供應(yīng)鏈環(huán)境下信息共享對庫存的影響研究

楊章韜， 李夏苗，黃 音 （中南大學(xué) 交通運輸工程學(xué)院，湖南 長沙 410075）

供應(yīng)鏈環(huán)境下信息共享對庫存的影響研究

楊章韜， 李夏苗，黃 音 （中南大學(xué) 交通運輸工程學(xué)院，湖南 長沙 410075）

實現(xiàn)供應(yīng)鏈管理的關(guān)鍵是信息共享。通過文獻綜述，對供應(yīng)鏈環(huán)境下，信息共享對庫存的影響進行了分析和研究。并對牛鞭效應(yīng)、VMI、采購承諾和數(shù)量柔性與信息共享的關(guān)系進行討論，最后得出了供應(yīng)鏈環(huán)境下，信息共享的障礙。

供應(yīng)鏈；庫存；信息共享

0 引 言

供應(yīng)鏈信息共享是指供應(yīng)鏈中各企業(yè)的客戶訂單、庫存報告、銷售數(shù)據(jù)等信息能夠從一個企業(yè)開放、自動地流向另一個企業(yè)，使供應(yīng)鏈各級企業(yè)可以及時了解客戶需求變化信息，并盡早對客戶的需求變化進行快速反應(yīng)，避免需求信息逐層傳遞造成的信息延遲和信息偏差累計效應(yīng)造成的庫存浪費。在一個供應(yīng)鏈系統(tǒng)中，信息的流動是雙向的，既有供應(yīng)鏈下游銷售商處的訂單信息、訂貨策略信息、庫存水平信息、市場實際需求信息、市場的未來需求信息、銷售商的市場需求預(yù)測信息等，同樣也有上游制造商的補貨策略信息、供貨水平信息、庫存水平信息、生產(chǎn)能力信息等。因此，信息共享是實現(xiàn)低成本、高效率供應(yīng)鏈管理的基礎(chǔ)[1]。國內(nèi)對于供應(yīng)鏈環(huán)境下信息共享對庫存的影響研究尚處于起步階段，本文主要基于國外的文獻對該問題的研究工作進行回顧和總結(jié)。

1 不同需求狀態(tài)下的信息共享研究

1.1 需求信息的個別占有狀態(tài)下的信息共享研究。早期的一些研究表明，運用歷史需求信息可以預(yù)測未來的需求分配[2,4-7]。Zheng和Zipkin（1990）可能是研究信息共享價值的第一人。他們分析了信息流在集中型庫存系統(tǒng)中的價值。后來，Zipkin（1995）又把分析擴展到多產(chǎn)品庫存系統(tǒng)[2-3,8-9]。Bourland等人 （1996）評估了一個采用周期檢查的庫存系統(tǒng)，只含有一個供應(yīng)商和一個零售商。他發(fā)現(xiàn)在檢查周期不隨機的情況下，在零售商檢貨的時候，充分利用信息可以有效改善他們的補充訂貨決策[10]。Chen F.等人 （1997）分析了在零售商的需求平穩(wěn)的情況下，共享的庫存數(shù)據(jù)如何改進供應(yīng)商的訂貨決策。零售商批量訂貨時，由于批量或時間間隔的限制，其訂貨沒有完全傳達庫存的狀態(tài)，但有了共享的庫存數(shù)據(jù)，供應(yīng)商可以調(diào)節(jié)其訂貨，以響應(yīng)零售商異常低或高的庫存[3,11]。Gavieneni等人 （1999）和Gavieneni（2002）分析了在制造商供應(yīng)能力制約的情況下，共享零售商訂購策略參數(shù)的好處。研究考慮了供應(yīng)商的三種情況：無信息需求，供應(yīng)商根據(jù)以前的銷售數(shù)據(jù)預(yù)測市場需求；供應(yīng)商的（s,S）策略和最終顧客需求；供應(yīng)商知道零售商的所有信息，包括每天的庫存情況。文章研究了基于供應(yīng)鏈水平上的能力，庫存和信息之間的關(guān)系，以及庫存系統(tǒng)和分銷網(wǎng)絡(luò)對這些關(guān)系的影響，估計了信息共享給供應(yīng)商在訂貨容量限制情況下帶來的好處[2-3]。Cachon和Fisher（2000）研究了在多個相同零售商及供應(yīng)商有無限訂貨能力的情況下，假設(shè)每個零售商及供應(yīng)商服從（R,nQ）策略，在訂購數(shù)量是預(yù)先確定的，沒有考慮經(jīng)濟驅(qū)動等決策，信息技術(shù)的采用和信息流的擴大可以給供應(yīng)商在訂貨容量限制情況下帶來的好處[2-3]。在一個供應(yīng)商面對多個不同的零售商的情況下，Moinzadeh（2002）提出了一個結(jié)合了零售商庫存位置信息的異質(zhì)產(chǎn)品補貨策略，并將它與相同狀況下，不在其決策中使用信息的模型進行對比，然后得出信息共享能夠使供應(yīng)商得到最大的利潤[2]。

