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第15卷第2期 系　統(tǒng)　工　程　學(xué)　報(bào) V o l 15 N o. 2 . 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　 2000年6月 JOU RNAL O F SYST EM S EN G I EER I G N N J un. 2000

供應(yīng)鏈管理問題的研究現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)
陳　安, 劉　魯
( 北京航空航天大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院, 北京 10

0083)

①

摘要: 主要介紹了目前供應(yīng)鏈在數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建、 供應(yīng)鏈成員間的多方協(xié)作問題上的研究現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn), 著重討論了企業(yè)內(nèi)部供應(yīng)鏈的各類優(yōu)化模型和快速算法, 包括制造系統(tǒng)、 運(yùn)輸問題、 庫(kù)存決策等各個(gè)方面; 以 及外部供應(yīng)鏈中買2賣、 庫(kù)存2分銷、 庫(kù)存2生產(chǎn)等幾類協(xié)作機(jī)制; 引入了供應(yīng)鏈的敏捷性概念, 在博弈中 “雙贏” 策略的基礎(chǔ)上提出了供應(yīng)鏈協(xié)作中的 “雙優(yōu)” , 最后給出了供應(yīng)鏈上的信息傳遞中的扭曲現(xiàn)象的分析、 策略 后 勤重構(gòu)的必要性和特征、 及綠色供應(yīng)鏈的一些研究方法. 關(guān)鍵詞: 供應(yīng)鏈; 協(xié)作管理; 敏捷制造; 雙優(yōu)策略 分類號(hào): F 270　　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 　　　文章編號(hào): 100025781 ( 2000) 0220179208

An overv iew of supply cha i managem en t: an opera tiona l perspective n
CHEN An, L IU L u ( Econom ics and M anagem en t Schoo l, B eijing U n iversity of A eronau tics and A stronau tics, B eijing 100083)

0　引　言

供 應(yīng) 鏈 管 理 ( supp ly chain m anagem en t, SCM ) 是指供應(yīng)鏈中各環(huán)節(jié)內(nèi)部的計(jì)劃, 設(shè)計(jì)及

管理等活動(dòng), 以及各環(huán)節(jié)相互之間的協(xié)作, 物流、 信息流、 資金流和組織流的管理等. 供應(yīng)鏈中各環(huán)

①

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Abstract: T he com petitive field in m o st m arkets requ ires w ell2designed p roducts, and agility of m anufactu rer w h ich can qu ick ly respond to the cu stom er dem and requ ires w ell2designed supp ly . chain in stead of ind ividual operation s In th is paper, som e trad itional th ink ing of supp ly chain is given first, then the coo rd ination am ong the m em bers in supp ly chain is in troduced, focu sing on buyer2vendo r, p roduction 2d istribu tion, and inven to ry 2d istribu tion coo rd ination, som e o ther issues such as bu ll w h ip effect, logistics reconfigu ration, green supp ly chain are d iscu ssed lastly. T he op ti al2 ti al strategy based on the op ti ization theo ry and info rm ation techno logy is first m op m m m en tioned in th is paper. Keywords: supp ly chain m anagem en t; coo rd ination; agile m anufactu ring
收稿日期: 1998212229; 修訂日期: 1999207205. 基金項(xiàng)目: 國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目 (79870009) 和8632C I S 基金資助項(xiàng)目 (98442007). M 作者簡(jiǎn)介: 陳 安 (19702) , 男 ( 漢族) , 山東泰安人, 博士.

節(jié)包括供應(yīng)商、 制造和組裝工廠、 分配中心、 零售 商和最終客戶等組成的網(wǎng)絡(luò) [ 4, 5 ]. 由于采用供應(yīng)鏈管理可以使企業(yè)在多方面獲 得實(shí)在與潛在的收益, 優(yōu)化運(yùn)行狀況, 所以對(duì)它的 研究與實(shí)踐越來越受到重視. 一般地, 供應(yīng)鏈管理 可以在多方面使企業(yè)受益: 如降低庫(kù)存量, 增加庫(kù)

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存周轉(zhuǎn); 減少紙上作業(yè), 加快支付過程; 縮短產(chǎn)品 周期; 降低運(yùn)輸成本; 消去多余職責(zé), 優(yōu)化通信結(jié) 構(gòu), 減少錯(cuò)誤等. 隨著研究的深入, 人們發(fā)現(xiàn)企業(yè) 從供應(yīng)鏈管理中得到的收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些. 當(dāng)然, 各個(gè)企業(yè)由于其對(duì)供應(yīng)鏈管理認(rèn)識(shí)的 不同, 在具體操作上會(huì)有自己的側(cè)重點(diǎn), 其最終結(jié) 果也會(huì)有所區(qū)別. 現(xiàn)在的學(xué)術(shù)界和工業(yè)界已經(jīng)越 來越多地涉及供應(yīng)鏈管理, 但是真正理解和深入 應(yīng)用仍需很多的時(shí)間. 目前, 還有諸多問題需要更 深入地研究: 供應(yīng)鏈管理的范疇; 現(xiàn)行供應(yīng)鏈管理實(shí)踐中的共同問題; 成功的供應(yīng)鏈管理實(shí)現(xiàn)中的主要方法; 成功的供應(yīng)鏈實(shí)現(xiàn)中的決定性因素; 從供應(yīng)鏈管理中獲得的確定利潤(rùn); 衡量供應(yīng)鏈管理效益的尺度等.

