（机械设计及理论专业论文）集成制造环境下的供应链管理与优化研究.pdf

上海大学硕士学位论文 摘要 供应链管理与优化研究受到了越来越广泛的关注，并引起了日益深入的讨 论。近年来，国家自然基金和8 6 3 计划都将其作为重点研究的对象，特别是对于 集成制造环境下的企业更有研究的必要。在这种情况下，本文的研究不仅具有较 强的理论意义，更具有非常重要的现实指导意义。 本文是一个体系研究，通过对现状的分析( 第一章) 构建了体系的主要框架， 然后从信息共享( 第二章) 、库存控制( 第三章) 和供应商综合评价( 第四章) 等方面对整个体系进行了具体研究和探讨，最后通过实证分析( 第五章) 证明了 本文研究的可行性和有效性。 集成制造环境下豹供应链信息共享研究不仅仅是一个信息处理模式的研究， 它更涉及到一个业务流程重组的问题，论文针对这种情况构建了一个基于电子商 务的业务流程。此外，论文还分析了供应链库存管理存在的问题，在假定供应链 内部企业己实现自身信息集成的前提下，建立了统计性库存优化控制模型和安全 库存控制模型。 论文的另一个中心内容是供应商综合评价体系。通过大量的文献研究和企业 调研，本文建立了一个集合了层次分析法、数据包络分析法和马尔可夫预测技术 的供应商综合评价体系，该体系可以实时地、动态地、准确地评价供应商的综合 竞争力。 关键词：供应链管理集成制造库存层次分析法数据包络分析法 上海大学硕士学位论文 a b s t r a c t s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ( s c m ) h a db e e nw i d e l ya n dd e e p l ys t u d i e da n d a p p e a r si nt h es i g n i f i c a n tp r o j e c t so fn a t i o n a ln a t u r es c i e n c ef u n da n d 8 6 3 p l a n n i n g ，e s p e c i a l l yt ot h ei n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e s t h e r e f o r e ，i ti st h e o r e t i c a l l ya n dr e a l i s t i c a l l ym e a n i n g f u lt od ot h i s t h e s i s t h et h e s i si sas y s t e ms t u d y ，w ee s t a b l i s ht h ef r a m e w o r ko ft h i ss y s t e m t h r o u g ht h ea n a l y s e so ft h ee x i s t e dt h e o r i e s ( c h a p t e ro n e ) t h e nw es t u d y t h es y s t e mf r o mi n f o r m a t i o ns h a r i n g ( c h a p t e rt w o ) ，i n v e n t o r yc o n t r o l ( c h a p t e rt h r e e ) ，s u p p l i e rm e a s u r e m e n t ( c h a p t e rf o u r ) i nt h el a s tc h a p t e r t h et h e o r e t i c a ls t u d yi sa p p l i e di n t ot h ef a c tt ot e s t i f yi t sr e l i a b i l i t y a n df e a s i b i l i t y i n f o r m a t i o ns h a r i n gi sn o to n l yt h ep r o b l e mo fh o wt od e a lw i t h i n f o r m a t i o n ，b u ta l s ot h ep r o b l e mo fb u s i n e s sp r o c e s sr e d e s i g n t h et h e s i s p u tf o r w a r d sam o d e lo fb u s i n e s sp r o c e s sb a s e do ne - c o m m e r c e a n da f t e r d i s c u s s i n gt h ep r o b l e m si ni n v e n t o r yc o n t r o l ，t h et h e s i sp u tf o r w a r d sa s t a t i s ti c a li n v e n t o r yc o n t r o lm o d ea n das a f e t yi n v e n t o r yc o n t r o lm o d e s u p p l i e