基于需求替代的供應(yīng)鏈庫(kù)存管理研究進(jìn)展

摘要:需求替代環(huán)境下供應(yīng)鏈的庫(kù)存管理因其自身獨(dú)有的特點(diǎn)，一直是供應(yīng)鏈管理的研究熱點(diǎn)之一。文章在介紹需求替代的特點(diǎn)及分類(lèi)的基礎(chǔ)上，分別從企業(yè)驅(qū)動(dòng)型和客戶驅(qū)動(dòng)型需求替代兩方面，系統(tǒng)分析了基于需求替代的供應(yīng)鏈庫(kù)存管理研究成果，最后提出了進(jìn)一步研究方向。

關(guān)鍵詞:需求替代;庫(kù)存管理;供應(yīng)鏈;綜述

一、 引言

面對(duì)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，企業(yè)逐漸拋棄了提供單一產(chǎn)品的銷(xiāo)售方式，轉(zhuǎn)而向客戶提供功能相近、在一定程度上可相互替代的系列產(chǎn)品。由于產(chǎn)品間的可替代性，當(dāng)客戶所購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品缺貨時(shí)，可以購(gòu)買(mǎi)替代產(chǎn)品以滿足其需求，即產(chǎn)生替代性需求(Chopra Meindl，2001)，因此，企業(yè)可以用系列產(chǎn)品的總庫(kù)存來(lái)滿足客戶需求，從而在不影響產(chǎn)品供應(yīng)的情況下降低安全庫(kù)存和庫(kù)存成本。替代性需求環(huán)境下供應(yīng)鏈的庫(kù)存管理因其自身獨(dú)有的特點(diǎn)，一直是供應(yīng)鏈管理的研究熱點(diǎn)之一。

從替代產(chǎn)生的原因可以將替代性需求分為企業(yè)驅(qū)動(dòng)型需求替代和客戶驅(qū)動(dòng)型需求替代;從替代方向則可分為單向替代和雙向替代。本文則從企業(yè)驅(qū)動(dòng)型和客戶驅(qū)動(dòng)型需求替代討論基于需求替代的供應(yīng)鏈庫(kù)存管理研究進(jìn)展。

二、 基于企業(yè)驅(qū)動(dòng)需求替代的供應(yīng)鏈庫(kù)存管理研究進(jìn)展

企業(yè)驅(qū)動(dòng)需求替代是指替代行為是由制造商或供應(yīng)商引發(fā)的，比較典型的是當(dāng)?shù)蛢r(jià)值的產(chǎn)品缺貨的時(shí)候，制造商用高價(jià)值的產(chǎn)品代替，例如當(dāng)120GB的硬盤(pán)缺貨時(shí)，Dell公司用160GB的硬盤(pán)作為替代產(chǎn)品進(jìn)行安裝銷(xiāo)售。替代性使得企業(yè)可以通盤(pán)考慮某一種零部件的總需求，降低安全庫(kù)存。替代性的價(jià)值隨著需求不確定性的上升而增加。因此，企業(yè)應(yīng)該在需求不確定性很高時(shí)考慮在零部件之間進(jìn)行替代。

1. 單向需求替代下的單級(jí)供應(yīng)鏈庫(kù)存管理。單向替代在現(xiàn)實(shí)中很常見(jiàn)，主要表現(xiàn)為高性能、高質(zhì)量產(chǎn)品向下替代低性能、低質(zhì)量產(chǎn)品。

Li等(2006)則研究了產(chǎn)品單向替代和產(chǎn)品可回收再生產(chǎn)條件下的生產(chǎn)庫(kù)存策略。Bayindir等(2007)研究了產(chǎn)品單向替代和資源約束條件下的制造業(yè)庫(kù)存管理，分析了產(chǎn)品單向替代和資源約束對(duì)最優(yōu)策略和企業(yè)績(jī)效的影響。

蔡連僑等(2003a，2003b)針對(duì)產(chǎn)品具有可替代性情況下的庫(kù)存管理問(wèn)題，建立兩種產(chǎn)品情況下的庫(kù)存模型，證明其目標(biāo)函數(shù)是凹函數(shù)和子模函數(shù)，并給出最優(yōu)訂貨量應(yīng)該滿足的條件。通過(guò)分析各參數(shù)對(duì)最優(yōu)訂貨量的影響，得到產(chǎn)品具有可替代性情況下最優(yōu)訂貨量的一些基本性質(zhì)。最后，所建立的模型與報(bào)童模型進(jìn)行比較，證明采用替代策略可以提高銷(xiāo)售商的收益及服務(wù)水平。官振中和卜祥智(2007)討論了隨機(jī)需求環(huán)境下完全向下替代的兩代易逝品訂貨策略，對(duì)模型的最優(yōu)條件和性質(zhì)進(jìn)行了證明。

