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上海交通大学博士学位论文 制造业供应链中的评价、调度与协同优化 摘要 在当今竞争的市场环境中，商务竞争已不再是企业间的竞争，而是供应链之 间的竞争；采用供应链管理已不再是一种选择，而是必须。供应链管理作为一种 集成的管理思想和方法，执行供应链中从供应商到最终用户的物流的计划和控制 等职能。 供应链通常包括三个阶段，即采购、生产、分销，本文针对供应链不同阶段 内的优化问题以及不同阶段之间的协同优化问题分别进行了研究，提出了一些新 的模型与优化方法，其中包括：针对供应链采购阶段的供应商评价与选择问题， 提出了粗糙集理论改进层次分析法( a l p ) 的评价方法，并将其应用于供应商选 择，建立了多目标混合整数规划模型，同时考虑了采购量折扣，很好地解决了该 问题；针对供应链生产阶段的制造系统调度问题，提出了混杂微粒群优化与模拟 退火的新型混合算法，在解决标准j o b s h o p 调度和多目标柔性j o b s h o p 调度问题 中取得了良好效果；针对供应链分销阶段的供应商与零售商之间的协同问题，以 及生产阶段与分销阶段的协同问题，分别采用不同的混合契约形式，通过博弈理 论分析证明了混合契约可使供应链渠道协同，利润最大化。 具体肥，本文主要对以下几个方面内容进行了研究： 供应商评价与选择 在前人关于应用a h p 进行供应商评价研究的基础上，针对a h p 容易受主观 判断、偏好影响的缺点，提出了粗糙集理论改进a h p 的新方法，量化了定性因 素，使a h p 过程更直观和准确，消除了成对比较过程存在的评价偏见，判断矩 阵表现出良好的一致性。 分别以采购单一产品和多种产品为背景，以供应能力、产品质量和及时运送 为约束条件或优化目标，综合考虑价格折扣的影响，建立了单目标线性规划模型 和多目标混合整数规划模型，提供了模型的求解方法，并以具体的实例验证了方 法d 勺可行性和有效性。 制造系统调度优化 摘要 制造系统调度问题本身大多是n p 难问题，经典的运筹学方法在解决这一类 问题时效率不高，因而该问题一直是学术界研究的热点。把一种新型优化算法一 “微粒群优化”引入调度领域，采用圆整的方法将其离散化，发挥其简单、易执 行、全局寻优能力好的特点；模拟退火算法使用概率来避免算法陷入局部最优， 整个搜索过程可由冷却表来控制；通过对这两种算法的不同组合，提出了两种快 速、且易于实现的新的混合启发式算法，并将其分别应用于求解标准j o b s h o p 调度问题和多目标柔性j o b s h o p 调度问题。 对于标准j o b s h o p 调度问题，微粒群优化与模拟退火是顺序执行的，即微粒 群优化过程的最好解是模拟退火算法的初始解，通过5 8 个标准算例的计算结果 以及与其它算法的比较说明了算法的有效性。而在多目标柔性j o b s h o p 调度问题 中，模拟退火算法是嵌入在微粒群优化算法中的子程序，两种算法分别执行分配 与排序的功能，3 个经典算例的计算结果表明了新算法良好的求解性能。 供应链协同优化 通过供应链协同可以优化配置企业内、外部资源，强化自身的核心竞争力， 实现低成本、高质量、快速响应的目标。供应链契约是促使供应链协同的重要因 素。针对单供应商一单零售商以及单供应商一多零售商的两级供应链，提出了利 润共享与买回契约组合而成的新型混合契约，博弈分析过程及仿真数据计算说 i 明，该混合契约可以达到理想的供应链渠道总利润。此外，该混合契约还具礴风 险共担、共同激励的作用。 针对一个制造商和一个( 或多个相同) 分销商组成的两阶段供应链，按照中 心化与非中心化两种情况分别进行了分析，其中对非中心化情况采用s t a c k d b c r g 博弈理论分别分析了在非协同与协同情况下的均衡结果，并指出采用混合契约可 达到完美协同，说明协同契约可使供应链渠道利润最大化，达到双赢的目的。 本文研究工作受到国家自然科学基金项目( n o 7 0 0 7 1 0 1 7 ) 的资助。 关键词：优化，供应商选择，层次分析法，粗糙集，调度，微粒群优 化，模拟退火，协同，契约，供应链 i l 圭查奎兰垄兰苎主兰竺笙查 e v a l u a t i o n ，s c h e d u l i n ga n dc o o r d i n a t i o no p t i m i z a t i o n i ns u p p l yc h a i no fm a n u f a c t u r i n gi n d u s t r y a b s t r a c t i nt o d a y sc o m p e t i n gb u s i n e s se n v i r o n m e n t s ，c o m p e t i t i o ni sn ol o n g e rb e t w e e no r g a n i z a t i o n s ， b u ta m o n gs u p p l yc h a i n s s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n ti sn ol o n g e ra no p t i o nt ob e t t e rm a n a g ea n d i n