0 引言
供應鏈管理是一種新的思想,它代表了一種集成的觀點,采用系統的方法,對從原材料供應商到最終用戶的整個物流、信息流和工作流進行計劃、控制與管理。
供應鏈管理的研究與先進制造理論和技術的研究有著密切的聯系。當前,全球經濟的發展使制造業企業面臨著市場國際化,客戶需求多樣化,產品更新換代加快等一系列新的挑戰。為增強企業競爭能力,提高客戶滿意程度以及縮短產品的生產周期,降低成本,在先進制造技術領域,提出了虛擬企業、動態聯盟及敏捷制造等一系列新的理念。這些理念都強調了企業間的合作和優勢互補,涉及到了多個企業間的協作和信息交換問題,其本質都是供應鏈上的企業集成問題的研究。供應鏈管理的研究對這些新的制造技術的研究將起到有力的推動作用。本文首先簡要的介紹了供應鏈管理的分類,在此基礎上討論了供應鏈管理中的一些關鍵技術,如供應鏈管理系統的實現技術、決策問題優化建模等技術的研究情況,并指出它們下一步的一些發展方向。
1 供應鏈管理的分類
不同學者從不同的角度對供應鏈的管理進行了廣泛的研究,根據供應鏈成員在供應鏈管理中所處地位以及行業特點的不同,供應鏈管理可分成企業供應鏈管理、產品供應鏈管理和供應鏈契約管理三類,下面對其詳細論述。
a)企業供應鏈管理。企業供應鏈是由核心企業及其供應商或分銷商組成的供應鏈。在該供應鏈中,核心企業居于絕對的主導地位,企業供應鏈管理是由其提出的含有對多個產品供應鏈的管理。企業供應鏈管理不僅要考慮核心企業與其他供應鏈成員的合作問題,也應較多關注企業的多種產品在原料購買、生產、分銷、運輸等方面資源優化配置。
b)產品供應鏈管理。產品供應鏈是與某一特定產品或項目相關的供應鏈。產品供應鏈管理是對由特定產品的顧客需求所拉動的整個產品供應鏈運作全過程的系統管理。對于該類供應鏈管理,采用信息技術,提高企業供應鏈成員之間信息共享程度是提高產品供應鏈運作績效、開發新產品以及完善產品質量的有效手段之一,而僅進行資源優化與配置取得的效果則可能有限。
c)供應鏈契約管理。該類供應鏈是由幾個較大的企業組成戰略聯盟,供應鏈契約管理關注的重點是這些企業之間的協作問題,不僅僅是信息的共享,還包含其他,如聯合定價,企業之間如何安排合適的產量以使整個供應鏈的成本最低等內容。
2 供應鏈管理關鍵技術
根據關注的內容與研究的方法不同,筆者把供應鏈管理的關鍵技術分為兩類:供應鏈管理系統實現技術和供應鏈管理決策優化建模技術。供應鏈管理系統實現技術包含供應鏈管理的體系結構研究和供應鏈管理系統的設計與開發技術;供應鏈管理決策優化建模技術則是用數學建模的方法對供應鏈管理中的決策問題進行優化與求解。下面詳細討論。
2.1 供應鏈管理系統實現技術
2.1.1 供應鏈管理的體系結構研究
供應鏈管理的體系結構是指為指導和幫助供應鏈系統的設計、實施和運行而提供的結構化、多功能模型和方法的集合。它定義了供應鏈管理的基本業務過程,描述了這些過程實現的功能,所需的能力資源,給出了供應鏈的構造和實施方案,并對供應鏈的性能進行評價。現主要介紹目前應用最廣和最為著名的體系結構模型SCOR(Supply Chain Operations References)模型。
SCOR 模型是供應鏈管理委員會(Supply Chain Council——SCC)開發的體系結構模型。SCOR 模型中定義了通用的供應鏈結構,給出了一些通用的供應鏈性能評價標準,指出了管理人員應關注的問題,并作為一個工業標準指導企業供應鏈管理的實施。目前,SCOR 模型已發展到第五版。
SCOR 模型的核心是一個四層的金字塔形結構,表示構建供應鏈時應采取的步驟。第一層規定了SCOR 模型的內容和范圍,是企業確定其供應鏈性能和目標的基礎。第二層定義了30 個核心的供應鏈作業類別,企業可據此選擇構造自己的供應鏈。第三層描述了一個公司在它選擇的市場領域取得競爭成功所需的能力,包含了作業元定義,可適用的最佳實施和為達到性能最佳所需的系統所需的能力,系統軟件工具等內容。第四層根據商業環境,設計取得競爭優勢的實施方案,根據方案實施供應鏈。SCOR 模型確定的基本作業過程有五個:計劃、供應、制造、交付和回收。如圖1所示,企業的所有業務都是圍繞這五個過程展開的。
圖1 SCOR 模型基本作業過程之間的關系
2.1.2 供應鏈管理系統的設計與開發技術
供應鏈管理系統的設計與開發是指根據體系結構模型,使用信息技術設計與開發供應鏈管理系統。傳統上供應鏈管理系統主要用EDI(EIectronic Data Interchange)技術實現,近年來,隨著國際互聯網的發展,使用Internet 技術構架供應鏈管理系統逐漸得到了廣泛的應用。不少公司推出了自己的軟件產品,如SAP 公司的mySAP. com 等。這些系統通常支持SCOR 模型,通過Web 技術以及Internet進行信息的發布與傳輸,從而實現與供應鏈合作伙伴信息的共享,完成協作。一些學者在使用以上這些技術構建供應鏈管理系統的同時,還引入了人工智能技術。他們采用agent 系統對供應鏈的作業過程運行進行模擬、優化、實現與控制,如Swaminathan 等人在1996 年提出的多agent 的供應鏈動態模型的框架結構,把供應鏈組成要素零售商、分銷中心和工廠供應商等都建模成agent,通過agent 之間的協作,完成供應鏈的管理。總的來說,由于多agent 的系統具有自主決策的能力,且是一個分布的開放的系統,比較適合供應鏈管理中的分散和復雜異構的環境,因而是供應鏈管理系統發展的一個方向。但該技術還處于一個發展的階段,離實用還有一定的距離。