2. 雙向需求替代下的單級(jí)供應(yīng)鏈庫(kù)存管理。隨著產(chǎn)品功能質(zhì)量等的互補(bǔ)性和各異性，雙向替代的現(xiàn)象變得越來(lái)越普遍，國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究也越來(lái)越多。

McGillivray和Silver(1978)首先對(duì)雙向需求替代下的單級(jí)供應(yīng)鏈庫(kù)存管理進(jìn)行了研究，并給出了求解控制參數(shù)的啟發(fā)式算法。Nagarajan Rajagopalan(2009)運(yùn)用報(bào)童模型研究了基于雙向需求替代的雙寡頭壟斷企業(yè)的庫(kù)存管理，探討了企業(yè)在制定庫(kù)存策略時(shí)應(yīng)如何對(duì)需求替代和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的庫(kù)存水平加以考慮。

陳旭(2004)分析了隨機(jī)需求環(huán)境下兩種雙向替代易逝品的零售商訂貨策略，研究發(fā)現(xiàn):零售商的訂貨量與產(chǎn)品的替代系數(shù)邊際利潤(rùn)成正比;在產(chǎn)品邊際利潤(rùn)不變的情況下，零售商的訂貨量與產(chǎn)品的零售價(jià)格成反比。

3. 需求替代下的多級(jí)供應(yīng)鏈庫(kù)存管理。Gullu等(2005)考慮供應(yīng)鏈由一個(gè)生產(chǎn)商和兩個(gè)零售商組成，零售商在訂貨提前期內(nèi)有一次機(jī)會(huì)在保持雙方總訂貨量不變的情況下更改各自訂貨量，研究了替代性需求下的供應(yīng)鏈庫(kù)存管理。Zhang等(2009)考慮兩條供應(yīng)鏈分別生產(chǎn)銷(xiāo)售兩個(gè)品牌的可替代產(chǎn)品，研究了一條實(shí)施零售商管理庫(kù)存而另一條實(shí)施供應(yīng)商管理庫(kù)存，以及兩條供應(yīng)鏈均實(shí)施供應(yīng)商管理庫(kù)存情況下的供應(yīng)鏈庫(kù)存管理問(wèn)題。關(guān)志民等(2005)考慮分銷(xiāo)系統(tǒng)由兩個(gè)制造商和兩個(gè)分銷(xiāo)商組成，建立了需求替代下供應(yīng)鏈庫(kù)存控制模型，并給出了分銷(xiāo)系統(tǒng)的庫(kù)存優(yōu)化策略模型及其求解方法與步驟。

三、 基于客戶驅(qū)動(dòng)需求替代的供應(yīng)鏈庫(kù)存管理研究進(jìn)展

客戶驅(qū)動(dòng)需求替代指的是當(dāng)客戶所購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品缺貨時(shí)，客戶從現(xiàn)貨產(chǎn)品中購(gòu)買(mǎi)最偏好的產(chǎn)品作為替代，研究表明客戶更偏向于購(gòu)買(mǎi)供應(yīng)商提供替代產(chǎn)品，而非空手而歸。例如客戶在超市購(gòu)買(mǎi)的一加侖洗潔精缺貨時(shí)，一般會(huì)購(gòu)買(mǎi)半加侖的洗潔精作為替代。對(duì)存在客戶驅(qū)動(dòng)需求替代的產(chǎn)品實(shí)施聯(lián)合庫(kù)存管理可以在確保相同服務(wù)水平的前提下降低供應(yīng)鏈的安全庫(kù)存和庫(kù)存成本。

客戶驅(qū)動(dòng)需求替代可分為基于品種的替代和基于缺貨的替代兩種?；谄贩N的替代是指企業(yè)沒(méi)有生產(chǎn)顧客最需要的產(chǎn)品時(shí)，一部分顧客會(huì)在企業(yè)所提供的產(chǎn)品中選擇一中作為替代，對(duì)企業(yè)而言，該需求替代表現(xiàn)為未生產(chǎn)產(chǎn)品的部分市場(chǎng)需求轉(zhuǎn)移到已經(jīng)生產(chǎn)的產(chǎn)品上?；谌必浀奶娲侵鸽m然企業(yè)生產(chǎn)了顧客最需要的產(chǎn)品，但該產(chǎn)品暫時(shí)沒(méi)有現(xiàn)貨，部分顧客將選擇有現(xiàn)貨的某種產(chǎn)品作為替代。

