（管理科学与工程专业论文）提前期要素分析与可控提前期的供应链优化研究.pdf

上海海事大学硕士论文提前期要素分析与可控提前期的供戍链优化研究 摘要 9 0 年代，由于经济全球化，需求的个性化与多变性，市场竞争已转变为基于时间 的竞争，快速反应正成为供应链竞争的焦点。其核心思想就是缩短反应需求的提前期。 有效地缩短提前期，可以降低安全库存水平，节约库存投资，提高客户服务水平，并 快速响应生产计划的变化，同时也能很好地满足供应链时间竞争的要求。 在另一个方面，供应链已由以产品为中心的推式管理模式转变为以顾客为中心的 拉式管理模式。面对复杂多变的需求，制造商、供应商和客户必须进行合作，从供应 链的角度进行决策和管理，市场竞争由企业和企业之间的竞争发展为供应链与供应链 之闻的竞争。因此对供应链进行整体优化具有重要意义。 论文首先分析了提前期的相关理论，发现提前期主要是由几个独立的要素组成， 然而各个要素对提前期的影响是不相同的，因此应用了灰色关联方法来分析提前期的 构成要素，以确定哪些构成要素对提前期的影响较大，那些构成要素对提前期的影响 较小，从而确定出哪些构成要素是提前期管理的焦点，压缩提前期的重点。 提前期的要素理论是可控提前期的基础，论文紧接着利用可控提前期的相关理 论，建立较为简单的一个供应商对多零售商的供应链优化模型以及多个供应商对多个 零售商的供应链优化模型，并进行算例分析，得到的分析结果与前面学者研究的理论 相符，缩短提前期可以降低库存水平，节约供应链成本。 关键词：提前期分析，可控提前期，一对多，多对多，供应链优化 上海海事大学硕士论文提前期要素分析与可控提前期的供应链优化研究 a b s t r a c t s i n c e19 9 0 s ，a sar e s u l to fg l o b a l i z a t i o n ，t h ei n d i v i d u a la n dv a r i o u sd e m a n d s e x i s tt h es a m et i m ew h i c hm a k e sm a r k e tb eu p d a t e db yc o m p e t i t i o no ft i m e q u i c k r e s p o n s ew h i c hm e a n sr e d u c et h el e a dt i m ei st h ec o r ec o m p e t i t i o no fs u p p l yc h a i n s h o d e nl e a dt i m ec o u l dr e d u c es a f es t o c k ，d e c r e a s ei n v e n t o r y ，r a i s et h ec u s t o m e r s e r v i c el e v e l ，a n dr e s p o n s e st ot h ec h a n g eo fp r o d u c tp l a n i na n o t h e ra s p e c t ，s u p p l yc h a i nh a st r a n s f o r m e df r o mp u s h i n gm a n a g e m e n t f o rt a k i n gp r o d u c ta st h ec e n t e rt op u l l i n gm a n a g e m e n tf o rt a k i n gc u s t o m e ra st h e c e n t e r ，a n dn o wt h ec o m p e t i t i o ni nt h em a r k e ti n c l i n e st ob a s eo nt h ew h o l es u p p l y c h a i nr a t h e rt h a nt h eo n l yo n em a n u f a c t u r e ro rr e t a i l e r t h e r e f o r ei th a sg r e a t s i g n i f i c a n c et oo p t i m i z et h es u p p l yc h a i n a f t e rs t u d y i n gt h el e a d - t i m er e l a t e dt h e o r i e s ，w ef i n dt h a tt h el e a dt i m ei s c o m p o s e db ys e v e r a li n d e p e n d e n ti n t e g r a n t s h o w e v e r ，t ot h el e a d t i m e ，e a c h i n t e g r a n td o e sn o ta f f e c tt h es a m e ，s ot h eg r a yc o n n e c t i o nm e t h o di su s e dt o a n a l y s i st h ei n t e g r a n to fl e a dt i