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供应链环境下协同生产调度风险分析与控制 研究生：蔡玫导师：陈伟达东南大学 摘要 随着经济全球化的发展，供应链管理日益得到关注。企业积极组成供应链以 应对客户多变的需求和激烈的竞争。供应链在加快链上原材料、产品及资金的周 转，降低成本，提高企业的竞争力，更好地实现客户价值和利益方面表现出较大 优势。但是，这一趋势越发明显的同时，其中的风险问题也暴露出来。其中供应 链环境下协同生产调度的风险就是其中之一。由于此类风险的环境复杂，影响因 素多，企业很难控制，而此类风险又是在企业运营中经常会发生的，所以，对供 应链环境下协同生产调度的风险进行分析与控制不仅具有理论意义而且还具有 较大的现实意义，对企业的管理和效益都有帮助。 本文首先介绍了与供应链环境下协同生产调度有关的三个基础理论：供应链 管理相关理论、协同的相关理论以及生产调度相关理论。然后分析了供应链环境 下协同生产调度风险的特点，根据风险的来源不同将协同生产调度风险分为自然 风险、社会风险。社会风险再细分为订单变更风险、调度计划变更风险、技术革 新风险。然后讨论了风险控制的战略，包括风险转换、风险承担、风险排除、风 险减小四个方面。论文最后提出了风险控制过程模型( d a m d ) ，通过风险识别、 风险评估与分析、风险监控和风险处理四个关键阶段的具体措施，采用定性与定 量相结合的方法，运用知识管理、综合评价法、信息技术、延迟化策略等方法技 术，最终达到控制供应链环境下协同生产调度风险的目的。为了保障措施的有效 实施，文中还建立了一个激励机制，通过超额利润的分配鼓励成员企业合作，共 同分担此类风险。 关键词：供应链，生产调度，风险控制，知识管理，延迟化策略，激励模型 a n a l y s i sa n d c r r a d u a t e ：c a im e i c o n t r o lo ns y n e r g i cs c h e d u l i n g i ns u p p l yc h a i n s u p e r v i s o r ：p r o f c h e nw e i d as o u t h e a s tu n i v e r s i t y a b s t r a c t w i t l lt h ed e v e l o p m e n to fw o r l d - w i d ee c o n o m y , s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n th a s a t t r a c t e dm o r ea n dm o r ep e o p l e m a n ye n t e r p r i s e sh a v ec r e a t e dt h e i ro w ns u p p l y c h a i nt oc o p ew i t ht h ei n t e n s ec o m p e t i t i o n s u p p l yc h a i nh a sm a n ym e r i t s ，s u c ha s q u i c kr e s p o n s e ，l o wc o s t b u ta tt h es a m et i m e ，p e o p l ef i n dt h a tt h e r ea r em a n yr i s k s n o wt h er i s kt h a te x i s t si nt h es y n e r g i cp r o d u c i n gp r o c e s su n d e rt h es u p p l yc h a i n e n v i r o n m e n ti n f l u e n c e st h ee f f i c i e n c ya n db e n e f i te v e nt h ee x i s t e n c eo fe n t e r p r i s e s s oi t sv e r yv a l u a b l et os t u d yi t t h i sw o r kc a nh e l pe n t e r p r i s e st od e a lw i t ht h i sk i n d o f r i s k f i r s tt h i sp a p e ri n t r o d u c e dt h r e et h e o r i e s ：s u p p l yc h a i nt h e o r y , s y n e r g i cp r o d u c i n g t h e o r y , s c h e d u l i n gt h e o r y s e c o n d l yt h i sp a p e ra n a l y z e dt h er i s kt h a te x i s t si nt h e s y n e r g i cp r o d u c i n gp r o c e s su n d e rt h es u p p l yc h a i