供应链协调机制研究_牛鞭效应论文

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中图分类号:C93文献标识码:A文章编号:1008-472X(2004)01-0068-06

传统上,供应链的三个基本阶段(采购、生产和分销)都被独立的管理,企业将注意力集中在企业内部的有效决策上,因此企业内的不同的职能部门(包括装配、存储和分销)一般将大量的库存作为缓冲,并被分成地理上和功能上都独立的部门。当然这样可以减少决策的复杂性,然而这却忽视了各职能的相互依赖性,从而可能付出昂贵的代价。随着竞争压力的不断增加和市场的全球化进程越来越明显,也迫使企业开发的供应链能快速响应顾客的需求。因此,企业为了保持竞争力,并以更低的价格和更优质的服务水平服务于客户,不得不从相互独立的决策过程转向对所有部门进行协调、集成设计和控制。

本文对供应链的协调机制的定义如下:它是指为使供应链的各种流(信息流、物料流和资金流)能无缝(seamless)地、顺畅地在供应链中传递,减少因信息不对称造成的生产、供应和销售等环节不确定性,以及消除因供应链的各成员目标不同而造成的利益冲突,提高供应链的整体绩效而采取的任何措施。如果供应链的所有阶段都采取能促进整个供应链的利益提升的行为,显然供应链的协调性就会得到改善。供应链的协调要求供应链的每个阶段都考虑自身的行为对其他阶段的影响。

一、供应链失调的原因

任何导致供应链内不同阶段只注重自身利益的最优化或者信息扭曲和变动性增加的因素,都是实现供应链协调的障碍因素,都可能引起失调。所以,造成供应链失调的原因有两种:·由于供应链不同阶段的目标可能发生冲突而引起的供应链失调;[1](P1)·信息的不对称性造成信息在不同阶段传递时扭曲从而引起供应链失调。[2](P436-443)

(一)目标冲突引起的供应链失调

如果供应链不同阶段属于不同的所有者,则不同阶段的目标有可能发生冲突。因此每个阶段都努力追求自身利益的最大化。如果这样就会导致失调,从而使整体供应链绩效降低。在这里,需要解决的是采购、库存、生产、运输和分销之间的协调,因为每个阶段的最优化目的都有可能相冲突。比如,管理者希望通过过量采购或超前采购而从制造商获得数量折扣,但是这种采购却引起库存的增加;而对于运输与分销环节,供应商总希望通过运输的规模经济来降低运输成本,但由此却引起了库存成本的上升和顾客服务水平的下降。但是如果各个阶段在最优化自身的计划时,并未与其他阶段进行必要协商,则供应链会失调。

为了消除目标冲突,实现供应链协调,必须克服以下几个障碍:1.大批量定购(批量折扣)和配送。零售商为了能获得批量折扣,累积小批量的订单,从而使得订单的变动性加强。而制造商为了获得运输的规模经济,而积累小批量的配送批量,但这使得库存费用的增加和顾客服务水平的下降;2.定货量分配的博弈。由于制造商的生产能力有限,零售商不得不通过博弈来获得更多的定货量;3.价格波动。由于制造商所发起的商业促销和其他短期折扣活动导致超前采购,超前采购期定货量大增,而过后定购量又极少。这种促销手段导致制造商送货量呈现变动性,其变动幅度明显高于零售商销售量的变动幅度;4.行为障碍。每个阶段对失调的认知程度。由于每个阶段的管理者认为自己做的尽善尽美,从而对其他阶段的不信任度加强;5.激励障碍。就是指给予供应链内不同阶段或参与者的激励回到之一系列变动性增机、总体利润下滑的情形。比如运输部门经理薪酬只与单位货物的平均运输成本挂钩,这势必使其尽量运用规模经济来降低运输成本,但这增加了库存成本等,使得总体利润下降。

