第三章 供应链的构建和优化

第四章 供应链的构建与优化

第一节 供应链构建的体系框架

整个供应链体系的构建包括供应链管理组织机制的建立、管理流程的设计与优化、物流网络的建立、合作伙伴选择、信息支持体系的选择等诸多内容。

供应链构建体系总体模型的主要内容：

（1）供应链管理的组织架构模型。根据核心企业在供应链中的作用，恰当设计出主客体的责任、义务及利益。其次就是完成组织设计，支持主客体关系的运作。

（2）供应链环境下的运作组织与管理。供应链的核心问题在于能否将所有企业的生产过程实现同步化运作，最大限度地减少由于不协调而产生的停顿、等待、过量生产或者缺货等方面的问题。其中问题之一就是如何构造适应供应链环境下的生产计划与控制系统。

（3）供应链管理环境下的物流管理。与同步制造相呼应的是供应链管理环境下的物流组织模式。在构建时，必须考虑物流网络的优化、配送中心的选择、运输路线的优化、物流作业方法的选择与优化等方面的内容，充分运用各种支持物流运作管理决策的技术和方法。

（4）基于供应链的信息支持技术。在设计供应链是一定要注意如何将信息融入整个供应链系统中。

第二节 供应链设计的原则

在供应链的设计过程中，我们认为应遵循一些基本的原则,以保证供应链的设计和重建能满足供应链管理思想得以实施和贯彻的要求。

1.自顶向下和自底向上相结合的设计原则

在系统建模设计方法中,存在两种设计方法,即自顶向下和自底向上的方法。自顶向下的方法是从全局走向局部的方法，自底向上的方法是从局部走向全局的方法；自上而下是系统分解的过程，而自下而上则是一种集成的过程。在设计一个供应链系统时，往往是先有主管高层做出战略规划与决策，规划与决策的依据来自市场需求和企业发展规划，然后由下层部门实施决策，因此供应链的设计是自顶向下和自底向上的综合。

2.简洁性原则

简洁性是供应链的一个重要原则，为了能使供应链具有灵活快速响应市场的能力，供应链的每个节点都应是精洁的、具有活力的、能实现业务流程的快速组合。比如供应商的选择就应以少而精的原则，通过和少数的供应商建立战略伙伴关系，有利于减少采购成本，推动实施JIT采购法和准时生产。生产系统的设计更是应以精细思想(Lean Thinking)为指导，努力实现从精细的制造模式到精细的供应链这一目标。

3.集优原则(互补性原则)

供应链的各个节点的选择应遵循强强联合的原则，达到实现资源外用的目的，每个企业只集中精力致力于各自核心的业务过程，就像一个独立的制造单元（独立制造岛），这些所谓单元化企业具有自我组织、自我优化、面向目标、动态运行和充满活力的特点，能够实现供应链业务的快速重组。

4.协调性原则

供应链业绩好坏取决于供应链合作伙伴关系是否和谐, 因此建立战略伙伴关系的合作企业关系模型是实现供应链最佳效能的保证。和谐是描述系统是否形成了充分发挥系统成员和子系统的能动性、创造性及系统与环境的总体协调性。只有和谐而协调的系统才能发挥最佳的效能。

5.动态性(不确定性)原则

由于不确定性的存在，导致需求信息的扭曲。因此要预见各种不确定因素对供应链运作的影响，减少信息传递过程中的信息延迟和失真。降低安全库存总是和服务水平的提高相矛盾。增加透明性，减少不必要的中间环节，提高预测的精度和时效性对降低不确定性的影响都是极为重要的。

6. 创新性原则

要产生一个创新的系统，就要敢于打破各种陈旧的思维框框，用新的角度、新的视野审视原有的管理模式和体系，进行大胆地创新设计。进行创新设计，要注意几点：一是创新必须在企业总体目标和战略的指导下进行，并与战略目标保持一致；二是要从市场需求的角度出发，综合运用企业的能力和优势；三是发挥

