性的库存管理思想。

但是在VMI库存管理中,当供应链各结点上的企业只根据来自其相邻的下级企业的需求信息进行生产或供应决策时,需求信息的不真实性会沿着供应链逆流而上,产生逐级放大的现象,导致产生“牛鞭效应”,当信息达到最源头的供应商时,其所获得的需求信息和实际消费市场的顾客信息发生了很大的偏差。

这种放大的、扭曲的需求信息使得供应链上众多的结点企业,如批发商、生产厂商和供应商不得不增加额外成本,以消除库存控制中的不确定性。

为了克服VMI系统的局限性和避免传统库存模式中的“牛鞭效应”,并提高供应链的同步化程度,联合库存管理JMI应运而生。

VMI把用户的库存决策权代理给供应商,而JMI则是一种责任权利平衡和风险分担的库存管理模式。

它强调双方同时参与,共同制定库存计划,使供应链中每个结点企业都从相互的协调性考虑,保持供应链相邻两个结点之间的库存管理者对需求的预期一致,从而消除了需求变异放大现象,任何相邻结点需求的确定都是供需双方相互协调的结果,库存管理不再是各自为政的独立运作过程,而是变成供需连接的纽带和协调中心。

2模型建立建立一个简单的数学模型来研究实施VMI与实施JMI对整个供应链运营成本的影响。

假设,市场上存在一个制造商和基于VMI和JMI的供应链库存管理模型的研究朱敏捷1,包胜华1,张力为2（1.大连大学,辽宁大连116622;2.大连海事大学,辽宁大连116026）摘要着重研究VMI和JMI两种库存管理对整个供应链成本的影响,通过采用激励控制理论,建立库存控制模型,并列举实例进行量化分析,得到供应链总成本最小的库存管理模型,由此总结出JMI模型的优势及其发展方向。

关键词供应链库存管理;供应商库存管理;联合库存管理中图分类号F253.4;F224文献标识码A文章编号1005-152X（2008）02-0096-03StudyonSCInventoryControlModelBasedonVMIandJMIZHUMin-jie1,BAOSheng-hua1,ZHANGLi-wei2（1.DalianUniversity,Dalian116622;2.DalianMaritimeUniversity,Dalian116026,China）Abstract:

Thepaperstudiestheinfluenceoftwoinventorycontrolmanagements,VMIandJMI（JointManagedInventory）,intheentiresupplychaincosts,establishesaninventorycontrolmodelwithincentivecontroltheoryandcarriesoutquantitativeanalysiswithapracticalexampletogetaminimumSCcostinventorymanagementmodel.Keywords:

supplychaininventorymanagement;VMI;JMI收稿日期2007-11-08作者简介朱敏捷,女,大连大学机械工程学院物流专业硕士,高级经济师;包胜华,女,大连大学机械工程学院硕士,教授;张力为,女,大连海事大学交通运输管理学院博士研究生。

供应链管理96-n个相同的零售商。

假设这些零售商从制造商采购商品,并且对商品的需求是连续的和均匀发生的,每年的需求量为D（即整个市场的需求量为nD）,零售商采用（0,Q1）库存策略,每单位商品的年储存费用为H,订购费用系数为K,缺货费用系数为E（为简化运算,定货费用与缺货费用都将与定货次数成正比）。

缺货费用反映失去销售机会带来的损失以及信誉损失,与每次定货数量（即最大库存量Q1）成反比,从而与定货次数成正比,采购单价为F。

制造商采用MTS生产方式,为简化运算,其单位商品存储费用与零售商相同均为H,生产准备费用为S（同生产批次有关,类似于零售商的K,E）,单位制造成本为C。

在经济生产批量模型下,其库存变化如图1所示。

图1经济生产批量模型下库存变化图Q-生产批量Imax-实际最大库存P-生产率R-需求率RL-定货点LT-提前期易得:

Imax=Q（1-R/P）在VMI模式下,零售商和制造商分别追求自身成本的最小化。

对零售商,总费用=库存费用+采购费用+缺货费用+购买费用即TCR=H（Q1/2）+K（D/Q1）+E（D/Q1）+FD=H（Q1/2）+（K+E）（D/Q1）+FD令其一阶导数为零求得其经济定货批量为:

Q1=EOQ=2D（K+E）/H!

对制造商,其总费用=库存费用+生产准备费用+生产费用TCM=H（Imax/2）+S（nD/Q2）+CnD=1/2HQ2（1-R/P）+S（nD/Q2）+CnD同理易得制造商的经济生产批量为:

Q2=EPQ=2DSP（P-R）H!

供应链整体费用为:

TC=nTCR+TCM=2nDSH（1-R/p）!

+n2DH（K+E）!

