考慮服務(wù)差異化的維修備件轉(zhuǎn)運(yùn)模型

顏星紅

【摘要】針對(duì)客戶需求差異化情況下，第三方維修服務(wù)提供商如何以較低成本滿足所有客戶需求的問(wèn)題，基于績(jī)效保障合同模式，建立了考慮服務(wù)差異化的維修備件轉(zhuǎn)運(yùn)模型，運(yùn)用了橫向轉(zhuǎn)運(yùn)、緊急直運(yùn)備件供應(yīng)策略、模型中增加了延遲滿足客戶備件需求的懲罰成本以激勵(lì)供應(yīng)商提供差異化的服務(wù)水平，用遺傳算法求解了模型，并構(gòu)造了算例，分析驗(yàn)證了模型的有效性。

【關(guān)鍵詞】維修備件 服務(wù)差異化 績(jī)效保障模式 橫向轉(zhuǎn)運(yùn)

近年來(lái)，在國(guó)外一種新的售后服務(wù)模式即績(jī)效保障模式（Performance based logistics，PBL）逐步興起，客戶將設(shè)備的售后服務(wù)外包給維修服務(wù)提供商，由他們負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)既定的設(shè)備績(jī)效目標(biāo)，根據(jù)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的績(jī)效水平收費(fèi)，而不是以每次維修維護(hù)計(jì)費(fèi)，績(jī)效水平超過(guò)既定目標(biāo)，則實(shí)施獎(jiǎng)勵(lì)，否則給予懲罰[1]。而這種無(wú)故障時(shí)間付費(fèi)模式，在很多大公司經(jīng)過(guò)試用推廣后，運(yùn)用很成功，相比之前傳統(tǒng)的售后模式，設(shè)備更可靠，維修成本更低。在PBL背景模式下，不同客戶確立的績(jī)效水平可能不同，由此允許服務(wù)商維修的反應(yīng)時(shí)間便不同，其中維修備件的供應(yīng)時(shí)間尤其重要，而現(xiàn)在普遍來(lái)看，服務(wù)供應(yīng)商面向所有顧客用的是一致的服務(wù)策略，而如果按照客戶中最高要求來(lái)設(shè)定的話，成本就會(huì)很高，反之又會(huì)使高要求客戶的滿意度下降，從而影響客源。因此針對(duì)這種差異化的客戶需求，研究如何通過(guò)設(shè)定備件庫(kù)存供應(yīng)策略，來(lái)實(shí)現(xiàn)快速滿足客戶需求和降低成本的平衡有著非常實(shí)際的意義。

楊華建立了由設(shè)備制造企業(yè)的區(qū)域備件代理商，構(gòu)成的聯(lián)合庫(kù)存優(yōu)化模型，模型基于傳統(tǒng)的售后模式，忽略橫向轉(zhuǎn)借造成的等待時(shí)間，以系統(tǒng)的備件需求滿足率為約束條件，以系統(tǒng)運(yùn)行成本為目標(biāo)函數(shù)展開(kāi)研究[2]。汪傳旭研究了一個(gè)二級(jí)應(yīng)急物資供應(yīng)系統(tǒng)，以服務(wù)水平為約束條件，最佳庫(kù)存水平和轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)的決策問(wèn)題，并分析對(duì)比了不轉(zhuǎn)運(yùn)、部分轉(zhuǎn)運(yùn)和完全轉(zhuǎn)運(yùn)這三種策略[3]。郝書(shū)池探討了單級(jí)、多級(jí)中心化存儲(chǔ)、分散存儲(chǔ)并允許橫向轉(zhuǎn)運(yùn)，及二者相結(jié)合等多種策略的影響，但沒(méi)有考慮缺貨成本[4]。張光宇構(gòu)建了基于（s-1，s），（R，Q）庫(kù)存策略的備件多點(diǎn)庫(kù)存單向轉(zhuǎn)運(yùn)模型[5]。WIJK研究了單級(jí)多點(diǎn)庫(kù)存模型，應(yīng)用了間歇泊松分布模擬需求到達(dá)，并考慮個(gè)別點(diǎn)拒絕橫向轉(zhuǎn)運(yùn)的特殊情況[6]。Hartanto Wong對(duì)考慮橫向轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間和橫向轉(zhuǎn)運(yùn)延遲情況下的可修復(fù)備件的庫(kù)存共享問(wèn)題進(jìn)行了研究[7]。H.Wong在高有效性的背景下，探討了為防止缺貨而采取的橫向轉(zhuǎn)運(yùn)和應(yīng)急運(yùn)輸庫(kù)存應(yīng)對(duì)策略[8]。劉少偉建立了二級(jí)多備件庫(kù)存模型，并重點(diǎn)給出了直接滿足備件需求、橫向轉(zhuǎn)運(yùn)、缺貨概率的近似求解方法[9]。包記凱探討了以鄰近原則選取轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)的不完全轉(zhuǎn)運(yùn)策略[10]。E.M.Alvarez研究了PBL情況下的選擇性應(yīng)急轉(zhuǎn)運(yùn)庫(kù)存策略[11]。E.M.Alvarez對(duì)通過(guò)運(yùn)用橫向轉(zhuǎn)運(yùn)及應(yīng)急調(diào)運(yùn)備件等庫(kù)存策略，以期更低成本地差異化服務(wù)于不同需求的客戶這一問(wèn)題進(jìn)行了探討[12]。

