基于CPFR理論的農資供應鏈庫存管理研究與優化

韓景元 劉書壯

摘 要：庫存管理問題一直是困擾農資供應鏈管理的難題。通過研究滄州中農化肥有限公司的農資供應鏈，使用CPFR理論以及多元線性回歸分析對其庫存管理中存在的問題進行優化。

關鍵詞：供應鏈;庫存控制;CPFR;多元線性回歸

一、 引言

農資產品在農業生產中有著非常重要的地位，它是保證現代化農業快速發展的基礎。農資產品具有極大的季節性，每年到了生產的季節，農業對于農資產品的需求量驟增。由于農資產品本身的特性，各級農資經銷商必須提前進行備貨。然而對于具體的備貨周期以及備貨量的問題，經銷商往往只是根據自己的個人主觀經驗來決定，缺乏系統的、科學的理論作為指導，因此制訂一個科學系統的庫存管理體系對優化農資供應鏈是十分重要的。

近些年來，東北以及南方等地區陸陸續續開始建立大型的農資物流中心，大型農資工業園的出現，使得農資供應鏈庫存管理趨向于網絡智能化。隨著我國農業向著集約化的方向發展，物聯網技術在農資供應鏈領域的應用將會占有越來越大的比重。

目前，農資市場普遍存在諸多不規范的現象，以滄州市農資市場為例子來看。農資產品經營主體混亂，關于質量問題一直得不到保證，甚至部分經銷商為了獲得更多的利潤，將過期甚至無效的產品賣給農戶，導致農產品減產、絕收。發生這些事情的主要是低成本的農資產品無需占用下游企業的庫存，通過簡單的農資產品訂貨會，與農戶直接溝通確定送貨用量，在訂貨會結束之前，貨已經運輸到了田間地頭，信息的即時傳遞以及經銷商的快速反應使得大量的這種廉價的低效能肥料迅速流入農資市場。

現如今農資供應鏈庫存管理，主要使用的是供應商庫存管理模型——VMI以及聯合庫存管理模式——JMI。VMI管理模式是一種集成化思想的庫存管理模式。主要是一種上下游企業間通過及時充分的溝通協商，以合作作為基礎進行庫存管理的策略。但是目前市場變化很快，VMI的管理模式將企業的庫存管理決策權交給了供應商，并且需要各個環節緊密合作才能達到理想的目的最低庫存管理成本。JMI管理模式是一種看重各級供銷商之間合作的一種管理模式，可以將這種模式看作是一種戰略供應商聯盟體系，該模式可以更好的兼顧各環節的企業庫存需求，使得需求更加的合理。

針對農資產品來說，利潤相對于其他行業較低的行業，無論是VMI還是JMI都需要各個分銷商有一定的庫存量儲存，尤其是生產需求旺季，經銷商需要在貨物上積壓大量的資金。因為由于農資行業的特殊性，真正的銷售就是農產品生產旺季前前后后一個月左右，加之目前來看農資產品的物流運費都是由下級經銷商來承擔的，于是簡化農資供應環節對于多方來說也是一件需要被提上日程的事情。

在VMI和JMI的基礎上產生的一種協調的供應鏈庫存管理模式——CPFR（Collaborative Planning Forecasting and Replenishment），這種庫存管理模式改進前兩者的眾多不足，主要是為各個供應商和分銷商通過這種協同模式共享信息，改善合作效能，主要是建立一個強大且完善的產品需求預測機制，最終達到提升整個供應鏈運行效率的目的。這種模式的庫存管理使得各個供應鏈上的企業庫存最小化了，但是效益變大了，上下游的供應商都可以達到既減少庫存又能夠增加利潤的目的。

二、 滄州中農化肥有限公司庫存管理現狀分析

（一）滄州中農化肥有限公司庫存管理現狀

滄州中農化肥有限公司是中國農資生產資料有限公司滄州分公司，成立之初主要經營批發、零售化肥、農業機械設備以及農業技術咨詢服務，后期由于公司戰略方向調整，現如今主要經營批發、零售化肥以及化工原料等相關業務。公司根據產品類別進行庫房劃分以及原料管理。每個庫房都有專人負責，由于產品的特性，庫房常年都要存儲大量氮肥和磷肥，約占用5000萬～8000萬的流動資金，這是一筆非常昂貴的庫存成本。下圖為企業的庫存結構圖（如圖1）。

（二）滄州中農化肥有限公司庫存管理方法以及存在問題

滄州中農化肥有限公司的庫存管理，在職能層面由采購部負責，但是每年的采購訂單都是由總經理一人決定，其余人員并不具有決策的參與權。采購部負責人根據實訂單進行采購，雖然這種直線型的管理模式在管理層次是可行的，但在應對突發性的變化時缺乏一定的靈活性，尤其是產品銷售旺季，甚至到了深夜還是需要臨時配貨發貨，因此該公司目前的這種庫存管理模式有待優化。并且公司每年都會在庫存管理化肥大量的資金，這主要是對于每年的產品需求沒有更好地進行預測，從而造成庫存積壓，以至于產生大量的管理成本。

三、 基于CPFR理論的多元線性回歸建模

（一）農資供應鏈

農資供應鏈管理是對農資生產商、農資流通企業、零售商和農資用戶等多方之間為了實現每個人的利益和目標，在一定的時間內相互結合并相互協作的利益共同體，通過這個供應鏈的管理讓生產商的農藥以及化肥等產品以準確的數量，恰當的質量，在合適的時間，以適當的價格，送到適當的場所滿足農資用戶的需求，使得系統成本最小和整個系統效率最高。