2.2 供應鏈管理決策優化建模技術
在供應鏈構建、運行管理中會涉及到一系列決策問題,主要有位置決策、供應鏈合作伙伴選擇決策、生產決策以及庫存決策、運輸決策等。這些決策問題一般采用數學建模的方法進行優化計算,從而引出了一項新的技術,即供應鏈管理決策優化建模技術。下面是這些決策問題以及相應的建模技術、求解方法的一些研究情況。
位置決策:位置決策主要是確定供應鏈的設施的定位,包括生產設施、庫存位置和貨源等。位置決策是構建供應鏈的第一步,它代表了企業進入客戶市場的基本戰略,且對企業的收益、成本、服務水平都有很大的影響。進行位置抉擇要考慮到產品的價格、當地的稅率、關稅、退稅、分銷成本以及生產局限等一系列因素。這類問題通常采用線性規劃、啟發式算法或者仿真等方法來進行求解。如Geoffrion等人建立的用于確定配送中心的位置MIP 模型。
合作伙伴選擇決策:合作伙伴的選擇決策是指通過對合作伙伴的信譽、能力、產品質量、成本、服務、交貨等情況的評估,選擇合適的合作伙伴,構建供應鏈。現在研究較多的合作伙伴選擇主要是對供應商的選擇,常用的方法,定性的有招標法、直觀法、協商選擇法等,定量的有線性加權、數學規劃與統計概率法。最近幾年,國內在這方面的研究較多,如華中科技大的婁平等人提出的AHP/DEA混合法選擇供應商等。
生產決策:生產決策可以分為兩類,一類是從大的戰略角度來進行決策的,如生產什么產品,哪個工廠來生產,不同工廠間資源的分配,這類決策通常用線性規劃來解決;另一類是戰術性的決策,主要是廠內根據設備及其他約束條件,決定資源的分配、生產的批量及對產品的生產進行排序等活動。優化方法有排隊論模型、網絡流模型以及流體近似法等。
庫存決策:庫存決策在供應鏈管理研究得較多,而且往往是與其他決策聯合起來進行的研究。總的來說庫存決策優化的研究可歸納為采購/庫存、生產/庫存、庫存/配送、生產/庫存/配送、庫存/分配五類,不同的學者也從不同的角度提出了不同的決策模型。如Crowston 用動態規劃研究了裝配型生產/庫存問題;Odanska 用仿生學原理研究了基于JIT 模式的多級生產/庫存系統;Dekker 等人提出的數量分割準則等。
運輸決策:運輸決策包括運輸方式、批量、路徑的選擇。多是采用整數規劃(IP)或混合整數規劃(MIP)描述的網絡流模型解決。Arntzen 1995 年為DEC 公司建立了全局供應鏈管理模型(Global Supply Chain Management),該模型考慮了各種運輸模式的時間與成本、產品本地化目標、關稅以及客戶、供應商、人力資源等各方面的內容,是較完備的一個MIP 優化模型。
協作決策:供應鏈成員之間的協作是指供應鏈的成員為使供應鏈整體的效益最優而采取的協調行動。供應鏈成員之間的協作按照研究的側重點不同可分為買方—賣方協作、生產—分配協作以及庫存—分配協作。常用的分析方法有網絡法、對策論法和近似法等。網絡法主要解決生產—分配協作中的一些問題。采用動態規劃或混合整數規劃等描述問題并求解,如Rosenfield在1996 年用網絡流法建立的不確定情況下的供應鏈協調模型。對策論模型在買方—賣方協作問題中應用的較多,它采用博弈論對供應鏈成員之間的協調進行分析,建立供應鏈契約,確定產品價格、批量以及配貨原則、退貨策略等。Weng等人在1997 年提出的確定需求下的聯合定價問題的求解便是一個典型的買方—賣方對策論模型。近似方法則多用來解決多級庫存分配問題,如Muckstadt 提出的多級分配網絡的近似最優解的搜尋算法等。
3 未來研究方向
雖然供應鏈管理的研究已經有較長一段時間了,但在很多方面還有許多問題沒有解決,且隨著社會的不斷發展,新技術不斷涌現,對供應鏈管理新的要求也會不斷的被提出。在將來,上述的兩個技術方面還有以下一些內容需要進一步的研究。
a)供應鏈管理系統實現技術方面。目前在供應鏈管理系統實現技術方面研究較多的主要是供應鏈的設計及運作方式,較少考慮到供應鏈結構的變化。隨著先進制造管理技術如敏捷制造和虛擬企業的發展,如何快速重組與優化供應鏈等問題逐漸浮出水面,但目前這方面的研究成果還較少,因而是下一步的研究重點。此外,如何采用新的信息技術,提高供應鏈管理的效率和降低成本等問題也將繼續不斷的被研究。
b)供應鏈管理決策優化建模技術方面。不同的學者已從不同角度提出不少供應鏈的優化模型,但能描述復雜網狀結構供應鏈的模型還較少,且現有的模型很少考慮到隨機性因素的影響,對供應鏈中信息流資金分析研究的也不多,供應鏈的瓶頸問題、集中式供應鏈管理中的利益分配問題也都需要進一步的研究。另外對提出的優化模型,也有必要開發出高效的算法,以便對相應的模型求解。
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本文標題:供應鏈管理SCM的關鍵技術