JMI方式下供应链利益分配模型研究
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Research on Profit Allocation Model for Supply Chain Based on JMI
X I A O Y an1 , ZH O U K ang qu 1 , T I A N Shuai hui 1 , WA N G Yun2
( 1. Chongqing U niv ersity of T echno lo gy , Chongqing 400050, China; 2. H uhho t Railwa y Bur eau, Baoto u 014011, China) Abstract: T he strateg y o f JM I based on supply chain w as studied. A ccor ding to channel po wer theory , a pr ofit allocatio n mo del was set up by using analy tic hierar chy process metho d and apply ing r easonable profit distribu t ion weight. So me uncertain facto rs, such as contributio n, investment r eso ur ces and actual r isk to supply cha in pr ofit for ev ery distr ibut or etc. , w ere considered compr ehensively in this model. A nd it was ver ified that the model was mo re pro per t han tr adit ional co mputatio nal methods. F ina lly, a reasonable distr ibutional plan o f in come w as obtained. Key words: JM I; AH P; r isk facto rs; distr ibution model of pr ofit
函数 V ( S ) , 满足以下的条件:
V( ) = 0
V( S1 S2) V( S1)+ V( S2), S1 S2=
( 1)
称[ I , V ] 为 n 人合作对策, V 称为对策的特征函 数。
用 X i 表示 I 中i 成员从合作的最大效益 V ( I ) 中
应得到的一份收入。在合作 I 的基础下, 合作对策的 分配用 X = ( X 1 , X 2 , , X n ) 表示。显然, 该合作成功 必须满足如下条件:
2 JMI 方式下的 Shapley 值法供应链利益分 配模型
2. 1 Shapley 值法定义 Shapley 值法是由 Shapley L . S. 在 1953 年提出
的解决 n 人合作对策问题的一种数学方法。当 n 个 人从事某项经济活动时, 对于他们之中若干人组合的 每一种合作形式, 都会得到一定的效益。当人们之间
肖燕等 JM I 方式下供应链利益分配模型研究
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JMI 方式下供应链利益分配模型研究
肖 燕1 , 周康渠1 , 田帅辉1 , 王 云2
( 1. 重庆理工大学, 重庆 400050; 2. 呼和浩特铁路局, 包 头 014011) 摘要: 研究了供应链环境下联合库存管理策 略, 并应用层次分析法, 综合考虑各分销商企业对供应 链收益的贡 献能力、投入资源的多少、承担风险的大小等不确定性因素, 通过渠道权力行为理论获得合理的利益分配权重, 并辅以案例建立 JM I 方式下基于 A HP 的 Shapley 值法利益分配 方案, 使得企业联盟对所获得的利益进行合理 的分配。 关键词: JM I; AH P; 风险因素; 利 益分配模型 中图分类号: F 714. 2; F 760. 3 文献标识码: A 文章编号: 1001- 3563( 2010) 09- 0113- 04
随着市场竞争的愈演愈烈, 单个企业抵御市场风 险的能力将越来越弱, 因此整个供应链上的企业要结 成战略联盟, 共享利益, 共担风险, 通过降低整个链上 的总成本实现总体最优和各个企业的 共赢 。供应 链的库存管理, 不是凭借单个企业独立追求最低库存 来降低成本, 而是用系统优化的思想来降低整个供应 链的库存, 提高整个供应链的竞争力。联合库存管理 ( JM I) [ 1- 2] 就是一种基于协调中心的供应链库存管理 方法, 主要是为了解决供应链系统中由于各个节点企 业的相互独立运作而导致的 需求放大现象 和为提 高供应链的同步化程度而提出的。它通过加强供应 链管理模式下的库存控制来提高供应链的系统性和 集成性, 增强企业的敏捷性和响应性。在联合库存管 理中供应链上下游企业之间通过联合库存建立起一
