物資庫存控制管理綜述

時間:2022-12-25 09:32:24

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物資庫存控制管理綜述

摘要:從采購、庫存控制、生產庫存聯合優化、供應鏈協同、準時生產模式、供應商管理庫存等方面,對既有物資庫存控制管理研究進行了總結和概括,為后續的相關研究和實踐應用提供引導和啟示。

關鍵詞:庫存控制;供應鏈;研究綜述;概括

物資庫存控制管理問題真正作為專門的理論得到企業界和學術界的重視,是從上個世紀50年代后開始。在隨后的幾十年里,國內外相關學者和企業管理者進行了大量的理論研究和實踐,使得物資庫存控制管理理論取得了豐富的理論和實踐成果。物資庫存控制與管理的研究,主要集中在采購(經濟批量訂購)、庫存管理模型、供應鏈庫存管理等內容。通過對既有研究成果的梳理和總結,可以從整體上把握國內外研究現狀及其發展動態,從而為后續研究奠定堅實的理論基礎。

1經濟批量訂購

(EconomicOrderQuantity,EOQ)模型經濟批量訂購EOQ模型最初是在研究確定需求下的特定物資庫存問題而提出的。由于EOQ模型能為企業的物資采購決策提供科學的決策支持,因此很快就在眾多企業中得到了廣泛的應用,并表現出良好的適應性,對企業提升經濟效益效果明顯。但是隨著應用范圍的持續擴大和企業生產環境的不斷變化,EOQ模型與企業實際生產情況開始出現差異,實踐中會受到很多因素的限制,導致基于EOQ模型的采購決策往往無法精確地控制企業物資庫存。在此基礎上,世界范圍內的許多相關學者和管理者圍繞EOQ模型,結合實際生產發展變化情況,對其進行了大量的擴展研究。周永務(2002)通過對實際的生產庫存系統進行分析,將傳統的EOQ模型以及生產批量模型進行了擴展。張欽(2003)對需求固定且采用不同缺貨控制策略的最優庫存控制問題進行了研究。Bertazzl(2003)則對需求固定且不允許缺貨的離散批量問題進行了研究。陳暉(2007)分別考慮在三種不同滯供條件下的需求時變和存儲成本時變的EOQ模型。王海英(2008)利用動態規劃方法分析了運輸周期時變條件下的批量決策問題。Zhou和Wang(2009)對單一制造商和客戶的報童問題進行擴展,提出有兩次訂貨機會下的供應鏈最優協調策略。Shang(2009)將庫存劃分為不同等級,分別設計不同等級的庫存優化策略以保證長期平均成本最低。Zhang(2009)提出了考慮預算約束的多產品報童問題的二元求解算法。Giri(2010)研究了隨機環境下雙通道供應的庫存控制問題。陳金亮(2010)對不對稱信息環境下的供應鏈批量問題進行了研究。楊善林等(2016)考慮隨機補貨時間和隨缺貨量變化的延期供給率對訂貨策略的影響規律,建立了庫存控制模型。陳杰等(2016)研究了一種新的易腐產品的庫存控制策略。余興武等(2017)在備件管理模型的基礎上,提出了基于CWIL的備件分類方法,并結合ABC分類法和EOQ模型,分別建立了備件庫存模型和備件采購模型。

2多級庫存控制

對多級庫存控制的研究,可以認為是從1960年Clark和Scrarf提出的“級庫存”開始,其后得到了學術界和企業界的高度重視,至今已取得豐富的研究成果。Moinzadeh(1997)等提出了具備應急訂單處理機制的供應鏈多級庫存控制的數學模型。Minner(2003)對周期盤點的二級庫存優化問題進行了分析。劉睿智(2005)研究了二級庫存系統中的最優庫存控制策略。曹桂林(2006)構建優化模型分析了基于核心企業的三級供應鏈系統的庫存控制優化策略。Aber和Goyal(2008)分析了三階段供應鏈系統中的訂貨協調問題。衛忠(2007)構建了以庫存能力和生產能力為約束,考慮需求滿足率、時間成本等多目標的優化模型。Kim和Park(2008)建立了考慮電子商務影響的三階段供應鏈協同理論的框架體系。Palut(2011)研究了考慮生產能力約束,由多個獨立供應商和單一制造商構成的兩級供應鏈系統的協同優化問題。蔡芝明等(2016)針對多約束、多層級的備件供應問題,以成本、載荷和倉儲能力為約束,以短缺數量最小和可用度最大為目標,建立多級備件庫存決策的優化模型。吳占坤(2016)在制造商、上游供應商和下游分銷商組成的供應鏈系統中,構建了多級庫存問題的優化模型。劉婷(2016)考慮了成本因素和時間因素,建立了以庫存成本、庫存周轉時間最小化為目標的多級庫存優化模型。陳倩(2017)將多級庫存控制問題轉化為企業尋求最優訂貨臨界點和最優訂貨批量的問題,由此建立了多級庫存控制模型。