ne n v i r o n m e n t t h i sk i n do fn s k h a s i t sp a r t i c u l a r i t y t h er i s kw a sc l a s s i f i e da sn a t u r a lr i s ka n ds o c i a lr i s ka c c o r d i n gt ot h e s o u l - c e s o c i a lr i s kw a sc l a s s i f i e da s o r d e r i n gm o d i f i c a t i o nr i s k ，s c h e d u l i n g m o d i f i c a t i o nr i s k ，t e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o n t h i r d l y , t h i sp a p e rg a v ef o u rs t r a t e g i e s ： r i s kt r a n s f e r , r i s kt a k i n g ，r i s ke l i m i n a t i o n ，r i s kr e d u c t i o n f i n a l l y , t h ep a p e rg a v ear i s k c o n t r o l l i n gm o d e lt o c o n t r o lt h er i s ko ft h i sk i n d m a n yt e c h n o l o g i e ss u c ha s k n o w l e d g em a n a g e m e n t ，i n f o r m a t i o n a lt e c h n o l o g y , p o s t p o n e m e n tw e r eu s e di nt h i s r i s kc o n t r o l l i n gm o d e l i no r d e rt oe n s u r et h es u c c e s s f i t li m p l e m e n tt h i sp a p e rc r e a t e d am o d e lt oe n c o u r a g ea l lp a r t n e r st oc o o p e r m e k e yw o r d s ：s u p p l yc h a i n ，s c h e d u l i n 昏r i s kc o n t r o l l i n g ，k n o w l e d g em a n a g e m e n t , p o s t p o n e m e n t ，e n c o u r a g em o d e l i i 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名：丝盔i 坠日期：型：； 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位 论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人 电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论 文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包 括刊登) 授权东南大学研究生院办理。 研究生签名：整垫导师签名： 东南大学硕士学位论文 第一章绪论 第一章绪论 1 1 研究背景与意义 长期以来，企业出于管理和控制上的目的，对与产品制造有关的资源采取自 行投资或者兼并的措施，即核心企业掌握为其提供原材料的企业的一切活动，从 产权上控制它的上下游合作伙伴。美国福特汽车公司就拥有一个牧场，出产的羊 毛用于生产汽车的坐垫；某报业大王拥有一片森林，专为生产新闻用纸提供木材。 这种“小而全”、“大而全”的思想在过去区域性的卖方市场背景下有很大优势。 所以过去的企业追求规模效应，选择少品种大产量的生产方式，最大程度的提高 效率、降低成本。 随着经济全球化的步伐加快，人们面对的环境已经发生了变化。人们逐渐认 识到“纵向一体化”的弊端，2 0 世纪8 0 年代以后，人们放弃了“纵向一体化” 的经营模式，转向了供应链管理s c m ( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ) 这一新的经 营模式。供应链管理经营模式强调核心企业与世界上最有效的企业合作，委托这 些优秀企业完成其中的一部分工作，而自己则专注于自己的优势，做自己最在行 的工作。这样的优势互补效益很明显，比如降低成本、提高服务质量等等。供应 链管理的产生顺应了时代的要求，它不仅关注企业内部的竞争力，而且关注企业 外部的竞争力，强调的是供应链整体的竞争优势。我国的企业经营与管理模式较 为落后，没有形成多少真正意义上的供应链，这就使得我国的企业很难与国外企 业的供应链竞争。因此供应链管理的研究对我国意义重大。 