m e ，v a l u et h es i g n i f i c a n c eo ft h e s ei n t e g r a n t s ，a n d t h e nf i n do u tt h ek e yp o i n to fl e a dt i m em a n a g e m e n l t h e nt h et h e s i se s t a b l i s h e so p t i m i z a t i o nm o d e lc o m p o s e db yo n es u p p l i e rt o m u l t i r e t a i l e r sa sw e l la sm u l t i s u p p l i e r st om u l t i - r e t a i l e r sb a s e do nt h ec o n t r o l l a b l e l e a d - t i m et h e o r y b ym a k i n gan u m e r i c a ls t u d yo nt h ee s t a b l i s h e dm o d e l ，t h et h e s i s c o n c l u d e st h a ts h o d e nl e a dt i m ec o u l dr e d u c es t o c ka n ds a v ec o s ta c c o r d i n gt o r e s e a r c h e so fo t h e rs c h o l a r s l ug e m e i ( m a n a g e m e n ts c i e n c e ) d i r e c t e db yp r o f l i uh a i l a n k e y w o r d s ：l e a d t i m ea n a l y s i s ，c o n t r o l l a b l el e a dt i m e ，o n es u p p l i e rt o m u l t i r e t a i l e r s ，m u l t i - s u p p l i e r st om u l t i - r e t a i l e r s ，s u p p l yc h a i no p t i m i z a u o n 论文独创性声明 本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。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人 或其他机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的 启发和所做的贡献均已在论文中作f 明确的声明并表示了谢意。 作者签字：圭主妇 日期：雹：z ：坠 论文使用授权性声明 本人同意上海海事大学有关保留、使用学位论文的规定。即： 学校有权保留送交论文复印件，允许论文被查阅或借阅；学校上 网公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或者其他复 制手段保留论文。保密的论文在解密后遵守此规定。 作者擀皿聊柠型哟嗍型盈型 上海海事大学硕士论文提前期要素分析与可控提前期的供应链优化研究 1 1 论文研究背景及意义 第一章绪论 在竞争日趋激烈的今天，有效的资源配置是企业成功的关键，而时间已成为继人 力和资本之后企业在市场中立足的关健资源，不断改进的管理哲学中的准时化生产 ( j u s ti nt i m e ，j i t ) 、全面质量管理( t o t a lq u a l i t ym a n a g e m e n t ，t o m ) 和约束 理论( t h e o r yo fc o n s t r a i n t ) 都在最近十几年里都强调了时间的重要性。对于很多 企业而言，全球的竞争已经摆在面前，企业的服务水平和响应速度都必须紧跟客户的 需求。特别是在最近几年来，时间已成为竞争优势的主要因素之一。在越来越多的行 业中，基于时间的竞争( t i m eb a s e dc o m p e t i t i o n ，t b c ) 已经成为企业竞争的主要 战略之一，3 m 、摩托罗拉、i b m 、北电，a t & t 、施乐、丰田、克莱斯勒和本田等一些 大型企业在实际竞争中都采取了基于时间的竞争策略，而它们也都从中获得了巨大的 收益，尤其是提前期压缩以及提前期管理更是给众多企业带来了竞争优势与实际收 益。 此外，市场已经由以产品为中心转变为以顾客为中心。面对复杂多变的需求，众 多制造商与供应商和客户进行合作，从供应链的角度进行决策和管理。供需关系由过 去松散式的关系转变为合作的双赢关系。市场竞争也由企业和企业之间的竞争发展为 供应链与供应链之间的竞争。任何一个企业必须依托其供应链的强大支持才能立足于 市场。因此，企业之间的竞争也发展为对应的供应链之间的竞争。 显然，当今供应链之间的竞争实际上是时间的竞争，即必须实现快速有效的客户 反应，最大限度地缩短从发出订单到获得满意交货的时间。