基于施工項目VMI&TPL集成的條件分析及運行

黃 鵬， 談 飛， 劉 志

(1.河海大學 工程管理研究所， 江蘇 南京 211100； 2.南京航空航天大學 經濟與管理學院， 江蘇 南京 210016；3.安徽工程大學 管理工程學院， 安徽 蕪湖 241000 )

基于施工項目VMI&TPL集成的條件分析及運行

黃 鵬1， 談 飛1， 劉 志2,3

(1.河海大學 工程管理研究所， 江蘇 南京 211100； 2.南京航空航天大學 經濟與管理學院， 江蘇 南京 210016；
3.安徽工程大學 管理工程學院， 安徽 蕪湖 241000 )

在施工項目中實施供貨商管理用戶庫存(VMI)時，其物流作業有兩種執行方式可供選擇，供貨商自營物流和第三方物流公司(TPL)的物流服務。而供貨商的核心競爭力往往不在于其物流業務上，一昧的依靠供貨商的物流不利于供貨商核心競爭力的提升，也不利于VMI模式下供應鏈的整體優化。第三方物流公司在物流相關業務方面具有一定的優勢，將TPL與VMI進行集成一方面可利用其優勢來降低供應鏈的物流成本，同時有助于釋放供貨商的物流壓力，使VMI供應鏈能夠集各節點之所長進行發展。從庫存及物流成本的角度對比分析了供貨商自營物流及采用TPL物流兩種情況下的成本差異，得出了供貨商將物流業務外包的條件，并對VMI&TPL集成時物流系統的構建和運行過程進行了闡述。

建筑供應鏈； 供貨商管理庫存； 第三方物流

在當今激烈的市場競爭下，企業間的競爭越來越趨向于供應鏈與供應鏈之間的競爭，而傳統“單打獨斗”式的庫存管理模式阻礙了供應鏈的整體優化，供貨商管理庫存模式在這一環境下應運而生。其相較于傳統的庫存管理模式，強調供應鏈節點企業間的合作來降低供應鏈的總庫存成本。自最初的保潔和沃爾瑪公司成功實施VMI(Vendor Managed Inventory)模式以來，諸多企業開始嘗試實踐供貨商對用戶庫存進行管理。但是由于供貨商的物流業務水平存在一定的局限，使得企業在實施VMI的過程中無法取得理想的庫存優化結果。為了獲得更好的VMI實施效果，在VMI實踐中供貨商可能會將其物流相關業務進行外包，尋求物流業務更專業的第三方物流公司進行管理，建立VMI&TPL(Vendor Managed Inventory & Third Party Logistics)的集成供應鏈。

對于VMI&TPL集成供應鏈的研究方面，楊懷珍等[1]認為VMI集成TPL在降低供應鏈物流的總成本和提高庫存的控制效果等方面有優勢；湯中明[2]從VMI模式下的物流系統復雜性、供貨商核心競爭力的提升以及提高供應鏈整體績效這三個角度闡述了將TPL與VMI進行集成的推動因素；蘭振東等[3]指出了TPL在VMI模式下除了需完成運輸、存儲、配送等任務外，還需要將庫存信息，物流進展等信息實時對供貨商及制造商開放；盧建昌和王訊[4]根據參與程度的不同，將TPL參與VMI的形式分成了分散型、協調型和控制型三種形式，并結合TOPSIS法給出了如何選擇TPL的參與形式；陳靜等[5]結合博弈論，論證了當供貨商、購買者和TPL三方處于完美信息的條件下，TPL完全參與決策時相比三方分散決策，供應鏈能獲得更高的收益；韓超群等[6]強調了在VMI和TPL集成過程中企業間合作協調的重要性，并基于演化博弈得出：在VMI&TPL集成供應鏈中加入一定的懲罰和監督機制有利于促進供-需-運三方的長期合作。可見，制造業環境下對VMI和TPL集成的研究中早期較多處在理論分析，現階段開始對TPL具體的參與形式和協調進行研究[7～9]。

轉觀建筑業，對VMI和TPL的相關研究較為有限，現有研究成果主要處于對建筑業中實施VMI的驅動力和困境進行分析，或從庫存成本的角度分析VMI的經濟效果[10～12]，對于VMI和TPL集成的相關研究方面較為欠缺。本文在制造業相關研究的基礎上，根據施工項目的特點，從庫存及物流成本的角度出發建立數學模型分析供貨商將物流業務外包的條件，并描繪了施工項目中VMI和TPL集成時物流系統的構建及運行。