Partnership A in Supply Chain Alliance
SA V(S )
A A+ B A+ C A + B+ C 合计 0 2127. 28 1925. 34 5251. 09 -
V( S/ A)
0
0
0
2265. 68 -
V( S) - V( S/ A) 0 2127. 28 1925. 34 2985. 41 -
收稿日期: 2010 02 20 基金项目: 重庆市科技攻关重点项目资助( CST C, 2009AB2051) 作者简介: 肖燕( 1980- ) , 女, 硕士, 内蒙古巴彦淖尔人, 重庆理工大学讲师, 主要研究方向为物流工程、工业工程。
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包装工程 PA CK AG IN G EN GIN EERIN G V ol. 31 N o. 9 2010. 05
V ( A + B ) = 2127. 28; V ( A + C) = 1925. 34; V ( B+ C) = 2265. 68; V ( A + B + C) = 5251. 09。
按 Shapley 值法求 ( v) 的值, 分销商 A 的分配利 益 A ( v) 的计算见表 1。
表 1 供应链联盟中伙伴企业 A 的分配利益 A ( v) 计算表 Tab. 1 Profit Allocation A (v) of
的利益活动为非对抗性时, 合作中人数的增加不会引
起效益的减少, 即效益 V ( S) 是人数 S 的非递减函数, 这样, 全体 n 个人的合作将带来最大效益。而 Shap ley 值法是分配这个最大效益的一种方案, 其定义如 下[ 4] :
设集合 I = { 1, 2, , n} , 如果对于 I 的任一子集 ( 表示 n 个人集合中的任一组合) 都对应着一个实值
iS
1, 2, , n)
( 4)
其中: W
(|
S |) =
(n- |
S |)! (| n!
S |-
1) ! ,
i
( v ) 表示第 i 个伙伴企业 从联盟整体中 分配到的利
益; W ( | S | ) 是加权因子; S 表示包含有伙伴企业i 的 一切联盟; | S | 表示联盟 S 的规模, 即 S 中所含企业
Cs = 850Q0. 5 是库存量 为 Q 的仓 库建设的成本; CL = 20Q0. 5 L ( L 的单位为 km ) 是分销商之间的运 输成本。
可能的方案为: [ { A } { B } { C} ] 表示 3 家分销商分 别建立自己的仓库; [ { A , B } { C} ] 表示分销商 A 和 B 合建一个仓库, 分销商 C 独建; [ { A } { B, C} ] , [ { A , C} { B} ] , [ { A , B , C} ] 同样理解。对于以上 5 个方案, 分 别估算费用为:
假设有 A , B 和 C 3 家分销商, 且均为同一家制 造商向其供货, 其库存量分别为: Q A = 50 t, Q B = 30 t, QC = 50 t 。
A 到 B 的 距离 是 20 km, B 到 C 的距 离是 15 km , A 到 C 的距离是 30 km, 所建立仓库和运输的费 用函数为[ 3] :
传统的各自为政的库存管理模式, 有效地控制了供应 链中库存风险, 体现了供应链的集成化管理思想, 适 应市场变化的要求, 节约了商家的成本。下面通过一 个简单的案例说明供应链环境下实施联合库存管理 在成本节约上的优势, 并考虑各种不确定因素下, 建 立在 JMI 方式下的利润分配模型, 使得商家得到合理 的利益分配。
X i V ( i) ( i= 1, 2, 3, , n)
( 2)
n
Xi = V(I)
( 3)
i= 1
设 M = [ I , V ] 是 n 人合作对策, 存在唯一的一组
Shapley 值是[ 5] :
i ( v) = W ( | S | ) [ V ( S ) - V ( S / i) ] ( i =
那么: C[ { A } { B} { C} ] - C = [ { A, B, C} ] 5251. 09。 通过以上计算可以看出, 实施联合库存管理后, 3 家分 销 商 共 建 1 个 仓 库 的 费 用 最 低, 节 约 成 本 5251. 09万元, 因此, 联合库存管理解决了供应链系统 中独立库存模式导致的需求放大现象, 大大改善了供 应链的供应水平和运作效率, 提高了供应链同步化的 程度。那么, 接下来的另一个问题是, 3 家分销商 如 何分配5251. 09万元才能实现 共赢 。