1　供應(yīng)鏈的概念、 結(jié)構(gòu)和面臨的挑戰(zhàn)
1. 1　供應(yīng)鏈的概念

供應(yīng)鏈的概念是逐步發(fā)展和完善的, 并形成 了不同的層次 . 在一個(gè)工廠甚至車間內(nèi), 由原料或零件的供 應(yīng)到產(chǎn)品生產(chǎn)過程的排序 ( Schedu ling ) 可以看作 是最初的供應(yīng)鏈問題, 現(xiàn)在這類 N PC 問題 ( 包括 F low shop, Job shop 等 ) 由于無法徹底解決, 只能 采用啟發(fā)式算法尋找可行的近似解, 所以仍是制 造系統(tǒng)的研究熱點(diǎn). 之后, 供應(yīng)鏈的概念擴(kuò)展到包 括資源 原料供應(yīng), 制造, 銷售等多個(gè)部門 企業(yè)參 與的傳統(tǒng)意義下的供應(yīng)鏈 到今天, 供應(yīng)鏈的范圍 . 已經(jīng)由一地或多地?cái)U(kuò)大到全球, 同時(shí)供應(yīng)鏈管理 中又增加了集成、 敏捷性等要求, 并在縮短產(chǎn)品生 命周期、 了解伙伴間的需求、 與顧客建立新的溝通 渠道等方面豐富與增強(qiáng)了傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈概念. 過去供應(yīng)鏈管理的研究重點(diǎn)一般集中于各環(huán) 節(jié)內(nèi)部的有效性管理, 包括存儲(chǔ) ( 庫(kù)存) , 組裝等, 它們之間的相互關(guān)系是以大量庫(kù)存的緩沖區(qū)為中 介的; 現(xiàn)在的研究除考慮環(huán)節(jié)內(nèi)部的優(yōu)化以外, 還 必須涉及到整個(gè)供應(yīng)鏈的全局優(yōu)化效應(yīng). 虛擬企 業(yè) 動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的出現(xiàn)帶來的一個(gè)問題是, 在企業(yè)的 伙伴快速轉(zhuǎn)換的時(shí)候, 怎樣約束每一個(gè)交易 ( 博 弈) 的雙方或多方, 使得大家都可以做到贏利, 即

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“ in 2 in ” 我們根據(jù)交易各方通過生產(chǎn)及銷售 ; W W 關(guān)系的互補(bǔ)性, 基于對(duì)偶線性規(guī)劃以及價(jià)格邊際 效應(yīng)等優(yōu)化思想, 再將這個(gè)概念進(jìn)一步推廣, 提出 在信息充分的基礎(chǔ)上雙方的協(xié)作能夠達(dá)到雙優(yōu)的 效果, 即 Op ti al2 ti al” “ m Op m .
1. 2　供應(yīng)鏈管理面臨的挑戰(zhàn)

全球供應(yīng)鏈的管理是非常困難的, 不少大公 司在管理中有很多教訓(xùn): 1994 年, Com paq 公司在 銷售管理過程中損失5億美元后認(rèn)為應(yīng)該 “在合適 的時(shí)間將合適的產(chǎn)品投放合適的地點(diǎn)” Grocery ; 公司浪費(fèi)在后勤協(xié)調(diào)上高達(dá)300億美元之多, 他們 認(rèn)為 “以合適的成本管理供應(yīng)鏈” 太重要了. 目前, 全球供應(yīng)鏈的管理在以下方面面臨著挑戰(zhàn): 產(chǎn)品: 過長(zhǎng)的提前期 ( 定單, 顧客服務(wù)、 新產(chǎn)品 ) , 更多的庫(kù)存, 質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng), 多變的顧客需求 ( 顧 等

客喜好品味不同, 有的顧客甚至只要求與人有別, 因此通用汽車有20, 000, 000 個(gè)不同的組合版本, H P 工 作 站 有 50 萬 種 不 同 配 置 方 式, 佳 潔 士 (C rest) 牙膏在味道大小方面也有35個(gè)種類).