缩短提前期可以降低安全 库存水平，节约库存投资，提高客户服务水平，并快速响应生产计划的变化，同时也 能很好地满足供应链时间竞争的要求。 目前对提前期的供应链研究主要是将提前期作为常数或者是随机变量，但是在现 实情况中，提前期是可以通过增加额外成本来缩短的，这种理论也被引入了供应链优 化模型中，并且成为最近的研究的焦点，因此本文将构建基于可控提前期的供应链优 化模型，并分析提前期对供应链的影响。另一方面，为了了解提前期中哪些构成要素 上海海事大学硕士论文 提前期要素分析与可控提前期的供应链优化研究 对提前期的影响较大，本文将应用灰关联分析方法对提前期进行供应链优化。 1 2 供应链与供应链管理 1 2 1 供应链的概念与分类 供应链( s u p p l yc h a i n ，s c ) 的概念最早出现在二十世纪八十年代，但到目前 为止没有形成统一的定义。 较早给出供应链定义的是美国管理学家s t e v e n s 。他认为：供应链是一个系统， 其组成部分包括通过前向物流和方向信息流连接在一起的原材料供应商、生产工厂， 配送服务和顾客。 根据中国国家标准物流术语，供应链定义为：在生产及流通过程中，涉及将 产品或服务提供给最终用户活动的上游与下游企业所形成的组织结构。 美国生产与库存控制协会( a m e r i c a np r o d u c t i o na n di n v e n t o r yc o n t r o l s o c i e t y ，简称a p i c s ) 将供应链定义为：供应链是自原材料供应直至最终成品消费， 联系跨越供应商与顾客的整个流程，涵盖了企业内部和外部的各项功能，这些功能形 成了消费者提供产品或服务的价值链。 马士华教授对供应链所下定义为：供应链是围绕核心企业，通过信息流、物流、 资金流的控制，从采购原材料开始，制造中间产品及最终产品，最后由销售网络把产 品送到消费者手中的将供应商、制造商、分销商、零售商、直到最终顾客连成的一个 整体的功能网链结构。 垡星亟 供应商的供应商 用户的用户 资金流 图1 供应链的网链结构 2 上海海事大学硕士论文提前期要素分析与可控提前期的供应链优化研究 由上图可以看出，供应链是由所有加盟的节点企业组成，其中一般有一个核心企 业( 可以是产品的制造商，也可以是大型零售企业如沃尔玛) ，节点企业在需求信息 的驱动下，通过供应链的职能分工与合作( 生产、分销、零售等) ，以资金流、物流 或服务流为媒介实现整个供应链的不断增值。最近，供应链的概念更加注重围绕核心 企业的网链关系，如t o y o t a 、n i k e 、n i s s a n 、m c d o n a l d s 和a p p l e 等公司的供应链管理 都从网链的角度来实施。 然而，不同类型的供应链之间存在着较大的差异，根据不同的划分标准，供应链 可以分为以下几种类型： ( 1 ) 稳定的供应链与动态的供应链 根据供应链存在的稳定性划分，可以将供应链分为稳定的和动态的供应链。基于 相对稳定的、单一的市场需求而组成的供应链稳定性较强，而基于相对频繁变化、复 杂的需求而组成的供应链动态性较高。在实际管理运作中，需要根据不断变化的需求 来相应改变供应链的组成。 ( 2 ) 有效性供应链与反应性供应链 根据供应链的功能模式( 物理功能与市场调节功能) 可以将供应链划分为两种： 有效性供应链( e f f i c i e n ts u p p l yc h a i n ) 和反应性供应链( r e s p o n s i v es u p p l y c h a i n ) 。前者主要体现供应链的物理功能，即以最低的成本将原材料转化为零部件、 半成品、产品。后者则主要体现供应链的市场调节的功能，即把产品分配到满足用户 需求的市场，对未知的需求做出快速反应等。 ( 3 ) 推动式供应链和拉动式供应链 推动模式是传统的供应链模式，是根据商品的库存情况，有计划地将商品推销给 客户。而当前主要是拉动模式，该模式源于顾客需求，顾客是供应链一切业务的源动 力。在拉动式供应链模式中，零售商通过p o s 系统采集顾客所购商品的准确信息，数 据经过汇总分析后传递给制造商。这样制造商就可以为下一次向分销商补货提前做准 备，同时调整交货计划和采购计划，更新生产计划，而原材料供应商也可以改变其相 应的交货计划。 3 上海海事大学硕士论文 提前期要素分析与可控提前期的供应链优化研究 1 2 2 供应链管理的概念和内容 供应链管理作为一种新的管理理念( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，s c m ) ，在国内 外得到广泛的应用。所谓供应链管理就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。 供应链管理是一种集成的管理方式，它是从全局的角度对供应链上的物流，信息流以 及资金流进行控制和调度。其目的是将顾客所需的、正确的产品在正确的时间，按照 正确的数量、正确的质量、正确的状态送到正确的地点，使得总成本最小。因此，供 应链管理的核心是顾客需求，其手段是供应链成员之间的相互合作，而供应链成员在 通过相互的合作来满足客户需求的过程中实现价值的增值，达到双赢甚至是多赢得目 的。 