供应链库存管理中最优化模型研究综述
2010年 第9期
第32卷总第195期 物流工程与I N管GLOGI SI CS ENG I NEER NG理AND MANAGEMENT
供应链管理??。’。一——
doi：10．3969／j．i ssn．1674—4993．2010．09．039
供应链库存管理中最优化模型研究综述
口安健期，张绍文
(北京林业大学，北京100083)
【摘要】综合国内外相关文献，从生产／库存系统、库存／配送系统、生产／库存／配送系统、库存／分配、逆
向物流库存控制五个方面综述了供应链库存管理研究的研究进展，指出了当前研究的特点及存在的不足。最后指出
了该研究领域在未来研究中应加以重视的几个研究方向，为进一步的研究奠定了基础。
【关键词】供应链；库存管理；模型；优化
【中图分类号】F274 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4993(2010)09—0098-02
Review on Optimization Model in Supply Chain Inventory Management
口AN Jian—qi，ZHANG Shao—wen
(Beijing Forestry University。Beijing 1 00083。China)
[Abstract]This paper integrates many references of home and abroad，summarizes the research progress
of suppIy chain inventory management from the following aspects：production／inventory system，inventory
／distribution system，production／inventory／distribution system，stock／allocation and inventory control
models of reverse logistics，points out the characteristics and deficiency，and finally indicates several
researching direction of thiS domain in future，which lays a foundation for further researches．
[Key words]supply chain；inventory management=model；optimization
1引言
供应链管理作为一种新的学术概念首先在西方被提出
来，很多人对此开展研究，企业也开始这方面的实践。利丰
研究中心基于利丰集团的长期实践归纳出供应链管理的七个
重要概念，其中第七个概念为：“减少采购、库存、运输等环
节的成本。通过企业合作和流程整合使供应链更有效率，提
升企业以及整条供应链的竞争力。”这个概念也是实施供应链
的最终目标。建立一条具有竞争力的供应链成为企业成败兴
衰的重要因素，而库存问题己成为供应链管理中的首要问题。
库存在供应链管理中扮演着重要的角色，它直接关系着供应
链成本的高低和服务质量的好坏。并且由于企业组织与管理
模式的变化，供应链管理环境下的库存控制问题同传统的库
存管理相比有许多新的特点和要求。
2供应链库存模型研究综述
综合以往的研究成果，大致可以概括为以下四个方面：
生产／库存系统；库存／配送系统；生产／库存／配送系统；库
存／分配。
2．I生产／库存系统
生产／库存网络连接供应链中的生产设备和制品，该网络
可以用多级库存问题来描述。
陈宪章等建立了考虑冲击需求、变化生产率的最优生产
存储库存策略。通过论证得出，要根据存储费用和启动费用
来共同确定生产存储策略，同时给出了一种寻求最优生产一库
存的策略。施文武等建立了一种多周期随机需求生产／库存模
型。该模型采用(s，Q)策略对生产和库存进行控制。通过对
模型费用函数特性的分析。设计了一种最优生产控制算法。
根据该算法可以得出系统的最优生产准备点和最优生产量。
上述文献主要集中于企业内部的生产／库存网络优化。有
关文献证明，当库存跨越企业边界时，该网络存在着更大的
机会损失。有关学者认为，这是由于企业内部紧张的生产计
划造成的。近年来，对不同企业的生产／库存协调问题的研究
也越来越多。
2．2库存／配送系统
库存与运输整合研究的对象是考虑运输调度和库存控
制。
进入20世纪80年代中期，众多国外学者开始将目光放
在库存问题和运输问题的整合研究上，到1984年
Federguren和Zipkin(首次在同一个优化模型中同时讨论了
这两个彼此悖反的问题)。Chandra和Fisherll994年)讨论
