梁修山，閔 杰

（安徽建筑大學 管理學院，安徽 合肥230601）

0 引 言

傳統(tǒng)生產方式下，為保證生產的順利進行，都要確定一個安全庫存，以減少由于原材料短缺而造成的停工損失，這無疑會加大存貨的倉儲成本，造成過多的存貨資金占用，其后果是資金的無效利用和生產經營管理的低效率，同時忽視了企業(yè)整體的全面質量管理和綜合成本管理［1］。但是，在庫存管理中又普遍存在以下問題，降低項目庫存會導致缺貨風險，進而影響工期進度，從而降低客戶服務水平；提高庫存，能夠確?？蛻粜枨?，確保不出現(xiàn)缺貨的情況，但會增加庫存成本［2］。然而，由于業(yè)主期望服務水平越來越高，為了滿足業(yè)主們的要求，建筑企業(yè)庫存成本進一步上升。在滿足施工進度和質量要求的前提下，如何提高服務水平，并且更有效地控制庫存成本，成為企業(yè)迫在眉頭待需解決的問題。因此建筑企業(yè)不得不尋找一種新的庫存采購方式。而隨著研究探索的深入，各建筑企業(yè)發(fā)現(xiàn)只要在供應鏈庫存采購管理模式中 ，把采購工作做到六個準確：準確的時期、準確的數量、準確的價格、準確的目的地、準確的渠道、準確的物料，就能大大的提高施工質量并且降低庫存成本。這六大問題的解決為建筑業(yè)實施JIT庫存模式奠定了必要的基礎和創(chuàng)造了有利條件。

JIT（Just in time）準時制生產方式（簡稱JIT），又稱作零庫存（zero inventories）。JIT是根據對市場進行準確的預測，進而確定所需要最小數量的原材料，而沒有為過量庫存留下一點存在的余地?，F(xiàn)在不需要則不必生產，是JIT的原則。因此，在JIT系統(tǒng)中沒有安全庫存。這樣，JIT由于大大減少存貨，甚至實現(xiàn)零存貨，從而消除了企業(yè)材料、物資等的存儲損耗、過期、不適用等方面的風險和費用；避免了庫存資金的占用及相關的利息支出；同時還節(jié)約了存貨所占用的場地空間，節(jié)約了對于倉庫空間的投資支出。由于JIT運用于各個生產環(huán)節(jié)，因此材料、物資和零部件都能適時到達，直接使用，因而消除了運送、存儲及處理方面的費用［1］。對于建筑施工企業(yè)來說，“零庫存”是指為不再發(fā)生二次搬運轉移費用，在工程施工期間盡量減少庫存物料、包裝物料、現(xiàn)場堆放的物料，并且盡量將購買的材料立即投入生產使用中去。

有關JIT在供應鏈中的應用，學者專家們都已經做了很多研究。如李玉忱等［3］供應鏈環(huán)境下的采購模式和傳統(tǒng)模式不同之處在于采用訂單驅動的方式。訂單驅動使供應與需求雙方都圍繞訂單運作 ，也就實現(xiàn)了準時化、同步化運作。如果沒有準時的采購方法，供應鏈企業(yè)很難適應這種多變的市場需求 ，因此 ，準時化采購增加了供應鏈的柔性和敏捷性。張翠華等［4］企業(yè)對于自身所處供應鏈的管理已成為其在激烈的市場競爭中成敗的關鍵，而供應鏈管理需要JIT采購來保證其整體的同步化運作。張亞春［5］現(xiàn)代社會供應鏈管理（Supply Chain Management，簡稱SCM）思想和管理模式已日益成為企業(yè)增強國際競爭力的重要途徑，21世紀的市場競爭是供應鏈之間的競爭，采購管理是供應鏈管理的重點內容之一，是供應鏈上至關重要的一環(huán)。而JIT則是優(yōu)化供應鏈采購管理的一種有效模式。楊文勝等［6］準時采購可有效縮短供應鏈整體響應周期，快速響應市場需求，實現(xiàn)供應鏈的運作。董國強等［7］分析供應鏈管理下的JIT采購模式，并與傳統(tǒng)采購方式進行了系統(tǒng)的比較，認為JIT采購對企業(yè)的采購管理提出了新的挑戰(zhàn)，企業(yè)需要改變傳統(tǒng)的“為庫存采購”的管理模式，提高柔性和市場響應能力，增加和供應商的信息聯(lián)系和相互之間的合作，建立新的合作模式。曲昊月等［8］認為JIT的實施，使得采購發(fā)生了三種質的變化，從為庫存而采購到為了訂單而采購的轉變，從采購管理向外部資源管理的轉變，從一般的買賣關系向戰(zhàn)略協(xié)作關系轉變。

