分段的延期支付条件下临时订货策略分析
摘要:商业活动中供应商时常会给采购商短期的价格折扣,目的是使采购商进行临时的
大量采购;供应商为了鼓励采购商订货,会针对采购规模给予其不同的延期支付期限;而当价
格恢复到定常时,延期支付的期限则为供求双方事先规定的常值,采购商按照允许延期支付的
EOQ模型订货。将延期支付基本EOQ模型中存在的门槛式延期支付规则(只有当采购量大于
特定值才可以延期支付货款)应用并推广到这种临时采购中:延期支付期限是临时采购量的分
段函数。由于采购商可以采取按低价追加订货或者放弃这个机会,基于这2种策略年度成本差
异最大化,分析了采购商最优的追加订货批量如何确定的问题,拓宽了允许延期支付的EOQ
模型应用范围。
关键词:订货策略;延期支付;临时价格折扣
中图分类号:F224.9;F253.4 文献标识码:A 文章编号:1672884X(2008)02018805
﹢┃━┎┈┈┄┇┇┄━┎┊┃┇﹥━┎┃┎│┃┉┃│┅┄┇┇┎┇﹥┈┄┊┃┉
ZHAYingchun HUAZhongsheng WUJie
(UniversityScienceofTechnologyofChina,Hefei,China)
﹢┈┉┇┉:Paymentrulethatpaymentispermittedonlywhenorderquantityislargerthanaspe
cificvaluewasextendedfrompastthresholdvaluestyletotheperiodofdelayinpaymentthatisa
stepwisefunctionoforderquantity.Theoptimaltemporaryreplenishmentpolicyunderthisback
groundwasarguedandanalyzed.Theresultshowsthattheordersizeisdeterminedbytheonhand
inventory,capitalinterest,investmentreturninterest,thepricediscountandthetermofdelayinpay
ment.
┎┌┄┇┈:replenishmentpolicy;delayinpayment;temporarypricediscount
收稿日期:20070417
基金项目:中国科学院研究生科学与社会实践专项基金资助项目
在基本的EOQ模型中,采购价格是常量,
因此确定订货批量时不必考虑价格因素,但在
实践中,采购价格通常由于营销行为(如市场促
销)或者由于市场行为(如供应短缺),而或升或
降。大量文献研究了价格单次上升的情形:
NADDOR[1]研究了当库存为零时的价格变化、
仅有一次低价采购机会的追加订货问题,但是
他限定了最优追加订货量是价格改变后的基本
EOQ的倍数;TAYLOR等[2]扩展了NADDOR
的模型,分析当价格变化与EOQ周期不一致以
及价格变化为采购商提前预知情形下的追加订
货策略;HUANG等[3]在 NADDOR的基础上,
分析了在无限时域、单次价格上升下的最优追
加订货问题,使用成本节约函数的CESARO极
限来确定 NADDOR模型中的追加订货批量,
放松了其模型中的限制;LEV等[4,5]和 LUO
等[6]研究了有限时域、单次价格变化下的订货
批量问题,限定了期末和期初库存为零,同时暗
含假定对价格变化的信息在期初已经掌握,其
研究表明最优追加订货量依赖于价格变化的幅
度。SARKER等[7]以年度总成本为考察对象,
基于成本节约最多的考虑,研究了面对临时价
格折扣时的有限时域内的最优订货策略。
EOQ模型通常还假设货款的支付是即时
的,即收到货物的同时支付所有价款,但实际上
延期支付作为一种重要的促销手段,广泛存在
于商品经济活动中,卖者允许买者在一定的期
限后缴纳货款。GOYAL[8]提出了允许延期支付
的EOQ模型;JAMAL等[9]研究了延期支付情
