摘 要

随着社会经济潮流的发展，企业之间的运营模式已离不开供应链。因此，如何协调供应链使其最优引发了学术领域的研究热潮。本文是从一个简单两级供应链出发，研究的是确定型、静态的单一产品的价格折扣订货模型，分别在需求确定和需求不确定的两种情形进行了研究，讨论了供应商提供合适的价格折扣策略以及供需协调机制。本文主要从以下几点进行了分析。

本文首先讨论了供应链及其管理思想，以及供应链的组织形式，并从供应链各成员之间存在的矛盾与冲突来讨论供应链中的协调问题。

其次在需求确定的情况下，基于传统的EOQ经济订货批量模型进行了拓展，建立了供应商提供价格折扣的订货模型，并求解了相对最优的决策模型。

由于市场需求越来越趋于不确定性和多样性，所以本文在需求服从正态分布的情况下，提出了供应商提供价格折扣时供需双方的最优订货模型，还分析了标准差取不同值的情况下供应链的绩效。

本文通过进行建模定量研究并使用MATLAB进行辅助计算，研究结果表明：不管是在需求确定还是不确定的情形下，在需求方市场的非合作博弈条件下，订货商是处于主导地位，而供应商则处于被动的状态。尽管订货商处于利益最优的决策阶段，但是对供应链系统整体来说并不是最优的。同样的，在供方市场中的非合作博弈情形下，供应链整体也不是最优的。所以，只有当组成供应链的每个成员都从优化供应链整体的效率和利益做出业务决策活动的时候，并且供需双方达到协调，供应链才有可能达到其最高效率和利益。因此，在优化供应链的过程中，为使供需双方能够协调，供应商可以给订货商合适的价格折扣，从而降低供应商的成本，同时也提高了订货商的利益，使供需双方可以在合作中实现共赢。

虽然说供应商提供价格折扣后，在一定程度上的确可以增加供应链的利润，实现供需双方共赢，但并不是供应商提供所有的价格折扣都会使双方利益增加，供需双方还需要考虑自身的库存成本来决定是否提供价格折扣或增大订货批量。

关键词：供应链管理；供需协调；价格折扣；确定性需求；需求不确定

Abstract

With the development of social and economic trends, the operating mode between enterprises has been inseparable from the supply chain. Therefore, how to coordinate the supply chain to make it optimal has triggered a research boom in the academic field. This article starts from a simple two-stage supply chain and studies the definitive and static single product price discount ordering model. It conducts research in two situations: demand determination and demand uncertainty, and discusses the supplier's price discount strategy and the supply and demand coordination mechanism. This paper mainly analyzes from the following points.

Firstly, supply chain and its management thought were discussed in this paper, as well as the organizational form of the supply chain, and discusses the coordination problems in the supply chain from the contradictions and conflicts between the members of the supply chain.

Secondly, in uncertain demand, based on the traditional EOQ model, the model was developed, suppliers to provide price discount order model is established, and solving the relative optimal decision-making model.

Due to the market demand becomes more and more uncertain and diverse, so this paper puts forward an optimal ordering model for both supply and demand when the supplier provides a price discount under the condition that the demand obeys the normal distribution. It also analyzes the difference in standard deviations. The value of the supply chain performance.

This paper conducts quantitative research on modeling and uses MATLAB to perform auxiliary calculations. The research results show that whether in the situation of demand determination or uncertainty, under the non-cooperative game conditions of the demand-side market, the contractor is in a dominant position and supply Business is in a passive state. Although the contractor is in the optimal decision-making stage, it is not optimal for the supply chain system as a whole. Similarly, in the non-cooperative game situation in the supply-side market, the supply chain as a whole is not optimal. Therefore, only when each member of the supply chain makes business decision-making activities from optimizing the efficiency and benefit of the supply chain as a whole, and the supply and demand sides achieve coordination, can the supply chain achieve its maximum efficiency and benefits. Therefore, in the process of optimizing the supply chain, in order to enable the supply and demand sides to coordinate, the supplier can give the retailers an appropriate price discount, thereby reducing the supplier's cost, while also increasing the interests of the retailers, so that the supply and demand sides can cooperate Achieve a win-win situation.

Although the price discount offered by the supplier, to a certain extent ,can indeed increase the profits of the supply chain and achieve a win-win situation for both supply and demand, not all price discounts provided by the supplier will increase the interest of both parties. The supply and demand sides also need to consider their own The inventory cost determines whether to provide a price discount or increase the order quantity.

