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供应链协调理论与方法 小组成员 报告日期 2011年4月26日 1 基本框架 供应链协调理论基础供应链管理的基本思想供应链协调的含义及重要性供应链协调的分类及影响因素供应链协调面临的问题供应链协调方法信息共享建立供应链合作伙伴关系采用纵向一体化模式建立激励机制供应链协调绩效评价供应链绩效评价的概念和目的供应链绩效评价的原则供应链绩效评价的指标供应链绩效评价的模型与方法 2 一 供应链协调理论基础 一 供应链管理的基本思想供应链管理 指对SC网络系统中的物流 信息流和资金流进行的计划 组织 协调 控制和优化 并使SC产生的总价值最大化 3 一 供应链协调理论基础 cont 二 供应链协调的含义及重要性供应链失调对运营绩效的影响 1 使产品的生产成本增加 2 使SC库存成本大大增加 3 使补给供货期延长 4 使运输成本增加 5 降低产品的供给水平 6 破坏SC中的信任关系 7 使送货和进货的劳动力总成本增加供应链协调 指组成SC的各个部门 企业之间的协调 是使SC中的每个成员都能够采用最有效的目标优化的方法 与其他成员一起为达成整个SC的共同目标而努力的活动 4 一 供应链协调理论基础 cont 三 供应链协调的分类及影响因素供应链协调的分类 1 采购商 供应商协调 2 生产 库存协调 3 生产 配送协调 4 库存 配送协调 5 其他类型的协调 5 一 供应链协调理论基础 cont 影响供应链协调的因素1冲突程度相互作用组织间的冲突可能是组织上的和文化上的动机或者许多其他因素的结果 2不确定性 1 衔接不确定性 指SC成员企业之间合作上的不确定性 2 运作不确定性 指组织内部缺乏有效的控制机制所导致的系统运行的不稳定性 3信息传递障碍指需求信息在SC不同阶段之间传递过程中发生的扭曲 从而导致SC内订货量的变动性增加 6 一 供应链协调理论基础 cont 四 供应链协调所面临的问题 1 供应链系统结构的复杂性 2 供应链运作的同步性 3 供应链协调信息的有效传递 4 供应链中的不确定性 5 供应链中的 牛鞭效应 7 二 供应链协调方法 一 信息共享 8 1 1 1牛鞭效应 牛鞭效应就是指供应链下游消费需求轻微变动而导致的上游企业生产 经营安排的剧烈波动 当市场上一种商品的消费需求发生细微变动时 这种波动会沿着零售商 批发商 分销商直至制造商逆流而上 并逐级扩大 在达到最终源头供应商时 其获得的需求信息和实际消费市场中的顾客需求信息发生很大的偏差 需求信息严重扭曲或失真 这种信息扭曲的放大作用在图形上很像很一根甩起牛鞭 因此被形象地称为牛鞭效应 二 供应链协调方法 cont 9 1 1 2牛鞭效应的原因 1 需求预测修正 企业对市场需求进行预测的主要依据是直接用户的购买历史 当下游用户订购略有变化时 上游企业会调整需求预测 同时向上级供应商更大幅度的增加或减少订购 最后到达最上游的供应商手中的订购数量已经是经过多次修正的库存补给量 2 价格波动 零售商面对价格波动剧烈的情况 往往会采取预先购买的做法加大库存量 人为增大需求的变动性 3 缺少协作 供应链上各企业之间信息交流和共享程度有限 企业无法掌握下游的真正需求和上游的供货能力 只能各自持有高额库存 4 供应链结构 供应链越长 供应商离消费者越远 对需求的预测越不准 需求信息的扭曲程度越大 牛鞭效应 越严重 二 供应链协调方法 cont 10 1 2信息的不确定性 由于供应链的各节点企业所追求的目标不同 各自的工作方式也因组织管理方式 思维模式和组织文化的不同而不同 这给供应链带来极大的不确定性 比如 顾客提交订单的时间和数量不确定 货物运输时间和运输状况的不确定 还有对于一些情况企业不知道如何应对而产生的不确定性 二 供应链协调方法 cont 11 1 3信息不对称 供应链的各节点企业间是相互合作的关系 主要表现为委托 代理关系 由于两个企业都是独立的利益主体 相互之间缺乏信任 可能会出现代理问题 比如 供应商掌握了一些制造商所不知道的信息 而这些信息可能对制造商不利 