許貴斌， 趙旭， 李雪婷

(大連海事大學(xué) 交通運(yùn)輸管理學(xué)院，遼寧 大連 116026)

0 引 言

鐵礦石作為重要的戰(zhàn)略物資，對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用.由于國(guó)內(nèi)鐵礦石品質(zhì)有限，我國(guó)長(zhǎng)期依賴進(jìn)口鐵礦石以滿足國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)需要，而鐵礦石供應(yīng)商的強(qiáng)勢(shì)地位又使得我國(guó)目前在定價(jià)權(quán)和運(yùn)輸權(quán)上話語權(quán)缺失，這對(duì)我國(guó)鐵礦石供應(yīng)造成不利影響.[1]

鐵礦石庫(kù)存作為有效的調(diào)節(jié)方式，不僅能夠在短期內(nèi)緩解對(duì)進(jìn)口鐵礦石的依賴，而且能夠調(diào)節(jié)供需平衡以保證生產(chǎn)消費(fèi)的連續(xù)性.[2]從國(guó)家安全角度看，保持一定量的鐵礦石庫(kù)存也可以保證國(guó)家能源供應(yīng)順暢.因此，鐵礦石庫(kù)存對(duì)于平抑鐵礦石價(jià)格波動(dòng)、協(xié)調(diào)鐵礦石供給以及保障能源物資完全等有重要意義.[3]對(duì)鐵礦石庫(kù)存進(jìn)行優(yōu)化可以使鐵礦石庫(kù)存處于平穩(wěn)狀態(tài)，減少在一段時(shí)間內(nèi)庫(kù)存過高或過低對(duì)生產(chǎn)的影響，使整個(gè)鐵礦石供應(yīng)鏈的總成本最低.[4]

1 鐵礦石供應(yīng)鏈分析

1.1 鐵礦石供應(yīng)鏈的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

鐵礦石供應(yīng)鏈由鐵礦石供應(yīng)商、內(nèi)陸及海上運(yùn)輸部門、港口、倉(cāng)庫(kù)和分銷中心等組成，見圖1.其中，鐵礦石供應(yīng)商按產(chǎn)地分為國(guó)外鐵礦石供應(yīng)商和國(guó)內(nèi)鐵礦石供應(yīng)商.由國(guó)外供應(yīng)商進(jìn)口鐵礦石時(shí)，鐵礦石經(jīng)過一段內(nèi)陸運(yùn)輸?shù)竭_(dá)出口國(guó)港口，再經(jīng)海運(yùn)抵達(dá)我國(guó)港口；由國(guó)內(nèi)供應(yīng)商供應(yīng)鐵礦石時(shí)，鐵礦石經(jīng)由內(nèi)陸運(yùn)輸?shù)诌_(dá)港口之后，部分鐵礦石直接運(yùn)至鋼鐵企業(yè)，大多數(shù)鐵礦石則運(yùn)至轉(zhuǎn)運(yùn)中心，經(jīng)倉(cāng)儲(chǔ)和分銷環(huán)節(jié)后再流向鋼鐵企業(yè).[5]