后勤: 協(xié)作問題, 服務(wù), 合理庫(kù)存結(jié)構(gòu); 多結(jié)

點(diǎn), 多連接和范圍經(jīng)濟(jì)使得運(yùn)輸管理的復(fù)雜性提 高, 費(fèi)用和時(shí)間占用太大; 全球化網(wǎng)絡(luò)流的高度復(fù) 雜性, 物流信息流等由一地乃至在全球間流動(dòng); 不 同的地理政治區(qū)域造成的各異市場(chǎng)結(jié)構(gòu)等都是后 勤面臨的緊迫問題; 這也為后勤結(jié)構(gòu)的重構(gòu)創(chuàng)造

了條件. 協(xié)作: 通訊技術(shù)落后, 各異的管理文化, 相互 間所傳遞信息的扭曲 ( 即牛鞭效應(yīng)) ; 所謂牛鞭效 應(yīng), 是由于運(yùn)輸延遲, 信息延遲及供應(yīng)復(fù)雜性提高 等原因, 以及鏈中成員的不斷增加, 隨著時(shí)間推 移, 需求與定貨之間產(chǎn)生的方差越來越大 . 市場(chǎng): 消費(fèi)習(xí)慣, 產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程要考慮不同市 場(chǎng)情況, 價(jià)格分配渠道的不同. 另外, 個(gè)體目標(biāo)和整體沖突, 怎樣重新理解客 戶服務(wù)及對(duì)請(qǐng)求的響應(yīng), 數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性及信

息系統(tǒng)的構(gòu)建, 不確定因素的影響, 內(nèi)部客戶等也 對(duì) SCM 提出了挑戰(zhàn). 隨著日漸激烈的競(jìng)爭(zhēng)壓力, 市場(chǎng)的全球化和 后勤管理量的日益增長(zhǎng), 迫使廠商發(fā)展供應(yīng)鏈技 術(shù)以快速響應(yīng)顧客需要, 為了保持競(jìng)爭(zhēng)力, 也必須 盡可能地降低操作過程成本并同時(shí)改善對(duì)顧客的 服務(wù)質(zhì)量; 因此系統(tǒng)地研究供應(yīng)鏈管理是很必要

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的 . 近年來通訊和信息技術(shù)的快速發(fā)展, 使得供 應(yīng)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié), 各個(gè)階段之間的管理和協(xié)調(diào)成 為可能, 不僅大大降低了成本, 更重要的是能夠?qū)?顧客的需求做出快速的響應(yīng).
1. 3　供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

鏈各個(gè)環(huán)節(jié)之間的協(xié)作關(guān)系. 本節(jié)中, 我們先看以 下內(nèi)部供應(yīng)鏈的管理, 它包含對(duì)生產(chǎn)企業(yè), 運(yùn)輸公 司, 銷售商內(nèi)部的管理技術(shù)等 . 2. 1　生產(chǎn) 制造系統(tǒng) 這是供應(yīng)鏈中必不可少的一環(huán). 由原材料的 加工, 零件的組裝與拆裝, 到最后的成型, 包裝, 都 屬于其范圍. 因此, 制造系統(tǒng)的優(yōu)化是供應(yīng)鏈的一 個(gè)關(guān)鍵問題: 怎樣使一個(gè)生產(chǎn)線更具效益, 怎樣充 分利用機(jī)器和機(jī)器之間的緩沖區(qū), 在機(jī)器以一定 的概率分布損壞或發(fā)生故障, 以及緩沖區(qū)以一定 的概率分布阻塞的情況下讓生產(chǎn)率達(dá)到最優(yōu). 目 前, 針對(duì)制造系統(tǒng)的優(yōu)化, 給出了幾種不同類型的 模型: 基于數(shù)學(xué)規(guī)劃的, 基于計(jì)算機(jī)仿真的, 基于 M arkov 鏈 的 模 型 等 多 種 形 式; 但 由 于 排 序 ( Schedu ling ) 問題即使在機(jī)器較少的情況下依然 是一個(gè) N P 2完全問題, 而在一個(gè)機(jī)器和緩沖區(qū)眾 多的車間, 要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的同步高速運(yùn)行, 安排緩 沖區(qū)的大小以及怎樣配置機(jī)器的修理工是一個(gè)很 難的問題, 由于幾乎無法用解析的方法描述這一 問題, 因此發(fā)展了很多可操作且有效的求近似最
2. 2　運(yùn)輸系統(tǒng)和時(shí)間表問題

一般地, 供應(yīng)鏈在傳統(tǒng)上可以分為三個(gè)階段: 生產(chǎn), 分配和代理; 每一個(gè)階段還可以分成由不同 地點(diǎn)組成的部分. 圖1是一個(gè)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)一般結(jié)構(gòu) 的示意圖[ 1 ]; 圖示只是關(guān)于供應(yīng)鏈的一個(gè)結(jié)構(gòu)化 的抽象, 對(duì)應(yīng)于各種特殊的產(chǎn)品的供應(yīng)鏈, 還可以 超越以上形式; Faw cett [ 2 ] 指出, 即使是最高的管 理層也難以確知整個(gè)生產(chǎn)過程的完備知識(shí).