rm e a s u r e m e n ti sa n o t h e rc o r eo ft h i st h e s i s i ti sc o n s i s t e d o ft h r e ep a r t s ：a h p d e aa n dm a r k o vf o r e c a s t i n gt e c h n o l o g y i tc a nd o r e a l t i m es u p p l i e rm e a s u r e m e n td y n a m i c a l l y k e yw o r d s ：s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，i n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n g ，i n v e n t o r y t h ea n a l y t i ch i e r a r c h y p r o c e s s ，d a t ae n v e l o p m e n ta n a l y s i s i j 上海大学硕士学位论文 第一章问题的提出 2 0 世纪9 0 年代以来，由于科学技术飞速进步和生产力的发展使得原有的“卖方 市场”迅速地向“买方市场”转换，顾客的期望值越来越高，消费水平不断提高，他 们要求更好的质量、更大的柔性、更多的选择、更高的价值和更低的价格。同时，企 业之间竞争加剧，加上政治、经济、社会环境的巨大变化，使得需求的不确定性大大 加强。简而言之，在全球市场的激烈竞争中，企业面临的是一个迅速变化且无法预测 的买方市场，要保持竞争力就必须不断地缩短产品开发研制时间、改进产品质量、降 低生产成本、缩短交货提前期。但是传统的生产与经营模式对市场巨变的响应越来越 迟缓和被动。为了摆脱困境，企业采取了许多先进的单项制造技术和管理方法，如计 算机辅助制造、柔性制造系统、准时生产制、企业资源计划等，这些方法取得了一定 的实效。然而，要达到这些目标仅仅依靠某个企业自身的力量是远远不够的，必须以 协同的方式，把企业内部和外部的资源有效地整合起来，在协调个体优化的基础上达 到整体最优。供应链管理( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ) 概念正是在这种背景下提出的 一种新的管理思想和理念。 自从供应链的概念提出以后，供应链的管理及优化问题就引起了广泛的关注，不 仅仅企业将它作为企业战略的一项重要内容，各大专院校与研究机构也将它作为研究 活动的一项重要课题来对待。国外对供应链问题的研究虽然已经有几十年的历史，但 是有关的新理论、新思想和新方法仍然不断涌现。国内对供应链管理概念的引入较晚， 但是近年来经过国家自然基金和8 6 3 计划的支持我国在供应链管理方面的学术研究发 展相当快，同时取得了一定的实际成果。 本文希望从建立一个管理体系的高度来进行研究，同时针对集成制造环境的特点 提出不同于以往的新思路。同时，本课题也是上海市高校科技发展基金的资助项目。 由于集成制造环境下的供应链研究涉及到人们对于供应链概念的理解和认识，因 此，本章将从供应链的概念谈起。通过对供应链、集成制造环境等概念的讨论在概念 上阐明作者的一些观点；同时全面的回顾当前供应链的研究现状，系统的综述已有研 究的成果和有待提高之处。最后，提出本文的研究思路以及整体框架。 上海大学硕士学位论文 第一节概念的论述 1 9 6 1 年，j f o r r e s t e r 开始对供应链( 当时没有明确提出供应链的概念) 成员企业 之间的相互关系进行全面的研究【l 】。不同的学者从不同的角度出发给出了许多不同的定 义。本节着重对供应链和集成制造等概念进行了分析，同时提出了集成制造环境下供 应链管理的概念。 一、供应链的概念 什么是供应链? 不同学者有不同的理解。 第一种观点认为供应链只包括产品的买方和卖方以及双方由于交易而产生的相 关活动【2 l o l 。这种方法只注重公司层次的交易活动以及采购商与供应商的关系，如买方 卖方联盟或者合作【4 】。 第二种观点是把目标企业的所有“上游”供应商都看作为供应链的一部分【5 】。显 然，改定义的范围要比第一种更加广泛。 第三种观点采用价值链的方法，把与产品有关的所有能够产生价值的活动都看作 是供应链的一个部分【6 】m 。这种方法将产品制造和配送职能作为产品和服务流的一部分 加入到供应链中。 从上述的观点中就可以看出，供应链的概念其实是随着时代的发展和技术的发展 而不断变化的。从一开始单单将注意力集中在企业与企业之间的交易上发展到将重点 放在企业与企业的操作层面上，到现在研究者越来越注意供应链的完整性研究了。 “供应链是由自主或者半自主的企业实体构成的网络，这些企业实体共同负责与 一类或多类产品相关的采购、生产并最终将产品送达顾客等各项活动。”【8 】 “供应链是由各种功能实体组成的网络，其职能在于获取原材料，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。”【9 l “供应链是由各种生产实体和分销实体构成的网络，其功能在于获取原材料，把 原材料加工成中间产品和产成品，并把产成品分销给顾客。”