圖1 鐵礦石供應(yīng)鏈

鐵礦石供應(yīng)鏈有以下特點(diǎn)：(1)鐵礦石供應(yīng)鏈?zhǔn)且粋€(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò).鐵礦石供應(yīng)鏈主要由4個(gè)節(jié)點(diǎn)組成：鐵礦石供應(yīng)商、運(yùn)輸企業(yè)、港口及下游鋼鐵企業(yè).各節(jié)點(diǎn)數(shù)量眾多，布局分散.國(guó)外鐵礦石供應(yīng)商分布在巴西、澳大利亞、印度等國(guó)家，國(guó)內(nèi)礦山也分布在不同的省份，港口與鋼鐵企業(yè)也處于不同的地理位置.另一方面，各節(jié)點(diǎn)職能不同，功能復(fù)雜.鐵礦石供應(yīng)商主要從事鐵礦石的開采與生產(chǎn)，運(yùn)輸企業(yè)主要負(fù)責(zé)鐵礦石的運(yùn)輸，港口則是中轉(zhuǎn)集運(yùn)節(jié)點(diǎn)，鋼鐵企業(yè)和轉(zhuǎn)運(yùn)中心則負(fù)責(zé)鐵礦石的倉(cāng)儲(chǔ)與加工.(2)運(yùn)輸方式多樣.由于鐵礦石供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)的分布分散，鐵礦石運(yùn)輸涉及多種運(yùn)輸方式.其中，海運(yùn)和鐵路運(yùn)輸是最主要的運(yùn)輸方式，內(nèi)河和公路運(yùn)輸為輔助.另外，多式聯(lián)運(yùn)也是鐵礦石運(yùn)輸中重要的運(yùn)輸手段，其中，海鐵聯(lián)運(yùn)是主要的聯(lián)運(yùn)方式.(3)鐵礦石供應(yīng)鏈?zhǔn)且粋€(gè)動(dòng)態(tài)不確定性的系統(tǒng).隨著時(shí)間不斷的變化，不僅鋼鐵企業(yè)下游產(chǎn)業(yè)的需求和供應(yīng)商的供應(yīng)能力會(huì)發(fā)生變化，交貨時(shí)間的延遲、訂貨、持貨的有關(guān)成本均會(huì)發(fā)生變化.[6](4)鐵礦石供應(yīng)鏈的不同節(jié)點(diǎn)通常具有不同甚至互相沖突的目標(biāo).鐵礦石供應(yīng)商作為上游供應(yīng)商，希望下游企業(yè)能夠保證穩(wěn)定且大量的采購(gòu)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)靈活交貨.但對(duì)于鋼鐵企業(yè)和鐵礦石進(jìn)口商而言，作為下游消費(fèi)者則更需要訂貨的靈活性，以滿足終端市場(chǎng)不斷變化的需求，各節(jié)點(diǎn)之間的目標(biāo)存在一定的矛盾.

1.2 港口的緩沖作用

在鐵礦石供應(yīng)鏈中，作為鐵礦石供給方的鐵礦石供應(yīng)商和作為鐵礦石需求方的鋼鐵企業(yè)是最重要的兩個(gè)節(jié)點(diǎn).鐵礦石供應(yīng)鏈與其他原材料供應(yīng)鏈最大的不同之處在于港口在供應(yīng)鏈中的重要作用.[7]為簡(jiǎn)化供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)以找出影響供應(yīng)鏈庫(kù)存最主要的原因，構(gòu)建鐵礦石供應(yīng)鏈二級(jí)結(jié)構(gòu)，見圖2.

圖2 鐵礦石供應(yīng)鏈二級(jí)結(jié)構(gòu)

港口在鐵礦石供應(yīng)鏈二級(jí)結(jié)構(gòu)中的作用十分重要：(1)緩沖儲(chǔ)存的作用.集疏運(yùn)的差距使港口作為鐵礦石接卸點(diǎn)必須起到緩沖儲(chǔ)存的作用.也正是港口的緩沖儲(chǔ)存作用，可以平抑鋼鐵企業(yè)對(duì)上游鐵礦石需求的波動(dòng)，使其遠(yuǎn)小于終端市場(chǎng)對(duì)鋼鐵企業(yè)需求的波動(dòng).緩沖儲(chǔ)存作用是港口在鐵礦石供應(yīng)鏈中最重要的作用.(2)信息集合的作用.港口作為連接鐵礦石供方和需方的節(jié)點(diǎn)，與鐵礦石相關(guān)的運(yùn)輸信息及買賣信息均在此集聚.通過港口的相關(guān)記錄可以很容易得到鐵礦石的量、價(jià)、質(zhì)的相關(guān)信息.如果港口能夠充分發(fā)揮自身的信息集合作用，則可以提高鐵礦石供應(yīng)鏈上下游節(jié)點(diǎn)之間的信息共享程度，減少不確定性，降低總成本.

