回購策略下汽車運(yùn)輸分隊物資收益優(yōu)化研究

李天裔（軍事交通學(xué)院，天津 300161）

回購策略下汽車運(yùn)輸分隊物資收益優(yōu)化研究

李天裔
（軍事交通學(xué)院，天津 300161）

為優(yōu)化車輛物資供應(yīng)鏈?zhǔn)找嫠?、合理地分配供?yīng)鏈?zhǔn)找?，研究了由一個車輛物資供應(yīng)商和軍用物資采購部門構(gòu)成的供應(yīng)鏈系統(tǒng)，分別構(gòu)建了實(shí)施回購策略前后供應(yīng)鏈的收益決策模型，并對實(shí)施回購策略前后供應(yīng)商和軍方的收益進(jìn)行了比較。算例驗(yàn)證表明：回購策略的實(shí)施可使供應(yīng)鏈的整體收益增加，達(dá)到集中決策下系統(tǒng)的最優(yōu)收益，且軍方和供應(yīng)商的收益均有所提高，可合理地協(xié)調(diào)車輛物資供應(yīng)鏈的收益分配。

汽車分隊；車輛物資；回購策略；收益優(yōu)化

1 引言

汽車分隊車輛物資供應(yīng)鏈?zhǔn)怯缮a(chǎn)車輛物資的供應(yīng)商開始，經(jīng)由軍用物資采購部門，最后到達(dá)部隊用戶的由軍隊內(nèi)部和外部的所有實(shí)體構(gòu)成的協(xié)同體系。軍民融合背景下的車輛物資供應(yīng)鏈整合了軍內(nèi)和軍外一切可用的保障資源和力量，很大程度上節(jié)約了車輛物資保障資源，提高了車輛物資保障效益[1]。但由于供應(yīng)鏈上各成員之間缺乏信息共享、獨(dú)立進(jìn)行決策，片面地追求自身收益的最大化，導(dǎo)致庫存成本增加，軍方和供應(yīng)商的總體收益低于集中決策下供應(yīng)鏈的整體收益，產(chǎn)生所謂的“雙邊際化效應(yīng)”。此外，對于需求不定的短周期車輛物資，如果軍方訂貨量過大，將會承擔(dān)過大的庫存成本。因此，本文將采用回購策略解決供應(yīng)鏈上各實(shí)體間收益分配問題，最終達(dá)到優(yōu)化供應(yīng)鏈?zhǔn)找嫠?、合理分配供?yīng)鏈?zhǔn)找娴哪康摹?/p>

2 模型分析

2.1 模型描述

本文首先假設(shè)供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)有由一個車輛物資供應(yīng)商和軍用物資采購部門構(gòu)成，供應(yīng)商和軍方為完全理性和風(fēng)險中性的，他們之間的協(xié)作過程可用Stackelberg博弈的思想進(jìn)行描述，其中供應(yīng)商為領(lǐng)導(dǎo)者，通過推斷軍方的訂貨批量確定自己的最優(yōu)決策；軍方物資采購部門為追隨者，通過供應(yīng)商給定的一套契約參數(shù)確定自身的最優(yōu)訂貨量。其次，假定部隊用戶需求的車輛物資為需求不確定的短周期物資，軍供雙方為協(xié)調(diào)汽車分隊物資供應(yīng)鏈，將采用回購策略[2]。

2.2 符號假設(shè)

c：單位車輛物資的生產(chǎn)成本；w：單位車輛物資的批發(fā)價；p：軍方物資采購部門給予部隊用戶的單位車輛物資供應(yīng)價格；n：供應(yīng)周期末未消耗車輛物資的單位殘值；m：軍方缺貨造成的單位損失；t：供應(yīng)周期末未消耗車輛物資的回購價格(t＞n)；q：軍方訂購某種車輛物資的數(shù)量；f(x)：軍方需求某種車輛物資的概率密度函數(shù)；u：供應(yīng)周期內(nèi)部隊用戶需求平均值；F(x)：部隊用戶需求某種車輛物資的累計分布函數(shù)；∏供：供應(yīng)商的期望收益；∏軍：軍方的期望收益；∏總：供應(yīng)鏈系統(tǒng)的期望收益。

2.3 車輛物資供應(yīng)鏈?zhǔn)找婺Ｐ?/p>

（1）分散決策。分散決策下，供應(yīng)商和軍方獨(dú)立決策來使自身收益達(dá)到最大化。此時，軍方的期望收益函數(shù)可表示為：

其中，p[q+∫0q(x-q)f(x)d x]表示軍方物資采購部門供應(yīng)部隊用戶的收益；m∫q∞(x-q)f(x)d x表示由于缺貨帶來的損失；n∫0q(x-q)f(x)d x表示供應(yīng)周期末未消耗的車輛物資的單位殘值。

化簡軍方收益函數(shù)后可得：

（2）集中決策。集中決策下，整個供應(yīng)鏈屬于供銷一體化模式，供應(yīng)商和軍方物資采購屬于同一個戰(zhàn)略聯(lián)盟，追求供應(yīng)鏈整體收益的最大化。這也是軍方和供應(yīng)商獨(dú)立決策時追求的目標(biāo)。在該模式下，供應(yīng)商生產(chǎn)q單位某種車輛物資，并以供應(yīng)價格p直接供應(yīng)給部隊用戶，供應(yīng)鏈追求的是確定一個最優(yōu)訂貨量使得供應(yīng)鏈整體收益最優(yōu)。供應(yīng)鏈總體的收益∏總可表示為:

2.4 回購策略下車輛物資供應(yīng)鏈?zhǔn)找婺Ｐ?/p>

在回購策略中，供應(yīng)商要向軍方說明回購價格t和批發(fā)價格w間的區(qū)別，在一個車輛物資供應(yīng)周期末，軍方可把未消耗的物資以回購價格e返銷給供應(yīng)商[4]。軍供雙方確定回購價格的過程可看作是一個Stackelberg博弈，供應(yīng)商是主導(dǎo)方，首先提出一個回購價格e，軍方將在e下確定最優(yōu)訂貨量，由于供應(yīng)商對軍方庫存和需求信息較為了解，因此它會根據(jù)軍方的決策和自己預(yù)測的回購數(shù)量最終確定一個回購價格來實(shí)現(xiàn)個體收益的最大化?；刭弮r格應(yīng)大于車輛物資的殘值，但小于供應(yīng)商的生產(chǎn)成本，即n＜e＜c＜w＜p。

回購策略下，軍方物資采購部門支付給供應(yīng)商的回購費(fèi)用H(q,w,t)為：

此時，軍方的期望收益為：

由上式可知，車輛物資的批發(fā)價格與回購價格呈正相關(guān)，因此當(dāng)回購價格確定后，其批發(fā)價格和訂貨批量也可隨之而確定。

只要供應(yīng)商和軍方車輛物資采購部門通過博弈協(xié)商后最終可達(dá)成一致的收益分配協(xié)議，聯(lián)立方程組即可求得均衡的最優(yōu)解(w,t)[5]。

則可得供應(yīng)商的期望收益：

其中δ即為供應(yīng)商占整個供應(yīng)鏈的收益分配比，供應(yīng)商可通過選擇回購價格確定自己的收益分配比例。由上式可知，軍方物資采購部門的收益函數(shù)是供應(yīng)鏈整體收益的映射函數(shù)，所以軍方物資采購部門和供應(yīng)鏈整體的最優(yōu)訂貨量相等，該回購策略的實(shí)施可使供應(yīng)鏈實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)。

3 算例驗(yàn)證

假設(shè)由某個車輛物資供應(yīng)商和軍用物資采購部門組成的二級供應(yīng)鏈，向軍方供應(yīng)某種短周期的車輛物資。供應(yīng)鏈系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)說明如下：c=20，p=40，m=12，部隊用戶的需求服從U(0,2 000)。通過MATLAB軟件進(jìn)行算例驗(yàn)證，可得三種模式下汽車分隊車輛物資供應(yīng)鏈的決策收益比較見表1。

算例驗(yàn)證表明：回購策略的實(shí)施使得車輛物資的批發(fā)價比實(shí)施前的批發(fā)價低，且使訂貨量提高，從而使得供應(yīng)鏈整體的收益提高，達(dá)到了集中式供應(yīng)鏈?zhǔn)找娴淖顑?yōu)狀態(tài)。隨著收益分配比δ的增加，軍方物資采購部門的收益下降，供應(yīng)商的收益不斷提高，車輛物資供應(yīng)鏈整體的最優(yōu)收益始終大于分散式下軍方和供應(yīng)商的總收益。

表1 實(shí)施回購策略前后車輛物資供應(yīng)鏈決策收益比較

4 結(jié)語

為優(yōu)化車輛物資供應(yīng)鏈?zhǔn)找嫠?、合理地分配供?yīng)鏈?zhǔn)找?，本文以一個車輛物資供應(yīng)商和軍用物資采購部門組成的供應(yīng)鏈系統(tǒng)為研究對象，分別構(gòu)建了實(shí)施回購策略前后供應(yīng)鏈的收益決策模型，并實(shí)施回購策略前后供應(yīng)商和軍方的收益進(jìn)行了比較。算例驗(yàn)證表明：回購策略的實(shí)施使得車輛物資的批發(fā)價比實(shí)施前的批發(fā)價低，且使訂貨量增加，從而使得供應(yīng)鏈整體的收益增加，達(dá)到了集中式供應(yīng)鏈?zhǔn)找娴淖顑?yōu)狀態(tài)，且軍方和供應(yīng)商的收益較實(shí)施回購策略前均有所提高，降低了缺貨損失，實(shí)現(xiàn)了車輛物資供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)。

[1]劉娜.回購契約的研究現(xiàn)狀分析[J].市場營銷,2012,11(5):58-60.

[2]代建生,孟衛(wèi)東.基于CVaR的供應(yīng)鏈聯(lián)合促銷的回購策略協(xié)調(diào)研究[J].中國管理科學(xué),2014,22(7):43-51.

[3]邱若臻,黃小原,苑紅濤.有限需求信息下基于回購契約的供應(yīng)鏈魯棒協(xié)調(diào)策略[J].中國管理科學(xué),2015,24(2):296-303.

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[5]陳金亮,宋華,徐渝.不對稱信息下具有需求預(yù)測更新的供應(yīng)鏈合同協(xié)調(diào)研究[J].中國管理科學(xué),2010,(2):84-89.

Study on Material Revenue Optim ization of Vehicle Transport Fleets with Buyback Strategy

LiTianyi
(Military Transportation Academy,Tianjin 300161,China)

In this paper,we studied a supply chain system composed by one vehicle material supplier and one military material buyer, established respectively the supply chain revenue decision model before and after the enforcement of the buyback strategy,and compared the earnings of the supplier and the army before and afterwards.Through a numerical example,we demonstrated that the buyback strategy could increase the overall revenue of the supply chain and the benefit of the system could reach the optimal under the centralized decision-making system.

military vehicle administration; information technology; technical application

E234

A

1005-152X(2017)04-0158-03

2017-03-06

李天裔，黑龍江哈爾濱人，研究方向：汽車指揮。

doi∶10.3969/j.issn.1005-152X.2017.04.035