供应链管理最初的论文，是1 9 8 3 年和1 9 8 4 年发表在哈佛商业评论上的 两篇论文1 一。s c m 更早的起源是源于迈克- 波特1 9 8 0 年发表的竞争优势 一书中提出的“价值链”( v a l u ec h a l n ) 燃 3 】。其后，s c m 的概念、基本思想 和相关理论在美国开始迅速发展。到2 0 世纪9 0 年代初，关于s c m 的文献大量 出现，s c m 相关的学术组织也开始涌现。供应链管理强调在满足服务水平需要 的同时，为了使得系统成本最小，而采用的把供应商、制造商、仓库和商店有效 地结合到一起来生产产品，并把正确数量的产品在正确的时间内送到正确地点的 一套方法。它要求链中所有成员利益共享、风险共担、加强协调，以加快链上原 材料、产品及资金的周转，降低成本，提高企业的竞争力，更好地实现客户价值 东南大学硕士学位论文 第一章绪论 和利益。 企业为了适应日益激烈的竞争环境，与其它企业进行合作，组建供应链，以 此来敏锐地把握市场机会，及时满足客户需求，有效地缩减生产经营费用，降低 运作风险。企业之间的竞争已经晋级成为供应链之间的竞争。这一趋势正在随着 全球化的竞争加剧而越发明显，同时其中的风险问题也暴露出来。 供应链管理中，管理者必须随时准备应付以下突发情况：产品在市场上领先 性的丧失，昂贵的运输费用，过高的库存水平，销售预测不准确，在解决技术难 题中的滞后，上游企业突然取消订单、增加订单或者改变订单的品种款式，车间 生产发生冲突，新的技术引起的新旧之间的冲突等等。这些事件都是供应链环境 下的风险。供应链虽然使得企业提高了效益，但也使企业面临的风险扩大，使得 风险造成的影响扩大。目前，供应链管理的相关研究偏重于企业资源的优化配置、 成本降低、制造与物流耗时缩短方面，通过企业战略联盟提高顾客满意度等等， 大多是以企业利润的制造为核心，而对供应链中风险因素却关注甚少。 供应链中的风险问题已经引起了人们的重视，例如库存风险、资金风险等已 经有人进行了相关研究并提出有效的解决方案。但是很少有人研究供应链环境下 协同生产调度的风险，而事实上这类风险在供应链中也是普遍存在的，影响很大。 生产调度作为生产管理中风险较难控制的部分之一，而且业已证明是目前企 业面临的难题之一。过去，由于企业之间信息流通不畅，因而，关于生产调度方 面的研究主要集中在一个企业内部，风险没有充分暴露。然而，这种一个企业内 的生产调度，由于其着眼点在企业内部，只强调企业内部生产效率的提高和生产 成本的降低，而将企业夕 部影响视为企业不能改变的已知条件，所以它是以供应 链中某一企业的利益最大或成本最小化为导向的，这样的生产调度获得的只能是 局部风险最小的方案，而且调度方案的柔性较差，很难快速响应外部环境的变化， 特别随着全球经济的一体化，企业之间的竞争正在向供应链之间的竞争转变，这 种单一企业内生产调度已越来越显示出了其局限性，给今后的供应链风险管理增 加了很大的难度。 由于供应链是由若干独立实体构成的，它们各自的利益目标往往有很大的不 同，与供应链的整体利益也会有很大的偏差，在增加部分成员利益的同时，也可 能导致另一部分成员风险的增加，为了避免局部最优整体次优情况的出现，这就 东南大学硕士学位论文第一耄绪论 存在着利益再分配问题，希望以此方法来避免这种情况；其次，由于供应链成员 之间缺乏信息交流，导致供应链中的信息扭曲，经常产生牛鞭效应( b u l l w h i p e f f e c t ) 现象，也增加了不必要的供应链风险。 供应链环境下的协同生产调度，从单一企业的生产调度拓展到整个供应链上 所有企业之间的协同生产调度，其视角从一维空间拓展为多维空间，将整个供应 链看作是一个更大的产品或服务的供给系统。研究对象的扩大也使研究难度增 大，供应链环境下的车间协同生产调度的风险并不是原先各个车间风险的简单叠 加。在供应链上，各个企业之间是相互联系、相互影响的，正是供应链上的这些 企业，组成了一个多维空间，它们之间的互动及影响形成了生产调度风险新的探 讨空间：( 1 ) 由于客户订单的改变、追加或取消给整个供应链上各个企业生产调 度带来的风险；( 2 ) 供应链环境下企业间订单交货期、到货期的调整给企业生产 调度带来的风险；( 3 ) 供应链上某个企业生产条件的改变( 例如发生自然灾害或 技术革新) 对其它企业生产调度带来的风险；( 4 ) 供应链上所有企业整体生产成 本的优化以及企业间利益如何分配才能形成针对各个企业风险分担的最佳激励 机制 本文的研究目的是降低供应链环境下生产调度的风险，使得供应链的整体风 险最小，能够适应需求多变、消费群苛刻而且不稳定、产品生命周期短的情况。 在竞争环境日益恶化的今天，企业需要面对全球范围竞争的商业环境，良好的供 应链协同生产调度风险管理才能使企业立于不败之地。 1 。2 研究现状 动态的市场竞争环境与变化的客户需求使供应链中不确定因素不断增加，对 供应链的正常运作构成严重威胁。尤其是在敏捷供应链的运作环境中，风险发生 的可能性大大增加，风险管理与决策在敏捷供应链中极其重要【4 5 “。因此，需 要对供应链运营中可能出现的风险进行分析、决策并采取防范和应急处理措施， 最大限度地减小风险造成的损失。