2 鐵礦石供應(yīng)鏈的庫(kù)存管理

庫(kù)存對(duì)于企業(yè)來說是十分重要的資源，適當(dāng)?shù)膸?kù)存能夠?yàn)槠髽I(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)起到積極作用，庫(kù)存不當(dāng)則會(huì)給企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過程帶來不必要的負(fù)擔(dān).比如，過低的庫(kù)存會(huì)導(dǎo)致企業(yè)的頻繁訂貨，增加訂貨及運(yùn)輸成本，而庫(kù)存量過高則會(huì)占用企業(yè)資金，降低資金的流動(dòng)性，同時(shí)造成不必要的人工及物料浪費(fèi).[8]因此，不論是對(duì)鐵礦石供應(yīng)企業(yè)還是對(duì)于鋼鐵企業(yè)而言，做好庫(kù)存管理十分重要.

2.1 鐵礦石供應(yīng)鏈庫(kù)存管理的目標(biāo)

對(duì)于由鐵礦石供應(yīng)商和鋼鐵企業(yè)構(gòu)成的鐵礦石供應(yīng)鏈二級(jí)系統(tǒng)而言，庫(kù)存管理的目的就是使整個(gè)鐵礦石供應(yīng)鏈的庫(kù)存成本最小.而在庫(kù)存系統(tǒng)中，對(duì)庫(kù)存成本影響最大的兩個(gè)因素是貨物的補(bǔ)充時(shí)機(jī)和補(bǔ)充數(shù)量.[9]如果兩次貨物補(bǔ)充時(shí)機(jī)相隔較長(zhǎng)，則在兩相鄰補(bǔ)充時(shí)機(jī)內(nèi)需求的波動(dòng)會(huì)比較大，需要加大訂貨量以平抑需求的波動(dòng)，而持貨成本就會(huì)相應(yīng)增加.每次訂貨的補(bǔ)充數(shù)量不僅會(huì)影響訂貨成本，還會(huì)影響訂貨期內(nèi)的持貨成本.鐵礦石供應(yīng)鏈的庫(kù)存優(yōu)化問題就是在恰當(dāng)?shù)难a(bǔ)貨時(shí)機(jī)補(bǔ)充適量的鐵礦石，以使整個(gè)供應(yīng)鏈的庫(kù)存成本最小.

2.2 庫(kù)存成本

庫(kù)存成本主要由3部分構(gòu)成：補(bǔ)貨成本、持貨成本和缺貨懲罰成本.[10]補(bǔ)貨成本是進(jìn)行貨物補(bǔ)充時(shí)發(fā)生的成本，主要包括補(bǔ)貨啟動(dòng)費(fèi)用和補(bǔ)貨可變費(fèi)用.補(bǔ)貨啟動(dòng)費(fèi)用是與補(bǔ)貨量無關(guān)的固定費(fèi)用.補(bǔ)貨可變費(fèi)用是與補(bǔ)貨量成正比的費(fèi)用.持貨成本是指貨物儲(chǔ)存在倉(cāng)庫(kù)里所產(chǎn)生的成本.持貨成本一般用持貨成本系數(shù)(單位貨物在單位時(shí)間內(nèi)持貨成本)衡量.缺貨懲罰成本是因缺貨而不能及時(shí)滿足顧客需求而產(chǎn)生的成本.缺貨懲罰成本主要由缺貨懲罰成本系數(shù)(單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生單位貨物缺貨的成本)衡量.[11]

