RFID技术对供应链管理影响的研究，本文主要内容关键词为：供应链管理论文,技术论文,RFID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。
无线射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术是20世纪90年代兴起的一种自动识别技术，被社会各界誉为替代传统条形码(Bar-Code)的革命性技术[1]。2005年全球最大的零售集团沃尔玛要求其主要供应商全面使用RFID标签，标志着“RFID时代”正式开启了[2]。伴随着新的时代，RFID技术的发展及其应用问题逐渐成为理论界和企业界所共同关注的焦点与热点。
尽管国内外对RFID技术极其广泛的应用价值问题的研究起步较晚，但是从上世纪九十年代中后期开始的短短的十余年间却涌现出了大批有意义的研究工作成果。Ngai[3]总结了1995—2005年间相关的研究成果，通过分析与整理将其分为三方面：RFID系统技术(RFID technology)方面，RFID的行业应用(RFID applications)方面以及相关信息安全与政策法规(policy and security issues)方面，其中近一半的成果集中在RFID天线、标签、阅读器及信息系统的构件探讨上，并明确指出较之RFID技术的日趋成熟，该技术的商业推广、行业应用前景及凸显的管理问题成为亟待解决的关键领域。
Curtin et al.[4]描述了RFID技术的应用现状，提出包括航空、建筑管理、食品安全、图书馆服务、军事、零售业、物流及供应链管理等具有发展潜力的14个领域。其中在物流与供应链管理领域，随着RFID技术的快速发展，特别是我国在“十二五”规划明确指出物联网作为战略新兴产业是国家未来重点扶持的对象，RFID技术作为物联网的关键技术排头兵和重要技术支撑，其应用领域必将渗透到供应链的每个环节，影响着供应链中每个环节企业的各项运作决策。
本文立足于供应链管理领域，整理国内外对RFID技术在该领域应用的相关管理问题的研究成果，依据内容导向和方法导向两个维度对文献进行分类和述评(参见图1)。
首先从RFID技术对供应链的影响因素着手，即从订货补给管理、库存管理、供应链信息传递以及供应链定价策略四个方面分别进行分类阐述，而后从该类研究运用的现有方法角度进行归纳，力图较为全面地描述RFID技术在供应链管理领域的应用现状，进而总结现有研究的结论，并提出未来的研究方面与展望。
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RFID技术对现代供应链管理的影响
RFID技术因其在自动识别与数据采集方面具有扫描速度快、体积小、抗污能力强、可重复使用、穿透性强、记忆容量大和安全性高等优点，有助于为现代物流管理系统向智能化、可视性、可控性方面发展提出解决方案。如：适用于城市的RFID物流系统拥有成本模型[5]、RFID技术对邮轮公司可视化服务供应链的影响[6]、基于RFID技术的配送中心管理模型[7]、基于RFID技术的采购—生产装配—销售—售后物流系统框架[8]、危险化学品运输的RFID系统构架[9]等。
具体而言，RFID技术在现代供应链运作管理的应用中，在以下四个方面存在显著的潜在优势：订货补给管理、库存管理、供应链间信息分享(牛鞭效应)，以及动态定价管理。
1.1 订货管理
供应链的订货管理的核心是补给策略(replenishment policies)，即以满足下游需求为前提，选择库存补给，在货物补给的时机及补给的数量等方面制定决策，使得包括订货成本、缺货成本、库存保有成本等在内的总成本(或总收益)最小(或最大)。所以，影响企业订货管理策略的因素主要包括有：订货提前期、需求信息的把握，以及库存补给模型的选择。
