陳崇萍,陳志祥
(1.華南師范大學(xué)公共管理學(xué)院,廣東 廣州 510006;2.中山大學(xué)管理學(xué)院,廣東 廣州 510275)
制造商在進行物資(原材料或零部件)采購時,常常面臨供應(yīng)商的兩類不確定風(fēng)險——產(chǎn)出隨機風(fēng)險和供應(yīng)中斷風(fēng)險。這兩種供應(yīng)風(fēng)險都對制造商的正常生產(chǎn)活動產(chǎn)生嚴重的影響。因此研究采購決策中供應(yīng)商隨機產(chǎn)出和中斷風(fēng)險對制造商的影響,對指導(dǎo)制造商更好做出科學(xué)的采購決策有重要意義。
供應(yīng)商產(chǎn)出隨機是很常見的,主要是因為生產(chǎn)受到自身條件的限制,如機器故障、工序復(fù)雜等,造成供應(yīng)商有效產(chǎn)量低于計劃產(chǎn)量。這種情況在一些電子元器件與芯片的生產(chǎn)中特別常見。因為這些元器件生產(chǎn)過程相當精密,生產(chǎn)的產(chǎn)品通常在出廠驗貨時才發(fā)現(xiàn)大量的產(chǎn)品不合格,導(dǎo)致有效產(chǎn)量極低,如液晶顯示器的平均有效產(chǎn)量通常小于50%[1]。同時,供應(yīng)中斷的情況也不少見,且一次意外供應(yīng)中斷就有可能給制造商帶來難以彌補的損失。如2011年3月11日,日本地震導(dǎo)致豐田公司400多種零部件短缺,生產(chǎn)量減少了相當于日常6個多月的產(chǎn)量,損失慘重[2]。再如2004年,生產(chǎn)流感疫苗的生產(chǎn)商凱隆(Chiron)由于其唯一的供應(yīng)商遭受細菌污染而生產(chǎn)暫停,導(dǎo)致美國產(chǎn)生了嚴重的流感疫苗短缺事件,美國政府不得不控制疫苗的配給,同時很多州疫苗價格暴漲[3]。
為了減輕由于供應(yīng)產(chǎn)出隨機和供應(yīng)中斷帶來的損失,同時也為了提高制造商與供應(yīng)商洽談采購交易合同中的價格談判能力,降低采購成本,大部分的制造商都雙源采購[4]。雙源采購成為制造商應(yīng)對供應(yīng)中斷的主要風(fēng)險管理策略。因為面對概率低的非常規(guī)突發(fā)事件,雙源采購是最優(yōu)的[5]。
雙源采購因能有效降低采購風(fēng)險而被全球的公司廣泛的采用[6]。如世界上最大的工程機械與礦山設(shè)備生產(chǎn)商美國卡特彼勒公司就雙源采購,他們向一個低成本公司采購日常需求穩(wěn)定的材料,同時向另一個快速生產(chǎn)但價格貴的生產(chǎn)商采購緊急需要的材料[7]。研究發(fā)現(xiàn),雙源采購的另外一個優(yōu)勢是采用兩個供應(yīng)商能形成競爭,從而為裝配企業(yè)獲得更好的采購價格與質(zhì)量[8]。
本選題基于多年來我們對我國汽車行業(yè)調(diào)研發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)實問題。在調(diào)研中我們了解到,中國多數(shù)汽車企業(yè),如長春一汽,柳州五鈴,武漢神龍、重慶長安、廣汽本田和豐田等,在采購中經(jīng)常遇到供應(yīng)商產(chǎn)出隨機和供貨中斷的情況。由于這些大型的汽車裝配商的場地有限,準備的安全庫存也非常有限,遇到供應(yīng)中斷的情況,只能暫停生產(chǎn)。從制造商處我們了解到,汽車制造商的生產(chǎn)線每停止一分鐘的生產(chǎn),損失都非常大。同時,遇到這種情況,最快解決也需要一天左右的時間,汽車制造商因此損失慘重。所以汽車制造商不得不采用雙源甚至多源的采購模式,以降低生產(chǎn)被中斷的可能性。同時這些企業(yè)的供應(yīng)商也都經(jīng)常存在有效產(chǎn)量很不確定的情況,這種情況影響給制造商的有效供貨量從而影響制造商的生產(chǎn)。面對供應(yīng)商的產(chǎn)出隨機和供應(yīng)中斷,如何合理確定最優(yōu)的雙源采購訂貨量,對這些汽車企業(yè)有重要意義。