1. 基于品種替代的生產(chǎn)補(bǔ)貨問(wèn)題。Van Ryzin和Mahajan(1999)研究了隨機(jī)性需求下，存在品種替代的單周期顧客選擇模型中的產(chǎn)品組合選擇問(wèn)題，文中假設(shè)顧客的選擇受到產(chǎn)品種類(lèi)的影響，而不受庫(kù)存水平的影響，這種靜態(tài)的替代模型簡(jiǎn)化了庫(kù)存清單編制和產(chǎn)品種類(lèi)分析。Cachon等(2005)則在Van Ryzin Mahajan(1999)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步考慮了顧客尋找成本，研究表明如果忽視顧客尋找產(chǎn)品的搜索成本竟會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品分類(lèi)不足，從而降低了期望利潤(rùn)。

2. 基于缺貨替代的生產(chǎn)補(bǔ)貨問(wèn)題。缺貨替代是一種常見(jiàn)的顧客行為。哈佛商業(yè)評(píng)論最近的一次調(diào)查顯示21%~43%的顧客在面臨缺貨時(shí)愿意去其他商店購(gòu)買(mǎi)該產(chǎn)品。一些研究者認(rèn)為，通過(guò)讓顧客實(shí)時(shí)的訪問(wèn)庫(kù)存信息來(lái)減少顧客的搜尋成本可以刺激缺貨替代，從而提高渠道效率，但研究發(fā)現(xiàn)效果并不是很明顯(Chiang，2010)，雖然缺貨時(shí)的客戶需求由另一渠道滿足，可以減少銷(xiāo)售額損失，但這種在供應(yīng)鏈上多銷(xiāo)售渠道間基于缺貨的替代可能導(dǎo)致供應(yīng)商和銷(xiāo)售商在庫(kù)存決策上的一些戰(zhàn)略互動(dòng)，尤其是供應(yīng)商建立起自己的銷(xiāo)售渠道時(shí)，供應(yīng)商將與其銷(xiāo)售商成為直接競(jìng)爭(zhēng)者，供應(yīng)商和銷(xiāo)售商同時(shí)在縱向和橫向進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，他們之間的沖突可能降低供應(yīng)鏈的效率。

在雙渠道環(huán)境中，縱向競(jìng)爭(zhēng)將因雙邊際效應(yīng)導(dǎo)致供應(yīng)鏈低效率，這種低效率主要發(fā)生在供應(yīng)商將其產(chǎn)品以高于邊際成本的批發(fā)價(jià)賣(mài)給銷(xiāo)售商，銷(xiāo)售商則將以高于整個(gè)銷(xiāo)售渠道真正邊際成本的零售價(jià)進(jìn)行銷(xiāo)售。雙邊際效應(yīng)是因縱向競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致供應(yīng)鏈低效率的一個(gè)非常經(jīng)典的案例。一旦給定零售價(jià)，雙邊際效應(yīng)的存在將使得在需求不確定的單周期模型中零售商所持有的庫(kù)存遠(yuǎn)低于最優(yōu)庫(kù)存量。同樣，在分散式?jīng)Q策的供應(yīng)鏈多周期模型中也會(huì)因雙邊際效應(yīng)的存在使得供應(yīng)商和銷(xiāo)售商的庫(kù)存低于最優(yōu)庫(kù)存(Caldentey Wein，2003)。另一方面，當(dāng)企業(yè)銷(xiāo)售的是可替代產(chǎn)品，企業(yè)間的橫向競(jìng)爭(zhēng)就會(huì)發(fā)生，這時(shí)橫向競(jìng)爭(zhēng)就會(huì)影響企業(yè)庫(kù)存決策。學(xué)者們從運(yùn)營(yíng)管理和營(yíng)銷(xiāo)管理兩個(gè)方向?qū)M向競(jìng)爭(zhēng)企業(yè)庫(kù)存策略進(jìn)行了分析，研究發(fā)現(xiàn)，雖然橫向競(jìng)爭(zhēng)可能導(dǎo)致庫(kù)存過(guò)低，但更多的情況下，橫向競(jìng)爭(zhēng)會(huì)導(dǎo)致庫(kù)存過(guò)高，使得企業(yè)利潤(rùn)低于完全壟斷企業(yè)利潤(rùn)(K?觟k Fisher，2007)。