所以有必要研究下面这些问题：供应链管理中 的风险有哪些特点和类型；如何进行风险的分析和管理以尽可能地规避供应链中 潜在的风险；供应链管理中有哪些重要的、亟待解决的风险决策问题；在供应链 分布、异构的环境中，如何建立有效的风险控制机制以实时地控制和处理风险等 东南大学硕士学位论文 第一章绪论 等。 文献【8 认为供应链作为个连接供应商和最终用户的增值链，其基本特征是 复杂性、动态性和交互性。文献【8 将供应链管理中可能存在的风险分为以下几 种：市场风险，技术风险，合作风险，信息风险，财务风险，解散风险。 文献 9 】介绍了作为生产调度工作重要职能的应急管理。通过对流程生产调 度在线应急管理系统的分析，将工作流技术应用于生产调度在线应急管理系统， 给出了整体框架，对有关的重要问题进行了研究，建立了应急管理工作流模型。 这是协同生产调度风险控制的一个部分。 总的来说，针对供应链的库存风险、合作风险的研究较多，而针对供应链环 境下协同生产调度的风险的研究文献很少查到。因此，深入的研究供应链环境下 协同生产调度的风险具有重要的理论意义和实用价值。 1 3 研究内容及研究思路 在进行了以上的分析之后，可以看出供应链环境下协同生产调度的风险分析 与控制不仅具有理论意义而且具有实用价值，对企业的管理和效益都有帮助，这 一领域有着很大的发展空间。本文研究的对象是“供应链环境下协同生产调度风 险”，这类风险处在一个复杂的环境下。本文首先要明确什么是供应链环境下协 同生产调度的风险。由于生产调度本身就是企业的管理难题，处于供应链环境还 需要考虑到企业之间的协作，降低独立企业之间有关协同生产调度风险的阻尼、 减少摩擦。所以这是一个艰巨的过程，也是以后工作的基础。在认清楚本文的研 究对象的基础上，就要制定切实可行的方案来控制风险。 供应链环境下协同生产调度的风险控制需要从战略和战术来研究。供应链的 独立实体各自的风险目标往往有很大不同，与供应链的整体风险最小的目标有很 大的偏差。在降低部分成员风险的同时，也可能导致另一部分成员风险的增加， 这就存在着风险再分担的问题。本文研究的一个重点就是建立一个合理、有效的 风险再分担机制降低供应链整体风险。前人研究的利益再分配将有助于激励供应 链中的各个企业实现风险再分担机制，使得企业能够积极主动的配合其他企业的 行动。因为有了利益的驱使，笔者相信，降低供应链整体的风险是完全可行的。 所以，最后本文建立一个利益分配模型来激励供应链的成员承担此类风险。 4 东南大学硕士学位论文 第章绪论 笔者研究供应链环境下的协同生产调度风险控制问题，将供应链管理的相关 基础研究成果同生产调度理论相结合，建立一种新的生产调度风险控制机制，可 以完善已有的生产管理理论，降低企业生产成本，提高产品的准时交货能力和客 户的满意度，增强企业的竞争能力；而且还能促进企业之间的合作，增加供应链 的稳定。这为其它领域类似问题的解决也提供条件和手段。 1 4 本文的结构 本文第二章介绍了供应链环境下协同生产调度的基础理论，包括供应链管理 相关理论、供应链环境下协同( s y n e r g y ) 的相关理论以及生产调度( s c h e d u l i n g ) 相关 理论三大部分。首先，讨论了从2 0 世纪8 0 年代末开始的s c m 的主要研究问题 和s c m 的发展趋势，前人的研究结果对本文的研究意义重大。然后，介绍了供 应链环境下协同的概念。供应链不是企业的简单加和，企业之间的互动及影响使 得供应链的整体价值大于各个企业独立部分的价值总和，对于供应链要求较高。 最后，介绍了生产调度理论。一些在单个企业中适用的生产调度理论在供应链环 境下也值得借鉴。 本文第三章讨论了供应链环境下协同生产调度风险的控制战略。首先分析了 供应链环境下协同生产调度风险的特点，根据风险的来源不同将协同生产调度风 险分为自然风险、社会风险。社会风险再细分为订单变更风险、调度计划变更风 险、技术革新风险。然后讨论了风险控制s kc o n t r o l l i n g ) 战略，提出了风险转 换( r i s k t r a n s f e r ) 、风险承担( r i s k t a k i n g ) 、风险排除( r i s k e l i m i n a t i o n ) 、风险 减小( r i s kr e d u c t i o n ) 四点战略。最后提出了风险控制过程模型，将风险控制过 程分为风险识别( d i s c e r n ) 、风险评估与分析( a n a l y s i s ) 、风险监控( m o n i t o r ) 和风险处理( d i s p o s e ) 四个关键阶段。 本文第四章至第七章是供应链环境下协同生产调度风险控制的核心。将风险 控制过程的四个关键阶段综合运用了定性与定量相结合的方法，运用知识管理 ( k n o w l e d g em a n a g e m e n t ) 、综合评价法、信息技术( i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y ) 、延迟 化策略( p o s t p o n e m e n t ) 等方法技术对风险的各个阶段进行有效管理，达到控制供 应链协同生产调度总体风险的目的 第八章为供应链环境下协同生产调度风险控制模型的实施提供战略上的保 东南大学硕士学位论文 第一章绪论 障，提出了供应链超额利润分配模型，将风险与利润紧密结合，激励各个成员企 业主动分担风险。 