國內(nèi)外對雙源采購問題進行了不少研究,與本研究有關(guān)的主要是產(chǎn)出隨機下的雙源采購和供應(yīng)中斷下的雙源采購研究。目前國內(nèi)外研究供應(yīng)商產(chǎn)出隨機下的雙源采購文獻很多,主要有Tomlin和Wang[9]采用報童模型研究了供應(yīng)產(chǎn)出不確定情況下最優(yōu)的雙源采購策略。Zhu[10]研究了兩個供應(yīng)商具有不同的產(chǎn)出不確定性、生產(chǎn)成本和提前期時最優(yōu)的雙源采購動態(tài)庫存策略。Ju等[11]研究了供應(yīng)商的產(chǎn)出滿足伯努利分布時最優(yōu)的雙源采購策略。Jaksic和Fransoo[12]根據(jù)提前期長的生產(chǎn)商生產(chǎn)成本提高的新情況,研究了就近生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)能力存在限制情況下的雙源采購問題。Wan和Chen[13]采用期權(quán)和現(xiàn)貨市場兩種方式研究了多周期雙源采購供貨問題,研究發(fā)現(xiàn)有期權(quán)策略比沒有期權(quán)時的采購策略要好。
與此同時,對供應(yīng)中斷風(fēng)險下的雙源采購問題的相關(guān)研究在近幾年也有增加,如Iakovou等[14]研究了兩個供應(yīng)商都存在供應(yīng)中斷風(fēng)險時,制造商雙源采購最優(yōu)的訂貨策略,但沒有考慮供應(yīng)商的產(chǎn)出隨機。Sawik[15]研究了在供應(yīng)中斷的情況下,同時考慮供應(yīng)商選擇和消費者訂單排序問題時比較了雙源采購和單源采購的優(yōu)劣。Lücker和Seifert[16]采用庫存、雙源采購和柔性生產(chǎn)能力三種策略保證醫(yī)藥供應(yīng)鏈的可持續(xù)性,研究發(fā)現(xiàn)當沒有雙源采購策略時,庫存策略和柔性生產(chǎn)能力之間可以替代,但有雙源采購時,雙源采購與柔性生產(chǎn)能力之間就可以替代。Lena和Stefan[17]在供應(yīng)中斷的情況下,研究了供應(yīng)商存在學(xué)習(xí)效應(yīng)時最優(yōu)的雙源采購策略。汪傳旭和許長延[18]也考慮了供應(yīng)中斷情況下,兩個零售商相互轉(zhuǎn)運的最優(yōu)策略。在供應(yīng)中斷和生產(chǎn)成本不確定的情況下,黃河等[19]研究了買方與賣方均可努力改善產(chǎn)出隨機又可降低生產(chǎn)成本的情況下,供應(yīng)鏈的最優(yōu)決策。陳崇萍等[20]研究了雙源采購如何質(zhì)量統(tǒng)一的問題。
現(xiàn)有研究有的將供應(yīng)中斷和產(chǎn)出隨機簡略的作為同一種風(fēng)險考慮,有的僅考慮產(chǎn)出隨機或供應(yīng)中斷。但是,現(xiàn)實中產(chǎn)出隨機和供應(yīng)中斷風(fēng)險表現(xiàn)形式和嚴重程度是不同的,刻畫兩類風(fēng)險的方法和管理策略也不同。產(chǎn)出隨機是一種連續(xù)風(fēng)險,而供應(yīng)中斷是一種隨機性的風(fēng)險。因此區(qū)別兩類風(fēng)險在采購決策中的表現(xiàn),可以更好的分析與應(yīng)對這兩種風(fēng)險。本文的貢獻在于,將現(xiàn)實中存在的產(chǎn)出隨機風(fēng)險和供應(yīng)中斷風(fēng)險在雙源采購模型中同時且分開表現(xiàn),充分考慮到兩種風(fēng)險的不同表現(xiàn)形式,分析研究了此時雙源采購的最優(yōu)決策問題,為企業(yè)更好的應(yīng)對這兩種風(fēng)險提供更好的指導(dǎo)。