了单产品、一对多配送及车队从单一点运输产品到多个需求点
的联合运输和库存模型。结果表明两者之间协作可节约较大费
用，但是，解的质量和算法的执行情况在文中没有涉及。
假设货物的发运时间间隔是正实数的时间连续模型在实
际运用中不可行，甚至会得出错误的结论。Speranza和
【收稿日期】2010—08—04
【作者简介】安健期(1984一)，女，四川乐山人，北京林业大学，硕士研究生，研究方向：运筹管理。
张绍文，北京林业大学经济管理学院管理科学与工程系系主任，教授。
万方数据
第9期 安健期等：供应链库存管理中最优化模型研究综述
Ukovich研究了单发点单收点离散时间的确定性模型，模型
的目标是在多商品系统——可行运送频率集合中确定每一商
品的运输频率，并建立混合整数规划来求解。
以上文献均是以确定性需求为前提的库存运输问题，近
年来，对于IRP的研究有了不少进展，渐渐地由研究确定需
求下的IRP转移到了研究随机需求下的IRP。
St6phane等将Omya Hustadmarrnor公司船只运输
问题归结为：运输一线路问题，考虑到离散和连续变量的集合
使得传统的切割平面法无效、多产品、动态需求、多类型运
输船只等因素，提出了非线性目标函数，并利用混合遗传算
法来解决问题。泰进等在多商品流的物流环境中，建立了一个
能同时描述企业存货地点决策和存货数最决策的多商品物流
网络设计问题的非线性混合整数优化模型，并使用组合模拟
退火算法对其进行求解分析。
2．3生产／库存／配送系统
Meltem Denizel等为Ford—Otosan公司提出了车辆生
产一库存一运输的解决方法。FO利用一个六西格玛项目来减少
成品的库存，同时确保订单的及时运输。笔者在电子表格中
研发了一个整数规划模型，利用Premium Solver Platform
of Frontline Systems求解，来减少等待运输的车辆的数目。
除了单个企业的生产一库存一配送系统优化，国外实践者
更多的将目光放在了整条供应链的库存优化上面。
Willems等列举了38个具代表性的实际存在的供应链
来指导决策者如何进行供应链及供应链库存优化。Graves
等考虑了以动态需求下的短生命周期产品为主导的供应链各
节点库存的优化。作者以Graves and Willems的最优化模
型为框架，利用动态规划进行求解，对供应链各节点安全库
存的最优设置提出了解决方法。宝洁公司以微软电子表格为工
具建立了全球库存模型，模型认为库存由周期库存、安全库存、
冻结库存以及预期库存组成，模型目标是指导不同类型的供应
链规划者，发掘出产生供应链库存的根本原因，在分销需求计
划的框架内为安全库存设置提供一个快捷的方法。
2．4薄惫|分配
库存分配是配送系统中引人关注的一个重要问题。通常，
一个配送中心要向多个零售商配送商品，如何在各个零售商之
间、配送中心与零售商之间分配库存是值得探讨的一个问题。
Rudi等曾在库存转运策略方面做过一定的研究，主要研
究在零售商管理库存的环境下，零售商如何通过对转运价格的
设定来协调这个两级供应链。这种模式在实际环境中不多见，
实现的过程复杂，实际操作可能性小。Dong和Rudi研究了
一个供应商面临多个零售商时的两级供应链模型，其中所有的
零售商都为1个经济实体所拥有，该经济实体以所有销售商的
整体利润最大化作为目标。可以看出，以上文献考虑的主要是
零售商管理库存的情形，这种模式的实现需要零售商之间沟通
顺畅，或者干脆假设零售商同属一个实体。
Sheng等研究了一个供应商、多个零售商的二级供应链
中，供应商如何安排订单。通过逻辑分析，得出结论：在供
应商的补给周期中，应优先考虑变动小的零售商的需求；当
单位缺货成本大干单位持有成本时，以零售商的需求量由多
至少来安排补给是最优的。蔡建湖等在季节性商品销售环境
下，考虑由一个供应商和两个零售商所组成的两级供应链模
型，引入VMI运行机制，讨论供应商的最优库存决策及供应
商实施库存转运策略对供应链成员期望收益以及供应链成员
整体性能所带来的影响。Felipe Caro等针对ZARA公司的
两个仓库与1 500个店面的配送系统，建立了嵌有分段线性
逼近的整数规划模型，以决定从两个仓库至各个零售店的运
输量，并利用ExcelⅥ3A进行求解。
3结论
综合分析以上文献，国内外的研究热点有其相似之处，
对库存控制各个方面都有涉及，然而在研究思路和研究方法
方面则存在着差别。
首先，国内的优化模型多从宏观问题入手，建立模型后
再假没数据和条件进行验证，这些模型对现实做了过多的抽
象；而国外的研究则多从具体问题入手，开发出新的算法，
再将算法带回具体问题中，以检验模型的有效性。
其次，国内目前供应链研究还处于起步阶段，一般是针
对简单的一条二级供应链进行研究，对更深层次供应链库存
系统研究相对国外较少。
第三，对顾客服务水平的定义不充分。几乎所有的库存
