基于全面物料清单的供应链设计经济决策模型，本文主要内容关键词为：物料论文,供应链论文,清单论文,模型论文,经济论文，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。
随着供应链概念的提出，供应链管理成为当今众多学者研究的主题。尤其随着时代的发展，社会文化、大众知识水平的提高和消费观的变更，用户对产品的多样化、个性化需求日益突出。企业要想在市场竞争中占据主动，扩大产品的销售份额，就应以消费者的需求为导向，辨识出能有效的为之服务且具有吸引力的细分市场，并针对目标市场，设计出全面覆盖目标市场需求的最优产品系列以及与之相对应的供应链结构，充分发挥企业有限的人力、财力、物力和技术优势，达到获取最佳经营业绩的目的。
当前，人们在进行产品供应链设计研究时，一般是先根据市场需求，完成产品系列的设计，获取产品物料清单，然后，依据产品物料清单设计相应的供应链。也就是将产品设计与供应链结构设计分先后顺序，串联起来进行。这样做，虽然能够设计出满足市场需求的产品系列，但其产品对应的供应链却不一定是最优的。为了解决这个问题，可以将产品及其供应链的设计并行起来考虑，即是以供应链收益最大化为目标，在进行企业产品系列选择的同时，完成对应多层供应链的整体结构设计。目前，这方面的研究还较少。
在本文中，为了同时进行产品系列选择及其供应链结构的决策，首先引入了全面物料清单的概念以及基于市场细分的全面物料清单的获取。然后，依据全面物料清单，给出以供应链收益最大为目标函数的供应链及产品选择决策模型。
一、全面物料清单
传统的物料清单(BOM)是企业所生产产品结构的技术性描述文件，是一种树状结构，也称为产品结构树。它定义了要生产一个产品需要那些材料和零部件，组成该产品所需的组件、子部件、零件直到原材料之间的结构关系，以及每个组装件所需要的各下属部件的数量。所以，物料清单在整个生产中起着统摄作用，它贯穿于企业的客户订单服务、企业计划、物料供应、工艺设计、产品生产、成本计算和采购销售的整个生产过程，是企业生产活动中关键的技术性文件。
全面物料清单源于传统物料清单，但与传统物料清单又有着重要的区别。所谓全面物料清单是指所有能够被接受的满足市场需求的全部产品结构的技术性描述文件，它不仅包括企业决定生产的产品，而且包括企业不生产的产品。亦即全面物料清单描述的是可以满足市场需求的所有产品系列全集的结构树，因此，全面物料清单是传统物料清单的拓展和延伸。与传统物料清单不同的是，全面物料清单一般应用于产品选择决策之前。而且由于在结构树中，引入了“或”节点，使得其包括的内容更加丰富全面。因此，全面物料清单是进行产品选择和供应链结构决策的重要工具。
二、基于市场细分的全面物料清单的获取过程
全面物料清单的获取是企业进行产品选择和供应链设计决策的重要基础。其获取与处理的程序是：首先获取市场需求，然后在此基础上进行产品和供应链设计。
1.市场需求的获取
在新经济的市场环境下，由于顾客的参与性逐渐增强，市场的交互性随之提高，获取市场需求的方式也越来越多。在本文中，针对市场细分状况，主要考虑目前运用较多的一种方式，即通过信息搜集来获取市场需求。
市场细分的概念自美国市场学家温德尔斯密20世纪50年代中期提出来以后，得到了广泛的应用。所谓市场细分，就是以消费者需求为出发点，根据消费者购买行为的差异性，把消费者总体划分为类似性购买群体的过程。在市场上有着不同需求的消费者，企业进行市场细分，就是发现不同消费者之间的需求差别，然后把需求相同的消费者群归为一类，每一个消费者群就是一个细分市场。在各个不同的细分市场之间，消费者的需求存在比较明显的区别。而在每个细分市场之内，消费者需求的差别就比较细微。因此，细分市场是运用了求大同存小异的获取市场需求的方法。
2.产品系列设计的主要策略
市场细分所获得的需求信息，最终将通过运用不同的产品设计原则，反映到企业产品的设计上。目前，基于市场细分的产品设计策略主要有三种：一种是为每个细分市场推出不同的产品；另一种主要是针对组装型产品，首先确定产品的核心组件以及组装平台，再依据不同的细分市场需求，进行必要的装配生产；第三种是将前面两种设计策略综合起来的混合性策略。
值得注意的是，虽然从理论上讲，企业是可以为每个细分市场设计产品的，但在实际生产中，不可能完全为每个具有不同服务水平的细分市场提供非常匹配的产品，而是希望以最低的成本和最小规模的产品系列，全面地满足市场需求。因此，企业需要从全部可供选择的产品系列中，选择生产部分产品来覆盖全部市场需求。下面给出了一个基于市场细分的混合性策略的全面物料清单的获取过程示意图。
在图1中，圆圈节点表示逻辑节点，是不可以进行生产、存贮的。长方形节点表示物理节点，是可以进行生产、存储的。图中加粗的箭头线表示，粗线端的需求可以用箭头端的产品进行覆盖。如市场1的需求，不仅可以通过组件组装而成的产品得到满足，而且用于满足市场2和市场3需求的产品也可以满足市场1的需求。因此，在考虑决定满足市场1需求的产品时，就可以依据一定的准则(如，遵循供应链收益最大化)，在它们中间选择最优的方案。
