（系统工程专业论文）基于系统工程的供应链管理研究和应用.pdf

浙江大学硕士学位论文 摘要 沛论文对供应链管理研究的国内外有关文献进行了系统综述。用系统工程的 方法对供应链管理的组织结构、系统模型、系统实现的关键技术、系统原型的开 发进行了分析研究，对供应链管理多级库存建立了多目标多运输模型并进行优 化。) v 1 1首先，在明确供应链管理的定义和意义后，提出以核心企业为中心的供应链 管理组织结构。对供应链管理活动本质进行分析后将其抽象为对象类，单元和系 统模型，用分解协调的系统工程方法把该组织结构抽象为具有基本活动、单元模 型和实体模型三层结构的系统模型。 其次，对系统实现中涉及到的运作参考模型建模技术、l e g a c y 系统的封装技 术、系统安全保障技术和信息流与物流结合的e d i 技术进行深入的分析，并给出 相应的技术解决方案。 然后，详细描述系统的总体方案、系统的功能模块，对功能的实现给出具体 的流程设计。对系统进行详细的分析并进行了基于w i n d o w s 的原型开发。 最后，在考虑时间成本和金钱成本的基础上，对供应链管理中的多级库存问 题建立了多目标多运输方式的生产模型，利用系统工程的仿真和系统最优化技 术，通过线性规划对生产模型进行仿真优化。对研究的工作进行了总结和展望。 关键词：供应链管理、系统工程、关键技术、系统模型、系统结构、 库存管理、优辱匕 浙江大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h e p a p e r r e v i e w sd o m e s t i c a n di n t e r n a t i o n a lr e s e a r c h o n s u p p l y c h a i n m a n a g e m e n t ( s c m ) t h eo r g a n i z a t i o ns t r u c t u r e ，s y s t e mm o d e l ，k e yt e c h n o l o g y a n d d r o t o t y p ed e v e l o p m e n t a b o u ts c ma r es t u d i e du s i n gt h em e t h o do fs y s t e me n g i n e e r i n g am u l t i o b j e c t i v ea n dm u l t i t r a n s p o r t a t i o nm o d ep r o d u c t i o n m o d e lf o rm u l t i - l e v e l s c mi se s t a b l i s h e da n do p t i m i z e di nt h i sp a p e r f i r s t l y , t h ec o n c e p ta n de f f e c to fs c m a r ei n t r o d u c e d a no r g a n i z a t i o ns t r u c t u r e f r a m eo nt h ec o r ee n t e r p r i s ei sp r e s e n t e dt h ee s s e n c eo fs c mi s s t u d i e da n dt h e f u n c t i o no fs c mi sa b s t r a c t e dt oo b j e c tc l a s s ，u n i ta n ds y s t e mm o d e l a c c o r d i n g l y ，t h e f r a m ei sa b s t r a c t e dt oas y s t e mm o d e lw i t ht h r e el e v e l st h a ta r eb a s i cf u n c t i o n ，u n i t m o d e la n de n t i t ym o d e lr e s p e c t i v e l y s e c o n d l lk e yt e c h n o l o g yo f s c mi ss t u d i e d ，w h i c hi n c l u d e s ：m o d e l i n gt e c h n o l o g y f o r s u p p l yc h a i no p e r a t i o n s r e f e r e n c em o d e l ，l e g a c ys y s t e me n c a p s u l a t i n g ，s e c u r i t y t e c h n o l o g yf o rs c m i ni n t e r n e te n v i r o n m e n t ，e d it e c h n o l o g yf o ri n t e g r a t el o g i s t i c a l a n di n f o r r n a t i o ne t c t h e