2　供應(yīng)鏈管理中的各項(xiàng)技術(shù)
在全球供應(yīng)鏈中, 管理者必須隨時(shí)準(zhǔn)備應(yīng)付 以下情況發(fā)生: 產(chǎn)品在市場(chǎng)上領(lǐng)先性的喪失, 昂貴 的運(yùn)輸費(fèi)用, 過高的庫(kù)存水平, 銷售預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確, 以及在解決技術(shù)難題中的滯后. 所有這些問題的 解決都必須要有一套對(duì)于整個(gè)供應(yīng)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的 有效而協(xié)調(diào)的管理策略. 一般地, 可以將供應(yīng)鏈管理分為: 內(nèi)部供應(yīng)鏈 的管理, 包括企業(yè)內(nèi)部的采購(gòu), 計(jì)劃, 制造, 銷售及 其相互間的協(xié)作關(guān)系; 外部供應(yīng)鏈的管理, 指供應(yīng)

優(yōu)解的算法, 目前的尋優(yōu)算法包括分支定界、 遺傳 算法及 T abu 搜索等啟發(fā)式方法. 下面是一個(gè)組 裝分裝制造系統(tǒng)的圖示. 方框代表機(jī)器, 圓圈表示 緩沖區(qū).

圖1　供應(yīng)鏈?zhǔn)疽鈭D

　　可以看到, 供應(yīng)鏈的結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)過程的關(guān)系 具有拓?fù)?( 或分形) 相似性.

在全球性經(jīng)濟(jì)方式的今天, 物流信息流等在

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多地乃至全球范圍內(nèi)流動(dòng); 運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用, 如何將各 種運(yùn)輸方式合理安排才能做到滿足生產(chǎn)加工和顧 客服務(wù)的需要? 其間的協(xié)作問題, 多結(jié)點(diǎn), 多連接 及各地不同的經(jīng)濟(jì)環(huán)境使得運(yùn)輸管理的復(fù)雜性增 大; 各個(gè)地理政治地區(qū)的不同市場(chǎng)結(jié)構(gòu)也為后勤

協(xié)作提出了問題, 例如我國(guó)就同時(shí)存在多種經(jīng)濟(jì) 形式, 很多企業(yè)的管理還沒有納入國(guó)際慣例 這為 . 后勤結(jié)構(gòu)的重構(gòu)創(chuàng)造了條件, L au ra A sh ley 公司 就是一個(gè)成功的案例. 時(shí)間表的科學(xué)安排可以有 效利用時(shí)間, 降低因信息過期帶來的損失.

圖2　制造系統(tǒng)中的組裝與分裝圖示

2. 3　庫(kù)存決策

實(shí)際上, 這是60年代以來的研究熱點(diǎn). 最初關(guān) 于供應(yīng)鏈的研究多集中在這一主題上. 近來日本 興起的 “即時(shí)傳輸, 低庫(kù)存和零缺陷” 的管理方法 產(chǎn)生了極大影響, 此后似乎庫(kù)存問題的研究要淡 化了, 生產(chǎn)和銷售之間的渠道只要做到信息暢通, 傳輸有效率, 庫(kù)存保持一個(gè)極低的水準(zhǔn)就可以了. 但是, 問題并不這么簡(jiǎn)單, 采用這種管理方法的豐 田汽車公司的一個(gè)中間配件產(chǎn)品生產(chǎn)廠突然失 火, 在低庫(kù)存基礎(chǔ)上運(yùn)作的生產(chǎn)立刻陷入了困境, 其損失是巨大的. 可見, 庫(kù)存問題仍然必須加以重 點(diǎn)研究. 首先, 庫(kù)存問題研究在需求平穩(wěn)的前提下的 單產(chǎn)品單庫(kù)存, 由多個(gè)庫(kù)存點(diǎn)及多種產(chǎn)品就組成 了多階段庫(kù)存問題. Rogers 和 T subak itan i 在有 投資約束的情況下, 對(duì)于多庫(kù)存地點(diǎn)的產(chǎn)品部分 的庫(kù)存水平給出了一個(gè)必要條件. 計(jì)算了最優(yōu)狀 態(tài)的臨界比率 F ( Z 3 ) = P u ( P u + P o) , 其中 F ( ) 是需求的集中分布函數(shù), Z3 是最優(yōu)庫(kù)存數(shù)量,
[6]