供应链管理主要涉及到四个主要领域：供应( s u p p l y ) 、生产计划( s c h e d u l e p l a n ) 、物流( l o g i s t i c s ) 和需求( d e m a n d ) 。供应链管理是以同步化、集成化生产 为指导，以各种技术支持，尤其是i n t e r n e t i n t r a n e t 为依托，围绕供应、生产作业、 物流( 主要是指制造过程) 满足需求来实施的。供应链管理主要包括计划、合作、控 制从供应商到顾客的物料( 零部件和成品等) 的信息。供应链管理的目标在于提高顾 客服务水平和降低交易成本，并且在寻求两个目标之间的平衡。 在以上四个领域的基础上，又可以把供应链管理细分为职能领域和辅助领域。职 能领域主要包括产品工程、产品技术保证、采购、生产控制、仓储管理、分销管理。 辅助领域主要包括顾客服务、制造、设计工程、会计核算、人力资源、市场营销等。 在供应链管理的实施的初级阶段，人们把其重点放在管理库存上，作为平衡有限的生 产能力和适应顾客需求变化的缓冲手段，它通过各种协调手段，寻求把产品可靠而迅 速地送到顾客手中所需要的费用与生产、库存管理费用之间的平衡点，进而确定最佳 的库存量。因此，库存管理在整个供应链管理中具有举足轻重的地位。 1 3 供应链环境下的库存问题 1 3 1 库存与库存管理的基本概念 库存是指企业生产经营过程中为销售或者耗用而处于储备状态的物品或商品。企 4 上海海事大学硕士论文提前期要素分析与可控提前期的供应链优化研究 业生产经营活动持续不断的进行，而物资的生产和消耗在时间和空间上往往是被分离 的，决定了物资要经过运输和存储阶段，这样便形成了一定数量的库存。从供应链的 角度来看，库存是为了满足未来需要而暂时闲置的资源，流速为零的存货( 原材料、 在制品、产成品等) 就是库存。 库存在供应链中发挥了重要的作用：平衡物料需求、不确定因素的缓冲和最终满 足顾客的需求等。由于库存对供应链的重要作用，以及它与服务层次、供应链效应等 存在着复杂的关系，库存管理已成为供应链管理的重要组成部分，是企业经营中保证 经营活动的持续、顺利进行的重要环节。 库存管理则是指库存中的原材料、在制品和产成品进行有效的管理与控制，更好 的发挥库存的功能，使企业较好的达到良好的顾客服务、最小限度的库存投资与高效 的工厂作业等为目标获得更多的利润。 库存管理是以控制库存为目的的方法、手段、技术以及操作过程的集合，它是对 企业库存进行计划、协调和控制的工作。库存管理的内容主要是根据市场的需求情况 和企业的经营目标，决定企业的库存量、订货时间及订货量等。具体而言，库存管理 的核心内容就是要解决以下的问题：何时订货? 订货多少? 基本库存、安全库存等为 多少? 1 3 。2 供应链库存优化研究综述 1 9 5 3 年，w h i t i n 撰写的库存管理理论( t h et h e o r yo fi n v e n t o r ym a n a g e m e n t ) 成为库存论作为一门专门学科的标志。从此以后，库存理论得到了许多学者的大量理 论研究与实证分析，并且发展了许多成熟的库存优化模型。 库存优化模型常常用数学的规划方法和概率方法建立模型，一般目标函数为总成 本最小或者利润最大，常用最优化方法对库存问题进行求解；供应链库存模型的约束 条件除了常见的资源约束和决策变量的约束以外，还常常考虑了顾客服务水平的约 束，如缺货量的约束以及各种服务水平( 如无缺货量或订单满足率) 约束；库存模型 的决策变量包括订货量、最大库存水平、再订货点、订货周期以及提前期和安全因子 等等。 供应链库存优化中最为经典的模型有两个，即经济订货量模型( e o q ) 和报童模 5 上海海事大学硕士论文提前期要素分析与可控提前期的供应链优化研究 型，但这两种模型考虑的成本相对比较简单。到目前为止，大量的关于模型的扩展研 究主要是加入了新的成本或改变原有成本的描述方式，以更好的拟和外部环境的复杂 性，使其更符合客观情况。 ( 1 ) 供应链单级库存管理的研究概述 国外单级库存管理研究现状 许多国外学者分别从不同的角度对独立需求的e o q 经典模型进行了深入的分析和 扩展研究：如在随机供应能力的情况下研究经济订购批量问题，从买方利益出发研究 数量折扣问题；以及在物品是易耗而且需求是时间或零售价格函数时，一般存在缺货 等等。l - yo u y a n g 嘲( 1 9 9 9 ) 则对减少订购成本对存货在短缺量滞后和丢失销售等假 设的连续检查库存系统的冲击影响。h jc h a n 9 0 1 ( 1 9 9 9 ) 等研究了部分短缺量滞后 的时变需求下易变质物品的最优库存模型。l i k y e o n gm o o n 咖( 2 0 0 0 ) 在随机产品寿 命周期下的经济订购批量模型存储问题中引入了费用时值条件，分析研究了在产品寿 命周期为指数分布和正态分布的成本最优化问题；t e n g 嗍( 2 0 0 5 ) 等研究了给出延期 支付情况下，销售价格和支付价格不同时的订货价格和最优库存策略。 