基于第三方物流的供应链网络应急协调研究

基于第三方物流的供应链网络应急协调研究报告人：屈林波2020年1月4日星期六2目录第一章绪论第二章相关理论第三章单供应商供应链网络应急协调第四章竞争环境下的多供应商供应链网络应急协调第五章结论与展望3第一章绪论1.1研究背景及意义现代社会的高速发展使人口、资源、环境、公共卫生等社会矛盾日益尖锐，导致各种突发事件时有发生，对生态和人类生存环境产生破坏，同时也会严重威胁人民的生命财产安全。此外，突发事件的发生可能对已协调的并运行良好的供应链系统不再协调以及原有计划不再可行。如果供应链中的企业没有充足的应变计划，就可能在突发性事件发生时使企业不能正常运转，从而造成重大的经济损失。因此如何建立高效协调的供应链，提高适应国际化经营战略的能力，增强在国际市场上的生存与竞争本领，都有着十分重要的理论与实际意义。4第一章绪论1.2国内外研究现状（1）供应链协调契约类型研究内容数量折扣契约供应商可根据销售商订购量的大小对批发价格进行打折，从而刺激销售商增加订购量；是目前应用最广泛的一种协调机制。回购契约也称为退货策略，供应商用一个合理的价格从销售商那里买回产品销售期结束时没有卖出去的产品，从而刺激销售商增加订购量，扩大产品的销售量；是一种随机需求下实现供应链协调的最常见机制。收益共享契约供应商给销售商一个比较低的批发价格，并且从销售商那里获得他的一部分收入的；在租赁出租行业得到了成功的运用。5第一章绪论（2）应急管理作者研究内容Yu，etcal.一直走在应急管理研究的最前沿，做出了开创性的工作，建立了航空管理中航班延误和取消的模型和求解方法并且开发T应急管理的应用软件。Clausen，etcal.提出的应急管理思想与于刚等人的研究虽有所不同，但大致思想是一样的，这个研究小组所做的工作也主要是应急管理在航空工业上的应用。6第一章绪论（3）供应链应急协调作者研究内容Qi,BardandYu（2004）第一次将应急管理应用到供应链中，研究了在报童环境中，需求扰动时的供应链协调问题。Xu（2005，2006）分别研究了价格需求关系为线性、非线性，生产成本和需求发生扰动时的供应链应急协调。Xiao（2005-2008）考虑了一个供应商和两个零售商的供应链，两个零售商进行投资竞争以促进销售，供应商以一定的补贴率对投资进行补贴，采用博弈论的方法得出在竞争环境下的供应链协调策略。7第一章绪论1.3本文主要研究内容单供应商，单零售商单供应商，多零售商多供应商，多零售商第三方物流需求扰动突发时间协调理论、应急管理理论、博弈论供应链协调突发事件8第二章相关理论2.1供应链应急协调（1）供应链协调供应链协调就是通过一系列的管理方法和管理手段加强供应链企业之间的沟通与合作，建立行之有效的利益共享和风险共担机制，实现由传统的“赢/损”型合作关系向双赢型合作关系的转变。（2）供应链应急管理现代社会充满了许多不确定的因素，经常会遇到各种各样的突发情况，使得原先制订的计划很少能顺利平稳地得以执行。当进行供应链的设计时，应该尽可能的考虑各种不确定的因素，设计出具有比较强的鲁棒性的计划，以使得当遇到一些小的扰动时，系统依然能保持最优计划。供应链应对突发事件的应急管理流程一般分为：准备阶段、实施阶段和恢复阶段。9第二章相关理论（3）供应链协调与第三方物流第三方物流（ThirdPartyLogistics，TPL）的概念源自于管理学中的外包，意指企业动态地配置自身和其他企业的功能和服务，利用外部资源为企业内部的生产经营服务。第三方物流在供应链协调中的作用集中采购/回购降低了采购成本、运输成本，而且提高了供货的效率。供应链主导方第三方物流企业作为供应链中的中间商，对上游的供应商和下游的零售商的基本情况完全了解，知道各销售市场的最优销售量，能够选择最优的供应商和采购量。10第二章相关理论2.2博弈论博弈论（GameTheory），又称对策论，是研究决策主体的行为发生直接相互作用时候的决策以及这种决策的均衡问题。博弈分析的目的是运用博弈规则预测博弈均衡。他研究的典型问题是若干个利益冲突者在同一环境中进行决策以求自己的利益得到满足。2.3遗传算法生物在自然界的生存繁衍过程中，能够逐渐适应其生存环境，品质亦不断改良，遗传算法（GeneticAlgorithm，简称GA）正是借鉴生物的自然选择和遗传机制而开发出的一种全局优化自适应概率搜索算法。11第三章单供应商供应链网络应急协调图3-1多零售商的供应链网络结构图3.1引言12第三章单供应商供应链网络应急协调3.2模型标记及假设（1）零售商只向本地的TPL采购产品，并在本地市场销售，因为零售商到其他市场采购或销售商品所增加的成本大于所获得的利润差；（2）各零售商的单位采购成本相等，TPLs的单位采购成本相等，并且TPLs进行集中采购的单位采购成本比零售商各自进行分散采购的单位采购成本低；（3）零售商、TPLs的采购周期等于供应商的生产周期，本文的研究都是在一个生产周期内；（4）TPLs与零售商达成收益共享协议，即TPLs先以较低的批发价格将产品销售给零售商，零售商再将销售收入的一部分返还给TPLs；（5）TPLs在采购后很短的一段时间内就将产品全部销售给了该市场的零售商，因而TPLs不会出现产品剩余，并忽略其库存成本。