t e g r a t et h es u p p l yc h a i n ；i ti s am u s t a sa ni n t e g r a t e dm a n a g e m e n tt h o u g h ta n dm e t h o d ，s u p p l y c h a i nm a n a g e m e n ti m p l e m e n t sp l a n n i n ga n dc o n t r o lf u n c t i o n so fl o g i s t i c sf r o ms a p p l i e r s t o c u s t o m e r s g e n e r a l l ys u p p l yc h i nh a st h r e es t a g e s ，i e p u r c h a s i n g , p r o d u c t i o na n dd i s t r i b u t i o n - i nt h i s d i s s e r t a t i o ns o m eo p t i m i z a t i o np r o b l e m sf o re a c hs t a g ea n db e t w e e ns t a g e sm d e s c r i b e da n d s o l v e db yn e wm o d e l sa n dm e t h o d s i np u r c h a s i n gs t a g e ，s u p p l i e re v a l u a t i o na n ds e l e c t i o n i s i m p o r t a n ta n do p t i m i z e db yi m p r o v e da h pw i t hr o u g hs e t sa n dm u l t i - o b j e c t i v em i p ( m i x e d i n t e g e rp r o g r a m m i n g ) m o d e l ，w h i c hb u f i a e s sv o l u m e d i s c o u n ti sa l s oc o n s i d e r e d - i np r o d u c t i o n s t a g e ，p a r t i c l es w a r f f lo p t i m i z a t i o n ( p s o ) a n ds i m u l a t e da n n e a l i n g ( s a ) a l g o r i t h m sa t ea p p l i e dt o s t a n d a r di o b - s h o ps c h e d u l i n gp r o b l e m sa n dm u l t i o b j e c t i v ef l e x i b l ej o b s h o ps c h e d u l i n gp r o b l e m s c o o r d i n a t i o no p t i m i z a t i o nb e t w e e ns u p p l i e ra n dr e t a i l e r si nd i s t r i b u t i o ns t a g ea n dc o o r d i n a t i o n b e t w e e np r o d u c t i o ns t a g ea n dd i s t r i b u t i o ns t a g ea r ea n a l y z e db yg a m et h e o r ya n dc o o r d i n a t e db y c o m b i n e dc o n t r a c t s s p e c i f i c a l l y , t h em a i nr e s e a r c hw o r kt h i sd i s s e r t a t i o nc o n c e r n si sa sf o l l o w s ： s u p p l i e re v a l u a t i o na n ds e l e c t i o n b a s e do nt h ep r e v i o u ss t u d i e si ns u p p l i e re v a l u a t i o nw i t ha h p , t h ed e c i s i o nt a b l ea p p r o a c hi n r o u g hs e t st h e o r yi sp r o p o s e dt o r e d u c es u b j e c t i v ee x t e n to fa h p b yi m p r o v i n ga h p , t h e q u a l i t a t i v ej u d g m e n tc a nb eq u a n t i f i e dt o m a k ec o m p a r i s o nm o r ei n t u i t i o n