最后，对全文工作进行总结，并对今后的研究前景进行了展望。 东南大学硕士学位论文 第二章供应链环境下协同生产调度的相关理论 第二章供应链环境下协同生产调度的相关理论 2 1 供应链管理相关理论 对于供应链，比较常用的提法是：由原材料加工为成品并送到用户手中这 过程中涉及的合作企业和部门所组成的网络。从拓扑结构来看，它是一个网络， 网络中心是供应链的核心企业，也就是说这个网络是有核心的，这一点区别于普 通的网络。一个制造业供应链的过程就是根据客户或市场的需求，设计产品、采 购原料、加工制造出成品，以商品的形式销售给客户，并提供售后服务。 供应链的工作过程非常复杂。物料从供方开始，沿着各个环节( 原材料一在 制品、半成品一成品一商品) 向需求方移动，形成一条首尾相连的长链。在供应链 上主要有资金流、物流、信息流三种流。人们越来越清楚地认识到信息流在供应 链中的重要地位。信息有需求信息和供给信息两种。一个企业的原料是它供方的 成品，而这个企业的成品又会是它需方的原料。这条供应链不仅包括上下游企业 之间的流程以及相关信息，而且包括各个企业内部的有关流程。也就是说一个企 业内部的物流与供应链双方或多方的物流是息息相关的。企业的经营生产活动必 须同它的需方和供方密切相连，并把它们纳入自己的计划与控制系统。供应链不 是简单的企业加和，不是简单的企业联盟。可阻说，供应链是一种说明商品生产 供需关系的系统工程。 建立和运行供应链，必须依靠供应链管理。供应链管理是指：对由供应商、 铬4 造商、分销商、零售商和顾客所构成网络中的物流、信息流、资金流进行管理、 计划和协调的工作。供应链管理涉及的具体功能包括：定单处理、原材料存储、 生产计划安排、库存设计、货物运输和售后服务等。 从国内外研究现状分析国际上从2 0 世纪8 0 年代末开始对s c m 的研究，主要 集中在以下问题的研究上： ( 1 ) 供应链的概念问题 关于供应链的定义有很多，各种定义的侧重点不同，涉及的范围也不同，所 以没有形成统一的定义，但普遍都强调了供应链的增值作用。下面列出一些供应 链的定义：g a n e s h a n 和h a r d s o n 将供应链定义为“供应链是一个获取原材料，并 将其转化为成品和半成品，再将产品送到客户手中的设施和分销渠道组成的网 东南大学硕士学位论文 第二章供应链环境下协同生产调度的相关理论 络。尽管供应链的复杂性随着行业、企业的不同而不同，但供应链在服务和制造 企业中均普遍存在。”而j a y a s h a n k a r 等人将供应链定义为“由一些自动或半自 动化的经济实体为共同完成某一种或多种产品的采购、制造和分销而组成的网 络”。另外对供应链管理许多学者也给出了多种不同表述的定义。美国斯坦福全 球供应链论坛s g s c f ( s t a n f o r dg l o b a ls u p p l yc h a i nf o r u m ) 将供应链管理定 义为“从供应( 商) 、制造( 商) 、分销( 商) 到客户的物流和信息流的协调与集 成”。e v e n s 定义为“供应链管理是通过前馈的信息流和反馈的物料流及信息流， 将供应商、制造商、分销商、零售商，直到最终用户连成一个整体的管理模式。” 再如p h i11i p 认为：“供应链管理不是供应商管理的别称，而是一种新的管理体 制策略，它把不同企业集成起来以增加整个供应链的效率，注重企业之间的合 作。”他们从不同的角度定义和研究供应链以及供应链管理，取得了很多成果。供 应链这种集成的思想，把供应链上的各个企业有机结合，在现实的企业中应用十 分广泛，并且为企业带来了经济效益。 ( 2 ) 供应链的设计与重构问题 供应链不是企业的简单加和。形成供应链联盟之后，要求企业能够针对用户 需求重构供应链( d a v i dh o l e ，1 9 9 3 ) 。重构后的供应链应该是围绕市场产品需 求设计的供应链，能够快速满足客户的需求，减少供应链中的不必要环节，降低 内耗，同时供应链的各个企业能够积极参与到供应链的管理中来。d e n i s r t o w i l l ( 1 9 9 6 ) 和m a r g u e r i t am s a s s e r ( 1 9 9 7 ) 、g n e v a n s ( 1 9 9 5 ) 等提出 了各自的重构模型。 ( 3 ) 信息技术i t ( i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y ) 在供应链管理中的应用问题 供应链中信息的传递是供应链管理的关键问题信息技术的快速发展不断给 供应链管理带来新的研究课题。问题集中在i t 在企业供应链管理中的作用及其 应用方面，表明i ，r 确实能够增加供应链的反应速度，提高供应链的运作效率。目 前，电子商务以及i n t e r n e t 等的应用成为了讨论的焦点。 ( 4 ) 供应链的物流( l o g i s t i c s ) 管理问题 物流是供应链管理中的重要部分( 如a l v i n t o f f l e r ( 1 9 9 0 ) 、m a s t e r ( 1 9 9 5 ) 、 p e y e rd r u c k e r ( 1 9 9 3 ) 、p o h l e n ( 1 9 9 4 ) 和b o w e r s o x 和f r a y e r ( 1 9 9 6 ) 等人) ， k l a u s 与m u l l e rs t e i n f a t h r t ( 1 9 9 4 ) 对供应链管理环境下物流的概念、功能 东南大学硕士学位论文 第二章供应链环境下协同生产调度的相关理论 作出了定义。又有人提出了精益物流技术( a l a bb r a i t h w a i t e ( 1 9 9 3 ) 和m a r t i b c h r i s t o p h e r ( 1 9 9 4 ) ) 和t p l ( t h i r dp a r t yl o g i s t i c s ) 、l p s ( l o g i s t i c ss e r v e r p r o v i d e r ) 等适应供应链环境下的物流管理技术( h a u l l e e ( 1 9 9 4 ) ) e l o 。 ( 5 ) 供应链战略合作关系问题 早期的供应链管理主要研究供应链管理的效率问题，也就是具体的如何操作 的问题。现在越来越多的学者看到供应链管理出现了瓶颈合作伙伴关系管理。 供应链应该是长期的战略合作伙伴关系，而不是短期的行为。于是就有了供应链 合作伙伴选取、评价等等新的研究课题。供应链企业之间的战略合作关系研究得 到了充分的重视。e 1 l r a m ( 1 9 9 1 ) 、s t u a r t ( 1 9 9 3 ) 、g r a h a m ( 1 9 9 4 ) 、l a n d e r o s ( 1 9 9 5 ) 、h e n d r i e k ( 1 9 9 5 ) 等都提出了各自对供应链合作关系的定义，并都强 调了承诺和效力( p r o m i s ea n de f f e c t i v e n e s s ) 在优化关系中的重要性。 m a t t h y s s e n s ( 1 9 9 3 ) 、v a n d e nb u l l e ( 1 9 9 4 ) 和m a n o o c h e h r i ( 1 9 9 4 ) 等人研究 并总结出通过供应商联盟能实现双赢( w i n w i n ) 、整体供应链的高效率等优势， f l a ns t u a r t ( 1 9 9 7 ) 则研究了供应商联盟的优势及其实施失败的影响因素。d w y e r ( 1 9 8 7 ) 、e l l r a m ( 1 9 9 1 ) 、l a n d e r o s ( 1 9 9 5 ) 等指出并阐述了制约供应链合作伙 伴关系的各种因素。以上的研究都强调了供应链战略管理的重要性，强调供应链 各个企业应该相互信任、积极合作，强调企业与供应商关系及评价选择供应商的 重要性。 专家学者在以上五个问题的研究中取得了很多成果，指导了企业的实际工 作，为企业为社会都做出了贡献。随着社会的发展、竞争的加剧，不断有新问题 出现，老问题也会有变化而使原来的解决方法不奏效。例如，本文研究的供应链 环境下协同生产调度风险分析与控制就是最近被人们意识并且关注的问题。而供 应链环境下协同生产调度风险分析与控制也不是割裂的，我们可以从信息技术在 供应链管理中的应用问题和供应链战略合作关系问题中看到影子，也可以从这些 老问题中得到解决问题的启发。 在2 l 世纪的今天，由于全球一体化步伐将日渐加快，环境、网络通讯技术 以及全球的动态联盟的发展和相关要求的不断提出，供应链管理呈现出全球化、 敏捷化、绿色化和电子化的发展趋势。 ( 1 ) 供应链全球化虚拟企业( v i r t u a lo r g a n i z a t i o n ) 的概念最早是由 9 东南大学硕士学位论文第二章供应链环境下协同生产调度的相关理论 美国里海大学于1 9 9 1 年在其( 2 1 世纪制造企业的战略报告中提出的。虚拟企 业的提出人之一r i r kd o v e 教授就曾指出：“敏捷也可以和虚拟企业联系在一起 表示畅通的供应链和各种方式的联系”。正是基于这样的理论渊源下，人们提出 了供应链全球化的趋势。原来的物流、信息流和资金流随着地域的扩大运行起来 难度增加，要求更高。这种全球化趋势给企业带来了前所未有的发展动力，同时 也带来了丰厚的利润。然而，人们也看到了潜在的危机：全球化使供应链之间的 竞争更加激烈，供应链不仅面对本地的竞争者而且还要面对国外的竞争者，市场 份额的争夺更加激烈，供应链更长，竞争更激烈。同时，一条供应链中参与的经 济实体将更多，供应链的集成和协调以及快速反应能力将变得越来越重要。 ( 2 ) 供应链敏捷化敏捷制造是一种面向2 1 世纪的制造战略和现代生产模 式。敏捷供应链a s c ( a g i l es u p p l yc h a i n ) 以企业增强对变化莫测的市场需求 的适应能力为向导，以动态联盟的快速重构( r e e n g i n e e r i n g ) 为基本着眼点， 以促进企业间的合作和企业生产模式的转变，提高大型企业集团的综合管理水平 和经济效益为主要目标，蔚重致力于支持供应链的迅速结盟、优化联盟运行和联 盟平稳解体“”。