軍用車輛器材供應鏈庫存協同策略研究

殷禮祥，謝鑫鵬，王鳳忠，文正中

（1.軍事交通學院 學員旅二營八連，天津 300161；2.軍事交通學院 軍用車輛系，天津 300161 3.軍事交通學院 研究生管理大隊，天津 300161）

軍用車輛器材供應鏈庫存協同策略研究

殷禮祥1，謝鑫鵬2，王鳳忠2，文正中3

（1.軍事交通學院 學員旅二營八連，天津 300161；2.軍事交通學院 軍用車輛系，天津 300161 3.軍事交通學院 研究生管理大隊，天津 300161）

通過分析戰略、戰役、戰術三級庫存系統之間車輛器材缺貨的不同情況，求出了各級庫存訂貨批量和最高儲存量的最優值，從中可以得到在不同情況下，軍用車輛器材供應鏈三級庫存系統的總庫存成本的最佳決策方案，最終實現了對三級庫存系統的全局優化與有效控制。

車輛器材；軍事供應鏈；庫存協同；成本控制

1 引言

庫存管理是軍用車輛器材保障的重要組成部分，庫存成本是軍用車輛器材成本的主要來源，軍事供應鏈是部隊在實施后勤保障過程中涉及部隊內部和部隊外部的所有實體，以及實體間相互關系所構成的網絡。是從供應商到部隊后勤系統最終到部隊的一個鏈條。各成員之間的庫存協同是軍事供應鏈協同的一個重要內容。

軍用車輛器材供應鏈運作過程中，部隊所需器材經由地方供應商到軍隊器材管理部門內部三級庫存系統，最后送到最終部隊用戶。在這個過程中，車輛器材分別儲存在軍隊各級庫存中，如圖1所示。

圖1 軍用車輛器材三級庫存系統

2 文獻回顧

最早給出供應鏈定義的是Stevens[1]，他認為供應鏈包括物流和其反向信息流在內的供應商、經銷商、配送和需求顧客在內的網絡系統。隨著供應鏈的不斷發展，其定義更注重圍繞各生產企業間的網鏈關系。Ellram[2]將供應鏈定義為從原材料供應到最終將產品或服務交到顧客手中的，通過各種連接、相互影響的各實體構成的網絡系統。Christopher[3]將供應鏈定義為通過上游、下游各實體連接在一起的網絡結構，這些實體參與以產品或服務送達顧客手中而產生價值為目標的活動流程。

德州理工大學的Surya D.Liman[4]用啟發式算法來解決供應鏈管理中庫存控制以及由于需求波動或市場不確定性帶來的復雜性。愛荷華大學Schwartz.L.B.[5]用WW算法解決供應鏈管理多品種生產與庫存管理問題，并對庫存控制與分布計劃給出最優策略。Afentakis[6]提出一種由需求驅動的生產和分布((DDPD)運作理念，根據計劃、生產、庫存行程決策以降低整個供應鏈的運營成本。Gerard P.Cachon[7]用博弈論分析了一個零供兩級供應鏈的競合政策。ChenZheng[8]探索了需求隨機條件下，多級流水生產線的庫存決策問題。

國內學者雷延軍[9]分析了軍事供應鏈“超網絡”結構實現的措施。從供應鏈結構的角度，高魯[10]構建了軍用物資供應鏈結構模型。王進發[11]認為供應樹是軍事供應鏈核心結構，分別比較了剛性和柔性供應樹在運作中的績效。潘小霞[12]基于軍用物資保障的快速響應機制探討了軍事供應鏈的柔性問題。戴錫群[13]將多目標決策模型應用在軍事供應鏈中。王樹禮[14]借鑒多級庫存優化理論，對裝甲器材供應鏈庫存進行了協調控制。

通過分析國內外文獻發現，大部分都集中在單級庫存控制方面，有些文獻雖然涉及了多級庫存，但大多局限于理論分析，缺乏在軍用車輛器材供應鏈管理實際應用的研究。

3 模型建立及求解

軍用車輛器材庫存協同的目的是使軍隊內部供應鏈各成員庫存總量最低。軍事供應鏈現行的庫存管理模式只考慮各級庫存系統內部優化，因此不能使軍事供應鏈整體效益達到最優。因此，要對戰略、戰役、戰術三級庫存進行優化。本文將運用多級庫存優化控制理論和方法，對軍事供應鏈內部進行優化控制。