Key Words：supply chain management; supply and demand coordination; price discounts;demand determinations; uncertain demand

目 录

摘 要 I

Abstract II

1 绪论 3

1.1 课题研究背景 3

1.2 本文研究的目的及意义 4

1.2.1 研究目的 4

1.2.2 研究意义 4

1.3 国内外研究现状 5

1.3.1国外研究现状 5

1.3.2国内研究现状 5

1.3.3有待进一步深入研究的问题 7

1.4 本文研究的对象 7

1.5 研究的思路与采用的技术方案 8

1.6 本文的研究内容和基本结构 8

2 供应链及其供需协调关系的相关理论知识分析 9

2.1 供应链和供应链管理的含义及特点 9

2.1.1 供应链的概念和特点 9

2.1.2 供应链管理的概念和特点 9

2.2 供需协调关系的研究 10

2.2.1 供应链协调的含义 10

2.2.2 供应链失调的原因 11

2.2.3 供需协调策略分析 11

2.2.4 基于价格折扣的供应链协调策略 12

3 确定需求环境下的价格折扣订货模型 13

3.1 模型假设及符号变量说明 13

3.1.1 模型假设 13

3.1.2 符号变量说明 13

3.2 一般情况下供应链系统的利润 14

3.2.1 订货商的最优订货批量模型 14

3.2.2 供应商的最优生产批量模型 14

3.2.3 供应链系统期望年利润 15

3.3 价格折扣策略下的供应链利润 16

3.3.1 供需双方合作博弈条件下的最优批量订货模型 16

3.3.2 供应链总的期望利润 18

3.4 模型数值验证及结论 18

4 不确定需求下价格折扣订货模型 22

4.1 引言 22

4.2 模型假设及符号变量说明 22

4.2.1 模型假设 22

4.2.2 符号变量说明 22

4.3 需求服从正态分布条件下的供需双方订货模型 23

4.3.1 无价格折扣的供需双方订货模型 23

4.3.2 价格折扣下的供需双方的订货模型 25

4.4 模型数值验证及结论 26

5 分析比较 30

5.1 引言 30

5.2 正态分布的市场需求情况下标准差对价格折扣的影响 30

5.3 结论 35

6 总结与展望 37

6.1 本文的主要结论 37

6.2 经济性和环保性分析 38

6.3 未来的研究展望 38

参考文献 39

致 谢 42

附 录 43

1 绪论

1.1 课题研究背景

随着科学技术的飞速发展，知识经济和网络经济等新兴模式逐步取代了传统经济模式，人类社会也进入了新经济时代——经济全球化和多样化需求^[1]。经济全球化使企业逐步意识到，在越来越紧张的市场竞争中，仅凭自身资源很难长久立于不败之地。任何企业都必须通过整合行业内的其他上、下游公司来发展自己的核心竞争力，并建立“紧密相关的业务关系和经济效益”的供应链，实现优势互补，增强市场竞争力。越来越激烈的市场竞争在为企业带来新的机会的同时，固然也会伴随着新的问题。为了应付市场需求的多元化和不确定性，并维持自身独有特别的核心竞争力，企业需要顺应潮流变动自己的管理模式。于是，在这种环境下，一种新兴的管理思维——供应链管理（Supply Chain Management,SCM）应运而生，并慢慢发展成为一种管用的管理模式^[1]。

自从20世纪90年代以来，不管是在理论领域还是实践领域，供应链管理的思维模式受到了广泛的关注。供应链中的每一个节点不仅仅是后面节点的供应方，还是前面节点的需求方，因此供需关系是一直伴随着整个供应链的^[2]，并且供应链成员之间的交易活动也是由供需双方来实现的。因此，供需协调问题的研究是供应链管理中非常重要也是很基础的内容之一^[3]。供应方怎样合理地利用激励机制来改变其下游订货商的订货决策，以提高供应链整体的利润和绩效并实现供需双方的共赢是供需协调主要研究的内容。克里斯多夫（M.Christopher）曾认为“21世纪的竞争已经不单单是企业与企业之间的竞争，而是上升到供应链与供应链之间的竞争。^[1]”然而，在通常情况下，供应链中的每个成员都属于不同的经济实体，构成供应链的成员各自的最优目标常常与供应链系统的总体优化目标相冲突并且不一致。在这种情况下，就需要供应链所有成员之间的协调和合作，以最大程度地提高供应链的竞争优势。因此，供应链所有成员之间的最优目标的协调，使整个供应链优化成为供应链管理的重点。

