供应链弹性管理研究进展，本文主要内容关键词为：研究进展论文,供应链论文,弹性论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
随着经济全球化的发展，供应链网络在世界范围内不断延伸，一方面使自身的网络结构更加复杂，另一方面也增加了受外部事件影响的机率。自9·11事件以来，由自然灾害、政治因素、经济因素等引起的供应链中断事件时有发生，给供应链带来了巨大损失。Hendricks和Singhal分析了华尔街日报和道琼斯通讯社报道的数百个供应链中断案例，发现中断事件会导致企业销售额、股票收益率、股东财富的下降，并且这种负面影响往往会持续数年[1]。因此，如何有效预防和应对中断事件是供应链管理研究和实践的热点问题。
供应链弹性管理研究是一个新兴的研究领域，尚未形成一个完善的研究体系。朱新球等从背景、定义、设计三个方面综述分析了国内外学者对供应链弹性的研究[2]。本文在其研究的基础上，重点从以下四个角度对供应链弹性管理研究进行评述。
(1)供应链弹性定义，即何谓供应链弹性，这是供应链弹性管理研究的基础；
(2)供应链弹性测度，即如何量化供应链弹性能力，这是供应链弹性管理研究的标准；
(3)供应链弹性塑造，即如何增强供应链弹性能力，这是供应链弹性管理研究的目标；
(4)供应链弹性优化。弹性不足会增加供应链系统的脆弱性，弹性过度会侵蚀供应链系统的利润，因此需要为供应链系统建立适度的弹性能力。
二、供应链弹性的定义
弹性概念最早产生于弹性力学研究中，属于物理学科的范畴。1973年，Holling将弹性概念引入生态学，并将其定义为系统在均衡改变前吸收扰动的能力[3]。随后弹性概念逐渐被引入不同的学科来描述复杂动态系统的关键特征，如生态学、工程学、经济学、心理学、社会学等，综合各学科关于弹性的定义可以看出，弹性作为系统的内在属性，包含了承受扰动、缓解风险、恢复中断等多维度概念，反映了系统在面临风险事件时的适应和调节能力。
供应链弹性研究始于2000年英国民众抗议燃油涨价以及2001年英国爆发口蹄疫导致的供应链中断事件。Cranfield大学通过实证研究，指出供应链的脆弱性是现代供应链管理面临的一个重要问题，亟需一套应对供应链脆性的管理方法[4]。在此基础上，Christopher等进一步提出了供应链弹性框架，将供应链弹性定义为供应链系统中断后恢复到原始状态或者迁移到一个新的、更令人满意状态的能力，包括柔性、适应性以及敏捷性[5-6]。与英国Cranfield大学同时进行供应链弹性研究的还有美国麻省理工学院(MIT)。Sheffi在研究国际恐怖活动对供应链管理的影响基础上，指出弹性是在HILP(high impact/low probability)中断发生后，企业恢复到正常绩效水平(生产、服务、装载率)的能力和速度[7]。
此外，Rice和Caniato认为弹性是应对意料之外的中断并恢复正常运营的能力[8]，Fiksel将弹性定义为系统在动荡变化的环境中生存、适应及发展的能力[9]。刘希龙在分析各学科对弹性的定义和度量后，将弹性定义为供应网络在受到各种失效事件冲击时，仍然能保持连续供应且快速恢复到正常供应状态的能力[10]。笔者认为供应链弹性是供应链面对冲击时所表现出来的自适应能力和自修复能力，它直接影响着整个供应链的核心竞争力[11]。Ponomarov和Holcomb将供应链弹性定义为供应链为了维持特定服务水平，保持连续运营，通过事前预防、事中应对以及事后恢复来控制自身结构和功能的适应能力[12]。Barroso等将供应链弹性定义为供应链为了保持运营目标，对某一时刻扰动所带来的负面影响的反应能力[13]。