n ，s y s t e mo v e r a l ls c h e m e ，s y s t e mf u n c t i o na n dm o d u l e sa r es t u d i e d ，a n dt h e d e t a i l e df l o wd e s i g ni s p r o v i d e da n ds y s t e mp r o t o t y p e i sd e v e l o p e db a s e do nm s w i n d o w s p l a t f o r m f i n a l l y ，t h e n e wp r o b l e m sa b o u ti n v e n t o r ym a n a g e m e n ti ns c m a r ed i s c u s s e d c o n s i d e r i n gm o n e y c o s ta n dt i m ec o s t ，am u l t i o b j e c t i v ea n dm u l t i t r a n s p o r t a t i o nm o d e p r o d u c t i o n m o d e lf o rm u l t i 1 e v e ls c mi s p r o p o s e d a n do p t i m i z e d s u m m a r 5 a n d p r o s p e c ta r e d i s c u s s e di nt h el a s tc h a p t e r k e y w o r d s ：s u p p l y c h a i nm a n a g e m e n t ，s y s t e me n g i n e e r i n g ，k e yt e c h n o l o g y ， s y s t e mm o d e l ，s y s t e m a r c h i t e c t u r e ，i n v e n t o r ym a n a g e m e n t ， o p t i m i z e 浙江大学硕士学位论文 第一章绪论 1 。1 供应链管理产生的背景和特点 供应链管理旧8 ，。4 j 7 55 1 首先在西方提出，它是过去3 0 年中逐渐发展而形成的。 在2 0 世纪7 0 年代，主要集中于供应链中某一特定职能企业，生产厂家、零售商、 配送中心，注重的是企业内部自身的发展。随着2 0 世纪8 0 年代的到来，企业竞争 转到如何全面提高tq c s 赢得竞争，”2 “，t 指产品的交货时间或新产品上市时 间；q 是从全面质量管理到零次品率最终发展到全面满足用户要求；c 是从单一 产品制造成本，发展到包括运行成本、维护成本及报废后的处理成本在内的全成 本尽可能最低；s 是指提供优质的售前咨询服务及售后维护、增值服务。进入二 十世纪九十年代以来，随着全球信息网络技术的发展、全球化市场的形成及技术 变革的加速，围绕新产品的市场竞争也只益激烈。产品的生命周期缩短，企业面 临着不断缩短交货期、提高质量、降低成本和改进服务的压力，所有这些都要求 企业能对不断变化的市场机遇做出快速反应，源源不断的丌发满足用户需求的个 性化产品去占领市场以赢得竞争，市场竞争也主要围绕新产品的竞争而展丌 4 1 1 , 2 0 , 2 1 , 3 2 1 。在全球经济一体化的今天，学术界 7 1 3 , 2 9 , 3 4 , 7 6 】从供应链管理的角度来考虑 企业的整个生产经营活动，认为供应链管理不能仅只注重物流和企业内部资源的 管理，它迫切需要对供应链运行的整个过程进行管理，对供应链活动中的供应商、 生产商、销售商等进行统一的协调和计划，以适应市场变化、柔性、速度、革新、 知识的需要，从而实现高效的、一体化的供应链管理。 通过对供应链管理发展形成过程的研究，认为供应链管理是指人们认识和掌 握供应链各个环节内在规律和相互联系的基础上m ，”i ，对产品生产和流通过程中 各环节所涉及的物流、信息流、资会流、价值流以及业务流进行合理调控，以期 达到最佳组合，发挥最犬的效率。其核心是在生产商、供应商、分销商、零售商 和最终客户之问，通过实现供应链环常中的信息沟通、数据互换和协同工作，改 造和整合企业的内部和外部业务流程，从而在整体上进行更高效的生产、分销、 销售和服务活动。与传统的企业管理对比，它体现以下几个基本思想： 系统观念口2 l ：不再孤立看待各企业及各部门，而是考虑所有相关的内外 联系体( 供应商、制定商、销售商等) ，把整个供应链看成是有机联系的 网络，在这个网络中，所有的组织相互依赖，互相联结，共同为最终用 户创造产品价值和服务； 共同目标：最终消费者对成本、质量、服务等的要求成为供应链中的所 有参与者共同的绩效目标，从而使得利润最大化； 浙江大学硕士学位论文 主动积极管理：对在供应链中增加价值和成本有关的所有联系体( 内部 的、外部的、直接的、间接的) 进行积极主动的管理。要求采用系统的、 集成化的管理方法来统筹整个供应链的各个功能，为了确保达成共同的 目标，高层管理部门采取一定的办法消除供应链各个部门之间的目标冲 突十分重要，同时不在把存货看作是供应链中供应与需求不平衡的首选 方案； 采取新型的企业与企业关系：在企业主动关注整个供应链及其管理的同 时各成员之间的业务关系得到强化。