(二)信息的不对称性造成的供应链失调

由于完整的信息在各个阶段之间无法共享,所以信息在不同阶段传递时,就会发生扭曲。而这种扭曲又由于供应链产品的多样性而夸大。宝洁公司在研究“尿不湿”的市场需求时,随着时间的推移,公司发给供应商的原材料定单波动幅度很大,但一到供应链下游——零售商销售这一阶段,这种波动幅度尽管存在,但已经很小。由此推测到达尿布消费这一供应链的最终阶段,需求量几乎没有波动。尽管最终产品的消费时稳定的,但原材料订单规模高度变动,使得成本增加,难以在供应链内实现供需平衡。这种在整个供应链内,由零售商到批发商、制造商、供应商,定购量的波动幅度递增的现象,称为“牛鞭效应”。

为了消除信息不对称性,必须克服信息传递障碍:·按订单而不是顾客需求进行预测。·供应链信息无法共享。这一点将在第4节得到证明。

(三)供应链失调对经营业绩的影响

供应链的失调使得成本上升,服务水平、对市场的快速反应能力和总体利润下降。

生产成本的上升。制造商不得不采取措施来减弱或消除“牛鞭效应”。最直接的就是扩大生产能力或者增加安全库存量,以便应付需求的高度变动性。但这带来了单元产品成本。

库存成本的上升。为了对付需求的波动,不得不增加库存。另外,额外的库存需要额外的仓储空间和各种变动成本(仓库管理员工资、保险等)。这都增加库存成本。

运输成本的上升。“牛鞭效应”还增加了运输的成本。为了能保证运输量最大(需求量最大)时的运输能力,制造商不得不一直保持这样一个运输能力水平。这在需求量小时,是一种剩余或浪费。

提前期的延长。由于需求变动幅度较大,制造商的生产计划很难以最优化方式安排。而往往会出现现有的生产能力和库存无法满足当前的需求,从而供应提前期也相应的延长了。

服务水平的降低。由于各种成本的上升,势必影响价格水平;而制造商的供应提前期也增加了。这大大降低了整个供应链的服务水平。

供应链中各种关系的紧张化。首先由于不同阶段有可能存在利益冲突,每个阶段都想最优化自己的利益,势必会造成双方或多方博弈的现象;如果每个阶段的所有者都尽力完成本阶段工作,而将责任归咎于其他阶段。所以利益的冲突和“牛鞭效应”的存在导致各个阶段的互不信任,使得协调更加困难。

二、实现供应链的协调

(一)供应链的协调控制模式

供应链的协调控制模式分为中心化协调、非中心化协调和混合式协调3种。中心化协调控制模式把供应链作为一个整体纳入一个系统,采用集中方式决策,因而忽视了代理的自主性,也容易导致“组合约束爆炸”,对不确定性的反应比较迟缓,很难适应市场需求的变化。分散协调控制模式过分强调代理模块的独立性,对资源的共享程度低,缺乏通信与交流,很难做到供应链的同步化。比较好的控制模式式分散与集中相结合的混合模式。各个代理一方面保持各自的独立运作,另一方面参与整个供应链的同步化运作体系,保持独立性与协调性的统一。

(二)运营计划协调机制

在运营阶段,供应链的结构已定,供应链运营的目标是以一种尽可能好的方式来实施这种运作政策。运营计划协调可分为三类:买方与卖方协调、生产与分销协调、库存与分销协调等协调关系,这些两阶段协调模型主要将目标集中在:批量大小、运输模式和生产数量的决策选择上。

Goyal等回顾分析了买方与卖方协调的模型,并将其分为以下四类:联合经济批量;同时决定买方和卖方的订货数量;不同时决定订货数量的集成问题;根据市场的买方和卖方之间的协调。[3](P261-269)供应链开始于原材料的采购或子装配,这部分的费用占总费用的50%是比较普遍的。许多传统的库存模型只是集中在最优采购批量决策,因而忽略两种协调供应链的方式:一种是有可能采用信息技术(如EDI)就能减少成本,而不需要改变订货策略;第二种是为买方和卖方找到一个联合最优定货批量,从而减少成本。但是最重要的是在决定采取协调措施时,必须合理分配由此节约的成本。必须保证如果采取协调措施,整个供应链是获益的,而且买方和卖方的利益也必须至少不少于未采取时的利益。这也是受益一方采取数量或价格折扣、补偿给利益受损一方的根据。