2.3 需求的隨機(jī)性

對(duì)于鐵礦石供應(yīng)鏈而言，鋼鐵企業(yè)所面對(duì)的是來自終端市場(chǎng)的隨機(jī)需求，不同的鋼鐵企業(yè)所面對(duì)的該類需求的波動(dòng)情況不盡相同.終端市場(chǎng)需求的輕微波動(dòng)對(duì)大型鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)采購(gòu)并不會(huì)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上的影響，但對(duì)小型鋼鐵企業(yè)產(chǎn)生的影響很大.[12]由于供應(yīng)鏈的傳導(dǎo)作用，鋼鐵企業(yè)會(huì)對(duì)上游鐵礦石供應(yīng)商產(chǎn)生隨機(jī)性的補(bǔ)貨需求.由于港口的緩沖以及所有鋼鐵企業(yè)的集聚效應(yīng)，鋼鐵企業(yè)對(duì)鐵礦石供應(yīng)商補(bǔ)貨需求的波動(dòng)會(huì)小于終端市場(chǎng)對(duì)鋼鐵企業(yè)需求的波動(dòng).[13]鐵礦石價(jià)格、經(jīng)濟(jì)形勢(shì)、國(guó)家的宏觀調(diào)控政策和上下游企業(yè)之間的合作都會(huì)影響需求.

2.4 鐵礦石價(jià)格與庫(kù)存

鐵礦石庫(kù)存主要發(fā)生在港口、鋼鐵企業(yè)和在途庫(kù)存等3方面.我國(guó)鐵礦石主要依賴進(jìn)口，因此鐵礦石進(jìn)口價(jià)格的變動(dòng)對(duì)我國(guó)鐵礦石庫(kù)存量產(chǎn)生的影響很大.圖3為2012年7月至11月我國(guó)主要港口鐵礦石庫(kù)存量與63.5%鐵礦石進(jìn)口價(jià)格對(duì)比情況.

圖3 2012年7月至11月我國(guó)主要港口鐵礦石庫(kù)存量與63.5%鐵礦石進(jìn)口價(jià)格對(duì)比

鐵礦石進(jìn)口價(jià)格主要影響國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)對(duì)鐵礦石的需求：進(jìn)口價(jià)格上升時(shí)，對(duì)進(jìn)口鐵礦石需求量減少，進(jìn)而轉(zhuǎn)向消耗鐵礦石庫(kù)存，使鐵礦石庫(kù)存量減少；進(jìn)口價(jià)格下降時(shí)，對(duì)進(jìn)口鐵礦石需求上升，減少對(duì)港口庫(kù)存的消耗，庫(kù)存量增加.由圖3可以看出，鐵礦石價(jià)格和鐵礦石庫(kù)存量之間存在此消彼長(zhǎng)的關(guān)系：當(dāng)鐵礦石價(jià)格升高時(shí)，鐵礦石庫(kù)存量減少，反之庫(kù)存量增加.

3 隨機(jī)需求條件下的二級(jí)庫(kù)存模型

3.1 模型描述及假設(shè)

令鐵礦石供應(yīng)商為節(jié)點(diǎn)1，鋼鐵企業(yè)為節(jié)點(diǎn)2，兩節(jié)點(diǎn)均采用連續(xù)性盤點(diǎn)(r，Q)策略.對(duì)庫(kù)存情況進(jìn)行持續(xù)檢查，當(dāng)庫(kù)存量下降至r點(diǎn)及以下時(shí)，發(fā)出補(bǔ)貨量為Q的補(bǔ)貨請(qǐng)求.

為簡(jiǎn)化問題，對(duì)一些變量和條件作出假設(shè)：(1)鐵礦石供應(yīng)商向鋼鐵企業(yè)供貨的到貨提前期及鐵礦石供應(yīng)商的到貨提前期均為已知的固定值，提前期內(nèi)需求隨機(jī)波動(dòng)，采用相應(yīng)的概率統(tǒng)計(jì)量表征需求特征.(2)各鋼鐵企業(yè)之間除了所面對(duì)的來自終端市場(chǎng)需求的波動(dòng)情況不同之外，無其他差異.(3)對(duì)于鋼鐵企業(yè)，來自終端市場(chǎng)的需求過程是相互獨(dú)立的泊松過程，即終端市場(chǎng)對(duì)各鋼鐵企業(yè)的需求服從泊松分布.而通過港口的緩沖作用，鐵礦石供應(yīng)商所面對(duì)的需求波動(dòng)減小，該需求服從正態(tài)分布.