3.1 模型描述

軍事供應鏈多級庫存成本主要由以下三個部分構成：

3.1.1 庫存持有成本。各級庫存系統都維持有一定的庫存量，以保證部隊用戶的需要。這些庫存維持費用包括資金成本、倉庫以及設備折舊費等。庫存持有成本與庫存價值以及庫存費的大小有關，是沿供應鏈上游至下游的一個積累的過程，如圖2所示。

圖2 單位車輛器材的庫存持有成本示意圖

假設CG表示三級庫存系統總庫存的維持費用；Wi表示在單位周期內單位物資的維持庫存費用；Gi表示第i級庫存量，那么整個軍事供應鏈的庫存的維持費用可以表示為：

3.1.2 交易成本。各級庫存之間在保障過程中產生的各種費用，包括訂單準備費、檢驗費、人工勞務費等。交易成本用CT表示，且隨著交易量的增加而減少。

3.1.3 缺貨成本。缺貨損失成本是指保障不能滿足需求給器材保障造成的損失成本。缺貨損失成本與庫存大小成反比。但庫存量過多將增加維持成本，因此可以將缺貨損失表示為其中表示缺貨數量，ε表示單位產品的損失。

采用中心化控制的優勢在于能夠對各級庫存水平有全面掌握，能夠協調各級庫存間的活動。中心化控制是將控制中心放在核心成員上，由核心成員對各級庫存活動進行協調控制，其目標是使各級庫存系統總的庫存成本最低，即考慮到軍事供應鏈三級庫存策略，因此其總成本可表示為：

在給定的三級庫存系統中，外部對系統的需求以額定速度發生時，求解各級庫存的控制策略，使得整個系統的庫存費用最小。軍隊庫存系統主要負責部隊用戶所需車輛器材的儲存與供應保障。同時，庫存器材允許缺貨。設軍事供應鏈三級庫存倉庫中各倉庫的單位保管成本分別為G1,G2,G3，單位缺貨損失和訂貨費用分別為J1,J2,J3及M1,M2,M3，總需求量為D1,D2,D3，其訂貨批量分別為Q1,Q2,Q3，最高儲存量分別為N1,N2,N3。

3.2 模型求解

對于任意一級庫存系統，考慮保管成本、缺貨損失成本、訂購費用，其庫存成本最小值函數為：

由式（3）可求對變量的一階偏導數并令其等于零，得到任意一級庫存系統的最優經濟訂貨量和最高存儲數量為：

對軍隊器材管理部門的三級庫存系統整體分析，其庫存持有成本、交易成本、缺貨成本分別為：

同理，對于軍隊車輛器材三級庫存系統來說，其總庫存成本目標函數為：

運用迭代法可得庫存成本目標函數為：

由于式（9）對Q3和N3可微，并令其一階導數等于零，可求得最優經濟訂購批量和最高儲存量分別為：

4 比較分析

4.1 戰役庫存

對戰役庫存進行分析，首先不考慮對戰術庫存的影響，運用迭代法求出其訂貨量和最高儲存量，分別記為然后再分析對戰術庫存的影響，可以得到以下兩種情況[15]：

從式（12）可以得到戰役庫存的訂貨批量與最高儲存量的最優值分別為：

其中，

4.2 戰略庫存

對戰略庫存進行分析，首先不考慮對戰役庫存和戰術庫存的影響，運用迭代法求出其訂貨批量和最高儲存量分別記為然后再考慮以下幾種情況[15]：

戰略庫存的訂貨量和最高儲存量的最優值分別為：

戰略庫存的訂貨量和最高儲存量的最優值分別為：

由以上分析可知：在分別考慮戰略、戰役、戰術三級庫存的庫存控制過程中，首先由于軍用車輛器材保障時物資的流向確定了戰術庫存系統是單獨的決策控制，并求出其訂貨批量和最高儲存量的最優值，然后分別對戰役和戰略庫存系統的庫存進行分析，再利用缺貨量大小不同的約束條件，對各級庫存之間的相互影響情況進行分析，從分析結果可以看出，當上級庫存系統缺貨量小于等于下級庫存系統的缺貨量時，上級庫存系統不受下級庫存系統的影響，其訂貨批量和最高儲存量的最優值可以通過式（3）求得，而當上級庫存系統的缺貨數量大于下級庫存系統的缺貨數量時，它的庫存決策將受到下級庫存系統的影響，利用研究結果可以分別求出它們的訂貨批量和最高儲存量的最優值。

