伴随着科学技术、信息技术和物流技术的飞速发展的同时，客户需求越来越趋向于多样性、定制性和不确定性。由于全球市场竞争环境的日趋激烈，企业决策者不得不改变以往的经营模式和决策方式，在纵向一体化的供应链中寻求与其它企业间形成战略联盟合作关系，因此，供应链与供应链之间的竞争逐渐成为了当代经济环境下的热点问题。物料的采购和补货流程无疑是供应链上游企业间联盟关系的首要环节，制造商如何决策来优化与供应商之间的补货流程对于供应链下游企业间的合作甚至是整条供应链的成本节约起到了决定性的作用。因此本文探讨了在供应链协同管理的环境下制造商和供应商之间的物料补货的决策优化问题。主要从以下几个方面进行了分析。首先基于传统的经济订货量模型扩展建立了基本的补货决策模型，全面考虑了由供应商和制造商组成的二级供应链的成本构成问题，在满足成本最优化的目标下求出最优订货量；在基本补货决策模型的基础上通过增加运输规模效应、最小生产批量和满足客户提前期的时间约束条件，建立了基于最优订货批量的补货决策模型，通过分析可知该最优订货批量要大于制造商和供应商单独决策时的订货批量，但是从供应链整体出发该决策要优于前者。其次基于最优订货批量的补货决策模型扩展建立了加入第三方物流的补货决策模型和基于订单合并的补货决策模型，即分别从单产品和多供应商、多产品和单供应商的角度出发，来分析制造商和供应商之间的物料补货决策优化问题。在模型的建立过程中制造商的不同生产类型也是影响最终采用何种决策优化问题的参考因素。本文主要分析了MTO模式下的物料补货决策优化问题。最后基于一家大型的跨国医疗设备制造企业的实际生产情况，分析了该企业目前在物料补货流程中面临的问题和不足，基于最优订货批量模型的应用分析，提出了该企业在物料补货流程中的改进措施。