基于夏普利值的第三方物流集成供应成本分摊研究，本文主要内容关键词为：第三方物流论文,成本论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、引言
供应链管理环境下，库存管理的重要性越发显著。集成供应策略(I/S，Integrated Supply)于20世纪90年代初在维护、维修和操作(MRO)中出现，并得到迅速发展。在最常见的集成供应形式中，通过一个供应集成者(顾客的唯一接触者)来发展一个供应集团并负责给顾客提供所有的供应，其它供应商不能直接将货物运送给顾客[1]。I/S的最大优势在于资源分配的优化，由于各合作企业都独立工作于其核心能力，从而使得供应链管理水平得到提高。Ghodsypour[2]、Kim[3]、程海芳[4]、贺政纲等[5]等都对集成供应的相关问题进行过研究。
集成供应的一个重要问题在于，核心企业没有直接和供应商发生业务关系，失去了对供应商的直接控制。显然，对于企业重要的原材料或者零部件，企业并不愿意失去和供应商的联系。而第三方物流企业的发展使得集成供应模式得到了改进。第三方物流集成供应可以实现多批次配送的运输，从而减少因庞大的库存而引起的损失。第三方物流集成供应需要解决的关键问题在于集成供应成本如何在各供应商之间进行分摊，Aksoy等[6]对于集成供应的成本分摊问题进行过相应的研究，而博弈理论也在水资源开发和电力建设等领域的成本分摊中得到过应用[6]。本文将运用合作博弈理论中的夏普利值法来进行第三方物流集成供应成本的分摊，并引入风险调整以及经济订货批量模型改进了夏普利值法应用中的实际问题。
二、基于第三方物流的集成供应模式
传统的集成供应使得核心企业和供应商之间不直接发生业务关系，从而失去了对供应商的直接控制，在一定程度上也加大了核心企业所承担的风险。因此，在更多情况下，集成供应是被运用在企业备品备件或者辅助材料的采购管理之中。第三方物流企业的成功运作为集成供应模式在企业的应用创造了条件。按照“商流与物流分离”的原则，第三方物流企业只从事供应过程中的相关物流活动，而不参与相关的商流活动，从而使得集成供应的很多物流优势得到充分的发挥，另一方面，企业也不失去对供应商的控制。
在供应链管理中，在核心企业(制造商或零售商)越来越重视JIT供应的情况下，各供应商往往要屈服于核心企业的谈判能力，而在核心企业周围设立库存，以保证对其的JIT配送供应。这种模式在核心企业实现零库存的情况下，大幅增加了供应商的成本，从整个供应链的角度来说，并不一定是最优的。事实上，供应商成本的增加总会以某种形式转嫁给核心企业。
基于第三方物流的多供应商条件下的集成供应模式就是在这种情况下降低供应链总成本的一种有效方式。对于处在同一地区的供应商，由一个集成供应商(一般是一个第三方物流企业)制订全部物流计划，按照供需双方的供求信息，负责将货物从各供应商到用户的运输、储存和管理，以满足用户(制造商或零售商)的需求。图1描述了从各供应商自行供货模式到传统集成供应商供应模式，再到第三方物流集成供应模式的转变。
第三方物流的集成供应问题在很多情况下都适用，主要表现在：(1)大型制造企业的零部件采购与供应；(2)大型连锁商业企业的大规模采购供应；(3)行业采购联盟的采购供应等。
图1 从供应商自行供货到第三方物流集成供应
三、夏普利值法在集成供应成本分摊中的应用
集成供应成员企业之间是一种典型的合作竞争关系，集成供应成本如何在成员企业之间进行合理的分摊，是集成供应成本管理所要考虑的一个关键问题。
(一)夏普利值法的应用
夏普利值是1953年由Shapley L.S.给出的一个的概念，它不仅可以解决合作联盟中效益或成本分配的问题，而且能够估计社会活动中各团体或者派别的权利[13]。
Shapley认为，在特征函数满足超可加性的情况下，假设＜N，C＞为一个联盟博弈，对于给定的特征函数可以确定出特定的分摊向量
，应满足几条公理：
(1)对称性公理。每个局中人i所得的收益(或分摊的成本)与i的序号无关。
(2)有效性公理。
，有效性公理反映了
作为分摊的整体合理性。
(二)夏普利值法应用中的缺陷
夏普利值法在合作收益和合作成本分摊的实践中得到较为广泛的应用。夏普利值的收益(成本)分摊方法不是平均分配，而是基于各个局中人在联盟中的重要程度来进行分摊的一种分配方法，夏普利值实际上是局中人边际收益(成本)的加权和。但是在实际应用过程中这种方法存在两个问题：
首先，夏普利法的应用需要得到局中人集合N的每一个子集S结成联盟时的收益或者成本C(S)。在集成供应成本分摊问题中，就是要确定每个子联盟的集成供应成本，这使得其在实际应用中往往会受到限制。在本文的第三部分就是要引入经济订货批量模型(EOQ)来解决这个问题，计算出每个C(S)的结果。
其次，夏普利方法在分配时考虑了各参与方对协同合作总收益(成本)的重要程度，并以此为依据进行收益(成本)的分配。但是在实际的合作联盟形成过程中，对于各局中人而言是存在协同风险的，而且每个局中人在联盟中的地位也有所不同，因此需要考虑到每个局中人在联盟中的地位和承担的协同风险。本文的第四部分就是要考虑各成员在联盟中的地位和所承担的风险，在夏普利值上再加上调整因子，对夏普利法进行改进，从而使得该方法对集成供应成本的分摊结果更加合理。