（二）基于CPFR理論的農資供應鏈優化

基于CPFR的農資供應鏈庫存優化問題，根據實際要求需要解決農資供應鏈上游的多級庫存優化的問題，其中包括庫存的檢查、訂貨點以及訂貨量等參數，其特點是上游的供應商和配送中心構建成一個物流網絡體系，通過物流運輸到下游經銷商，然后送達到農戶手中結束。建立多級庫存管理有多種方法，目前應用的最多的是分布式策略以及集中化策略。CPFR管理理念主要契合的是集中化策略，即同時考慮到所有的影響庫存的各個因素，在供需之間的鏈接各個節點，通過協同的方式使得所有庫存達到最優化，最終達到優化農資供應鏈的目的。

為消除多級庫存管理的“牛鞭效應”，綜合考略多種影響庫存的各個因素（庫存商品成本、銷售總成本、各類型產品銷售量、庫存成本、人力資源成本等五個因素），CPFR模型很好的采用了協同計劃和協同預測，對于供應鏈需求進行控制，減少了需求波動和需求放大的情況的發生，對于協同補貨的原則，不是單純的僅僅參考相鄰節點的庫存數據，而是從整體多方面進行考量，尤其是對下游庫存數據的具體掌握，也就是每個因素都不是獨立的，因此運用CPFR模式可以更好解決多級庫存管理的問題。

（三）多元線性回歸模型搭建與分析

通過對數據進行分析，五個主要影響庫存成本的因素是數量性相關的，因此為解釋其中的聯系，運用多元相關分析和回歸分析，對庫存管理成本進行量化處理。

通過SPSS對五項因素進行多元線性回歸模型進行分析。多元線性回歸模型的一般形式為Yi=β0+β1x1+β2x2+…+βnxn+μi（i=1，…，n）。

上式是一個n元線性回歸模型，其中有n個解釋變量。

βi（i=1，2，…，n）稱為回歸系數，上式也被稱為總體回歸函數的隨機表達式。對于滄州中農化肥有限公司的庫存管理進行考察，可以通過庫存成本等數據進行定量分析。結合該公司的運作模式和庫存管理的特點，進行庫存管理成本相關分析和回歸分析，進行定量分析時用到五個變量分別是庫存成本、銷售成本、人力資源成本、財務預算與管理人員。

通過對以上5個相關變量的了解，進一步進行變量之間的相關及回歸分析。將相關數據進行軟件運算得到結果如下。

分析：通過分析相關性表格我們可以看到這五個變量之間的Pearson相關系數及檢驗結果，我們可以看到Pearson相關系數在0.01的顯著性（雙側檢驗上都非常顯著），由此我們可以推斷出庫存成本與財務預算及管理人員存在著明顯的正相關。

相關分析使我們發現財務預算和管理人員與庫存成本的相關性最高。進一步做關于庫存管理成本的回歸分析，結果如下：

a：預測變量（常量），銷售成本、人力資源成本、財務預算與管理人員。

b：因變量：庫存成本。

由表2擬合模型的相關指標結果可知，R方等于0.956，調整的R方為0.914，我們可以得出該模型有意義且對于總體變量的解釋程度較高。

因變量：庫存成本。

表3為對模型各個系數的檢驗結果，由之前的Anova結果可以知道，擬合模型有統計學意義，但是模型內的變量是否有統計學意義需要進行變量的檢驗，因此通過對各自變量的檢驗可以發現，其中常量（P=0.337）、財務預算（P=0.041）、管理人員（P=0.001）有統計學意義。本次模型選用二元一次方程來表示庫存成本的變化。由表4所示通過軟件模擬得到回歸方程的常數項、回歸系數的估計值和檢驗結果，可知a1=0.469、a2=21.661、b=913.785，回歸方程為：

Y=913.785+0.469x1+21.661x2

對回歸系數的檢驗拒絕了原假設，認為自變量對因變量的影響是確實存在的。由于方程中存在兩個變量，因此需要對兩個變量進行單獨預測，經過模型擬合，財務預算x1擬合效果較好的為二次線性回歸方程，通過計算其方程表達式為：

y1=0.001x3-12.551x2+12593.822

（其中y1表示財務預算，x表示本方程的自變量）

同理對于管理人員x2擬合效果較好的方程式為：

y2=3806.875-27.952x+0.323x2

（其中y2表示各產品需求成本，x表示本方程的自變量）

通過預測得到變量x1和x2的具體數值，對庫存成本進行預測，預測結果如下：

通過進行庫存成本預測我們可以發現未來的農資庫存成本在未來五年是呈現上升的趨勢，原因包括很多種，這里不一一進行贅述。在CPFR理論的角度來看，未來的預測量已經知道，根據預測值進行每年的農資供應鏈的構建的準確度將會大大提升，從而使得農資供應鏈庫存得到優化。

四、 結論

CPFR模式是一種集成化的庫存管理模式，特點是可以通過單一節點的決策放大到整個供應鏈中進行參考，對于全局的庫存管理是十分有利的。文章以三級農資供應鏈為分析點，著重以CPFR的預測方面進行考慮，消除“牛鞭效應”，運用多元線性回歸模型進行預測，改進了原模型中成本預測不準的缺點，并且通過SPSS軟件將相關數據進行量化處理，得到未來幾年的庫存成本值。得到未來幾年的成本后，再經過簡單的成本與產品定價模型，進一步得出未來幾年內各類產品的需求數量。

雖然運用SPSS軟件可以大致的得到未來幾年內公司的庫存成本，但是由于農資產品在一定程度上還受到國家政策的影響，因此在預測方面可能會有些許偏差，但在相對平穩的政治環境之中還是很具有一定的參考價值的。

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作者簡介：

韓景元，劉書壯，河北科技大學經濟管理學院。