随着全球性竞争的加剧和顾客需求多样性的不断提高，供应链企业从传统的成本优先竞争模式转移到基于时间竞争模式，其核心就在于订货提前期的压缩[10]。缩短提前期可以减少对需求预测的时间跨度，提高预测精度，特别对于短生命周期物品，有助于减少安全库存，降低库存资金风险，加速顾客响应，改善顾客服务水平，实现多目标的同时改进[11]。相比于传统订货管理中运用二阶段订货策略[12]或快速反应策略，RFID技术因其高度自动化水平以及可视性的特征，可以加速生产物流操作，从而更加有效直接地压缩提前期，实现供应链订货管理的优化。佟斌在需求预测与提前期之间存在线性关系前提下，分析对比RFID技术应用前后的补货策略，研究生产商承担RFID技术实施成本后对供应链及其成员收益的影响，得出该技术投资成本约束条件，并提出相应的收益协调机制。
影响订货决策的因素除了供应商的提前期以外，还包括来自于下游需求信息反馈的时间延迟度(time lags)，这一因素也会在很大程度上给上游环节的市场需求预测及生产计划的安排，乃至为向下游的供货能力带来影响。而RFID技术可以将货品信息及时传递(real-time information)，有助于实施“时间延迟消除战略”(Time-lag Elimination Strategy，TES)，从而大幅降低延迟时间的程度，为供应链订货补给策略的优化带来机遇。
在库存补给模型方面，包括连续型库存检查模型及周期型库存检查模型，其中前者的缺货率及安全库存水平相对较低，但是实施的条件及成本较高。RFID技术的应用使得销售过程中的货品信息及时准确地收集与监测，即时充足的补货成为可能，这对于零售企业货架上物品的补给管理十分有利。Szmerekovsky首先在VMI的一对一两阶段零售型供应链中，考虑零售企业货架的容量(shelf-space)有限条件，对比RFID技术应用前的周期型库存检查模型，以及RFID技术应用后的连续型库存检查模型，分析最优库存补给策略的差异，得出RFID技术应用的条件，并针对集中型与分散型供应链提出RFID标签价格分享的协调策略，以提升供应链双方的利润。在此研究框架下，Szmerekovsky着眼于VMI下的一个零售商对两个供应商的零售型供应链，其中供应商提供的商品存在某种可替代性，文章着重考察RFID技术投资对供应商在价格、补货策略等方面的竞争关系，拓展了RFID技术对供应链多环节企业协作的影响研究。
1.2 库存管理
通常的库存管理，包括大量劳动力在库存管理系统的辅助下，实施货品的出入库，货品的整理与盘点等管理工作。尽管供应链企业加大了如自动补货以及自动需求预测等库存管理信息系统的投资，但信息系统中的库存记录(Inventory Record)与货架上实际可供货数量(Inventory Level)往往存在不一致(discrepancies)，称为库存不准确问题(Inventory inaccuracy problem)，广泛存在于供应链的各环节中。DeHoratius实证分析了美国年销售约100亿的零售商Gamma公司37家面店370000条库存记录，发现其中65%库存记录不准确。由于库存记录的不准确，实际库存量存在不确定性，供应链企业库存不得不增加其库存量，否则将面临缺货，失去销售机会。这样无疑将增大供应链企业的库存成本，更重要的是，失真的库存信息存在于供应链的各个环节，必然影响供应链整体运作绩效。因此，库存不准确性问题已成为供应链企业迫切需要解决的重要问题。
较之传统的条形码等技术，RFID技术最突出的优点在于对货品相关信息的获取、处理及传递，应用在供应链管理领域，最直接的好处就是加速供应链各个环节间信息传递的流畅性和准确性，减少人为因素的交易错误，实时准确获取库存信息，提高库存的准确性，降低货品的错放，减少货品丢失，改进分销中心和零售商店的库存管理效率和效果。目前国内外对RFID技术在零售型供应链中应用的研究中，绝大部分集中在这个领域，即在不同的情形下，考虑RFID技术对库存记录不准确不同程度的改善作用，进而分析技术投资对供应链成本和利润的影响。
根据库存记录不准确产生的来源，可以将其类型归纳为：交易错误(Transaction errors)、库存错放(inaccessible inventory or Misplacement errors)、库存损耗(Shrinkage errors)以及供应问题(supply errors)。交易错误是在收货、发货等交易过程中无意发生的错误；库存错放是一部分货物被放置在错误的货架，不能及时满足顾客需求；库存损耗是由于偷窃、损毁等引起实际库存量的减少；而供应问题是指产品本身的质量及供应过程中的失误导致的库存不准确性，从一定程度上可以归并为交易错误。以下分别从这三个方面阐述RFID技术的改进作用。