通过仔细选择业务伙伴，减少供应 商数目，变过去企业与企! 比之间的敌对关系为紧密合作的业务伙伴，这 种新型关系主要体系在共同解决问题与信息共享等方面； 开发核心竞争能力：只有企业本身具有竞争能力，供应链业务伙伴关系 才会持久。因此，供应链业务伙伴关系的形成不能以丧失企业的核心竞 争能力为代价，应做到借助其它企业的竞争能力来形成、维持企业本身 的竞争能力； 1 2 供应链管理系统工程 贝尔实验室在2 0 世纪4 0 年代把资源、需要、经济、技术等因素通盘考虑后 做出证确规划决策的方法称为系统工程。1 9 5 7 年，美国人谷德( h o o o d e ) 和麦克 尔f r m a c h 0 1 ) 合著出版第一本以系统工程命名的专著标志着这门新兴学科的产 t i 三。特别是阿波罗登月计划的实施和成功对系统工程的发展起了巨大的推动作 f 1 ，引起人们对系统工程的广泛关心和注意，并被世界各地加以引进和推广p ”。 系统工程就是从整体观念出发，通盘筹划，合理安排整体中的每一个局部，以求 得整体得最优规划、最优管理和最优控制，使每个局部都服从一个整体目标，使 工作在一定期限内收到最合理和经济的成果。 1 2 1 供应链管理系统的特点 供应链管理系统和一般系统一样，是社会经济大系统的一个子系统或组成部 分。它具有输入、转换和输出三大功能，这些活动往往是在不同领域或不同子系 统中进行，其评价指标是速度、柔性、质量、成本和服务，基本模式如图1 1 所 示。 浙江大学硕士学位论文 供应商的供应商供应商直接客户 客户的客户 图】1 供应链管理基本模式 供应链管理系统是一复杂的系统，它不仅具有一般系统所共有的特点，即整 体性、相关性、目的性、环境适应性；同时还具有规模庞大、结构复杂、目标众 多等大系统所具有的特征。具体表现在以下几个方面： 供应链管理是复杂系统。供应链管理从资金占用上看，占用着大量的流 动资金；从物流方面来看，资源需要大量化和多样化；从信息流来看， 供应链管理的全过程始终贯穿大量的信息，系统通过这些信息把各子系 统有机的联系起来。如何把供应链管理中的信息流、资会流和物流协调 处理是非常复杂的问题； 供应链管理是可分系统。系统无论其规模多么庞大，都可以分解成若干 个相互联系的子系统。这些子系统的多少和层次，随着人们对供应链管 理的认识和研究的深入而不断发展。系统与子系统之间，子系统与子系 统之间，存在时问和空间卜及资源利用方面的联系，也存在总目标、总 费用和总运行结果等方面的联系； 供应链管理是动态系统。供应链管理系统总是联结多个生产企业和用户。 需求、供应、渠道、价格的变化导致系统内的要素及系统的运行经常发 生变化。当市场发生变化，企业遇到特定的市场和产品需求时，企业所 在的供应链不一定能满足新产品丌发生产的要求，企业就会重新组织 b 特定的供应商和销售渠道组成的短期或一次性供应链，形成“动态联盟 1 6 3 19 1 ，在经济和实力上就可以很方便的超过对手而赢得竞争，降低失败风 险性： 供应链管理是多目标函数系统。供应链管理系统的总目标是实现宏观和 微观的经济效益。但是系统要素问有着非常强的“效益背反”现象，在 处理时很容易出现系统总体恶化的结果。通常，对供应链管理中的物流 希望最大，流通时间希望最短，服务质量希望最好，资金成本希望最低。 要同时满足上述要求是很难办到的。如储存子系统中，从供应、生产的 角度希望储存物资的数量多、品种全，而在加速资金周转方面则希望库 存少。又如在运输中，选择最快的方式成本高，时间效用好，但经济效 浙江大学硕士学位论文 益不一定最佳。所有这些相互矛盾的问题在供应链管理系统中广泛存在， 而系统又恰恰要求在这些矛盾中运行。要使供应链管理系统在诸方面满 足人们的需求，显然要建立供应链管理多目标函数，并在多目标中求得 最佳。 1 2 2 供应链管理系统的目标和要素 供应链管理系统目标便是获得宏观和微观两个效益。宏观经济效益是指一个 供应链管理系统得建立对社会经济效益的影响，微观经济效益是指系统在运行后 获得的供应链整体效益。 供应链管理系统作为一种人造系统，它由一般要素、功能要素、技术支撑要 素等几个方面构成。具体如下： 供应链管理系统的一般要素。人是供应链管理系统的主体，是建立合理 化供应链管理系统并使它有效运转的根本。资金是供应链管理系统中不 可缺少的资本，离开资金供应链管理是不可能实现的。物是供应链管理 中的原材料、成品、半成品等物资条件，没有物供应链管理便成了无本 之木。上述要素对供应链管理发生的影响和作用，称之为外部环境对物 流系统的“输入”。供应链管理系统本身所拥有的各种手段和特定功能， 在外部环境的某种干扰作用下，对输入进行必要的“转换”，如业务活动、 信息处理等，使系统产生对环境有用的影响称之为供应链管理系统的“输 出”。 供应链管理系统的功能要素由以下要素组成： 帮助零售企业与上游供应商建立协同关系。通过将上游供应商企业 加入供应链管理系统，零售企业可实现在线的新品查看、电子订货、 预约结款、网上对帐等功能。通过与库存和销售数据的结合分析， 系统还能帮助零售企业实现订单数量、品种、库存和配送的自动提 不o 帮助零售企业与下游客户建立在线交易系统。