供应中断风险下制造商采购策略选择决策研究

1绪论

1.1研究背景
现代社会中消费者的消费需求更加多元化、时尚化、个性化，追求更及时的产品和服务，对质量的期望、交货期的要求越来越高。企业为满足市场需求，实现利润和市场份额的最大化，逐渐形成了广泛而复杂的供应链网络。供应链管理作为一种新型的管理运作模式，已在许多国际知名企业（如Wal—Mart、DELL、P&G)取得巨大成功，这使得人们更加坚信供应链管理是企业适应新的竞争环境的一种有效途径。未来的竞争不是企业之间的竞争，而是供应链与供应链之间的竞争⑴。全球化和精益化已经成为供应链发展的两大趋势。首先，现代交通运输的发展以及发展中国家的劳动力成本优势，促进了企业全球化采购、制造、分销等业务的展幵，其供应链涉及产品设计、采购、生产、销售直至回收的各个环节，任何一个环节出现的问题都可能被几何级别的放大传递，最终导致整条供应链失控。就全球而言，意外事故、战争、恐怖袭击、罢工或破坏等影响供应链的人为灾害有增长的趋势12]，加之自然灾害的频繁发生，供应链中断风险发生的概率在不断提高，各种突发事件影响的范围更广，造成的损失更加严重。例如，2011年10月，泰国发生特大洪灾，作为东南亚最大的汽车和零部件生产据点，这一事件使丰田、本田等八大日系车企停产，由于泰国已成为日本汽车厂商在海外的重点生产和出口基地，此次停产对日本乃至全球汽车产业产生冲击。泰国还是世界第二大硬盘生产国，洪灾导致硬盘供应短缺，英特尔、苹果、戴尔和联想的业务都不可避免地大受影响。其次，精益物流理念的发展促使企业采取各种措施建立敏捷和精细的供应链以赢得成本优势，这样的供应链可以在稳定的环境中高效运行，但是一旦发生意外事件，通常会导致整条链的中断产生难以预料的后果，轻则延期生产，重则丧失市场地位。例如，2000年3月，飞利浦公司位于美国新墨西哥州的芯片厂发生火灾，芯片的生产工艺受到污染以致停工数周。当时诺基亚和爱立信都由这家工厂提供手机芯片，不同的是在飞利浦的芯片供应中断后，诺基亚及时改变手机设计，由后备供应商供应芯片，而爱立信已于20世纪90年代中期进行供应链简化，把飞利浦作为唯一芯片供应商，没有后备供应商可以作为紧急补充货源。
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1.2研究意义
研究供应中断风险下制造商的采购策略选择决策问题，既有重要的理论意义，也有重大的现实意义。基于供应中断风险的采购策略研究是供应链中断风险管理的重要研究内容。近年来对于采购策略的研究多针对某一种策略，侧重于采购成本减少和服务水平提高两个方面。关于不同采购策略比较分析和选择决策的研究较少，且多停留在定性的层面，很少研究选择决策的定量模型，且己有研究很少考虑供应中断风险和供应商的供应能力限制等问题。单源与双源采购策略的比较分析和选择决策是关于采购策略比较研究的基础，对于该课题的研究可以弥补供应链中断风险管理研究的不足，进一步完善供应链管理理论体系。单源采购有利于企业之间建立稳定可靠的战略伙伴关系，追求合作效益最大化，实现准时化生产，减少不必要的管理成本，但同时也增加了供应链的脆弱性，难以抵御中断风险造成的冲击。双源采购以及多源采购能够有效减少中断风险对供应链的影响，保证供应能力的连续性。在潜在供应链中断风险下，企业需要权衡风险和收益做出采购策略的选择决策。本文对供应中断风险下的单源釆购策略和双源采购策略进行比较分析，构建选择决策模型，为企业选择采购策略，确定订货批量提供参考和指导。
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2相关理论及国内外研究现状

