基于花卉供應鏈的需求擾動應對策略及實證研究

◇胡引霞　胡劍南　韋　一　王琛琪　張　浩　趙　珍

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基于花卉供應鏈的需求擾動應對策略及實證研究

◇胡引霞胡劍南韋一王琛琪張浩趙珍

摘要：本文針對玫瑰花市場供應鏈需求擾動問題，分析了花卉零售商訂貨量、存貨量及在市場需求發生變化時的應對方法等問題，構建了花卉供應鏈基準模型及花卉供應鏈在發生需求擾動時的擾動模型，得出了在需求擾動發生期間花卉零售商應該如何制定最優的訂貨量、存貨量及價格以獲取最大利潤的結論。

關鍵詞：花卉；供應鏈；需求擾動

10.13999/j.cnki.scyj.2016.03.012

一、引言

隨著當代社會經濟的飛速發展以及科學技術的不斷進步，消費者的消費水平不斷提高，對供應鏈管理的理論和實踐提出了新的挑戰。在當今復雜多變的社會經濟環境中，供應鏈管理面臨著各種不確定因素，導致了原本制定的最優計劃不再可行。因此，對供應鏈擾動管理的研究是十分重要的。

本文中我們研究花卉供應鏈的需求擾動管理方法。在擾動管理方面，Qi、Bard和Yu（2004）等為實現需求干擾對供應計劃影響最小的目標，建立了需求不確定的單供應商-單零售商的供應鏈協調模型，提出了批量折扣的協調解決方法。張道海（2012）等研究得出零售商應該與制造商進行信息共享，由制造商主導聯合決策，制定統一管理方案，方能更好的應對需求突變帶來的影響。

關于供應鏈擾動管理的研究大部分還處于理論狀態，有關實踐方面的很少，所以本文主要研究花卉供應鏈的需求擾動管理，并將供應鏈擾動管理運用到實際中來解決現實中花卉供應鏈存在的一些問題。

二、花卉供應鏈基準模型

1.花卉供應鏈概念的界定

目前花卉產業供應鏈是一個涵蓋花卉種植企業、供應商、物流配送、零售商和消費者的供應鏈。該供應鏈的核心企業為零售商，如圖1所示。

經調查，花卉產業中的供應商與零售商之間普遍沒有契約存在，其合作關系不緊密，受牛鞭效應的影響，供應商在通過物流進行鮮花配送時實際配送數量會比訂單中需要的數量多，以滿足零售商在突發事件下的緊急需求，但是這經常會導致庫存過大，造成巨大的浪費。

圖1

對于整條供應鏈而言，節日需求的不確定性是擾動供應鏈的主要原因之一。本文中，我們界定供應鏈由一個供應商和一個零售商構成：零售商從供應商購得的單支鮮花的價格用ω表示，訂購的鮮花數量用q表示，零售商售出的單支鮮花的價格用p表示；cr（q）表示零售商的銷售成本，包括店面費，人員工資等；凸函數cs（q）表示供應商的成本，包括人員工資，物流費用，采購成本等；csc（q）=cr（q）+cs（q）表示供應鏈的總成本；鮮花供應商提供給零售商的單支鮮花批發價格用ω表示；市場上價格為0時的需求量用m表示，即市場的最大需求量；市場的實際需求量用q表示，那么零售商的價格需求函數為q= m-kp；突發狀況下市場規模的變化用Vm表示；鮮花零售商的訂貨量變化用Vq表示。

零售商訂貨時，零售商通過電話或者網絡直接聯系花卉供應商并確定本次訂貨量，之后由供應商將鮮花送至物流中心，由當天的航班直接運送到需求地的機場，再由配送中心配送到零售商手中，當鮮花配送到零售商時，零售商根據本次訂貨需要交付的貨款進行交付。

2.花卉供應鏈基準模型的建立

前面我們已經假設需求量是其單支售價的線性遞減函數，用公式表示為q=m-kp。則零售商的利潤函數為

-cr（q）-ωq，供應商的利潤函數為：fs=qω-cs（q），整個供應鏈的利潤為

從公式可以看出供應鏈利潤函數是一個凹函數，有一個最大值，假設在訂貨量為q時，供應鏈利潤達到最大。所以最優零售價為：p =m-q軈，此時的供應鏈最大利潤為：k csc（q）。

3.花卉供應鏈基本模型的不協調問題

由上述花卉供應鏈的基本模型可知，零售商以自身利潤最大化來訂購自己所需鮮花支數，而這時整個供應鏈不能達到利潤最大化。我們可以設計一個合理的契約，促使零售商增加自己的訂購量，使零售商的訂購量等于供應鏈的最優訂購量，從而達到整個供應鏈的最優。

4.應用聯合契約協調基準供應鏈

設供應商的利潤為fs，在協調的供應鏈中，滿足fs=ηfsc （0<η<1）。本文中我們設計的一個數量折扣策略AWQD（ω1，ω2，q）與能力約束線性定價策略CLP（ω2，q）相結合的聯合契約，來使供應鏈達到協調。具體如下：