i s t i c b e s i d e sw ec a n d e n o t et h es i g n i f i c a n c eo fe v a l u a t i o nc r i t e r i at h r o u g hn u m e r i c a lv a l u e ，w h i c hr e d u c e so re l i m i n a t e s a s s e s s m e n tb i a si np a i r w i s ec o m p a r i s o np r o c e s s t a k i n gs u p p l i e r sc a p a c i t yc o n s t r a i n ba n dp r i c ed i s c o u n t si n t oa c c o u n tm a k e st h ep r o b l e m c o m p l i c a t e d w ep r e s e n tam n # e - o b j e c t i v el i n e a rp r o g r a m m i n gm o d e l a n dam u l t i o b j e c t i v em i p m o d e lt os u p p o r ts u p p l i e rs e l e c t i o nd e c i s i o n s r e s u l t so fc o m p u t a t i o n a le x a m p l e ss u g g e s tt h a tn e w m o d e l sc a nh e l pab u y e rd e t e r m i n et h eo p t i m a ls e to fs u p p l i e r st oe m p l o ya n dm a k eo r d e rq u a n t i t y a l l o c a t i o na m o n gs u p p l i e r s ，t a k i n gi n t oc o n s i d e r a t i o ns u c ho b j e c t i v e sa sm a x i m i z i n gt o t a l w e i g h t e dp u r c h a s i n gq u a n t i t ya n dt h en u m b e ro fo b - t i m ed e l i v e r y , m i n i m i z i n gp u r c h a s i n gc o s ta n d i i i 垒! ! ! ! 垡 t h en u m b e ro fd e f e c t i r ei t e r n s s c h e d u l i n go p t i m i z a t i o ni nm a n u f a c t u r i n gi n d u s t r y i ti sw e h - k n o w nt h a tm o s ts c h e d u l i n gp r o b l e m sa r en p h a r da n db e l o n gt o t h em o s t i n t r a c t a b l ep r o b l e m sc o n s i d e r e d b e c a u s eo fl o we f f i c i e n c yo fc l a s s i c a lo p e r a t i o n a lr e s e a r c h m e t h o d sf o rs c h e d u l i n gp r o b l e m s ，m a n yh e u r i s t i cm e t h o d sh a v eb e e np r o p o s e di nr e c e n ty e a r s a s av e r yf a s ta n de a s i l yi m p l e m e n t e de v o l u t i o n a r ya l g o r i t h m ，p s oi si n t r o d u c e dt os c h e d u l i n gf i e l d t h r o u g hr o u n d i n go f ft om a k ei tf e a s i b l ei nd i s c r e t es p a c e s ae m p l o y sc e r t a i np r o b a b i l i t yt oa v o i d b e c o m i n gt r a p p e di nal o c a lo p t i m u ma n ds e a r c hp r o c e s sc a nb ec o n t r o l l e db yt h ec o o l i n gs c h e d u l e b yr e a s o n a b l yc o m b i n i n gt h e s et w od i f f e r e n ts e a r c ha l g o