供应链管理的关键技术

来源：微信公众号“供应链管理云平台”

供应链管理的研究与先进制造理论和技术的研究有着密切的联系。当前，全球经济的发展使制造业企业面临着市场国际化，客户需求多样化，产品更新换代加快等一系列新的挑战。为增强企业竞争能力，提高客户满意程度以及缩短产品的生产周期，降低成本，在先进制造技术领域，提出了虚拟企业、动态联盟及敏捷制造等一系列新的理念。这些理念都强调了企业间的合作和优势互补，涉及到了多个企业间的协作和信息交换问题，其本质都是供应链上的企业集成问题的研究。供应链管理的研究对这些新的制造技术的研究将起到有力的推动作用。本文首先简要的介绍了供应链管理的分类，在此基础上讨论了供应链管理中的一些关键技术，如供应链管理系统的实现技术、决策问题优化建模等技术的研究情况，并指出它们下一步的一些发展方向。

1 供应链管理的分类

不同学者从不同的角度对供应链的管理进行了广泛的研究，根据供应链成员在供应链管理中所处地位以及行业特点的不同，供应链管理可分成企业供应链管理、产品供应链管理和供应链契约管理三类，下面对其详细论述。

a）企业供应链管理。企业供应链是由核心企业及其供应商或分销商组成的供应链。在该供应链中，核心企业居于绝对的主导地位，企业供应链管理是由其提出的含有对多个产品供应链的管理。企业供应链管理不仅要考虑核心企业与其他供应链成员的合作问题，也应较多关注企业的多种产品在原料购买、生产、分销、运输等方面资源优化配置。

b）产品供应链管理。产品供应链是与某一特定产品或项目相关的供应链。产品供应链管理是对由特定产品的顾客需求所拉动的整个产品供应链运作全过程的系统管理。对于该类供应链管理，采用信息技术，提高企业供应链成员之间信息共享程度是提高产品供应链运作绩效、开发新产品以及完善产品质量的有效手段之一，而仅进行资源优化与配置取得的效果则可能有限。

c）供应链契约管理。该类供应链是由几个较大的企业组成战略联盟，供应链契约管理关注的重点是这些企业之间的协作问题，不仅仅是信息的共享，还包含其他，如联合定价，企业之间如何安排合适的产量以使整个供应链的成本最低等内容。

2 供应链管理关键技术

根据关注的内容与研究的方法不同，笔者把供应链管理的关键技术分为两类：供应链管理系统实现技术和供应链管理决策优化建模技术。供应链管理系统实现技术包含供应链管理的体系结构研究和供应链管理系统的设计与开发技术；供应链管理决策优化建模技术则是用数学建模的方法对供应链管理中的决策问题进行优化与求解。下面详细讨论。

2.1 供应链管理系统实现技术

2.1.1 供应链管理的体系结构研究

供应链管理的体系结构是指为指导和帮助供应链系统的设计、实施和运行而提供的结构化、多功能模型和方法的集合。它定义了供应链管理的基本业务过程，描述了这些过程实现的功能，所需的能力资源，给出了供应链的构造和实施方案，并对供应链的性能进行评价。现主要介绍目前应用最广和最为著名的体系结构模型SCOR（Supply Chain Operations References）模型。

SCOR 模型是供应链管理委员会（Supply Chain Council——SCC）开发的体系结构模型。SCOR 模型中定义了通用的供应链结构，给出了一些通用的供应链性能评价标准，指出了管理人员应关注的问题，并作为一个工业标准指导企业供应链管理的实施。目前，SCOR 模型已发展到第五版。

SCOR 模型的核心是一个四层的金字塔形结构，表示构建供应链时应采取的步骤。第一层规定了SCOR 模型的内容和范围，是企业确定其供应链性能和目标的基础。第二层定义了30 个核心的供应链作业类别，企业可据此选择构造自己的供应链。第三层描述了一个公司在它选择的市场领域取得竞争成功所需的能力，包含了作业元定义，可适用的最佳实施和为达到性能最佳所需的系统所需的能力，系统软件工具等内容。第四层根据商业环境，设计取得竞争优势的实施方案，根据方案实施供应链。SCOR 模型确定的基本作业过程有五个：计划、供应、制造、交付和回收。如图1所示，企业的所有业务都是围绕这五个过程展开的。

图1 SCOR 模型基本作业过程之间的关系

2.1.2 供应链管理系统的设计与开发技术

供应链管理系统的设计与开发是指根据体系结构模型，使用信息技术设计与开发供应链管理系统。传统上供应链管理系统主要用EDI（EIectronic Data Interchange）技术实现，近年来，随着国际互联网的发展，使用Internet 技术构架供应链管理系统逐渐得到了广泛的应用。不少公司推出了自己的软件产品，如SAP 公司的mySAP. com 等。这些系统通常支持SCOR 模型，通过Web 技术以及Internet进行信息的发布与传输，从而实现与供应链合作伙伴信息的共享，完成协作。一些学者在使用以上这些技术构建供应链管理系统的同时，还引入了人工智能技术。他们采用agent 系统对供应链的作业过程运行进行模拟、优化、实现与控制，如Swaminathan 等人在1996 年提出的多agent 的供应链动态模型的框架结构，把供应链组成要素零售商、分销中心和工厂供应商等都建模成agent，通过agent 之间的协作，完成供应链的管理。总的来说，由于多agent 的系统具有自主决策的能力，且是一个分布的开放的系统，比较适合供应链管理中的分散和复杂异构的环境，因而是供应链管理系统发展的一个方向。但该技术还处于一个发展的阶段，离实用还有一定的距离。