同过将下游的大型客 户、一般客户加入供应链管理系统，可使零售企业的下游客户具备 在线订购、查看新品、流程审核、货款结算、商品促销等功能。零 售企业还可针对不同的下游客户、不同的采购规模，设置相应的服 务，从而有力地推动客户的销售和服务工作。 帮助企业总部实现对下属店铺业务经营数据的全面整合。供应链管 理系统应用互联网技术，可有效解决传统分店汇总数据传输不准、 易出错、难管理的现象。有效实现下属店铺的经营数据、业务单据、 销售信息和及时汇总到总部，实现完备的内部供应链管理。通过业 浙江大学硕士学位论文 务系统的整合，使零售企业总部或相关职能部门，能通过供应链管 理系统方便的查询、审核、统计整个企业的相关业务经营信息和处 理流程，提升了零售企业对分店的统一管理和监控能力。 加强分销企业对整个分销网络内部供应链的全面管理。通过互联网 技术，支持跨地区、多层次的分销渠道管理，并帮助分销企业总部、 地区分部及时获得下属机构的业务经营状态。 供应链管理系统的技术支撑要素。供应链管理系统必须支持相关合作伙 伴之间货物及信息流通的通畅性、提供支持组成动态联盟的企业间，而 不只是企业内部集成的复杂资源计划、调度算法、可快速重配置由于物 料、能力、客户、供应商以及相关经营约束之间依赖关系的变化而引起 的信息管理变化。为此需要以下相关的技术支撑要素。 如何对物品实时跟踪。物流条码的应用为实时跟踪提供了技术条件， 为电子数据交换e d i ( e l e c t r o n i cd a t ai n t e r c h a n g e ) 奠定了基础。物 流条码的标识，实现了共享数据的格式化和结构化，通过扫描条码 可以使数据快速准确的输入计算机中，保障e d i 快速准确的优势。 如何对系统进行维护。为保障系统的正常运行，必须对物流条码产 生的大量数据进行有效维护。i n t e r n e t 的出现对该问题提供了新的解 决途径。也就是b r o w s e s e r v e r 模式，这种新兴的计算模式将桌面端 的工作完全转移到集中管理的服务器上，终端用户只需要浏览器就 可以访问所有的应用，从而降低了系统的整体成本。 如何对原有系统( l e g a c y ) 的重用。企业成功利用飞速发展的信息技术 保持竞争优势的同时，必须解决如何快速有效地将自己的信息系统 和其合作伙伴、供应商以及客户的信息系统集成在一起，形成动态 联盟企业来共同面对瞬问的机会。这需要提供如何有效的重用原软 件体系结构、多个概念体系之间的信息如何相互转换和l e g a c y 系统 的如何有效封装等问题的技术保证。 1 2 3 供应链管理系统工程的常用技术 供应链管理系统工程的研究对象是供应链管理系统。正确运用系统工程的方 法研究供应链管理系统，首先要有正确的系统工程技术，系统中常用的技术是分 解协调技术、仿真技术、系统最优化技术【4 0 i 。 分解协调技术 在供应链管理系统中，由于组成系统的项目繁多，相互关系复杂，涉及 面广，这给系统分析和量化研究带来一定困难。可以采用分解协调法对系统 的各方面进行协调与平衡，处理系统内外的各种矛盾和关系，使系统能在矛 浙江大学硕士学位论文 盾中不断调节，处于相对稳定的平衡状态，充分发挥系统的功能。 分解是将复杂的大系统，比如供应链管理系统，分解为若干相对简单的 子系统，以便运用通常的方法进行分析和综合。其基本思路是先实现各子系 统的局部优化，再根据系统的总任务和目标，使各子系统相互协调配合，实 现总系统的全局优化。供应链管理总系统分解为供应子系统、生产子系统、 配送子系统、零售子系统以及信息等若干子系统，各子系统可进一步划分为 更小的子系统。因此，供应链系统的优化可以采取分别对各子系统局部优化， 并从系统的整体利益出发，不断协调各子系统的相互关系达到整体的费用 省、服务好、效益高的总目标。 协调是根据大系统的总任务、总目标的要求，使各分系统相互协调配合。 在各子系统局部优化的基础上通过协调控制，实现大系统的全局最优化。 仿真技术 供应链管理系统各子系统功能部分交叉，互为因果。由于它的复杂性， 一般很难做试验，因此在系统设计和控制过程中最重要的是抓住系统对象的 数量特性，建立系统模型。模型表现实际系统的各组成因素和相互阳j 的因果 关系，反映实际系统的特征，但它高于实际系统，而且具有同类系统的共性， 有助于解决被抽象的实际系统。 仿真技术在供应链管理系统工程中应用广泛，其目标在于建立既能够满 足用户要求的服务质量，又能使供应链管理费用最小的供应链管理网络系 统。在进行仿真时，首先要分析影响费用的各项因素，如运输距离的远近。 系统最优化技术 供应链管理系统的目标函数是在一定条件下达到总费用最省、顾客服务 水平最好、全社会经济效益最高的综合目标。 由于供应链管理系统包含多个约束条件和多重变量的影响，难以求优。 解决的办法是根据分解原理和分解方法，巧妙地把大问题分解成多个小问 题，对各子问题使用现有的优化方法用计算机求解。供应链管理系统工程的 基本思想是对所研究的对象采用定性、定量的模型优化技术，经过多次测算、 比较，求好选优，使系统整体目标最优。它们大部分是以数学模型来处理一 般问题的。如供应链管理中的物流运输最短路径问题、最大流量、最小运输 费用、库存优化策略等模型。 