介商等) 開始尋找一種供應(yīng)鏈可以采用的協(xié)作管 理方法來進(jìn)行雙優(yōu)或多方最優(yōu)博弈, 以追求更多 的利潤(rùn). 比如現(xiàn)在的民用飛機(jī)制造業(yè)中, 機(jī)頭、 機(jī) 身、 電子與導(dǎo)航系統(tǒng)及機(jī)翼等在不同的國(guó)家生產(chǎn), 那么他們之間的協(xié)調(diào)及最后的裝配都必須依靠有 效的供應(yīng)鏈管理來完成. 對(duì)于雙方博弈的供應(yīng)鏈, 一般有: 買方- 賣方 協(xié)作, 生產(chǎn)- 分配協(xié)作, 庫(kù)存- 分配協(xié)作. 3. 1　買方- 賣方協(xié)作 供應(yīng)鏈的開始一端是原材料供應(yīng)商和子裝配 系統(tǒng)間的協(xié)作, 這一部分的成本往往要占到銷售 值的50% 以上. 許多傳統(tǒng)的庫(kù)存模型用于確定買 方的最優(yōu)訂貨數(shù)量, 但這種模型忽略了兩個(gè)機(jī)會(huì): 一個(gè)是在不改變訂貨策略的前提下削減成本, 這 可以通過在物流設(shè)備和數(shù)據(jù)交換技術(shù)方面的投資 進(jìn)行, 如電子數(shù)據(jù)交換 ED I, 這屬于策略決策; 第 二, 廠商可以找到對(duì)于買方和賣方均為最優(yōu)的訂 貨數(shù)量, 雙方必須交涉談判如何分割收益. M onahan 給出了最優(yōu)訂貨數(shù)量增加的決定 因子: k 3 = (S 2 S 1 + 1) 1 2 , 其中 S 2 , S 1 分別是買主 和賣主各自的訂貨成本[ 1 ]. L ee 和 Ro senb latt [ 9 ] 推 廣了這個(gè)模型, 加入了最小邊際利潤(rùn)并允許賣主 和單產(chǎn)品的情形設(shè)計(jì)了一個(gè)算法, 用決定收益最 大數(shù)量折扣價(jià)格表來計(jì)算最大利潤(rùn), 這種方法基 于買方采用 EOQ 策略, 并假設(shè)訂貨和持有花費(fèi) 已知, 適當(dāng)?shù)挠嗀洈?shù)量可以由數(shù)量折扣表來得到.

P u 和 P o 是存貨不足和過量存貨的費(fèi)用 .

3　供應(yīng)鏈中的協(xié)作管理

以往, 供應(yīng)鏈管理及其研究一般集中于鏈中 各環(huán)節(jié)內(nèi)部的有效性管理, 包括存儲(chǔ) ( 庫(kù)存) , 生產(chǎn) 過程中的組裝, 分配, 以及相互之間的交易等, 它 們之間的關(guān)系往往是以基于大庫(kù)存的緩沖區(qū)的犧 牲為代價(jià)的. 隨著市場(chǎng)全球化進(jìn)程的快速推進(jìn)和 競(jìng)爭(zhēng)壓力的增加, 供應(yīng)鏈各方 ( 供應(yīng)商, 零售商, 中

以任意數(shù)量訂貨, 給出的模型可以同時(shí)找到最優(yōu) 訂 貨數(shù)量增加因子 K 和賣主的最優(yōu)訂貨數(shù)量, 它 是買主訂貨數(shù)量的一個(gè)整數(shù)倍 k. 他們對(duì)單買方

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B anerjee

對(duì)于單買主單賣主 ( 生產(chǎn)率有限) 發(fā)展 了一個(gè)合作經(jīng)濟(jì)大范圍模型, 在先訂貨后生產(chǎn)的 假設(shè)下, 給出了求解最優(yōu)合作生產(chǎn)或訂貨數(shù)量的 模型. Goyal[ 12 ] 放松了最大化的生產(chǎn)假設(shè), 認(rèn)為經(jīng) 濟(jì)的生產(chǎn)數(shù)量應(yīng)該是買主購(gòu)買數(shù)量的整數(shù)倍;
[ 11 ]

i 個(gè)分量代表最大邊際價(jià)格, 此價(jià)格是制造商為了

A nup ind i 和 A kella Park
[ 13 ]

給出了單買主多賣主情形 下 三 類 不 同 模 型 的 最 優(yōu) 訂 貨 策 略 Koh li 和 .
[ 10 ]

在假設(shè)所有的產(chǎn)品分別進(jìn)行各自的合作 訂貨的前提下探討了一種合作訂貨策略方法來減 少一個(gè)賣主和一群買主間的交易費(fèi)用; L au 和 [ 14 ] L au 對(duì)于一個(gè)買主和兩個(gè)賣主的情況應(yīng)用 ( Q ,
. R ) 連續(xù)評(píng)價(jià)系統(tǒng)給出了最優(yōu)訂貨策略