三、供应链弹性的测度
测度是管理决策的基础，也是衡量管理绩效的重要手段。对于一般网络，Zolfaghari和Kaudel从网络功能角度给出了网络弹性测度：绩效下降程度(或受损后剩余绩效值)、绩效恢复时间、绩效恢复程度、受损后的连通程度等[14]。Al-Ammar和Fisher从网络的运输效率(网络的输出与输入比)角度，用网络中某些节点或边中断前后的绩效比来度量弹性[15]。此外，部分学者针对特定的网络系统给出弹性测度。Omer等研究了海底光缆网络弹性，认为网络弹性不仅包括中断之后的恢复能力，还包括吸收扰动的能力，并采用中断事件发生前后网络传输信息量的比值作为网络弹性的测度[16]。
结合一般网络弹性度量方法，学者们从多个角度研究了供应链弹性测度。Falasca等借鉴“弹性三角”概念[17]，构建了供应链弹性度量决策模型，并从定性角度给出了弹性度量的具体指标[18]。朱新球等提出了基于胡克定律的供应链弹性分析思想，并比较了不同串并联形式的供应链结构弹性[19]。Zhao等基于供应链节点中断后军需资源的供应可得性(Availability)、网络连通性(Connectivity)、网络可达性(Accessibility)三个指标分析了军需供应链弹性[20]。弹性和脆性是供应链的两个相对属性，一些学者从脆性角度来研究供应链弹性，以期得到供应链弹性的测度。Pettit认为供应链弹性是供应链脆弱性与自身能力(包括预防、应对、恢复等)相互制衡的结果，并以脆弱性和应对中断事件的能力为坐标轴，构建了一个二维直角坐标系来度量供应链的弹性[21]。
笔者将生物细胞弹性思想引入供应链风险管理体系，将供应链弹性系数定义为供应链系统综合效用变化率和供应链系统可靠性变化率的比值[11]。在此基础上，李永红等建立了一个以单个细胞代表供应链整体的供应链细胞弹性模型，并用遭受风险冲击时，系统在弹性驱动下的变形过程来间接度量供应链系统弹性[22]。进一步地，Li和Zhao构建两层供应链细胞弹性模型，分析了供应链弹性影响因子、中断风险大小以及绩效水平之间的关系[23]。Shuai等基于生物细胞弹性模型，借助材料力学中的应力松弛时间概念度量供应链弹性，并分析了在这种度量方式下各因子对供应链弹性值的影响[24]。
四、供应链弹性的塑造
供应链弹性表现为供应链应对风险冲击的能力，因而如何塑造供应链弹性是学术界和工业界最关心的问题之一。针对供应链弹性塑造，学者们结合定性分析、模拟仿真和定量模型三类研究方法开展了广泛研究。
1.定性分析
在经济全球化背景下，实现供应链的可持续发展，一方面要求供应链提供快速和低成本的服务，另一方面还要求供应链具有柔性、敏捷性、适应性和成员目标一致性等特征，以提高供应链弹性。学者们从不同方面总结了很多供应链弹性塑造的方法。Christopher和Peck提出了塑造供应链弹性的四种方式：在供应链结构设计中考虑弹性；提高供应链成员之间的协调性；提高供应链敏捷性；培育供应链风险管理文化[5]。Sheffi指出增加弹性有三种主要方式：增加冗余、提高柔性和改变公司文化。其中增加冗余会影响效用，提高柔性和改变公司文化是增加弹性的关键[25]。Tang则针对塑造供应链弹性提出了九种具体的策略：延迟制造；战略库存；柔性供应；制造和购买；用经济手段刺激供应竞争；柔性运输；通过动态定价和产品升级实现利润管理；通过产品的布局影响顾客的购买行为；通过快速且持续的产品更替策略增加产品的可替代性以抵御需求的波动[26]。刘浩华认为可以通过保持适当冗余、增强供应链柔性、在供应链设计时“预嵌”弹性、提高供应链敏捷性、建立全纵深多层次的弹性防御体系打造供应链弹性[27]。