【1 0 】 国内的学者们经过研究也有自己的理解，例如：“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、零售商直到最 终用户连成一个整体的功能网链结构模式。”【l i 】 作者归纳了不同学者的观点，将供应链定义为供应链是由各种功能实体组成的网 2 上海大学硕士学位论文 络，其职能在于各相关企业利用各自的人、财、物和资金等资源协同生产，从采购原材 料开始，到制成中间产品以及最终产品，最后通过分销系统将产成品送达顾客。旨在提 高最终产品的附加价值的同时降低成本。图1 1 是一条完整意义上的供应链模型。 图1 - 1 供应链模型 二、集成制造的一般概念 根据w e b s t e r 大词典的定义，集成是指“把部分组合成一个整体( t om a k ei n t oa w h o l eb yb r i n g i n ga l lp a r t st o g e t h e r ；u n i f y ) ”。集成是系统论的观点，系统论认为构成系 统的各要素之间存在着相互联系和相互作用，集成就是利用系统的这种内在联系使系 统成为有机的整体1 2 】，以达到既定目标的方法，它的最终目标是将局部活动和系统总 体目标联系起来，提高系统的总体性能。具体到一个企业，就是指“组织中的每一个 部门都有权使用与其任务有关的信息，能够预测其行为将会对其他部门产生的影响， 因而可以选择适当的方案，使组织目标最大化”1 1 3 1 o 随着技术的发展，集成的概念被引入到制造业中来。1 9 7 4 年美国j h a r r i n g t o n 在 上海大学硕士学位论文 “计算机集成制造”( c o m p m e ri n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n g ) 一书中首先提出了c i m 的概 念，此概念有以下两个要点： ( 1 ) 从功能上，c i m 包含一个制造企业的全部生产和经营管理活动，从市 场预测、产品设计、制造装配、经营管理到售后服务是一个整体，要全 面考虑； ( 2 ) 从信息上，整个生产过程实质上是一个数据采集、传送和处理决策的过 程，最终形成的产品可以看作是数据的物质表现【1 4 】。 随着时代和技术的发展，c i m 的观念也一直在变化和改进。现在一般认为c i m 就是用集成的观点、信息的观点来对待制造型企业的一种哲理，它是信息技术和生产 技术的综合应用，是企业中所有功能、信息、组织管理的集成，它包括企业各种经营 活动的集成、各个生产系统与环节的集成、各种生产技术的集成、企业部门组织间的 集成和各类人员之间的集成。企业生产的各个环节，即市场分析、经营决策、管理、 产品设计、工艺规划、加工制造、销售、售后服务等全部活动过程是一个不可分割的 有机整体，要从系统的观点进行协调，进而实现全局优化，强调人在现代化企业生产 中的作用【1 5 】。 c i m s ( c o m p u t e ri n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n gs y s t e m ) 作为实现c i m 哲理的实际系统 以计算机应用为核心，支持制造过程各个环节，是信息技术在制造业应用发展中的高 级阶段。到目前为止分为三个阶段： ( 1 ) 以信息集成为特征的c i m s 阶段。 ( 2 ) 以过程集成为特征的c i m s 阶段。 ( 3 ) 以企业集成为特征的c i m s 阶段1 1 6 1 。 企业要在竞争中立于不败之地，则必须把供应链从供应商、制造商、分销商以及 零售商的核心优势集成起来，即把产品生命周期内涉及的所有相关过程的信息和业务 集成起来，参与市场竞争。而企业要能在供应链中获得一席之地，则必须实现内部的 信息与业务集成，不断优化内部的业务流程以适应整个供应链的需要f 1 7 】。 4 上海大学硕士学位论文 三、集成制造环境下供应链管理的一般概念 一般情况下，供应链的管理模式有以下3 种【1 8 l 生产物流 图l 一2 供应链模式之一以制造企业为主导的供应链 网 i一 消费者 _ 订单处理 消费者 图i - 3 供应链模式之二以零售企业( 连锁超市) 为主导的供应链 图1 - 4 供应链模式之三以3 p l ( 第三方物流供应商) 为主导的物流服务供应链 不同模式的供应链的研究侧重点有所不同，研究方法也有所不同。本文主要是对 第一种以制造企业为主的供应链进行了探讨和研究。 什么是集成制造环境下的供应链，目前理论界还没有一个统一的定义。结合供应 弋 _ 上海大学硕士学位论文 链和“集成制造”的特点，本文给出了如下的定义： 所谓集成制造环境下的供应链，是指供应链的所有成员单位基于共同的目标而组 成的一个“虚拟组织”，该组织在成员企业进行集成管理的基础上实现整体信息、资金 和物质等方面的集成，从而实现优化组织目标的目的。 供应链的发展过程是一个不断集成的过程。该集成过程大致经历了4 个阶段，即 初始阶段、功能集成阶段、内部集成阶段和外部集成阶段。随着竞争压力的增加和顾 客需求的多样化，供应链内部的集成化程度将不断扩大。 