r i t h m s ，w ed e v e l o pt w od i f f e r e n th y b r i d o p t i m i z a t i o na l g o r i t h m sf o rs t a n d a r dj o b - s h o pa n df l e x i b l ej o b - s h o ps c h e d u l i n gp r o b l e m s t h ee f f e c t i v e n e s sa n de f f i c i e n c yo ft h ep r o p o s e dp s o - b a s e da l g o r i t h m sa r ed e m o n s t r a t e db y a p p l y i n gt h e mt os o m eb e n c h m a r kj o b - s h o ps c h e d u l i n gp r o b l e m s c o m p a r i s o nw i t ho t h e rr e s u l t s i nl i t e r a t u r ei n d i c a t e st h a tp s o - b a da l g o r i t h m sa r ev i a b l ea n de f f e c t i v ea p p r o a c h e sf o r s c h e d u l i n gp r o b l e m s c o o r d i n a t i o no p t i m i z a t i o no f s u p p l yc h a i n c o o r d i n a t i o ni si m p o r t a n tf o rs u p p l yc h a i nm a n a g e m e n tb e c a u s ec o o r d i n a t i o ni m p r o v e s s u p p l yc h a i ne f f i c i e n c ya n dm a x i m i z e st h et o t a ls y s t e m sp r o f i t t os t u d yc o o r d i n a t i o nm e c h a n i s m ， an e wc o n t r a c t ，w h i c hi sc o m b i n e db yp r o f i t - s h a r i n ga n db u y - b a c kc o n t r a c tf o ra n a l y z i n gt h e c o o r d i n a t i o nb e t w e e nas u p p l i e ra n dar e t a i l e ro rb e t w e e nas u p p l i e ra n dm u l t i - r e t a i l e r , i sp r o p o s e d t h en u m e r i c a le x a m p l ei l l u s t r a t e st h a tc o o r d i n a t i o nb e t w e e ns u p p l i e ra n dr e t a i l e r sc a nb ea c h i e v e d a n dt o t a lp r o f i t so fs u p p l yc h a i nc h a n n e lc a nb em a x i m i z e di ng a m ep m c e s sb yc o m b i n e dc o n t r a c t f o ra t w o s t a g es u p p l yc h a i nc o n s i s t i n go fam a n u f a c t u r e ra n d ar e t a i l e ro r ag r o u po f h o m o g e n e o u sr e t a i l e r s ，t h ej o i n td e c i s i o np o l i c yc h a r a c t e r i z e db yt h ep r o d u c t i o nc a p a c i t ya n d o r d e rq u a n t i t yi sc o o r d i n a t e dt h r o u g hq u a n t i t yd i s c o u n ta n df r a n c h i s ef e e s t h ec e n t r a l i z e dl e v e lo f s y s t e m - w i d ep r o f i t sc a nb ea c h i e v e di nad e c e n t r a l i z e ds y s t e m , b u to n l yi fc o o r d i n a t i o ni sa c h i e v e d t h r o u g hc o m b i n e dc