3動態經濟批量研究

由于更加接近企業生產實際,動態經濟批量問題在過去的幾十年里,得到了來自世界范圍內眾多學者和企業管理者的廣泛關注和研究。能追溯到的文獻表明,Wanger(1958)首次提出了動態經濟批量的概念以及基本模型,此后在此基本模型基礎上,研究人員又進行了大量的拓展研究。Lee(2001)研究了考慮具備時間窗需求特征的動態批量優化問題,針對是否可以缺貨的不同情形,分別建立了優化模型。在此基礎上,Lee(2003)又進一步研究了需求動態環境下的供應商補發貨決策問題,并設計了多項式求解算法。Jaruphongsa(2005)研究了考慮多種運輸模式的單級庫存的動態批量問題。Chen(2005)研究發現基于數量盤點的發貨策略,成本上要低于基于時間盤點的發貨策略。Jaruphongsa(2007)考慮包含2種運輸方式的經濟批量生產問題,提出了多項式求解算法。杜少甫(2007)研究了易腐產品的VMI動態補貨優化問題。魯奎(2008)等分析了考慮運輸服務外包的動態經濟批量問題。燕汝貞(2009)提出了考慮價格折扣和需求時間窗限制的動態經濟批量問題。汪小京(2010)研究了需求具有時間窗約束,且不允許缺貨的動態批量問題。東博(2016)考慮庫存費用、全新產品數量和再制造產品數量等因素,建立了兩階段動態批量生產的成本優化模型。范捷(2017)研究了同時考慮倉儲能力決策和庫存決策的單一產品動態批量集成問題的優化模型和算法。

4基于提前期的庫存控制

物資采購提前期是指物資從提交訂單到貨物到達需求點所需的時間。如何壓縮采購的提前期,一直都是庫存管理實踐運作和理論研究中的熱點問題之一。近年來,基于可變提前期的庫存控制優化問題引起了研究者的高度關注。Liao(1991)首次提出了可變提前期的概念,并建立以提前期為唯一庫存決策變量的優化模型。Ben(1994)建立了以訂購批量和可變提前期為決策變量的庫存控制模型。Pan(2002)假設加工成本是關于提前期的函數的條件下,建立了考慮可變提前期的庫存優化模型。Chang(2006)分析和歸納了提前期、訂貨批量及庫存控制三者的相互影響規律。既有研究大多都將采購提前期視為獨立決策變量,并假設其由買方完全控制。但是在供應鏈管理的實際工作中,國內外研究學者發現,采購提前期實際上與采購批量、運輸距離等眾多因素都有密切影響。因此在庫存控制優化研究中,將提前期視為一個隨機變量顯然更具有實踐價值。Chandra(2008)分析了供需雙方對采購提前期的影響規律,發現通過采購價格壓縮提前期而節省的成本壓力會完全轉移到買方。Liang(2009)研究了考慮訂單大小的單一供應商和需求商的協同采購問題,提出了考慮對價格敏感的聯合庫存優化模型。宋華明(2010)研究了考慮提前期可控的易逝商品供應鏈的協調優化問題。李群霞等(2015)建立了以庫存成本最小化為目標的供應鏈提前期庫存模型,提出了聯合優化的思路和解決方案。程云龍(2016)等在假設提前期可控且可通過增加成本支持縮短提前期的前提下,建立了考慮不同再訂購點的隨機庫存一體化控制模型。

