当今世界经济呈现出明显的一体化特征,企业如今面临着全球范围内的竞争,企业仅凭自身的力量已经无法应对如此激烈的竞争,因此一种新的竞争模式——供应链之间的竞争取代了传统的单一企业的竞争。一个供应商与多个零售商组成的供应链结构在竞争中最为常见,因而本文选取一个供应商与多个零售商组成的二级供应链为研究对象,从库存角度出发,引入缺货概率与满货概率两个指标,研究库存协调优化问题,并为多级供应链库存的研究打下基础。鉴于当今企业竞争中顾客需求具有很大不确定性与多样性的特点,本文分别从需求间隔服从指数分布与需求服从位相分布两方面进行了研究。本文将一个供应商与多个零售商组成的供应链利用随机过程理论模型成Markov过程,利用排队理论分析供应链上各状态间的转移关系,澄清了一个供应商与多个零售商之间状态转移矩阵的内部结构,为求出系统各状态的稳态概率扫除障碍,并提出计算缺货概率和满货概率的计算公式,为供应链库存协调控制与供应链优化组合提供定量分析基础。以此为依据,结合供应链成本问题,文章给出了供应链优化的思路,并以仿真实验对供应链模型进行定量分析,得出了供应链上零售商缺货概率与满货概率对供应链部分参数指标的敏感性,给出供应链的优化策略,从而进一步证实了本文所介绍的供应链优化方法的可行性。