成本模型都以“顾客订货的平均满足率”作为衡量顾客服务
质量的标准，而订货的响应时间等被忽略了。
第四，对于需求的不确定性，国外针对具体情况具体分
析，并开始做系统性研究，而国内一般假设需求服从泊松分
布，实证研究可发现，这种假设有待改进。
第五，从研究方法上来看，国外强调各种软件的辅助作
用，以使模型能够快速方便的求解，国内在这方面较为欠缺。
第六，国外研究注重理论运用于实际，在建立模型时，
偏向于将复杂的问题抽丝剥茧，了解本质现象，化繁为简，
辅助软件也选择常用的几款，其中Excel电子表格使用率最
高，国内研究往往将简单问题复杂化，感觉没有深入了解问
题的本质。
第七，国外研究在建模及辅助软件选择时，强调整个系
统内的规范化和标准化，使研究成果能在整个系统内使用，
国内研究在标准化方面相对欠缺。
[参考文献]
【I】陈宪章，汪定伟，刘崇．冲击型负荷下的生产存储模型研
究Ⅱ】．管理科学学报，2004，7，(4)：33～38
【21施文武，严洪森，汪峥．一种多周期随机需求生产／库存控
制方法U1．控制与决策，2007，22，(9)：994—999
【3】3秦进，史峰，缪立新，谈责军．考虑随机需求和库存决策
的多商品物流网络设计的优化模型与算法U】．系统工程理
论与实践，2009，29。(4)：176—182．
【4】蔡建湖。周根贵，黄卫来．VMI下的两级供应链库存决策
模型研究U】．管理科学学报，2008，11，(4)：105—110．
万方数据
供链库存管理中最优化模型研究综述
作者： 安健期， 张绍文
作者单位： 北京林业大学,北京,100083
刊名： 物流工程与管理
英文刊名： LOGISTICS ENGINEERING AND MANAGEMENT
年，卷(期)： 2010，32(9)
被引用次数： 0次
参考文献(4条)
1.陈宪章,汪定伟,刘崇.冲击型负荷下的生产存储模型研究[J].管理科学学报,2004,7,(4):33-38
2.施文武,严洪森,汪峥.一种多周期随机需求生产/库存控制方法[J].控制与决策,2007,22,(9):994-999
3.秦进,史峰,缪立新,谈贵军.考虑随机需求和库存决策的多商品物流网络设计的优化模型与算法[J].系统工程理论
与实践,2009,29,(4):176–182.
4.蔡建湖,周根贵,黄卫来.VMI下的两级供应链库存决策模型研究[J].管理科学学报,2008,11,(4):105–110.
相似文献(10条)
1.学位论文 陈淑娴 供应链库存管理绩效评价方法研究 2009
随着供应链理论的广泛应用，供应链环境下的库存管理成了供应链管理的重要内容之一。库存成本是供应链中的核心成本之一。库存管理绩效不仅
影响着供应链的综合成本，而且也制约着整条供应链的性能。因而，供应链库存管理越来越受重视。要提高供应链库存管理水平，首先要了解供应链当
前绩效水平。
供应链库存管理不同于传统的库存管理，它不仅仅是单个企业的库存管理，它与供应链上所有成员企业的库存管理水平和他们之间的合作程度密切
相关。目前供应链库存管理绩效评价仍局限在单个企业的绩效评价，并不能突出供应链成员企业间关系对库存管理的影响，评价指标主要反映库存操作
层面的绩效，缺乏对供应链库存管理起支撑作用的要素的分析。因此，用现有的库存管理绩效评价指标体系对供应链库存管理绩效进行评价具有局限性
。
针对目前研究存在的不足，通过查阅大量参考文献，结合供应链库存的特点，本文提出了从结果绩效、运作绩效和支持绩效三个方面构建评价体系
，包含了对库存管理结果、操作活动和支持层面的绩效评价，结果绩效一般衡量的是供应链库存管理已经取得的成果，以结果性指标表示；运作绩效是
对供应链库存管理当前运作水平的衡量，以过程性指标表示；支持绩效主要是对供应链库存管理的支撑力量的衡量，反映了供应链个成员间的合作程度
，以支持性指标表示。文章详细介绍各构成指标并量化指标。考虑到信息和供应链成员间合作程度对库存管理的重要作用，本文首次引入信息共享和供
应链成员稳定性两方面评价指标，充分体现供应链的特点。本文采用模糊层次分析法构建供应链库存管理绩效评价模型，分析模型应用步骤，最后进行
算例演示，求出供应链库存管理绩效的水平。
2.期刊论文 徐鑫.何红军.包玉玲.XU Xin.HE Hong-jun.BAO Yu-ling 供应链中库存管理的研究 -阜阳师范学院学
报（自然科学版）2005,22(2)
通过对供应链的本质和供应链流程的研究,分析了供应链中所存在的库存类型,并结合实际提出供应链管理中的种种库存问题,吸收并应用供应链管理
下的供应商管理库存(VIM)、联合库存管理(JMI)以及第三方物流等控制方法,提出库存管理的最优化目标--并不是使供应链环节中某一个或几个节点企业
的库存最优化,而是整个供应链环节有机地、协调地、一体化库存最优化.针对供应链库存系统中的信息不对称情况作简单分析.