本文研究的概念模型如圖1所示:假設(shè)一個制造商同時向供應(yīng)商1和供應(yīng)商2采購?fù)环N零部件。供應(yīng)商i(i=1,2)沒有出現(xiàn)中斷風(fēng)險的概率為θi,則出現(xiàn)中斷風(fēng)險的概率為(1-θi)。供應(yīng)商1中斷風(fēng)險可能性低價格高,供應(yīng)商2中斷風(fēng)險可能性高價格低,即ω1>ω2,(1-θ1)<(1-θ2)。且每個供應(yīng)商的產(chǎn)出具有隨機性,即計劃生產(chǎn)量為xi(i=1,2)時,有效產(chǎn)量僅為αixi,其中αi表示產(chǎn)出隨機因子,影響產(chǎn)出隨機因子的主要是供應(yīng)商的生產(chǎn)條件、技術(shù)水平等,αi∈[mi,1]的均勻分布,其概率密度函數(shù)與分布函數(shù)分別為fαi(αi),Fαi(αi)。
圖1 供應(yīng)商產(chǎn)出隨機與供應(yīng)中斷時的雙源采購概念模型
假設(shè)最終產(chǎn)品的隨機市場需求用y表示,其概率密度與分布函數(shù)分別為fy(y),Fy(y)。最終產(chǎn)品的市場售價為p,未銷售的產(chǎn)品單位殘值為s,單位缺貨損失為ν。且在本文中出現(xiàn)的任何變量,均有n+=max(0,n)。
在下面所有的符號中,我們用下標a表示只考慮供應(yīng)商產(chǎn)出隨機時的各變量,用下標b表示同時考慮供應(yīng)商產(chǎn)出隨機與供應(yīng)中斷時的各變量。
研究中假設(shè)制造商與2個供應(yīng)商均為風(fēng)險中性的,且信息對稱,決策者完全理性。
本文分別針對兩種情況建立博弈模型:(1)只考慮供應(yīng)商產(chǎn)出隨機,(2)同時考慮供應(yīng)商產(chǎn)出隨機和供應(yīng)中斷。
本研究中,制造商是斯坦伯格博弈的領(lǐng)導(dǎo)者,首先決定向兩個供應(yīng)商的訂貨量,然后兩個供應(yīng)商再根據(jù)制造商的訂貨量決定自身的生產(chǎn)量。這種假設(shè)確實與現(xiàn)實情況相符,如很多大型汽車裝配企業(yè),擁有強大的資金與技術(shù)實力,零部件供應(yīng)商跟隨裝配企業(yè)的決策而決策。根據(jù)決策的先后順序,我們采用反向求解的方法,即首先求解供應(yīng)商的最優(yōu)生產(chǎn)量,然后求解制造商的最優(yōu)訂貨量。
3.1.1 供應(yīng)商最優(yōu)生產(chǎn)量
在制造商給定的價格ωi下,供應(yīng)商的計劃產(chǎn)量為xia(i=1,2)時,供應(yīng)商i(i=1,2)給制造商的供貨量為dia(dia=min(Qia,αixia),此時供應(yīng)商i的利潤函數(shù)為:πia=ωidia-cixia
因此供應(yīng)商的期望利潤為:
Πia=ωiE(dia)-cixia
(1)
可知供應(yīng)商最優(yōu)的生產(chǎn)量滿足如下條件(證明詳見附錄I):
(2)
3.1.2 制造商最優(yōu)的訂貨量
假設(shè)此時制造商向供應(yīng)商i的訂貨量為Qia,有dia(dia=min(Qia,αixia)。以下都有:當i=1時j=2;當j=1時,i=2。制造商利潤函數(shù)用πa表示為:
(3)
制造商此時的期望利潤用Πa表示為:
其中的Aa,Ba,Ca詳見附錄II。
定理1只考慮供應(yīng)商產(chǎn)出隨機時,存在唯一向兩個供應(yīng)商的最優(yōu)訂貨量使得裝配企業(yè)利潤最優(yōu)。
證明:對制造商期望利潤函數(shù)(3)式求向供應(yīng)商i的訂貨量Qia的一階導(dǎo)數(shù)為:
(5)
對(5)式求訂貨量Qia的二階導(dǎo)數(shù)得:
+min(Qja,αjxja)]+(p+ν)-ωi]
由以上證明可知,海塞矩陣是負定的,也就是以上函數(shù)存在唯一最大值,證畢。
-(p-s+ν)E[Fy(Qia+dja)]+(p+ν)-ωi=0
(6)
因為每個供應(yīng)商的生產(chǎn)量是根據(jù)制造商的訂貨量而決策的量,且因為存在生產(chǎn)擾動性,使得供應(yīng)商的生產(chǎn)量不可能一直等于訂貨量,所以:
(7)
在以上的等式中,左邊的銷售價格p,單位缺貨損失ν,單位殘值s和采購價格ωi均是常數(shù)。
3.2.1 供應(yīng)商最優(yōu)生產(chǎn)量
類似3.1節(jié)的求解過程,我們首先求解供應(yīng)商存在產(chǎn)出隨機與供應(yīng)中斷可能性時最優(yōu)的生產(chǎn)量。
在制造商給定的價格ωi下,供應(yīng)商i(i=1,2)的計劃產(chǎn)量為xib(i=1,2)時,供應(yīng)商i給制造商的供貨數(shù)量為dib(dib=θimin(Qib,αixib),此時供應(yīng)商i的利潤函數(shù)用πib表示為:
πib=ωidib-cixib
此時供應(yīng)商的期望利潤用Πib表示為:
Πib=ωiE(dib)-cixib
(8)
可知供應(yīng)商最優(yōu)的生產(chǎn)量滿足如下條件(證明與附錄I類似,此處省略)。
(9)
3.2.2 制造商最優(yōu)訂貨量
此時制造商每次可接收到供應(yīng)商的供貨量為:
制造商此時的利潤函數(shù)用πb表示為:
因為:
-[y-db]+=-max[y-db,0]=(db-y)-(db-y)+
所以有:
min[y,db]=-max(-y,-db)]=db-max(db-y,0)=db-(v-y)+
以上利潤函數(shù)可化簡為:
(10)
制造商的期望利潤函數(shù)用Πb表示為:
制造商此時的期望利潤函數(shù)Πb也可表示為:
Πb=-(p-s+ν)Ab+(p+ν)Bb-νE(y)-Cb
(11)
其中的Ab,Bb,Cb詳見附錄Ⅲ。
定理2考慮供應(yīng)商產(chǎn)出隨機和供應(yīng)中斷時,存在唯一向兩個供應(yīng)商的訂貨量,使得制造商的利潤最優(yōu)。
證明:對制造商利潤函數(shù)求向供應(yīng)商i訂貨量Qib的一階導(dǎo)數(shù)為:
類似3.1.2節(jié)有:
+ν)E[Fy(θiQib+djb)]+(p+ν)-ωi]
(12)
+ν)E[Fy(θiQib+djb)]+(p+ν)-ωi]
因:
由以上證明可知,海塞矩陣負定,以上函數(shù)存在唯一最優(yōu)解,也就是制造商存在唯一最優(yōu)的向兩個供應(yīng)商的訂貨量使得自身利潤最大,證畢。
最優(yōu)的條件為:
(13)
假設(shè)一個制造商同時向兩個供應(yīng)商采購相同的關(guān)鍵零部件,制造商向兩個供應(yīng)商的采購價格分別為ω1=53,ω2=50,兩個供應(yīng)商的生產(chǎn)成本分別為c1=23,c2=20;兩個供應(yīng)商沒有發(fā)生供應(yīng)中斷的概率為θ1=0.95,θ2=0.90;兩個供應(yīng)商均存在一定的生產(chǎn)不確定性,供應(yīng)商i(i=1,2)的產(chǎn)出隨機性因子αi滿足[mi,1]上的均勻分布,則概率密度函數(shù)為fαi(αi)=1/(1-mi)。隨機市場需求y∈[200,300]上的均勻分布,最終產(chǎn)品的市場銷售價格p=150,未銷售的產(chǎn)品單位價格s=70,每單位缺貨損失ν=50。