在供应链中生产与分销之间的协调可以表现为许多种形式。产品可以被运往分销中心(DC)、零售商处和能进一步加工的工厂中。虽然关于分销计划和生产计划的研究很多,但是同时优化两者的研究却寥寥无几。因为:第一、这个领域的许多问题本生就很难解决,如运输路线的优化和机器调度问题;第二、在实际供应链管理中,这些问题是被库存分开的;第三、两种计划分属于不同的部门或企业。

随着顾客服务要求的不断提高,库存与分销系统协调的有效管理也变得越来越重要。库存与分销之间的协调是确定最优的安全库存和运输策略以及如何协调仓库、客户、运输之间的目标。

除了上述四个环节的协调,我们也应注意到运输与库存之间的协调、供应与生产之间的协调、采购与生产的协调,以及分销与客户之间的协调等等。

(三)战略计划的协调机制

供应链的战略决策时间跨度可能会好几年。在此阶段包括:决定生产什么产品;生产类型;工厂或DC的设立与关闭;生产布局,选择地址或者为新产品选址;内外部资源的分配;目标客户的定位;对某个特定的产品在供应链中流动时的变化进行评估。

(四)与环境的协调机制

随着社会普遍开始重视环境的保护,在制造与分销同时考虑对环境的影响也变得越来越重要。国际标准化组织(ISO)在1996年采用ISO1400为环境管理系统提供了一个国际标准。ISO1400的采用迫使企业在供应链管理中更加重视环境因素。

与环境的协调主要集中在生产和过程设计,包括两部分:为环境而设计(Design For Environment DFE)和全生命周期分析(Life Cycle Analysis,LCA)。

三、信息共享在协调过程中的价值——信息协调机制

Hau L.Lee等认为造成“牛鞭效应”的四个原因是:需求预测;批量订货;价格变动;理性博弈。[4](P547-558)下面我们对一个简单两阶段供应链的“牛鞭效应”进行定量化计算。零售商观察顾客的需求,利用最简单的预测技术——移动平均法预测下一周期的需求,并按预测值向制造商定货。假设零售商面对一个固定的提前期L,那么零售商在t周期末发出的订单在他t+L期初收到定货。另外假设零售商采用简单的(s,S)库存策略,每一期零售商定购的数量恰好使库存水平达到目标水平。零售商观察到的日需求量服从正态分布(μ,σ),则最大库存水平S的计算如下:

设零售商观察到的顾客需求的方差为Var(D),那么这个零售商向制造商发出的订单需求的方差Var(Q)相对于顾客需求的方差满足:

当p很大并且L很短时,由预测误差所引起的牛鞭效应可忽略不计;当增大提前期L和降低p时牛鞭效应将增加。

对于信息共享的供应链,可得:

显然,我们可以看出当信息不共享时其牛鞭效应的值以积的方式增加,而信息共享时,牛鞭效应是以和的方式增加。所以信息共享可以缓解牛鞭效应。但是可以从以上简单的推导过程中可以看出单纯信息的共享还无法消除牛鞭效应,如果要完全实现供应链协调还必须采用必要的策略,如:合作伙伴关系、供应商管理库存和合作计划、预测与补给策略等等,这些将在下面论述。

四、供应链合作伙伴关系

所谓供应链合作伙伴关系(Supply Chain Partnership)指的是在供应渠道中两个独立实体为了获得共同的目标和利益而建立起来的一种关系。[5](P420)这种合作关系的核心思想是充分利用外部资源和服务,而不是什么事都自己来做,其目的是实现供应链成员的双赢。建立这种关系有利于供应链整体费用的降低。买方并非只是关心价格,而是希望供应商在提供较高的服务水平的同时,在技术改革和产品的设计也能共同合作。

一旦在供应链中建立了战略伙伴关系和信任机制,管理者便更容易采用上述协调机制来缓解“牛鞭效应”,从而实现供应链的协调。事实上,这种合作伙伴关系本身就是一种协调机制,是对多级库存协调和两阶段协调的发展。各个阶段之间的相互信任,共享准确信息,有助于降低成本,在供应链内实现供需平衡。良好的合作关系往往能降低供应链各个阶段之间的交易成本。例如,如果零售商信任供应商的产品质量及送货承诺,则他就无需耗费人力去计量和监督,反过来,供应商信任零售商的订单量和预测信息,那他就不必再去进行预测。总之,供应链内各个阶段通过提高彼此的信任度,建立良好的合作关系,就避免因重复劳动造成的浪费、交易成本的降低及准确信息的共享,有助于缓解牛鞭效应。

