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1、供应链环境安全库存优化配置研究.txt54就让昨日成流水，就让往事随风飞，今日的杯中别再盛着昨日的残痕；唯有珍惜现在，才能收获明天。供应链环境安全库存优化配置研究库存控制是供应链管理研究的重要内容，自1915年. Harris首先提出经济订购批量模型(EcomicOrderQuantity，EOQ)以来即受到广泛关注E，取得了丰富的研究成果供应链管理模式下的库存管理目标是实现供应链企业的无缝连接，消除供应链之间的高库存现象，乃至实现零库存但是在实践中，由于供应链中的库存存在的原因多种多样，尤其是供应链中普遍存在着不确定性，所以实现供应链的零库存并不现实作为应对供应链不确定性的一种重要方法，设置
2、安全库存对于供应链的成功运作具有举足轻重的作用本文试图从安全库存的概念出发，论述设置安全库存的重要性；根据供应链级问服务时间(即补货提前期)是否确定、供应链拓扑结构的不同、不确定性来源的不同以及研究主题是否单一等情况，从四个不同的角度对已有安全库存的研究成果进行分类与归纳；并据此从研究目标、研究对象特征、优化模型及其求解方法、研究局限性等方面对其国内外研究现状进行分析与评述；最后，从研究主题、对象和方法等方面指出安全库存优化配置的未来研究方向1安全库存及其存在原因供应链不确定性的存在不可完全避免，对此有两种解决方法：第一，信息集成，加大供应链上的信息交流与共享的广度和深度，信息集成程度越高，就
3、越能有效地降低供应链上的库存成本，就越能在更大的程度上提高供应链的服务供给能力；第二，在供应链上设置必要的安全库存，这样的安全库存能够有效地弥补信息集成发展的阶段性和不能完全消除供应链上不确定性的弱点安全库存(Safe. tyStock)，又称缓冲存储量(Bufffer)，是指在给定时期，为了满足顾客需求而保有的、超过预测数量的库存量，它作为一种缓冲器用来预防由于自然界或环境的随机干扰而造成的缺货. 由于供应链中的企业是具有自主权的利己实体，它们以最大化自己的利润为目标，信息集成必然会受此限制，只能通过努力达到一定水平因此，安全库存作为应对供应链不确定性的一种有效手段，不可或缺在恰当的时问，恰
4、当的地点，设置恰当数量的安全库存，可以最大限度降低由于供应商不确定性引起的供应数量短缺或时间延迟，由于生产者不确定性导致的产量不足，由于顾客不确定性发生的大量突然订货或需求预测偏差等因素的不利影响，乃至消除这些不确定性因素的影响，因而在满足应有客户服务水平的前提下降低成本，提高效率与安全库存相对的是安全提前期(Safety LeadTime)，也称为安全时间(SafetyTime)，是指在一定环境下，为了应付需求的时间提前或供给的时间延迟而比预测计划提前进行采购和生产的时间提前量. 研究表明，只有在时间不确定(而不是数量不确定)情形下，安全提前期策略优于安全库存策略；在其他情况下，安全库存一般
5、比安全提前期更有效L3J2安全库存研究分类对安全库存进行的专门研究可追溯到二十世纪六十年代. ，从内容上讲，安全库存研究包括以下方面：是否需要设置安全库存?若需要安全库存，应该在何时设置?在何地存储?存储多少?从研究对象和研究方法看，根据不同的标准，可以进行不同的分类，如表1所示21供应链级间服务时间分类法根据所讨论的供应链内部各级之间的服务时间(补货提前期)是确定的还是随机的，可将安全库存研究分为保证服务模型(GuaranteedService Mode1)和随机服务模型(StochasticServiceMod. e1)l1保证服务模型和随机服务模型都假设供应链为分散控制，每个节点根据自己
6、的供给和需求进行安全库存配置，并没有一个中心协调和控制节点，但这并不意味着是局部优化，而目的是使整个供应链的安全库存成本最优每个阶段均采用基本库存策略(bstcoiy，aesokplc)库存检查周期相同各个时间段的需求相互独立，已知其均值和方差保证服务模型的关键假设是需求有界，或者是供应链只愿意以安全库存来满足在某个范围内的需求(超过该范围的需求将通过其他方法进行处理)这种模型的关键是确定每个阶段的服务时间以在满足最终客户需求的前提下使整个供应链的库存成本最小对外部客户的服务时间为模型的外生输入量；供应链内部各节点之间的服务时问可以作为模型的输入量(当用于评价供应链绩效时)，也可以作为决策变量
7、(当用于优化成本时)当用于绩效评价时，则在给定服务时间时，求得库存量或成本；当用于成本优化时，则通过求得适当的服务时间以使供应链总的库存成本最小. SimpsonI4首先对流水型供应链的保证服务模型进行了讨论，通过确定节点的服务时问来确定安全库存位置，用枚举法求解得到的结论是最优策略是“rntig策略，allloohn”节点的出货服务时间要么等于零，要么等于其进货服务时间与生产时间的和，即节点要么具有充足的安全库存，要么不保留安全库存. mb5研究了单阶段情形假设需Kialllll，求随机但有界，得出基本库存水平是净补货时间. (即进货补充时间 生产时问一出货服务时间)内的最大需求量Inder