供应链敏捷化是供应链管理方面的重要趋势。供应链敏捷化强调 供应链的整体性，需要成员企业能够快速响应市场需求的变化，并且快速组织安 排生产，协调各个企业之间的利益关系，实现供应链整体的利润最大化，而不是某 一个企业的利润最大化。基于网络的集成信息系统、科学管理决策方法、高效的 决策支持系统将是实现供应链敏捷性的关键技术。 ( 3 ) 供应链绿色化绿色供应链的概念是由美国国家科学基金会资助密歇 根州立大学的制造研究协会在进行“环境负责制造”研究时，于1 9 9 6 年提出的。 在现在这个环境保护意识增强的时代，“绿色化”这个课题一直以来就比较受关 注。绿色供应链综合考虑了供应链管理中的环境影响和资源优化利用因素，是一 门绿色制造和供应链的交叉学科。这项研究将使整个供应链对环境的负面影响最 小，资源效率最高。今后绿色供应链研究的主要内容将会是建立绿色供应链系统 的理论体系、研究绿色供应链的决策支持技术、管理技术以及集成技术等关键技 术。 ( 4 ) 供应链电子化现在越来越多的企业通过电信网络进行生产、营销、 销售和流通活动。电子商务的作用不仅是一种新的交易手段，而且能够利用电子 1 0 东南大学硕士学位论文 第二章供应链环境下协同生产调度的相关理论 信息技术来解决问题、降低成本、增加价值和创造高级的商务活动。电子商务不 再局限于一个企业内部而是扩展到整个供应链上，这就形成了供应链的电子化。 文献 1 0 介绍了电子商务对企业供应链的影响包括：( 1 ) 企业内部电子化提高商 务活动的敏捷性，对市场变化做出更快反应，更好为客户提供服务。( 2 ) 企业与 合作伙伴之间电子商务加强了企业之间的联系。信息的畅通有利于合作伙伴之间 高度信息共享，共同为整体供应链提供增值服务。( 3 ) 企业与客户企业开设网上 商店，使客户与企业提供双向交互通信，节省了客户和企业双方的时间和空间， 提高了交易效率。( 4 ) 电子商务也将使供应商与客户的关系不再仅仅局限于产品 的销售，更多的将是以服务的方式满足客户的需求来替代将产品卖给客户。供应 链能够越来越多的为客户提供长期的个性化的服务，客户的购买行为将是多次的 而不是一次的，这将极大地改变供应商与客户的关系。由此可见，电子商务带来 了供应链管理的变革。它消除了整个供应链网络上不必要的运作和消耗，促进了 供应链向动态的、虚拟的、全球网络化的方向发展“”。 目前，成熟的供应链管理理论为我们今后的研究指明了方向，也为解决新问 题提供了帮助。本文选择的供应链环境下协同生产调度风险分析与控制问题有其 独特性，关系到供应链的生存。虽然供应链的风险管理已经有人研究，但是协同 生产调度将问题深入，而协同生产调度因为环境复杂解决时更有难度。 2 2 供应链环境下协同概念和相关理论 协同的概念是在1 9 6 5 年由伊戈尔安索夫在第一次出版的公司战略一 书中首次提出的，所谓协同( s y n e r g y ) 是指相对于各独立组成部分进行简单汇 总而形成的企业群体的业务表现。即两个企业之间共生互长的关系，它是在资源 共事的基础上形成的。协同表现为公司熬体的价值大于公司各个独立部分价值的 总和，也就是2 + 2 4 的理念。 供应链环境下的协同生产调度，从单一企业的生产调度拓展到整个供应链上 所有企业之间的协同生产调度，其视角从一维空间拓展为多维空间，将整个供应 链看作是一个更大的产品或服务的供给系统。在供应链上，各个企业之间是相互 联系、相互影响的，正是供应链上的这些企业，组成了一个多维空间，它们之间 的互动及影响使得供应链的整体价值大于各个企业独立部分的价值总和。 东南大学硕士学位论文 第二章供应链环境下协同生产调度的相关理论 协同作为一种资源共享的方式，通过下面方式创造价值： ( 1 ) 对企业有形资源的共享，主要包括人力、资金、物力以及组织管理等 方面的资源共享； ( 2 ) 对企业无形资产的共享，主要包括企业品牌、企业形象、专利权和特 许经营权的资源共享。 可以对协同的类别按不同的角度( 如协同的时空、信息的交互) 进行不同的 划分。文献【1 1 从协同成员对协同活动的贡献和对各自观点的表述方式上，将协 同分为： 一、 协商的方式 在协商的方式下，协作者往往通过各种方法和不同方式来支持自己的观点和 立场，并且在这些观点和立场上的任何微小差异都将引起新一轮的协商。这种协 同活动的最终结果往往具有某些具体形式。常见的与此类协商有关的有构建区域 车间、制造单元中的招投标过程技术等。如图l 所示 图1 协商方式 二、 合作的方式 合作方式的协同工作可以描述为一个群体通过协作来共同解决一个或多个 问题，或通过协作来共同完成一个或多个任务。协作者通过活动的协调作用，用 分担的方法来完成共同的任务，与这类协商有关的有虚拟车间将任务分解到区域 车间或区域车间将任务分解到制造单元技术等。如图2 所示 东南大学硕士学位论文 第二章供应链环境下协同生产调度的相关理论 图2 合作方式 三、创造的方式 这种协同方式着重于工作的过程，即对菇同关心的事物的创造性的思维和认 识活动。创造的方式是实现协同活动的某种抽象和理想化的状态，在创造方式的 协同工作中，协作成员共同对所关心的事务进行分析、讨论。与此有关的类型有 虚拟车间关于产品质量问题等。如图3 所示 图3 创造方式 本文研究的供应链环境下的生产调度就是属于第三类的协作类型。