說，當零售商的訂購量小于q時，供應商采用較大的批發價ω1，當零售商的訂購量大于q時，供應商采用較小的批發價ω2。

通過以上聯合契約的協調，能使供應商和零售商在同一最優訂貨量下獲得各自利潤的最大化，使整條供應鏈的利潤達到最大化。

三、基于需求擾動的花卉供應鏈模型

1.基于需求擾動的花卉供應鏈模型的建立

遇到特殊節日，鮮花的需求量會突然發生變化，例如：情人節鮮花的需求量會增加，假設市場需求變化為Δm，假設需求函數仍然為線性，那么需求函數變為q=m+Δm-kp，需求發生變化以后，零售價格也會發生變化，新的零售價格為：p=，需求發生變化以后，花卉零售商的訂貨量也會相應的發生改變，這就會出現一些其他的額外費用。對于市場發生變化后的供應鏈利潤表述為（式中考慮發生的其他一些額外費用）式中λ1，λ2>0，表示鮮花庫存不足，缺貨或者補訂鮮花的邊際成本，λ2表示鮮花滯銷后剩余鮮花的單支處理費用。

假設，在q*處取得最大值，那么會有以下結論：

（1）市場規模擴大時，擾動后最優訂貨量大于擾動前的最優訂貨量；即Δm＞0時，q*≥q。

（2）市場規模變小時，擾動后最優訂貨量小于擾動前的最優訂貨量；即Δm＜0時，q*≤q。

2.基于需求擾動的花卉供應鏈模型的分析

如果零售商不知道市場需求量發生變化時，他會仍然按照原來的訂貨計劃即訂貨量為q，當市場的需求量變為m+Δm時，如果m+Δm-kp>0，他銷售的鮮花的數量為q軌=m+Δm-kp=q+ Δm，供應鏈的利潤為：

如果m+Δm-kp=q+Δm≤0，那么一支鮮花也賣不出去，其利潤為-λ2q。

通過比較可知，采用供應鏈擾動管理后，市場上需求量發生變化，采用擾動應急管理的方法所獲得的利潤總是會大于原計劃所得到的利潤，這顯示了擾動應急管理策略的作用。

供應鏈利潤函數f1sc（q），對該函數求導可以得出函數的解q1滿足：m+Δm=2q1+k（c＇sc（q1）+λ1），發生擾動前的市場規模為：m=2q+kc＇sc（q）。

上文已經知道，成本函數csc（q）是一個凸函數，Δm>0時，可以分為兩種情形來討論。

情形一：當Δm≥λ1k；情形二：當0<Δm≤λ1k。在情形一中q1滿足約束條件q≥q，所以q1就是供應鏈利潤函數的最優解。在情形二中q1≤q，但約束條件為q≥q，要想使整個供應鏈的利潤最大，那么零售商將不得不訂購q數量的鮮花，所以q2*=q。

當市場規模增大時即Δm>0時，零售商最優的訂貨量為：

四、需求擾動下供應鏈的最優訂貨策略

1.需求增加情況下的最優訂貨策略

市場規模變大，此時的需求量也相應地增加，這時的，供應鏈利潤可以表示為：

當Δm≥λ1k時，訂貨量變化為：

從結論可以看出，當市場規模發生變化時，原計劃有一定的魯棒性，當擾動較小時，改變原計劃所付出的額外成本大于所獲得的新增利潤，此時很多零售商不愿作出改變。只有當擾動較大時即Δm≥λ1k時，零售商才愿意作出改變，此時改變原計劃所付出的額外成本小于所獲得的新增利潤。

情形一最優零售價：

由上面的分析可以得出，只要市場規模增加，不管鮮花的實際訂貨量是否增加，單支鮮花的售價都會上漲，并且零售價格的增加和市場規模的增大量Vm是正線性相關的關系。此時，整條供應鏈的利潤會隨市場規模的增加而增加。

2.需求減少情況下的最優訂貨策略

同理，市場規模變小，前面已經證明最優的生產數量q*≤q軈，于是利潤函數可以表示為：

可得：Vm=2（q2-q）+（c＇sc（q2）-c＇sc（q軈））k-λ2k。同理Δm<0也分兩種情況：

情形三：-λ2k≤Vm<0；情形四：Vm≤-λ2k；可得這兩種情況最優訂購量為

根據上文可以看出，當遇到特殊節日鮮花需求發生變化時，因為在鮮花的供應鏈擾動管理中考慮了訂貨量大于實際需求量時，剩余鮮花的單支處理費用，使得原來的訂貨計劃具有一定的魯棒性。如果鮮花市場需求量變化不大，在一定的范圍內即-λ2k≤Δm≤λ1k，那么原有的訂貨計劃將不用發生變化，但需求量變化超出這個范圍，訂貨量和零售價需進行改變。