由圖2可知,制造商的利潤關(guān)于兩個供應(yīng)商的訂貨量的圖像有一個上凸的趨勢,說明存在最優(yōu)值,最優(yōu)值在圖像的最頂點處。
圖2 兩個訂貨量對造商利潤的影響
以下我們分別求解兩種情況下供應(yīng)商最優(yōu)的生產(chǎn)量,制造商最優(yōu)的訂貨量。求解過程是:將以上基本參數(shù)代入各式,聯(lián)立(2)與(7)式可解得:只考慮供應(yīng)商產(chǎn)出隨機時供應(yīng)商最優(yōu)的生產(chǎn)量(x1a,x2a),制造商最優(yōu)的訂貨量(Q1a,Q2a),再將最優(yōu)訂貨量和最優(yōu)生產(chǎn)量代入(4)式和(11)式中可解得:制造商此時最優(yōu)的期望利潤(Πa)和兩供應(yīng)商最優(yōu)的期望利潤(Πia);聯(lián)立(9)與(13)式可解得:在同時考慮供應(yīng)商產(chǎn)出隨機和供應(yīng)中斷時供應(yīng)商最優(yōu)的生產(chǎn)量(x1a,x2a),制造商最優(yōu)的訂貨量(Q1b,Q2b),然后將它們代入(11)和(8)式中可解得:制造商此時最優(yōu)的期望利潤(Πb)和供應(yīng)商最優(yōu)的期望利潤(Πib)。且我們在求解中發(fā)現(xiàn),確實只有一組非零解,與定理1和2的證明一致。
只考慮供應(yīng)商產(chǎn)出隨機與同時考慮供應(yīng)商產(chǎn)出隨機與供應(yīng)中斷時,供應(yīng)商最優(yōu)生產(chǎn)量與制造商最優(yōu)訂貨量和最優(yōu)利潤,如表1所示。
表1 兩種情況下的最優(yōu)解
從表1中我們可以看出:考慮供應(yīng)中斷的情況下,制造商最優(yōu)的訂貨量與供應(yīng)商最優(yōu)的生產(chǎn)量均比沒有考慮供應(yīng)中斷時大,即x1a
以下分析供應(yīng)商產(chǎn)出隨機性與供應(yīng)中斷可能性對最優(yōu)決策的影響。
4.2.1 產(chǎn)出隨機對最優(yōu)值的影響
供應(yīng)商的產(chǎn)出隨機性不僅會對自身的決策造成影響,還會對制造商的決策與利潤造成影響。以下將分析供應(yīng)商產(chǎn)出隨機變化對最優(yōu)決策與最優(yōu)利潤的影響。由以上的分析可知,隨著mi的增大,供應(yīng)商i產(chǎn)出更穩(wěn)定,有效產(chǎn)出更高。
按4.1節(jié)的計算過程,在只考慮供應(yīng)商產(chǎn)出隨機時,我們先增大m1的值,也就是讓供應(yīng)商1的產(chǎn)出更穩(wěn)定,有效產(chǎn)量更高;然后增大m2的值,也就是讓供應(yīng)商2的產(chǎn)量更穩(wěn)定,有效產(chǎn)出更高??傻酶髯顑?yōu)值如表2所示。從表2中可以看出:
表2 供應(yīng)商產(chǎn)出隨機率對最優(yōu)值的影響
(1)隨著mi的增大,供應(yīng)商i的生產(chǎn)量先增加,直到產(chǎn)出穩(wěn)定改善(隨機性降低)到一定程度(如mi=0.9)時,供應(yīng)商i的生產(chǎn)量才減少。
