一种轻量级信息共享的供应链库存优化方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及供应链库存优化控制的研究和实践技术领域，具体为一种轻量级信息共享的供应链库存优化方法。
【背景技术】
[0002]全球经济一体化环境下的竞争迫使企业必须充分利用外部资源快速响应市场需求，实施供应链管理，降低供应链管理成本，实现链上企业的“双赢”。在供应链成本中，库存成本约占总成本的30%，优化库存控制成为降低供应链管理成本的一个核心关键问题。
[0003]目前，国内外学者、企业主要从库存管理方法和需求模式方面以信息技术为手段进行供应链库存优化控制的研究和实践。其目标是通过企业间的协作和信息共享，上下游企业联动确定最优订货点和经济订货量，避免传统方式下买卖双方均维持一定不必要库存量带来的资金浪费。在库存管理方法方面，主要有供应商管理库存(Vendor ManagedInventory, VMI),联合库存管理(Jointly Managed Inventory, JMI )、协同规划、预测和补给(Collaborative Planning, Forecast and Replenishment, CPFR)三种。这三种方法的优点在于供应链上各企业间需求信息的高度共享，能够较准确的预测各级库存量，缺点是完全信息共享，不能较好的满足企业信息隐私的要求，且统一或独立的管理系统及信息化成本较高。美国专利商标局公开的第2003023503号专利名为“供应商管理库存方法及系统”、中华人民共和国国家知识产权局公开的第CN 1553386A号专利名为“供应商管理库存系统及方法”是较为典型的应用。这两个专利均基于网络环境由供应商管理库存系统，包括一个卖主系统、一个买主系统和一个将两个系统连接起来的外部网络，基本思想是当买主库存降至某一水平时，系统产生报警信号并发至买主服务器，其通过外部网络将需求信息发给卖方主系统，卖方从自身仓库提取所需物料及时供给买方。相同之处在于两者都能明显降低了库存，不同之处在于前者的卖主承担了较多的库存成本和管理存本，且卖方发生缺货时不能同时减少买卖双方的库存管理负担。
[0004]在需求模式方面，主要包括确定性需求和不确定性需求两种。确定性需求的提前期、再订货点和经济订货量一般固定或能由一个确定的函数表达式来描述。因消费者的需求是变动的，确定性需求往往只有在特殊供应链环境下使用，不具备普适性。对于不确定需求，现有的技术往往是根据具体供应链环境将需求和提前期服从某种概率分布函数、含有随机变量或均值方差、随机时间序列等。从现有的研究和技术来看，使用泊松分布来描述供应链需求过程具有一定的优势:首先，实际需求过程中的需求行为与泊松过程非常相似，需求来源于散布在一个大区域的消费者，并且消费者到达及需求量是零散的、小量的、几乎是相互独立的，用泊松分布近似这样一个过程是合理的；其次，由泊松分布的性质可知需求过程是一个稳态的、独立增量的过程，同时泊松分布只有λ唯一的参数，在此基础上建立库存模型易于计算和分析。
[0005]订货点和经济订货量确定以后，库存盘点周期是需求模型设计要解决的一个重要参数，目前库存控制技术主要有连续性盘点和周期性盘点两种策略。连续性检查要求对供应链上各级库存进行连续的检查，当库存量降低到订货点时，即向上游企业发出补货请求，补货量为固定值或补齐到最大库存。周期性检查则是按照一个固定的盘点时间间隔周期性的检查供应链上各级库存情况，并与订货点比较后决定是否补货。对于连续性补货而言，存在大量无用的库存量未到订货点的盘点，浪费了大量的人力、物力和财力，增加了供应链管理成本，且随着供应链及库存规模线性增加。而周期性检查策略则存在未到盘点时间已经缺货的可能，增加了缺货成本。
[0006]纵观现有的供应链库存控制策略和技术，主要存在以下几点问题:
1、过于强调链上企业间的高度信息共享，忽视了企业信息隐私的诉求及分散、独立的本质特性，开发轻量级信息共享的供应链库存控制方法和技术成为一种渴求；
2、信息化成本较高，企业难于承受，且容易产生“信息孤岛”，加大企业的管理难度。供应链管理强调企业间的协作和信息共享，这一要求主要由各种信息化手段来实现。现有的供应链库存控制技术无论采用哪种库存管理方法，各级库存一般都需要有服务器、库存管理系统，甚至连接同一供应链不同企业系统或不同供应链库存系统的中间件，这无形中加大了企业供应链管理成本，不同供应链的库存系统形成彼此隔绝的“信息孤岛”，需要投入更多的人力、无力和财力进行管理。
[0007]3、订货预警机制不合理，导致缺货成本增加。现有供应链库存控制技术中大多采用连续性检查或周期性检查盘点策略，一些技术中甚至利用计算机自动检查库存情况实现自动报警功能。但是，这些技术没有抓住库存变化主要由销售活动驱动的本质:设计、开发从下游企业到上游企业的一体化协同库存盘点、预测、报警的补货技术。现有系统往往采用彼此分离、到点盘点的“头痛制头，脚痛制脚”的方案，往往得到的是局部最优。
[0008]4、上游企业给下游企业的配送技术一般为“即缺即送”或从节约某一方的成本的角度集中配送,导致配送成本过高或双边际效应,增加了供应链整体管理成本。
【发明内容】
[0009]本发明的目的就在于提供一种轻量级信息共享的供应链库存优化方法，其优点是:(1)可以降低链上企业信息化投入资金；(2)可以在零售商或批发商的订货定点驱动分销商一体化、协同的进行库存盘点、预测、报警和补货，使得供应链上各企业的订货点和经济订货量整体最优，降低供应链整体管理成本；(3)可以在多个零售商或批发商的订货要求到达时根据运输成本、缺货成本和折扣成本制定出使供应链整体成本最低的最优集中配送方案，消除供应链双边际效应。
[0010]为达到上述目的，本发明的技术方案为:
本发明一种轻量级信息共享的供应链库存优化方法，该方法的步骤如下:
(1)获取批发商及零售商的订货及补货信息；
(2)根据订货及补货信息查询分销商库存数据；
(3)将批发商及零售商的相互独立的订货需求过程使用泊松分布建模，使用泊松分布来描述批发商及零售商的需求过程，计算出各批发商及零售商需求的均值和方差；使用正态分布描述批发商或零售商在分销商订货提前期内的需求；据此计算出各批发商或零售商的订货点和订货量，并求出总需求量，以此预测分销商在其提前期内的订货点及经济订货量； (4)依据当前批发商及零售商的订货量、分销商现有库存量查询结果及其提前期内的订货点和经济订货量，判断是否生成补货信息并产生报警通知；
(5)根据补货信息向上游企业发出订货申请；
(6)依据批发商及零售商的缺货成本、折扣成本及运输成本生成集中配送方案，并向批发商或零售商发送交货信息；
所述生成集中配送方案的方法为:
①计算各请求补货的批发商及零售商的日缺货成本及分销商的折扣成本；
②计算出日缺货成本和折扣成本的均值，将远大均值的作为优先配送批次、接近均值的作为第二优先配送批次、远小于均值的作为最