2.2 供应链管理决策优化建模技术

在供应链构建、运行管理中会涉及到一系列决策问题，主要有位置决策、供应链合作伙伴选择决策、生产决策以及库存决策、运输决策等。这些决策问题一般采用数学建模的方法进行优化计算，从而引出了一项新的技术，即供应链管理决策优化建模技术。下面是这些决策问题以及相应的建模技术、求解方法的一些研究情况。

位置决策：位置决策主要是确定供应链的设施的定位，包括生产设施、库存位置和货源等。位置决策是构建供应链的第一步，它代表了企业进入客户市场的基本战略，且对企业的收益、成本、服务水平都有很大的影响。进行位置抉择要考虑到产品的价格、当地的税率、关税、退税、分销成本以及生产局限等一系列因素。这类问题通常采用线性规划、启发式算法或者仿真等方法来进行求解。如Geoffrion等人建立的用于确定配送中心的位置MIP 模型。

合作伙伴选择决策：合作伙伴的选择决策是指通过对合作伙伴的信誉、能力、产品质量、成本、服务、交货等情况的评估，选择合适的合作伙伴，构建供应链。现在研究较多的合作伙伴选择主要是对供应商的选择，常用的方法，定性的有招标法、直观法、协商选择法等，定量的有线性加权、数学规划与统计概率法。最近几年，国内在这方面的研究较多，如华中科技大的娄平等人提出的AHP/DEA混合法选择供应商等。

生产决策：生产决策可以分为两类，一类是从大的战略角度来进行决策的，如生产什么产品，哪个工厂来生产，不同工厂间资源的分配，这类决策通常用线性规划来解决；另一类是战术性的决策，主要是厂内根据设备及其他约束条件，决定资源的分配、生产的批量及对产品的生产进行排序等活动。优化方法有排队论模型、网络流模型以及流体近似法等。

库存决策：库存决策在供应链管理研究得较多，而且往往是与其他决策联合起来进行的研究。总的来说库存决策优化的研究可归纳为采购/库存、生产/库存、库存/配送、生产/库存/配送、库存/分配五类，不同的学者也从不同的角度提出了不同的决策模型。如Crowston 用动态规划研究了装配型生产/库存问题；Odanska 用仿生学原理研究了基于JIT 模式的多级生产/库存系统；Dekker 等人提出的数量分割准则等。

运输决策：运输决策包括运输方式、批量、路径的选择。多是采用整数规划（IP）或混合整数规划（MIP）描述的网络流模型解决。Arntzen 1995 年为DEC 公司建立了全局供应链管理模型（Global Supply Chain Management），该模型考虑了各种运输模式的时间与成本、产品本地化目标、关税以及客户、供应商、人力资源等各方面的内容，是较完备的一个MIP 优化模型。

协作决策：供应链成员之间的协作是指供应链的成员为使供应链整体的效益最优而采取的协调行动。供应链成员之间的协作按照研究的侧重点不同可分为买方—卖方协作、生产—分配协作以及库存—分配协作。常用的分析方法有网络法、对策论法和近似法等。网络法主要解决生产—分配协作中的一些问题。采用动态规划或混合整数规划等描述问题并求解，如Rosenfield在1996 年用网络流法建立的不确定情况下的供应链协调模型。对策论模型在买方—卖方协作问题中应用的较多，它采用博弈论对供应链成员之间的协调进行分析，建立供应链契约，确定产品价格、批量以及配货原则、退货策略等。Weng等人在1997 年提出的确定需求下的联合定价问题的求解便是一个典型的买方—卖方对策论模型。近似方法则多用来解决多级库存分配问题，如Muckstadt 提出的多级分配网络的近似最优解的搜寻算法等。

3 未来研究方向

虽然供应链管理的研究已经有较长一段时间了，但在很多方面还有许多问题没有解决，且随着社会的不断发展，新技术不断涌现，对供应链管理新的要求也会不断的被提出。在将来，上述的两个技术方面还有以下一些内容需要进一步的研究。

a）供应链管理系统实现技术方面。目前在供应链管理系统实现技术方面研究较多的主要是供应链的设计及运作方式，较少考虑到供应链结构的变化。随着先进制造管理技术如敏捷制造和虚拟企业的发展，如何快速重组与优化供应链等问题逐渐浮出水面，但目前这方面的研究成果还较少，因而是下一步的研究重点。此外，如何采用新的信息技术，提高供应链管理的效率和降低成本等问题也将继续不断的被研究。

b）供应链管理决策优化建模技术方面。不同的学者已从不同角度提出不少供应链的优化模型，但能描述复杂网状结构供应链的模型还较少，且现有的模型很少考虑到随机性因素的影响，对供应链中信息流资金分析研究的也不多，供应链的瓶颈问题、集中式供应链管理中的利益分配问题也都需要进一步的研究。另外对提出的优化模型，也有必要开发出高效的算法，以便对相应的模型求解。