种合作关系, 供需双方从最优化供应链的角度来确定 最佳库存水平, 通过博弈分配合作带来的利益, 使供 应链库存管理在整体上得到优化。结合国内外的研 究成果, 将 Shapley 值法用于供应链环境 下, 实行联 合库存管理策略的企业间的收益分配研究。
1 联合库存管理的思路及其优势
长期以来, 供应链中的库存是各自为政的, 供应 链中的每个环节都有自己的库存控制策略, 都是各自 管理自己的库存。由于各自的库存控制策略不同, 因 此不可避免地产生需求的扭曲现象, 即所谓的需求放 大现象, 形成了供应链中的 牛鞭效应 , 加重了供应 商的供应和库存风险。而联合库存管理方法打破了
C = [ { A} { B} { C} ] 850 500. 5 + 850 300. 5 + 850 500. 5 = 16676. 46( 万元)
同理 可 得: C = [ { A , B} { C} ] 14549. 18; C = [ { A, C} { Байду номын сангаас} ] 1475. 12; C[ { A} { B, C} ] = 14410. 78; C[ { A, B, C} ] = 11425. 37。
肖燕等 JM I 方式下供应链利益分配模型研究
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积极性, 提高供应链的稳定性和高效性。 假设将 A , B, C 3 家分销商的联盟记为 I = { A ,
B, C} , 并记各自独立建立库存获利 V ( A ) = V ( B ) = V ( C ) = 0 元, 求得有分销商 A 参与所有合作形式的 集合 S A = { A , A + B, A + C, A + B+ C} 。计算:
实施联合库存策略的供应链合作伙伴, 为了获得 更多的经济或社会效益, 相互合作、结成更为紧密的 联盟, 这种合作通常是为了利 益, 是非对抗性的, 最
大效益的合理分配不仅有利于合作者的合作, 而且有 利于创造出更大的社会效益, 更好地解决社会问题。 因此, 其收益分配问题可以看作是多人合作对策的收
益分配问题, 可以用 Shapley 值法进 行求解, 这样可 以避免平均分配、吃大锅饭现象, 调动各盟员企业的
的数量; V ( S ) 表示联盟 S 的利益; V ( S/ i) 表示联盟 S 中如果没有企业 i 参加时所得的收益。显然, V ( S ) S( S/ i ) 表示伙伴企业 i 对联盟 S 的贡献, 把伙伴企业
i 对它所参加的联盟的所有贡献加起来便得到伙伴企 业 i 所分得的利润。 2. 2 Sharply 值法利益分配模型的建立
X I A O Y an1 , ZH O U K ang qu 1 , T I A N Shuai hui 1 , WA N G Yun2
( 1. Chongqing U niv ersity of T echno lo gy , Chongqing 400050, China; 2. H uhho t Railwa y Bur eau, Baoto u 014011, China) Abstract: T he strateg y o f JM I based on supply chain w as studied. A ccor ding to channel po wer theory , a pr ofit allocatio n mo del was set up by using analy tic hierar chy process metho d and apply ing r easonable profit distribu t ion weight. So me uncertain facto rs, such as contributio n, investment r eso ur ces and actual r isk to supply cha in pr ofit for ev ery distr ibut or etc. , w ere considered compr ehensively in this model. A nd it was ver ified that the model was mo re pro per t han tr adit ional co mputatio nal methods. F ina lly, a reasonable distr ibutional plan o f in come w as obtained. Key words: JM I; AH P; r isk facto rs; distr ibution model of pr ofit