o n t r a c t t h en u m e r i c a le x a m p l ei l l u s t r a t e st h em a n a g e r i a li m p l i c a t i o n so fo u t m o d e la sw e l la sb e n e f i t sf r o ms u p p l yc h a i nc o o r d i n a t i o n t h er e s e a r c hw o r ki n t h i sd i s s e r t a t i o ni ss u p p o r t e db yt h en a t i o n a ln a t u r a ls c i e n c e f o u n d a t i o no fc h i n a ( h s f cn o 7 0 0 7 1 0 1 k e yw o r d s ：o p t i m i z a t i o n ，s u p p l i e rs e l e c t i o n ，a h p , r o u g hs e t s ，s c h e d u l i n g ，p a r t i c l es w a l l u o p t i m i z a t i o n ，s i m u l a t e da n n e a l i n g , c o o r d i n a t i o n ，c o n t r a c t ，s u p p l yc h a i n i v 上海交通大学学位论文答辩决议书 l 申请者0 夏蔚军 l l 所在学科( 专业) 0 控制理论与控制工程 i i 论文题目0 制造业供应链中的评价、调度与协同优化l f 答辩日期0 2 0 0 5 一1 0 3 1 0 答辩地点 8 上海交通大学 l l 答辩委员会成员 l 担任职务 姓名职称所在工作单位备注 i l 签名 f 主席王行悬 教授l 降东理工大学自动化系无恻炙 委员何国森教授上海大学自动化系无 0 饷殿蔓艮 委员 邵世煌i。教授东华大学自动化系 无 l f 么2 上。 委员 席裕庚 教授i i 上海交通大学自动化系 无 0 易；嘲 委员李少远 教授i i 上海交通大学自动化系无0 易懈上 委员 张卫东教授i上海交通大学自动化系 无附国醐 委员吴智铭 。教授 上海交通大学自动化系无j i 辩矿沈 评语和决议： 一 ，。、摹孽芝同学的博士论文针对制造业供应链中的优化问题进行了深入的研究， 论文的选题和研究成果具有重要的理论意义和应用价值。 毪毫葶亏哿篓集理论，提出了改进的层次分析法来解决系统中不确定因素的 芋些塑璧：营盛碧应用于供应商选择决策；基于微粒群优化与模拟退火算法，嚣 曼j 新型混合警法：并通过大量算例验证了新算法的有效性和实用性；基于博蓦 理论，提出了实现供应链协同优化的策略，并用实例进行了验证。 一，。论享冬警博晰，文笔流畅，论证严谨，表明作誉其赣墼羹觉广的理论基础和 至釜登奎的专业知识，具备了独立科研能力和创新能力。答辩过程中讲复晶趸， 璺萼问警霎确：譬答辩委员会无记名投票，一致通过论文答辩，建议授予夏蔚军 同学工学博士学位。 一一 表决结果： 一锄也出f 答辩委员会主席 i ( 签名) 口r 年，o 月；f 日 上海交通大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，足本人在导师的指导下， 独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外 本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式 标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 夏万军 日期：如a ，年，。月“日 上海交通大学 学位论文版权使用授权啪 零学位论文俸卷究全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并彝国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允诲论文被奄阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位 论文豹全部袋部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或扫搐等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在一年解密后适用本授权书。 本学垃论文属于 不保密口。 ( 请在班上方框内打4) 学镣浚文佟露签名： 趸蔚军 程藕：删年一。月菇翮 k si 炻 ，弘目 上海交通大学博士学位论文 第一章绪论 1 1 企业面临的竞争环境 随着经济全球化和知识经济时代的到来，无国界化企业经营的趋势越来越明显，整个市 场竞争早现出明显的国际化和一体化：与此同时，客户需求愈加突出个性化，导致不确定性 不断增加；此外，高新技术的迅猛发展提高了生产效率，缩短了产品更新换代周期，加剧了 市场竞争的激烈程度。所有这些都要求企业能对不断变化的市场做出快速反应，源源不断地 开发出满足客户需求的、定制的“个性化产品”去占领市场以赢得竞争。