現(xiàn)在從另外一個(gè)角度, 在通過對(duì)偶線性規(guī)劃 的思想說明制造商和供應(yīng)商之間的關(guān)系的基礎(chǔ) 上, 提出買賣博弈協(xié)作中的雙優(yōu)策略. 制造商和供 應(yīng)商間的關(guān)系可以通過線性規(guī)劃理論中的對(duì)偶規(guī) 劃來刻劃[ 22 ]. 設(shè)原規(guī)劃為 m ax cT x s t. A x ≤ b, x ≥ 0 . 對(duì)偶規(guī)劃為 m in bTw s t. A T w ≥ c, w ≥ 0 . 對(duì)應(yīng)于原規(guī)劃, 考慮一個(gè)制造商, 他用 m 種 資源制造 n 種產(chǎn)品, 制造一個(gè)單位的產(chǎn)品 j ( j = 1, …, n ) 用掉 a ij 個(gè)單位的資源 i ( i = 1, …, m ) , 他已 得到了 i 種資源 bi 個(gè)單位, 當(dāng)前市場(chǎng)上 j 產(chǎn)品的單 位價(jià)格是 cj , 因此, 原問題就是引導(dǎo)制造商制訂最 優(yōu)生產(chǎn)計(jì)劃, 以便用有限資源去獲得最大銷售額. 再 考慮對(duì)偶規(guī)劃的情況, 假設(shè)制造商是從供 應(yīng)廠商得到資源的, 制造商想和供應(yīng)廠商協(xié)商資 源 i 的單位購(gòu)買價(jià)格 w . 因此, 制造商的目標(biāo)是以 i T 最小的總購(gòu)買價(jià)格 b w 去獲得資源 bi ( i = 1, …, m ) , 由于市場(chǎng)價(jià)格 cj 和 “產(chǎn)品 - 資源” 轉(zhuǎn)化率是 關(guān)于市場(chǎng)的開放信息, 制造商從理論知道, 一個(gè)理 性而精明的供應(yīng)商應(yīng)當(dāng)愿意按下式盡可能多地去 索求客戶 ( 制造商) : a 1 jw 1 + a2 jw 2 + … + am jw m ≥ cj 這 樣, 對(duì)偶線性規(guī)劃使制造商終于得到一個(gè) 最小費(fèi)用計(jì)劃, 他的購(gòu)買價(jià)格是精明的供應(yīng)商所 能接受的. 更廣泛地, 制造商和供應(yīng)商之間關(guān)系還 可以解釋互補(bǔ)松弛條件的內(nèi)涵. 假若制造商已經(jīng) 有了 b 個(gè)單位的資源, 則最優(yōu)對(duì)偶向量 (w i3 ) 的第

從供應(yīng)商得到一個(gè)單位的附加資源所愿支付的. 當(dāng)?shù)?i 種資源沒有全部利用時(shí) ( 即 ax i3 < bi , 其中 3 a i 是 A 的第 i 行, x 是原問題最優(yōu)解) , 互補(bǔ)松弛

條件要求w i3 = 0, 它表示制造商不愿為得到更多 數(shù)量的這種資源而支付一分錢. 當(dāng)供應(yīng)廠商要價(jià) 太高時(shí) ( 即 A j Tw 3 > cj 時(shí), A j 是 A 的第 j 列) , 互 補(bǔ)松弛條件要求 x j 3 = 0, 它表示制造商不再愿意 生產(chǎn)任意數(shù)量的產(chǎn)品 j. 從以上例子中可以看到, 對(duì)應(yīng)于買賣雙方, 存 在一種都可以接受的最佳方案, 即達(dá)到雙優(yōu); 采用 信息的共享程度更高, 信息系統(tǒng)更高速可 靠, 企業(yè)要善于使用交易他方的信息資源 . 企業(yè)的敏捷性高, 在出現(xiàn)變化的時(shí)候能夠及 時(shí)按目前情況進(jìn)行新的優(yōu)化, 以保證一方面 將損失降到最低, 另一方面維持次高利潤(rùn). 這種協(xié)作的形式多種多樣, 產(chǎn)品可以是去進(jìn) 行制造, 或分送給分配中心, 零售商及工廠. 同時(shí) 描述任意兩種廠商合作的模型很多, 但是, 要建立 同時(shí)描述以上這些協(xié)作的模型幾乎沒有, 這是因 為, 以上幾種協(xié)作問題都是由各自的庫(kù)存緩沖區(qū) 而兩兩隔離的, 無法將其歸為一類模型; 而不同的 部門又會(huì)對(duì)這些協(xié)作關(guān)系的任一組活動(dòng)做出反 映 又如運(yùn)輸規(guī)劃和機(jī)器排序, 二者都是 N PC 問 . 題, 眾所周知, N PC 問題是國(guó)際性的組合論難 題 現(xiàn)在, 刻劃兩兩協(xié)作關(guān)系的模型仍然集中于動(dòng) . 態(tài)規(guī)劃, 非線性規(guī)劃, 混合整數(shù)規(guī)劃, 馬爾柯夫鏈

這種思想來管理供應(yīng)鏈中的交易各方, 在滿足一 定條件的前提下是可行的; 而且, 雙優(yōu)的思想不僅 在買賣過程中是可行的, 它可以貫穿供應(yīng)鏈管理 協(xié)作的每個(gè)過程. 保證雙優(yōu)應(yīng)該有以下必要條件: 各方在交易過程中形成的約束機(jī)制 ( 如合同 等) , 以及法律法規(guī), 經(jīng)濟(jì)政策等. 在動(dòng)態(tài)聯(lián)盟實(shí)施過程中應(yīng)該逐步制定約束 機(jī)制, 保證雙方能夠以理性的態(tài)度, 前瞻性 的眼光來看待雙方目前的地位與未來的發(fā) 展趨勢(shì).