(2)隨著mi的增大,制造商向供應(yīng)商i的訂貨量一直增加,向供應(yīng)商j的訂貨量一直減少。同時發(fā)現(xiàn)當mi增大到一定程度時,制造商向供應(yīng)商j的訂貨量幾乎為零(如m1=0.9,Q2a=13.13;m2=0.9時,Q1a=1.78所示)。也就是說,當其中一個供應(yīng)商產(chǎn)出穩(wěn)定性改善到一定程度時,不再向另一個供應(yīng)商訂貨,意味著另一供應(yīng)商將會被淘汰。
(3)隨著mi的增大,供應(yīng)商i的最優(yōu)期望利潤在增加,供應(yīng)商j的最優(yōu)期望利潤在減小,但制造商的最優(yōu)期望利潤一直在增加。
以上結(jié)論顯示,供應(yīng)商產(chǎn)出穩(wěn)定性改善到一定程度時,供應(yīng)商才會減少自身的生產(chǎn)量,在那之前,供應(yīng)商在改善自身產(chǎn)出穩(wěn)定性,降低產(chǎn)出隨機性的同時還應(yīng)該增加生產(chǎn)量。同時,制造商應(yīng)該向不斷改善產(chǎn)出穩(wěn)定性的供應(yīng)商多訂貨,逐漸減小未改善產(chǎn)出穩(wěn)定性供應(yīng)商的訂貨量,最終幾乎全部向一直改善產(chǎn)出穩(wěn)定性的供應(yīng)商訂貨。此現(xiàn)象也說明,制造商在供應(yīng)商產(chǎn)出隨機時采用雙源采購是為了降低風(fēng)險,當風(fēng)險足夠低的時候,也就是其中一個供應(yīng)商的產(chǎn)出穩(wěn)定性改善到一定程度時,雙源采購會被單源采購所取代。同時制造商與供應(yīng)商應(yīng)該合作改善供應(yīng)商的產(chǎn)出穩(wěn)定性,降低產(chǎn)出隨機性,因為供應(yīng)商產(chǎn)出穩(wěn)定性的改善,不僅提高供應(yīng)商利潤,也提高制造商利潤。
在供應(yīng)商存在產(chǎn)出隨機和供應(yīng)中斷時,同樣改變兩個供應(yīng)商的產(chǎn)出隨機性。按4.1節(jié)的求法,可得表3。
由表3可知,同時考慮兩個供應(yīng)商存在產(chǎn)出隨機與供應(yīng)中斷時的各個最優(yōu)決策和最優(yōu)利潤,與只考慮存在產(chǎn)出隨機時的情況相同,此處的分析省略。
4.2.2 供應(yīng)中斷可能性對最優(yōu)值的影響
以上分析了產(chǎn)出隨機對最優(yōu)值的影響,接著我們將分析供應(yīng)中斷可能性對最優(yōu)值的影響。依次改變供應(yīng)商i供應(yīng)中斷的可能性,隨著θi的增大,供應(yīng)商i的供應(yīng)中斷可能性降低。也按照4.1節(jié)的計算過程,代入各式可得表4。從表4中我們可以清楚的看到:
(1)無論雙源采購中哪個供應(yīng)商的供應(yīng)中斷可能性降低,制造商向兩個供應(yīng)商的最優(yōu)訂貨量都在減小,但制造商的最優(yōu)期望利潤一直在增加。
(2)無論雙源采購中哪個供應(yīng)商供應(yīng)中斷可能性降低,兩個供應(yīng)商的最優(yōu)生產(chǎn)量都在減小,供應(yīng)商i的利潤隨供應(yīng)商i供應(yīng)中斷可能性的降低而增加,隨供應(yīng)商j供應(yīng)中斷可能性的降低而減小。
表3 風(fēng)險中斷時供應(yīng)商產(chǎn)出隨機率對最優(yōu)值的影響
表4 供應(yīng)中斷可能性對最優(yōu)值的影響