企业各类人员的创造性，集思广益，并与其他企业共同协作，发挥供应链整体优势；四是建立科学的供应链和项目评价体系及组织管理系统，进行技术经济分析和可行性论证。

7. 战略性原则

供应链的建模应有战略性观点，通过战略的观点考虑减少不确定影响。从供应链的战略管理的角度考虑，我们认为供应链建模的战略性原则还体现在供应链发展的长远规划和预见性，供应链的系统结构发展应和企业的战略规划保持一致，并在企业战略指导下进行。

第三节 供应链构建的几个基本问题

一、 供应链构建的系统观

系统是由相互作用。相互影响。相互干扰的若干各组成部分按一定规律组成的具有特定功能的统一体。供应链管理是一种集成的管理思想和方法的体系，它有自己的理想、组织、方法和技术体系，他执行供应链中从供应商到最终用户的的物流的设计和控制等职能。系统一般的特征有：整体性、相关性、结构性、动态性、目的性、环境适应性。因此供应商是一个复杂的系统，这些企业为了实现快速响应满足市场需要的目的，形成一个虚拟企业联盟体系。

在进行供应链的设计和优化时，必须认识到供应链具有系统一般特征的概念，从系统的角度进行设计和优化。

1.供应链的整体性。系统整体大于各组成元素之和，组成供应链的元素是企业或企业内的部门，供应链的整体功能取决于它的结构系统中的各组成企业或部门之间的协调关系。

2.供应链的相关性。各部分的特性和行为会相互影响、相互制约，相关性决定了系统的性质和形态。供应链的关系强弱决定了供应链的特性，其相关的优劣或性能在很大程度上受到他的影响。

3.供应链的结构性和有序性。系统的层次结构和协调活动是实现现实世界中一些大系统所特有的结构性反应。系统的有序性揭示了系统与系统之间存在着包含、隶属、支配、权威、辅助的关系，统称为传递关系。

4.供应链的动态性。供应链内部有三种形式的流在流动：物料流、信息流、资金流。上游企业得到下游企业的信息需求，向下游企业传递供给信息和物料；同时资金流由下游企业向上游企业流动。

5. 供应链的目的性。供应链的产生是为了解决企业增强参与企业的竞争力、拥有强大的竞争优势而建立的动态联盟。

6. 供应链的环境适应性。我们必须用发展的眼光来设计供应链，无论是信息系统的构建还是物流通道设计都应具有较高的柔性，以提高供应链对环境的适应能力。

二、供应链构建于物流系统设计

物流系统是供应链物料流通通道。物流系统设计是供应链设计中最主要、最重要的工作。设计一个结构合理的物流系统对于降低库存、减少成本、缩短提前期、实施JIT生产和供销、提高供应链的整体运作效率是很重要的。

三、供应链构建与先进制造模式

供应链设计既是从管理新思维的角度去改造企业，也是先进制造模式的客观要求和推动的结果。如果没有全球制造、虚拟制造这些先进的制造模式的出现，集成化供应链的管理思想是很难得以实现的。正是先进制造模式的资源配置沿着劳动密集-设备密集-信息密集-知识密集的方向发展才使得企业的组织模式和管理模式发生相应的变化，从制造技术的技术集成演变为组织和信息等相关资源的集成。供应链管理适应了这种趋势，因此，供应链的设计应把握这种内在的联系，使供应链管理成为适应先进制造模式发展的先进管理思想。

第四节 供应链的结构模型

一、供应链拓扑结构模型

（一）供应链的模型1：静态链状模型

结合供应链的定义和结构模型，不难得出这样一个简单的供应链模型。模型I清楚地表明产品的最初来源是自然界，如矿山、油田、橡胶园等，最终去向是用户。产品因用户需求而生产，最终被用户所消费。产品从自然界到用户经历了供应商、制造商和分销商三级传递，并在传递过程中完成产品加工、产品装配形成等转换过程。被用户消费掉的最终产品仍回到自然界，完成物质循环。

（二）供应链的模型2：动态链状模型

模型II是对模型I的进一步抽象，它把商家都抽象成一个个的点，称为节点，并用字母或数字表示。节点以一定的方式和顺序联结成一串，构成一条高度抽象的供应链。在模型II中，若假定C为制造商，则B为供应商，D为分销商；同样地，若假定B为制造商，则A为供应商，C为分销商。在模型II中，产品的最初来源（自然界）、最终去向（用户）以及产品的物质循环过程都被隐含抽象掉了。