因此，系统最优化方法是供应链管理系统工程技术中重要的组成部分。 1 3 供应链管理研究的现状和发展趋势 供应链管理作为增强企业竞争的有效途径，近年来国内外的学者对供应链管 里的理论、方发、实施做了多方面的研究，主要是针对供应链管理系统的开发模 浙江大学硕士学位论文 型、基本功能和关键技术。具有代表性的是集成供应链管理、供应链的合作计划、 预测和补给、敏捷供应链管理等。 由于环境、网络通信技术和全球动态联盟的发展和相关要求的不断提出，供 应链管理的发展趋势明显的呈现出全球化和绿色化【4 6 1 。 集成供应链管理以系统的观点把握供应链管理的实质。为适应国际化、动态 化市场的激烈竞争，集成供应链管理( i m e g r a l e ds u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，简称 i s c m ) 应运而生。i s c m 力求克服原有的采购、生产、分销和销售之间的障碍， 摒弃传统管理思想中的弊端，把企业内部和相关企业共同的产、购、销、人、财、 物管理看作是供应链的整体功能。从而将企业内的供应链和企业外的供应链集成 起来，力求达到整个供应链全局的动态最优目标。实现集成供应链分为基础建设、 职能集成管理、内部集成化供应链管理和外部集成化供应链管理。实现集成化供 应链管理的关键是将企业内部供应链和外部供应商及用户集成起来，这也矿是供 应链管理思想的精髓所在。 1 3 2 敏捷供应链管理 敏捷供应链管理的研究与实现是一个复杂的系统工程，基于供应链管理的信 息集成和系统的快速重构是敏捷供应链管理中两个重要的研究领域。 敏捷供应链管理和一般供应链管理的区别在于敏捷供应链可以根据动态联盟 的形成和解体( 企业重组) 进行快速的重构和调整，敏捷供应链要求通过供应链 管理来促进企业间的联合，进而提高企业的敏捷性。基于i n t e r n e t i n t r a n e t e x t r a n e t 的 u 子商务技术不仅能沟通供求信息，降低交易成本，提高用户服务水平，更重 要的是它加速了全球市场一体化的进程。这将从根本j ：改变企业的经营方式，国 内的一些研究者证在采用分布式对象技术，丌发符合国情的支持动态联盟的敏捷 供应链系统。这将为企业之1 日j 的信息交换与共享提供良好的基础，并促进企业问 的合作、优势互补和企业生产模式的转变。 1 3 3 供应链管理全球化 1 9 9 1 年，美国里海大学在2 l 世纪制造企业的战略报告中首次提出了虚 拟企业( v i r t u a lo r g a n i z a t i o n ) 的概念。虚拟企业的提出人之一r i c kd o v e 教授指出： 敏捷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，即是说提 出全球虚拟企业的最初旨意也是暗含基于供应链这个前提的。随着供应、生产和 浙江大学硕士学位论文 销售关系的复杂化，该过程涉及到的不同地域厂家将越来越多，最终呈现全球性 m 】。正是基于这样的理论渊源和现实需求，全球供应链管理应运而生。全球供应 链管理的形成，使得物流、信息流和资金流变得更加畅通，因此它不仅将增大整 个供应链的总体效益，还能使单个企业借助庞大供应链的整体优势。 1 3 4 供应链管理绿色化 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进行一项“环境负 责制造( e e u v ) ”研究，并于1 9 9 6 年提出了绿色供应链【1 ”的概念。它旨在综合考 虑环境影响和资源优化利用的供应链发展。绿色供应链是绿色制造和供应链的学 科交叉，是实现可持续制造和绿色制造的重要手段。其目的是使供应链管理系统 对崩：境的负面影响最小，资源利用效率最高。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和进行绿色供应链的决策支持技术、运作和 管理技术以及集成技术等关键技术的研究。 1 4 供应链管理研究的必要性和意义 供应链是客观存在的，但其组成形成不一定合理，即使合理存在的供应链也 需要将其维持在一个最优平衡点。另一方面，链上的企业只开展其内部作业的一 体化管理有很大局限性。企业必须与其业务伙伴协同工作，共同优化和管理供应 链，共同降低成本和库存，对供应链上涉及的物流、信息流、商流和资金流实行 一体化管理，才能有效提高企业效率，共享供应链管理为企业带来的效益h 8 。4 9 6 ”。 研究供应链管理对我国企业迅速迈进国际市场，特别是加入w t o 后，提高 往国际市场上的生存和竞争能力都有着十分重要的理论和实际意义。 在我国，企业在原材料供应、存储、产品生产、产品送达顾客的整个移动过 程中，过多依赖企业内部人力资源，被动而非主动的获取此过程中信息，造成企 业需要大量的采购员、销售员，企业与企业之阳j 的信息交流处在人与人的直接交 流上，而且信息的获取是非及时的，造成企业生产滞后与市场需求，产品的样式、 种类等顾客要求方面不能及时与时代同步，使得企业很难在物流、信息流、资金 流获得最优配嚣，企业与企业的快速重构和重组也很难实现。 因此，供应链管理系统的实现可以给整体链上的企业带来内部、外部和总的 效益。 