四、基于EOQ模型的子联盟集成供应成本的确定
为了得到局中人集合N的每一个子集S结成联盟时的收益或者成本C(S)，这里运用经济订货批量模型。
由于产品规格的不同，使得各供应商单位产品的储存成本和运输成本存在明显的差异，从而给集成供应经济订货批量的分析带来了困难。为了分析方便，需要将各供应商的不同产品折算为标准产品，从而把每个供应商的年供应量都折合成标准产品的供应量。假设以i产品作为标准产品，则定义
就是i产品的标准年供应量。为讨论方便，再设定以下参数：
——第j个供应商产品的标准产品系数，
——第j个供应商产品每年的供应量(j=1，2，…，n)；从而
就是第j个供应商每年的标准产品供应量。
——各供应商以及集成供应商每次订货的订货成本；
——单位标准产品D的年储存成本；
——每次运输的固定成本；
——标准产品的单位运输变动成本；Q——每次订货标准产品的批量；这里假设不允许缺货，因此不考虑缺货成本，也不考虑安全库存量的变化。
先考虑n个供应商集成供应时的情况。集成供应后，每年的供应成本包括订货成本、储存成本和运输成本。n个供应商集成供应模式下的年供应成本可以表示为：
从而就可以利用C(S)-C(S\i)的计算结果来求解集成供应成本分配的夏普利值。
五、基于调整因子的夏普利值法改进
在运用夏普利值法解决集成供应联盟的成本分摊问题中，没有考虑合作各方在合作过程中承担的风险以及在联盟中的地位，即假设合作各方的地位是均等的，也就是说，对于集成供应联盟N=｛1，2，…，n｝，合作各方的地位均等。事实上，每个供应商采用集成供应后所承担的风险有可能不同，特别是考虑到供应商规模、供货量以及加入集成供应联盟时间的不同等因素的影响，应该根据各个供应商的不同情况，考虑他们在联盟中的不同地位对夏普利值法的分配结果进行一定的权重因子调整，以免出现一些供应商“搭便车”的问题，影响集成供应联盟的稳定性。
在联盟合作过程中，集成供应的总体成本C(N)，集成供应的成本总节约额为
。在考虑各供应商地位相同而不进行权重因子调整的理想情况下，单个成员分摊的成本
。此时，每个供应商的权重均为
=1/n。
六、算例
某核心制造企业在外地某一城市有三家供应商，以前采用供应商自行供货方式。目前核心制造企业希望引入一家物流企业，由该物流企业来对三家供应商实行第三方物流集成供应，以节约供应链物流成本，优化供应链管理。引入第三方物流集成供应之后，在整体供应物流成本得到降低的同时，需要解决的问题是集成供应成本如何在三个供应商之间进行合理的分摊。对各供应商供应过程中的相关参数假设如表1。
根据以上基础数据，运用经济订货批量模型，可以计算出三个供应商各种组合下的供应成本情况如表2。
可以看到，三个供应商自行供货方式所发生的供应成本总额181947.33+98832.82+60000.00=340780.15，而实施第三方物流集成供应后的供应成本总额为306596.44，成本节约额34183.71。
有了上述计算结果，就可以利用夏普利值公式来计算三个供应商应该分摊的供应成本。先不考虑权重因子的调整来计算三个供应商分摊的成本。表3是以供应商1为例的计算过程。
其中，供应商1应分摊的供应物流成本X1=181947.33×1/3+163642.98×1/6+163642.98×1/6+161130.04×1/3=169448.83。同理可以计算供应商2和3分别应分摊87177.16和44970.46。
与三个供应商自行供货相比较，分摊到的成本都比自行供货成本有降低，符合夏普利值法成本分摊的基本条件。但是在没考虑权重因子的情况下，三个供应商分摊的成本与自行供货时的成本相比，成本降低的比例却不同。供应商1的成本降低比例为
，而供应商2和供应商3的成本降低比例分别为11.79％和16.72％。可以看到，在不考虑权重因子调整的情况下，总供应量越小的供应商，在集成供应的成本分摊中获得的利益就越多，这就出现了“搭便车”的现象，这与集成供应的运作实践情况不符合，这样的成本分摊也不能保证集成供应联盟的稳定性。
下面我们考虑权重因子的调整后的成本分摊结果。供应商1的成本分摊额为：
169448.83-34183.71*(5/8-1/3)=159478.58；
供应商2成本分摊：
169448.83+34183.71*(1/3-1/4)=90025.80；
而供应商3的成本分摊额变为：
44970.46+34183.71*(1/3-1/8)=57092.07。
可以看到，经过权重因子调整后三个供应商的成本降低比例分别为12.35％、8.91％和4.85％，这样的分配比例体现了在联盟中地位更高的供应商应获得更多的集成供应成本节约好处，这也有利于集成供应联盟的稳定，而那些地位较低、供应量相对小的供应商，也可以通过参与集成供应联盟获得一定的成本节约。
七、结论
第三方物流集成供应是供应链管理条件下大型制造商和零售商降低供应成本的有效途径。集成供应模式的应用，需要解决供应成本在各供应商之间的合理分摊问题。夏普利值法是解决集成供应成本分摊问题的有效方法，但该方法的运用存在两个主要的局限。通过引入标准产品的概念，并运用集成供应的经济订货批量模型，可以解决夏普利值法应用中的数据来源问题。同时，通过对各供应商权重因子的调整，可以使得夏普利值法的成本分摊结果更符合实践，也使得集成供应联盟更具有稳定性。