這些研究都分析了JIT模式的特征以及應用前景，并從理論和局部應用上論證了JIT庫存模式對于供應鏈的優(yōu)化作用，說明了JIT模式是種先進的庫存管理模式，能降低企業(yè)運營成本，減少浪費。基本上都是認為不論企業(yè)大小、項目進度、采購的數量，只要采用JIT模式就一定能夠減少采購成本，應該盡快的將其應用于供應鏈中。但是也有學者提出JIT模式不是每個企業(yè)都適用的，應用JIT模式是需要一定的內外在條件的，如袁慶達［9］實施準時化采購是企業(yè)降低成本、提高競爭能力、提高客戶滿意度的有效方法，但同時應該認識到對物流基礎設施還不完善、管理水平不高的企業(yè)，應該慎重采用這個策略，以防止風險發(fā)生。本文作者亦認為即使是再先進的庫存管理方式也不是無條件適用于任何企業(yè)或工程項目的，采用JIT管理的企業(yè)必須具有合適的市場環(huán)境和合適的企業(yè)生產類型。

同時，關于供應鏈生產采購策略形式的研究總體上可以分為兩種思路，1）以供應鏈總體利益最大化為目標，從鏈中每個節(jié)點企業(yè)的利益出發(fā)，從集中決策角度進行采購合作，但要實施則必須對供應鏈成員進行利益協(xié)調和相應的補償，如王炬香等［10］通過對JIT環(huán)境下原材料供應方、生產制造商以及零售商等各個節(jié)點成本的分析，以供應鏈總成本為目標，獲得對應的生產、運輸策略及庫存補充策略。聶蘭順等［11］以供應商和采購商組成的供應鏈為研究對象，以供應商和采購商的集成總成本為優(yōu)化目標，對運輸成本的JIT采購批量分割決策模型和優(yōu)化算法進行深入的研究。2）以供應鏈成員各自利益最大化為目標，從分散式博弈策略角度進行采購，如柳峰［12］通過對買方占優(yōu)勢地位的情況下賣方可以選擇的策略分析，從而深入研究可以幫助賣方既滿足買方的“零庫存”需求，又可以使自己能夠在這樣的交易條件下受益的策略選擇?，F(xiàn)實中的采購策略必然都是對各自企業(yè)有利的，但供應鏈中的共贏原則使得未來的方向無疑只有相互考慮才能有更大收益。再則，JIT庫存管理模式也不能從單個企業(yè)的角度以有或沒有庫存物品去判斷是否實現(xiàn)零庫存［13］，而應該以相鄰節(jié)點企業(yè)甚至所有企業(yè)有無庫存的角度考慮，以整個供應鏈總體利益最大化為目標。

因此，本文在前述眾多研究的基礎之上，在將JIT庫存管理模式應用到建筑供應鏈中的同時，考慮了較為符合現(xiàn)實的建筑業(yè)情況，通過模型給出了JIT模式適用的個別條件。并考慮整個供應鏈的利益，用補償虧損的方法來提高供應鏈中每個企業(yè)的收益，此時建立的模型即較好的解決了傳統(tǒng)建筑業(yè)庫存管理存在的庫存高費用低效率問題和改善了企業(yè)總以自身收益最大化而不綜合考慮相關節(jié)點企業(yè)的觀念，又給出了企業(yè)適用JIT模式的個別內在條件。雖然假設條件相對比較簡單，但對現(xiàn)實中的供應鏈優(yōu)化協(xié)調有著一定的指導應用意義，并為以后更深層次的研究提供了研究基礎。