當(dāng)供應(yīng)鏈上同時(shí)展開(kāi)縱向競(jìng)爭(zhēng)和橫向競(jìng)爭(zhēng)時(shí)又會(huì)對(duì)庫(kù)存策略造成哪些影響呢?近年來(lái)，學(xué)者們也開(kāi)始了對(duì)縱向競(jìng)爭(zhēng)和橫向競(jìng)爭(zhēng)對(duì)供應(yīng)鏈績(jī)效的混合影響的研究，研究表明，在對(duì)稱雙銷(xiāo)售渠道中，當(dāng)雙邊際效應(yīng)和替代性同時(shí)存在于供應(yīng)鏈中時(shí)，因縱向競(jìng)爭(zhēng)所導(dǎo)致的庫(kù)存過(guò)低會(huì)與橫向競(jìng)爭(zhēng)所導(dǎo)致的庫(kù)存過(guò)高相互抵消，從而提高供應(yīng)鏈的績(jī)效(Netessine Zhang，2005)。但是，這一研究結(jié)果未必能夠應(yīng)用到非對(duì)稱的多銷(xiāo)售渠道中。此外，這些文獻(xiàn)研究的是單周期庫(kù)存策略，因此都假設(shè)供應(yīng)商不持有庫(kù)存，而且他們研究的庫(kù)存競(jìng)爭(zhēng)僅發(fā)生在供應(yīng)鏈同一層次的企業(yè)間。因此，當(dāng)多銷(xiāo)售渠道中庫(kù)存競(jìng)爭(zhēng)既發(fā)生在供應(yīng)鏈同一層次的企業(yè)間，又發(fā)生在供應(yīng)鏈不同層次的企業(yè)間時(shí)，這些研究就難以為多銷(xiāo)售渠道管理提供有用指導(dǎo)。

由于分析上的難度，目前很少對(duì)多層次、多渠道環(huán)境下，縱向競(jìng)爭(zhēng)和橫向競(jìng)爭(zhēng)并存時(shí)的庫(kù)存策略進(jìn)行研究。但現(xiàn)實(shí)供應(yīng)鏈中有很多多渠道企業(yè)，如Sony就是典型多渠道企業(yè)。Sony公司所生產(chǎn)的HDTV既通過(guò)Best Buy公司進(jìn)行銷(xiāo)售，也由自己的在線銷(xiāo)售渠道進(jìn)行銷(xiāo)售，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，Sony公司在線銷(xiāo)售的大多數(shù)HDTV的價(jià)格與Best Buy公司的銷(xiāo)售價(jià)格完全一樣(Cattani et al.，2006)。盡管這種價(jià)格一致戰(zhàn)略有助于降低因價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致的渠道沖突，但兩個(gè)公司的獨(dú)立庫(kù)存決策仍然可能導(dǎo)致渠道低效率。如何有效管理多競(jìng)爭(zhēng)渠道的供應(yīng)鏈庫(kù)存是Sony及其它類(lèi)似公司(如Xerox)所面臨的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。

Chiang和Monahan(2005)假設(shè)供應(yīng)商既通過(guò)自己的銷(xiāo)售渠道直接向最終消費(fèi)者銷(xiāo)售產(chǎn)品，又通過(guò)零售商向最終消費(fèi)者銷(xiāo)售產(chǎn)品，且最終消費(fèi)者對(duì)兩個(gè)銷(xiāo)售渠道的偏好不同;供應(yīng)商和零售商獨(dú)立的選擇他們的庫(kù)存水平以滿足最終消費(fèi)者的隨機(jī)需求，當(dāng)某個(gè)銷(xiāo)售渠道缺貨時(shí)，最終消費(fèi)者將到另一銷(xiāo)售渠道購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品，基于以上假設(shè)，他們建立了分散式?jīng)Q策供應(yīng)鏈的庫(kù)存博弈模型，研究了整合銷(xiāo)售渠道中的雙層次、雙渠道庫(kù)存問(wèn)題。Chiang(2010)則采用Chiang Monahan(2005)的建模方法，對(duì)分散式?jīng)Q策供應(yīng)鏈上多渠道企業(yè)庫(kù)存管理進(jìn)行了研究，分析了供應(yīng)商與其零售商存在競(jìng)爭(zhēng)時(shí)雙方持有的庫(kù)存究竟是高于還是低于雙方無(wú)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)的庫(kù)存，對(duì)已有的提高渠道效率的研究進(jìn)行了驗(yàn)證。