1 4 1 实现供应链管理可带来的内部效益 有效实现供求良好结合。供应链通过协调、优化管理，把供应商、生产 浙江大学硕士学位论文 商、分销商、零售商紧密连接在一起，使企业之间形成良好的相互关系， 让产品、信息的流通渠道最短，使消费者需求信息流沿供应链逆向准确 迅速的反馈到生产厂家： 促使企业采用现代化手段达到现代化管理。供应链是一个大系统，相关 各企业为共同的最大获利而奋斗，要达到这个目标，系统中的每个子系 统必须采用先进的技术与设备，科学的管理方法； 降低社会库存成本。系统要求各个子系统建立良好的相互关系，减少社 会库存量和资金占有，降低库存成本； 有利于企业问信息共享和动态联盟的快速组建和重组。按双赢原则组成 的动态联盟协同工作，子系统根据上游子系统和下游子系统反馈的信息 组织自己的生产方式，不能适应供应链整体需求的子系统将从中淘汰， 并从外部选择优秀的子系统进入供应链，使供应链成为一个能快速重构 的动态大系统。 1 4 2 实现供应链管理可带来的外部效益 提高服务质量，刺激消费需求。供应链管理通过生产企业内部、外部及 流通企业的整体协作，大大缩短产品流通周期，加快配送速度。产品按 消费者的需求生产出来，快速送到消费者手中，这种快速高质量的服务 必然会塑造企业的良好形象，提高企业信誉和消费者的满意程度，使消 费群递增； 有助于系统信息系统的异构兼容。供应链节点企业信息系统的功能、服 务、内部数据结构各异，系统中包含了不同的操作系统、数据库及应用 软件。如果信息不能自动交换，则很难保证信息传递与交换的效率和质 量。动态联盟的特点要求能对等的处理不同子系统的信息集成，要求新 的子系统在加入供应链动态联盟时能集成到原有供应链信息系统。在这 种矛盾的推动下，必然有助于异构条件下信息集成中面临的不同通信协 议的共存、不同数据库的相互访问、不同应用软件之间接口问题的解决。 如基于i n t e r n e t i n t e r n e t 的供应链管理模式具有w e b 的功能与网管技术， 可以通过任何w 曲服务器、站点柬集成信息，解决由于多平台产生的操 作干扰问题。 1 4 3 实现供应链管理可带来的总效益 提高中小企业参与市场竞争的能力。中小企业在资金、人j 、信息、管 理、技术等方面缺乏足够的支持，要提高自身的市场竞争力，就必须联 9 浙江大学硕士学位论文 合其它中小企业。通过专业网站特别是借助电子商务广泛参加各种动态 联盟，共同把握市场，利用综合信息弥补不足，参与大企业之间的竞争； 实现在线销售和订单合同处理。通过电子商务交易方式在线发布产品销 售目录供客户选择，同时各子系统之间和客户的订单通过网络发送和鉴 定； 及时向社会介绍企业产品信息和合作需求，参与国际合作，提高竞争力。 通过网站及时了解企业在客户服务方面的信誉，获取产品反馈信息，以 便科学管理企业，提高产品质量，改善售后服务，满足客户需求。 1 5 本文主要研究内容 提出以核心企业为中心的供应链管理组织结构。在对供应链管理活动本 质进行分析后将其抽象为对象类，单元和系统模型，在此基础上，用分 解协调的系统工程方法把该组织结构抽象为具有基本活动、单元模型和 实体模型三层结构的系统模型，对其实现流程中的计划系统、实施系统 用i d e f 0 图进行了详细描述。 对系统实现中涉及到的运作参考模型建模技术、l e g a c y 系统的封装技 术、系统安全保障技术和信息流与物流结合的e d i 技术进行深入的分析， 并给出了相应的技术解决方案。 对系统实施的整体方案按功能进行细分，将其分为系统管理、客户作业、 库存管理、订单管理、企业管理模块，部分功能的实现给出具体的流程 设计。对系统进行基于w i n d o w s 的原型丌发，对供应链管理中的物流、 资会流、信息流和商流四种基本流在系统中如何实施，信息流如何在较 高位置上实现对流通过程的监控进行了全面分析。 对供应链管理环境下库存管理中出现的新问题进行分析，在考虑时间成 本和金钱成本的基础上，对供应链管理中多级库存问题建立了多目标多 运输方式的生产模型，利用系统工程的仿真和系统最优化技术，通过线 性规划对生产模型进行仿真优化。 1 6 本章小结 在进入网络经济的新时代，供应链管理越来越受到企业的重视。本章首先在 明确供应链管理产生的背景和特点的基础上，从系统工程的角度对供应链管理系 统的特点、目标和要素进行了分析：然后对系统工程中常用的分解协调技术、仿 真技术和系统最优化技术在供应链管理中的应用进行了论述；最后在对供应链管 理研究现状和发展趋势进行阐述后，对实现供应链管理给企业带来的内部效益、 浙江大学硕士学位论文 外部效益和总体效益进行了说明，提出了本论文研究的主要内容。 浙江大学硕士学位论文 第二章供应链管理的组织结构、系统模型和流程 2 1 供应链管理的主要领域 从系统工程的观点来看，系统结构决定系统功能。不同的系统结构，系统的 管理职能发挥也就不同。供应链管理作为一种新的系统工程应用模式，它是建立 在企业与企业之间的一种组织结构模式【6 5 i 。其内部结构相互之间的关系必然不同 于单个企业。 供应链管理主要涉及到四个领域口5 l ：供应( s u p p l y ) 、生产计划( s c h e d u l e p t a n ) 、物流( l o g i s t i c s ) 、需求( d e m a n d ) 。