企业之间的竞争逐渐由单条供应链决策转变为供应链之间的竞争，这己成为更加普遍的现象，其核心是价格的竞争。所以说，价格竞争在市场运作中是没有办法避免的。关键就在于公司如何根据自身的资源和环境采取有效的措施，使得公司在竞争中生存和发展。因此，研究价格折扣使竞争性供应链更有意义。

在非合作博弈条件下，供应链中的供需双方独立地做出使各自最优的决策，尽管其中一方是处于最佳的状态，但供应链整体并没有实现最优，从长期发展来说这并不是有利条件。一般来说，如果订货商增大订货批量，供应商可以降低一定程度的的生产过程成本，但是对于订货商来说则会相应增加其库存成本，从这样的情况来分析，供应商和订货商的业务决策是相互矛盾并且对立的一种状态^[4]。然而从供应链管理的方向来看，供应和需求方应该是一种相互合作并且能够双赢的关系。为了提高自身的利润，供应方在想要订货商增大订货量的同时，必须提供合适的价格折扣，至少要确保需求方的利益不降低，订货商才有可能同意增加订货批量，最好的结果就是供需双方达到共赢^[5]。

1.2 本文研究的目的及意义

1.2.1 研究目的

供应链管理侧重的是如何协调链中各成员的业务活动，从而来协调供需关系。因此，怎样确定使供需双方利润都增加的价格折扣和最优订货批量以及利润分配等问题是供应链管理首先应该解决的。关于供应链中供需协调以及价格折扣订货模型的研究，众多学者在假设由单一的供应商和零售商组成的两级供应链系统为背景的情况下做了很多的研究，有关于需求稳定条件下的价格折扣协调策略；随着社会的发展，在市场环境的动态变化下，需求稳定的供应链结构有失一般性和代表性，所以有很多学者提出了在随机需求的情况下进行的价格折扣研究供需协调策略；也有学者在基于供需双方不对称需求信息的环境下研究了供应链协调定价策略等。众多学者关于价格折扣和供需协调的研究都比较全面，学术成果也比较显著，但是不同条件的研究成果没有明显的比较。所以，本文的目的就在于在众多学术成果的基础上，阅读文献加以分析，研究在不同环境下采取价格折扣是否一定能使供需双方达到协调？以及价格折扣订货模型对供应链协调的效果是怎样的？

1.2.2 研究意义

在理论意义方面，国内外的许多学者也有过一个初步的探索在供应链协调方面，且研究成果比较丰富和全面，他们提出了多种可以用于协调供应链以提高其利益和绩效的有效方法，比如价格折扣、收益共享契约、奖惩契约或组合策略等，通过这些方法来实现供应链的协调。研究在不同环境下采取价格折扣使供需双方达到协调以及供应链协调的效果如何是一个值得深入研究、具有理论意义的课题。

在实际方面，本文研究的意义在于在不同环境下采用合适的价格折扣等激励方法来改变订货商的订货决策，从而提高供应链整体的利润和绩效，使供需双方实现双赢，减少资源浪费，对企业之间的协调合作具有非常重要的现实意义。

1.3 国内外研究现状

在学术界，对基于价格折扣的供需协调策略的比较早的研究主要是体现在供应链上其中一方的最优策略上^[6]，例如Monahan.J.P(1984)是从供应商的方向在确定性需求的情形下研究了供应商向单一下游企业提供最优的数量价格折扣模型^[7]，但这个模型只能达到局部最优。之后，众多学者在其基础上推广了上述模型。90年代以后，利用价格折扣策略来达到供需协调成为了新的研究趋势，许多国外研究都是围绕简单的“一对一”两级供应链基于价格折扣策略展开的；国内对价格折扣策略也展开了一些研究^[6]。