况下变质产品在允许缺货时的订货策略;
·881·
第5卷第2期
2008年3月
管 理 学 报
ChineseJournalofManagement
Vol.5No.2
Mar.2008
CHANG等[10]提出了延期支付下具有线性需求
的变质产品库存模型;SARKER等[11]研究了变
质产品延期支付条件下的最优支付时间问题;
CHANG等[12]和LIAO[13]分析了延期支付期限
依赖于采购量情形下的易逝品最优订货问题:
只有当采购量大于某个值时,供应商才会允许
采购商延期支付货款。
本文在GOYAL[8]允许延期支付的EOQ模
型基础上,分析了供应商提供给采购商临时价
格折扣时采购商追加订货的问题:当采购价格
为定常时,延期支付期限为固定的常量;当供应
商给予采购商短期的价格折扣时,延期支付的
期限则是采购量的分段函数。这种支付条件基
于供应商鼓励采购商积极订货的假设,订货量
越大,给予的延期支付期限越长,这种假定是
CHANG等[12]模型中延期支付与订货量相关的
简单假定的推广。由于采购商可以选择以低价
追加订货,也可以放弃这个机会,因此本文将这
2种策略导致的年度订货总成本差异最大化作
为分析的基础。
1 假设及符号约定
模型假设前提除存在临时价格折扣及延期
支付条件外,与基本EOQ模型相同,包括提前
期为零、货物无毁损、即时补货等。需要说明的
是,模型只考虑了价格变化的瞬时性,即暗含假
定在价格变化的同时,采购商只有一次以低价
格临时采购的机会。本文使用以下一些符号:
牚为价格折扣发生的在库库存,常量;爟为
需求率,常值;爛为单次订货成本,常值;牘为正
常价格,常量;牎为除占用资金利息之外的单位
库存持有成本,常值;爤牅为库存占用资金的机会
成本,常值;爤d为银行利率,常值;爯s为临时采
购批量,决策变量,爴s=爯s燉爟;爮x为折扣后的价
格,变量;牠0为无价格折扣时的延迟支付期限,
根据长期供货合同约定为常值。
牠牏为 临 时 采 购 时 的 延 迟 支 付 期 限,在
CHANG等[12]和LIAO[13]的研究中,其延期支付
条件为
牠牏=
0, 爯s< 爯d
牠d, 爯s> 爯{ d,
即只有当订货量爯s超过约定值爯d时,采购商才
可以获得延期支付的期限牠d,在此时段内不需要
支付货款利息。本文将这种条件推广到延期支
付期限是采购量的分段函数,当牠牕>…>牠2>牠1,
爯牕>…>爯1>爯0>0时,有
牠牏=
牠1, 爯0≤ 爯s< 爯1;
牠2, 爯1≤ 爯s< 爯2;
牠3, 爯2≤ 爯s< 爯3;
牠牕, 爯牕≤ 爯s
烅
烄
烆 。
这种假定的本质是供应商给予采购商比以上门
槛式支付条件更强的激励。同时本文对利息与
资金占用的机会成本是基于以下分析的:在支
付期限到来之前已经开始使用新的订货,则在
使用期间已经投入的部分可以赚取资金利息,
利息率为爤d;而支付期限之后,如果还有库存,
则库存在使用期间需要支付资金的机会成本,
利息率为爤c。
由上面的参数可以计算出:采购价格牘为
时带延期支付的 EOQ,令为 爯;令 爴为订货周
期,令牂(爴)为延期支付EOQ策略时的年度总
成本。由GOYAL[8]的工作可以求出爯。在实际
问题中,爴与 牠0的关系只有 3种,本文只选择
爴>牠0进行分析,即在延期支付情况下 EOQ的
补货周期大于支付期限。其他情况类似,因此略
去。另外,一般有爴c>爤d,则有
牂(爴)= 爛爴 +
爟爴(牎+ 牘爤c)
2 +
爟牘牠20(爤c- 爤d)
2爴 -
爟牘牠0爤c+ 爟牘。
如果采购商在价格折扣发生时,采取追加
订货的策略,则其库存变化见图1。
图 2种订货策略下库存随时间变化情况
图1中在价格变化点,在库库存为牚。在此
之后,采购商可以追加订货爯s(实线),也可以仍
然按照延期支付EOQ模型订货(点划线)。
2 临时追加订货分析
在爴>牠0时,延期支付的EOQ模型年度总
成本为牂(爴)。当出现临时价格折扣、在库库存
为牚,若采购商临时订货量为爯,其全年的总成