五、基于玫瑰花市場的實證分析

本文問卷收發的時間是2014年11月7日至2015年1 月3日，地點是洛陽市，采用隨機抽樣調查。我們走訪了55家花店，總共發放并收回問卷52份，并對29家花店進行訪談，有效問卷為51份，樣本的有效率達到了98.08%。消費者問卷發放，總共發放了500份問卷，回收492份，剔除無效問卷，有效問卷為471份，樣本的有效率達到了95.73%。

1.描述性統計

對于本次消費者調查，我們將有效回收的471份消費者調查問卷對被調查者的性別、年齡、職業等問題進行了頻率分析。如圖2、圖3、圖4所示。

由圖2、圖3、圖4以可以看出，此次問卷調查中主要的參加對象中，按照年齡段分，30歲以下的青少年占了72%；而按照職業劃分的話，學生最多占了55.8%，超過一半。

圖3

圖4

零售商方面的51份調查問卷，這里就玫瑰花的成本、價格做出了統計分析，經數據整理得，零售商的玫瑰花成本均值、最大值、最小值分標準差淡/旺季分別為3.18/4.25、5/7、1.5/3，淡/旺季玫瑰花價格分別對應的數字為4.52/8.22、10/15、3/4。

2.不考慮需求擾動時的供應鏈模型分析

（1）函數關系的取得

由于洛陽市物價及居民消費水平偏低，根據我們對玫瑰花店的訪問以及從店主那里獲取的問卷，我們最終將供應商單支玫瑰花的進價定為1.2元。將我們問卷調查以及通過訪問玫瑰花零售商得到的數據整合至SPSS進行數據分析，擬合得到如下函數：（q為零售商每月訂貨量，p為單支玫瑰花售價，c為每個月的成本與玫瑰花月銷售量q的關系）

玫瑰花需求量與其單支售價的函數關系為：q=3526-433.6p

玫瑰花供應商月成本與其月銷售量的關系：cs=5.84e-4q2+ 0.0011q+1200

玫瑰花零售商月成本與其月銷售量的關系：cr=8.24e-4q2+ 0.31q+660

（2）聯合契約的運用

在供應鏈中零售商屬于核心企業，零售商利潤為fs，因為它是整個供應鏈利潤的一部分，可以將它寫成fs=η fsc（0<η<1）的形式。在這里我們取η=0.4，將玫瑰花供應商，零售商成本函數以及k=433.6代入：，得出q≤2987。

因為我們前面計算出整條供應鏈達到最大利潤時的零售商最優訂貨量為q≈1054<2987，所以玫瑰花供應商可以利用數量折扣策略AWQD（ω1，ω2，q）（根據我們的調研結果，在這里我們取ω1=2.6，ω2=2.4）。

在通常情況下零售商會以自身利潤最大化所得出的最優訂貨量為自己的玫瑰花月采購量，對應的最優價格為自己單支玫瑰花售價。

零售商的利潤函數為：fr=-8.47e-4q2+5.22q-660，由fr函數得到零售商以自身利潤最大化時的最優售價pr≈6.2，最優月銷售量為qr≈847。

整條供應鏈的最大利潤為：fsc≈2117.8，供應商最大利潤為：fs≈582.3。

零售商最大利潤：fr≈1536，我們在求得供應鏈利潤達到最大化時的零售商訂貨量q≈1054，玫瑰花最優售價為p≈5.7。此時對應供應鏈最大利潤為：fsc＇≈2256，零售商的最大利潤為：fr＇≈1576，供應商的最大利潤為：fs＇≈680，很明顯fsc＇>fsc，fr＇>fr，fs＇>fs。關鍵在于經過契約協調后供應商利潤增加了680-582.3=97.7，通常一家供應商對應多家零售商，所以供應商增加的利潤是可觀的，零售商的利潤也增加了。

六、結論

綜上分析可知，契約協調可以增加整個供應鏈的利潤，從而我們建議供應商在與零售商合作時提出適當的契約。此外，市場一般情況下具有一定的魯棒性，所以當市場規模變化在一定范圍內時，此時增加或減少玫瑰花的訂貨量所增加的利潤或降低的損失少于它所增加的成本，所以零售商沒有必要作出自己玫瑰花訂貨量的改變，市場規模變化大于某一值時，零售商才有必要改變自己的訂貨數量，以使自己獲取更多的利潤或使自身的損失降到最低，在本篇論文擾動模型分析中，我們給出了市場規模變化的臨界值及范圍。最后，我們通過對玫瑰花店的訪談結果，及針對玫瑰花店和消費者的調查問卷的發放所得到的數據進行分析后也得出，在不同市場規模下，玫瑰花零售商最優訂貨量及單支玫瑰花最優售價，以供參考。

雖然本篇論文以玫瑰花為例，但所建立的策略和模型具有一般性，我們制定的聯合契約協調基準供應鏈的策略適用于所有的鮮花，需求擾動時的供應鏈分析模型適用于所有的具有需求擾動的鮮花。

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（作者單位：河南科技大學管理學院）