考慮市場風險的茶葉企業供應鏈網絡設計

薛璟（云南開放大學，云南 昆明 650223）

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考慮市場風險的茶葉企業供應鏈網絡設計

薛璟
（云南開放大學，云南 昆明 650223）

摘要：茶葉企業供應鏈網絡優化設計與企業經營成本和長期收益息息相關，茶葉供應與需求市場受不確定因素影響，使企業面臨較大的市場風險。通過建立多目標規劃模型，在降低供應鏈成本的同時權衡市場風險、增加合作者的可靠率，最終確定多級供應鏈網絡中選擇的供應商、運輸商并分配對其的供應量和運輸量。不確定的供應和需求市場參數采用模糊隨機參數，求解中使用了STEP、模糊隨機規劃法和線性規劃法，權衡決策者偏好，最終得到決策者滿意的方案。

關鍵詞：市場風險；多級供應鏈網絡；茶葉供應鏈網絡

1　問題描述

茶葉作為一種農副產品，從毛茶到消費者手中，經歷了供應商、生產商、配送中心和銷售渠道等多級供應鏈環節，茶葉生產商在激烈的市場競爭中最關注的問題是如何在不確定的市場環境下，保證較低的供應鏈運營成本，同時將品質優良的產品送到顧客手中，這就要求茶葉企業能夠從整體管理的角度設計供應鏈，建立穩定的供應鏈網絡，減少不確定的市場環境帶來的影響，提高供應鏈中成員的可靠性，增加供應鏈整體收益。國內外基于確定的環境探討供應鏈網絡優化問題的研究眾多［1］，但是，茶葉企業面臨供應和需求市場都是基于不確定環境，近年來，不確定環境下的供應鏈設計問題也成為研究關注的焦點，已有的研究在描述不確定的環境時多將參數設為模糊數［2］，并未使用模糊隨機參數，并且很多研究中模型的目標為成本最小或利潤最大，較少的研究兼顧考慮市場風險和合作風險。

2　建立模型及求解

某茶葉生產企業從事茶葉加工和銷售行業，在整個供應鏈中有原材料供應商、加工茶葉的工廠一個，負責集中流通加工并配送的配送中心一個以及眾多零售商。該供應鏈是三級供應鏈網絡。目前原茶供應市場上有一些為企業提供毛茶的候選供應商，供應商的可靠性有較大差異，企業希望能夠通過網絡規劃選出可靠的供應商為企業提供多種不同的毛茶葉，降低可能出現的風險。此外，工廠負責對材料進行加工，得到可以直接飲用的茶葉成品，送到配送中心后，按照客戶的需要采用不同的工藝進行流通加工并按需配送，配送時需要對運輸商做出選擇，并確定合理的運輸量。

2.1多目標模糊規劃模型

2.1.1多目標權衡

該茶葉企業目前供應鏈中的擁有一個工廠和一個配送中心，產品從工廠運輸到配送中心，其運輸過程較穩定，所產生的運輸成本基本不變。配送中心成立以來的運營成本相對固定，因而總成本中不涉及這兩項成本，另外，購買毛茶葉的價格是到付價格，已經計入運輸成本，因此供應原茶的運輸費用不再另計。

由此可以得出整個供應鏈運營中，有三部分產生的成本會對整體成本和效益產生影響，第一部分成本是毛茶的獲得成本，第二部分成本是生產、加工茶葉的成本，第三部分成本是運輸成本。

為實現更加穩定的供應鏈網絡，模型需要在最小成本、市場風險最小和供應商可靠率最高三個目標之間權衡，后兩個目標分別表示如下：

其中

2.1.2變量之間的關系和模型的約束

茶葉供應鏈目標優化求解會受到生產量、運輸量、需求量之間的關系限制，也受到生產能力的約束，為使建立的模型在約束范圍內得到最優解，需要建立以下的變量關系和約束條件：

運輸商運輸量與配送中心到零售商的運輸量相等，

不同毛茶與產品之間數量關系，

配送中心產品流出總量等于工廠流入配送中心的產品總量，

配送中心產品流出量與市場需求量一致，

需求總水平降低到風險最低線時，tl為1，否則為0，

供應商的供應能力上限，

供應商選擇的0，1變量與和供應量的關系，

運輸商選擇的0，1變量與運輸量的關系，

工廠生產能力上限，

（變量非負限制）

2.2模型清晰化

由于茶葉企業所處環境是不確定的，因此求解模型涉及的參數是模糊隨機參數，可以運用可能機會約束多目標規劃清晰化方法，將目標轉化為清晰的等價類［3-4］，再運用STEP方法求解多目標規劃問題［5］，清晰化的模型可表示為式（13）的形式：

3　算例

3.1設定參數

目前，市場上有10個提供毛茶的供應商，能為企業提供原茶葉種類6種，工廠按照茶產成品與毛茶之間固定的比例生產，按照已有的工藝能產出4種類型的茶葉消費品，配送中心接到茶葉后進行必要的加工，以備配送到零售商處，可以供選擇的運輸商有5個。為了描述不確定的供應市場和需求市場，用三角模糊數表示需求量，供應商、廠家、運輸商處所產生的不確定參數均用模糊隨機參數表示。同時，需求量如果降低到風險最底線之下，模型的風險控制目標能通過控制維持供應商和運輸商服務成本增加，減少茶葉企業供應鏈的損失。

3.2求解

求解的目標值是決策者不同風險偏好下解，求解的結果如表1和圖1所示。

表1　不同方案結果比較

該企業決策者認為維持低水平的供應鏈總成本是前提，兼顧考慮供應鏈中供應商和運輸商的可靠性，因此，決策方案以成本目標值為重要衡量標準，最終決定運用方案1的解。根據該方案的求解結果，優化的該茶葉企業的供應鏈網絡如下圖所示：

圖2　茶葉企業供應鏈網絡

4　結　語

為解決某茶葉企業在不確定供應市場及需求市場上供應鏈網絡規劃問題，運用模糊隨機參數描述需求、供給中的不確定因素，并在模型目標中設計風險最底線控制市場風險損失，最終建立了相對穩定的茶葉供應鏈網絡，為決策者提供具有實際應用價值的結果。

參考文獻

［1］Jun Lia，Jiuping Xua，Mitsuo Genb.A class of multi-objective linear programming model with fuzzy random coefficients［J］，Mathematical and Computer Modelling，2006，44：1097-1113.

［2］Benayoun，R.，Demontgolfier，J，Tergny，J，Laritchev，O.Linear Programming with multiple objective functions：STEP method［J］，Mathematical Programming，1971，1：366-375.

［3］趙曉煜，汪定偉.供應鏈中二級分銷網絡優化設計的模糊機會約束規劃模型［J］，控制理論與應用，2002，19（2）：249-252.

［4］Tjendera Santoso，Shabbir Ahmed，Marc Goetschalckx，Alexander Shapiro.A stochastic programming approach for supply chain network design under uncertainty［J］，European Journal of Operational Research，2005，167：96-115.

［5］A Azaron，K N Brown，S A Tarim，M Modarres.A multi-objective stochastic programming approach for supply chain design considering risk［J］，Int.J Production Economics，2008，116，129-138.

作者簡介：薛璟（1985-），女，云南人，碩士，講師，研究方向：物流與供應鏈管理、電子商務、市場營銷。