1 模型假設

為了方便對模型研究，本文在施工總承包自購材料的運營方式下以單個物料為研究對象，以一條兩級供應鏈為基礎，即一承包商只從一供應商處采購產品，一個供應商也只供應一家承包商。下面將在這一供應鏈情況基礎上，分別建立采用JIT管理模式之前和之后的供應鏈庫存模型，并且通過對承包方和供應方各自的利潤和成本費用，以及承包方的最優(yōu)采購產品批量和供應方的最優(yōu)生產產品批量的分析研究，來說明JIT管理模式對供需雙方成本費用和利潤的影響，表明應用JIT管理模式之后，供需雙方通過這種合作都能獲取更大的利潤，實現(xiàn)雙贏的效果。

模型假設：

1）承包方每年有D單位的穩(wěn)定需求量，且該需求均勻分布于一年當中；

2）供應方每年R單位的生產能力量，R＞D，該模型假設提前期是可確定的；

3）供需雙方的信息交流是完全暢通無阻的；

4）只研究一個承包商和一個供應商組成的二級供應鏈。

符號說明：

P：物料的單位價格；

D：承包商年度需求量；

R：供應商年度生產能力；

hp：承包商庫存保管費率（%），表示為物料價格的百分比；

Sp：傳統(tǒng)管理模式承包商每次訂貨成本費用；

S′p：JIT管理模式下承包商一次訂貨成本費用；

Av：供應商一次生產準備的成本費用；

Bv：供應商單位生產成本費用；

Sv：供應商一次運輸成本綜合費用；

Qp：承包商的訂購商品批量；

Qv：供應商的生產商品批量；

hs：供應商的機會成本（%），按完成產品平均庫存成本費用某個百分比計算；

Cp：傳統(tǒng)模式下承包商的年訂貨總成本；

Cv：傳統(tǒng)模式下供應商年供貨總成本；

C′p：JIT模式下承包商的年訂貨成本；

C′v：JIT模式下供應商的年供貨成本

△Cp：采用JIT管理模式前后，承包商訂貨成本的變化差值；

△W ：采用JIT管理模式前后，供應商利潤的變化差值；

W ：供應商年利潤；

2 供需雙方傳統(tǒng)方式下的采購模型

2.1 承包商的最優(yōu)訂貨模型

傳統(tǒng)的采購庫存，供需雙方各自都會從自身的最優(yōu)角度出發(fā)，降低庫存提高利潤。沒有互相考慮，也沒有太多的讓步。也就在這種背景下，供應商確定了自己的最優(yōu)訂購批量。

傳統(tǒng)管理模式下，供需雙方都是充分備貨，因此供需雙方都有庫存成本費用，此時承包商的年訂貨總成本費用為

公式（1）中，第一部分是年采購物料成本；第二部分是年訂貨成本；第三部分是年庫存成本。公式（1）中對Qp求導，可得在傳統(tǒng)方式下承包商的最優(yōu)訂貨批量

把式（2）帶入（1）式，得承包商最小的年訂貨總成本

2.2 供應商的最優(yōu)生產模型

傳統(tǒng)的經典經濟訂貨模型并沒有考慮供應商的利益，而在現(xiàn)實中，在買方市場占主導的情況下，若采購雙方沒能達成合作協(xié)議，供應方應在承包方已做出的決策的條件之下追求能使自己利益最大化的方案。因此，供應方最經濟的生產量和承包商每次訂貨量成某個倍數的關系，即前者是后者的倍數。此時生產準備成本降低，但機會成本會相應增加。所以，供應商需要確定一個最合理最經濟的n，使得Qv＝n Q＊p，使得供應商的年供貨成本最低，即

公式（4）中，第一部分是年生產成本；第二部分是年訂單處理成本；第三部分年生產準備成本；第四部分是機會成本（機會成本與產量和單位生產成本成正比，與生產能力成反比，并包括庫存成本費用）。

