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供应链环境下含逆向物流的库存控制问题研究

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发表于 2011-8-24 14:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
作者:张娇

 [摘 要]随着逆向物流的深入发展,逆向物流对供应链企业的生产库存控制产生了越来越重要的影响。本文通过对逆向物流中库存问题的分析,讨论了确定需求下包含逆向物流的供应链生产和库存控制问题,建立并求解了供应链整体环境下的生产和库存控制模型,为企业的生产及库存控制提供了参考。
  [关键词]逆向物流 供应链 库存控制 订货批量
  
  随着经济全球化和科学技术的迅速发展,消费者对产品需求的多样化和个性化以及消费量大量增加,导致了产品生命周期的缩短和生产量也随之剧增。从而产生了大量的废旧物品,引起了资源环境危机。现在我国正在探索可持续发展道路,从循环经济的角度弥补环境的不足和相关的负面影响。在这样的背景下发展逆向物流是必要的,也是重要的。如何从逆向物流的角度指导企业生产和库存控制是亟待解决的问题。
  一、逆向物流库存问题分析
  在传统的正向物流的库存管理中,我们关心的是三个基本的问题:①多长时间检查盘点一次库存,也就是盘点周期为多少。②什么时候补充库存或订货。③补充或订购的量是多少。
  在包含逆向物流的供应链库存管理中,也就是当产品从供应链的下游方返回,经过处理之后,这些产品被再造或复原又成为可以销售出去的库存,在这样一个过程的库存管理中,传统的前向物流的库存管理要考虑的三个基本问题仍然存在。然而由于有了逆向物流回流品的存在,以上的三个基本问题要考虑的细节和复杂性与正向物流有着很大的不同。逆向物流具有不确定性、复杂性和缓慢性等特点,这些特点使得逆向物流库存控制变得更加复杂。传统的库存管理与含逆向物流的库存管理主要有以下两个基本的差异:
  ①两个供应源。如果在供应链中有产品返回后又被复原,库存的来源就增加了,库存的来源包括新制造的或新订购的产品,同时也包括被复原的回流产品两个补充源。这使得传统库存管理中的三个基本问题将增加至四个,即从哪里补充库存。
  由于回流品复原后成为新的库存来源,因此增加了库存管理的复杂性,比如在任何一个时间点上回流产品的数量是受到限制的。不同来源的库存不仅在产品的数量上不同,而且在产品的单价上和产品供应的可靠性上存在着很大的差异。逆向物流库存控制的复杂性,主要表现在以下三个方面:
  首先,在解决传统库存控制面临的确定库存盘点周期、确定订货量、确定何时订货这三个问题的基础上还需要确定供货源的选择问题。
  其次,库存费用除了传统库存的订货费、库存持有费及缺货费之外多了逆向物流费用,主要由返回产品的运输、保管、修理、处置等费用构成。
  再次,两次外部补充间的库存量不再是单调递减的,从而增加了库存控制的难度。
  ②不确定性。回流品的收集是一个供应驱动的物料流,而非正向物流中的市场需求驱动。这一供应驱动的物料流超出了企业的直接控制范围,造成了回收产品在数量、时间和质量条件等方面的高度不确定性。这也就导致了逆向物流的库存具有鲜明的随机不确定性。
  例如不能主动去订购废旧产品,只能被动接受消费者退回的产品,这导致回流产品数量和时间上具有高度不确定性;废旧产品中零部件的回收率也是随机的,给逆向物流材料计划带来高度不确定性;回收零部件的性能在未检测之前是未知的,导致随机的准备时间等等。
  二、确定需求下逆向物流库存控制研究
  1. 问题的描述
  在实际的市场环境中,产品从生产商到消费者手中,可以经过不同层次的分销渠道,并且每层可能由多个主体构成。本文将所有的销售渠道简化为只有一个生产商及一个销售商的单一产品二级供应链模式。在这样的二级供应链模式下,生产商负责全部产品的生产,并负责回流产品的修复。
  而销售商向生产商订货,负责整个市场的销售。同时,每周期还有相当多的回流产品的存在。一般而言,回流产品先到达销售商处,并停滞一段时间,使得回流产品的数量到达一定程度后再回流到生产商处,最终生产商对其进行修复,使之与新产品无差异。当市场需求达到稳定后,这样的过程会不断重复,直到平衡被打破。
  我们的目的就是在市场需求达到稳定后,通过建立此问题的数学模型来寻找使供应链成本最小化的回流方案及订货/生产方案。
  2. 基本假设及符号
