공급사슬 중단을 고려한 공급자-소매상의 최적 재고분배 정책에 관한 연구
A Study on the Optimal Portfolio for Inventory Distribution of a Warehouse-Retailer under Supply Chain Disruptions
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2011년 애플(Apple)사는 협력업체인 중국 폭스콘 화재 사건으로 인해 신제품(아이패드2)의 생산 지연과 출시 연기의 피해를 입었다. 이러한 사례 외에 일본 대지진과 태국 홍수로 인한 자동차 부품 및 하드디스크 드라이브 부품 공급 부족 사태 등, 최근 공급사슬 중단에 의한 재고부족으로 인해 기업들의 피해가 증가하고 있다. 기업들은 공급사슬 내의 재고비용을 감소하기 위해, 공급자가 보유한 창고에서 모든 재고를 관리하는 중앙집중화 정책을 활용하거나, 모든 소매상들이 일정량의 재고를 보유하고 관리하는 분산화 정책을 활용한다. 위의 사례와 같이 공급자 측에서 모든 재고를 보유하는 중앙집중화 정책의 경우 전체 재고유지비용을 최소화할 수 있다는 장점을 가지고 있지만, 창고가 중단되면 제품 생산이나 출시에 큰 차질이 생길 수 있을 정도로 극심한 피해를 입을 수 있다. 반면 모든 재고를 소매상에 분산시켜 관리한다면, 창고 대비 높은 단위 재고유지비용을 인해 공급사슬 전체 기대비용이 증가할 것이다. 이에 따라 본 연구에서는 공급자 측의 단일 창고와 2개의 소매상으로 구성된 공급사슬을 고려하여, 창고와 소매상에 중단이 발생할 때 공급사슬 전체 기대비용을 최소화할 수 있는 최적 재고분배 정책에 대하여 논의하였다. 또한 창고와 소매상의 단위 재고유지비용 차이에 따라 전체 기대비용과 재고수준에 미치는 영향을 살펴봄으로써, 공급사슬 중단 상황에서 이러한 요인이 창고와 소매상의 재고수준에 미치는 영향과 해결방안에 대하여 논의하였다. 수치실험 결과, 창고와 소매상의 중단 상황에서 공급사슬 내의 전체 기대비용을 최소화하기 위해서는, 공급사슬 중단 확률에 따라 창고와 소매상에 적정 비율로 재고를 분산시키는 것이 가장 효율적인 것으로 나타났다. 또한 창고 대비 소매상의 단위 재고유지비용이 상대적으로 높은 경우에는 공급사슬 내의 전체 재고수준을 감소시키고, 부족한 재고에 따른 패널티 비용을 부담하는 것이 공급사슬 전체 기대비용 측면에서 더 효율적임을 발견하였다.
Abstract
Recently, disruptions in the supply chain caused by unexpected shocks, such as natural disasters, accidents, etc., have arisen as a critical issue causing increased damage to businesses. Thus, many firms are concerned about how to manage inventories to minimize carrying costs caused by these unexpected and terrible shocks in the supply chain. In this paper, we present a decision making model to minimize the total expected cost of the system when disruptions occur in the supply chain due to unexpected shocks. We examine OWMR (One-warehouse Multiple- retailers) systems, consisting of one warehouse and multiple demand points, and discuss alternative methods to cope with damages from future uncertainties, such as supply chain disruptions. We discuss an optimal inventory distribution percentage for the warehouse and retailers to hold in order to minimize the expected cost of a supply chain configured as a OWMR system. We derive the conclusion that if the disruption probability is specific, an optimal inventory distribution ratio based on the disruption probability showed to be the most efficient method to minimize the overall expected cost. In addition, we found that if the retailer’s inventory carrying cost per unit is relatively high, reducing inventory levels and bearing the penalty costs of an inventory shortage is more effective in terms of the overall expected cost of the supply chain.
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