非平穩需求下部分信息共享價值的研究

陳露　武永霞

摘 要：在制造商和零售商構成的兩級供應鏈中，構建需求依賴信息的一階自回歸函數模型，分析補充訂貨到目標庫存策略下，完全信息共享、部分信息共享和無信息共享時的供應鏈成本變化，探討部分信息共享對供應鏈的影響，即成員間共享需求分布區間如何影響供應鏈成本。同時，考慮制造商向零售商收取信息費的問題。

關鍵詞：供應鏈管理；信息共享；非平穩需求；一階自回歸

中圖分類號：F713.1 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2017）06-0173-02

引言

在供應鏈管理中，有效匹配供需關系能夠顯著地降低庫存和缺貨成本，影響這種匹配效率的一個關鍵因素是需求信息在供應鏈成員之間的共享程度。在管理實踐中，供應鏈成員間完全信息共享幾乎不可能，但部分信息共享和完全不共享卻是普遍存在的。

考慮一個制造商和一個零售商組成的二級供應鏈，假設在每個時期中制造商收集市場需求信息，Aviv[1]假定信息來源于歷史需求數據且促銷活動、天氣等原因會致使市場需求發生波動。石小法[2]假定零售商的需求為更能反映現實情況的一階自回歸過程，即AR（1）。黃寶鳳[3]發現，零售商共享歷史需求信息而制造商并不根據這些信息估算歷史需求狀況，將對制造商的庫存和平均成本造成顯著影響，但對零售商的影響不明顯，因此采用縮短提前期的方法來降低零售商的成本而不是共享信息。

與以往研究不同，考慮介于無信息共享和完全信息共享間，與未來需求有關的部分信息共享，即供應鏈成員共享的不是需求量的準確值，而是需求量的分布區間。

一、模型的構建

考慮由一個制造商和一個零售商構成的兩級供應鏈，二者具有單一產品的供需關系。假設有n個周期，每個時期零售商都會預估未來時期的需求，再向制造商訂貨，制造商在接到訂單后將備貨運送給零售商，提前期為L。如果制造商沒有足夠的存儲貨物，則需從上游補貨。制造商要估計和生產零售商下個時期的訂貨量。雙方的存儲和補貨過程都會發生費用。零售商和制造商均采用order-up-to（補充訂貨到目標庫存）策略[1～2]，讓庫存成本和缺貨成本之和在充分長的時間內保持最小。需求函數為關于信息εt的一階自回歸方程，εt滿足均值為0、方差為σ的正態分布。

二、零售商的訂貨策略

在n期初，零售商訂了An單位的貨物，并于n+L期初到達。根據凈庫存和隨機變量X的密度函數和分布函數，得到最優目標庫存。因為共享制造商的信息εm n-1對雙方的影響較大。因此，我們考慮三種不同程度的信息共享：無信息共享、完全信息共享和部分信息共享。無信息共享時，零售商不知道εm n-1的值，變量x1的均值為0，方差為σ2m；完全信息共享時，x1=εm n-1，y1=0；部分信息共享是指制造商將εm n-1位于區間[-4σm，4σm]這一信息共享給零售商，而不是共享具體的信息值。根據條件概率，零售商得到信息εm n-1的條件概率，繼而算出各個信息水平下零售商的周期期望成本。

三、制造商的訂貨策略

制造商相對而言更加重要，因為它的總成本不僅依賴于它從零售商那兒獲得的信息，也依賴于它共享的信息。制造商要決定第n期的最優產量即qn使得期望成本Cn+1最小。制造商根據最優目標庫存的期望值來決定產量qn。需要計算第n期之初隨機變量x2的期望和方差。同上，x2和y2取決于信息共享的程度。若沒有信息共享，則令x2=y2=0，完全信息共享時，x2=εm n-1，y2=σ2m；部分信息共享時，計算相應的條件概率和周期期望成本。比較發現，制造商共享信息會使成員雙方成本下降更明顯。

四、信息價格

如果信息共享可以顯著地減少供應鏈成員的成本，為激勵共享行為，擁有信息的一方就可向另一方收取一定的信息費用。因此，制造商可以向零售商收費，我們稱其為“信息價格”。記完全信息的價格為Pinfo，如果共享K水平的信息，則信息的價格等于■Pinfo。Pinfo是制造商用來最小化其期望成本的決策變量，不同值的信息價格將會導致不同的信息共享最優水平。

結論

本文建立二級供應鏈信息共享模型，引用條件概率分析成本的變化。當需求滿足一階自回歸，補充訂貨到目標庫存時發現，制造商共享其需求信息可使雙方成本下降更顯著，因此考慮對信息進行收費。但上述研究只是理論上分析信息共享對成本的影響，并未用實際數據驗證。上述的二級供應鏈可以擴充為三級供應鏈，進而分析供應商對制造商的部分信息共享問題。

參考文獻：

[1] Y.Aviv.On the benefits of collaborative forecasting partnerships between retailers and manufacturers[J].Management Science，2001，

（47）：629-646.

[2] 石小法，楊東援.一種簡單供應鏈中信息共享的價值[J].系統工程，2004，（1）：43-47.

[3] 鄭繼明，王志娟.三級供應鏈中信息共享的價值研究[J].運籌與管理，2011，（4）：23-30.

[責任編輯 李曉群]