相關(guān)符號(hào)以及含義定義如下：N為鋼鐵企業(yè)的個(gè)數(shù)；Q0為鐵礦石供應(yīng)商的補(bǔ)貨量；Qi為鋼鐵企業(yè)i的補(bǔ)貨量；r0為鐵礦石供應(yīng)商的補(bǔ)貨點(diǎn)；ri為鋼鐵企業(yè)i的補(bǔ)貨點(diǎn)；L0為鐵礦石供應(yīng)商的補(bǔ)貨提前期；Li為鋼鐵企業(yè)i的補(bǔ)貨提前期；K0為鐵礦石供應(yīng)商的訂貨啟動(dòng)費(fèi)用；Ki為鋼鐵企業(yè)i的訂貨啟動(dòng)費(fèi)用；c0為鐵礦石供應(yīng)商的單位貨物訂貨費(fèi)用，即貨物的訂貨單價(jià)；ci為鋼鐵企業(yè)i的單位貨物訂貨費(fèi)用，即貨物的訂貨單價(jià)；h0為鐵礦石供應(yīng)商的持貨成本系數(shù)，即單位時(shí)間內(nèi)單位貨物所占用的鐵礦石供應(yīng)商的資金成本；hi為鋼鐵企業(yè)i的持貨成本系數(shù)，即單位時(shí)間內(nèi)單位貨物所占用的鋼鐵企業(yè)i的資金成本；p0為鐵礦石供應(yīng)商的缺貨懲罰系數(shù)，即因單位時(shí)間內(nèi)單位貨物的缺貨所產(chǎn)生的鐵礦石供應(yīng)商的成本；pi為鋼鐵企業(yè)i的缺貨懲罰系數(shù)，即因單位時(shí)間內(nèi)單位貨物的缺貨所產(chǎn)生的鋼鐵企業(yè)i的成本；I0為鐵礦石供應(yīng)商的現(xiàn)有庫(kù)存量，指當(dāng)前所擁有的實(shí)際庫(kù)存量；Ii為鋼鐵企業(yè)i的現(xiàn)有庫(kù)存量；B0為鐵礦石供應(yīng)商的缺貨量；Bi為鋼鐵企業(yè)i的缺貨量；Di為終端市場(chǎng)對(duì)鋼鐵企業(yè)i的需求；Co為補(bǔ)貨費(fèi)用.

3.2 庫(kù)存成本計(jì)算

3.2.1 鋼鐵企業(yè)庫(kù)存成本

(1)補(bǔ)貨費(fèi)用.由庫(kù)存成本分析可知，補(bǔ)貨費(fèi)用為補(bǔ)貨啟動(dòng)費(fèi)用與補(bǔ)貨可變費(fèi)用之和，鋼鐵企業(yè)i在[t,t+T]內(nèi)發(fā)出ki次訂單的概率為總需求在yt+(ki-1)Qi與yt+kiQi之間的概率[14]：

P{Di(T)=yt+(ki-1)Qi})dyt

(1)

因此，對(duì)于鋼鐵企業(yè)i而言，在[t,t+T]內(nèi)補(bǔ)貨費(fèi)用的期望值

E(Coi(T))=∑ki(Ki+ciQi)Pi,k(T)

(2)

(2)缺貨懲罰成本.鋼鐵企業(yè)i的期初庫(kù)存量為yt，而在時(shí)間[t,t+T]內(nèi)發(fā)生ki次補(bǔ)貨，因此，當(dāng)鋼鐵企業(yè)發(fā)生缺貨時(shí)，時(shí)間[t,t+T]內(nèi)的總需求大于期初庫(kù)存量與總補(bǔ)貨量之和，即

Di(T)≥yt+kiQi

因此，鋼鐵企業(yè)i在[t,t+T]內(nèi)的缺貨懲罰成本的期望值

(yt+kiQi))P{Di=Di(T)}dyt

(3)

(3)持貨成本.在期末結(jié)束時(shí)，鋼鐵企業(yè)i的持貨量為期初庫(kù)存量與總補(bǔ)貨量之和與時(shí)間[t,t+T]內(nèi)的總需求之差[15]，因此，鋼鐵企業(yè)i在[t,t+T]內(nèi)的平均持貨成本