本为牂(爯s),令Δ牂=牂(爴)-牂(爯s),则本文的问
题即为maxΔ牂。对于任意一个特定的牠牏,当牚燉爟
以及爴s+牚燉爟与牠牏关系不同时,牂(爯s)的表达式
会不同,因此,下面分3种情形进行讨论。
·981·
分段的延期支付条件下临时订货策略分析——查迎春 华中生 吴 杰
(1)情形1 牠牏≤牚燉爟。在此情形下,
牂(爯s)= (1- 爴s)牂(爴)+ 爛+ 爯s牘x+ 牚
2牎
2爟+
爯s牚牎
爟 +
爯2s牎
2爟 + 爯s牘x(牚燉爟- 牠牏)爤c+
爯s牘x爴s爤c
2 , (1)
即 牂(爯s)=(1-爴s)牂(爴)+爛+爯s牘x+
(爯s+牚)2牎
2爟 +
爯s牘x(牚燉爟-牠牏)爤c+
爯s牘x爴s爤c
2 ,
式中,(1-爴s)牂(爴)是一年中除临时订货外所
有其他需求的订货总成本;爛是临时订货的单
次订货成本;爯s牘x是临时采购成本;
牚2牎
2爟
是剩余
库存的保管成本;爯s牚牎爟
表示临时订货爯s到来之
后未使用时的保管成本(等待时间为牚燉爟);
爯2s牎
2爟
则代表临时订货开始使用到结束的总保管成
本。由于牚燉爟1>牠表示在新的库存还未投入使用
之前就需要支付货款,没有因使用新的库存而
赚到利息,因此临时订货占用的资金机会成本
为爯s牘x(牚燉爟-牠牏)爤牅+
爯s牘x爴s爤c
2 ,2
项分别表示临
时订货在未投入使用以及投入使用之后占用资
金的机会成本。
Δ牂= 爴s牂(爴)- 爛- 爯s牘x-
(爯s+ 牚)2牎
2爟 -
爯s牘x(牚燉爟- 牠牏)爤c-
爯s牘x爴s爤c
2 , (2)
将 爴s=爯s燉爟代入式(2),由于
d2Δ牂
d爯2s
=- 牎爟-
牘x爤c
爟 <0,
则dΔ牂
d爯s=0
时Δ牂取得最大值,得到
爯s =
牂(爴)- 牘x爟- 牚牎- 牘x(牚- 爟牠牏)爤c
牎+ 牘x爤c 。
(3)
由式(3)得到的结果需要经过检验,当
爯s∈[爯牏-1,爯牏]为有效。
(2)情形2 牚燉爟<牠牏<爴s+牚燉爟。此种情形
下,带追加订货的年度总成本为
牂(爯s)= (1- 爴s)牂(爴)+ 爛+ 爯s牘x+
(爯s+ 牚)2牎
2爟 +
爟牘x(爴s+ 牚燉爟- 牠牏)2爤c
2 -
爟牘x(牠牏- 牚燉爟)2爤d
2 ,
(4)
式中,由于牚燉爟<牠牏,因此在付款期限到来之时,
临时订货已经开始投入使用,剩余库存为
爟(爴s+牚燉爟-牠牏),可以使用的时间为(爴s+
牚燉爟-牠牏),因此剩下的库存占用自己的机会成
本为爟牘x(爴s+牚燉爟-牠牏)
2爤c
2 ,
由于在支付货款之
前已经开始使用临时订货,使得采购商可以赚
到利息,大小为爟牘x(牠牏-牚燉爟)
2爤d
2 。
Δ牂= 爴s牂(爴)- 爛- 爯s牘x-
(爯s+ 牚)2牎
2爟 -
爟牘x(爴s+ 牚燉爟- 牠牏)2爤c
2 +
爟牘x(牠牏- 牚燉爟)2爤d
2 ,
(5)
将 爴s=爯s燉爟代入式(5),由于
d2Δ牂
d爯2s
=- 牎爟-
牘x爤c
爟 <0,
因此当dΔ牂
d爯s=0
时 Δ牴取得最大值,得
到
爯s =
牂(爴)- 牘x爟- 牚牎- 牘x(牚- 爟牠牏)爤c
牎+ 牘x爤牅 。 (6)
此时,需要检验前提条件是否成立。如果 牠牏<
爯s燉爟+牚燉爟并且 爯s∈[爯牏-1,爯牏],爯s 即为所
求。
可以看出在情形1与情形2之下,最优的订
货量是相同的,不过对应的成本节约却不同。当
牠牏=牠0、牘=牘x、牚=0,根据延期支付的EOQ模型
最优订货量的条件,有 2爛爟=爯2(牎+牘爤c)-
爟2牘牠20(爤c-爤d),代入式(6),有爯s=爯,这与延期
支付EOQ模型是一致的。
(3)情形3 爴s+牚燉爟≤牠牏。此情形表示,在
使用完所有的库存与临时订货之后才需要付
款,因此不需要支付库存资金的机会成本,所以
单次追加订货的总成本为:
牂(爯s)= (1- 爴s)牂(爴)+ 爛+ 爯s牘x+
(爯s+ 牚)2牎
2爟 -
牘x爤d爯2s燉2爟- 牘x爤d爯s(牠牏- 爯s燉爟- 牚燉爟), (7)