供应商因此与制造商签订了对自己有利的契约 致使制造商蒙受损失 假设供应商与制造商在签订契约时各自拥有的信息是对称的 但签约后 制造商无法观察到供应商的某些行为 或者外部环境的变化仅为供应商所了解 有些供应商会在有契约保障之后 采取不利于制造商的行为 二 供应链协调方法 cont 12 1 增加供应链的透明度 从而弱化道德风险 单个企业成员对信息的封闭会导致供应链中信息的扭曲 最终影响供应链整体的效率 而信息共享则可以减少需求扭曲现象 从而更有效地控制物流与资金流 2 降低供应链中的库存成本 通过信息共享 企业可以实时地掌握终端客户需求变化的信息 做到在客户有需求时再组织生产 则可以以信息代替库存 实现 零库存 3 提高供应链的反应速度 通过建立跨组织的信息网络系统和完整的客户数据库 市场需求信息可以在瞬间传递到供应链上任一节点企业 2 1供应链中信息共享的意义 二 供应链协调方法 cont 13 1 信息共享系统投资多 见效慢 使小企业不愿尝试或者试行一段时间后中途停止 2 激励机制不完善抑制了成员共享信息的主动性 信息共享的积极性受到挫折 3 信息安全缺乏保障 可能导致企业的商业秘密暴露给竞争者 使企业在以后的市场竞争中丧失优势 蒙受巨大损失 2 2阻碍供应链信息共享的原因 二 供应链协调方法 cont 14 1 采用合适的信息技术 应当根据企业实际和发展需要 采用合适的信息技术 从基础到高端逐步实施信息化改造 2 选择合理的跨企业信息系统模式 供应链上企业应当根据自身实力和业务需求来选择合理的模式 网络模式 EDI与Internet EDI就是电子数据交换 它是一种在公司之间传输订单 发票等作业文件的电子化手段 基于互联网的信息系统平台 共享模式 核心信息平台与第三方信息服务 核心信息平台模式 第三方信息服务系统模式 2 3实施供应链信息共享的策略 二 供应链协调方法 cont 15 3 完善激励机制 供应链企业在构建和维护信息共享系统时需要制定和不断完善激励机制 以有效性来平衡信息共享给成员企业带来的利益与风险 4 加强信息安全保障 信息系统安全需要企业和政府部门相互配合 运用多种手段 引入先进的安全技术 加强全面安全管理 2 3实施供应链信息共享的策略 二 供应链协调方法 cont 二 建立供应链合作伙伴关系1供应链合作伙伴关系形成的内在原因 降低交易费用 提高SC的整体长期利润 交易过程 1 相互沟通合作 协调活动 降低信息搜索费用 2 提供个性化服务 建立信任与承诺 减少违约风险 3 合同的时效性保证协商解决冲突 避免仲裁 诉讼费用交易主体 1 提高对不确定环境的认知能力 减少因 有限理性 产生的交易费用 2 抑制双方的投机行为 将交易费用控制在最低限度 16 二 供应链协调方法 cont 17 SC上游成本 机会成本交易成本运输成本购买成本 SC下游成本 机会成本交易成本运输成本服务成本 企业内部成本 作业成本管理成本财务成本 顾客成本 SC上游成本 运输成本购买成本 企业内部成本 作业成本管理成本财务成本 顾客成本 SC下游成本 运输成本服务成本 SC一般成员成本分析图 SC合作伙伴关系成本分析图 SC合作伙伴关系能以较低的成本提供给顾客同样的服务和产品 或以同样的成本提供更好的服务 二 供应链协调方法 cont 2供应链合作伙伴关系的利益分析对于制造商 1 新产品上市时间缩短 2 生产成本降低 3 顾客满意度增加 第一 产品设计的保证 第二 产品制造过程保证 第三 售后服务保证 对于供应商 1 制造商投资设备和技术 提高配送质量 2 产品需求增加 扩大市场份额和规模效应 3 长期合作保证了利润 18 二 供应链协调方法 cont 3基于供需模式的合作伙伴关系分类 1 完全补给型关系需方只负责销售或消费 需求项目归供方所有 供方决定需求项目的价格 管理需求项目的库存 制定库存控制策略 2 紧密协作型关系需方管理需求项目的库存 需求项目归供方所有 库存费由供方负责 补充订货费由需方负责 3 一般协作型关系需方负责需求项目的库存费和补充订货费 需求项目归需方所有 19 二 供应链协调方法 cont 4完全补给型关系下供应链协调的分析 