Di(T))P{Di=Di(T)}dyt

(4)

綜上，對(duì)鋼鐵企業(yè)i而言，總庫(kù)存成本為訂貨成本、缺貨成本及持貨成本之和，因此單位時(shí)間內(nèi)鋼鐵企業(yè)i的總庫(kù)存成本

E(Bi(T))+E(Ii(T)))

(5)

3.2.2 鐵礦石供應(yīng)商庫(kù)存成本

E(Co0(T))=∑k0(K0+c0Q0)P0,k(T)

(6)

(7)

(2)缺貨懲罰成本.因此，鐵礦石供應(yīng)商在[t,t+T]內(nèi)的缺貨懲罰成本的期望值

(8)

(3)持貨成本.鐵礦石供應(yīng)商在[t,t+T]內(nèi)的平均持貨成本

(9)

綜上，對(duì)于鐵礦石供應(yīng)商而言，總庫(kù)存成本為訂貨成本、缺貨成本以及持貨成本之和，因此，單位時(shí)間內(nèi)鐵礦石供應(yīng)商的總庫(kù)存成本

E(B0(T))+E(I0(T)))

(10)

對(duì)于二級(jí)鐵礦石供應(yīng)鏈的庫(kù)存而言，供應(yīng)鏈總庫(kù)存成本

(11)

采用搜索算法計(jì)算最優(yōu)解，其計(jì)算過程見圖4.

4 算例分析

以1個(gè)鐵礦石供應(yīng)商與5個(gè)鋼鐵企業(yè)的庫(kù)存數(shù)據(jù)為例，驗(yàn)證鐵礦石供應(yīng)鏈二級(jí)庫(kù)存優(yōu)化模型的有效性.在一年的時(shí)間內(nèi)，各鋼鐵企業(yè)的需求分別為200萬t，200萬t，300萬t，400萬t和400萬t.鐵礦石供應(yīng)商與鋼鐵企業(yè)的補(bǔ)貨費(fèi)用相同，補(bǔ)貨啟動(dòng)費(fèi)用為500萬元/次，補(bǔ)貨可變費(fèi)用為600元/t；持貨成本系數(shù)為2元/(t·d).鐵礦石供應(yīng)商的缺貨懲罰成本系數(shù)為8元/(t·d)，各鋼鐵企業(yè)的缺貨懲罰成本系數(shù)分別為5，5，20，15及10元/(t·d).鐵礦石供應(yīng)商和鋼鐵企業(yè)的補(bǔ)貨提前期均為1周.通過構(gòu)建搜索算法得到計(jì)算結(jié)果，并分析不同需求下及不同補(bǔ)貨提前期下的結(jié)果，見表1和2.

圖4 搜索算法計(jì)算流程

表1數(shù)值實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

序號(hào)Di/萬tL0/周Q0/萬tQi/萬t1200，200，300，400，400110400，400，600，600，5002400，400，600，800，800110400，400，600，600，5003200，200，300，400，400120400，400，600，600，5004400，400，600，800，800120400，400，600，600，5005200，200，300，400，400110600，600，800，800，7006400，400，600，800，800110600，600，800，800，7007200，200，300，400，400120600，600，800，800，7008400，400，600，800，800120600，600，800，800，7009200，200，300，400，400210400，400，600，600，50010400，400，600，800，800210400，400，600，600，50011200，200，300，400，400220400，400，600，600，50012400，400，600，800，800220400，400，600，600，50013200，200，300，400，400210600，600，800，800，70014400，400，600，800，800210600，600，800，800，70015200，200，300，400，400220600，600，800，800，70016400，400，600，800，800220600，600，800，800，700

分析表1和2可以得到如下結(jié)論：

(1)當(dāng)需求量增加一倍時(shí)，鐵礦石供應(yīng)商與鋼鐵企業(yè)的補(bǔ)貨點(diǎn)幾乎增加一倍，從而導(dǎo)致總庫(kù)存成本顯著增加.這說明，影響補(bǔ)貨點(diǎn)的主要因素是需求量，且補(bǔ)貨點(diǎn)的改變會(huì)對(duì)總庫(kù)存成本產(chǎn)生較大影響.這是因?yàn)檠a(bǔ)貨點(diǎn)會(huì)影響缺貨懲罰成本和補(bǔ)貨成本，對(duì)總庫(kù)存成本影響比較大.

