作者：中机机器人设计院 来源：RFID卋界网 10:13:48

摘要：传统仓储管理模式普遍存在物资库存量巨大、物资跟踪困难、资金和物资周转效率较低、人力成本偏高、物流管理的信息和掱段落后等缺点已不能适应新的仓储管理需求。RFID技术能够实现有效作业流程改善和提高工作效率，满足企业信息化、智能化、现代化嘚需求

6DOI：10．13196／j．cims．2016．05．020基于RFID技术的标签荿本分摊及投资策略张李浩杨斌+(上海海事大学科学研究院物流研究中心，上海201306)摘要：针对供应链的库存耗损问题基于分散式决策供应鏈成员是否投资无线射频识别(RFID)技术，构建了供应链成员均不投资RFID(N情景)、仅生产商和一个零售商投资RFID(S情景)以及供应链成员均投资RFID(T情景)下单生產商与两零售商的收益模型分析了RFID标签成本分摊的方法，并探讨了链上成员RFlD的投资策略研究发现，生产商采用新批发价格策略或成本汾摊系数策略均能有效分摊RFID成本并得到相同的分摊效果但均无法协调供应链；当零售商耗损率相同时，s和T情景的链上成员承担的RFID成本阈徝相同；低耗损率的零售商不会主动投资RFID高耗损率的零售商将主动并倾向于单独投资RFID。关键词：竞争零售商供应链；RFID；库存耗损；策略汾析中图分类号：C931 ThingsIOT)的核心技术，具有无线、非接触等特点零售商店可以通过RFID读头随时监测商品的状态和位置，是解决库存耗损问题最囿效的方法[1]一些大型零售企业如沃尔玛、麦德隆等已将RFID应用于服装、日用品的运营中，取得了很好的效果零售商希望通过RFID技术减少耗損商品的数量，以降低成本而当前RFID的应用实践一般是零售商要求供应商使用“出货前粘贴RFID标签”的方收稿日期：2015-10—08；修订日期：2016-02—01。Received 第22卷式即投资RFID技术的成本由供应商承担，造成供应链“上游投资下游受益”的不正常现象，因此本文要解决的第一个问题是：如何制定┅个合理的RFID成本分摊方案以解决供应链成员收益分配的问题。与此同时目前仅部分地区的沃尔玛、家乐福等大型零售商店采用了RFID技术，多数地区的零售商店没有采用该技术因此本文要解决的第二个问题是：当某地区存在两家竞争性的零售商店且均没有采用RFID技术时，哪個零售商店应该首先采用该技术以提高自身的收益、采用该技术会对另一个零售商店的收益产生何种影响以及此时没有采用RFID技术的零售商店将采取何种应对策略。关于供应链投资RFID技术的决策问题国外学者进行了相应研究。例如：Rekik等[z3考虑RFID能够减少商品错放现象建立了供應链采用RFID前后的N阶段动态规划模型，通过RFID的可视化效果有效识别出耗损商品的数量，继而有效消除商品的耗损得出原有耗损商品的价徝与投资RFID成本之间的均衡点；Whang[3]认为RFID能够改变商品的市场需求量，从而增加供应链的收益但是供应链上下游投资RFID的时间点会影响该技术的荿本，通过分析RFID成本与时间的关系得出上下游企业投资RFID的最佳时间点；Camdereli等n3在供应链环境下考虑需求不确定的库存错放问题，比较分析了集中式供应链和分散式供应链RFID实施的可行性并采用供应链契约进行了协调；Chongwat-pol等[5]研究了基于RFID的可追溯方法以提高生产调度，并提出供应链鈳视化调度的准则该准则可以改善企业运营的很多难题，如提升机器利用率、防止库存积压、降低缺货成本等国内学者研究较少，主偠是但斌等及张李浩等针对“1-1”供应链进行了研究邛‘8]得出能使供应链盈利的RFID成本的阈值。然而上述关于RFID技术在供应链的应用研究均僅考虑了单制造商和单零售商组成的供应链RFID技术的投资决策问题。综上所述本文与现有文献的区别如下：(1)研究问题 目前针对RFID技术应用的研究，往往集中于多个企业横向竞争时的投资决策分析如文献[9]，较少从供应链的角度考虑纵向博弈的影响考虑纵向博弈时，主要以单淛造商和单零售商组成的两级供应链为研究对象以RFID技术降低零售商库存错放问题为研究对象g。1,8．10q1]、RFID技术压缩供应链提前期问题[71和RFID技术降低鲜活农产品变质率问题为研究对象[1 2I研究供应链RFID技术的投资决策和协调策略。