集成环境下的供应链的未来发展方向为：信息的无缝连接与共享、共同的评价体 系和评价基准、消除供应链中物流的约束、限制和持续改进模式的建立和建立战略合 作伙伴关系，这一点将变得越来越重要。供应链的集成是供应链发展的必然趋势，它 不仅仅提高了顾客服务水平，而且为企业提供了新的竞争优势。 第二节供应链管理的研究现状分析 一、供应链管理的一般建模方法 尽管集成环境下供应链的研究时间不长，然而它为其成员带来的竞争优势和巨大 的潜在利益引起了理论界和企业界的广泛兴趣并产生了丰硕的成果。从理念、模型构 建到软件开发、应用，很多国内外研究机构在自己的研究领域提出了一些新的内容。 从建模角度看，集成制造环境下多级供应链的设计和分析模型可以分为四类，即 确定型分析模型、随机分析模型、经济模型和模拟模型。 1 确定型分析模型( d e t e r m i n i s t i ca n a l y t i c a lm o d e l s ) w i l l i a m s ”1 介绍了七种探索型方法，用以计划装配型供应链的最终生产，配送操 作，目标是确定成本最低的生产方式和产品配送计划，以满足用户对最终产品的需求。 其中，总成本包括平均存储成本和固定成本( 订货成本、启动成本) 。此后，w i l l i a m s l 2 0 】 又用动态规划的算法确定供应链内每个节点豹生产配送批量。 a m z t e n 2 1 1 等人建立了一个混合整数规划模型，称为“整体供应链模型”，它考虑 了多种产品、多种设备、多阶段、多个时间周期和多种运输模式的情况。而且，该模 型的目标函数是一个时间和成本的组合函数，其中，总成本包括生产成本、库存成本、 材料加工成本和运输成本。 2 随机分析模型( s t o c h a s t i ca n a l y t i c a lm o d e l s ) 上海大学硕士学位论文 l e e 2 2 1 等人建立了一个随机、周期检查。库存政策为最大订货水平的库存模型， 以确定供应链中的过程定位。该文的研究目标是设计一种适合不同细分市场的产品和 生产过程，达到以最低的成本提供最高服务水平的目的。 t o w i l l t 2 3 1 讨论了过滤器理论在供应链中的应用。作者比较了各种供应链中过滤器 的不同特征，分析了供应链对随机需求的各种响应，然后，又用模拟的方法对这些响 应进行了比较，以确定要满足顾客的需求水平应设置的最小安全库存水平。 l e e l 2 4 1 设计了随机数学模型，用以描述“牛鞭效应”。作者( t h e b u l l w h i pe f f e c t ) 运用随机数学模型描述了牛鞭效应产生的四种原因( 需求信号处理、配比博弈、订货 批量和价格变化) ，并揭示了每种原因的影响。 3 经济模型( e c o n o m i cm o d e l s ) c h r i s t y 和g r o u t t 2 5 】建立了一个经济型的博弈模型，用以描述供应链中采购商和供 应商的关系。该模型是一个2 x 2 的供应链关系矩阵，用以区分每种关系类型的产生条 件。这些条件包括特性程度不同的过程和产品。因而，通过该矩阵可以获得由采购商 和供应商假设的相关风险。例如，如果过程特性较低，则采购商承担风险；如果产品 特性较低，则由供应商承担风险。对于四方格中的每一种风险，作者进一步建立了博 弈双方的关系，并给出了响应的解释。 4 模拟模型( s i m u l a t i o nm o d e l s ) w i k n e r t 2 6 1 等人检验了五种供应链改进战略，并在三阶段参考供应链模型中执行了 这些战略。这五种战略包括：( 1 ) 准确调整现有的决策规则；( 2 ) 减少供应链每个阶 段上及其内部的时间延迟；( 3 ) 从供应链中排除分销阶段；( 4 ) 改进供应链内每个阶 段上的决策准则；( 5 ) 信息流一体化，将需求区分为“实际”订货和“满足”订货。 结果表明，最有效的改进战略是第五种战略，即改善信息在供应链内的流动，分离订 货。 t o w i l l t 2 3 】运用模拟技术评价了各种供应链战略对需求放大的影响。采用的战略主 要包括：( 1 ) 通过将分销功能融合到制造功能中来消除供应链的配送阶段；( 2 ) 将供 应链内的信息流一体化；( 3 ) 实行j i t 库存政策，以减少时间延迟；( 4 ) 通过修正订货 数量程序来改善中间产品和产成品的流动；( 5 ) 修正现有订货数量程序的参数。模拟 模型的目标是确定那种战略在平滑需求波动方面最有效。分析证明，战略( 3 ) 和( 1 ) 最有效。 上海大学硕士学位论文 二、供应链参考模型的研究现状 1 供应链运作参考模型( s c o r ) 研究 s c o r ( s u p p l y c h a i no p e r a t i o n s r e f e r e n c e m o d e l ) 【2 7 】是由供应链协会 ( s u p p l y c h a i nc o u n c i l ) 开发支持，是第一个标准的供应链流程参考模型，适合于不 同工业领域的供应链运作参考模型。 s c o r 是供应链的诊断工具，使企业问能够准确地交流供应链问题，客观地评测 其性能，确定性能改进地目标，并影响今后供应链管理软件地开发。