供应链中基于信息更新的订货时间及价格联合决策研究

      1 引言

      供应链协调一直是中外学者关注的问题。所谓供应链协调是指供应链中各独立利益主体能否从协调中既实现个体绩效最优，又保证供应链作为一个系统的整体绩效最优。学者们分别针对确定及不确定的市场需求展开研究。例如Ingene等(1995)[1]和Chen等(2001)[2]在市场需求已知的前提下，研究单制造商多零售商的协调订货问题。当市场需求不确定时，有相当一部分学者研究当零售商具有两次订货机会时的供应链协调问题。例如Gurnani和Tang(1999)[3]探讨当零售商具有两次订货机会时的最优订货策略。Milner等(2002)[4]和Tsay(1999)[5]研究当零售商在市场需求确定前订货，但是待市场需求确定后允许其调整实际订货量的带有数量弹性的订货契约。Donohue(2000)[6]研究制造商提供两阶段生产模式下的协调订货问题。Chen和Xu(2001)[7]提出了带有两次订货和两次生产改进的快速反应策略。Choi(2003)[8]提出了一个基于贝叶斯信息更新模式的两阶段报童模型，在第二阶段的成本方面对文献[5]中的模型进行了扩展。Chen(2006)[9]等提出了基于需求信息更新的供应链协调机制，在需求随机的情况下研究了定价和库存补给的联合决策问题。

      国内的学者也在供应链多次生产和多阶段订货模型方面进行了深入研究。丁利军等(2004)[11]研究了两次生产和订货模式的供应链契约式协调问题，分析了退货契约和滞销补贴契约的使用条件。陈金亮(2005)[12]等建立了需求预测更新的订货模式模型。张醒洲等(2005)[13]研究了当需求不确定，需求预测模型应用受限时，销售商如何通过制造商设定的两阶段订货契约实现最大收益。周茵等(2006)[14]研究了具有两阶段生产模式的一类短生命周期产品供应链协调问题。

      本文研究由单制造商和单零售商组成的两阶段供应链模型。在第一阶段初始，制造商根据初始需求信息为零售商提供基于不同订货时间的批发价格；零售商据此时间-价格菜单确定自己将在什么时间订货，并通知制造商；制造商根据现有信息组织第一次生产。在第二阶段初始(即零售商在第一阶段所确定的订货时间到达时)，零售商确定自己的订货量，并通知制造商；制造商根据更新后的信息组织第二次生产。在本模型中，制造商为零售商提供多次订货时间选择及相应的订货价格；零售商可以在销售季节开始前自由选择订货时间并享受相应的价格。

      在现有的相关文献中，零售商的订货时间点通常是外生决策。而订货时间点代表着信息更新的时间，制造商和零售商对于信息更新时间的选择往往不一致。将订货时间点作为外生决策来考虑忽略了制造商和零售商对信息更新时间的不同偏好，以及不同的生产提前期对生产成本带来的影响。本文最重要的创新之处在于：以零售商不同订货时间对市场需求信息更新程度的影响为着眼点，考虑了订货时间点对供应链双方的影响，突破了已有文献(例如Gurnani和)对于零售商二次订货时间固定的局限。与传统的考虑协调订货数量的问题不同，本研究将订货时间点也设置为内生的决策变量，考虑的是订货时间点和价格的联合决策问题。当然，我们发现用于协调订货数量的收益共享契约在协调具有可变订货时间的供应链方面仍有一定的作用。

      2 模型描述

      2.1 基本模型

      本文研究由一个制造商和一个零售商组成的两级供应链系统。制造商出售单一商品给零售商。制造商所掌握的市场需求信息随着时间的推移并不会得到更新；而零售商直接面对不确定的市场需求，其对市场需求信息的掌握随时间的推移不断更新。制造商与零售商均为风险中性。由于提前期的存在，产品的订货及生产总是在观测到准确的市场需求之前(即销售季节来临之前)完成。本文假设制造商拥有足够大的生产能力。

      制造商为零售商提供多次订货时间选择及相应的不同批发价格。零售商可以选择在销售季节开始之前的任意时刻订货，但其只能订货一次。本模型假设在销售季节开始之后零售商没有补货机会。当制造商与零售商达成契约之时，制造商和零售商的初始库存均为0。零售商根据制造商所提供的时间-价格菜单选择订货时间，制造商据此安排其初始生产量。当零售商所选定的订货时间点到达时，零售商确定最终的订货量；制造商再根据其初始生产量及零售商的订货量来决定是否需要安排第二次生产及生产产量。在这种合作模式下，由于自主掌握订货时间，零售商可以在观测到更准确的市场需求信息后再决定订货数量。假设随着销售季节的临近，由于生产提前期的缩短，制造商的生产成本逐渐增加，因而零售商需要考虑信息准确度与订货成本之间的相互影响。制造商可以有两次机会安排生产，且通过订货时间和相应批发价格的设定来最大化自身的利润。