五、建立协调机制的各种策略介绍

为了加强企业之间的合作和协调,共同面对复杂、变化的市场,国内外的学术界和工业界提出了许多协调策略,比较典型的有:供应商管理库存(Vendor Managed Inventory)、联合管理库存(Jointly Managed Inventory)、集成预测与补给(Aggregate Forecasting and Replenishment)、合作计划、预测与补给(Collaborative Planning Forecasting and Replenishment)。

VMI主要应用在制造商与其分销商或代理商之间的合作协调关系中。制造商为了能够较准确地掌握实际的需求信息。将分销商的库存纳入自己的管理范围,通过库存信息间接地了解需求信息。在VMI中,由制造商确定产品的销售价格,并根据库存信息决定分销商的定货点及定货量,以此为主要依据,指导并安排自己的生产活动。例如,各类连锁店与其配送中心之间的关系大多应用VMI管理策略,制造商通过获取个销售点数据(POS数据)及销售环节的库存数据(如营销中心或配送中心仓储数据)得到动态的库存信息。VMI是在供需双方首先建立相对紧密的合作关系的基础上,通过共享库存信息,减少需求与供应之间的偏差,减少缓解“牛鞭效应”的影响,提高制造商与分销商的协调度。在VMI中,制造商或供应商是利益的主要获得者及风险的主要承担者,也是采用协调措施的倡导者。

JMI类似VMI,是VMI的进一步发展和深化,通过共享库存信息联合制定统一的计划,有利于改善供应链的运作效率,增强企业间的合作关系。JMI在共享库存信息的基础上,以消费者为中心,共同制定统一的产品生产计划与小手计划,将计划下达到各制造单元和销售单元执行。在计划执行的过程中,加强相互之间的信息交换与协调。

AFR在供需双方建立某种合作关系的基础上,通过共享销售历史信息,以较准确的预测为核心,减少需求与供应之间的偏差,提高供需双方的协调度。AFR是商业贸易伙伴中应用较多的方法。供应商为了对未来的需求作出较为准确的预测,将分销商的销售立时信息纳入自己的管理范畴,基于销售历史信息作出对未来需求的预测,以此为主要依据,指导并安排自己的业务活动。

CPFR是一种供应链管理思想,在构成供应链的相关企业建立合作关系的基础上,采用系统工程、信息工程及计算机技术,实现相关企业之间的信息集成与过程集成,达到提高供应链各环节中的计划、预测的准确度,降低成本,提高供应链效率和消费者满意程度的目的。它的基本指导思想是以消费者为中心,相关企业(制造商、分销商、零售商)建立相互信任、优势互补、利益共享、风险共担的合作关系,共同开发规划、预测及实施计划等工作,以此为基础,相关企业分工协作,共同完成产品的原材料供应、制造及销售工作。它又是一种新型的协调模式。成功的实施CPFR,有利于通过提高供应链各环节中的计划、预测的准确度,达到降低成本,提高供应链的效率和消费者满意程度的目的,进而有利于提高企业联盟的整体竞争力。但是实施CPFR要求合作企业在共同的价值观的基础上,实现信息集成和过程集成,集成的要求较高,合作的层次较深。对一般企业来说,具有一定的难度。

一方面供应链各阶段的独立管理,导致了很差的整体绩效;另一方面WTO使中国企业日渐融入国际市场,越来越多的企业将变成了跨国企业,这势必增加供应链的复杂性。所以供应链协调管理变得越来越重要。从本文可以看出较好的实现供应链的协调有助于供应链总成本的降低,总利润的增加,并缓解牛鞭效应,而随着通讯和信息技术的飞速发展以及物流方案选择余地的增加,企业有机会通过协调各个阶段的计划来提高整体绩效。

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