s c o r 模型主要由 四个部分组成：供应链管理流程的一股定义、对应于这些流程的性能指标基准、供应 链“最佳实施”( b e s tp r a c t i c e s ) 的描述、选择供应链软件产品的信息。 s c o r 模型按流程的详细定义可分为三个层次，第一层描述了五个基本流程：计 划( p l a n ) 、采购( s o u r c e ) 、生产( m a k e ) 、发运( d e l i v e r ) 和退货( r e t u r n ) 。它定义 了供应链运作参考模型的范围和内容，并确定了企业竞争性能目标的基础。第二层是 配置层，由3 0 种核心流程类型组成。企业可通过选用该层中定义的标准流程单元构建 他们的供应链，实施供应链管理。第三层是流程单元层，定义了企业在市场中具有的 成功竞争的能力，包括：流程单元的定义、流程单元信息的输入输出、流程执行的节 奏、在可行之处的最佳实施、支持最佳实施的系统性能和系统工具等。企业需在该层 很好地协调他们地运营战略。另外，在模型之外地第四层，即实施层，定义了实施成 功的竞争优势和适应变化的条件；企业在该层进行详细的供应链管理实践。 2 s c e m ( s u p p l y c h a i ne v e n tm a n a g e m e n t ) s c e m i 扯1 被认为是管理供应链的最好途径之一。s c e m 的核心单元是对供应链事 件进行监控、通报、模拟、控制和提出解决措施。其本质是提供了可视的供应链和小 事件、预期事件和意外事件的解决方寨这些事件包括从文件的变化到货物从分销中 心的分发的变化。s c e m 利用员工的技能和知识，提供给他们实时信息，引导他们选 择最佳可行的解决方案，对于重要事件需要人员的额外关注而不是完全由系统自动解 决。 3 a m r r e s e a r c h 公司提出的e c m a m r 公司提出，e c m ( e n t e r p r i s e c o m m e r c em a n a g e m e n 0 2 9 1 是下一代企业蓝图， 不仅涵盖e r p 而且包括了供应商、客户和其他台作伙伴：模型包括了过程导向应用程 序和i n t e r n e t 支持的企业间的商务往来与服务，支持多供应商。e c m 能有效地对应用 上海大学硕士学位论文 软件、业务流程、以及必须的员工、客户、供应商支持技术进行计划、管理和优化。 强l 一5 中包括五层服务：信息服务层、集成服务屡、交互服务层、交易服务层和 协作服务层。这五层服务由三个主要的子系统来提供： ( 1 )记录系统( s y s t e mo fr e c o r d ) ，提供有关产品、客户、资产、供应商、 员工等数据斡直描述，并实现金业阚信息分享。它包含了许多传绕 e r p 系统的核心功能。 ( 2 ) 过程处理系统( s y s t e mo f p r o c e s s ) ，提供一套一致的商业规则，使得单 个企业之阀够连接并毯忍关键业务程序，以适应企、业的任务和b 标。 ( 3 )风险系统( s y s t e mo f v e n t u r e ) ，使各企业能与其他企业协作。此系统把 i t 置于价值生产活动的中心。 t h ee c m b l u e p r i n t s y s t e m0 f p r p t e n 图1 - 5 e c m 模型 r t e a r d 该模型运用了七个关键技术；私下的业务交易( p r i v a t e t r a d i n g e x c h a n g e ，p t e ) ， 数据分析模型( a n a l y t i cd a t am o d e l ) ，工业标准应用服务器( i n d u s t r y - s t a n d a r da p p l i c a t i o n s e r v e r ) ，集成技术，业务过程管理工具。单个的信息入口，集成的系统。 上海大学硕士学位论文 4 各公司对协同商务( c c o m m e r c e ) 的研究 目前协同商务已成为世界各国公司的研究热点 3 0 1 。它是一种管理理念，突破了 企业之间的壁垒，运用信息技术、网络技术，把企业、客户供应商在全球范围内紧密 地联系起来，形成一个统一的虚拟企业，可以进行交易，实时信息交互。这是系统与 系统基于x m l 的连接，通过e m a i l 传统的电话和电视等方式达到数据融合。其底层设 施需要：( 1 ) 企业内部系统；( 2 ) 处理不同层次大量信息的系统；( 3 ) 易于公共网接 口的系统。 5 绿色供应链的研究 密歇根州立大学的制造研究协会( m r c ) 于1 9 9 6 年提出绿色供应链的概念。绿 色供应链是一种在整个供应链中综合考虑环境影响和资源效率的现代管理方式，以绿 色制造理论和供应链管理技术为基础，涉及供应商、生产厂、销售商和用户 3 l l 。且的 是使产品从物料获取、加工、包装、仓储运输、使用到报废处理的整个过程对环境影 响最小，资源效率最高。文献 3 2 】提出了环境友善务实( e n v i r o n m e n t a l l y - f r i e n d l y p r a c t i c e s ，e f p ) 的概念，并对产品设计和采购物料、供应商流程改造与评选、进货物流 流程等流程中的e f p 进行了探讨。 