国内单级库存管理研究现状 国内对企业独立需求下物料及库存管理进行了较为深入的研究，王海滋嗍( 1 9 9 7 ) 等假定订购周期服从某种特定概率分布，建立了随机状况下的基本经济订购批量模 型；黄卫来、张子刚”1 ( 1 9 9 8 ) 建立了产量柔性下是整个生产系统的总成本最小的最 优化生产批量与原材料订购决策模型；王海霞嘲( 2 0 0 0 ) 提出了零部件最优库存的控 制方法，通过设置安全库存量和采购风险，有效地解决了因产品预测误差和采购过程 中的误期而导致的缺货。黄会然啪( 2 0 0 2 ) 等对通过假定常需求、常数变质率以及短 缺量完全拖后，建立了耐烦期有限的库存最优存储模型；罗兵、于会强“”( 2 0 0 2 ) 考 虑销售价格随外部需求变化的企业库存，建立了关于变质物品的存货影响销售率且销 售价格可变的e o o 模型。罗兵、杨帅等“”( 2 0 0 5 ) 研究了考虑物品变质和存货影响销 售率现象对库存管理补充策略的影响的e o q 模型，并证明了最优解的存在。 ( 2 ) 供应链多级库存研究概述 国外多级库存管理研究现状 c l a r k 和s e a r f “”( 1 9 6 0 ) 最早研究在连续需求情况下的两级库存响应系统， 并通过计算得出利用有效补充存货时的最优库存订购策略。t h o m a s 和6 r i f f i n “” 6 上海海事大学硕士论文 提前期要素分析与可控提前期的供应链优化研究 ( 1 9 9 6 ) 回顾了库存响应系统与供应链协调机制时，就处理方法的不同将其分为三 类模型：分销商供应商之间的协调机制；制造商配送之间的协调机制以及库 存配送之间的协调机制。 目前，大多数供应链库存管理模型的研究主要为两级库存模型。例如l u “”( 1 9 9 5 ) 主要提出产品的生产与投送并行的方法，使得研究更接近现实状况，即制造商的生产 总量与其投送总量持平的状况下进行的。c a c h o ngp “”( 2 0 0 1 ) 研究了一个供应商服 务于地点相近的多个零售商的协调运输和库存的再平衡问题。 此外，w e n y i hl “”( 2 0 0 5 ) 考虑了包括原材料订购以及加工在内，单一供应商单 一制造商单一分销商的总成本函数模型，其中原材料的配送分别考虑了每个生产周期 多批次和多个生产周期一次配送两种形式，并给出了算法程序。 国内多级库存管理研究现状 虽然国内对供应链环境下的多级库存研究起步较晚，但还是取得了较为深入的研 究成果，例如徐贤浩“”( 1 9 9 8 ) 等提出了供应链网状结构模型，引入了需求率与供应 率两个参数，提出了供应连续进行时最佳订货批量与订货周期。曹文彬、何建敏“8 1 ( 2 0 0 0 ) 主要考虑的单一产品的两级供应链，建立了以一定条件下的合作预测过程模 型和基于合作预测的库存补充策略模型。张正祥、牛芳“”( 2 0 0 2 ) 针对由一个中间厂 商和多个下游厂商所购成的两级供应链模型，对单周期库存控制过程进行了深入的分 析，研究下游厂商向中间厂商和中间厂商向上游厂商的两级订购策略。武瑞刚，徐国 华( 2 0 0 5 ) 运用分析每期货物相关成本的方法，推导建立了提前期为正态分布时的 单、双源供应商的两极成本模型，然后进行了比较分析。白少布，薛恒新1 ( 2 0 0 6 ) 研究了供应链多级系列系统，在恒定需求率的情况下级库存的表达式，提出了递归搜 索的概念，求出了最佳订货周期与批量计算了最小成本。 1 3 3 供应链库存优化中存在的问题 足。 纵观供应链库存优化的国内外研究现状，目前链库存研究主要存在以下特点和不 ( 1 ) 没有供应链的整体概念 7 上海海事大学硕士论文 提前期要素分析与可控提前期的供应链优化研究 大部分研究是以供应链的某一部分作为研究对象，例如生产配送系统、库存 配送系统，较少涉及到供应链整体的协调，或者将供应链上的各个节点作为相互独立 的实体，他们从各自追求利益，往往不考虑供应链的整体利益，使得各个节点企业之 间是对立而非合作的关系，供应链效率不，即在供应链中，上、下游企业作为不同的 利益主体，在最大化自身收益的决策过程中会产生双重边际化( d o u b l e m a r g i n a l i z a t i o n ) 问题。 ( 2 ) 忽视不确定性对供应链库存的影响 模型对现实做了过多的抽象，忽视了不确定性对库存、供应链的影响。事实上供 应链运作中存在许多不确定的因素，如订货提前期、货物运输状况，生产时间、运输 时间、需求的变化等。但是很多文献将以上一些因素作为确定量来研究，没有考虑不 确定因素对供应链库存的影响，比如需求的不确定性及订货提前期的变动都会大大增 加库存成本。因此，只有周全考虑各种相关不确定性的影响，建立的模型才能达到供 应链成本的优化。 ( 3 ) 在优化模型中，没有“可控”的观念 在现实中，像提前期这些关键要素都是可以控制的，提前期一般可以通过增加额 外的费用来缩短，其中额外的赶工成本包括：管理、运输和供应商加速等成本，这种 可控提前期的思想起源于项目管理中增加额外的资源以缩短某项活动时间的想法，比 较接近现实。但是在许多研究中仅将提前期当作常量来研究，或者是变量，没有考虑 提前期的可控性，将提前期可控的理论引入供应链的库存优化模型，可以降低供应链 的成本，提高供应链的效率，同时也是比较符合现实情况的。 ( 4 ) 对供应链的研究过于简单，和实际情况存在较大的差别 在现阶段的供应连优化模型中，两阶段的供应链优化仍是重点，同时也存在一 定的难度。