3.学位论文 张春华 精益生产理论在供应链库存管理中的应用 2007
随着经济全球一体化的发展，许多企业正面临前所未有的竞争和压力。一个企业要在竞争中占据有利地位，既要满足客户日益增长的个性化需求
，又要控制制造成本。供应链库存管理已经成为企业竞争的重要要素之一，然而供应链库存管理中，由于信息不流畅导致的供应链外部的库存以及由于
管理方式的制约导致的供应链企业间较高的库存，这一点被越来越多的企业所认识，因而怎样进行供应链环境下的库存管理已经被提升到了一个战略高
度。本文主要围绕精益生产的理论结合供应链本身的特点运用到供应链库存管理中，并且通过苏州德联公司的案例来阐明将精益生产理论应用到供应链
库存管理的可行性。主要内容如下：第一章序言，指出了精益生产理论在供应链库存管理中的必要性，第二章综述供应链库存管理理论的发展及其主要
的两个问题。第三章论述精益生产理论的起源与发展。第四章为精益生产理论在德联公司供应链库存管理中的应用实践分析。第五章提出将ⅡT与
MRPII结合以及构建精益供应链对供应链库存管理进行改善和优化。第六章，结论。本文的创新之处在于将精益思想应用于供应链库存管理中构建精益供
应链。
4.学位论文 魏书云 混合多层供应链库存管理的研究及应用 2005
随着经济的全球化发展以及激烈的市场竞争,大多数企业的供应链都属于结构复杂的混合多层供应链。由于混合多层供应链本身固有的复杂性和不确
定性,其库存的管理及控制极其复杂,现阶段还缺乏混合多层供应链库存管理的一套行之有效的方法,企业投入的资金与所得到的回报的比例仍然不够理想
。因此,如何帮助企业有效地管理混合多层供应链,对供应链中的库存管理提供决策支持,帮助企业降低成本,缩短反应时间,提高客户的满意度,具有重要
理论研究价值和现实需求意义。
本文基于供应链管理的思想,分析了混合多层供应链库存管理的规律和特点,针对混合多层供应链的库存管理存在的一些管理技术问题,抽取对库存管
理影响较大的因素深入研究,提出了一种混合多层供应链库存管理的解决方案。
本文首先论述了现有的供应链库存管理的量化模型,包括串联结构的供应链、聚合结构的供应链以及简单的混合型结构的供应链,重点分析了这些现
有模型的优缺点和局限性。在此基础之上,提出了混合多层供应链库存管理的方法和框架,针对混合多层供应链中的仓库的选址、仓库的数量、库存管理
信息控制策略、仓库和销售商的订货频率和数量等问题进行了研究。
5.期刊论文 刘源 供应链库存管理的问题与策略 -郑州航空工业管理学院学报2002,20(3)
探讨了供应链模式下库存管理存在的问题,介绍了联合库存管理的基本思想,提出了供应链模式下有效库存管理的策略.