從國(guó)內(nèi)外關(guān)于第三方維修服務(wù)提供商的備件庫(kù)存管理策略的研究成果來(lái)看，國(guó)外已有文獻(xiàn)考慮到差異化服務(wù)客戶不同需求的情況，不同級(jí)別客戶對(duì)發(fā)生故障到設(shè)備恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)的反應(yīng)時(shí)間上限要求不同，進(jìn)而通過(guò)合理運(yùn)用橫向轉(zhuǎn)運(yùn)或緊急調(diào)運(yùn)等方法以實(shí)現(xiàn)差異化服務(wù)，達(dá)到以最低成本滿足所有級(jí)別客戶需求的目的。但是模型中幾乎都沒(méi)有考慮備件缺貨成本，即延遲滿足備件需求而需按約定受到懲罰的費(fèi)用成本，這往往不符合實(shí)際情況。而國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)探討了各種庫(kù)存策略，都是基于制造商備件庫(kù)存或傳統(tǒng)售后模式，缺乏基于PBL模式下的研究，較少重視等待時(shí)間這一約束條件，也幾乎沒(méi)有文獻(xiàn)涉及服務(wù)差異化問(wèn)題的探討。

因此本文結(jié)合現(xiàn)有文獻(xiàn)，從實(shí)際出發(fā)，建立了多點(diǎn)多類備件的兩級(jí)庫(kù)存模型，通過(guò)應(yīng)用緊急直運(yùn)和橫向轉(zhuǎn)運(yùn)等方法對(duì)實(shí)現(xiàn)服務(wù)差化的庫(kù)存策略展開(kāi)研究，并且模型著重考慮了備件等待時(shí)間的約束，增加了延遲滿足備件需求的懲罰成本。

一、模型建立和分析

本文研究的是多種可維修備件的兩級(jí)庫(kù)存模型，而且本文僅涉及關(guān)鍵備件一個(gè)后方基地和若干基層級(jí)倉(cāng)庫(kù)，由于地理分布原因，每個(gè)倉(cāng)庫(kù)都分配了服務(wù)的客戶范圍，而每個(gè)客戶都有一個(gè)服務(wù)于他的指定倉(cāng)庫(kù)?，F(xiàn)將客戶簡(jiǎn)分為優(yōu)先級(jí)客戶和非優(yōu)先級(jí)客戶，在這個(gè)時(shí)間即是金錢的時(shí)代，優(yōu)先級(jí)客戶要求的機(jī)器無(wú)故障時(shí)間更少，維修備件供應(yīng)時(shí)間更苛刻。根據(jù)合同，不同級(jí)別客戶確定的無(wú)故障時(shí)間不同，能接受的維修反應(yīng)時(shí)間上限也不同，則延遲滿足備件需求的成本也不一樣。

備件的具體供應(yīng)策略初步如下：當(dāng)客戶有備件需求到達(dá)指定倉(cāng)庫(kù)時(shí)，指定倉(cāng)庫(kù)啟用庫(kù)存立即供應(yīng)；如果該倉(cāng)庫(kù)缺貨，則由允許與該倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行橫向轉(zhuǎn)運(yùn)的同級(jí)倉(cāng)庫(kù)群橫向轉(zhuǎn)運(yùn)提供備件，而轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)的選取則按照就近原則和備件庫(kù)存大于零的原則；如果同級(jí)倉(cāng)庫(kù)群中都該備件庫(kù)存量都小于等于零時(shí)，則申請(qǐng)從后方基地緊急調(diào)運(yùn)備件。

（一）問(wèn)題假設(shè)

第一，到達(dá)各個(gè)倉(cāng)庫(kù)的備件需求相互獨(dú)立，且服從同參數(shù)的泊松分布。

第二，備件的庫(kù)存補(bǔ)充策略（S，s）即備件庫(kù)存水平低于s時(shí)，立即向后方基地申請(qǐng)補(bǔ)貨。

第三，正常補(bǔ)貨提前期（補(bǔ)貨平均供應(yīng)時(shí)間）服從指數(shù)分布。

第四，而橫向轉(zhuǎn)運(yùn)和緊急調(diào)運(yùn)從發(fā)出申請(qǐng)到備件到達(dá)的時(shí)間并不是服從于某一特定的分布，而是根據(jù)實(shí)際距離以平均時(shí)間表示。

第五，橫向轉(zhuǎn)運(yùn)和緊急調(diào)運(yùn)的備件都是直接送達(dá)客戶，而無(wú)需經(jīng)過(guò)提出請(qǐng)求的倉(cāng)庫(kù)（如k），但是由于直接通過(guò)倉(cāng)庫(kù)庫(kù)存滿足需求的時(shí)間很短，為方便起見(jiàn)，本文將這段時(shí)間設(shè)為零，因而橫向轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間則用兩個(gè)倉(cāng)庫(kù)的之間的運(yùn)輸時(shí)間近似表示，緊急直運(yùn)時(shí)間則由后方基地到倉(cāng)庫(kù)k之間的運(yùn)輸時(shí)間近似表示。

第六，橫向轉(zhuǎn)運(yùn)比緊急調(diào)運(yùn)所花的時(shí)間要少，費(fèi)用也更低，因此橫向轉(zhuǎn)運(yùn)策略總是優(yōu)先于緊急調(diào)運(yùn)策略使用。以滿足耗時(shí)和轉(zhuǎn)運(yùn)費(fèi)用比緊急調(diào)運(yùn)更低的要求為條件，我們根據(jù)鄰近原則將同級(jí)倉(cāng)庫(kù)分組，相互橫向轉(zhuǎn)運(yùn)只允許發(fā)生在組內(nèi)成員之間，而不是所有的同級(jí)倉(cāng)庫(kù)之間都允許橫向轉(zhuǎn)運(yùn)。

第七，本文研究的倉(cāng)庫(kù)群即根據(jù)鄰近原則分類的其中一個(gè)同級(jí)倉(cāng)庫(kù)分組，也就是說(shuō)本文考慮的是完全橫向轉(zhuǎn)運(yùn)。