在这些文献中，很大一部分是研究了一对一的供应链模式，如一个供应商 对一个零售商，但在现实的情况中，而在实际情况中，一个供应商只给一个零售商供 货的情况是罕见的，供货商通常要向多个销售商供货，以增大其销售量，从而增大其 销售利润。有些文献虽然研究了一个供应商( 或分销商) 对多个零售商的供应链模式， 但是却将零售商看成是同质的，或者在模型中只是简单地考虑了几部分成本，而没有 考虑订货策略等重要因素。 上海海事大学硕士论文提前期要素分析与可控提前期的供应链优化研究 1 4 本文研究的主要内容及结构 本文的主要内容是： 1 、利用灰关联方法分析提前期的构成要素，寻找影响提前期的关键要素，作为 提前期压缩研究的重点； 2 、基于可控提前期的理论，构建了单个供应商对多零售商的供应链优化模型， 并通过算例分析提前期压缩对供应链成本的影响； 3 、在一对多的供应链优化模型的基础上，建立一个较为简单的多个供应商对多 个零售商的供应链优化模型，并对订货比例这一参数进行灵敏度分析。 论文的结构如下：第一章是绪论；第二章是供应链时间压缩以及提前期的相关概 念以及可控提前期研究现状；第三章利用了灰关联方法，对供应链提前期的各个构成 要素进行分析，通过该方法可以找出对提前期影响较大的要素，作为今后提前期压缩 的重点。第四章是基于可控提前期的一个制造商对多个零售商的供应链优化模型的构 建，并进行求解，分析了提前期缩短对供应链成本的影响；第五章在前面的基础上构 建了多个供应商对应多个零售商的供应链优化模型，并对模型中的订货比例这一参数 进行灵敏度分析；第六章是总结与展望。 1 5 本文的主要工作与创新点 本文的主要工作与创新点如下： l 、运用灰关联方法对提前期的构成要素进行分析。 可控提前期理论的一个重点就是将提前期分为几个独立的构成要素，这也是和现 实相符的，提前期主要是由订单准备时间，订单传递时间，供应商提前期，运输时间， 以及生产启动时间，但是各个要素对提前期的影响是显然是不一样的。但是很少有文 献研究提前期的构成要素，分析各构成要素中对提前期的影响。因此，本文运用灰关 联方法对提前期的构成要素进行分析，可以找出对提前期影响较大的要素，这些要素 将是提前期压缩的重点，而且该方法操作简单，但是具有一定的现实意义。 2 、构建了基于可控提前期的一个制造商对多个零售商的供应链优化模型。 在大多数研究库存问题的文献中，无论是在确定性的模型或随机性的模型中，提 前期都是被看为常数或随机变量，并没有研究提前期作为可控的变量。事实上，改变 9 上海海事大学硕士论文 提前期要素分析与可控提前期的供应链优化研究 批量或者提前期的相关成本完全可以改变订货的提前期。即是说，提前期并不是完全 不可控的。在另一方面，国内外的研究文献中大都只考虑了单个供货商和单个销售商 的情形。而在实际情况中，一个供应商只给一个销售商供货的情况是罕见的，供货商 通常要向多个销售商供货，以增大其销售量，从而增大其销售利润。因此，本文构建 了一个基于可控提前期的一对多供应链模型。 3 、构建了一个基于可控提前期的多个制造商对多个零售商的供应链优化模型。 供应链环境下的两级库存研究仍然是人们研究的重点。但是大多数研究是针对一 对一的两级库存系统，特别是在基于可控提前期的供应链研究上。但是，在实际情况 中，供应链是网状结构，是多个供应商为多个零售商供货的。因此本文将构建一个较 为简单的多对多的供应链优化模型，并通过灵敏度分析来寻找较优的供应商订货比 例。 1 0 上海海事大学硕士论文 提前期要素分析与可控提前期的供应链优化研究 第二章供应链时间压缩与提前期相关理论 2 1 供应链时间压缩相关理论 2 1 1 供应链时间压缩本质 二十世纪九十年代初s t a l k 提出了基于时间的竞争( t i m e d b a s e dc o m p e t i t i o n ) 和时间压缩( t i m ec o m p r e s s i o n ) 等概念，于是，国内外学者将时间引入供应链研究 领域。随后很多相关文献研究对时问和在压缩企业响应时间进行了研究，包括定性的 描述以及案例研究和相关的模型研究等。可见，对供应链时间的研究重要性得到承认。 若要深入研究供应链时间就必须从供应链时间压缩的本质开始。 供应链从原材料到产品的转换，销售过程中，有些是增值过程，有些则是非增值 过程。时间压缩就意味着尽可能的减少供应链整个活动中的非价值增加过程。从时间 的角度来说，是因为供应链中各个环节都存在大量的间歇时间( s l a c kt i m e ) 。供应 链中之所以存在间歇时间，因为在供应链中总存在库存、缓冲器和不必要的运作。 根据b c g ( b o s t o nc o n s u l t a n c yg r o u p ) 的一项调查显示：供应链物资流动周期 时间为7 1 天，其中只有1 9 天为价值增加过程。这说明了供应链时间的压缩存在很大 的空间。这项研究设定了一个提前期压缩的最终目标，即通过采用一系列的技术和方 法改造流程，或通过额外的支出，提前期缩短了3 8 天，3 8 天不增值过程的删去，一 方面意味了供应链时间压缩的巨大潜力，另一方面更重要的是物资、时间、成本的节 约和顾客服务水平，满意度得到了极大的提高，供应链敏捷性显著增强。供应链周期 时间的压缩，有着巨大的潜力和实际应用价值，可以全面提高供应链绩效水平。