提升供应链的柔性，是当前学者研究供应链弹性塑造的一个主要途径。Tang和Tomlin针对这个问题，重点研究了能有效消除供应链三种风险(供应风险、过程风险、需求风险)的五种不同柔性策略。研究结果表明：柔性策略能有效降低供应链风险，并且较低的柔性就能使管理者获得较大的收益[28]。Thun和Hoenig应用实证分析方法研究了德国67家汽车制造企业供应链风险管理实施情况，调查结果分析证明了反应措施(reactive)更能提高供应链弹性、降低牛鞭效应，但预防措施(preventive)能提高供应链柔性[29]。
此外，一些学者还从成员合作、提高冗余角度和供应链结构设计角度研究了供应链弹性的塑造。Muckstadt等提出通过增强供应链成员的合作关系和合作强度，减少运营环境不确定性来创造供应链弹性[30]。Craighead等证明供应链的结构特征(如密度、复杂度和节点的重要程度)与中断事件结果的严重程度正相关[31]。
2.模拟仿真
模拟仿真可以在一定程度上验证管理策略的有效性，针对供应链中的需求不确定性和供应不确定性，Wilson采用系统动力学仿真方法研究了运输中断对供应链绩效的影响，研究了传统供应链和VMI供应链两种类型的供应链在四种不同中断方式下，供应链绩效(包括为满足的顾客订单量、最大在途库存水平、最大在库库存水平、平均库存水平)的变化情况[32]。Kull和Closs用仿真方法研究了供应链中二级供应商失效的风险问题，指出在二级供应商失效的情况下，降低库存、多批次少量订货、增加供应链成员协调可以提高风险情况下客户满意度[33]。
Schmitt和Singh采用Arena和Monte Carlo两种仿真软件模拟了中断风险对供应链的影响，验证了风险消除策略和恢复策略能够有效降低中断风险对供应链的影响[34]。进一步地，Schmitt和Singh用Arena仿真软件模拟分析了如何配置供应链各级节点的库存量和使用后备能力，来增强供应链应对供应中断或需求突变风险的能力[35]。
3.定量模型
在定量模型分析方面，学者们主要从供应链网络结构和供应链运营管理两个视角对供应链弹性进行建模分析，研究如何通过设计合理的供应链管理策略来塑造供应链弹性。
(1)供应链网络结构视角
Tomlin和Wang同时考虑柔性和双源采购，研究了供应链存在多种产品和供应不确定情况下的供应链管理策略问题[36]。Hopp和Yin研究了树状供应链节点失效的保护措施，得出了应急保护库存或后备生产能力数量与位置的最优设置，实现损失成本和保护成本的均衡问题[37]。Schmitt等研究比较了OWMS(one—warehouse multiple—retailer)系统中集中式库存管理策略和分散式库存管理策略，在需求确定的情况下，分散式库存管理策略通过风险分散效应能够降低成本的方差，这和传统的供应确定需求随机情况下集中式库存管理策略的风险池效应相反[38]。
与最小化供应链成本的目标不同，Schmitt研究比较了任意阶段都有可能发生中断风险的多级供应链系统在发生中断时如何维持较高的客户服务水平[39]。Chen和Miller-Hooks研究了多式联运货物运输系统的弹性问题，认为系统在突发事件发生后的运营绩效与网络的拓扑结构息息相关，并以最小化不能满足的需求量为目标研究了给定预算下事后恢复策略的选择，比较认为四种网络弹性从大到小依次是：完全网络、Hub网络、网格网络、随机网络[40]。进一步地，Miller-Hooks等考虑中断的事前准备，构建了两阶段随机规划模型，研究了给定预算和服务水平约束下的资源在事前预防和事后恢复的最优分配方案[41]。