1 施工項目VMI模式的物流選擇

施工項目VMI的成功實施離不開高效的物流系統支撐，而在VMI模式下的物流業務主要分為兩種執行形式：供貨商運用自營物流進行貨物的配送或引入第三方物流公司的物流服務。在實踐中，供貨商需從成本的角度考慮是采用自家的物流還是簽約TPL。為不失一般性，分別分析供貨商和施工企業組成的VMI供應鏈和供貨商、施工企業及TPL集成的VMI供應鏈兩種情況。由于施工項目的特點，建筑材料的缺貨可能會引起施工停滯，嚴重的甚至會導致項目工期的違約，因此模型建立前提為不允許缺貨；當項目施工計劃確定的同時，建材的需求量也基本確定，因此此處考慮的需求量為定值。為便于模型的構建，下面對相關的參數進行設定：施工項目的某種建材需求量為D；供貨商及施工企業的訂貨成本分別為S1、S2；供貨商及施工企業的庫存單位持有成本分別為I1、I2；訂貨量用Q表示；供貨商自行物流業務時的固定運輸費用為t1，變動運輸費用為t2；供貨商的物流和庫存成本用TC1表示。

1.1 供貨商自營物流時的成本函數

由于在VMI模式下，供貨商對施工企業的庫存進行管理，根據對施工企業庫存情況的實時跟進來決策是否補貨配送等，此時施工企業的訂貨費用及庫存持有費用由供貨商承擔。因此供貨商的成本構成為：施工企業及其自身的訂貨費用、庫存持有費用、運輸費用。其成本函數表達式如下：

(1)

由式(1)可得在供貨商運用自營物流完成VMI任務時的最佳訂貨批量為：

(2)

將式(2)代入式(1)可得VMI模式下供貨商自行完成物流任務時的成本為:

(3)

1.2 VMI&TPL集成時的物流成本函數

VMI&TPL集成相比傳統的VMI模式，是指在供貨商與施工企業間引入TPL來進行物流相關作業，扮演決策執行者的角色，并提供合作契約下要求的物料倉儲、運輸及配送等基礎服務。當供貨商與施工企業的VMI集成引入第三方物流公司時，供貨商需向TPL支付一定的服務費用，服務費用與服務量(即施工企業的需求量)相關，單位服務費率為W。設定TPL的固定運輸費用由T1表示；其庫存持有費用為I3；TCt為TPL的成本。

因此當引入TPL來完成物流任務時，供貨商的成本即所付服務費用為：

(4)

而此時TPL的成本則為：

(5)

由式(5)可得引入TPL后，TPL的最佳訂貨批量為：

(6)

將式(6)代入式(5)可得引入TPL進行物流服務時TPL的成本：

(7)

對比兩種VMI供應鏈物流形式下的成本，分析可知當供貨商的物流成本大于TPL的物流成本時，供貨商便有將VMI的物流業務外包給TPL的傾向，當供貨商所需支付的服務費用小于其自營物流成本時，供貨商則會將VMI的物流業務進行外包以獲得更多的收益，同時，只有當供貨商支付的服務費用滿足不小于TPL物流成本時，TPL才會參與合作，達成VMI&TPL集成協議。對比兩種物流情況下的成本函數，即式(3)和式(7)，其大小關系由下式決定：

(8)

當E>1時，供貨商自營物流的成本大于TPL物流服務成本。由式(8)可知，當TPL擁有較低的固定運輸費用T1和庫存持有費用I3時，E值將嚴格大于1，即將TPL與VMI進行集成該供應鏈能夠以更小的成本完成物流業務。實踐中，第三方物流企業的優勢主要體現于可利用規模優勢，對運輸配送的計劃進行優化，利用最優的配送手段和路線來降低其固定運輸費用；同時TPL在信息技術方面的優勢有利于其訂單處理的專業化、標準化和信息化，能夠降低訂貨費用。此外，文獻[1]、[3]、[5]也都指出TPL的專業化運作優勢使其庫存持有成本也低于供貨商和購買者。

1.3 算例演示

某施工項目，現需各級鋼材共5000 t，由一家鋼材供貨商對該項目進行供應。供貨商及施工單位的訂貨費用分別為2000元和1600元；其各自的單位庫存持有費用分別為50元和60元；供貨商自營物流費用中固定運輸費用為8000元，變動運輸費用為20元；第三方物流企業的固定運輸費用為6000元，單位庫存持有費用為40元。