8、furthl7假设最终需求服从正态分布，以安全库存持有成本最小为目标，首先对流水型供应链问题建立动态规划模型，在得出最优解的“alllonohin”rtg特性的基础上用逆序法求解；再以流水型供应链的求解结果为基础，对发散型供应链情形同样用动态规划求解Minnerl8假设需求为正态分布且与时间无关。所有缺货均延迟满足，给定两种类别的服务水平，以库存平均持有成本(近似为安全库存持有成本)最小为目标，对流水型、发散型和会聚型情形均用动态规划求解In. derfurth和. Minner_9讨论一般网络型供应链，主要工作是：第一，提出了净补充时间的概念；第二，发现会聚型供应链的节点在两种不同服务水平下
9、的补充时间均是其上游节点服务时间和提前期的第4期岳超源等：供应链环境安全库存优化配置研究. 525某种组合Graves和. willlems1o发现一般网络型供应链的安全库存问题是一个多面体的上凹最小化问题，对于生成树结构的网络给出了一个动态规划解法，在伪多项式时间内求得结果随机服务模型的关键假设是各阶段对所有需求情形的服务方式相同，即无论库存是否充足，每个阶段都以一种既定的方式运作，库存是应对其供应和需求不确定性的唯一手段每个阶段的库存水平依赖于它的补充时间这种模型的关键是描述每个阶段的补充时间，因为每个阶段依赖于多个具有不确定性的供应者对外部客户的目标服务水平为模型的外生输入量，一般由市场
10、情况决定供应链内部各节点之间的目标服务水平可以作为模型的输入量(当用于评价供应链绩效时)，也可以作为决策变量(当用于优化成本时)当用于绩效评价时，则在给定目标服务水平或安全因子时，求得库存量或成本；当用于成本优化时，则通过求得适当的目标服务水平或安全因子以使供应链总的库存成本最小. Lee和. Billlington_13_以惠普打印机供应链为例，建立单阶段和多阶段随机服务模型对于单阶段情形，假设需求服从正态分布，给定目标服务水平，得出基本库存水平为补货提前期(包括实际生产时间、运输时间以及由于故障或缺货所引起的随机延迟)的函数将需求由最终节点简单地向上游节点传递，便成为多阶段模型，最终节点的
11、目标服务水平为输入量，其他节点的服务水平或库存水平为决策变量，通过启发式搜索算法求得各内部节点的服务水平或库存水平以满足给定的最终节点的目标客户服务水平Glassserman和. Tayur在文献13的基础上引入生产能力约束，因此要求节点采用改进的基本库存控制策略，即采购量为使库存达到基本库存水平的数量与最大生产能力两者之间的最小值他们基于无穷小扰动分析得到所需库存量对基本库存水平的导数估计值，然后利用这些估计值生成成本函数的梯度，再用基于梯度的搜索方法得到最优基本库存水平Etttl等人口对文献. 13进行了扩展：对于单阶段区分了名义提前期和实际提前期，当发生缺货时，实际提前期会超过名义提前期
12、在假设任意时刻最多只有一个供应商发生缺货的基础上，基于所给定的每个供应商的目标服务水平给出缺货概率的近似表达式然后用. MMoo模型得到由于缺货所产生的时间延迟的范围，进而对实际提前期进行描述，由此得出基本库存水平同样地，他们也讨论了多阶段情形，以供应链总库存成本(包括安全库存和循环库存)最小为目标，每个节点的安全因子(或服务水平)为决策变量，通过求成本函数对安全因子的偏微分，采用共轭梯度法求解所生成的非线性规划问题. 22供应链拓扑结构分类法根据所讨论的供应链拓扑结构的不同，可分为流水型(sra1)发散型(diegn)会聚型(cnei、vret、o. vergent)和网络型(network
13、ed)四种流水型是指供应链的中间节点只有一个相邻上级节点和一个相邻下级节点；发散型是指供应链的中间节点有一个相邻上级节点和多个相邻下级节点；会聚型和发散型相反；网络型是前三种的组合网络结构越复杂，问题建模及求解难度越大除文献4，7，8外，Inderfurthr1也研究了流水型多阶段制造系统中最终产品需求互相关以及各时间段需求自相关情形下的安全库存优化配置问题，采用保证服务模型，发现需求的相关性对安全库存配置的影响很大；他对发散型情形也进行了类似讨论余祖德等口针对供应商生产能力受限的多级流水型供应链，对订单处理采用先到先服务和占优服务策略两种情形，用排队论和概率论方法计算提前期，从而确定安全库存
14、量Grubbstr6mI】对内部结构为会聚型的多级有限时间段. MRP系统，假设不同级按不同的批量生产，累积产量服从阶梯分布，外部需求服从更新过程，不考虑生产能力约束，利用拉普拉斯变换确定产品的生产时间及数量以最大化现金流的净现值Graves和. Lesna. iar2对一般网络型供应链，利用保证服务模型，假设需求上界为凹函数，先得出最优解的必要条件，再用分枝定界法求得级间服务时间以使供应链安全库存持有成本最小. 23供应链不确定性来源分类法根据所讨论的供应链不确定性来源的不同，可将安全库存研究分为：供应不确定、生产不确定、需求不确定以及同时存在两种以上不确定性的情形保证服务模型及其他大部分研究属于需求不确定模型；随机服务模型同时考虑供应和需求不确定性；对生产不确定性主要集中在对不可靠生产系统的研究，其中有的还将安全库存与维修决策同时考虑. Talllon2对提前期与需求均随机的情形，讨论了需求的聚集效应，发现将库存聚集可以减少安全库存量Chopral2对于提前期服从伽玛分布的两级供应链，讨论了安全库存与提前期之间的关系，发现当周期服