式中,牘x爤d爯2s燉2爟表示临时订货在使用期间可以
赚取的利息;牘x爤d爯s(牠牏-爯s燉爟-牚燉爟)表示在使
用完之后到付款之前,可以赚取的银行利息。
Δ牂= 爴s牂(爴)- 爛- 爯s牘x-
(爯s+ 牚)2牎
2爟 -
牘x爤d爯2s燉2爟+ 牘x爤d爯s(牠牏- 爯s燉爟- 牚燉爟), (8)
此时d
2Δ牂
d爯2s
=-(牘x爤d+牎)燉爟<0,则有
dΔ牂
d爯s=0,
得到订货量的最优解
爯s =
牂(爴)- 牘x爟- 牚牎+ 牘x爤d(爟牠牏- 牚)
牎+ 牘x爤d 。
(9)
需要检验爯s 是否满足前提条件爯s燉爟1+
牚燉爟1≤牠牏。
3 临时订货量确定过程及算例
. 临时订货量确定过程
通过上一节的分析,对于爴>牠0,可以给出
确定最优订货量的一般步骤:
(1)针对不同等级牠牏,如果牠牏≤牚燉爟,则根据
式(3)确定不同等级下的爯s,令其为爯s(牏)(牏=
1,2,…,牕),当爯s(牏)∈[爯牏-1,爯牏]时,根据式(2)
·091·
管理学报第5卷第2期2008年3月
计算Δ牂,令其序列为Δ牴1(牏);否则不计算。
(2)如果牠牏>牚燉爟,①使用式(3)确定不同的
爯s(牏)(牏=1,2,…,牕),如果爯s(牏)∈[爯牏-1,爯牏)并
且满足牠牏<爯s燉爟+牚燉爟时,根据式(5)计算Δ牂,
令其序列为Δ牂2(牏);否则不计算。②根据式(9)
计算 爯s(牏),如果 爯s(牏)∈[爯牏-1,爯牏)并且满足
爯s燉爟1+牚燉爟1≤1,根据式(8)计算Δ牂,令其序列
为Δ牴3(牏);否则不计算。
(3)除了上面分析的情形之外,还需要考
虑所有支付条件为临界点时的情况。将所有爯牏
(牏=1,2,…,牕)作为爯牞计算成本节约的大小,记
为Δ牂(爯牏);
(4)比较所有存在的 Δ牴1(牏)、Δ牴2(牏)、
Δ牴3(牏)及 Δ牴(爯牏),选择其中最大值,其对应的
订货量即为所求。
. 算例
考虑牠0=12天,1年以360天计算,每月30
天;年度需求为 爟=8000单位燉年,爛=30元燉
次,牎=2元燉(单位·年-1),爤c=0.3,爤d=0.1,
牘=10元燉单位。
牠牏燉天 =
0, 500≤ 爯牞< 1000;
6, 1000≤ 爯s< 3000;
10, 3000≤ 爯s< 5000;
12, 5000≤ 爯s
烅
烄
烆 ,
则爯≈353单位。
当牘x=9元燉单位,牚=150单位时,下面的
计算结果分别对应于上面的计算步骤。令
爯s(牏)∈[爯牏-1,爯牏)为条件 爾,牠牏≤牚燉爟为 爾1,
牚燉爟<牠牏<爯s燉爟+牚燉爟为条件爾2,牠牏≥爯s燉爟+
牚燉爟为条件爾3。Yes表示条件表达式为真,No
则为否。
(1)计算Δ牴1(牏)、Δ牴2(牏)与Δ牴3(牏) (牏=1,
2,3,4)。
表 1反映在特定的牠牏条件下临时订货存在
的可行解情况,对于本例,只有当支付等级选择
为延期6天时最优,订货量为1724单位,节约
的成本为951.45元。
表 3种情形下的最优订货量与成本节约情况
(牘x=9元燉单位,牚=150单位)
牠燉天 爯s(牏)1 爾 Δ牴1(牏) 爾∪爾2 Δ牴2(牏)爯s(牏)2爾∪爾3Δ牂3(牏)
0 1652 No — No — 0 No —
6 1724 Yes951.45 No — 0 No —
10 1772 No — No — 3010 No -
12 1796 No — No — 3024 No —
注:1表示使用式(3)的计算结果,2表示使用式(9)的计算结果。
(2)将所有爯牏(牏=1,2,3,4)作为爯s计算成
本节约的大小,记为Δ牴(爯牏)。
表2反映的是当订货量为支付等级对应的
临界订货量时节约的成本情况,最优的结果为
选择订货1000单位,节约成本为750.79元。因
此,总结可知当价格降为 9元燉单位,在库库存
为 150单位时,在面对上面的4级支付条件下,
最优追加的订货为 1724单位,成本节约为
951.45元。
表 爯s 为分段函数临界点时成本节约 元
