基于数量折扣契约的突发事件应急协调研究

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'基于数量折扣契约的突发事件应急协调研究'
基于数量折扣契约的突发事件应急协调研究杨晓东摘要:研究在数量折扌II契约的框架下,rti单供应商和单零售商组成的供应链应对 突发事件造成扰动的协调问题。通过引入数量折扣契约,研究了两种不同供应链 处理突发事件的应急协调机制。最终给出了两种形式的供应链在突发事件下的最 优应对策略,即供应商的最优生产计划和零售商的最优零售价格。并针对突发事 件造成扰动幅度超过-定范围的情况,给出了新的数量折扌II契约,使得供应链的 利润能够在供应商与零售商之间得到合理分配。关键词:Abstract:引言 近些年来,供应链管理(Supply Chain Management,SCM)作为-?种新型的管理 运作模式受到人们的广泛关注。供应链管理方式的采用产生了很多具有网络关系 的相互依赖的组织和企业,这给他们带来巨大利润的同吋,也导致了供应链严重 脆弱性。虽然突发事件发生概率小,但影响很大,往往给脆弱性的供应链组织造 成严重影响。凶此突发事件下的供应链应急策略已经成为学术界和企业界关注的 热点问题。1静态供应链的协调首先给出单供应商和单零售商组成的二级供应链的模型:供应商将生产的产 品以一定的价格提供给零售商,零售商以一定的零售价格将产品销售到市场上, 联系二者的契约为数量折扣契约,假设信息是完全的,供应商和零售商都知道自 己和对方的成木结构和收益函数等,即供应商知道零售商所面临的市场需求,零 售商知道供应商的产詁生产成木。供应商首先会根据零售商所面临的市场需求进 行预测,然后通过数量折扌II契约得出零售商在该需求下的最优订货量,制定产品 的生产计划;而零售商会根据面临的实际市场需求和供应商提供的契约进行决 策,决定是否订购该产品。若双方达成契约,即零售商同意进入供应链屮与供应商进行合作,则根据二 者之间物流、资金流和信息流的流动情况,可以简单的将二级供应链系统的结构 描述如图1.1所示。物流:信息流:< 生产成木c销售数量Q订购数最Q批发价格VU供应商销售数暈Q市场需求Q零售价格p市场零售商图4.1二级供应链系统结构图在零售商接受供应商提出的数量折扣契约后,我们需要根据各个Agent之间 交互的规则,来找出供应链协调的具体方案。首先需耍明确的是零售商的零售价格万与市场需求0(同时也是供应商的生 产计划,零售商的订购数量)之间的关系,二者呈负指数函数关系:Q = De~^ , 其屮D代表市场的最大需求量,丘 >()代表价格敏感系数,另外供应商的单位成 本为c,在其他辅助成本可以忽略的情况下,可以得出确定性需求下供应链的总 利润为:九迈)= O(lnQ/0)/ — c) 1■⑴即用供应链的收益pQ减去供应链的成木cQ,这里p = \n(D/Q)/ k。通过求导不难验证九..?)为严格的凹函数,因此必然存在唯一的最优解/ 能使供应链的总利润最大化,令其一阶导数几?)=0,可以得出/满足式5-(2) 时供应链的总利润取得最人值。2* = De-(Mc)1-(2)对应求出最优零售价格为p = c +1 / k1-(3)最后计算供应链的最人利润为兀=站映)/ k1-(4)此时供应商就会安排口己的生产计划使其对应于市场需求,即最优生产计划Q = Q\对应零售商的最优零售价格如式1 ■⑶所示。 供应链利润达到最大化以后,必须要考虑两个问题:一是供应链的最大利润 如何在供应商和冬售商Z间分配;二是通过怎样的激励机制可以使得零售商自愿向供应商订购◎数量的产品,并以零售价格万销售到市场上。这两个问题就是要 实现供应链协调的关键问题。经过简单的证明,可以得出下面的引理:引理对任意的o V〃V1,静态供应链在下面的数量折扣契约下能达到 协调:w(Q) = (1 - 〃) ln(D / 0) / R + 〃c 1-⑸引理表明,对丁?确定性需求的供应链模型,通过数量折扣契约可以实现 供应链的最优利润在供应商和零售商之间的任意分配,从而实现供应链的I?办调。 该契约的捉岀是基于供应商的角度考虑的,供应商在算得供应链的总利润为兀 吋,会首先将自己期望的收益定为彳,然后再向零售商提出契约,若零售商接 受契约,则零售商的利润鼻■就是兀-兀。当然如杲基于零售商的角度考虑也可 以提出合适的契约,供应商在得知零售商的最小期望收益为不时,即零售商至 少要得到万的利润时才会选择进入供应链,供应商便会通过设置自己的利润无 为72-Tr来向零售商捉出契约。2集权式供应链的应急协调机制3分权式供应链的应急协调机制
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