通过上述的文献综述可以发现，不同的学者、不同的企业各自从自身角度出发研 究了不少具体的参考模型，但是其中还留有很多空白之处： 1 绝大部分文献没有明确界定将何种供应链作为自己的研究对象，因而针 对性的研究较少，通用性的研究较多。 2 对集成制造环境下的供应链研究比较零散，没有建立一个体系从信息、 库存和供应商评价等多方面来进行研究。 3 对集成制造环境下的供应链研究角度比较单一，只考虑供应链的建模问 题，从而导致研究结果不全面、不系统。 鉴于供应链研究的现状和集成制造环境下的供应链管理与优化的现实指导意义， 本文希望从体系的高度进行具体研究，希望从信息集成与共享、库存控制与优化、供 应商综合评价等几方面进行较为全面和系统的研究。 o 上海太学硕士学位论文 第三节本文的研究对象与整体框架 前两节着重讨论了供应链和集成制造的概念及供应链研究的一般现状，本小节将 综合上述文献回顾以及集成化供应链的特点，提出本文的研究思路和整体框架。 一、本文的研究对象 作为供应链的体系研究所涉及的范围是相当广的，因此有必要对本文的研究对象 和研究范围作一个界定。 1 本文研究对象是处于外部集成阶段的供应链，即它是由供应商、核心企 业和零售商等成员组成的多级系统，且各成员之间通过协调、合作以及 信息的共享，保障物流、资金流和信息流的畅通无阻。该外部集成供应 链是建立在内部集成基础上的供应链，企业的内部集成是实现企业之间 集成的前提条件，但是企业内部的集成已经无法满足竞争的需要，所以 跨实体的纵向合作与集成才应运而生。 2 本文研究的供应链属于盟主型供应链，即某一成员在供应链中占有主导 地位，对其他成员具有很强的辐射能力和吸引能力，通常称该企业为核 心企业。 3 本文研究的供应链是制造型供应链，所谓制造型供应链是指核心企业为 制造企业。它的上游企业一般为零部件生产商或原材料提供商，下游一 般为零售商或分销商，也可能直接面对用户。因为大量的供应链都是这 种类型，因此本文的研究还是具有非常重要的现实意义的。 4 本文从产品角度出发，研究效率型供应链。由于制造型企业的特点决定 了产品的生产周期较长，同时产品的生命周期也较长，因此，本文的重 点是如何提高整条供应链的效率，降低成本而不是加快企业的响应速度。 二、本文的整体框架 针对集成制造环境供应链的研究现状及其存在的不足，综合集成制造环境下供应 链的各种研究角度，本文拟从核心企业的角度出发，从信息集成与共享、库存控制与 优化、供应商综合评价等几方面进行较为全面和系统的研究。 本文拟采用文献综述、概念界定、体系建立、方法讨论和实例验证的框架结构。 上海大学硕士学位论文 如图1 6 所示。 集成制造环境下供应链管理与优化研究 文献综述 概念界定 体系建立 l l l i信息集成与共享库存控制与优化供应商综合评价 i 实例验证 图1 - 6 本文的整体框架 1 2 占塞查堂堡主堂堡堕塞 一一 本章小结 本章对集成制造环境下的供应链研究现状做了详尽的综述，并在此基础上提出了 本文研究的对象和整体框架。 本章第一节首先给出了供应链、集成和集成制造环境下的供应链管理的一般概 念，从概念上将本文与其他研究区别开来。 本章第二节对供应链的研究现状进行了分析，一方面介绍了供应链管理的一般建 模方法，另一方面介绍了供应链管理目前的一些主要参考模型。通过对这些文献的论 述，确定本文的主要方向。 本章的第三节讨论了本文的研究对象和整体框架。 上海大学硕士学位论文 第二章供应链信息集成研究 随着全球竞争的加剧、经济的不确定性增大、信息技术的高速发展以及消费者需 求的个性化增加等环境的变化，当今世界已经由以机器和原材料为特征的工业时代进 入了以计算机和信息为特征的信息时代，原有的企业组织与管理模式越来越不能适应 激烈的市场竞争，从而开始了探索能够提高企业竞争力的新型管理模式的艰苦历程。 在信息社会中，信息已成为企业生存和发展的最重要资源。为了在市场竞争中获得更 有利的竞争地位，企业要树立“人才是企业的支柱，信息是企业的生命”的经营思想。 企业是一个多层次多系统的结构，信息是企业各系统和成员间密切配合、协同工 作的“粘合剂”。为了实现企业的目标，必须通过信息的不断传递，一方面进行纵向的 上下信息传递，把不同层次的经济行为协调起来：另一方面进行横向的信息传递，把 各部门、各岗位的经济行为协调起来，通过信息技术处理入、财、物和产、供、销之 间的复杂关系，因此，企业就有一个信息的集成问题。供应链作为一种“扩展”的企 业，其信息流动和获取方式不同于单个企业下的情况。 第一节信息集成概述 一、信息的功能和原理 现代信息技术奠定了信息时代发展的基础，同时又促进了信息时代的到来，它的 发展以及全球信息网络的兴起，把全球的经济、文化联结在一起。任何一个新的发现、 新的产品、新的思想、新的概念都可以立即通过网络、通过先进的信息技术传遍世界。 经济国际化趋势的日渐显著，使得信息网络、信息产业发展更加迅速，使各行业、产 业结构乃至整个社会的管理体系发生深刻变化。现代信息技术是一个内容十分广泛的 技术群，它包括微电子技术、光电子技术、通信技术、网络技术、感测技术、控制技 术、显示技术等。在2 l 世纪，企业管理的核心必然是围绕信息管理来进行的。 但信息从来都不是单独存在的，伴随信息流而来的是物流、是资金流。