1.供应链的方向

在供应链上除了流动着物流（产品流）和信息流外，还存在着资金流。物流的方向一般都是从供应商流向制造商，再流向分销商。在特殊情况下（如产品退货），产品在供应链上的流向与上述方向相反。我们依照物流的方向来定义供应链的方向，以确定供应商、制造商和分销商之间的顺序关系。

2.供应链的级

在模型II中，定义C为制造商时，可以相应地认为B为一级供应商，A为二级供应商，而且还可递归地定义三级供应商、四级供应商 ；同样地，可以认为D为一级分销商，E为二级分销商，并递归地定义三级分销商，四级分销商

。一般地讲，一个企业应尽可能考虑多级供应商或分销商，这样有利于从整体上了解供应链的运行状态。

（三）供应链的模型Ⅲ：网状模型

事实上，在模型II中，C的供应商可能不只一家，而是有B1，B2， Bn等n家，分销商也可能有D1，D2， ，Dm等m家。动态地考虑，C也可能有C1，C2，

，Ck等k家，这样模型II就转变为一个网状模型，即供应链的模型III。网状模型更能说明现实世界中产品的复杂供应关系。在理论上，网状模型可以涵盖世界上所有厂家，把所有厂家都看做是其上面的一个节点，并认为这些节点存在着联系。当然，这些联系有强有弱，而且在不断地变化着。通常，一个厂家仅与有限个厂家相联系，但这不影响我们对供应链模型的理论设定。网状模型对供应关系的描述性很强，适合于对供应关系的宏观把握。即供应链上的企业既相互联系又相互竞争。

1.入点和出点

在网状模型中，物流作有向流动，从一个节点流向另一个节点。这些物流从某些节点补充流入，从某些节点分流流出。我们把这些物流进入的节点称为入点，把物流流出的节点称为出点。入点相当于矿山、油田、橡胶园等原始材料提供商，出点相当于用户。图4-4中A节点为入点，F节点为出点。对于有的厂家既为入点又为出点的情况，出于对网链表达的简化，将代表这个厂家的节点一分为二，变成两个节点：一个为入点，一个为出点，并用实线将其框起来。如图4-5，A1为入点，A2为出点。同样地，如有的厂家对于另一厂家既为供应商又为分销商，也可将这个厂家一分为二，甚至一分为三或更多，变成两个节点：一个节点表示供应商，一个节点表示分销商。也用实线将其框起来。如图4-6，B1是C的供应商，B2是C的分销商。

2.子网

有些厂家规模非常大，内部结构也非常复杂，与其他厂家相联系的只是其中一个部门，而且内部也存在着产品供应关系，用一个节点来表示这些复杂关系显然不行，这就需要将表示这个厂家的节点分解成很多相互联系的小节点，这些小节点构成一个网，称之为子网（如图4-7）。在引入子网概念后，研究图4-7中C与D的联系时，只需考虑C2与D的联系，而不需要考虑C3与D的联系，这就简化了无谓的研究。子网模型对企业集团是很好的描述。

3.虚拟企业

借助以上对子网模型过程的描述，我们可以把供应链网上为了完成共同目标、通力合作、并实现各自利益的这样一些厂家形象地看成是一个厂家，这就是虚拟企业。虚拟企业的节点用虚线框起来。虚拟企业是在

经济交往中，一些独立企业为了共同的利益和目标在一定时间内结成的相互协作的利益共同体。虚拟企业组建和存在的目的就是为了获取相互协作而产生的效益，一旦这个目的已完成或利益不存在，虚拟企业即不复存在。

第五节 供应链结构中的企业角色

供应链管理的实施可以使相关企业群子啊很大程度上收益，可以降低成本、改善客户服务、减少社会库存、缩短响应周期、加快资金的周转、增强企业综合竞争的实力，并使社会资源得到优化配置。