勿庸置疑，随着科 技进步和技术变革加速以及全球化市场形成，企业面临的竞争环境将更为严峻。 综合而言，企业面临的竞争环境有如下几个方面的特点0 , 2 , 3 1 ： ( 1 ) 产品生命周期越来越短 随着消费者需求的多样化发展，企业的产晶开发能力也在不断提高。目前，国外新产品 的研制周期大大缩短。例如：a t & t 公司新电话的开发时间从过去2 年缩短为1 年，惠普公 司新打印机的开发时间从过去的4 5 年缩短为2 2 个月，而且这一趋势还在不断加强。与此 相应的是产品的生命周期缩短，更新换代速度加快，由于产品在市场上存留时闻大大缩短， 企业在产品开发和上市时间之间的活动余地也越来越小，给企业造成巨大压力。 ( 2 ) 客户需求多样化和个性化 客户已不满足于从市场上买到标准化生产的产品，他们希望得到按照自己要求定制的产 品和服务。这些变化导致产品生产方式革命性的变化。传统的标准化生产方式是“一对多” 的关系，即企业开发出一种产品，然后组织规模化大批量生产，用一种标准产品满足不同消 费者的需求，然而，这种模式已不再能使企业继续获得效益。现在的企业必须具有根据每一 个顾客的特殊要求定制产品和服务的能力，即所谓的“一对一”的定锘0 化服务。企业为了能 在新的环境下继续保持发展，纷纷转变生产管理模式，采取措施从大量生产转向定制化大量 生产。虽然个性化定制生产能高质量、低成本地快速响应客户需求，但是对企业的运作模式 提出了更高的要求。 ( 3 ) 对交货期的要求越来越高 经济活动的节奏越来越快，每个企业都感到客户对时间方面的要求越来越高，这一变化 的直接反映就是竞争主要因素的变化。2 0 世纪加年代的企业间竞争的主要因素是成本，到 7 0 年代时竞争的主要因素转变为质量，进入8 0 年代后竞争的主要因素转变为时间，这里所 1 第一章绪论 说的时间主要是指交货期和响应周期。客户不但要求厂家要按期交货，而且要求的交货期越 来越短。企业要有很强的产品开发能力，不仅指产品品种，更重要的是指产品上市时间，即 尽可能提高对客户需求的响应速度。缩短产品的开发、生产周划，在尽可能短的时间内满足 客户要求，已成为当今管理者最为关注的问题之一。 ( 4 ) 高技术的使用范围越来越广 以计算机及其它高技术为基础的新生产技术在企业中的应用是现代企业的主要特色之 一，例如：计算机辅助设计( c a d ) 、计算机辅助制造( c a m ) 、柔性制造系统( f m s ) 、计 算机集成制造系统( c i m s ) ，网络技术等，在世界各国尤其是工业发达国家的生产和服务中 得到广泛应用。虽然高技术应用的初始投资很高，但它会带来许多竞争上的优势。随着经济 的发展，应用高新技术的趋势还会进一步加强。 ( 5 ) 市场和竞争的全球化 随着网络技术的不断发展以及电子商务这种商业模式的广泛应用，企业能够在更大的范 围内建立跨地域甚至全球化的市场，一方面，企业能够在更广泛的空间内寻求客户和合作伙 伴，另一方面，企业在建立全球化市场的同时也在全球范围内造就了更多的竞争者，从而加 剧了国际竞争，企业必须采取有效的应对措施以求在全球化大市场上谋得席之地。 1 2 竞争环境对企业管理模式的影响 在全球市场的激烈竞争中，企业面对一个变化迅速且无法预测的市场，传统的生产与经 营模式对市场剧变的响应越来越迟缓和被动。为了摆脱困境，企业采取了许多制造技术和管 理方法，如。蛐c a m 、f m s 、c 1 m s 、准时生产制( j r r ) 、制造资源计划( m r p i i ) 等， 虽然这些方法取得了一定的成效，但在经营的灵活性、快速满足顾客需求方面并没有实质性 改观。人们终于意识到问题不在于具体的制造技术与管理方法本身，而是在于它们仍困于传 统生产与经营模式的框框之内。 1 2 1 传统管理模式 管理模式是一种系统化的指导与控制方法，它把企业中的人、财、物和信息等资源，高 质量、低成本、快速及时地转换为市场所需要的产品和服务。因此，自从有了企业那天起， 质量、成本和时间( 交付周期) 就一直是企业的核心活动，企业管理模式也围绕着这三个方 面不断发展。企业的生存和发展全有赖于对这三个核心活动过程的管理水平，因为质量是企 业的立足之本，成本是生存之道而时间则是发展之源。为了做好这三方面的工作，企业无 2 上海交通大学博士学位论文 时无刻不在寻找最有效的管理方法。 从管理模式上看，企业出于对制造资源的占有要求和对生产过程直接控制的需要，传统 上常采用的策略是：扩大自身规模，或者参股到供应商企业，与为其提供原材料、半成品和 零部件的企业是一种所有关系，这就是常说的“纵向一体化( v e r t i c a li n t e g r a t i o n ) ”管理模 式。我国企业( 特别是过去的国有企业) 一贯采取“大而全”、“小而全”的经营方式，可以 认为是“纵向一体化”的一种表现形式。 从生产计划与控制机制看，企业生产管理系统在不同的时期有不同的发展和变化。2 0 世纪6 0 年代以前，盛行的方法是通过确定经济生产批量、安全库存、订货点，来保证生产 的稳定性，但由于没有注意独立需求和相关需求的差别，采用这些方法并未取得期望的成果。 6 0 年代中期，出现了物料需求计划( m r p ) ，较好地解决了相关需求管理问题。