我軍車輛器材庫存控制不同于地方生產企業對產品的庫存控制，主要表現在以下幾個方面：一是部隊倉庫一般以一年為周期進行補貨，即補貨提前期為一年。二是我軍車輛器材庫存是為了保障部隊執行軍事任務，追求的是軍事和經濟效益的統一。三是軍事任務的突然性和訓練計劃的調整都會影響車輛器材的保障效率。因此，部隊對車輛器材的需求是隨機變化的，而且器材倉庫經常會出現缺貨的情況。

5 結論

軍事供應鏈庫存控制問題很多，針對這些問題解決的方法更是多種多樣，但大多都有其使用的特殊條件，本文是從庫存控制的共性因素—周期性的角度建立的庫存控制模型。

本文通過分析戰略、戰役、戰術三級庫存系統之間缺貨數量的不同情況，求出了在不同情況下各級庫存訂貨批量和最高儲存量的最優值，從中可以得到在不同情況下，軍隊后勤系統內部三級庫存系統的總庫存成本的最佳決策方案，實現了對三級庫存系統的全局優化與控制，使戰略、戰役、戰術三級庫存系統的總成本最小，提高軍事供應鏈整體效益，從而實現了軍用車輛器材供應鏈的保障效益。

[1]Stevens J.Integrating the supply chain[J].International Journal of Physical Distribution and Material Management,l987,17(2): 51-56.

[2]Ellram L M.Supply chain management:the industrial organization perspective[J].International Journal of Physical Distribution and Logistics Management,1991,21(1):13-22.

[3]Christopher M.Logistics and Supply Chain Management[M]. London:Prentice Publishing,1998.

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[11]王進發,李勵,李仕明.軍事供應鏈的結構柔化[J].軍事運籌和系統工程,2005,(1):4-5.

[12]潘小霞,辛立民.基于快速響應機制的軍事供應鏈[J].商場現代化,2008,(17):102-104.

[13]戴錫群,孫邦棟,唐中泉.軍事物流供應鏈中的多目標決策[J].軍事經濟學院學報,2003,(4):27-28.

[14]王樹禮,盛衛超,黃俊.裝甲裝備周轉器材多級庫存控制優化研究[J].物流技術,2005,(10):290-293.

[15]賈明亮.軍事供應鏈協同管理研究[D].重慶:后勤工程學院, 2014.

Study on Inventory Collaboration Strategy of Military Vehicle Material Supply Chain

Yin Lixiang1,Xie Xinpeng2,Wang Fengzhong2,Wen Zhengzhong3
(1.Company 8,Division 2 of Student Brigade,Military Transportation Academy,Tianjin 300161; 2.Military Vehicle Department,Military Transportation Academy,Tianjin 300161; 3.Postgraduate Student Management Brigade,Military Transportation Academy,Tianjin 300161,China)

In this paper,through analyzing the difference between the events of vehicle material shortage in the strategic,battle and tactical inventory systems,we derived the optimal value of the order quantity and maximum storage volume of the three from which we could calculate the optimal decision concerning the total inventory cost of the overall inventory system under different situations so as to put the inventory system under global optimization and effective control.

vehicle material;military supply chain;inventory collaboration;cost control

F253.4;E075

A

1005-152X(2016)11-0155-04

10.3969/j.issn.1005-152X.2016.11.032

2016-09-22

殷禮祥，男，海南人，研究方向：軍事供應鏈管理、管理工程；謝鑫鵬，男，天津人，博士，研究方向：軍事供應鏈管理、庫存控制；王鳳忠，男，山東人，研究方向：管理工程、器材檢驗、質量管理；文正中，男，四川人，碩士，研究方向：管理科學與工程、庫存控制。