供应链管理以同步化、集成化生产 计划为指导，以各种技术为支持，尤其以i n t e r n e t i n t r a n e t 为依托，围绕供应、生 产计划、物流束满足需求，如图2 1 所示。 集成化供应链管理 同步化、集成化生产训划 供应) _ 丫生产作业、) f 物流、) 丫需求 基r i n t e r n e t i n t r a n e t 的全球信息州络 ( 信息强亨) 图2 1 供应链管理涉及主要领域 同时根据第一章中供应链管理系统的总目标，供应链管理还包括以下内容 战略性供应商建立和用户合作伙伴关系管理 企业内部与企业之间物流管理： 产品生产、供应、销售和运输管理和协调； 供应链中的订单计划管理和执行； 浙江大学硕士学位论文 基于供应链的用户服务； 企业间资金流、信息流管理： 基于i n t e m e t i n t r a n e t 的供应链交互信息流管理。 所有这些都是供应链管理系统中必须解决的问题，在供应链管理系统模型建 立时需同时考虑。 2 2 供应链管理的组织结构 企业为了适应市场变化、柔性、速度、革新和知识的需要，供应链管理中的 企业必然要求建立动态联盟4 4 , 6 2 。其组建和存在的目标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，动态联盟就自动瓦解，动态联 盟的生命周期如图2 2 所示m 】。 图2 2 动态联盟生命周期 图2 2 的前3 个阶段是结盟阶段：它由“寻找盟友”，“结盟竞争”和“食 、业重组”三个阶段构成。结盟的过程实际上也是结盟企业共同参与竞争的过程。 它们要共同定义它们的产品丌发过程和市场战略，共同完成未来联盟的详细设 计，确定它们的产品开发计划。形式上的结盟完成后，这个联盟企业必须进行联 盟意义下的“企业重组”。只有在这一轮重组完成后，才能说一个新的联盟企业 诞生。联盟企业成立后，按拟定好的企业功能开始新产品的开发、新生产过程的 重组或为用户提供各种新的服务。在企业预定的市场目标完成后，动态联盟就将 解散。在解散的过程中，联盟企业的固定资产以及联盟运作过程中形成的各种有 形和无形的资产将重新分配到各个结盟企业中。 浙江大学硕士学位论文 以上动态联盟的生命周期图清楚表明，供应链管理系统的良好运行，必需有 一企业成为系统的核心。它要成为整个供应链的信息集成中心、管理控制中心、 物料集成中心；确定未来的产品目标和市场对象；明确用户的需求和为满足这一 需求所必须的技术和组织上的保证。所以供应链管理的组织结构应围绕系统核心 企业构建”。 动态联盟要求各结盟企业能用一种更加主动、更加默契的方式进行合作。要 求主生产厂家与它的供应商和销售商结成一个直接面向市场和用户的联盟企业， 它们应像一个企业内部的不同部门一样协同工作。各个联盟公司的市场信息动态 及时的反馈给生产厂家和其它配套厂家。核心企业作为动态联盟的中心，是整个 系统能够有效实现的中枢，它负责系统从订单制定到订单完成的全过程。当系统 中作为客户的实体向作为供应商的实体提出需求时，供应商实体应根据客户需求 及交易准则，首先与库存系统协商，若库存系统能满足需求，则与运输部门协商 确定运输任务，进一步向财务部门协商收款、付款计划等，转入执行阶段，在工 作流管理系统的支持下监督执行。在执行过程中，针对意外情况还可能存在计划 的协商调整过程：若库存不能满足或不能完全满足用户需求，则与采购部门协商 确定采购或生产任务，此时表现为客户的需求在供应商的协调下由供应商的供应 商来满足。 图23 是基于上述内容和图2l ，通过供应链管理系统工程的分解协调技术建 立的以核心企业为中心的供应链管理组织结构图。 核心企业管理中心 图2 3 供应链管理组织结构 图中可以看出，核心企业是供应链管理系统的关键。f 设各个供应链活动分 中心。在所有的分中心中，订单管理中心主导着其他管理中心的运转，负责协调 各分中心。订单管理中心集中管理从各分中心收集来的信息数据，根据这些信息 数据做出计划安排，并由各个分管中心和节点企业通过电子化手段实现信息数据 的传递、数据处理和计划执行命令。 浙江大学硕士学位论文 2 3 供应链管理系统活动的分析和抽象 供应链管理系统常常是由多目标、多方案模型构成的活动。进行深入分析后 发现系统的活动可视为系列管理和决策活动。这些活动的实质是在特定的管理思 想与方法的指导与控制下对相关人员、物料、资金、信息等资源进行合理使用和 调度的过程。人员、物料、资金、信息等构成业务活动的基本实体。施加于这些 实体的操作表现为信息的收集、存储、加工、传递等事务处理方法( 例如，对人 员信息的检索、修改、增加等操作) 。实体之间的相互关联构成系统的业务活动， 表现为在一组管理规程的指导与控制下，运用施加于实体的有关事务处理方法， 完成特定功能的单元。对应于若干实体及一定职能范围内的管理规程( 称之为原 子单元) ，也可以由若干更小的子系统及更大职能范围内的管理规程构成( 称之 为复合单元) 。原子单元具有相对的稳定性，而复合单元具有相对的易变性。 从信息系统的角度出发，我们将实体抽象为对象类，将原子单元和复合单元 抽象为单元，将对象类、过程及其相互关联抽象为系统模型。 2 3 1 对象类 对象类是存在系统中的具有相对稳定且具有相同或相似行为特征和结构特征 的实体。