此后，人们 一直探索更好的制造组织和管理模式，出现了诸如m r p i i ，j i t 及精益生产( l e a np r o d u c t i o n ) 等新的生产方式，这些新的生产方式对提高企业整体效益和市场竞争力确实做出了不可低估 的贡献。然而，进入2 0 世纪9 0 年代以来，消费者的需求特征发生了前所未有的变化，全球 经济也出现了一体化特征，这些变化对企业参与竞争的能力提出了更高的要求，原有的管理 思想己不能完全满足新的竞争形式。以m r p i i 和j i t 为例，这两种生产方式都是只考虑企 业内部资源的利用问题，一切优化工作均着眼于本企业的资源的最优应用，这种指导思想在 进入2 1 世纪的市场环境中显得有些不适应，因为在当前的竞争环境里，要求能够快速响应 客户需求，而要达到这一目的，仅靠一个企业所拥有的资源是不够的。在这种情况r ，人们 自然会将资源延伸到企业以外的地方，借助其它企业的资源达到快速响应市场需求的目的。 正是在这种背景下，供应链管理技术被越来越多的研究者所注意，对供应链管理的研究被提 到了前所未有的高度。 1 2 2 供应链管理模式的产生与发展 鉴于“纵向一体化”管理模式的种种弊端，从8 0 年代后期开始，国际上越来越多的企 业放弃了这种经营模式，随之的是“横向一体化( h o r i z o n t a li n t e g r a t i o n ) ”思想的兴起，即 利用企业外部资源快速响应市场需求，本企业只抓最核心的东西：产品方向和市场，至于生 产，只抓关键零部件的制造，甚至全部委托其它企业加工。“横向一体化”形成了一条从供 应商到制造商再到分销商的贯穿所有企业的“链”。由于相邻节点企业表现出一种需求与供 应的关系，当把所有相邻企业依次连接起来，便形成了供应链( s u p p l yc h a i n ) 。这条链上的 节点企业必须达到同步、协调运行，才有可能使链上的所有企业都受益，于是便产生了供应 链管理( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，简称s c m ) 这一新的经营与运作模式。 3 第一章绪论 供应链管理的概念是把企业资源的范畴从过去单个企业扩大到整个社会，使企业之问为 了共同的市场利益而结成战略联盟。供应商以满足客户、为客户服务为目标，客户当然也愿 意依靠这个供麻商，当原来的产品用完或报废需要更新时，自然会找同一个供应商。这样一 来，借助敏捷制造战略的实施，供应链管理也得到越来越多人的重视，成为当代国际上最有 影响力的一种企业运作模式。 1 3 供应链 企业的业务越来越趋向于国际化，优秀的企业都把主要精力放在自已的核心业务上，而 把其它业务交给与自己有战略合作关系的企业来完成。供应链管理强调的快速反应市场需 求、战略管理、高柔性、低成本、低风险等优势，吸引了许多学者和企业界人士研究和实践 它，国际上一些著名的企业，如h p ，i b m ，d e l l 等公司在供应链管理实践中取得了巨大 的成绩，使人们更加坚信供应链管理是进入2 1 世纪后企业适应全球竞争的种有效途径。 1 3 1 供应链的橛念 供应链的概念早在2 0 世纪8 0 年代就已经提出，但至今还没有一个统一的、公认的定义。 早期的观点认为供应链是制造企业中的一个内部过程，它是指把从企业外部采购的原材 料和零部件，通过生产转换和销售的活动，再运送到零售商和客户的过程。传统的供应链局 限于企业内部的操作层上，注重企业自身的资源利用。 有些学者把供应链的概念与采购、供应管理相关联，用来表示与供应商之间的关系，但 这样一种关系也仅仅局限在企业与供应商之间，而且供应链中的各企业独立运作，忽略了与 外部供应链成员企业之间的联系，往往造成企业间的目标冲突。 后来供应链的概念注意到了与其它企业的联系，注意了供应链的外部环境，认为它应是 通过链中不同企业的制造、组装、分销、零售等过程将原材料转换成产品，再到最终用户的 转换过程，这是更大范围、更为系统的概念。例如：s t e v e n s 4 认为“通过增值过程和分销渠 道控制从供应商的供应商到客户的客户的流就是供应链，它开始于供应的源点，结束于消费 的终点”。e v a n s l 5 】认为“供应链是通过前馈的信息流和反馈的物料流和信息流，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模式”。l e e 和b i l l i n g t o n 6 1 将供应链 定义为“供应链是由多种功能实体组成的网络，其职能在于获取材料，把原材料加工成中间 产品和产成品，并通过分销系统把产品送到顾客手中”。这些定义都注意了供应链的完整性， 考虑了供应链中成员操作的一致性。 4 上海交通大学博士学住论文 而到了最近，供应链的概念更加注重围绕核心企业的网链关系，如核心企业与供应商、 供应商的供应商乃至与一切前向的关系，与客户、客户的客户及一切后向的关系。美国生产 与库存控制协会( a m e r i c a n p r o d u c t i o na n di n v e n t o r yc o n t r o ls o c i e t y ，缩写为a p i c s ) p 淀义 供应链为“从初始原材料到最终产品的联系所有供应商与用户的过程”。