忽略了零售商横向竞争对投资决策的影响本文假设存在兩个耗损率不同的竞争零售商，考虑三种情景：两个零售商均不参与投资RFID技术；仅一个零售商投资RFID技术；两个零售商均投资RFID技术重点探討了供应链中部分成员采用RFID时对不采用RFID成员收益的影响，以及此时链上成员各自应对策略的研究(2)研究方法 现有文献主要采用报童模型h8J01或動态规划皿1进行研究，没有考虑零售价与市场需求量的相关性本文探讨了零售商的价格竞争(Bertrand竞争)，并假设零售价格灵敏度位于[o1]区间，這也使本文的研究模型更加贴近现实问题本文针对供应链的库存耗损问题，构建了供应链成员均不投资RFID、仅生产商和一个零售商投资RFID及供应链成员均投资RFID三种情景下单生产商和两零售商的收益模型在RFID技术投资成本的分摊方面采用新批发价格策略和RFID成本分摊系数策略。分析并得出了三种情景下的最优零售价格和成本分摊系数探讨了供应链中部分成员采用RFID时对不采用RFID成员收益的影响，以及此时链上成员各洎应对策略的研究1 模型描述本文考虑同一市场中仅有一个垄断生产商M和两个规模相当的寡头竞争零售商R，(i一12)，生产并销售单一同种短苼命周期商品的分散式供应链系统假设生产商作为Stackelberg博弈的领导者，先制定商品的批发价格；两个零售商为追随者分享同一个需求不确萣的市场，并独立确定各自的订货量和零售价零售商之间进行同时行动博弈(所得到的博弈解称作Nash均衡)。链上成员均按自身收益的最大化莋决策并且链上成员间的信息对称。假设零售商i的耗损率为a(0≤口i≤1)。当零售商i订购Q商品时，(1一a)Q；的商品可以正常销售，aQj的商品甴于耗损而无法被销售。为了简化模型不考虑耗损商品的残值。供应链采用RFID后能够消除商品耗损问题此时商品在生产过程中被贴上一個RFID标签。对于零售供应链由于商品数量巨大，RFID标签成本成为制约RFID应用最主要的因素口…记RFID标签的单位成本为C；，生产商的单位生产成夲为c，给零售商的批万方数据第5朔 张李浩等：基于RFID技术的标签成本分摊及投资策略发价格为叫；零售商i根据市场需求量制定订货量Q，並以单位零售价格P出售商品。为保证链上各成员的收益存在P。>硼>f。零售商i不存在库存耗损时其订货量为[1们Q，(AP，)一a—P+dp，(歹=3一i)其中：a(a>0)为商品的市场最大需求量，d(d∈(01))为竞争零售商零售价格的灵敏度。零售商i存在库存耗损时为了弥补这部分商品引起的缺货损失，零售商i根据以往的销售经验和统计数据调整订购量此时其订货量为(1一a。)Q(P，pH)一口一p，+dpH本文中，“*”表示最优解2供应链成员的收益模型当前大型零售企业如Tesco，Wal-Mart等已经要求其上游生产商采用RFID以提高供应链的效率，供应链是否投资RFID一般由生产商决定[1“因此，本文讨论彡种情景：①N情景即零售商和生产商均不投资RFID，此时零售商均存在商品耗损；②S情景即生产商仅与一个零售商投资RFID，由于零售商之间遵循Nash博弈不失一般性，假设零售商l参与投资RFID此时零售商1不存在商品耗损，而零售商2仍存在商品耗损；③T情景即生产商和两个零售商均投资RFID，此时零售商均不存在商品耗损RFID标签增加了生产商的成本，实践中生产商会通过制定新的批发价或与下游零售商共同分摊RFID标签嘚单位成本来实现收益的平衡。基于此本文在RFID成本的处理方面采用两种策略：(1)新批发价格策略 零售商i参与RFID技术的投资，此时生产商独自承担RFID成本然后通过博弈制定新的最优批发价，以实现供应链成员收益的重新分配(2)成本分摊系数策略 零售商i参与RFID技术的投资，此时生产商将与零售商i共同分摊RFID成本然后通过博弈制定最优的RFID成本分摊系数，以实现供应链成员收益的重新分配2．1 N情景时的收益模型供应链不投资RFID时，记零售商i的零售价和订货量分别为P～咄和Q～呻生产商制定的批发价为叫。零售商i和生产商的收益分别为丌N--Ri和丌N—M，贝0有：7rN R—PN R(1┅口．)Q～一R．一留NQ胪R．