則供應商的年利潤為

式（4）中對n求導，得

因此，供應商的最優(yōu)生產批量為

此時最優(yōu)經濟生產成本為

3 供需雙方在JIT管理模式下的采購模型

在以上模型的分析中，明顯的看到供應商只能在承包商作出決策的條件下進行最經濟的生產，而處于被動。這樣使得承包商完全處于供應鏈的局部最優(yōu)決策之中，而供應商則反之，這時供應商的最好也只是相對的最優(yōu)決策。因此，這時的供應鏈也不是最優(yōu)的。隨著全球經濟的一體化，各個國家各種新興管理思想的快速傳播，以及不同學科知識的交叉融合。在現(xiàn)代供應鏈管理中，供需雙方更會注重從管理上來實現(xiàn)自身的利潤成本最優(yōu)化，更期待管理上的一小步能帶來利潤上的一大步。這時，庫存成為了多數供需方最著重也是最愿意改變的地方。并隨著供需雙方對庫存管理的深入研究，以及供應鏈上合作的進一步加深，一種新的庫存管理模式——JIT應運而生。因為JIT提高利潤降低成本的種種優(yōu)點，使得供需雙方都更容易選擇這種庫存管理方式。對于承包商來說，JIT管理模式使承包商庫存費用消失，降低了采購成本。對于供應商來說，JIT管理模式同樣使庫存費用消失，但是反過來對于承包商每次小批量的訂單卻增加了生產準備成本。因此，供應商就會以抬高采購單價的方式來彌補自己可能的損失。如果價格升高的幅度使承包商的庫存成本的節(jié)約量大于訂貨總成本的增加量，承包商還同樣會接受升高之后的物料價格，反之則承包商不會接受。

設應用JIT管理模式后，承包商的訂貨批量為原最優(yōu)訂貨量的k倍 （0＜k≤1） ，價格增加為原來的1＋α倍（α＞0），則承包商的年訂貨總成本為

其中，因為JIT管理模式下實行小批量采購，所以承包方無需多訂購物料，需要多少訂購多少。因此，不需像傳統(tǒng)一樣多訂購物料備用，所以k小于等于1。又因為JIT模式下互信的供需雙方不需要像傳統(tǒng)模式那樣一次訂貨一次信息交流甚至一次采購博弈，所以此時的訂貨成本降為S′p。同時，因為實施JIT管理模式后，承包商只有在訂貨總成本要不大于傳統(tǒng)模式訂貨總成本的情況下才會愿意，即

也就是

化簡（7）式可得

實施JIT管理模式后供應商年供貨總成本為

則供應商年利潤為

實施JIT后供應商年利潤也應不小于實施前的利潤，即W′≥W，

則化簡得

綜上所述，當物料漲價程度在以下范圍時承包商是可以接受的，同時供應方利潤也會增加。即

令

其中a為（10）式中α的左邊，b為（10）中α的右邊。

對 （）

F k 中k求導得

因此，F(xiàn) （k）、a對k是單調遞減函數，b對k是單調增函數，令 F （k） ＝0，可得此時k＝k＊，a＝b。則 F （k） 以及a，b的圖像如下，

結論⑴：結合圖1可知，當1＞k≥k＊時，這時 F （k） ≤0，則a≤b，此時只要在 ［a ，b］內尋找一個α值，承包商與供應商就都會愿意采用JIT管理模式來提高各自利益。

隨著研究的深入，此刻我們發(fā)現(xiàn)還會有以下三種情況發(fā)生；

情況一，當k＝k＊時，此時a＝b，但取α＜a或α＞a；

情況二，當1＞k＞k＊時，此時a＜b，但取α＜a或α＞b；

情況三，當0＜k＜k＊時，此時a＞b，但取α＜b、b≤α≤a或α＞a。

在現(xiàn)實采購中：情況一，當α＜a時，承包商會愿意，但供應商不會同意：當α＞a時，供應商會愿意但承包商不會同意。情況二，當α＜a時，承包商會愿意但供應商不會同意；當α＞b時，供應商會愿意但承包商不會同意。情況三，當α＜b時，承包商會愿意但供應商不會同意；當b≤α≤a時，雙方都不會同意；當α＞a時，供應商會愿意而承包商不會同意。