+nD（C+F）在JMI模式下,所有的零售商以及制造商均将自己的库存放到联合库存管理中心,从供应链整体角度来求得中心库存成本的最小化。

该库存中心的存货数量变化模型与前面的制造商存货模型相似。

制造商生产产品补进中心,使中心存货增加;零售商售出产品,使中心存货减少,联合管理库存中心的存货将处于一种动态平衡中。

由于制造商与零售商进行联合库存管理,JMI存货模型下的系数将有所改变,每单位产品的年存贮费用仍为H,与生产批次有关的系数变为（E+S）（显然,在JMI模式下,零售商将不再需要花费采购费用,故这里不包括采购费用系数K）,求得制造商的经济生产批量为:

Q*=2nD（E+S）H（1-R/p）!

库存中心的最大库存量为Imax=Q（1-R/P）=2nD（E+S）（1-R/p）/H!

整个供应链成本=中心库存费用+生产准备费用+缺货费用+购买费用+生产费用TC*=H（Imax/2）+S（nD/Q*）+E（nD/Q*）+nFD+nCD=1/2HQ*（1-R/P）+（S+E）（nD/Q*）+nD（C+F）=2nDH（E+S）（1-R/p）!

+nD（C+F）两者平方后作差:

（TC）2-（TC*）2均不考虑尾项nD（C+F）显然得到一个正数:

2nDHE（n+R/P-1）+2n2DHK,由此我们可以得出这样的结论:

供应商管理库存VMI的供应链成本要高于联合库存管理JMI的供应链成本。

3成本分配模型借助第三方物流公司的力量。

把联合库存管理中心的库存管理功能代理给第三方物流公司,一方面可以借助其专业高效的物流运作效率、库存管理服务来满足客户的需求,使得供应链上的结点企业更加专注于企业本身的核心业务,提高自己的核心竞争力;另一方面,也可以避免建立新的仓储设施所导致的初始固定资产投资过大,从而降低库存成本以及实施JMI的风险,变物流的固定费用为可变费用;也使实施JMI后制造商与零售商成本分配更加容易。

否则,供应链的任何一个结点企业单独建立这个联合库存管理中心,对它都是极不公平的,因为投资过大,风险太高。

即使借助第三方物流公司的力量,也仍然需要一个核心企业来组建实施JMI,并与物流公司进行初步洽谈。

在本文所建立的模型中,制造商应该担负起这个责任,既要号召下游零售商共同建立供应链系统并实行JMI,也要负责物流公司的评价挑选,并与其洽谈建立联合库存管理中心的若干事宜。

最开始的这些投资,只能作为制造商的沉没成本,为了在供应链中处于领头地位,开始的这些制造商单独的投资是必要的。

资金的成本。

库存的资源本身有价值,占用了资金,这些资金本可以用于其他的活动来创造新的价值,库存使这部分资金闲置起来,造成机会成本损失。

在联合库存管理模式下,它具体表现为联合库存管理中心的库存所有权如何分配上,即制造商和零售商在联合库存管理中心的库存份额各为多少,这种分配是一种价值上的分割,是库存整体的形式分割而不是实际分割,即并不是具体就某一部分的库存规定其属性。

可以说,如果某个零售商占1/3的库存,那么他可以在库存中提取任何价值总和等于1/3的库存,而不必限定哪1/3的库存才是他的。

这样做的好处是使得每个零售商的库存更为灵活,事实上,每个零售商都拥有对整个库存商品总类的索取权。

一方面,其库存量大大减少;另一方面,其实际库存总类大大增加（等于整个中心库存的总类）,因为并没有规定零售商所拥有的是哪部分库存,因而他可以随便提取中心的所有种类的库存,从而能获得更高的顾客满意度以及减少因为需求预测错误带来的流动性极差的库存资金积压甚至坏死。

那么具体分配方案是怎样的呢?

本文提出如下分配模式:

设库存总价值为V,在传统模式下的库存总量为:

Q=Imax+nQ1朱敏捷,等:

基于VMI和JMI的供应链库存管理模型的研究供应链管理97-物流技术2008年第27卷第2期（总第185期）制造商占有库存份额为:

Imax/Q=Imax/（Imax+nQ1）因而在JMI模式下制造商的库存份额为:

（VImax）/（Imax+nQ1）同理零售商的库存为:

（VnQ1）/（Imax+nQ1）这就意味着在初始建立联合库存管理中心的时候,供应商与零售商要进行的存货投资,即第一次将中心存货铺满所进行的投资分配。

但初始的这笔投资只表示一种所有权的拥有,零售商并不能实际提走那批相应价值的货物,而只能将其放在联合库存管理中心。

其后,中心的运行就按照提货的数量由零售商向制造商付款,付款形式另行商议。

仓储费用:

仓储费用是与库存量以及时间成正比的一种费用,其按月结算,具体分配规则如下,设n个零售商的销售额分别是S1、S2、S3、Sn（销售额实际也表示各个零售