由本文的理論模型和算例分析可知,供應(yīng)商的產(chǎn)出隨機不僅與供應(yīng)商密切相關(guān),還影響著制造商的利潤與決策。因此在現(xiàn)實中,制造商在做采購決策時應(yīng)該考慮這種供應(yīng)不確定性對采購的影響,并準備應(yīng)對措施。比如,在供應(yīng)商產(chǎn)出率不穩(wěn)定時采用雙源采購,并督促供應(yīng)商降低自己的產(chǎn)出隨機性,一旦其中有供應(yīng)商產(chǎn)出率穩(wěn)定性得到很大的改善(產(chǎn)出隨機性降低),改善到一定程度時,制造商可以采用單源采購的形式,這也是準時化JIT采購的要求。對供應(yīng)商來說,在給制造商供貨的同時,應(yīng)該在制造商的幫助下努力改善自己的生產(chǎn)與供應(yīng)條件。
同時可知,在雙源采購決策中,任何一個供應(yīng)商供應(yīng)中斷概率的降低都可以增加制造商的利潤水平,因此制造商在選擇供應(yīng)商時,應(yīng)該將供應(yīng)商供貨中斷風(fēng)險作為一個重要考核因素,同時,還應(yīng)該時刻關(guān)注供應(yīng)商供應(yīng)中斷的原因,力求降低供應(yīng)商供應(yīng)中斷的可能性。
本文研究供應(yīng)商隨機產(chǎn)出和中斷兩種風(fēng)險下制造商采購與供應(yīng)商的生產(chǎn)最優(yōu)決策。論文推導(dǎo)出只考慮供應(yīng)商產(chǎn)出隨機和同時考慮供應(yīng)商產(chǎn)出隨機與供應(yīng)中斷可能性時,制造商與供應(yīng)商的最優(yōu)決策與利潤。研究發(fā)現(xiàn):
(1)雙源采購中,同時考慮供應(yīng)商產(chǎn)出隨機與供應(yīng)中斷風(fēng)險時,制造商與供應(yīng)商利潤均比只考慮制造商產(chǎn)出隨機時低,而制造商的最優(yōu)訂貨量與供應(yīng)商的最優(yōu)生產(chǎn)量均比只考慮供應(yīng)商產(chǎn)出隨機時高。
(2)雙源采購中,制造商的最優(yōu)期望利潤均隨著任一供應(yīng)商產(chǎn)出隨機性降低而增加;制造商的最優(yōu)訂貨量隨著供應(yīng)商自身的產(chǎn)出隨機性降低而增加。
(3)在雙源采購中,其中任何一個供應(yīng)商最優(yōu)期望利潤隨著自身產(chǎn)出隨機性降低而增加,隨著另一個供應(yīng)商產(chǎn)出隨機性降低而減少;供應(yīng)商最優(yōu)生產(chǎn)量隨著自身產(chǎn)出隨機性降低先增后減,隨著另一個供應(yīng)商產(chǎn)出隨機性降低而減少。
(4)雙源采購中,任何一家供應(yīng)商供應(yīng)中斷概率降低,都會導(dǎo)致制造商向兩個供應(yīng)商的訂貨量都減小,制造商的最優(yōu)利潤都增加;同時,供應(yīng)商的最優(yōu)生產(chǎn)量都減小。
(5)在雙源采購中,供應(yīng)商最優(yōu)利潤隨自身供應(yīng)中斷概率降低而增加,隨著另一家供應(yīng)商供應(yīng)中斷概率的降低而減小。
以上研究表明,制造商采用雙源采購是應(yīng)對供應(yīng)隨機和中斷風(fēng)險下的暫時策略,在風(fēng)險足夠低的情況下,制造商可以采用單源采購。同時供應(yīng)商需要不斷改善自身的供應(yīng)條件,否則會被淘汰。
未來可在本研究的基礎(chǔ)上做多方面的擴展,比如研究供應(yīng)商存在生產(chǎn)規(guī)模限制條件下的雙源采購問題;研究多級供應(yīng)情況下的雙源采購問題等。
附錄:
附錄Ⅰ:對供應(yīng)商的期望利潤函數(shù)Πia求一階二階導(dǎo)數(shù)可得:
因為二階導(dǎo)數(shù)小于零,可知當一階導(dǎo)數(shù)為零時,以上期望利潤存在唯一最大值,條件為:
附錄Ⅱ:
fα1(α1)dα1fα2(α2)dα2
+Q2a)fα1(α1)dα1fα2(α2)dα2
附錄Ⅲ:
-y)fy(y)dyfα1(α1)dα1fα2(α2)dα2Bb=E[db]