牠牏燉天 爯s 爾1 Δ牴燏爾1 爾2 Δ牴燏爾2 爾3 Δ牴燏爾3
0 500 Yes 409.93 No — No —
6 1000 Yes 750.79 No — No —
10 3000 No — Yes 644.91 No —
12 5000 No — Yes-1766.30 No —
注:Δ牴燏爾牑表示在不同条件下使用不同成本表达式求得的成本
节约值,牑=1,2,3
接下来分析不同在库库存以及不同价格折
扣对临时最优订货量的影响。
由表3和表4不难得出:随着在库库存的增
加,临时订货量以及可以节约的成本是逐渐减
小的;随着价格折扣的加大,临时订货量以及可
以节约的成本是单调增加的。
表 不同在库库存下的最优订货策略(牘x元燉单位)
牚燉单位 牠牏燉天 爯s燉单位 Δ牴燉元
0
50
100
150
200
250
300
6
6
6
6
6
6
6
1865
1818
1771
1724
1677
1630
1583
1119.90
1063.40
1007.30
951.45
896.32
842.03
788.58
表 不同价格折扣下的最优订货策略(牚=单位)
牘x燉(元燈单位-1) 牠牏燉天 爯s燉单位 Δ牂燉元
9.5
9.0
8.5
8.0
7.5
7.0
6.5
6
6
10
10
12
12
12
1000
1677
3000
3323
5000
5000
5739
208.60
896.32
2138.30
3830.80
6270.10
8998.30
12418.00
(3)当折扣方案改变时,如
牠牏燉天 =
0, 500≤ 爯s< 1500;
8, 1500≤ 爯s< 4000;
14, 4000≤ 爯s< 7000;
16, 7000≤ 爯s
烅
烄
烆 。
当牘x=9元燉单位,牚=150单位时,最优订货
量为1748单位,年成本节约为980.38元。
·191·
分段的延期支付条件下临时订货策略分析——查迎春 华中生 吴 杰
4 结语
在允许延期支付的EOQ基本模型上,采用
年总成本节约最多的决策原则,分析了采购商
面对供应商提供临时价格折扣时的订货问题,
结果表明临时采购量的大小决定于采购商的在
库库存、资金利息与资金的机会成本以及价格
折扣的大小与供应商给予的临时采购支付条
件。由于现实当中供应商经常不仅会采取常见
的临时价格折扣进行促销,而且结合其他营销
手段进行促销,例如,本文提到的采用分段的延
期支付这种优惠的付款条件,因此本文扩大了
已有延期支付基本EOQ模型的应用范围,为实
际中的问题提供了决策参考。同时本文可以作
为众多扩展研究的基础,例如引入物品的变质
性;将需求率为常值推广到波动的情形,以及将
本文的问题置于无限时域背景之下进行研究
等。
参 考 文 献
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(编辑 刘继宁)
通讯作者:华中生(1965~),男,安徽潜山人。中国科学技
术大学(合肥市 230026)管理学院教授、博士研究生导
师。研究方向为供应链管理
。
科技成果管理与科技成果转化
高 级 研 讨 会
为进一步加快科技成果管理信息化的步伐,
提高科技成果管理与转化推广应用的水平,加强
科技成果知识产权管理与保护工作,探讨未来科
技成果交流与合作模式,中国高科技产业化研究
会将在杭州召开“科技成果管理与科技成果转化
高级研讨会”,现将会议有关事项通知如下:
会议日期:20080430
主办单位:中国高科技产业化研究会
会议内容:
(1)科技成果管理
(2)科技成果的转化与推广管理
(3)科技成果的知识产权保护与管理
(4)国家科技保密制度介绍
会务联系:燕广
会议电话:01087469025
会议传真:01087469012
电子邮件:huizhi001@126.com
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管理学报第5卷第2期2008年3月