(2)供应链运营视角
从采购管理角度，Chopra等指出在制定风险消除策略时，应区分周期性风险和中断风险。如果供应风险是周期性风险，则可以经常向一个不可靠但价格低的供应商采购，相反，如果供应风险属于中断风险，则企业应多向可靠的供应商订货[42]。Tomlin和Snyder研究了风险报告系统在一个以周期查库方式运营的企业中断应急决策中的作用，它可以在每个周期让企业了解自己供应商的风险状况，并采取相应的风险消除和应急措施[43]。Tomlin在之前研究的基础上研究了同时从供应端和需求端采取预防和应对措施，并且同时销售两种具有一定替代性产品的中断管理策略问题[44]。Wang和Zhao应用生物细胞弹性理论建立了供应链细胞弹性模型，研究了制造商如何管理与各供应商的关系来应对风险事件的冲击[45]。
从供应商的数量选择与订单分配角度，Yu等研究了供应链网络下游制造商节点面对供应链中断风险时单源和双源采购弹性决策问题，分析了中断概率等相关参数对供应链网络弹性决策的影响[46]。Dacarzani等综合考虑了对价格和风险具有敏感性的需求形式和质量成本，研究了多个可靠程度和供应质量都不同的供应商的数量选择和订单分配问题。结果表明，中断事件发生的概率以及建设成本是影响制造商决策的关键因素[47]。Sawik研究了同时存在中断风险和延迟风险情况下，按订单生产型供应链的多周期供应商选择及订单分配问题。研究结果表明：中断事件发生的概率以及制造商对风险的态度是影响制造商决策的关键因素[48]。Sawik进一步考虑了供应商的防御，即选择哪些供应商设防，如何分配应急库存。研究表明：在风险中性情况下，决策者更在乎期望成本，对中断风险控制不是很关注；在风险厌恶情况下，决策者更倾向于供应商防御行为，以提高供应链弹性；在平均风险情况下，决策者的决策介于风险中性和风险厌恶两者之间[49]。
中断事件发生后，由于时间、成本等资源的限制，难以通过调整供应链结构来适应新环境，但是可以从供应链成员的行为来提高供应链系统的恢复能力。供应链企业间的援助行为，作为有效激励受损企业在突发事件下应急恢复的一种手段在实践中得到了较多应用。2000年3月，Nokia公司的供应商因一场大火而中断生产，Nokia公司向其提供紧急援助，帮助其供应商尽快恢复了生产能力[50]。于辉、Yu和Deng分别基于数量折扣契约、收益共享契约和回购契约，采用CVaR和极小极大后悔方法，研究了中断事件发生时供应商与零售商之间的应急救助机制[51-52]。
与上述文献大多从供应角度解决供应链中断问题不同，受Dell公司在“9·21”地震中通过将顾客需求转移到其他型号的产品上而有效应对供应中断的案例启发，Lu和Shao研究了如何从需求角度去应对供应链中断问题。Lu等研究了由两个供应商(一个完全可靠、一个不可靠)和一个生产两种产品(高端产品和低端产品)的制造商所组成的二级供应链的最优采购和替代决策。文章考虑了综合产品替代性、双源采购、可靠供应商的柔性生产能力三种弹性策略并存时的最优决策[53]。Shao比较了缺货策略、产品升级/降级策略、支付罚金策略以及混合策略，在应对供应链中高等级产品供应中断与低等级产品供应中断两种不同中断情形的效果[54]。
需要指出的是，尽管上述文献中有些仅针对供应链中断管理，未直接研究供应链弹性，但是由于供应链弹性研究的目标就是要提高其抵御中断并快速从中断恢复的能力，因此这些文献中提出的中断应对策略与研究方法对供应链弹性研究具有很好的借鉴作用。
五、供应链弹性的优化