未來企業(yè)已不存在嚴(yán)格意義下的分離的供應(yīng) 商、 制造商和分銷商, 每個(gè)企業(yè)都同時(shí)身兼多種角 色 這也使得他們?cè)诮灰讜r(shí)能夠進(jìn)行角色轉(zhuǎn)換, 考 . 慮在共同利益基礎(chǔ)上的合作. 3. 2　生產(chǎn)- 分配協(xié)作

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等范疇; 多產(chǎn)品的仿真也是目前的解決方法之一. 對(duì)于單產(chǎn)品的情形試圖發(fā)現(xiàn)利潤(rùn)最 大的生產(chǎn)和運(yùn)輸數(shù)量. 每周的需求假設(shè)為獨(dú)立和 平穩(wěn)的, 并服從一個(gè)已知的概率分布. [ 16 ] Chand ra 和 F isher 給出了一個(gè)單工廠多顧 客多階段的模型, 尋求將生產(chǎn)計(jì)劃問題和運(yùn)輸路 線問題進(jìn)行綜合研究, 并提出了非協(xié)作關(guān)系下和 協(xié)作關(guān)系下的不同求解方法. 在非協(xié)作關(guān)系中, 生 產(chǎn)計(jì)劃問題可以直接求得最優(yōu)解, 而運(yùn)輸路線問 題的解則可由啟發(fā)式算法求出. 考慮到庫(kù)存、 庫(kù)存
Ch ien
[ 15 ]

力資源的花費(fèi), 高層管理者的買入行為 ( 共享銷售 信息的制造商和零售商) , 效益分割和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn) ( 包括技術(shù)錯(cuò)誤, 信息泄露等) 等方面的問題, 以及 錯(cuò)誤的合作對(duì)象所帶來的更高的相互接觸交流的 費(fèi)用. H au 等[ 3 ] 認(rèn)為有四種原因造成這一結(jié)果: 需 求預(yù)測(cè)更新快 ( 如 H P PC ) , 批量訂貨 ( 如 P&G ) , 價(jià)格方差 ( 如 Cam pbell Soup ) , 信息不完全下的博 弈 ( 如 I M A p tiva in 1994 ). 對(duì)應(yīng)于以上問題, 可 B 以分別采用提高信息共享程度, 降低訂貨量, 縮小 價(jià)格變化, 更多地依賴過去的銷售情況而非訂單 的方法來減少牛鞭效應(yīng)的負(fù)面影響. . B enetton 的作法是一個(gè)成功的案例 他們采 用了多層供應(yīng)鏈來減少牛鞭效應(yīng), 這包括中央物 資采購(gòu), 中央設(shè)計(jì)中心, 區(qū)域分配中心, 零售商的 局部許可證制度和外部的家庭作坊等措施. 還可 以構(gòu)建集成化供應(yīng)鏈, 充分利用連接產(chǎn)品和庫(kù)存 信息的代理的 ED I 網(wǎng)絡(luò). 后勤重構(gòu) 協(xié)作服務(wù)庫(kù)存等的費(fèi)用和時(shí)間占用太多; 全 球化網(wǎng)絡(luò)流的復(fù)雜性太高; 地緣區(qū)域的市場(chǎng)結(jié)構(gòu) 各異為后勤結(jié)構(gòu)的重構(gòu)創(chuàng)造了條件; 需要在制造 和分配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行重構(gòu), 構(gòu)建有效的運(yùn)輸網(wǎng) 絡(luò)能夠?qū)е赂苯拥某鲐? 加強(qiáng)更快更可靠的運(yùn) 輸, 采用第三方倉(cāng)庫(kù)等 ( 其結(jié)構(gòu)見圖3). 事實(shí)上, 可 以看到, 這個(gè)結(jié)構(gòu)類似于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的代 理結(jié)構(gòu). L au ra A sh ley 公司和 FedEx 進(jìn)行了聯(lián)合, 采用將貨物、 發(fā)送路線、 倉(cāng)庫(kù)及運(yùn)輸?shù)燃? 第三 方倉(cāng)儲(chǔ), 增強(qiáng)核心產(chǎn)品- 設(shè)計(jì)和制造優(yōu)質(zhì)服裝的 競(jìng)爭(zhēng)力等手段重構(gòu)自身的后勤. 重構(gòu)后公司效益 大為增強(qiáng), 在倉(cāng)庫(kù)利用率、 響應(yīng)時(shí)間、 月庫(kù)存量、 年 設(shè)計(jì)費(fèi)用等方面有明顯改善. 產(chǎn)品多樣性問題 存在多樣性增加的陷阱, 那就是需求并未真 正增加, 使預(yù)測(cè)面臨窘境, 還有過高的制造、 庫(kù)存、 產(chǎn)品支持和服務(wù)費(fèi)用, 產(chǎn)品對(duì)于顧客的實(shí)用性不 高, 產(chǎn)品生命末期的超低價(jià)銷售等一系列問題. 在 這方面, 延遲是管理這一狀況的策略之一: 形式化 延遲, 通過部件, 產(chǎn)品和過程的標(biāo)準(zhǔn)化來延遲顧客 的求異思想, 比如生產(chǎn)不同顏色的衣服, 可以將預(yù) 先的染色過程推后, 先生產(chǎn)白色的衣服, 將染色過 程分離, 放到更接近顧客的地方. H P 公司生產(chǎn)黑 白 彩色打印機(jī)的過程原來是各自為政的, 采用延