一、供应链中的企业角色

1.主体企业与客体企业

2.核心企业与非核心企业

3.潜在企业（从宏观层面上讲，潜在企业是供应链的后备力量，从微观上讲，潜在企业也是供应链节点企业的竞争对手。）

4.企业角色模型

二、不同角色企业在供应链运作中的影响

（一）主体企业对供应链运作的影响

主体企业，在供应链中担任协调主体的角色，在供应链中扮演了“中心”的角色，他对整个供应链的运作起着推动的作用，在促进节点企业提升实力、保持良好的商业信誉、加强知识积累等方面都有重要的影响，同时还担负着系统构建。客体企业选择等责任。

1.组织结构调整中心 2.信息交换中心 3.物流集散的调度中心

4.响应周期的控制中心 5.文化中心 6.系统构建

（二）客体企业对供应链运作的影响

由于供应链是一个整体，一个节点出现问题就会影响到其它节点的运作，进而影响到整条供应链的运作质量。

1.优势的补充 2.人才互动 3.技术创新的协作

第六节 供应链构建的设计策略

设计和运行一个有效的供应链对于每一个制造企业都是至关重要的，因为它可以获得提高用户服务水平、达到成本和服务之间的有效平衡、提高企业竞争力、提高柔性、渗透入新的市场、通过降低库存提高工作效率等好处。但是供应链也可能因为设计不当而导致浪费和失败。

一、基于产品的供应链设计策略

供应链的设计要以产品为中心。供应链的设计首先要明白用户对企业产品的需求是什么？产品寿命周期、需求预测、产品多样性、提前期和服务的市场标准等都是影响供应链设计的重要问题。必须设计出与产品特性一致的供应链，也就是所谓的基于产品的供应链设计策略。

1．产品类型

不同的产品类型对供应链设计有不同的要求，高边际利润、不稳定需求的革新性产品的供应链设计就不同于低边际利润、有稳定需求的功能性产品。功能性产品一般用于满足用户的基本需求，变化很少，具有稳定的、可预测的需求和较长的寿命周期，但它们的边际利润较低。为了避免低边际利润，许多企业在式样或技术上革新以寻求消费者的购买，从而获得高的边际利润，这种革新性产品的需求一般不可预测，寿命周期也较短。正因为这两种产品的不同，才需要有不同类型的供应链去满足不同的管理需要。

2.基于产品的供应链设计步骤

当知道产品和供应链的特性后，就可以设计出与产品需求一致的供应链。设计策略如图4-9所示：

图4-9 供应链设计与产品类型策略矩阵

策略矩阵的四个元素代表四种可能的产品和供应链的组合，从中可以看出产品和供应链的特性，管理者可以根据它判断企业的供应链流程设计是否与产品类型一致，就是基于产品的供应链设计策略：有效性供应链流程适于功能性产品，反应性供应链流程适于革新性产品，否则就会产生问题。

第一步是分析市场竞争环境。目的在于找到针对哪些产品市场开发供应链才有效，为此，必须知道现在的产品需求是什么，产品的类型和特征是什么，以确认用户的需求和因卖主、用户、竞争者产生的压力。这一步骤的输出是每一产品的按重要性排列的市场特征。同时对于市场的不确定性要有分析和评价。

第二步是总结、分析企业现状。主要分析企业供需管理的现状（如果企业已经有供应链管理，则分析供应链的现状），这一个步骤的目的不在于评价供应链设计策略的重要性和合适性，而是着重于研究供应链开发的方向，分析、找到、总结企业存在的问题及影响供应链设计的阻力等因素。

第三步针对存在的问题提出供应链设计项目，分析其必要性。

第四步是根据基于产品的供应链设计策略提出供应链设计的目标。主要目标在于获得高用户服务水平和低库存投资、低单位成本两个目标之间的平衡（这两个目标往往有冲突），同时还应包括以下目标：进入新市场；开发新产品；开发新分销渠道；改善售后服务水平；提高用户满意程度；降低成本；通过降低库存提高工作效率等