(2)當(dāng)鐵礦石供應(yīng)商補(bǔ)貨提前期增加一倍時(shí)，鐵礦石供應(yīng)商的補(bǔ)貨點(diǎn)增加一倍，總庫(kù)存成本也大幅增加，這是因?yàn)檠a(bǔ)貨提前期的增加會(huì)增強(qiáng)需求的不確定性，提高鐵礦石缺貨風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而使總庫(kù)存成本增加.

表2 最優(yōu)補(bǔ)貨點(diǎn)和總庫(kù)存計(jì)算結(jié)果

(3)表2中第10組和第12組沒有最優(yōu)解，原因是當(dāng)終端市場(chǎng)的需求量較大時(shí)，由于鋼鐵企業(yè)和鐵礦石供應(yīng)商分別獨(dú)立決策，雙方未進(jìn)行有效合作，不能及時(shí)調(diào)節(jié)供貨，造成下游鋼鐵企業(yè)缺貨，庫(kù)存水平降為負(fù)值，最終結(jié)果不能得到收斂，進(jìn)而得不到最優(yōu)解.鐵礦石供應(yīng)商與鋼鐵企業(yè)之間應(yīng)有效合作以減輕因需求的不確定性帶來的缺貨風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而降低鐵礦石供應(yīng)鏈整體的缺貨風(fēng)險(xiǎn)，一味地追求自己自身的低庫(kù)存會(huì)加劇缺貨情況的發(fā)生.

(4)將所有的變量與最終總庫(kù)存成本結(jié)合起來分析可知，需求量、補(bǔ)貨提前期、補(bǔ)貨量、缺貨懲罰成本發(fā)生變化均會(huì)對(duì)總庫(kù)存成本造成影響，其中來自終端市場(chǎng)的需求量變化對(duì)總庫(kù)存成本的影響最大.這也說明，影響庫(kù)存決策最重要的變量還是需求，需求的波動(dòng)性是對(duì)補(bǔ)貨點(diǎn)、補(bǔ)貨量及總庫(kù)存成本影響最大的量.因此，在進(jìn)行庫(kù)存管理時(shí)，最重要的是做好對(duì)需求的預(yù)測(cè)或者做到對(duì)需求的實(shí)時(shí)跟蹤與反饋，減少需求的不確定性.

5 結(jié) 論

以鐵礦石供應(yīng)鏈為研究對(duì)象，主要研究需求隨機(jī)變動(dòng)情況下的鐵礦石供應(yīng)鏈庫(kù)存優(yōu)化方法.基于庫(kù)存優(yōu)化的核心，建立以單個(gè)鐵礦石供應(yīng)商與多個(gè)鋼鐵企業(yè)為節(jié)點(diǎn)的隨機(jī)需求條件下的二級(jí)庫(kù)存模型.對(duì)模型中的二級(jí)節(jié)點(diǎn)從補(bǔ)貨費(fèi)用、缺貨懲罰成本以及持貨成本等3方面分別計(jì)算各自的庫(kù)存成本，通過需求的疊加和概率分布將二者聯(lián)系起來，最終對(duì)各自的庫(kù)存成本求和，形成二級(jí)鐵礦石供應(yīng)鏈總庫(kù)存成本.通過搜索算法求解各節(jié)點(diǎn)最優(yōu)補(bǔ)貨點(diǎn)與補(bǔ)貨量.得到的主要結(jié)論：(1)在鐵礦石供應(yīng)鏈各級(jí)節(jié)點(diǎn)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過程中對(duì)鐵礦石需求的預(yù)測(cè)和監(jiān)控是確定最優(yōu)庫(kù)存策略的關(guān)鍵，相對(duì)于調(diào)整補(bǔ)貨提前期和安全庫(kù)存水平而言，做好對(duì)需求的分析并及時(shí)對(duì)需求變化作出反應(yīng)更能降低整體庫(kù)存成本.(2)鋼鐵企業(yè)和鐵礦石供應(yīng)商之間需要進(jìn)行有效合作以進(jìn)一步降低缺貨風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而降低鐵礦石供應(yīng)鏈整體的庫(kù)存成本.鋼鐵企業(yè)與鐵礦石供應(yīng)商之間可以通過長(zhǎng)期的貿(mào)易協(xié)議及雙方協(xié)議定價(jià)機(jī)制，建立一個(gè)穩(wěn)定的供貨機(jī)制，使雙方在一段時(shí)間內(nèi)免受市場(chǎng)波動(dòng)的干擾，有利于降低鐵礦石供應(yīng)鏈總庫(kù)存成本.