实体中的每个实例称为该对象类的一个实例。基本的对象类有人员、信 息、运输、物料。 对象类的基本要素有属性、方法、接口说明、操作流程图和对应的类。个 列象类具有一个或多个属性及操作，属性描述对象类的结构特征，表示信息系统 中的基本信息。操作描述对象类的行为特征，表示信息系统中原子性事务处理方 法。对象类的接口信息操作流程图表达了系统丌发中的分析与设计信息。一个对 象类可以对应于实现空问中的一个或多个类，描述对象类的实现或实现的多样 性。如人员对象类在系统中对应有客户和制造商、零售商和运输商等。 2 3 2 单元 单元是系统中为实现某目标相关活动的协同工作流。构成单元的基本要素有 属性、操作、对象模型、行为模型。 单元的属性描述单元的结构特征，表示信息系统中的复合信息，表征信息的 层次结构；单元的操作描述单元的行为，表示在一定的业务规则指导与控制下， 构成该单元的有关对象或子过程相关操作的协作活动；单元的对象模型是构成该 单元的对象或( 和) 子过程及其相互关系，描述过程相对稳定的静态结构：单元 浙江大学硕士学位论文 的行为模型描述一个或多个操作在规则的指导与控制下，引用有关对象或子过程 操作完成特定功能的动态执行过程，反映了系统相对易变的动态行为。 2 3 3 系统模型 不同粒度的对象类及其相互关系构成了系统模型。 系统模型实质上是一种满足一般需求的参考系统或原型系统。不同层次单元 的对象模型形成了系统静态的逻辑结构，具有相对的稳定性。不同层次单元的行 为模型反映了系统的动态行为，具有相对的易变性。不同层次的单元和对象类的 描述信息及其相互关系，构成了系统的分析与设计信息，对应于对象类的类及过 程的组件构成了系统的实现信息。 2 4 供应链管理系统模型 供应链管理系统是由相互关联、具有层次及网状结构的若干子系统构成，从 整体上直接构造供应链管理的模型非常困难。子系统之间传递实体对象，整个系 统可用目的树来表示，采用统一规划法来实施，即用树形的图解方式来描述系统 目的与目的之间的相互关系。通过上面的分析知这些子系统具有分级分布的特 点，我们可以将它们分解，分别构造模型，进行定量分析。将供应链管理系统抽 象为对象类对应的实体模型，单元模型和完成特定功能的基本活动组成，图23 的系统组织结构图可抽象为图2 4 的系统模型【4 7 】。 图2 4 供应链系统模型 特酊 罘昀) 模副的“为托缸 从图可以看出，要实现系统模型功能必须完成系统的实体功能，要达到实体 功能必须实现单元功能，依次类推，可以清楚看出在供应链管理系统内各子系统 所包含的目的之i h j 的相互影响和相互制约关系。尤其在对大的供应链管理系统工 程进行规划时，通过目的树的展示和分析，使各子系统层次鲜明，关系明确，有 利于达到系统整体的综合平衡。 该系统模型分四层，分别为基本活动、单元模型、实体模型和系统模型。基 浙江大学硕士学位论文 本活动是构成系统的最基本的单元，单元模型则是供应链运作的基本经营活动模 型，由它表示每个自主企业的实体模型，再由实体模型构成供应链系统模型。 2 4 1 基本活动模型 构成供应链的基本活动包括接收订单、发送订单、订单排序、查询、出库、 入库、计划、选择供应商、选择运输商、选择库存点、制定初步计划、制定协调 计划等。 基本活动完成的只是供应链中的某一特定动作，其中一些只是简单的动作， 还有一些需要较复杂的算法才能实现。这些基本活动模型由通用的建模平台中更 基本的元素构成。 订单排序。订单排序活动是当新的订单到达后，对订单队列进行重新排 队的过程。它直接关系到订单处理的先后顺序，对供应链的性能具有一 定的影响。它的属性除了时间和成本外，还包括订单排序的特征参数； 方法包括订单特征的提取、订单排序、获取第一个订单。 选择供应商。实体进行采购时，供应商的选择必不可少。它根据获得的 各供应商的信息，决定本次采购活动选择的供应商。如何选择供应商对 于供应链的性能有重大的影响。 选择运输商。该活动选择适当的运输商完成运输任务，与选择供应商活 动一样，它的主要方法是选择运输商。 选择库存点。该活动选择合适的库存点来满足订单需求。如何选择库存 点与满足订单所花费的成本有关，影响最直接的是各库存点的库存量。 制定计划。供应链中不同的实体需要不同的计划单元，不同的计划单元 需要不同的制定计划这一基本活动。如对于管理中心而言，订单计划单 元中包含制定初步计划和制定协调计划两种活动。 2 4 2 单元模型 系统主要的单元模型包括预测、订单处理、采购单元、运输单元、生产、配 送、库存管理等单元【5 。 预测单元。根据一定历史数据，对未来某一时间内产品需求进行预测， 由预测这一基本活动构成； 订单处理单元。实体接收订单后的处理过程，主要是根据订单的排序策 略，对接收到的所有订单进行排序，以便后续过程可以按照一定的顺序 处理订单，它主要由接收订单和订单排序基本活动构成； 采购单元。表示实体在某一时问，从另一个实体购买产品的过程。主要 浙江大学硕士学位论文 由确定采购时间、确定产品种类、产品数量、查询供应商、选择采购对 象、发送订单等基本活动构成： 运输单元。货物在异地间运输的过程。可简化为花费一定时间和成本的 延迟活动和将货物交送指定实体的过程； 生产单元。包括供应商和制造商的生产过程，体现生产单位中间产品和 最终产品所需的时间，包含