13第三章单供应商供应链网络应急协调3.3正常市场环境下的供应链网络协调3.3.1模型建立1max[()]nsisiQwcmax()iiilQvwc1max()2ijijiirQPvc1max()2isciislrQPccc11max()2niislriQPccc......（3.1）......（3.3）......（3.2）......（3.4）........................................................（3.5）3.3.2模型分析（一）最优化分析根据凹函数的性质，求得供应链网络的最有零售价和采购量为：*2221slrikckckcPk*222()21kslriikckckcQDk14第三章单供应商供应链网络应急协调（二）协调性分析全单位批发数量折扣契约：120(,,)AWQDwwq图3-2全单位批发数量折扣契约15第三章单供应商供应链网络应急协调定理3.1如果供应商的期望利润，，则供应链网络在全单位批发数量折扣契约下达到协调，其中：Es01*12(,,)iAWQDwwQ21*21121211121max()[()()()()]222kkkislrslirikwPcccccvcvk21()212sslrwcccck*222()21kslriikckckcQDk2max(21)[(1)(22)2)](22)slrislrkcccvccc16第三章单供应商供应链网络应急协调3.4突发事件下的供应链网络应急协调3.4.1采购期的应急协调定理3.2如果供应商的期望利润，，则突发事件下的供应链网络在全单位批发数量折扣契约下达到协调，其中足够大，，Es01'12(,,)iAWQDwwQ1w'12,,NiiiiQQQQ''''**'1211112'11[](1)()()2nnnniilrisiiiiiiiiniiQPccQcQQQQwQ'''**'212111'''**'12111(21)()()2max1[]()()2nnniilsiiiiiiiinnniislriiiiiiikQPccvQQQQkQPcccQQQQ17第三章单供应商供应链网络应急协调3.4.2销售期的应急协调回购剩余商品定理3.3假设供应商的期望利益为，其中，，供应商利用回购契约，能够实现供应链网络在突发事件下的应急协调，并且：Ess0110'(,,)jsjTQbb'()YsemjjjbwcSQ'()2YjjjrbjtbSQccT2'2()()(21)kebmrjjjkTwccktctQDDTkT'min(1)())()(1)2YrbbjjjjtcccbSQT18第四章竞争环境下的多供应商供应链网络应急协调4.1引言图4-1多供应商供应链网络结构示意图19第四章竞争环境下的多供应商供应链网络应急协调4.2模型标记及假设第三方物流企业对各市场的需求状况和供应商的生产状况完全了解；供应商之间、需求市场之间均存在价格竞争；供应商的价格需求函数满足：需求市场的价格需求函数为：1,1miisissuuuiQkwbkw1,1njjrjrruuujdDkPbkP20第四章竞争环境下的多供应商供应链网络应急协调4.2正常市场环境下的供应链网络协调4.2.1模型建立()ssiiiiiwQC1111nnmnljjjjiiltjjjijPdvdwQCcd(1)rrjjjjjjPdvdC111()nmnrlrjjjiiltjjijPdCwQCcd111()nmnrsjjjiiltjjijPdCCCcd……………………….（4.1）……………………….（4.2）……………………….（4.3）……………………….（4.4）……………………….（4.5）21第四章竞争环境下的多供应商供应链网络应急协调4.3.2模型分析（一）最优化分析11111max()..0|01|0,0nmnrsjjjiiltjjijmnijijiiiiiijPdCCCcdSTQdQQQd……………………….（4.7）利用遗传算法求得供应链网络的最优生产量和最优销售量分别为：***12(,,,)mQQQ***12(,,,)nddd，所选择的供应商为，最优零售价格为。*|0siiQ***12(,,,)nPPP22第四章竞争环境下的多供应商供应链网络应急协调（二）协调性分析供应商之间的竞争表现为价格竞争，供应商追求自身利益最大化的过程也就是一个博弈的过程。因此，本文引入当前经济博弈理论的较新进展—超模博弈（SupermodularGame）理论，来解决均衡行为中的问题。超模博弈具有以下几个性质：①一定存在纯策略Nash均衡，若均衡是多重的，则分别存在一个最大和最小的纳什均衡；②当参与者的支付函数光滑时，若满足：，其中，和，则最大和最小的纯策略Nash均衡分别是参数的非负减函数。20iiFasiNiiaAsSs23第四章竞争环境下的多供应商供应链网络应急协调定理4.1当供应商的批发价格，若满足条件，则供应商价格博弈存在唯一的Nash均衡。定理4.2对于具有相互竞争的供应商，TPL采用价格补贴契约，当供应商的期望生产量时，；当时，TPL给予供应商一定的价格补贴，激励供应商增加生产，从而使得供应商的生产量达到供应链网络的最优生产量，实现了TPL与供应商之间的协调。定理4.3在收益共享契约下，当满足条件时，TPL通过调整批发价格能够实现TPL与需求市场之间的协调。[0,]iiswAk(1)1smb*(,)iiTPQ*NiiQQ0i*NiiQQ0i*iQ*(,,)jjRSdv(1)1ndjv24第四章竞争环境下的多