函数 V ( S ) , 满足以下的条件:
V( ) = 0
V( S1 S2) V( S1)+ V( S2), S1 S2=
( 1)
称[ I , V ] 为 n 人合作对策, V 称为对策的特征函 数。
用 X i 表示 I 中i 成员从合作的最大效益 V ( I ) 中
应得到的一份收入。在合作 I 的基础下, 合作对策的 分配用 X = ( X 1 , X 2 , , X n ) 表示。显然, 该合作成功 必须满足如下条件:
2 JMI 方式下的 Shapley 值法供应链利益分 配模型
2. 1 Shapley 值法定义 Shapley 值法是由 Shapley L . S. 在 1953 年提出
的解决 n 人合作对策问题的一种数学方法。当 n 个 人从事某项经济活动时, 对于他们之中若干人组合的 每一种合作形式, 都会得到一定的效益。当人们之间
肖燕等 JM I 方式下供应链利益分配模型研究
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JMI 方式下供应链利益分配模型研究
肖 燕1 , 周康渠1 , 田帅辉1 , 王 云2
( 1. 重庆理工大学, 重庆 400050; 2. 呼和浩特铁路局, 包 头 014011) 摘要: 研究了供应链环境下联合库存管理策 略, 并应用层次分析法, 综合考虑各分销商企业对供应 链收益的贡 献能力、投入资源的多少、承担风险的大小等不确定性因素, 通过渠道权力行为理论获得合理的利益分配权重, 并辅以案例建立 JM I 方式下基于 A HP 的 Shapley 值法利益分配 方案, 使得企业联盟对所获得的利益进行合理 的分配。 关键词: JM I; AH P; 风险因素; 利 益分配模型 中图分类号: F 714. 2; F 760. 3 文献标识码: A 文章编号: 1001- 3563( 2010) 09- 0113- 04
随着市场竞争的愈演愈烈, 单个企业抵御市场风 险的能力将越来越弱, 因此整个供应链上的企业要结 成战略联盟, 共享利益, 共担风险, 通过降低整个链上 的总成本实现总体最优和各个企业的 共赢 。供应 链的库存管理, 不是凭借单个企业独立追求最低库存 来降低成本, 而是用系统优化的思想来降低整个供应 链的库存, 提高整个供应链的竞争力。联合库存管理 ( JM I) [ 1- 2] 就是一种基于协调中心的供应链库存管理 方法, 主要是为了解决供应链系统中由于各个节点企 业的相互独立运作而导致的 需求放大现象 和为提 高供应链的同步化程度而提出的。它通过加强供应 链管理模式下的库存控制来提高供应链的系统性和 集成性, 增强企业的敏捷性和响应性。在联合库存管 理中供应链上下游企业之间通过联合库存建立起一
Partnership A in Supply Chain Alliance
SA V(S )
A A+ B A+ C A + B+ C 合计 0 2127. 28 1925. 34 5251. 09 -
V( S/ A)
0
0
0
2265. 68 -
V( S) - V( S/ A) 0 2127. 28 1925. 34 2985. 41 -
收稿日期: 2010 02 20 基金项目: 重庆市科技攻关重点项目资助( CST C, 2009AB2051) 作者简介: 肖燕( 1980- ) , 女, 硕士, 内蒙古巴彦淖尔人, 重庆理工大学讲师, 主要研究方向为物流工程、工业工程。
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包装工程 PA CK AG IN G EN GIN EERIN G V ol. 31 N o. 9 2010. 05
V ( A + B ) = 2127. 28; V ( A + C) = 1925. 34; V ( B+ C) = 2265. 68; V ( A + B + C) = 5251. 09。
按 Shapley 值法求 ( v) 的值, 分销商 A 的分配利 益 A ( v) 的计算见表 1。
表 1 供应链联盟中伙伴企业 A 的分配利益 A ( v) 计算表 Tab. 1 Profit Allocation A (v) of
的利益活动为非对抗性时, 合作中人数的增加不会引
起效益的减少, 即效益 V ( S) 是人数 S 的非递减函数, 这样, 全体 n 个人的合作将带来最大效益。而 Shap ley 值法是分配这个最大效益的一种方案, 其定义如 下[ 4] :
设集合 I = { 1, 2, , n} , 如果对于 I 的任一子集 ( 表示 n 个人集合中的任一组合) 都对应着一个实值
iS
1, 2, , n)
( 4)
其中: W
(|
S |) =
(n- |
S |)! (| n!