5生產庫存聯合優化研究

如何通過控制生產過程優化庫存,如何通過協調采購和生產來提高設備利用率和減少成品庫存,是所有企業開展物資庫存管理研究時的重要內容。李崢峰(2008)研究了制造型企業中沖壓車間生產中的庫存控制和生產調度的綜合解決方案。覃一寧(2007)在提出節點流控制概念的基礎上,建立了生產庫存聯合調度的多目標模型和流程工業生產的物流平衡調度方法。夏海洋(2008)則研究了簡單環境下單一供應商和采購商的生產庫存聯合優化,分析了生產批量、提前期和每次訂貨量的決策方法。張明偉(2010)建立了柔性車間調度問題的多目標模型。涂化鋼(2010)針對手工裝配車間作業管理模式中現存的問題,提出了面向裝配過程的管控一體化制造模式優化方法。薛陶等(2015)考慮設備可用度為約束,設備成本與庫存成本最小化為優化目標,結合多層級備件庫存理論,構建了兩級三層的非線性統一優化模型。戢守峰等(2016)研究了道路存在擁堵的前提下,同時考慮碳排放約束,建立了選址-路徑-庫存的聯合優化模型。

6供應鏈協同庫存控制

隨著研究的不斷深入,研究人員發現供應鏈上單個環節的最優化,并不能使整個供應鏈達到最優,甚至都不能帶來供應鏈上總成本的有效降低。因此如何保障供應鏈成員在供應鏈優化中同時受益,如何通過各環節的協同優化以提升整個供應鏈的運作效率已成為當前國內外相關研究的熱點。Anderson(1999)對協同供應鏈的基礎條件、面臨挑戰和收益等進行了深入分析。Lei(2006)分析了企業與合作伙伴的資源、決策、控制和風險收益共享等4個方面的影響因素,提出了企業確定最優協同機制的四步法。Barratt(2004)面向供應鏈中的核心制造商,將協同劃分為橫向協同和縱向協同2個層面。供應鏈協同研究中的核心問題,還包括績效指標體系和評價方法等。France(2007)和Gilbert(2010)等先后提出了協同關鍵績效指標體系和評價模型。Anbanandam(2011)研究供應鏈協同績效的評價方法,并結合印度服裝業進行實證分析。Zach(2011)通過建立結構方程模型,驗證了供應鏈協同的吸收能力、協同處理能力和參與程度,都對協同工作的成功具備正效應。隨著研究持續的進展,研究人員發現僅考慮需求而不考慮供應對上游資源的整合和協同,就很難從根本上解決短缺或積壓的問題。在供應驅動的協同優化研究中,基于SupplyHub的供應鏈協同運作是最典型的運作組織模式。Barnes(2000)等首次系統闡述了SupplyHub創新戰略。Gaonkar&Visvadham(2001)研究了單一Supply-Hub和多個供應商的協同優化問題。馬士華(2008)等基于SupplyHub的分析了庫存運作決策優化問題。梅晚霞(2008)分析了供應驅動供應鏈中基于SupplyHub的庫存協同運作問題。Togar(2008)提出一個供應鏈協同運作的設計方案。于建紅(2010)將Supply-Hub運作模式與傳統的VMI運作模式進行比較和分析。Charles(2011)設計了基于Supply-Hub驅動的運作參考模型。黃焜(2011)對基于Supply-Hub的補貨策略進行研究。吳娜等(2016)發現如能對縱向的供應商、Supply-Hub運營商和制造企業以及橫向的不同供應商之間的物流進行協同優化,可降低系統的物流運作成本。王建華等(2017)基于EOQ模型,分別研究了供應商、制造企業單獨運營Supply-Hub以及供應商和制造企業共同運營Supply-Hub三種運營模式下制造企業的最優補貨策略。