  (1) 基本假设
  ①在未来各时间点的需求率d是确定且不间断的;
  ②生产能力、再制造能力、固定生产成本和固定再制造成本均为常数,库存持有成本、可变生产成本、可变再制造成本为线性可变成本;
  ③生产率大于需求率,需求率大于再制造率;
  ④回流至生产制造商处的所有回收品都进行再制造,且经过再制造处理后成为与新生产产品有相同性能的产品进入成品库存。
  (2) 参数符号
  模型参数符号:需求率d,残次率为b,生产率p,再制造率r,生产商每一批次的固定生产费用,单位产品的可变生产成本,每一批次的固定再制造费用,单位产品的可变再制造成本 ,成品单位库存成本,回流品单位库存成本,整个系统总成本C,单位成品平均成本,循环周期T内的成品总库存水平 ,循环周期T内的回收品总库存水平。每批次产品新生产量,循环周期T,周期内再制造量为,循环周期中小周期为,一周期内的生产次数n。销售商的订货固定成本为,单位成品单位时间的存储费也为,单位回流品单位时间的存储费为,订货批量为。
  3.数学模型的建立与求解
  在该模型中,一个循环周期内,生产商以进行多次生产制造和一次再制造来满足销售商订单需求,库存变化如图4.3所示。在循环周期开始状态阶段,生产商通过生产制造和再制造共同满足销售商需求,期间生产量为, ;在期间成品以的速率增长,结束后成品库存达到,在此后的阶段以 的速率降为0,;循环周期中的小周期 。整个循环周期的生产量和再制造量要满足周期内的订单需求,且周期内得到的回收量与再制造量相等,循环周期,其中。从而周期内生产次数为。循环周期T内的成品总库存。将n、 代入,得到。循环周期T内的回收品库存。在一个循环周期中,销售商的订货成本为,订货批量为,成品存储成本为,回收品库存成本为。
  因此,由单个生产商及单个销售商构成的二级供应链的总成本为:
  将分别代入上式,确定,继而确定,取最小的为N。可见,最终由该模型确定了每批次产品新生产量,周期内再制造量为以及一周期内的生产次数N。
  三、结束语
  本文通过分析逆向物流库存控制的特殊性,假设修复后的产品和“新产品”一样销售,针对生产商单再制造期--多生产期的处理方式,综合销售商和生产商的成本构成,建立和求解了市场需求确定情况下逆向物流对生产和库存控制的影响模型,从而实现了供应链系统总成本最低的目标,为供应链企业的实践活动提供了参考。
  
  参考文献:
  [1]Fleischmann M,Kuik R,Dekker R.Controlling Inventories with Stochastic Item Returns:a Basic Mode1 [J].European Journal of Operational Research,2002,138:63-75
  [2]Kiesmuller G,Minner S,Simple expressions for finding recovery system inventory control parameter values [J]. Journal of the Operational Research Society.2003,54:83-88
  注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文



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点评

有必要说明一下该文章是否为自己所作,便于学习和参考。  发表于 2011-8-30 19:52
发表于 2011-8-24 14:33 | 显示全部楼层
不错,谢谢分享!
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发表于 2011-8-24 16:13 | 显示全部楼层
哈性?不过没有标明那些是参考的文献,那些属于自己的东东?
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发表于 2011-8-24 16:13 | 显示全部楼层
还行?不过没有标明那些是参考的文献,那些属于自己的东东?
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发表于 2011-9-9 13:15 | 显示全部楼层
谢谢!
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