考虑市场风险的茶叶企业供应链网络设计

薛璟（云南开放大学，云南 昆明 650223）



考虑市场风险的茶叶企业供应链网络设计

薛璟
（云南开放大学，云南 昆明 650223）

摘要：茶叶企业供应链网络优化设计与企业经营成本和长期收益息息相关，茶叶供应与需求市场受不确定因素影响，使企业面临较大的市场风险。通过建立多目标规划模型，在降低供应链成本的同时权衡市场风险、增加合作者的可靠率，最终确定多级供应链网络中选择的供应商、运输商并分配对其的供应量和运输量。不确定的供应和需求市场参数采用模糊随机参数，求解中使用了STEP、模糊随机规划法和线性规划法，权衡决策者偏好，最终得到决策者满意的方案。

关键词：市场风险；多级供应链网络；茶叶供应链网络

1　问题描述

茶叶作为一种农副产品，从毛茶到消费者手中，经历了供应商、生产商、配送中心和销售渠道等多级供应链环节，茶叶生产商在激烈的市场竞争中最关注的问题是如何在不确定的市场环境下，保证较低的供应链运营成本，同时将品质优良的产品送到顾客手中，这就要求茶叶企业能够从整体管理的角度设计供应链，建立稳定的供应链网络，减少不确定的市场环境带来的影响，提高供应链中成员的可靠性，增加供应链整体收益。国内外基于确定的环境探讨供应链网络优化问题的研究众多［1］，但是，茶叶企业面临供应和需求市场都是基于不确定环境，近年来，不确定环境下的供应链设计问题也成为研究关注的焦点，已有的研究在描述不确定的环境时多将参数设为模糊数［2］，并未使用模糊随机参数，并且很多研究中模型的目标为成本最小或利润最大，较少的研究兼顾考虑市场风险和合作风险。

2　建立模型及求解

某茶叶生产企业从事茶叶加工和销售行业，在整个供应链中有原材料供应商、加工茶叶的工厂一个，负责集中流通加工并配送的配送中心一个以及众多零售商。该供应链是三级供应链网络。目前原茶供应市场上有一些为企业提供毛茶的候选供应商，供应商的可靠性有较大差异，企业希望能够通过网络规划选出可靠的供应商为企业提供多种不同的毛茶叶，降低可能出现的风险。此外，工厂负责对材料进行加工，得到可以直接饮用的茶叶成品，送到配送中心后，按照客户的需要采用不同的工艺进行流通加工并按需配送，配送时需要对运输商做出选择，并确定合理的运输量。

2.1多目标模糊规划模型

2.1.1多目标权衡

该茶叶企业目前供应链中的拥有一个工厂和一个配送中心，产品从工厂运输到配送中心，其运输过程较稳定，所产生的运输成本基本不变。配送中心成立以来的运营成本相对固定，因而总成本中不涉及这两项成本，另外，购买毛茶叶的价格是到付价格，已经计入运输成本，因此供应原茶的运输费用不再另计。

由此可以得出整个供应链运营中，有三部分产生的成本会对整体成本和效益产生影响，第一部分成本是毛茶的获得成本，第二部分成本是生产、加工茶叶的成本，第三部分成本是运输成本。

为实现更加稳定的供应链网络，模型需要在最小成本、市场风险最小和供应商可靠率最高三个目标之间权衡，后两个目标分别表示如下：

其中

2.1.2变量之间的关系和模型的约束

茶叶供应链目标优化求解会受到生产量、运输量、需求量之间的关系限制，也受到生产能力的约束，为使建立的模型在约束范围内得到最优解，需要建立以下的变量关系和约束条件：

运输商运输量与配送中心到零售商的运输量相等，

不同毛茶与产品之间数量关系，

配送中心产品流出总量等于工厂流入配送中心的产品总量，

配送中心产品流出量与市场需求量一致，

需求总水平降低到风险最低线时，tl为1，否则为0，

供应商的供应能力上限，

供应商选择的0，1变量与和供应量的关系，

运输商选择的0，1变量与运输量的关系，

工厂生产能力上限，

（变量非负限制）

2.2模型清晰化

由于茶叶企业所处环境是不确定的，因此求解模型涉及的参数是模糊随机参数，可以运用可能机会约束多目标规划清晰化方法，将目标转化为清晰的等价类［3-4］，再运用STEP方法求解多目标规划问题［5］，清晰化的模型可表示为式（13）的形式：

3　算例

3.1设定参数

目前，市场上有10个提供毛茶的供应商，能为企业提供原茶叶种类6种，工厂按照茶产成品与毛茶之间固定的比例生产，按照已有的工艺能产出4种类型的茶叶消费品，配送中心接到茶叶后进行必要的加工，以备配送到零售商处，可以供选择的运输商有5个。为了描述不确定的供应市场和需求市场，用三角模糊数表示需求量，供应商、厂家、运输商处所产生的不确定参数均用模糊随机参数表示。同时，需求量如果降低到风险最底线之下，模型的风险控制目标能通过控制维持供应商和运输商服务成本增加，减少茶叶企业供应链的损失。

3.2求解

求解的目标值是决策者不同风险偏好下解，求解的结果如表1和图1所示。

表1　不同方案结果比较

该企业决策者认为维持低水平的供应链总成本是前提，兼顾考虑供应链中供应商和运输商的可靠性，因此，决策方案以成本目标值为重要衡量标准，最终决定运用方案1的解。根据该方案的求解结果，优化的该茶叶企业的供应链网络如下图所示：

图2　茶叶企业供应链网络

4　结　语

为解决某茶叶企业在不确定供应市场及需求市场上供应链网络规划问题，运用模糊随机参数描述需求、供给中的不确定因素，并在模型目标中设计风险最底线控制市场风险损失，最终建立了相对稳定的茶叶供应链网络，为决策者提供具有实际应用价值的结果。

参考文献

［1］Jun Lia，Jiuping Xua，Mitsuo Genb.A class of multi-objective linear programming model with fuzzy random coefficients［J］，Mathematical and Computer Modelling，2006，44：1097-1113.

［2］Benayoun，R.，Demontgolfier，J，Tergny，J，Laritchev，O.Linear Programming with multiple objective functions：STEP method［J］，Mathematical Programming，1971，1：366-375.

［3］赵晓煜，汪定伟.供应链中二级分销网络优化设计的模糊机会约束规划模型［J］，控制理论与应用，2002，19（2）：249-252.

［4］Tjendera Santoso，Shabbir Ahmed，Marc Goetschalckx，Alexander Shapiro.A stochastic programming approach for supply chain network design under uncertainty［J］，European Journal of Operational Research，2005，167：96-115.

［5］A Azaron，K N Brown，S A Tarim，M Modarres.A multi-objective stochastic programming approach for supply chain design considering risk［J］，Int.J Production Economics，2008，116，129-138.

作者简介：薛璟（1985-），女，云南人，硕士，讲师，研究方向：物流与供应链管理、电子商务、市场营销。