增强供应链弹性确实有助于应对供应链中断事件，降低供应链绩效损失，但是弹性的大小应取决于供应链管理的目标，即企业应对变化的任何决策都应与经营目标相一致。供应链管理的最终目标是供应链成员获得利润的同时满足客户的需求，弹性管理也不能违背这一原则。供应链弹性塑造需要投入相应的成本，因此如何权衡弹性投入成本和弹性效果是供应链弹性管理不可忽略的问题。
Pettit构建的以供应链脆弱性和供应链应对中断事件能力为横纵坐标的二维坐标图很好地阐释了弹性值的合理性问题[21]。图1描述了供应链弹性与供应链脆弱性和供应链应对中断事件能力之间的关系，脆弱性越大，则弹性越差；能力越大，则弹性越强。供应链弹性沿着左上的方向不断增强，而投入的成本也不断增多，当供应链弹性值达到一定高度(如图2中A点)，就会侵蚀供应链利润；如果弹性过低(如图2中B点)，供应链的脆弱性很强而应对中断的能力不足，则很容易使供应链受到中断事件的影响。因此弹性过度或弹性不足都不利于供应链的生存和发展，需要达到脆弱性与能力的平衡，即适度弹性(如图2中C点)。因此，企业在考虑增强供应链弹性能力时，要平衡弹性能力，帮助企业减小利润损失，构建弹性能力的投入成本，并且在计算企业利润损失的时候不能只考虑短期利益，还应考虑长期影响[53]。Hendricks和Singhal通过对数百个供应链中断案例的分析，发现中断事件负面影响的持续时间会长达两年以上[1]。由此可见，只有处在弹性构建成本与长期利益的均衡点所对应的弹性能力，才最有利于企业有效应对中断事件并获得长远发展。只不过中断事件对供应链的长期影响是一个渐进且隐蔽的过程，其影响值无法像中断事件所导致的短期变化，如客户需求不满足率一样直接衡量，因此这方面的研究也相对较少。
图1 供应链弹性的变化趋势[46]
图2 适度弹性区域[46]
本文从供应链弹性的定义、测度、塑造以及优化四个角度对供应链弹性管理研究的相关文献进行系统分析。通过文献分析可以发现，供应链弹性管理研究在以下几个方面值得深入探讨。
(1)供应链弹性的内涵和外延没有一个明确的界定。供应链弹性研究纷繁多样，不同的学者对供应链弹性的定义有相通之处，而侧重点又不同，缺乏一个权威的统一定义，使供应链弹性研究缺乏系统性，不同学者从不同角度的研究成果很难统一到一个共同的框架中。
(2)供应链弹性测度的标准不统一也不唯一，至今没有一个完备的弹性测度体系。首先，弹性不仅包括供应链网络受中断事件影响的恢复能力，还包含预知和抵御中断事件影响的适应性能力，两者分别反映了供应链网络应对中断的不同反应过程，难以用统一的指标来衡量；其次，供应链网络是一个复杂系统，可以从不同的视角(如网络结构、成员之间的协调性、系统的敏捷性等)去度量，因而会获得不同的弹性测度；最后，供应链管理目标存在差异，针对同样的供应链网络和应对策略，管理者对弹性效果的衡量标准往往也不同。
(3)供应链弹性的作用机理依然不清晰。从本质上讲，有关供应链弹性管理研究大多类似于供应链中断管理问题，而且管理的目标一般是使中断发生后系统运行的总成本最小，没有真正考虑系统是如何抵御中断事件的影响并恢复的。现有研究无法刻画供应链绩效在中断事件发生前后如何变化，不同的管理措施如何影响绩效曲线的变化，什么样的管理手段能够使供应链绩效下降更少，而恢复更快更好，以及这些管理手段使供应链绩效变化的机理是什么。这些问题都是供应链弹性管理研究的本质问题，但却没有得到很好的解决。
(4)供应链弹性优化问题的研究仍停留在定性分析阶段。由于缺乏具体的理论依据来指导实践，加之弹性成本的存在，目前有关增强供应链弹性的方法还没有在实践中得到很多的应用。
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