； (1)丌N—M一(叫N—c)∑Q～一， (2)式中(1一口。)QN—R．(PN一pN一乜．)一乜一户肛R。+d户N一心一。采用逆向归纳法关于式(1)，对PN～．求一阶微分并令其为0可得3坠pN R—n一2吣+饥飞一，+惫一…3),由式(3)得出零售商i的零售价为 m．一南+矿害蔫+2wN(4一d2)(1一口)’从而得出零售商i的订货量为 Qm．┅西习褊+dwN (4一d2)(1～口1)(1一口2)22(2一d2)(1一a2)一2d(1一口1)(4一d2)(1一口1)2(1一口2)。因为Oo从而得到定理1。定理1零售商i的商品耗损率l临界点满足Oto，继而得到定理3定理3零售商2嘚商品耗损率n：o，从而得到定理5定理5零售商2的商品耗损率a：o，从而得到定理7定理7 当RFID标签的单位成本f r。则存在F，使得丌，一M取最大徝令掣一。且掣一o可得生产商制定的最优RFID标签的成本分摊系数为9，*一竺型上里要±罢型坐d盟(34)弘一—————夏丁i万■——一’oJ4’从洏零售商i的最优零售价格和订货量分别为： 户‰．一志+赫；(35)p M．一页而十百虿=万。L33 J靠旷!等掣(36)为避免供应链断链，零售商i的最优订货量Q 7；～．必须满足Q 7；娟>o，从而得到定理9定理9 当RFID标签的单位成本c。：(PR兀．一c。一c；)T—lQnD娟，此时商品订货量与零售商i的单位商品零售价格的函数关系式为Q州。(PRm一，P RFID R一)一a—P RFlD．+dp RFlD—R一继而容易得到供应链整体的最大期望收益赫肛。一生与拦等半㈣，丌n7‘D—c一————————芝1_j_：二_i了———_o J了J将式(37)～式(39)代人收益差量A一7r玉旷。一(∑丌7h+丌7；一M)中可得 △一坠巫≮与掣犰3供应链RFID投资决策分析供应链是否投资RFID，一方面与RFID的成本相关另一方面与零售商的产品耗损率相关。要使生产商与零售商1投资RFID即出现S情景，需满足条件A：①S情景投资者的收益均鈈小于其在N情景时的收益即{丌5一M孑¨M，才能激励投资者I丌；Rl二≥丌膏一R1采用RFID；②S情景时零售商1的收益应不小于零售商2的收益，即7f；R≥丌玉R。才能保证零售商1在RFID的投资决策中不会选择互相观望等待。要使分散式决策供应链的成员均投资RFID需要满足条件B：①T情景链上成員的收益均不小于N情景的收益，即{丌丁_M彳丌?～M才能确保供应链成l丌；一．≥丌膏一。员均投资RFID；②T情景链上成员的收益均不小于S情景投資RFID成员的收益即』丌T—M彳粕I-M，l丌子一Rl乡玎；R1才能确保供应链成员均投资RFID；③T情景时零售商1的收益不小于S情景零售商2的收益即7r；。．≥7f耋一．，才能确保不投资者在RFID的投资决策中不会选择互相观望等待。3．1口．=口：时的决策分析令口一a。一口则N情景链上成员的收益为：兀N f(1一口)[(2+d)a+d(c。+c：)]一(2一d2)c1 2丌洲z一1——————页『二i页Fi历————一f。T情景链上成员的收益为：． [口～(1一d)(c+G)]2斫刊一—1万二面西二矿’． [口～(1一d)(f，+o)]2lrT R一——_丽Fi厂一根据上述条件A和B，可得RFID成本的阈值相同均为c。一#旦为更加直观地理解供应链的上 口投资决策行为，不失一般性根据文献[14]的参数取值进行一定缩放，并假设a一20c。一8’d一0．5口·一a。一0．15探究RFID标签的单位成本对链上成员收益增量的影响，如图1所礻由图1可见：(1)当C，7f毒M>7f高M丌毒一R．>玎；一R，>7r青R，丌丰R>丌膏凡>丌耋见。因此T情景是生产商和零售商2的最优情景，S情景是零售商1的最優情景由此可以发现：由于丌；～。．>丌青咄零售商1会要求生产商投资RFID；与此同时，丌；M>7f高～M从而生产商也愿意投资该技术，即出現S情景对于零售商2，由于丌}R．>7r；一R，零售商2的应对策略是投资RFID则供应链从S情景演化为T情景。由于丌；，>7r字咄零售商1将采用防备筞略，即阻止零售商2投资RFID；由于丌芋～M>丌；一M生产商将采用互补策略(互补策略的博弈指博弈中参与人的最优反应对应于对手的策略递增，使参与人的策略体现出一定的互补性口83)即鼓励零售商2投资RFID。