1 问题的假设1 模型包括两方 一个需方 如 零售商 和一个供方 如 一个供应商 2 需方向供方购买其最终产品 或最终产品的一个主要部件 3 需方面临一个确定型市场 市场需求为零售价格的线性递减函数 即d D kp 2 1 其中 D为最大市场规模D 0 p为零售价格0 p D k k为价格敏感性系数k 1 d为零售价格p条件下的实际需求量 0 d D 4 供方有足够的生产能力来保证需方的需求 生产时间很短 单位生产成本c不变 每次生产量为Q 20 二 供应链协调方法 cont 5 供方确定的需求项目价格 即供方出售给需方的价格 为w c w p 每次订货处理成本 包括生产准备成本和处理订单成本 为6 需方每次订货成本为 需方发生的单位平均库存持有成本为7 供方 需方和整个供应链的利润分别为 21 二 供应链协调方法 cont 2 模型的建立完全补给型关系下 需求项目归供方所有 且供方管理需方需求项目的库存 因此 需方的利润只与零售价格 需求量和需求项目价格有关 其利润为 p w d 2 2 供方的利润为 wd cd Q 2 2 3 由于d NQ N为供方生产批数或接受订货处理次数 则供方利润变为 wd cd d 2N 2 4 整个SC的利润为 pd cd d 2N 2 5 22 二 供应链协调方法 cont p c 2N D kp 2 6 由 2 6 发现 整个SC的利润只依赖与参数D k c 及变量N和p 说明需求方的零售价格p决定了整个SC的利润 而w决定了利润如何在供方和需方之间分配 为方便 假设N已经确定 并达到最佳值 23 二 供应链协调方法 cont 1非协调情形下1 模型分析非协调情形下 首先由供方制定需求项目的价格w 然后需方根据给定的w和d及的计算公式确定最佳零售价格p 使其利润最大 最后供方根据d和的计算公式确定自身利润 需方的利润为 k D kw p wD 2 7 最佳零售价为 2 8 最佳订货量为 D kw 2 9 需方的利润为 2 10 供方的利润为 2 11 整个SC的利润为 2 12 24 二 供应链协调方法 cont 2 模型求解最佳需求项目价格 令S 得到 S 2S 3S 25 如果不考虑订货处理成本 供方利润竟然是需方利润的2倍 主要是因为在完全补给型伙伴关系下 假设供方掌握D k c 信息的结果 二 供应链协调方法 cont 2协调情形下1 模型分析协调情形下 首先供需双方以整个SC利润的最大为首要原则来确定零售价格p的值 然后确定w的值 为使整个SC利润最大 需在区间 c D k 中选择最佳的p使最大 2 模型求解最佳售价 最佳需求量 26 二 供应链协调方法 cont 需方的利润为 供方的利润为 整个SC的利润为 4S 比较和 和以及和 发现 说明在协调情形下 如果整个SC达到最大 那么产品的零售价格p对顾客来说会更低 顾客可以从整个SC最大中得到价格上的好处 因而顾客的需求量d会更大 通过上述的量化模型与分析 可以看到 在完全补给型关系下 通过协调可以使整个SC的利润增加 27 二 供应链协调方法 cont 三 采用纵向一体化模式1纵向一体化的含义与类型 含义 纵向一体化是具有投入 产出关系的相邻几个阶段或企业合为一体的过程 任何一件产品或服务的制造都包括若干阶段 原始投入 原材料 制备 原始投入加工成中间产品 中间产品加工成最终产品 最终产品的批发和零售等 当一个企业同时完成两个或两个以上阶段时 便形成纵向一体化 28 二 供应链协调方法 cont 类型 按方向分为 前向一体化 或者下游一体化 后向一体化 或者上游一体化 当纵向一体化沿着原有生产的投入或原材料供应方向发生时 称为后向一体化或上游一体化 当纵向一体化沿着产出方向发生时 称为前向一体化或下游一体化 二 供应链协调方法 cont 以发力发电产业链为例 发电企业向燃煤等其他上游产品的扩张 就是一种后向一体化 发电企业向电网等下游产品的扩张 就是一种前向一体化 如图所示 二 供应链协调方法 cont 2纵向一体化战略的收益及风险收益 1 降低交易成本 2 降低风险 3 增强创新与识别能力 4 更有效地交换信息和组织结构 5 