供貨商自營物流時的成本為(取整)：

TC1=

5000×20=212960元

當運用TPL時的物流成本為(取整)：

TCt=

對于供貨商將物流業務外包TPL所需支付的服務費率W，當W滿足W∈(32.3936，42.592)時，供貨商能夠與TPL達成合作關系。

2 VMI&TPL物流系統集成

2.1 物流系統構建

當施工項目VMI模式確定引入TPL后，需對原先基于供貨商自營物流的物流系統進行改進。首先，VMI&TPL集成的特點要求供貨商(供)、TPL(運)和施工企業(需)達成共識并簽訂合作契約，通過契約約定供需運三方的權責并確定具體的合作方式等。在合作契約的指導下，供需運三方對各自的物流資源進行確認，將物流功能、信息以及資源等要素進行集成來構建物流集成管理系統。該系統不僅要執行物流業務的優化決策，還需要將物流狀態等相關信息實時反饋給供應鏈上的節點企業，并為供應鏈的快速響應提供信息支撐。圖1簡要描述了VMI&TPL物流集成系統的構建。

圖1 VMI&TPL物流集成系統構建

2.2 物流系統運行

完成物流集成系統的構建后便是VMI&TPL集成環境下物流業務的運作過程。由于TPL在VMI模式中參與決策的程度差異決定了TPL在集成系統的地位，對于供貨商將物流業務外包給TPL，TPL主要處于決策的執行層，即分散式VMI&TPL集成供應鏈。此處僅針對該情況下物流系統的運作進行描述。供貨商對施工企業的庫存進行管理，并根據施工企業的項目施工物料需求計劃、庫存消耗量與消耗時間點等信息制定補貨計劃，并將補貨計劃上傳至物流集成系統，施工企業對補貨計劃進行修正反饋直至確定，確定補貨計劃后將由物流集成系統向TPL發送補貨命令，TPL進行執行，并在每次補貨等任務完成后，供貨商及施工企業需對該系統的集成效果進行評價并反饋至VMI&TPL物流集成管理系統，如圖2。

圖2 VMI&TPL物流集成系統運行

3 結 語

VMI模式的優勢已受到諸多企業的關注，但實踐中的效果卻參差不齊。原因在于施工項目中供應商的物流業務水平直接關系到VMI模式的實施效果，供貨商若不論實際情況一昧的堅持自營物流，不僅需加大對物流業務的投入也不利于提高VMI供應鏈的收益。而第三方物流企業在物流相關業務方面的優勢為供貨商提供了選擇的余地，論文對供貨商自營物流以及物流業務外包兩種情況下的成本進行了對比，得出當TPL在庫存持有成本及運輸成本方面具有明顯優勢時，將物流業務外包給TPL供貨商將能獲得更多的收益，也有助于供應鏈的整體優化，同時從服務費的角度給出了供貨商簽約TPL的條件。最后，對VMI&TPL集成環境下物流系統的構建及運行進行了說明，希望能夠為施工項目VMI實踐提供一定的指導。

[1] 楊懷珍, 馮中偉, 謝冬美. 供應鏈環境下VMI&TPL模式研究[J]. 物流技術, 2014, 33(9): 302-304.

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Operation and Analysis of Application Condition of Integrating VMI&TPL Based on Construction Project

HUANGPeng1,TANFei1,LIUZhi2,3

(1.Institute of Engineering Management, Hohai University, Nanjing 211000, China； 2.College of Economics and Management, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China；3.College of Management Engineering, Anhui Polytechnic University, Wuhu 241000, China)

There are two different logistics when construction industry implements vendor managed inventory. They are logistics of supplier and the third-party logistics. It is unfavorable to improve supplier’s core competence and optimization of VMI supplier chain just by logistics of supplier. However, the third-party logistics has the advantage of logistics service. It is favorable to improve supplier’s core competence and induce cost of supply chain when supplier applies TPL to VMI supply chain. This paper analyses the cost difference of logistics of supplier and the third-party logistics under the condition of VMI. After that, the prerequisite of integrating VMI&TPL is got and the construction and operation process of logistics system are argued.

construction supply chain； vendor managed inventory; third-party logistics

2016-03-09

2016-05-09

黃 鵬(1991-)，男，安徽銅陵人，碩士研究生，研究方向為工程管理與項目管理(Email:214555619@qq.com)

F407.9

A

2095-0985(2016)06-0121-04