1.2 需求為一階自回歸過程時的信息共享研究。在需求信息的個別占有狀態(tài)下，信息共享的好處主要來自于供應(yīng)商通過獲取零售商庫存方面的信息來響應(yīng)零售商的需求，以幫助零售商降低需求過程中的不確定性。

最近，Lee等人 （2000）研究了由單一供應(yīng)商和單一銷售商組成的兩級供應(yīng)鏈中，在需求不確定情況下信息不共享和信息共享對供應(yīng)商訂單數(shù)量決策的影響。研究表明當(dāng)需求為一階自回歸過程AR（1 ）時，共享需求信息能改善供應(yīng)鏈的訂單數(shù)量決策，從而降低供應(yīng)商和銷售商的平均庫存和平均成本[2,9]。但是，Raghunathan,S.（2001）指出如當(dāng)需求為一階自回歸過程時，參數(shù)被所有供應(yīng)鏈上的成員都知道的話，那么，需求信息共享的價值將非常有限[2,16]。因此，信息共享在有些時候并不總是有益的，或者說信息共享的價值很小，尤其對零售商來說[3,10-11]。

2 牛鞭效應(yīng)與信息共享

信息共享對于生產(chǎn)規(guī)劃以及庫存管理都有直接影響。需求的不確定以及需求信息的個別占有是信息扭曲的一個重要原因，需求信息在供應(yīng)鏈的傳遞過程中發(fā)生了扭曲，使得訂單量與實際的銷售量不一致，這就是我們熟知的 “牛鞭效應(yīng)”。一般來說，發(fā)給供應(yīng)商的訂貨量，其方差大于銷售給買方的 （即需求扭曲），這種扭曲以放大的形式向供應(yīng)鏈的上游蔓延 （方差變大），牛鞭效應(yīng)給企業(yè)造成的后果往往是不言而喻的。由于較差的需求預(yù)測，制造商支付了超額的原材料成本或產(chǎn)生原材料短缺，增大額外的制造費用、加班費，以及很高的庫存水平導(dǎo)致超額的倉儲費用和大量資金積壓，低效率的運輸過程和超額的運輸成本等，都直接影響企業(yè)的效益[2-3]。

第一個認識到牛鞭效應(yīng)的人是Forrester.，他通過一系列案例研究指出，對于季節(jié)性商品，制造商覺察到的需求變化遠遠超過顧客的需求變化，他還注意到這種效應(yīng)在供應(yīng)鏈的每一級都會放大[20]。Lee等人從運營管理的角度分析了牛鞭效應(yīng)現(xiàn)象的5個主要原因[13-14]：需求信號處理，供應(yīng)短缺，批量訂貨，價格變化，交貨時間[13-15]，并表明信息共享可以消除或減輕牛鞭效應(yīng)[13-14]。Chen等人 （2000）第一次在一個簡單的兩級供應(yīng)鏈系統(tǒng)中 （包含一個供應(yīng)商和一個零售商）定量分析了牛鞭效應(yīng)的影響。模型研究了造成牛鞭效應(yīng)的兩個主要原因：需求預(yù)測和訂單提前期，并把結(jié)果擴展到多級供應(yīng)鏈，證明有集中顧客需求信息和無集中需求信息能夠可以減少，但不能完全消除牛鞭效應(yīng)[16,18]。