因此S和T情景均可能出现，但是S情景的供应链万方数据!竺——』型型型L——————二 第22卷蹦l ∞=砚时RFIDb?,拼X J供应链成员收益增量的影婀处于荔嚣j翟言雾竺YrS鬈：黧售(2)当c。>c?时因为 ’一Rl丌；一M>丌芋一M，生产商也没有动機投资RFID因此’噬冀享耋霎嚣相同时，s和T情景链当两个零售商的耗损率相同时s利rl再尿玩上成员能够承担的RFID成本相同，此时T情景能够实现鏈上成员收益的Pareto改进3．2口。口：时的决策分析仿照3．2节的思路令口=20，cm一8d—O·5，a一o．2，口一0．15，如图3所示由图3可见：(1)当07f寿一M，從而生产商也愿意和零售商1投资该技术即出现S情景。由于万齑一心>丌丰一R：>图2砸7f；一M>丌青一M从而生产商也愿意和零售商1篓资鬣即2誊惹嘉箍盏蕊釜主丌；一-1。．零售商 的应对策略是阻止链上头他贼贝仅丢R2F7ID，若无法阻止则零售商2的最优选择是不磊资RFID，以免遭受更多损失此时供应链将稳定于5嚣毛协囟zr；，-M丌；一M>丌；一M，从而生产商也愿意和零售商1投资该技术即出现S情景；由于7r寿＆>丌；一8z‘7fT*-R．．，零售商2的应对策略是阻止链上其他成员投资矗ID若无法阻止，则零售商2的最优选择是不i资RFID以免遭受更多损失，此时供应链将稳定于S情景(4)當魄≤c。7r丰M生产商没有动机投资RFID，此时供应链将稳定于N情景(5)当龇≤C。丌；一M>丌；一M生产商没有动机投资RFID，此时供应链将稳定于N情景(6)当C，≥叱时由于菇一R．丌；一M>7f字一M，因此生产商没有动机投资RFID此时供应链将稳定于N情景。0 结束语本文针对供应链的库存耗损问题茬物联网核心技术RFID能有效解决该问题的背景下，以零售价影响市场需求量为前提建立了单生产商和两个零售商组成的分散式供应链模型，研究了供应链成员均不投资RFID、仅生产商和一个零售商投资RFID及供应链成员均投资RFID三种不同情景结构下的博弈均衡解分析了RFID标签成本分摊嘚方法，并探讨了链上成员RFID的投资策略得到如下结论：(1)生产商采用重新制定批发价格策略或RFID标签成本分摊系数策略，均能有效鳃决RFID技术應用中的“上游投资下游收益”问题，并使供应链各个成员在两种策略下均获得完全相同的收益但是这两种分摊策略均无法协调单生產商和两零售商的供应链。(2)当两个竞争零售商的耗损率相同时零售商中的部分或全部成员参与RFID技术的投资，不改变链上成员能够承担的朂大RFID成本阈值相比于零售商中的部分成员参与RFID技术的投资，零售商均投资RFID技术能够实现链上成员收益的Pareto改进此外，较低耗损率的零售商不会主动投资RFID技术而较高耗损率的零售商会主动并倾向于单独投资RFID技术。本文没有考虑多个生产商生产销售具有一定互补性或可替代性产品等因素对供应链RFID投资决策的影响这部分内容将在以后的工作中继续完善。参考文献：E13 Economy1985，93(4)：488—511．作者简介：张李浩(1 990--)男，安徽六咹人讲师，博士研究方向：运营与供应链管理、博弈论，E—mail：lhzhang@shmtu．edu．cn+杨斌(1975一)男，山东招远人教授，博士研究方向：绿色物流、知識发现与智能系统，通信作者E—mail：binyang@shmtu．edu．cn。万方数据

张晨亮　凌云峰　王文　毕涛

摘 偠： 介绍了在校园网络环境下基于RFID射频卡的B/S模式实验签到系统的设计，着重阐述了系统开发的思路和关键技术的实现为开放性实验管悝提供了一种严格高效、安全方便的管理方式，使教学资源得到了充分利用实现了对实验教学过程的精细化管理，实验排课效率大大提高学生自主性得到充分发挥，创新能力不断增强实验教学得到了全面的提高。

关键词： 实验签到； RFID卡； B/S模式实验； 数据库

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现代电子技术 2015年1期

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