菲力 普托马斯( p h i l i pt h o m a s ) 研究了不同行业供应链周期时间的压缩，给企业带来了 各方面运作水平的显著提高，并提出了“时间”范式的重要模式。他认为：时间范式 的关键是集中力量缩短周期时间，使时间和其他资源得到最优配置。 2 1 2 供应链时间压缩策略 许多国内外学者都研究了供应链时间压缩问题，发现供应链时间具有弹性和巨大 的压缩空间。有些学者认为，时间压缩应该基于两个层面进行：一个是战略层面，包 上海海事大学硕士论文提前期要素分析与可控提前期的供应链优化研究 括供应链之间合作伙伴关系程度，利润分配机制等问题。在战略层面考虑时间压缩问 题，应该基于供应链中各企业具有独立的利益及供应链整个系统的周期而言，各企业 之间的合作与协商，是缩短企业之间交易时间和各企业准备时间的唯一方法，对于供 应链系统整体而言，供应链时间的缩短有赖于整体协作水平的提高。同时供应链上下 游每个企业对时间压缩的努力程度都会影响整体压缩水平；主要集中在以下几个方 面：建立长期牢固的供应链合作关系；供应链契约的合理性；整体利益最大；寻求风 险和利益的最佳平衡点；运用系统方法进行供应链管理。 其次是战术层次的压缩。首先用系统的方法进行统筹规划，从整体的高度对供应 链时间压缩进行处理。从局部来讲，可以从供应链的两条线上，对时间压缩问题进行 研究：一是物流提前期的压缩；二是信息提前期的压缩。而物流提前期和信息提前期 的压缩并不是分开进行的，物流提前期的压缩通常伴随着信息的开放，而信息提前期 的压缩将直接影响物流的流动，只有二者的有机结合才能使整个供应链提前期达到最 佳。 2 1 。3 时间压缩对供应链绩效的影响 j a y a r a m 等( 1 9 9 9 ) 通过对北美三大汽车供应链中1 5 0 个一级供应商进行调查， 并分析基于时间绩效指标与企业绩效之间的关系。他采用了分段回归方法，定量地分 析时间绩效指标与供应链绩效与竞争力之间的关系，分析结果如下表： o r o ar o ar o ir o i市场市场份 ( 税前) ( 税后) ( 增长份额额( 增 时间绩轰弋s 率)长率) 新产品开发0 1 3 40 1 9 2 o 1 1 2 0 0 5 80 2 0 70 2 1 4 时问 0 3 如0 3 4 00 2 9 80 2 6 70 3 7 90 2 8 4 制造提前期 交货可靠性 0 1 1 30 0 8 2o 0 9 6 0 0 3 0 0 2 4 20 0 8 8 交货速度 0 2 1 00 2 3 9o 1 1 30 1 0 30 3 0 3o 1 4 5 顾客响应性 0 2 0 40 2 2 4 0 2 3 40 2 3 50 3 1 4 0 2 6 0 附注：( 1 ) r o a 一资产回报率( r e t u r no fa s s e t s ，r o a ) ：r o i 投资回报率 ( r e t u r no fi n v e s t m e n t ，肿i ) ；( 2 ) ，线形同闩系数。 1 2 上海海事：学硕士论文提前期要素分析与可控提前期的供应链优化研究 从上表可以发现，基于时间绩效指标与企业竞争力的各个指标有很好的正相关 性，即它们之间是存在直接的因果关系，尤其是制造提前期表现得更加明显。因为供 应链的时间压缩使得产品的计划，开发、制造、营销和运输周期明显缩短，所以，时 间压缩对供应链响应时间、交货可靠性、交货速度和顾客响应性都有决定性的影响。 t h o m a s 认为，时间是影响供应链绩效的一个重要因素之一。他对北美、欧洲和日 本的汽车供应链关于周期时间压缩对供应链绩效的影响关系进行调查和分析，结果表 明压缩供应链时间促使供应链所有重要管理绩效指标有了显著的提高，分析如下： 供应链时间压缩的目标值 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 缩短3 0 7 0 5 - 2 3 2 0 一5 2 2 0 6 0 5 - 2 5 2 0 - 1 1 0 图2 - 1 供应链时间与绩效关系图 在图中可以发现，时间压缩对供应链的生产率、库存水平、市场份额、r o i 、r o a 等的影响都十分显著。因为在供应链竞争力在市场上的最终表现形式就是市场占有率 和利润率，所以在上面两个图表可以得到结论：时间压缩与供应链竞争力之间存在直 接的因果关系，时间压缩对于供应链整体竞争力的形成有直接的影响。 2 2 供应链管理中的提前期 2 2 1 提前期的相关概念 提前期是供应链时间的一个重要部分，是供应链管理中的一个重要参数，甚至可 以说是供应链管理中的一块基石。因此提前期对供应链时间管理及供应链优化都有 重要意义。 提前期( l e a dt i m e ) 是在供应链的供需环节中，下游顾客需要某种项目时需上游 宅s 嘛 帆 8 7 7 1 耻 胁 阶卅 上海海事大学硕士论文提前期要素分析与可控提前期的供麻链优化研究 供应商提前准备该项目的时间长短。提前期包括准备时间、加工时间、排队时间、运 输时间、等待时间等。项目包括产品、零件、物料及服务。造成供应链中提前期的主 要原因是物流延迟和信息处理延迟，其中物流延迟的主要因素是生产延迟和配送延迟 等，信息处理延迟的主要因素是订单交付、订单处理等。 