一件产品 的生产往往被分解为几个关键步骤，经过几个不同企业的车间流水线，最终装配 组合成为消费者手中的产品。所以，生产调度不再只关系到一个企业。我们需要 制定一个总的生产调度计划分配给各个企业。也就是说，要对生产调度这个协作 成员共同关心的问题进行创造性的思维。这一过程需要各个企业的协同工作，解 决生产调度过程中的所有难题，以实现组织成员间的协调工作，以达到业务的整 东南大学硕士学位论文 第二章供应链环境下协同生产调度的相关理论 体目标。 协作通常被定义为行为之间相互作用的管理过程。在供应链管理系统中，协 作普遍存在而又相当复杂。b h a t n a g a r 等 1 9 9 3 1 提出了供应链的两种协作层次：普 通协作和多工厂协作。普通协作实现企业内不同功能单元的集成，如库存和生产 计划、销售、配送等的集成。这些协作可概括为供应与生产计划间的协作、生产 与销售计划间的协作、库存与销售计划间的协作三类。其中，供应与生产计划间 的协作是指原材料的采购及零部件的供应与生产计划间的协调，包括采购周期及 批量大小，交货方式、时间及物料库存情况等。生产与销售计划间的协作包括如 何把产品发送到配送中心、零售商或工厂，如何选择最佳运输路线及运输批量等。 多工厂协作是一种更加复杂的协作。多工厂协作实现纵向集成制造企业中多个制 造厂的生产计划的协调。这些制造厂有着很强的依赖关系，必须作为一个整体考 虑，更加显示出盼同的重要性。这两级协作间也存在重叠和相互影响，统一的协 作模式有待进一步的研究。 笔者研究的供应链环境下协同生产调度风险发生的环境更接近于多工厂协 作的情况。这里供应链的制造活动由多个厂家甚至跨过企业分别完成，其中某些 厂的输出产品是另一些厂的输入物料，其生产计划会直接影响到其它工厂的生 产。这些工厂问的生产决策必须相互协调以完成总目标。这种协调必须考虑最终 需求的不确定性，每个厂生产的不确定性和各厂生产能力的限制等因素。 供应链中的协作具有动态、复杂、时变、不确定等特点。供应链的协作从客 户向后勤的订购活动开始。在订货过程中，客户与后勤需进行有关产品名及类型、 技术性能、价格、数量、付贷方式、售后服务等方面的信息交互，就增订、退订、 缓订、欠货等问题进行协商，对于新产品及有特殊要求用户，后勤还需与研发部 门讨论新的技术问题。签订购货合同后，后勤a g e n t 需把任务分解成制造、装配、 运输等活动，因而需与相关的制造、装配、运输、库存等a g e n t 协商并确定这些 活动的分别执行。目前常利用合同网协议、部分全局规划或黑板控制结构等方法 处理任务的分配与协调。当执行计划达成一致后，相应的功能体将对它们的任务 承担责任。当执行过程中发现某些a g e n t 已无法完成任务时，后勤a g e n t 将设法 寻找可替换的a g e n t 并与客户a g e n t 协商以便对情况变化后的计划的执行达成一 致，并及时修改合同。在工厂级，接受任务的工厂a g e n t 同样需计划其作业活动， 东南大学硕士学位论文 第二章供应链环境下协| 司生产调度的相关理论 包括物料采购，现有库存的可利用资源，车间设备的调度等。当不可预料事件或 设备故障发生时及时报告工厂a g e n t 进行处理，当工厂已无法解决时，有关信息 返回企业级a g e n t 。 目前为了实现协同的职能，国内外的学者做出了大量的研究。加拿大多伦多 大学开发了t o v e 企业模型，建立了企业信息结构，搭建了多a g e n t 应用系统的 构造外壳，建立了基于k q m l 结构的多a g e n t 协作语言c o o l ，并用供应链作为 其应用实例进行了验证。对其中情况突变时供应链的动态重构问题提出了一些实 用的求解算法。但他们的研究只是一种仿真实验研究。随着通讯和信息技术的发 展，电子数据交换e d i 、因特网技术以及计算机支持的协同工作( c s c w ) 的开 发和研究在供应链协作模式的研究方面也得n t 迅速发展。利用多a g e m 结构和 c o r b a 编程环境建立分布式智能供应链管理系统，可望在企业中得到应用和推 广。 供应链中协同生产调度的难度大大增加了。在供应链环境下，生产的组织与 管理在逻辑上随加工对象而改变，但是制造资源的空间位置始终不变。制造资源 经过逻辑重组后，加工的对象已经不再局限在一个车间，一个企业中，所以生产 调度变得相当复杂。一个供应链的管理者不仅仅要考虑加工对象的时间和交货 期，还要考虑当前车间的生产状态，以及加工对象在工序问的运输时间，缓冲站 停留时间等等。 在供应链中，相关企业的加工条件、能力、成本管理信息要求不仅在企业内 部还要在企业间快速、准确传递，这是供应链管理中的一个瓶颈。前面提到协同 创造价值的方式是通过有形资源和无形资产的共享，如果不能解决这个瓶颈问 题，协同很难实现价值创造。而且，相关的问题解决不好可能会引起交货延误， 质量缺陷等等问题，不仅创造不了价值还严重威胁整个供应链的生存。那时，也 许出现的就是2 + 2 4 的局面。 2 3 生产调度相关理论 2 3 1 生产调度的概念 生产调度可以定义为若干个任务在一些机器上进行加工，如何按时间对机器 东南大学硕士学位论文第二章供应链环境下协刷生产调度的相关理论 和物力等资源进行安排，使某些目标函