第五步是分析供应链的组成，提出组成供应链的基本框架。供应链中的成员组成分析主要包括制造工厂、设备、工艺和供应商、制造商、分销商、零售商及用户的选择及其定位，以及确定选择与评价的标准。 第六步是分析和评价供应链设计的技术可能性。这不仅仅是某种策略或改善技术的推荐清单，而且也是开发和实现供应链管理的第一步，它在可行性分析的基础上，结合本企业的实际情况为开发供应链提出技术选择建议和支持。这也是一个决策的过程，如果认为方案可行，就可进行下面的设计；如果不可行，就要重新进行设计。

第七步是设计供应链，主要解决以下问题：

供应链的成员组成（供应商、设备、工厂、分销中心的选择与定位、计划与控制）；原材料的来源问题（包括供应商、流量、价格、运输等问题）；生产设计（需求预测、生产什么产品、生产能力、供应给哪些分销中心、价格、生产计划、生产作业计划和跟踪控制、库存管理等问题）；分销任务与能力设计（产品服务于那些市场、运输、价格等问题）；信息管理系统设计； 物流管理系统设计等。

第八步是检验供应链。供应链设计完成以后，应通过一定的方法、技术进行测试检验或试运行，如不行，返回第四步重新进行设计；如果没有什么问题，就可实施供应链管理了。

二、基于多代理的集成供应链设计思想与方法

（一）基于多代理的集成供应链模式

随着信息技术的发展，供应链不再是由人、组织简单组成的实体，而是以信息处理为核心，以计算机网络为工具的人-信息-组织集成的超智能体。基于多代理集成的供应链模式是涵盖两个世界三维集成模式，即实体世界的人-人、组织-组织集成和软体世界信息集成（横向集成），以及实体与软体世界的人-机集成（纵向集成）。

（二）动态建模基本思想

动态建模需要多种理论方法的支持，其基本流程为多维系统分析→业务流程重构→建模→精简/集成→协调/控制，在建模中并行工程思想贯穿于整个过程。

图4-13 动态建模思想

（三）建模方法

用于基于多代理集成供应链的建模方法主要有基于信息流的建模方法、基于过程优化的建模方法、基于案例分析的建模方法以及基于商业规则的建模方法这几种。过程优化思想在BPR建模中得到应用，并且BPR支持工具被列为BPR研究的一个重要内容。过程优化最关键的是过程诊断，即过程存在问题的识别，可采用基于神经网络的企业过程诊断法、基于物元理论系统诊断法以及变化矩阵法。

三、在产品开发的初期设计供应链

在一些高科技型企业，如惠普公司，产品设计被认为是供应链管理的一个重要因素，众多的学者也提出了为供应链管理设计产品（Designe For

Supply Chain Management，DFSCM）的概念。DFSCM目的在于设计产品和工艺以使供应链相关的成本和业务能得到有效的管理。人们越来越清楚地认识到供应链中生产和产品流通的总成本最终决定于产品的设计。因此，必须在产品开发设计的早期就开始同时考虑供应链的设计问题，以获得最大化的潜在利益。

案例：惠普台式打印机供应链的构建

1. 惠普公司及台式打印机概况

惠普公司成立于1939年。惠普台式机于1988年开始进入市场，并成为惠普公司的主要成功产品之一。但随着台式机销售量的稳步上升（1990年达到600000台，销售额达4亿美元），库存的增长也紧随其后。在实施供应链管理之后，这种情况得到改善。

DeskJet打印机是惠普的主要产品之一。该公司有5个位于不同地点的分支机构负责该种打印机的生产、装配和运输。从原材料到最终产品，生产周期为6个月。在以往的生产和管理方式下，各成品厂装配好通用打印机之后直接进行客户化包装，为了保证顾客订单98%的即时满足率，各成品配送中心需要保证大量的安全库存(一般需要7周的库存量)。产品将分别销往美国、欧洲和亚洲。