改进市场地位 二 供应链协调方法 cont 风险 1 减少了转变交易者的灵活性 适应市场变化的能力可能减弱 2 提高了退出障碍 3 需要耗费大量的资金 4 不能有效地克服组织成本 二 供应链协调方法 cont 3纵向一体化实现方式 1 利用自有资金兴建原材料供应企业或者下游销售企业 2 通过收购兼并上游或者下游企业 3 通过特许经营或者其他以契约方式实现 二 供应链协调方法 cont 4案例 后向一体化战略的实施 以发电企业为例实施背景 1 企业面临的竞争更加激烈 2 企业快速扩张的战略选择企业成长战略按运用内部与外部资源划分 分为自我扩张战略和一体化战略 3 企业可能受到原材料供应商的要挟 使得企业的交易成本增加 二 供应链协调方法 cont 发电企业现状分析 电煤供应矛盾中国煤炭多油气少的能量资源特点 决定了电力工业的发展必须依燃煤发电为基础 电力是推动经济发展最为重要的能源 火力发电占我国电力发电总量的70 左右 其中60 以上的煤炭都用于火力发电 电煤紧张最根本的原因是煤炭供应总量不足 煤炭工序严重失衡是煤炭价格上扬的主要动力 二 供应链协调方法 cont 发电企业后向一体化实现途径 1 发电企业自己建立煤矿这主要是针对实力雄厚的大型火力发电企业的一种后向一体化的战略 这样可以保证电力企业煤炭价格和供应的稳定性 减少了供应环节风险 2 煤电共同投资煤电共同投资指煤炭企业和电力企业共同出资 相互持股 按一定股份投入共同开煤建电厂 风险共担 利益共享 这种一体化实现途径有利于分担煤炭企业和发电企业风险 同时也符合现代企业发展模式 二 供应链协调方法 cont 实现后向一体化的利益 1 有助于实现范围经济 2 提高竞争对手成本进而市场封杀 3 稳定的需求 4 有利于企业对产品质量的控制 5 有利于企业的价格控制 二 供应链协调方法 cont 发电企业后向一体化应注意的几个问题 1 选择纵向一体化战略必须建立在对企业自身资源充分把握和运用的基础上 2 选择后向一体化战略必须要对企业外部环境进行认真的分析和把握 3 选择后向一体化战略必须要考虑适度化 二 供应链协调方法 cont 四 建立激励机制建立激励机制的目的 利用一定的利益调节手段 在使SC环境下的某一成员企业 如供应商 制造商 获得库存成本降低或利润增加的利益同时 保证另一成员企业 如采购商 零售商 获得一定的库存成本降低或利润增加的利益以及整个SC库存成本降低或利润增加 39 二 供应链协调方法 cont 1激励机制的作用从微观经济学和博弈论角度来看 激励机制实际上是一种SC成员企业使用的契约或合同 是用来规范成员企业行动的约束或制度 一种合理的SC激励机制可以发挥如下作用 40 二 供应链协调方法 cont 1 达到供应链最优或次优的状态合理的SC激励机制能够在信息不对称情况下 保证对成员企业的有效激励 协调好买卖双方的利益 激励成员企业提供真实的信息和参数 并采取SC合作规划中所规定的行动 从而使SC即使达不到最好的协调 也可以实现帕累托最优解 2 实现供应链合作总收益的合理分配在合理的激励机制下 成员企业之间的行动能够协调一致 切实地达到合作目标 同时增加的SC合作总收益也能够得到合理的分配 41 二 供应链协调方法 cont 2两种形式的SC协调激励机制 1 对称 完全 信息下在对称信息下 供应链成员间为完全信息 供应商知道零售商的成本信息 根据博弈论原理 供应商和零售商只最大化自身利润 这是一个完全信息下两阶段动态非合作博弈模型 例子 设市场需求为非线性需求D p Kp a k 0 a 1 包含一个供应商和一个零售商的两级供应链系统 供应商生产单一产品并以批发价w销售给零售商 零售商从供应商处购买 成本为c 产品数量为Q 并以市场零售价p销售产品到最终客户 42 二 供应链协调方法 cont A零售商优化问题 43 二 供应链协调方法 cont B供应商优化问题因为零售商的成本信息和订单需求信息是共同信息 所以供应商可以预见零售商的决策 并根据零售商的决策做出使自己利润最大化的决策 44 二 供应链协调方法 cont 45 二 供应链协调方法 cont 46 二 