3. 同時(shí)考慮品種替代和缺貨替代的生產(chǎn)補(bǔ)貨問(wèn)題。Mahajan Van Ryzin(2001)在Van Ryzin和Mahajan(1999)的基礎(chǔ)上考慮同時(shí)存在缺貨替代和品種替代時(shí)的情況，采用隨機(jī)抽樣-路徑優(yōu)化方法分析了該環(huán)境中的產(chǎn)品組合選擇問(wèn)題。Gaur Honhon(2006)運(yùn)用區(qū)位選擇模型來(lái)描述顧客選擇行為，并同時(shí)分析了品種替代和缺貨替代兩種情況。高峻峻和俞萊若(2009)假定消費(fèi)者可以進(jìn)行多次替代嘗試，考慮品種替代和缺貨替代并存，且產(chǎn)品間的替代為不完全鄰近替代，在描述多品種產(chǎn)品的初始需求、核心需求和有效需求的基礎(chǔ)上，給出零售商銷(xiāo)售的多種產(chǎn)品的總利潤(rùn)，并以該類(lèi)產(chǎn)品總利潤(rùn)最大化為目標(biāo)函數(shù)，以存儲(chǔ)空間、預(yù)算和服務(wù)水平為約束條件，構(gòu)建了一個(gè)非線性整數(shù)規(guī)劃聯(lián)合決策模型，并給出了模型求解的啟發(fā)式算法。

四、 基于替代性需求的供應(yīng)鏈庫(kù)存管理研究前景展望

通過(guò)以上分析可以發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者從不同方面對(duì)基于替代性需求的供應(yīng)鏈庫(kù)存管理進(jìn)行了廣泛、深入研究，且取得了豐碩的成果。結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果及替代性需求下的供應(yīng)鏈庫(kù)存管理實(shí)踐，本文認(rèn)為還有以下幾方面的問(wèn)題值得進(jìn)一步研究。

1. 定制環(huán)境下基于替代性需求的供應(yīng)鏈庫(kù)存管理。隨著市場(chǎng)需求的多樣化，越來(lái)越多的企業(yè)采用定制化生產(chǎn)，按客戶要求向其提供定制產(chǎn)品。定制化生產(chǎn)的一個(gè)最大特點(diǎn)是，企業(yè)生產(chǎn)時(shí)間短，且產(chǎn)品一完工就立即銷(xiāo)售出去，因此企業(yè)基本不持有產(chǎn)品庫(kù)存，只持有零部件庫(kù)存。定制化生產(chǎn)因其獨(dú)有的特點(diǎn)，決定了定制化生產(chǎn)企業(yè)的庫(kù)存管理與普通企業(yè)有很大差別，因此，有必要對(duì)定制環(huán)境下基于替代性需求的供應(yīng)鏈庫(kù)存管理進(jìn)行研究。

2. 異質(zhì)性需求下基于替代性需求的供應(yīng)鏈庫(kù)存管理?，F(xiàn)有的替代性需求下供應(yīng)鏈庫(kù)存管理研究一般假設(shè)所有客戶對(duì)產(chǎn)品的偏好是同質(zhì)的，但事實(shí)上，每個(gè)客戶對(duì)不同特征(如質(zhì)量、性能、外觀、價(jià)格等)的產(chǎn)品的偏好程度不同，即客戶的需求是異質(zhì)的。在異質(zhì)性需求下，客戶所需產(chǎn)品未被生產(chǎn)或缺貨時(shí)，客戶的替代選擇也是異質(zhì)的，因此，異質(zhì)性需求下的產(chǎn)品間替代關(guān)系及企業(yè)的庫(kù)存管理策略與同質(zhì)性需求下相差較大，有必要對(duì)此進(jìn)行研究。

3. 網(wǎng)絡(luò)外部性下基于替代性需求的供應(yīng)鏈庫(kù)存管理?，F(xiàn)實(shí)中有很多產(chǎn)品(如手機(jī)、傳真機(jī)等)的用戶從購(gòu)買(mǎi)該產(chǎn)品中獲得的效用會(huì)隨著相同產(chǎn)品的用戶人數(shù)的變化而變化，產(chǎn)品的這種特征被稱為網(wǎng)絡(luò)外部性。網(wǎng)絡(luò)外部性在很大程度上影響著客戶對(duì)產(chǎn)品的偏好以及替代和購(gòu)買(mǎi)決策，因此有必要對(duì)網(wǎng)絡(luò)外部性及替代性需求下的供應(yīng)鏈庫(kù)存管理進(jìn)行研究，為生產(chǎn)、銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)外部性產(chǎn)品的供應(yīng)鏈制定庫(kù)存管理策略提供指導(dǎo)。

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基金項(xiàng)目:國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(08AJY028);教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃(NCET-08-0609)。

作者簡(jiǎn)介:劉金平，重慶大學(xué)經(jīng)濟(jì)與工商管理學(xué)院博士生;黃波，重慶大學(xué)經(jīng)濟(jì)與工商管理學(xué)院博士生。

收稿日期:2009-12-16。