通過上述分析可知，不管選定α為何值時，要使雙方合作，只要獲利方能給予損失方一個利益補償G彌補對方的損失即可。

由上面三個式子可知△Cp和△W 與α是一次線性關系，且都與α成正比例關系，而與k是反比例關系。因此可畫出以下△Cp、△W 圖像以及θ（）

k 的圖像

由圖2可得以下應用JIT的條件的結論，

結論⑵：當k＝k＊時，△Cp與△W 相交，此時所以取時，供需雙方還是會同意的。

結論⑶：當1＞k＞k＊時，△W 的圖像始終在△Cp的上方。因此，當α＜a時，只要取，供應上就會同意JIT管理模式。當α＞b時，只要取，承包商就會同意JIT管理模式。

結論⑷：當0＜k＜k＊時，△Cp的圖像始終在△W 圖像的上方。這時，當α＜b時，當α ＞a時，，因此，不存在一個G能使供需雙方都滿意。所以此時，供需雙方都不會同意應用JIT管理模式。當然，當0＜k＜k＊時也不是完全不能采用JIT管理模式。此時只要供應商多與幾家承包商合作使得訂購的材料總數量大于k＊即可。

供需雙方達成JIT管理模式合作之后，采購雙方進而又會對利益的分配相互博弈。獲利方希望G接近于損失方的損失量，而損失方則希望G接近于獲利方利潤增加額。這時，只要G∈，采購雙方的JIT合作就是對傳統(tǒng)采購模式的一種優(yōu)化。至于上述區(qū)間中具體哪一點是G值，則由采購雙方對所在供應鏈的優(yōu)化改進所作出貢獻的大小以及雙方的互相博弈結果來決定。通常，當供應方具有獨特特色、高質量、低成本、送貨速度快的競爭優(yōu)勢，或需求方進行變更后帶給供應方的損失較高，或者供應商是行業(yè)壟斷者領頭羊，或者需求方的需求量只占供應商的總產出的比重較小一部分時，G更傾向于承包商的損失量或承包商的成本節(jié)約額。反之，當市場競爭秩序較為成熟，或者需求方進行變更后帶給供應商的損失較低，或者需求方的需求量占供應方的總產出百分比較大，或者物料產品進貨渠道很多時，G更傾向與供應商的利潤減少額或供應商的利潤增加額。

該模型對建筑業(yè)項目管理中的庫存管理優(yōu)化問題進行了研究，為采購庫存管理優(yōu)化決策提供了又一新思路新方法。體現(xiàn)了JIT管理模式相對于傳統(tǒng)模式的成本節(jié)約以及利潤增加的優(yōu)勢。使得供需雙方充分的認識到JIT模式帶來的雙贏，并能清楚地判斷何時JIT能達到最優(yōu)。傳統(tǒng)的庫存管理模式并沒有考慮到供應商的利益，供應商總是處在一個相對的經濟生產批量，因此整個供應量也不是最優(yōu)的。同時，傳統(tǒng)模式中供需雙方都會有相應的庫存成本。而JIT管理模式下的生產采購方式消除了雙方的庫存成本，提高了收益，同時也使供需雙方不再獨自追求各自局部最優(yōu)，而共同追求整體最優(yōu)。JIT的小批量生產也保證了工程質量的最佳，加快了進度縮短了工期。JIT庫存管理模式結合盈虧補償G法，使得供需雙方的供應鏈關系更加緊密，更加和諧，雙方更會選擇長期共贏合作。這種方式簡單實用，且容易操作，在實際的工程項目管理中，對大型項目中的工程項目咨詢、分包和設備儀器采購的具有高效的優(yōu)化作用。

4 數值算例

如今的建筑業(yè)市場，從材料采購價格和工程索賠上著手來降低企業(yè)工程項目耗費的方法已經逐漸不適用了，慢慢的被企業(yè)自身管理方法的優(yōu)化研究特別是庫存的優(yōu)化問題研究所取代。在傳統(tǒng)經典的最優(yōu)經濟訂貨量之后，一大批的新興庫存管理方法也都被研究應用著，其中就有JIT模式。這些模式在制造業(yè)中的廣泛適用也映射出了在建筑業(yè)中應用的可能。因此這里就用數值算例來對模型進行解釋說明，演示一個簡單化的建筑供應鏈優(yōu)化協(xié)調的JIT模式。

有一工程項目年物料需求量為100噸，單價為300元一噸，承包方傳統(tǒng)模式下訂貨成本為50元一次，JIT模式下訂貨成本為20元一次，庫存保管費率為10%，供應方的生產準備成本為60元一噸，單位生產成本為100元一噸，運輸成本為50元一次，機會成本費率為20%，年度生產能力為500噸，即，