6.学位论文 郝雷 汽车零部件企业供应链环境下库存问题的研究 2006
如何在快速有效地满足顾客需求的基础上实现低成本的运营，是当前众多汽车零部件企业所面临的难题。在此背景之下，库存问题再次成为管理学
界的研究热点。供应链概念的提出则为库存管理问题提供了很好的解决思路。
传统的企业库存管理侧重于优化单位个体的库存成本，从存储成本和订货成本出发确定经济订货量和订货点。从单一的库存角度看，这种库存管理
方法有一定的适用性，但是从供应链整体的角度看，单一企业库存管理的方法显然是不够的。文章通过对企业库存管理问题的研究，着重对几种当今比
较先进的供应链库存管理技术与方法进行了分析，包括：VMI(供应商管理库存)、JMI(整合库存管理)、CPFR(协同式供应链库存管理)、TPL(第三方物流
)；并以汽车零部件企业的库存管理现状为背景，通过对供应链环境下库存管理理论的阐述，以某一典型汽车零部件企业为例，从企业内部和外部供应链
的角度深入分析了该企业所面临的库存管理问题和现状，以数量分析方法和现代供应链库存管理理念导入两方面，对企业的战略合作伙伴、绩效管理、
生产和采购计划管理、采购策略管理、库存控制管理等方面作出研究分析，从而为该企业提供了一套科学的库存管理和库存控制的思路和方法，从而达
到优化服务水平，降低库存成本的目的。
7.学位论文 甘维强 基于供应链环境下整车库存管理的研究 2006
本文结合供应链环境下库存管理理论与我国轿车制造企业整车库存管理的具体情况和特点，提出了我国轿车制造企业在供应链环境下整车库存管理
存在的问题：即整车库存管理预测准确性差。对该问题的负面影响，以及产生问题的原因，进行了详细地阐述与分析。同时对以我国轿车企业为核心的
供应链管理以及在整车制造企业中实行供应商集中管理库存进行分析，从而论证提高供应链环境下整车库存管理预测准确性是可行的。最后，对提高供
应链环境下整车库存管理预测准确性进行设计，包括供应链环境下整车库存管理模式设计，供应链环境下整车库存管理系统设计及供应链环境下整车库
存管理系统优化设计。
在综合分析了供应链环境下我国轿车业的整车库存管理存在的问题和库存管理的相关理论的基础上，提出了自己对如何提高供应链环境下整车库存
管理预测准确性的见解，对改善我国轿车业的整车库存管理预测准确性，具有一定的实际意义和参考价值。
8.期刊论文 陶芸 基于供应链的联合库存管理探析 -现代经济信息2009,""(13)
传统库存管理在信息类、供应链的运作、供应链的战略规划等方面存在问题.联合库存管理因其在信息、成本、物流、战略联盟等方面的优势而受到
企业的普遍采用.在供应链环境下,构建适合本企业的联合库存管理模式就需要从建立供应链协调管理机制,建立信息沟通渠道,发挥第三方物流系统的作
用以及选择合适的联合库存管理模式等方面做出努力.
9.学位论文 时晓 基于供应链运作环境下的库存管理 2007
在供应链环境下，各个企业都会根据来自相邻的下游企业的需求信息进行生产和供应决策，需求信息的不真实性会沿着供应链逆流而上，产生逐级
放大现象。当达到最上游时，供应商获得的需求信息和实际的需求信息发生了很大的偏差。由于这种需求放大效应的影响，上游供应商往往维持比下游
供应商高得多的库存水平，从而导致供应链上的库存大量积压。这种现象广泛存在于汽车制造，计算机制造，日用品制造等行业的供应链中。
Forrester教授在二十世纪五六十年代首先发现这个现象，并形象地称之为“牛鞭效应”。牛鞭效应是供应链管理中库存波动的重要原因。
本文旨在研究供应链运作环境下的库存管理，如何通过供应链信息的实时共享以及企业间的协作，克服牛鞭效应，实现供应链库存管理效果的整体
优化，达到降低库存水平，减少资金占用及库存维持成本，提高顾客服务水平等目标。
首先，本文介绍了传统库存管理方法，以及传统库存管理理论的发展历程。并对独立需求的库存控制方法、模型以及相关需求的库存控制方法、模
型分别做了详细说明。
其次，引入供应链管理理论的思想，并结合一定的案例分析总结当前供应链环境下存在的典型库存问题。如：缺乏供应链整体系统思想，缺乏信息
共享，缺乏合作与协调，客户服务意识不够等等。接着针对前面对于供应链运作环境下的库存问题分析，按照供应链管理的集成度，分别阐述了供应商
库存管理、联合库存管理、多级库存优化以及合作规划、预测与补充的管理思想、作业流程以及实施措施等，并对这些模型的优缺点进行相应分析。
最后，归纳总结出实施供应链库存管理要注意的关键所在。分别是供应链管理信息系统的构建、企业业务流程重组、供应链管理绩效考评。
10.期刊论文 朱敏捷.包胜华.张力为.ZHU Min-jie.BAO Sheng-hua.ZHANG Li-wei 基于VMI和JMI的供应链库存管理
模型的研究 -物流技术2008,27(2)
着重研究VMI和JMI两种库存管理对整个供应链成本的影响,通过采用激励控制理论,建立库存控制模型,并列举实例进行量化分析,得到供应链总成本
最小的库存管理模型,由此总结出JMI模型的优势及其发展方向.
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_wlgcygl201009039.aspx
授权使用：沈阳工程学院(sygcxy)，授权号：c15368b9-8e66-47b5-8baa-9e4101669b0c
下载时间：2010年12月3日
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