2.1供应链中断风险管理
供应链中断风险管理是供应链管理研究领域的热点，国内外学者对供应链中断风险管理的研究主要集中在供应链中断风险的识别与评估，供应链中断风险的防范和应急管理等领域。Roshan Gaonkar[6]根据风险对供应链的影响程度不同，将供应链风险分为三类：偏差，中断和灾难，三种风险的破坏性依次增加。Kleindorfer和333(1[7]认为中断是由于自然因素或人为破坏，供应链的物流、资金流、信息流发生暂停甚至崩溃，比如9.11恐怖袭击、SARS、经济危机等。刘浩华[8]提出供应链中断风险是指可能在供应链中发生并会影响物料、部件正常或预期流动的意外事件，中断风险是供应链风险中最重要、最引人关注的一类风险。Lewis[9]基于供应链的构成归结出三种主要的供应链中断风险，分别是经济中断、需求中断和供应中断，其中供应中断分为两种：一是供应商没有能力供货；二是产品在从供应商到客户的运输途中出现问题。Tang人为中断风险会导致供应链的正常运作产生大幅度偏离，因此必须对原定运作计划做出适当调整。
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2.2制造商面临的供应中断风险
在2.1.2提到，供应链中断风险可能源于很多不同的原因，不同的中断风险所直接破坏的供应链节点和环节以及所造成损失程度不同。本文主要研究供应中断风险下制造商的采购策略选择决策问题，因此有必要对制造商在供应链系统中所面临的中断风险进行分析，并对本文所做研究的前提——制造商面临的供应中断风险的形成机理进行具体说明。图2-1描述了一个由供应商，制造商，零售商所组成的简化的三级供应链系统，如图所示，该供应链系统包括三个节点和两条链，制造商处于供应链的核心位置。供应商位于制造商的上游，负责为制造商供应生产所需的原材料、零部件等；零售商位于制造商的下游，，负责销售制造商所生产的产品；制造商处于供应商和零售商的中间位置，负责产品的生产的同时也要负责原材料、零部件等的采购和产品的配送，而制造商的这些内部活动又构成一个内部供应链。由于受到供应链系统内部与外部不确定因素的影响，节点和链都存在发生中断的可能性。节点中断主要包括供应商中断、制造商中断和零售商中断，链中断包括供应商-制造商链中断、制造商-零售商条中断，这些中断的发生都是制造商所面临的中断风险，因此，可将制造商面临的供应链中断风险归为三类：供应中断风险、需求中断风险、内部中断风险。供应中断风险由供应商节点中断或供应商-制造商链中断所导致。引起供应商节点中断的内部因素包括供应商机器故障、财务问题、工人罢工等，外部因素包括自然灾害、恐怖袭击、政府政策影响等。供应商-制造商链中断同样可由内部和外部两方面因素引起，外部因素如自然灾害、恐怖袭击等，内部因素主要指制造商与供应商之间的协调不善，如知识产权处置不当导致供应关系中断。
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3不同采购策略的风险防范有效性研究.........16
3.1单源采购策略 .........16
3.2混合双源采购策略......... 17
3.3风险双源采购策略......... 20
3.4风险防范有效性分析......... 24
3.5本章小结......... 29
4供应中断风险下单源与混合双源采购策略选择研究......... 30
4.1单源与混合双源采购情形描述......... 30
4.2单源与混合双源采购策略选择决策模型......... 30
4.3算例分析......... 33
4.4本章小结......... 35
5供应中断风险下单源与风险双源采购策略......... 37
5.1蒙特卡洛模拟法简介......... 37
5.2单源与风险双源采购情形描述......... 37
5.3单源与风险双源采购策略选择决策模型......... 38
5.4数字模拟......... 42
5.5本章小结......... 47

5供应中断风险下单源与风险双源采购策略选择研究

本章将构建供应中断风险下单源与双源双风险采购策略选择决策模型，模型中考虑主要供应商和备用供应商中断概率，采购量对中断概率的影响，供应中断比例，供应商补充供应的可能性，制造商是否选择补充供应以及产品价格变动等多个不确定因素，设定各不确定因素的概率分布函数，更加贴近现实中企业面临的选择决策环境。通过构建模型对双源双风险采购相较于单源采购的期望收益进行估值，使用蒙特卡洛模拟得出制造商期望收益的统计分布特征，从而支持制造商进行采购策略选择决策。

5.1蒙特卡洛模拟法简介
蒙特卡洛(Monte Carlo)方法也称作随机模拟(Random simulation)方法、随机抽样(Random sampling)方法或统计试验(Statistical testing)方法，是一种通过对随机变量的统计分析及随机模拟来获得近似结果的方法，其基本思想是：为求解随机问题，将问题中的随机因素视为随机变量并建立一个概率模型或随机过程，令其参数等于所求问题的解，通过对模型或过程的观察或抽样实验计算参数的统计特征，从而得到问题的近似解。所求解的精确度可以用估计值的标准误差来表示。

结论

本文首先以单源采购为基准，研究混合双源釆购和风险双源采购策略防范供应中断风险的有效性，比较三种釆购策略下制造商的最优订货量和期望利润，分析采购策略选择决策的影响因素。然后通过构建采购策略选择决策模型进行供应中断风险下单源与双源采购策略选择决策研究。现将主要结论与成果总结如下：
(1)以单源采购策略为基准，分别建立了混合双源采购和风险双源采购模型，并比较三种采购策略下制造商的期望利润，分析不同的双源采购策略防范供应中断风险的有效性，得出制造商采购策略选择的影响因素。研究表明，在一定条件下，双源采购策略在防范供应中断风险方面要优于单源采购策略，制造商对混合双源采购和风险双源采购策略的选择取决于备用供应商的供应价格；另外，制造商从供应商处的采购量随着该供应商供应中断概率的增加而增加，随着另一个供应商供应中断概率的增加而减少；最后，混合双源采购策略下，随着主要供应商供应中断概率的增加，制造商将增加对备用供应商的使用，尽管要承担更高的采购成本。随着备用供应商供应价格的不断提高，制造商为降低采购成本，实现利润最大化，会逐渐增加从主要供应商处的采购量。而主要供应商发生供应中断概率的提高和备用供应商补充供应能力的增强，都会使制造商减少从主要供应商处的釆购量，增加从备用供应商处的采购量。
(2)通过构建单源与混合双源采购策略选择决策模型并求解，得出制造商进行选择决策的概率临界值，选择双源采购策略。存在特定概率值，当主要供应商供应中断概率大于该值时，制造商应增加从备用供应商处的采购量，否则应增加从主要供应商处的采购量。若供应中断导致市场积极变化，在相同的采购订单分配情况下，供应中断导致市场规模变化越大，制造商的期望利润越高。
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参考文献（略）