最根本解決牛鞭效應(yīng)的方法就是在供應(yīng)鏈各成員之間實行信息共享，但是信息共享在實際操作中是很難實現(xiàn)的。一般來說，供應(yīng)鏈各成員都有屬于自己的私有信息，為了解決牛鞭效應(yīng)，要求下游企業(yè)向上游企業(yè)提供原本屬于自己的私有信息，這會給上游企業(yè)帶來額外的收益，增加他們在供應(yīng)鏈內(nèi)部的權(quán)威，也削弱了下游企業(yè)的權(quán)威，使之在與上游企業(yè)的談判中處于明顯的不利地位而失去競爭優(yōu)勢。有理論證明，信息共享可以增加供應(yīng)鏈的整體績效，但并不是所有的企業(yè)都能從中得到更多好處[3,16,18]。

3 VMI與信息共享

VMI或CRP連續(xù)補充計劃 （continuous replenishment programs）是正在流行的敏捷物流合作關(guān)系協(xié)議[2]。Cetinkaya和Lee（2000）為供應(yīng)商提出了一個整合的庫存補充和交貨計劃模型，供應(yīng)商采用（s,S）策略補充其庫存，基于時間的運輸聯(lián)合策略發(fā)送顧客的訂貨。在這些假設(shè)下，使用關(guān)于零售商庫存地點的信息，并對隨機需求情況計算最優(yōu)補充數(shù)量和發(fā)貨頻率，目的是在滿足以時間為基礎(chǔ)的需求時，極小化采購、運輸、庫存保管和等待成本的總和，并擴大供應(yīng)商的規(guī)模效應(yīng)[18]。Clark T和Hammond J討論了美國食品行業(yè)實施EDI的業(yè)務(wù)流程再造 （BPR）與渠道績效之間的關(guān)系，通過實證分析認為，在食品工業(yè)中，VMI比純粹使用EDI取得了更令人滿意的成功[19]。

4 采購承諾、數(shù)量柔性與信息共享

傳統(tǒng)庫存理論中，買方可以在任何時候以任何數(shù)量向賣方發(fā)出訂單。如果買方在不確定的需求下采用（s,S）訂貨策略，在某段時間內(nèi)向賣方訂購大量貨物，在另一段時間內(nèi)可能沒有任何的訂貨，這是導(dǎo)致牛鞭效應(yīng)的原因之一。為了解決這個問題，一些學(xué)者提出在訂立契約時采用采購承諾或數(shù)量柔性的條款，在契約執(zhí)行的開始賣方事先承諾購買一定數(shù)量或某一范圍數(shù)量的貨物，買方則提供一定的優(yōu)惠條件，其目的是買賣雙方共同承擔(dān)風(fēng)險或共同分享利益，促使買方認真預(yù)測需求和計劃訂貨數(shù)量[20-21]。

Anupindi R是最早提出這類契約的人[20]。在信息共享的基礎(chǔ)上訂立此類契約可以有效預(yù)測雪球和計劃訂貨數(shù)量。Tsay A A.在此建立了買賣雙方的激勵模型，對即將到來的銷售季節(jié)，買方首先估計采購數(shù)量，賣方承諾生產(chǎn)，最后買方根據(jù)隨機需求的更新信息作出實際的訂貨策略，但不能低于最初承諾數(shù)量的某個百分比，否則會受懲罰，選擇適當(dāng)?shù)膯蝺r后，該契約結(jié)構(gòu)表明，通過分配市場需求不確定所引起的成本，把買供雙方的個別利益整合成系統(tǒng)最優(yōu)的結(jié)果[3,22]。