把各參數帶入上述模型可得，n＊＝3＝18.2574，k＊＝0.6844因此，只要1≥k≥0.6844雙方就都有合作的可能。以下從1≥k≥0.6844中取三組數據進行計算來說明JIT在前面所述的情況一、二中的應用。

①現(xiàn)取k＝0.6844，此時，a＝b＝0.0129。再取α＝0.001＜1.0129，此時承包商愿意而供應商不會同意。但只要使給予供應商的補償G＝-357.6（元），即可彌補供應商的損失，供應商同樣也會同意。

②現(xiàn)取k＝0.8，此時a＝0.0087＜b＝0.0137。再取α＝0.02＞b，此時 △Cp＝189.2（元），△W？＝339.8（元），供應商愿意而承包商不會同意。但只要是給予承包商的補償G∈即可使得承包商同意。通過博弈，雙方達成最終決定，均分JIT管理模式所帶來的利益，因此供應商應給予承包商的補償為G＝ （339.8－189.2）÷2＋189.2＝264.5（元）

③現(xiàn)取k＝0.9，a＝0.0059＜b＝0.0142。再取α＝0.001＜a，此時 △Cp＝-396.0（元），△W ＝146.5（元），承包商會愿意而供應商不會同意。但只要給予供應商的補償即可使得供應商同意。同樣雙方通過博弈后最終決定，均分JIT管理模式所帶來的利益，因此承包商應給予供應商的補償為，G＝（396.0－146.5）÷2＋146.5＝271.25（元）

這種補償方式不只是承包商或者供應商單方面的提高自我收益，而是把供應鏈中供需方作為一個整體來實現(xiàn)雙贏，并且供應鏈整體增加的利益大于供需雙方單獨追求各自最優(yōu)的利益之和。這對在建筑供應鏈中推行JIT管理模式起到了很大促進作用，因此能使供需雙方都愿意并自覺的采用JIT模式來管理來追求整體的最優(yōu)。

5 結 語

本文分別從兩種不同的庫存管理模型角度出發(fā)，建立供需雙方補償合作形式的JIT管理模型，并在前人的基礎上以及結合自己的研究給出了最適合建筑供應鏈JIT管理模式應用的一些條件。例如，當供需雙方是一一對應的關系時，只有1≥k≥k＊時，JIT才能使供應鏈整體的利益得到優(yōu)化。若供需雙方都處在不止一個供應網鏈中時，即使0＜k≤k＊也是可以應用JIT的。此時只要使得供應方的每次總供應量或者需求方的每次總需求量處在1≥k≥k＊中即可應用JIT模式。只要供需雙方企業(yè)滿足條件，他們就會愿意采用該模型提高共同提高各自的利潤，當利潤提高，雙方就會合作－收益－再合作－再收益的形成良性循環(huán)，進而帶來收益上的遞增。這對實際應用具有一定的指導作用。

JIT庫存管理模式在建筑供應鏈中對供需雙方利潤的優(yōu)化，不僅具有重要的理論價值，使JIT不再只僅僅是制造業(yè)中的優(yōu)化法寶，推動了JIT在建筑業(yè)中進一步研究應用。而且同樣也具有很高的實際價值，使現(xiàn)實中的建筑企業(yè)能更加明白和相信JIT帶來的好處。

但是同時也應該看到，要實現(xiàn)JIT管理模式不僅需要各種技術和軟硬件的支持，而且需要供應鏈相關節(jié)點間的充分信息共享和高度的協(xié)調合作，因此需要加快建筑業(yè)信息化平臺的建立和從整體上改善建筑業(yè)供應鏈管理，才能高效地實施JIT模式。本文也只從簡單的兩級供應鏈關系和單一的物料采購來研究JIT的優(yōu)化應用。并且案例中的數值設置較為靜態(tài)，以方便模型的解釋說明，而實際工程項目實踐中多較為動態(tài)。今后的研究還需從較為復雜的物料采購情況以及多級供應鏈關系等方面進一步來說明JIT在建筑供應鏈中的優(yōu)化作用。

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