作为前台 媒体的信息流如果缺乏后台的物流和资金流配合，那它所能产生的效益也是相当有限 的。因此我们讨论信息流的集成就一定不能离开物流或资金流的背景。本文主要是在 物流的基础上进行信息流的集成。 一开始，物流通过配送渠道把注意力集中在物品的有效流动上。由于信息流动并 1 4 上海大学硕士学位论文 未被看作像顾客那样重要，以致于往往被忽视。此外，信息交换和传输的速度还受到 书面传递速度的限制。如今，及时而又准确的信息之所以对有效的物流信息系统构思 更加关键，原因有三。第一，顾客感觉到有关订货状况、产品可得性、交货计划表， 以及发票等信息是整个顾客服务的一个必要的因素。第二，为了达到减少整个供应链 存货的目的，经理们认识到信息能够有效地减少存货和对人力资源的需要。特别是， 利用最新的信息制定的需求计划，能够通过减小需求的不确定性来减少库存。第三， 对有关从战略优势出发考虑的何时、何地及如何利用各种资源的问题，信息可以增加 其灵活性h ”。 二、信息技术在供应链管理中的应用 最近几年，技术创新成为企业改革的最主要形式，而i t 的发展直接影响企业改革 和管理的成败。不管是计算机集成制造( c i m ) 、电子数据交换( e d i ) 、计算机辅助设 计( c a d ) ，还是制造业执行信息系统( e x e c u t i v e i n f o r m a t i o ns y s t e m ) ，信息技术革新 都已经成为企业组织变化的主要途径。i t 在供应链管理中的应用可以从两个方面理解： 是i t 的功能对供应链管理的作用( 如l i n t e m e t 、多媒体、e d i 、c a d c a m 、i s d n 等 财务成本 图2 1 l t 在供应链管理中的应用 上海大学硕士学位论文 的应用) ，二是玎技术本身所发挥的作用( 直h c d r o m 、a t m 、光纤等的应用) 。i t 特 别是最新t t ( 如多媒体、图像处理和专家系统) 在供应链中的应用，可以大大减少供 应链运行中的不增值行为。 根据i t 在供应链管理主要领域的应用，可以归纳出如图2 1 所示的应用领域。 第二节信息共享的模型研究 一、信息共享的研究现状 信息共享是实现供应链管理的基础，同时供应链的协调运行也是建立在各个节点 企业高质量的信息传递与共享基础上的。这就是说，没有信息共享的供应链管理就谈 不上是真正的供应链管理。国内外的专家和研究者们从提出供应链管理的第一天起就 认识到了信息共享对于供应链管理的重要性。 所有的研究主要集中在这些方面：跨组织的信息共享系统对于重新定义供应商和 顾客之间的关系，同行业不同企业之间的关系，甚至于改变行业结构方面所存在的潜 力；信息共享的发展预示着在交易方面的明显成本降低将会导致新的组织结构和新的 沟通渠道的产生。基本上所有的研究者都同意这个观点：即供应链上企业之间信息交 换成本的降低将直接导致所有业务流程和设计过程的一个根本性变化，随着信息技术 和b 2 b 电子商务模式的发展给企业动态的改进、提高供应链管理效率提供了一个很好 的机会。因此，对于信息技术在业务流程重组、生产过程重组方面的影响也是研究的 一个热点 3 4 1 。 最近，学术界对于企业间交流的注意力集中到了e d i 的身上，e d i 是供应链企业 信息集成的一种重要工具，一种在合作伙伴企业之问交互信息的有效技术手段，通过 e d i ，可以快速获得信息，提供更好的服务，减少纸面作业，更好地沟通和通讯，提高 生产率，降低成本。尤其e d i j j i 强了企业间计算机对计算机的直接联系，因此e d i 对于 改善与客户的关系、提高对客户的响应、缩短事务处理周期、减少订货周期有着重要 的意义。 另一方面，学者和研究者将目光瞄准了信息集成的策略和m i s 系统的编制。m o d y 认为“所谓联盟就是一个柔性的组织。在该组织内的企业单位可以根据实际情况随时 使用新技术，采取新的市场策略或者重组系统” 3 5 1 。由于信息共享和集成将要涉及到 大量的数据，因此离开了计算机技术就不可能实现完全共享，尤其是在i n t e m e t i n t r a n e t 6 上海大学硕士学位论文 技术日益完善，电子商务蓬勃发展的今天。所幸的是我国的企业越来越重视m i s 在企 业中的应用，e r p 和m r p i i 等系统的广泛使用使得供应链内企业的信息共享的实现成 为可能。在此基础上我们讨论供应链信息共享的策略才有意义。 二、信息共享模型的建立 本文的模型是希望建立这样一个供应链上企业进行信息共享的分层管理模型， 根据共享对象，共享渠道，共享方法等不同特点进行有区别的对待。当然这种方法并 不是作者所独创的，开始时这种连接模型是由国际标准化组织i s o 于1 9 7 4 年所创立， 并适用于开放式系统互联参考模型( o p e ns y s t e m i n t e r c o n n e c tr e f e r e n c em o d e l ，o s i ) 的，文献 3 6 根据时代的发展和技术的进步将它重新组织并整理后在各行各业中的运用 越来越广了。在本文中，作者将该垂直的分层的模型引入到供应链信息共享中。如图 2 - 2 。 