1 、按生产制造过程可将提前期分为： ( 1 ) 生产准备提前期，是生产计划开始到生产准备完成( 可以投入生产) 所需 的时间。 c 2 ) 采购提前期，是采购订单下达到采购完工入库的全部时间。 ( 3 ) 生产加工提前期，是生产加工投入开始( 生产准备完成) 至生产完工入库 的全部时间。 ( 4 ) 装配提前期，是装配投入开始至装配完工的全部时间。 ( 5 ) 累计提前期，是采购、加工、装配提前期的总和。 ( 6 ) 累计提前期，是指产品的整个生产周期，包括产品设计提前期、生产准备 提前期、采购提前期及加工、装配、试车、检测、发送等提前期的总和。 2 、按期限变化可以将提前期分为： 固定提前期和变动提前期两种。固定提前期是与订单数量无关，比如工夹具的装 卸时问。变动提前期是与订单的批量有关，如零件的加工时间。 下面用一个简单的供应链来说明供应链中一般提前期的构成。下图表示一般供应 链中的提前期，由采购提前期、制造提前期、配送提前期、交货提前期、信息处理 提前期等构成。 图2 - 2 供应链中提前期的基本构成 1 4 上海海事大学硕士论文 提前期要素分析与可控提前期的供应链优化研究 ( 1 ) 采购提前期 采购提前期一般由采购预处理提前期、采购处理提前期和采购后处理提前期组 成。采购预处理提前期是决定采购订单发出之前的处理过程的时间，包括报价、确定 供应商、商务谈判、签定订单、合同审批等过程。采购处理提前期是从供应商接收订 单到发货到指定地点的时间，它可能包括采购、制造、配送等提前期。采购后处理提 前期是从接收地收货、点数、检验到接收入库的时间。 ( 2 ) 制造提前期 制造提前期一般由制造预处理提前期、制造提前期、制造后处理提前期构成。制 造预处理提前期一般由库存时间、发料时间等构成。制造提前期是在一个工序或工位 上开始装夹到加工完成拆卸下来的时间。制造后处理提前期是指检验、搬运等时间。 ( 3 ) 配送提前期 配送提前期是从产品装车至运输到目的地的时间。 ( 4 ) 交货提前期 交货提前期是从顾客订货到获得商品的时间。 ( 5 ) 信息处理提前期， 信息处理提前期是指供应链运行过程中信息流的延迟时间，如订单的交付延迟和 订单的处理延迟等。 2 2 2 不同方式下提前期的构成 在供应链中，如果制造商采用不同的生产方式，供应链对订单的反应时间即订 货提前期的组成也是不同的。 ( i ) 按存货生产方式( m a k et os t o c k s ，m t s ) 按存货生产方式生产就是按照预测量进行生产。在供应链管理中，订货提前期非 常短，可以从商场或仓库中及时得到货物，即是说提前期趋于零。零售商、分销商、 制造商按最大最小库存进行库存商品的控制和采购，提前期与采购、制造和配送 提前期有关，并影响库存成本。顾客服务水平与安全库存的设置有关。 ( 2 ) 按订单装配生产方式( a s s e m b l et oo r d e r ，a t o ) 按订单装配生产方式就是根据顾客订单进行装配生产。产品的零部件中标准件、 上海海事大学硕士论文提前期要素分析与可控提前期的供应链优化研究 通用件和专用件的生产和采购都按预测以库存生产方式进行。产品提前期决定于最终 装配件的制造提前期和配送提前期。 ( 3 ) 按订单配置生产方式( c o n f i g u r et oo r d e r ，c t o ) 按订单配置生产方式与按订单装配生产方式相似，它为顾客在零部件方面提供了 多种选择的组合。 ( 4 ) 按订单制造生产方式( m a k et oo r d e r ，m t o ) 按订单制造生产方式根据顾客订单进行制造和装配，一般是设计工作已经完成， 原材料尚未采购，提前期比较长。产品的交货期取决于原材料的采购提前期、零件制 造提前期、部件装配提前期和配送提前期，库存费用较低，客户服务水平取决于产品 的交货期、质量和价格。 ( 5 ) 按工程订单生产方式( e n g i n e e r i n gt oo r d e r ，e t o ) 这种生产方式是根据顾客要求进行产品设计、制造和装配。交货提前期包括设计 提前期、原材料采购提前期、制造提前期和配送提前期，提前期比较长。 2 2 3 提前期对供应链的影响 ( 1 ) 提前期对供应链需求的影响 在供应链中从零售商到分销商，分销商到制造商，制造商到供应商的需求信息是 一级向一级发出的，采购提前期对需求信息起到了放大的影响，这种需求信息随供应 链传递而放大的现象称为“牛鞭效应( b u l l w h i pe f f e c t ) ”根据l e e 等人的研究，提 前期是需求信息放大效应的主要因素之一。 因为由于提前期的存在，供应链上下游各级企业从订货到收货存在“时滞”，这 会带来两方面的负面效应，一是使订货量的信息得不到及时修正，二是企业要考虑提 前期内的需求量，提高安全库存。因此，提前期越长，微小的需求变动引致的库存和 订货点的变化就越大。供应链上个节点企业为了防止缺货现象的发生，会提高安全库 存水平。根据w a l - m a r t 的调查，如果提前2 6 周进货，需求预测误差为4 0 ；如果提前 1 6 周进货，需求预测误差为2 0 9 6 ，在销售时节开始进货，则需求预测误差仅为1 0 。因 此缩短提前期可以显著地减少“牛鞭效应”。 ( 2 ) 提前期对企业采购策略的影