平衡和運(yùn)輸能力的限制, 在每個(gè)時(shí)期通過把為某 一個(gè)客戶的運(yùn)輸與早些時(shí)候?yàn)樗峁┑倪\(yùn)輸相結(jié) 合來優(yōu)化這個(gè)關(guān)系; 而在協(xié)作關(guān)系中的解則先由 非協(xié)作關(guān)系的解導(dǎo)出, 然后聯(lián)系在生產(chǎn)計(jì)劃中可 能產(chǎn)生的變化進(jìn)一步求得. 通過假設(shè)的數(shù)據(jù)來驗(yàn) 證這兩個(gè)關(guān)系, 其結(jié)果表明: 生產(chǎn)和分配協(xié)作所占 比重增加會(huì)使得: 生產(chǎn)能力所受到的限制減小、 時(shí) 間范圍變寬、 庫(kù)存和安裝費(fèi)用降低. 3. 3　庫(kù)存- 分配協(xié)作 事實(shí)上, 最初對(duì)于供應(yīng)鏈管理中的研究就是 針對(duì)這一關(guān)系的, 近來的研究多集中于多級(jí)庫(kù)存 系統(tǒng); 最近, 隨著顧客對(duì)服務(wù)需求的增長(zhǎng), 供應(yīng)鏈 中這種協(xié)作的研究更重要了, 而且開始了對(duì)帶有 隨機(jī)因素的多級(jí)庫(kù)存系統(tǒng)的研究. [ 17 ] C lark 和 Scarf 1960年撰寫的第一篇論文中 給出了一個(gè)反復(fù)的分解方法以決定系列多級(jí)結(jié)構(gòu) 的最優(yōu)策略. 之后, Silver 和 Peterson [ 18 ] 給出了一 個(gè)公式并討論了簡(jiǎn)單的兩級(jí)庫(kù)存系統(tǒng);M uck stad t 和 Roundy [ 19 ] 對(duì)于多級(jí)生產(chǎn)或分配網(wǎng)絡(luò)的近似最 優(yōu) 解 的 搜 尋 給 出 了 一 個(gè) 有 效 算 法. L ee 和
B illington
[ 20 ]

討論了供應(yīng)鏈庫(kù)存的低效管理的壞

處, 并分析了 H P 臺(tái)式打印機(jī)公司的分散化全球 供應(yīng)鏈的物流情況, 他們還特別討論了基于本地 信息的供應(yīng)鏈的決策. 3. 4　供應(yīng)鏈協(xié)作管理中的其他問題 牛鞭效應(yīng) 在供應(yīng)鏈的協(xié)作中, 總是涉及到一系列公司, 除原材料供應(yīng)商外, 每一個(gè)都從其直接的前趨公 司訂貨, 呈現(xiàn)前后相連; 都包含有前趨和后繼間的 訂貨問題, 但是由于信息會(huì)發(fā)生扭曲, 訂貨和實(shí)際 購(gòu)買間的差距呈現(xiàn)出牛鞭效應(yīng): 即訂貨的方差要 比實(shí)際銷售的方差要大. 這造成了信息系統(tǒng)和人

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2000年6月　　　　　　　　　陳 安等: 供應(yīng)鏈管理問題的研究現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)

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遲策略可以把兩者共同的部分放在一起生產(chǎn), 需

要分離時(shí)再進(jìn)行分裝.

圖3　后勤結(jié)構(gòu)重構(gòu)中的網(wǎng)絡(luò)流結(jié)構(gòu)的比較

　　 考慮環(huán)境因素的供應(yīng)鏈 環(huán)境因素日益受到各國(guó)重視, 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織 也頒布了一些致力于保護(hù)環(huán)境的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn) ISO 14001, 使得各公司必須在供應(yīng)鏈模型中給予

環(huán)境以足夠的重視 生產(chǎn)中的再回收技術(shù)在模型 . 中所占比重也應(yīng)該越來越大. 環(huán)境制造研究在生 產(chǎn)和過程設(shè)計(jì)方面也愈加重要, 其中包括為環(huán)境 的設(shè)計(jì) D FE 和生命周期分析 L CA 等 .

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