1.3.1国外研究现状

在传统的EOQ模型中，零售商通过使自身利益最优来确定经济订货批量，这与供应商对订货批量的期望相冲突，供需不协调，导致整个供应链无法实现最大收益^[8]。国外很多学者对此进行了探讨。Lee和Rosenblatt 基于Monahan（1984）的数量折扣定价模型进行了推广，在文中明确地包含了对可以提供的折扣数量施加的限制以及放宽供应商采用的批量批量政策的隐含假设，并开发一种算法来解决供应商联合订购和价格折扣问题^[9]。Heydari .J研究了具有订单大小约束的买卖双方供应链中的供应链协调问题，提出了基于时间的临时价格折扣模型，确定双方都可接受的最高和最低折扣，并确定适当的折扣时间表，结果表明，该模型能够协调供应链^[10]。Saha .S等从库存和价格诱导需求两个层次的供应链协调角度提出了三个不同的协调契约，即联合回扣契约、批发价折扣合同和成本分摊合同，分析发现，具有较高议价能力的零售商在所考虑的三份合同中总是侧重批发价格折扣合同^[11]。大部分的文献研究都基于两级供应链，Lee. J .H等则是在此基础上考虑三层供应链（供应商、仓库和零售商），旨在研究供应商、仓库和零售商之间的协调分析，以及鼓励供应链合作伙伴之间协调的策略^[12]。Altintas. N等研究了一个多阶段模型，买方面对随机最终产品需求和供应商提供全单位数量折扣，以更好地理解此类系统的动态^[13]。Venegas等通过在博弈论模型中使用数量折扣来探讨分散供应链内供应商和买方之间的协调，并考虑价格敏感需求和数量折扣的两阶段供应链协调机制以及可行性分析^[14]。Ke. G. Y等从运输的角度出发，研究数量折扣的最优协调问题，表明合作可以使整个供应链的每个成员受益^[15]。

1.3.2国内研究现状

现代供应链管理理念是建立在供应链整体利益最优的基础上，实现整体优化比实现企业各自优化更加重要^[8]。迄今为止，国内对含有价格折扣的EOQ模型的研究取得了许多成就。杨皎平等在以订单生产方式为背景的情况下，提出了包括增量折扣和减量折扣在内的线性价格折扣策略，并进行了分析比较^[2]。基于传统的经济订货批量模型，张昆等人研究了在保证不增加需方的成本的基础上，使用价格折扣作为激励措施来影响需求方改变订货批量以实现供应链优化^[5]。杨昭等从两级供应链的角度讨论了两阶段订货策略，在该订货策略下，买方需要增加订货批量以获得卖方的价格折扣，即由原来的单阶段订货改为两阶段订货^[3]。在此基础上，何佑梅等研究了将生产成本和运输成本考虑在内的到n阶段的订货模式，通过制定一个合理的价格折扣范围，使供应链整体利润最大化，同时实现供需双赢局面^[16]。黄松等研究并建立了基于非线性价格折扣政策的供需双方订货批量协调模型，通过算例分析得出了非线性价格折扣策略可以实现供应链的渠道协调的结论^[17]。价格折扣策略众多学者都有研究，但关于非线性价格折扣的研究并不多见。杨昭、杨皎平等学者的研究都是建立在简单的两级供应链上，而马慧民等则是从三级供应链出发，研究了价格折扣的供应链协调计划模型，并通过知识进化算法对仿真实例进行了计算，为多级供应链协调的研究提供了依据^[18]。李建立等基于一对多的供应链，提出了两种基于价格折扣的数量协调和时间协调机制，并给出了两种机制的实现方法^[19]。

关于供需协调及价格折扣问题的研究，许多学者将模型进行了简化，模型的假设都建立在需求稳定的基础上。但在实际生活中，由于市场环境因素的冲突，需求往往是处于波动的状态，因此，在不确定的需求环境下，研究价格折扣对供应链的影响具有重要意义。在随机需求环境下，蒋国瑞等提出了供方可采取的指数价格折扣策略，并计算出相互合作博弈情形下使供需协调的价格折扣的范围^[8]。高雷阜等研究了随机需求下，供应商提供价格折扣策略可以使零售商增大订货批量，实现双方的协调合作，并提出了基于价格折扣的数量协调和时间协调，还将二者进行了比较^[20]。张磊的文献中从线性需求、随机需求、模糊需求等方面分析了供应链对战略消费者的定价和订购策略，为面对不同需求环境的供应链提供定价和库存的决策依据^[21]。周艳春等从供应链成员的Stackelberg博弈实质出发，提出了在随机需求下的价格折扣策略，并从数量协调和时间协调进行了分析，得出了基于数量和时间的协调可以使供应链受益^[6]。