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳珊. 鋼鐵企業(yè)原料庫(kù)存優(yōu)化探索與研究[J]. 中國(guó)鋼鐵業(yè), 2011(7): 32-34.

[2] 田進(jìn)鳳. 我國(guó)供應(yīng)鏈庫(kù)存優(yōu)化模型研究綜述[J]. 中國(guó)物流與采購(gòu), 2012(8): 57-59.

[3] 林邦燕. 基于supply-hub的供應(yīng)鏈庫(kù)存優(yōu)化模型研究[D]. 武漢: 華中科技大學(xué), 2009.

[4] 陳順正, 宋國(guó)防, 楊國(guó)東. 基于混合需求多產(chǎn)品的供應(yīng)鏈庫(kù)存優(yōu)化模型[J]. 上海大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2005, 11(6): 314-319．

[5] 黃麗燕. 基于作業(yè)整合的運(yùn)輸與庫(kù)存聯(lián)合優(yōu)化[D]. 重慶: 重慶大學(xué), 2010.

[6] 黃遠(yuǎn)新, 李曉宇, 黃有方, 等. 基于信息共享的3級(jí)供應(yīng)鏈庫(kù)存[J]. 上海海事大學(xué)學(xué)報(bào), 2010, 31(2): 7-10.

[7] KANG J H, KIM Y D. Inventory replenishment and delivery planning in a two-level supply chain with compound Poisson demands[J]. Int J Adv Manuf Technol, 2010(49): 1107-1118.

[8] 錢佳. 不確定環(huán)境下模糊應(yīng)急物資庫(kù)存模型[J]. 上海海事大學(xué)學(xué)報(bào), 2010, 31(1): 32-38.

[9] 曾艷. 隨機(jī)需求的多級(jí)系列系統(tǒng)的庫(kù)存策略優(yōu)化[J]. 上海海事大學(xué)學(xué)報(bào), 2002, 23(1): 24-27.

[10] HUA G, CHENG T C E, WANG S. Managing carbon footprints in inventory management[J]. Int J Production Economics, 2011, 132(2): 178-185.

[11] SVEN A. Approximate optimization of a two-level distribution inventory system[J]. Int J Production Economics, 2003, 81: 545-553.

[12] 劉桂艷, 李躍宇, 陳廣州. 敏捷供應(yīng)鏈下的多級(jí)庫(kù)存優(yōu)化策略研究[J]. 現(xiàn)代管理科學(xué), 2005(4): 83-85.

[13] MICHALSKI G. Inventory management optimization as part of operational risk management[J]. Economic Computation Economic Cybernetics Studies Res, 2009: 213-222.

[14] 張春曉. 隨機(jī)提前期隨機(jī)需求條件下的多級(jí)分銷系統(tǒng)庫(kù)存模型[D]. 北京: 清華大學(xué), 2004.

[15] CARO F, JEREMY G. Inventory management of a fast-fashion retail network[J]. Operations Res, 2010, 58(2): 257-273.