通过对大量文献的研究和对现有供应链成员进行大量的调研，我们对该理论模 型进行了一些符合实际情况的假设，具体如下： 1 组织间信息共享程度的增加意昧着生产成本的降低，开始时生产成本的降低 速度将低于为了提高信息共享程度而进行的投资。但是随着信息共享程度的一步一步 提高，生产成本的降低率将大大超过初始的投资。在本文中的生产成本是指对于产品 增值起到作用的直接成本，与多少家企业参加或者企业之间的组织形式并无特定关系。 这一结论与运筹学成本最小化问题中通过放松约束来降低边界收益是一致的。由于我 们假定没法获得供应链上企业内部的控制性信息，那么这套参考模型就无法适用于企 业内部，而只能适用于企业之间，至于企业内部我们假设各种资源配置已经达到最优。 2 随着信息共享程度的上升，信息交换成本也将上升，这其中部分是由于在企 业总成本中原来作为生产成本的部分被信息协调成本所取代，在本文中信息交换成 本包括直接的供应链系统的资源费用，同时也包括协调费用和为了保持联盟成员具有 同一目标而花费的费用。但是作为联盟的总成本( 包括生产成本和信息交换成本) 将 随着信息共享程度的上升而降低。见图2 3 。在本文中，我们希望企业总成本的降低率 随着信息共享层次的上升而持续下降，与持续降低的边界收益相对应。 3 信息交换风险，我们适始终面临这样一个问题，为了避免企业间信息共享时 出现推卸责任、窃取机密以及机会主义等情况必须设计共享范围。当供应链尚未达到 1 7 上海大学硕士学位论文 共享的中级程度之前，信息共享的范围一般较小；在共享达到中级程度时共享的范围 扩大的较快；但当共享达到较高程度对，共享范围反而降低，就像一个倒u 字形。 图2 - 2 七层供应链信息共享模型 l234567 总成本 生产成本 信息交换成本 共享的层次 图2 - 3 生产成本和信息交换成本随共享层次的变化 上海大学硕士学位论文 三、信息共享模型具体分析 以下是对图2 2 模型的具体分析。 第一层：物理数据交换层 物理数据层是这七层模型中最低的，同时也是最传统的一层。它主要依靠供应链 上任意两个企业( 供应商、制造商、批发商和零售商) 之间直接的物理数据传输。这 里所谓的物理数据传输是指供应链上企业之间传输数据是通过书面或信笺或面对面等 方式进行的，与信息传输的其它方式相比，这种物理数据交换方法速度较慢，它提供 给企业联系供应商的是一种最基本的方法。当然，通过这种方法所能传递的数据是相 当有限的，它要求企业保留相对数量较多的库存( 相对于目前大多数的企业) ，此外这 种方式使得整条供应链的柔性较低，一旦市场上顾客对产品的要求变化较大时供应链 可能因柔性不足而失去市场。 第二层：电子文件传输 在第二层中，企业使用电话或者传真来取代传统的法律文件或订货文档，在上世 纪9 0 年代中，由于信息交换数量的大量增加以及电话、传真费用的降低使得这种方式 的使用尤其普及。一般来说，顾客与制造商或者制造商与供应商之间的订货信息有较 好的格式不容易被误解，因此可以使用电话或传真这种方式来取代第一层所使用的书 面订货合同。使用电话或传真的方式来发送订单所能获得的一个最基本的效益就是缩 短了订货周期，伴随而来的是对于大多数企业至少可以减少一天的库存水平。然而， 虽然使用这种方式可以节约大量的库存费用同时减少缺货的可能性，可是通过这种方 式传递的信息对于制造商进行生产管理或者库存管理却没有多大的指导和借鉴意义。 第三层：电子数据交换 电子数据交换( e l e c t r o n i cd a t ai n t e r c h a n g e ，e d i ) 通过在网络中传递一种结构严 密、标准化程度高的电子文档来取代物理数据传输层的书面文档和第二层的电话、传 真等方式。e d i 的采用消减了订单处理过程中许多手工的步骤，是信息共享与集成研 究领域的一个崭新阶段。在全世界范围内，使用e d i 的比率已经从9 0 年代初的不到 1 0 上升到了9 0 年代末的3 0 。许多企业在使用e d i 后认为，e d i 的使用类似于通过 传真下订单，但是更加可靠，当然也更加昂贵。通过e d i 在制造型企业中的大量使用 上海大学硕士学位论文 证明：e d i 系统的数据处理过程只有与制造商的订单处理信息系统紧密整合才能发挥 最大的效率，e d i 系统可以绕过电话或者传真过程中许多非自动化的步骤，而这种无 缝联接正是信息共享高层次的一种具体表现。 第四层：扩展e d i 系统 这一层的信息集成其实是在第三层的基础上对e d i 系统进行了一定的扩展，在第 四层的信息交换过程中，企业使用一种扩展的e d i 系统进行与发货有关的一些事宜， 如价格变化、票据往返、装运提前期变化等，同时企业也使用电子资金支付( e l e c t r o n i c f u n d st r a n s f e r , e f t ) 来进行结算。使用这种扩展的e d i 和e f t 系统，企业不需要改变 现有的采购策略或者业务流程同样可以达到更快、更精确的传递信息的目的，同时成 本也更低。有许多企业喜欢使用这一层的信息共享和集成方式，因为他们不愿意或者 暂时没有能力改变现有业务流程，但是他们愿意提供更多的信息进行共享，这种共享 使得核心企业可以了解供应商的生产、装运的情况，也可以使核心企业了解零售商的 库存和销售情况，从而降低供应链的不确定性。与此