5 影響供應(yīng)鏈信息共享的障礙

雖然信息共享能夠解決供應(yīng)鏈運作中的很多問題，提高供應(yīng)鏈的整體績效，實現(xiàn)上下游企業(yè)的 “雙贏”。但供應(yīng)鏈企業(yè)間是合作競爭的關(guān)系，每個企業(yè)都以自身的利潤最大化為目標(biāo)。根據(jù)波特的競爭戰(zhàn)略理論，企業(yè)在與其他企業(yè)進行商務(wù)往來時為了在談判中取得優(yōu)勢，通常會保留某些私人信息。供應(yīng)鏈中的各成員不愿意與他人分享自己的私有信息，實現(xiàn)真正意義上的信息共享，有以下主要因素[1]：

5.1 信息共享需要成本[1,23-24]。供應(yīng)鏈上各企業(yè)對信息的采集、處理、傳輸需要投入一定的人力、物力和技術(shù)支持，如果一個企業(yè)信息共享所投入的成本大于其所能得到的收益，它就可能發(fā)生抵制行為。作為理性的決策者必然會在信息共享的費用與所帶來的收益之間進行權(quán)衡，以決定是否信息共享以及最優(yōu)的信息共享程度。

5.2 共享信息帶來的額外利潤在供應(yīng)鏈中分配不均[1,23-24]。共享的信息主要來源于下游企業(yè)，而利潤的增加主要體現(xiàn)在上游企業(yè)。由于各個企業(yè)有自己的利益，如果整體利潤的增加不能合理分配到各成員企業(yè)，必然造成部分企業(yè)的抵制，甚至由此破壞供應(yīng)鏈企業(yè)的合作關(guān)系。

5.3 信息不對稱。所謂不對稱信息是指在相互對應(yīng)的經(jīng)濟主體之間不作對稱分布的有關(guān)時間的知識或概率分布。不對稱信息現(xiàn)象存在的根源一方面是由于與廠商或市場參與者所擁有的私人信息；另一方面是由于參與人基于不同的獲取能力而獲得不同的信息所致。

Dolan（1987）在其研究中提到，供應(yīng)鏈各節(jié)點企業(yè)在信息上是非對稱的[22]。在以制造企業(yè)為核心企業(yè)的供應(yīng)鏈中，制造企業(yè)處于委托人的地位，供應(yīng)商、經(jīng)銷商、物流服務(wù)提供商等處于代理人的地位，由于后者擁有制造企業(yè)所難以掌握的私人信息，在制造企業(yè)構(gòu)建供應(yīng)鏈的過程中，就可能會出現(xiàn)合作伙伴的逆向選擇[1,23-24]。

6 結(jié)束語

信息共享盡管對供應(yīng)鏈中各種因素的協(xié)調(diào)起著重要的作用，供應(yīng)鏈環(huán)境下，庫存信息和庫存數(shù)據(jù)的共享能很好地幫助鏈中成員制定各種決策，提高供應(yīng)鏈績效。但信息共享在具體的運作中卻很難實施。有理論證明，信息共享可以增加供應(yīng)鏈的整體績效，但并不是所有的企業(yè)都能從中得到更多好處。如果信息不能共享，那就存在信息不對稱或信息不完全問題[3,24]，這是牛鞭效應(yīng)最重要的起因之一。總之，信息共享或信息如何共享是當(dāng)前供應(yīng)鏈管理面臨的最大挑戰(zhàn)之一[2-3]。

[1]李家清.基于供應(yīng)鏈的信息共享研究[J].情報雜志，2008(5)：94-97.

[2]Xiu hui Li,Qinan Wang.Coordination mechanisms of supply chain systems[J].European Journal of Operational Research,2007,179：1-16.

[3]達慶利，張欽，沈厚才.供應(yīng)鏈中牛鞭效應(yīng)問題研究[J].管理科學(xué)學(xué)報，2006,6(3)：86-93.

[4]Iglehart D.L.The dynamic inventory problem with unknown demand distributions[J].Management Science,1964,10(3)：429-440.

[5]Azoury K.S..Bayes solutions to dynamic inventory models under unknown demand distributions[J].Management Science,1985,31(9)：1150-1160.