2. 存在的问题

惠普打印机的生产、研究开发节点分布16个国家，销售服务部门节点分布110个国家，而其总产品超过22 000类。欧洲和亚洲地区对于台式打印机电源供应（电压110伏和220伏的区别，以及插件的不同）、语言（操作手册）等有不同的要求。以前这些都由温哥华的公司完成，北美、欧洲和亚太地区是它的三个分销中心。这样一种生产组织策略，我们称之为工厂本地化（Factory Localization）。惠普的分销商都希望尽可能降低库存，同时尽可能快地满足客户的需求。这样导致惠普公司感到保证供货及时性的压力很大，从而不得不采用备货生产（Make-To-Stock）的模式以保证对分销商供货准时的高可靠性，因而分销中心成为有大量安全库存的库存点。制造中心是一种拉动式的，计划的生成是为了通过JIT模式满足分销中心的目标安全库存，同时它本身也必须拥有一定的零部件、原材料安全库存。

零部件原材料的交货质量（到货时间推迟、错误到货等问题是否存在）、内部业务流程、需求等的不确定性是影响供应链运作的主要因素。这些因素导致不能及时补充分销中心的库存，需求的不确定性导致库存堆积或者分销中心的重复定货。

需要用大约一个月的时间将产品海运到欧洲和亚太分销中心，这么长的提前期导致分销中心没有足够的时间去对快速变化的市场需求作出反应，而且欧洲和亚太地区就只能以大量的安全库存来保证对用户需求的满足。

占用了大量的流动资金；若某一地区产品缺货，为了应急，可能会将原来为其他地区准备的产品拆开重新包装，造成更大浪费。但是提高产品需求预测的准确性也是一个主要难点。

3. 任务

减少库存和同时提供高质量的服务成为温哥华惠普公司管理的重点，并着重于供应商管理以降低供应的不确定性，减少机器闲置时间。

企业管理者希望在不牺牲顾客服务水平前提下改善这一状况。

4. 解决方案

供应商、制造点（温哥华，Vancouver）、分销中心、经销商和消费者组成惠普台式打印机供应链的各个节点，供应链是一个由采购原材料、把它们转化为中间产品和最终产品、最后交到用户手中的过程所组成的网络。重新设计的供应链如图4-16所示。

在这个新的供应链中，主要的生产制造过程由在温哥华的惠普公司完成，包括印刷电路板组装与测试（PCAT，Printed Circuit Board Assembly andTest）和总机装配（FAT，Final Assembly And Test）。

PCAT过程中，电子组件（诸如ASICs、ROM和粗印刷电路板）组装成打印头驱动板，并进行相关的测试；FAT过程中，电动机、电缆、塑料底盘和外壳、齿轮、印刷电路板总装成打印机，并进行测试。其

中的各种零部件原材料由惠普的子公司或分布在世界各地的供应商供应。在温哥华生产通用打印机，通用打印机运输到欧洲和亚洲后，再由当地分销中心或代理商加上与地区需求一致的变压器、电源插头和用当地语言写成的说明书，完成整机包装后由当地经销商送到消费者手中，通过将定制化工作推迟到分销中心进行（延迟策略），实现了根据不同用户需求生产不同型号产品目的。这样一种生产组织策略，称之为分销中心本地化（D

C -Localization）。并且在产品设计上做出了一定变化，电源等客户化需求的部件设计成了即插即用的组件，从而改变了以前由温哥华的总机装配厂生产不同型号的产品，保持大量的库存以满足不同需求的情?况。为了达到98%的订货服务目标，原来需要7周的成品库存量现在只需要5周的库存量，一年大约可以节约3000万美元，电路板组装与总装厂之间也基本实现无库存生产。同时，打印机总装厂对分销中心实施JIT供应，以使分销中心保持目标库存量（预测销售量+安全库存量）。通过供应链管理，惠普公司实现了降低打印机库存量的目标，服务水平。通过改进供应商管理，减少了因原材料供应而导致的生产不确定性和停工等待时间。

5. 效果

安全库存周期减少为5周，从而减少了库存总投资的18%，仅这一项改进便可以每年节省3000万美元的存储费用。由于通用打印机的价格低于同类客户化产品，从而又进一步节省了运输、关税等项费用。除了降低成本，客户化延迟使得产品在企业内的生命周期缩短，从而对需求预测不准确性或是外界的需求变化都具有很好的适应性，一旦发现决策错误，可以在不影响顾客利益的情况下以较小的损失较快地加以纠正。