7準時生產采購

準時生產(JustInTime,JIT)采購的思想起源于1953年的日本,它在綜合個性化生產和批量采購優點的基礎上,提出了一種在多品種、小批量的個性化生產環境下低消耗的生產理念。日本的豐田汽車公司在第一次能源危機中,就是依靠該方式有效控制了企業成本,最終安然度過危機。豐田公司的成功,引起日本及世界其他國家眾多企業的高度重視,使得該方式在全球范圍內不斷得到應用和發展。JIT采購方式與生產需求密切關聯,可以幫助企業有效的消減物資庫存對流動資金的占用,同時還可以幫助企業節約原材料和庫存倉儲空間,從而幫助企業有效控制庫存成本。當前企業應用JIT成功的例子不勝枚舉,依據相關測算,JIT方式可以使企業庫存成本下降高達40%~85%。例如,美國通用汽車公司則僅在庫存增加6%的前提上,使企業生產水平提升100%。另外,通過實施JIT美國施樂公司不但減少了庫存,使供應商和制造商持有長期貨物訂單,避免了浪費,從而使得其采購成本與之前比下降了40%~50%。這些表現不能不說是JIT采購優勢的完美體現。相對于國外JIT方式的迅速發展,國內由于經濟體制的限制,對物資采購管理的研究起步相對較晚。直到2000年后隨著國家政策的放開,才開始相應的分析和研究。陳子輝和李華軍(2009)指出中國企業在采購觀念、采購管理方式等方面,都與國際優秀企業有較大差距。馮春花和宋學鋒(2009)對比了不同采購方式的成本構成要素,指出JIT模式有多頻次、小批量的特點,適用于啟動成本低、信息化度高,能有效利用運輸規模的優勢且需求量大的企業。石慧娟(2011)指出傳統采購模式的企業,生產所需材料都是根據生產計劃提前采購并存入到倉庫中,形成安全庫存,實際生產時再將所需材料配送至生產部門,這種采購管理模式需要較大的庫存成本,大大占用資金。因此采用準時采購能以合適的時間、數量、地點、品種供應物資,不僅能極大地減少庫存,還能縮短供應鏈響應周期,實現高效運轉。華宇虹和李文興(2012)指出企業管理總成本中的50%都屬于采購成本,因此企業成本控制的核心所在就是要控制采購成本。

8供應商管理庫存

供應商管理庫存(VendorManagedInventory,VMI),是一種企業及其供應商之間的合作模式和策略,通過制定共同協議,由供應商管理企業庫存并持續監督協議執行和修正協議,使庫存管理得到不斷改進的合作性策略。VMI打破了傳統的庫存管理固化模式,反映了供應鏈管理的集成化思想。國外關于VMI的研究相對國內的研究比較深入。Cetinkaya和Lee(2000)以補貨總成本最小化為目標,求解VMI策略下的最優配送周期。Axsater(2001)在上述研究的基礎上,進一步修正了訂貨周期定義,以更精確求解最佳策略。Cheung和Lee(2002)考慮前置時間,分析了不同參數對聯合補貨策略的影響規律。對VMI策略下的庫存與發貨模式研究方面,劉麗文和袁佳瑞(2003)對具有代表性的VMI存庫發貨管理模式和策略進行了分析。對于VMI的庫存成本,許星劍和陳穎(2004)在假設實施VMI后需求數量不變的前提下,發現供應鏈系統的庫存成本能得到較大改善。在實施VMI激勵因素的研究方面,在VMI對供應鏈管理影響的研究方面,趙林度等(2006)指出在供應鏈運作中的庫存管理模式是制約供應鏈性能的關鍵因素。肖紅(2009)通過實地調研,發現實施VMI較好的海爾集團,確實有效降低了呆滯金額、倉庫面積和庫存占用資金。但存在信息共享程度不高,硬件系統不夠完善和財力支持不足等問題。楊婷婷(2017)對基于VMI的汽車零部件供應開展研究,綜合考慮選址、庫存及路徑選擇等決策,構建了統一優化模型。陳瑞雪(2017)研究了在VMI環境下,供貨商和訂貨商利用價格折扣契約,實現雙方成本結構最優和供應鏈績效最大的多目標優化問題。

9結論

根據以上國內外對企業庫存管理的研究現狀,可以發現:庫存管理是企業管理中的重要內容,是企業管理水平的重要體現。庫存研究在經典EOQ模型、動態批量模型等基礎上,進一步結合需求的不確定性、供應鏈協同等新環境的擴展研究,是當前的研究熱點之一。科學合理的JIT策略,不僅可以節約采購成本,降低企業的庫存成本乃至整體成本,同時還可以加速物資和流動資金周轉,提高企業的效率和效益。供應鏈協調和協同方面的研究成果已經較為豐富,既有研究主要基于供應鏈中需求驅動,重點關注與供應鏈內部各成員之間的關系。但隨著供應鏈的不斷發展和深化,相關問題逐漸變得更加復雜。既有研究對單一核心企業的物資庫存成本的優化研究已較成熟,面向需求研究協同庫存控制和優化的研究較多,從供應驅動視角研究及時交貨的前提下,如何提升整個供應鏈的運作成本和運作效率的研究成果較少。

作者:邱格非 單位:中國鐵路總公司物資管理部