[6]Lovejoy W.S.Myopic policies for some inventory models with uncertain demand distributions[J].Management Science,1990,36(6)：724-738.

[7]Milner J.M.,Kouvelis P..On the complementary value of accurate demand information and production and supplier flexibility[J].Manufacturing and Service Operations Management,2002,4(2)：99-113.

[8]Zheng Y.,Zipkin P..A queuing model to analyze the value of centralized inventory information[J].Operations Research 1990,38(2)：296-307.

[9]Zipkin P..Performance analysis of a multi-item production-inventory system under alternative policies[J].Management Science,1995,41(4)：690-703.

[10]Bourland K.E.,Powell S.G.,Pyke D.F..Exploiting timely demand information to reduce inventories[J].European Journal of Operational Research,1996,92：239-253.

[11]Chen F,Zheng Yu-sheng.One-warehouse multi-retailer systems with centralized stock information[J].Operations Research,1997,45：275-287.

[12]Forrester J.Industrial Dynamic[M].New York：MIT Press and Wiley&Sons,1961.

[13]Lee H,Padmanabhan V,Whang S.Information distortion in a supply chain：The bullwhip effect[J].Management Science,1997,43：546-558.

[14]Lee H,Padmanabhan V,Whang S.The bullwhip effect in supply chains[J].Sloan Management Rev,1997,38：93-102.

[15]Lee H,So Kut C,Tang Christopher S.The value of information sharing in a two-level supply chain[J].Management Science,2000,46：626-643.

[16]Chen F.,Drezner Z.,Ryan J.K.,Simchi-Levi D.Quantifying the bullwhip effect in a simple supply chain：The impact of forecasting lead time and information[J].Management Science,2000,46(3)：436-443.

[17]莊品，王寧生.供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)機制研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].機械科學(xué)與技術(shù)，2008,11(22)：204-206.

[18]Cetinkaya S.,Lee C.Y..Stock replenishment and shipment scheduling for vendor managed inventory[J].Management Science,2000,46(2)：217-232.

[19]Clark T,Hammond J.Reengineering channel reordering processes to improve total supply chain performance[J].Production and Operation Management,1997(6)：248-265.

[20]Anupindi R.Supply Management Under Uncertainty[D].School of Industrial Administration,Carnegie Mellon University,1993.

[21]Bassok Y,Bixby A,Srinivasan R,et al.Design of component-supply contract with commitment-revision flexibility[J].IBMJ ResDevelop,1997,41：693-702.

[22]Tsay A A.The quantity flexibility contract and supplier-customer incentives[J].Management Science,1999,45：1339-1358.

[23]宮敏麗.供應(yīng)鏈管理中信息共享的分析與控制[J].求索，2005(9)：67-69.

[24]張修志,等.基于EIP的供應(yīng)鏈信息共享模式研究[J].情報雜志，2007(3)：61-63.

Study on the Impact of Information Sharing to Inventory under Supply Chain

YANG Zhang-tao, LI Xia-miao, HUANG Yin (School of Traffic and Transportation Engineering,Central South University,Changsha 410075,China)

Information sharing plays an important role in supply chain management.This paper analyzes the impact of information sharing in inventory.And we discuss the relationship between bullwhip effect,VMI,purchase pledge,quantity flexibility and information sharing.Moreover,we discuss the obstacle of information sharing in the context of supply chain management.

supply chain;inventory;information sharing

F253.4

A

1002-3100(2010)07-0055-03

2010-04-15

楊章韜（1984-），男，湖南衡陽人，中南大學(xué)交通運輸工程學(xué)院碩士研究生，研究方向：物流系統(tǒng)工程、交通規(guī)劃與管理；李夏苗（1963-），男，湖南茶陵人，中南大學(xué)交通運輸工程學(xué)院，教授，博士研究生導(dǎo)師，主要從事交通運輸規(guī)劃與管理、物流工程方面的研究；黃 音（1982-），女，湖南長沙人，中南大學(xué)交通運輸工程學(xué)院博士研究生，研究方向：醫(yī)藥市場、醫(yī)藥物流、藥品經(jīng)濟學(xué)。