供应链协调方法 cont 2 非对称信息下供应链协调激励机制参考 庄品 赵林度 非对称信息下供应链协调激励机制研究 J 物流技术 47 二 供应链协调方法 cont 3激励机制中的调节手段调节手段是SC激励机制中的关键要素 只有通过合理利用的调节手段才能协调好合作双方的共同利益 消除由于信息不对称和不道德行为所带来的风险 使SC的运作更加顺畅 实现SC成员企业双赢的目标 可以采用的利益激励调节手段多种多样 这里简单介绍两种主要的激励机制协调手段 信用期和数量折扣 48 二 供应链协调方法 cont 1 信用期商业实践中 供应商常常根据经营的需要允许下游企业在收到货物后延迟一段时间交付贷款或者要求提前交付贷款 这段时间即为信用期 信用期也被称为交易信用 对零售商而言 尤其是快速成长的零售企业 延期支付供货商的贷款可以缓解资金紧张压力 对于提供信用的供应商而言 信用期政策能够鼓励下游企业增加订购量 提升终端需求进而扩大市场份额 49 二 供应链协调方法 cont 2 数量折扣数量折扣作为SC协调手段使用的最多 数量折扣因众多行业促销产品或消除过量库存而广泛采用 供应商提供的折扣激励会影响购买者的购买行为 数量折扣的主要好处是 当对买卖双方业务中的折扣进行适当的安排时 买卖双方能同时减少他们的库存成本 50 二 供应链协调方法 cont 4激励机制的设计步骤一是要进行全局性的合作规划 各个成员的行动必须进行优化组合 从而找到SC合作能够达到的最佳利益点 优化理论已经提供了比较好的研究工具 SC的优化从确定型系统一直到随机型系统都有了深入的研究 并得到了比较好的优化结果 二是要在全局规划的基础上 通过具体分析各个成员企业的利益要求来设计激励机制 进而实现合作利益的合理分配和行动激励 目前 主要是利用博弈论作为工具 深入分析各SC成员企业的决策问题以及成员企业之间的竞争行为 预测实际会达到的均衡结果 设计具体的协调方案和参数 因而一般要对个体成员的决策进行建模分析 51 三 供应链协调绩效评价 供应链绩效评价的概念和目的供应链绩效评价的原则供应链绩效评价的指标供应链绩效评价的模型和方法平衡计分卡BP神经网络 52 三 供应链协调绩效评价 cont 一 供应链协调绩效评价的概念和目的概念 运用一定的数学方法 采用特定的评价指标体系 对照既定的评价标准 按照一定的程序 通过定量 定性分析 对一定时期内供应链协调的战略 规划和运作诸方面的有效性和效率所进行的客观评价 目的 1 时间减缩 2 柔性提高 3 浪费减少 4 资本利润供应链的价值成为绩效评价的核心 53 三 供应链协调绩效评价 cont 二 供应链绩效评价的原则应突出重点 要对关键绩效指标进行重点分析 评价指标集成化 应尽可能采用实时分析与评价的方法 在衡量供应链绩效时 要采用能反映供应商 制造商及用户之间关系的绩效评价指标 把评价的对象扩大到供应链上的相关企业 定性与定量衡量结合 内部与外部评价结合 54 三 供应链协调绩效评价 cont 三 供应链绩效评价指标指标特点 1 根据供应链管理运行机制的基本特征和目标 供应链绩效评价指标应该能够恰当地反映供应链整体运营状况以及上下节点企业之间的运营关系 而不是孤立地评价某一供应商的运营情况 2 供应链绩效评价指标是基于业务流程的绩效评价指标 55 三 供应链协调绩效评价 cont 指标分类 56 战略协调指标及时性效率性满意性合作性环保性 运作协调指标成本效益能力利用 三 供应链协调绩效评价 cont 指标的作用 1 对整个供应链的运行效果做出评价 2 对供应链上各个成员企业做出评价 3 对供应链内企业与企业之间的合作关系做出评价 4 对企业进行激励 57 三 供应链协调绩效评价 cont 四 供应链绩效评价的模型和方法 平衡计分卡 BSC BP神经网络 58 评价模型 评价方法 三 供应链协调绩效评价 cont 平衡计分卡 BSC 的四组指标 1 财务角度 2 客户角度 3 内部业务角度 4 创新与学习 59 三 供应链协调绩效评价 cont 平衡计分卡 60 三 供应链协调绩效评价 cont BP神经网络BP神经网络也称误差反向传播神经网络