附图
图1 某产品系列全面物料清单示意图
三、产品系列选择和供应链设计经济决策模型
假定无论企业选择生产的产品系列如何，都不会影响市场需求。于是，可以建立一个以供应链收益最大化为决策目标的供应链结构和产品系列选择的经济决策模型，将全面物料清单的诸多选择引入到决策模型中。对模型的求解，可以获得产品系列的选择、对应供应链的基本结构以及供应链的收益三个方面的结果。
(一)经济决策模型
在时间t内，需求不确定的情况下，市场行情有S种，市场细分为i个市场，经济模型的决策目标要求企业的总收益现值的均值为最大。即是max
E(NPV[，i])
实际上，就是要求各细分市场的收益现值的均值取最大值。
附图maxE(NPV[，i])i=1，2，3，∧，n(∧——理论值)
当市场行情S的发生概率为prob[，s]时，每个细分市场的收益现值的均值就可表示为：
E(NPV[，i])=
prob[，s]NPV[，si]
在时间t内，NPV[，si]=FL[，si]/(1+r)[t-1]
其中，r——折现利率。
NPV[，si]——在市场行情s下、时间t内，细分市场i的收益现值。
FL[，si]——在市场行情s下、时间t内，细分市场i的净资金流。
细分市场i、市场行情s下、时间t内、净资金流的计算是用该时期所获得的收入减去产品组装平台的固定成本、供应链固定成本、供应链运作的间接成本、供应链运作的直接成本和主要税费。其中，假定价格不变，期间收入等于产品销售量与销售单价的乘积；供应链的固定成本主要由固定资本投入和初期启动资金两部分组成，其中，固定资本投入是供应链上工厂和仓库容量的线性函数，启动资金按固定资本投入的一定比例进行折算。供应链运作的间接成本同样是供应链上工厂和仓库容量的线性函数。供应链运作的直接成本主要包括生产变动成本、产品处理成本、运输成本和存货成本4个部分。产品的税费按照扣除折旧的销售收入乘以税率计算。于是，净资金流的计算式可表示为：
附图
其中，REV[，si]——在市场行情s下、细分市场i、时间t内，企业的期间收入；
FCL——固定资产投入；WC——初期启动资金投入；
JC——间接成本；ZC——直接成本；
TAX——税收；tr——税率；
gcap[，j]——供应链上第j个工厂的生产能量；
Dep[，t]——在时间t内的折旧；
wcap[，k]——供应链上第k个仓库的容量；
GF[，l]——第1个产品组装平台的成本；
TC1[，jk]——供应链上，从工厂到仓库的单位产品的运输费用；
TC2[，ki]——供应链上，从仓库到市场的单位产品的运输费用；
λ[，k]——在时间t内，仓库k的产品周转次数；
A[，j]、B[，k]、C[，l]——为二元变量，在第j个工厂、第k个仓库、第l个组装平台被选中时，A[，j]=1、B[，k]=1、C[，l]=1，否则，等于零。
(二)模型的约束条件
模型的约束条件主要有三个方面：一是供应链的流量方面的限制；二是供应链上节点容量的限制；三是全面物料清单上的节点限制。
1.供应链上流量的限制。(1)式要求工厂的产品生产量等于从工厂运送到仓库的运输量之和；(2)式要求从工厂运送到仓库的运输量与仓库的初期存量之和等于仓库运送到市场的产品量与最后仓库的库存量之和。
附图
2.供应链上节点容量的限制。(3)式说明，当供应链上某工厂运营时(即A[，j]=1)，工厂的平均生产量应介于生产量限制的上限与下限之间；(4)式说明，当供应链上某仓库运营时(即B[，k]=1)，仓库的平均容量应介于安全库存与最大容量之间；(5)式要求仓库的平均容量大于等于2倍的产品平均存货量。
gcap[，j][L]A[，j]≤gcap[，j]≤gcap[，j][U]A[，j](3)
wcap[，k][L]B[，k]≤wcap[，k]≤wcap[，k][U]B[，k](4)
附图
3.全面物料清单上节点限制。(6)式说明供应链上运营工厂(或者仓库)的生产量(库存量)应小于或等于其最大量；(7)式说明全面物料清单上选定的节点，不是与上层的“与”节点相连，就是与上层的“或”节点相连；(8)对于“或”节点，说明上层节点的需求量等于下层节点的生产量；(9)对于“与”节点，说明如果上层“与”节点存在，那么和它对应的所有下层子节点都存在。
Q[，sij]≤M[，∞]X[，u](6)
附图
对于与节点：C[，p]≥C[，q](9)
其中：X[，u]∈A[，j]，B[，k]M[，∞]∈gcap[，j][U]，wcap[，k][U]，X[，jk][U]
利用全面物料清单，通过以上的经济决策模型，可以选择得出各个细分市场收益最大的产品及其供应链的主要结构。最后，通过综合企业的所有细分市场，得到为满足市场需求，需要生产的收益最大的产品系列以及它们对应的供应链设计。
四、结论
产品选择及其供应链设计的决策技术是进行供应链管理首先要解决的关键问题。本文以市场细分为前提，在对全面物料清单的产品选择及其供应链设计决策问题进行全面分析的基础上，提出了并行的进行产品选择及其供应链设计的经济决策模型，对企业面向市场构建和管理其实际的供应链具有参考价值。