S |-
1) ! ,
i
( v ) 表示第 i 个伙伴企业 从联盟整体中 分配到的利
益; W ( | S | ) 是加权因子; S 表示包含有伙伴企业i 的 一切联盟; | S | 表示联盟 S 的规模, 即 S 中所含企业
Cs = 850Q0. 5 是库存量 为 Q 的仓 库建设的成本; CL = 20Q0. 5 L ( L 的单位为 km ) 是分销商之间的运 输成本。
可能的方案为: [ { A } { B } { C} ] 表示 3 家分销商分 别建立自己的仓库; [ { A , B } { C} ] 表示分销商 A 和 B 合建一个仓库, 分销商 C 独建; [ { A } { B, C} ] , [ { A , C} { B} ] , [ { A , B , C} ] 同样理解。对于以上 5 个方案, 分 别估算费用为:
假设有 A , B 和 C 3 家分销商, 且均为同一家制 造商向其供货, 其库存量分别为: Q A = 50 t, Q B = 30 t, QC = 50 t 。
A 到 B 的 距离 是 20 km, B 到 C 的距 离是 15 km , A 到 C 的距离是 30 km, 所建立仓库和运输的费 用函数为[ 3] :
传统的各自为政的库存管理模式, 有效地控制了供应 链中库存风险, 体现了供应链的集成化管理思想, 适 应市场变化的要求, 节约了商家的成本。下面通过一 个简单的案例说明供应链环境下实施联合库存管理 在成本节约上的优势, 并考虑各种不确定因素下, 建 立在 JMI 方式下的利润分配模型, 使得商家得到合理 的利益分配。
X i V ( i) ( i= 1, 2, 3, , n)
( 2)
n
Xi = V(I)
( 3)
i= 1
设 M = [ I , V ] 是 n 人合作对策, 存在唯一的一组
Shapley 值是[ 5] :
i ( v) = W ( | S | ) [ V ( S ) - V ( S / i) ] ( i =
那么: C[ { A } { B} { C} ] - C = [ { A, B, C} ] 5251. 09。 通过以上计算可以看出, 实施联合库存管理后, 3 家分 销 商 共 建 1 个 仓 库 的 费 用 最 低, 节 约 成 本 5251. 09万元, 因此, 联合库存管理解决了供应链系统 中独立库存模式导致的需求放大现象, 大大改善了供 应链的供应水平和运作效率, 提高了供应链同步化的 程度。那么, 接下来的另一个问题是, 3 家分销商 如 何分配5251. 09万元才能实现 共赢 。
种合作关系, 供需双方从最优化供应链的角度来确定 最佳库存水平, 通过博弈分配合作带来的利益, 使供 应链库存管理在整体上得到优化。结合国内外的研 究成果, 将 Shapley 值法用于供应链环境 下, 实行联 合库存管理策略的企业间的收益分配研究。
1 联合库存管理的思路及其优势
长期以来, 供应链中的库存是各自为政的, 供应 链中的每个环节都有自己的库存控制策略, 都是各自 管理自己的库存。由于各自的库存控制策略不同, 因 此不可避免地产生需求的扭曲现象, 即所谓的需求放 大现象, 形成了供应链中的 牛鞭效应 , 加重了供应 商的供应和库存风险。而联合库存管理方法打破了
C = [ { A} { B} { C} ] 850 500. 5 + 850 300. 5 + 850 500. 5 = 16676. 46( 万元)
同理 可 得: C = [ { A , B} { C} ] 14549. 18; C = [ { A, C} { Байду номын сангаас} ] 1475. 12; C[ { A} { B, C} ] = 14410. 78; C[ { A, B, C} ] = 11425. 37。
肖燕等 JM I 方式下供应链利益分配模型研究
115
积极性, 提高供应链的稳定性和高效性。 假设将 A , B, C 3 家分销商的联盟记为 I = { A ,
B, C} , 并记各自独立建立库存获利 V ( A ) = V ( B ) = V ( C ) = 0 元, 求得有分销商 A 参与所有合作形式的 集合 S A = { A , A + B, A + C, A + B+ C} 。计算:
实施联合库存策略的供应链合作伙伴, 为了获得 更多的经济或社会效益, 相互合作、结成更为紧密的 联盟, 这种合作通常是为了利 益, 是非对抗性的, 最
大效益的合理分配不仅有利于合作者的合作, 而且有 利于创造出更大的社会效益, 更好地解决社会问题。 因此, 其收益分配问题可以看作是多人合作对策的收
益分配问题, 可以用 Shapley 值法进 行求解, 这样可 以避免平均分配、吃大锅饭现象, 调动各盟员企业的
的数量; V ( S ) 表示联盟 S 的利益; V ( S/ i) 表示联盟 S 中如果没有企业 i 参加时所得的收益。显然, V ( S ) S( S/ i ) 表示伙伴企业 i 对联盟 S 的贡献, 把伙伴企业
i 对它所参加的联盟的所有贡献加起来便得到伙伴企 业 i 所分得的利润。 2. 2 Sharply 值法利益分配模型的建立