a l b e r 和w a l k e r 8 1 的 定义为“通过物流、资金流和信息流在最初的原材料和最终用户之间运送产品和服务的整个 网链”，对供应链的认识形成了网链的概念，其实，丰田、耐克、麦当劳和苹果等公司的供 应链管理都从网链的角度来实施。 国内普遍应用的供应链定义【3 】：供应链是围绕核心企业，通过对信息流、物流、资金流 的控制，从采购原材料开始，制成中间产品以及最终产品，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、赢到最终用户连成一个整体的功能网链。它 的结构示意图如下： 信息流 蛊金流 图1 - 1 供应链的网链结构模型 f i g 1 - 1s t r u c t u r em o d e lo fs u p p l yc h a i n 从图1 - 1 可以看出，供应链由所有加盟的节点企业组成，其中一般有一个核心企业，节 点企业在需求信息的驱动下，通过供应链的职能分工( 生产、分销、零售等) 与合作，以资 金流、物流为媒介实现整个供应链的不断增值。 1 3 2 供应链的特征 从供应链的结构模型可以看出，供应链是一个l 嚣绕核心企业形成的网链结构，一个企业 是一个节点企业和企业之间是一种需求与供应关系。广义地讲，任何企业都是一个供庄 结构体，都具有供、产、销体系，如某供应商可能是以某个核心企业为中心形成的供应链的 供应商，同时也具有自身的供应链结构。供应链的结构决定了它有以下主要特征n 4 1 ： ( 1 ) 复杂性因为供应链节点企业组成的跨度或层次不同，供应链往往由多个、多类 型甚至多国企业构成，所以供应链结构模式比一般单个企业的结构模式更为复杂。 ( 2 ) 动态性供应链管理因企业战略和适应市场需求变化的需要。其中的节点企业需 s 第一章绪论 要动态地更新，这就使供应链具有明显的动态性。 ( 3 ) 面向用户需求供应链的形成、存在、重构都是基于市场需求而发生的，并且在 供应链的运作过程中，用户的需求拉动是供应链中信息流、物流、资金流流动的驱动力。 ( 4 ) 交叉性节点企业可以是这个供应链的成员，同时又是另一个供应链的成员，众 多的供应链形成交叉结构，增加了协调管理的难度， ( 5 ) 不确定性供应链具有复杂的网链式结构，它的不确定性可能来自于供应商、生 产商、客户等每一个环节。 1 4 供应链管理 供赢链的形成跨越了企业界限，从建立合作或战略伙伴关系的思想山发，从全局和整体 的角度考虑产品的市场竞争力，使供应链从一种运作性的竞争工具上升为一种管理性的方法 体系，这就是供应链管理思想提出的实际背景。 4 1 供应链管理的具体内容 供应链管理是一种集成的管理思想和方法，它执行供应链中从供应商到最终用户的物流 的计划和控制等职能。供应链管理的概念涵盖了以前所提出的物流管理以及逆向物流管理的 概念。供应链通常包括三个阶段，即采购、生产、分销，具体如图1 - 2 所示。 图1 - 2 供应链的三个阶段 f i g 1 - 2t h r e es t a g e so fs u p p l yc h a i n 在企业中，供应链管理决策被分为三个层次：战略层、战术层和运作层，如图1 - 3 所示。 战略层主要做一些长期的关系到企业发展目标的决策，如要建立哪些设施，实施的位置以及 生产能力等等；战术层主要做些中期决策，比如未来儿个月的发展计划，包括资源的分配、 6 上海交通大学博士学位论文 不同产品的生产能力、分销渠道的没计等等；运作层主要是根据战术层的决策做些具体的短 期决策，如车间的生产、调度计划，产品的运送计划等等。 中期 短期 卜 卜 总计划 能力分配 资源分配 分销 原材料 生产计划 生产调度 图卜3 供应链管理决策的三个层次 f i g 1 - 3t h r e ed e c i s i o nl e v e l so fs u p p l yc h a i n 因此，供应链管理包括供应链阶段和决策层次两个尺度，如果我们同时看这两个尺度 就可把供应链管理过程分成9 个不同的具体领域，如图1 4 所示。 层次 图l 一4 供应链管理的不同领域 f i g 1 - 4d i f f e r e n td o m a i n so fs u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t 7 阶段 力施置 标能设位源 目产种施 总生各设资 l l 朗 挺 盈影盈影j 第一章绪论 对不同领域的问题单独处理，通常有两种方式：约束和缓冲区。约束主要是在供应链的 不同决策层次之间，通常低层次的决策要受高层次的约束，不同层次之间通过反馈来调整约 束；供应链的不同阶段设有缓冲区( 如仓库) ，这使得供应链的不同阶段中的问题也可以单 独考虑。尽管供应链管理把供应链上的各个企业作为不可分割的整体，但在实际操作当中仍 然把各个企业割裂开来考虑( 通过加入约束和缓冲区) ，这主要有两个原因： ( 1 ) 同时考虑供应链的各个组成部分会大大增加问题的复杂性，因为有大量的变量需 要同时考虑； ( 2 ) 供应链的不同组成部分有不同的决策变量，如生产部门考虑的是产量和生产能力， 而分销部门考虑的是需求量与车辆的装载能力。 1 4 2 供应链管理与传统管理模式的区别 供应链管理与传统管理模式有羞明显的区别，主要体现在以下几个方面： ( 1 )利润来源的区别 在传统的企业管理模式下，企业的利润主要来自于企业自身效率的提高，而供应链管理 环境下，企业的主要利润源泉来自于企业之间