(1)交易错误
Sahin评价了交易错误类型的库存不准确性对库存系统绩效的影响，基于单周期两阶段供应链，考虑RFID技术能够提供100%交易准确率的情况。在此基础上，Sahin又进一步考虑库存不准确的库存过剩和短缺成本、消除交易错误的成本节约等因素，但仍局限于单周期产品的库存模型。
(2)库存错放
Gaukler研究了产品级RFID的投资决策问题，在不考虑RFID标签固定成本的情况下，假定零售商利用销售信息估计市场需求分布，供应链成员共同承担RFID标签的变动成本，以此为基础，讨论了零售商的最优库存量和供应链成员的利益。Rekik研究了需求服从正态分布，制造商与零售商之间签订成本价合约，零售供应链运用RFID技术消除零售商的库存错放问题，并分析技术投资的可行性。Camdereli和Swaminathan在供应链环境下考虑需求不确定的库存错放问题，比较分析了集中式供应链和分散式供应链情况下RFID实施的可行性。佟斌等通过采用报童模型分析了由一个生产商和零售商组成的供应链，考虑了零售商商品库存错放对供应链利润的影响，分别研究了集中和分散决策情况下，采用RFID技术对生产商和零售商利润的影响，以及可以承担的最大RFID标签成本范围，为供应链成员企业采用RFID技术的决策提供了定量化、模型化的依据。
(3)库存损耗
Kok等研究了RFID技术对库存损耗类型的库存不准确的影响，并定量评估其使用RFID降低库存损耗的潜在收益，但该研究假设RFID技术可以完全消除此项库存不准确，且没有考虑RFID技术投资的固定成本。Heese针对分散供应链中采用RFID技术消除库存损耗的库存不准确问题，分析了技术应用在供应链的价值，并指出RFID技术在分散供应链中更加有效。Rekik等对由于偷窃导致的库存损耗问题进行研究。通过报童模型定量分析采用RFID前后对零售商订货策略和最优利润的影响，最后还从实施RFID成本收益的角度对投资RFID的决策进行分析。Fleisch和Tellkamp利用仿真方法对偷窃、错放和交货错误三种不准确问题导致的缺货损失进行评估，并分析采用RFID解决不准确问题的效果。
1.3 牛鞭效应
牛鞭效应是供应链管理中的一个重要现象，即随着供应链向上游移动，需求呈现出变异放大的现象，需求波动更加显著，需求方差明显变大，信息的扭曲程度也逐渐放大。究其产生的原因，很多研究指出包括提前期、市场敏感度、供应链上资源的分配以及实施信息共享的困难。对应的，借助先进的自动化识别技术(Auto-Id Technologies)在供应链上下游间共享信息，可以在很大程度上控制牛鞭效应的出现，提升供应链的整体绩效。RFID技术正是最先进的自动化识别技术之一，因而也是一项有助于缓解牛鞭效应的手段。
Bottani and Rizzi提出通过RFID技术能够提高库存可视度，降低安全库存水平，最终缓解牛鞭效应。Imburgia也指出RFID技术可以借助准确的库存信息和需求信息预测降低牛鞭效应的影响。Saygin等提出RFID技术虽然通过商品实时信息和定位提高可视度，但是大量滞销商品的信息降低了供应链整体表现。Zhou分析了多周期情形下制造商采用单品级RFID技术提高信息可视度的效益，考虑了静态和动态两种情形，结果表明通过RFID技术提高信息可视度增加了制造商的收益。同时信息可视度提高也提高了决策准确度。Agrawal等分析了两级供应链中信息共享和提前期对牛鞭效应和库存水平的影响，结果表明，即使供应链上下游实现完全信息共享，牛鞭效应也不能被完全消除，同时研究还提出，将提前期缩短比信息共享对降低牛鞭效应更有效。类似的，在多阶段供应链环境下，一些学者运用仿真的手段，从不同方面体现和验证RFID技术在缓解牛鞭效应的影响中的降低信息扭曲和实时信息交互性能。
1.4 动态定价
所谓动态定价，是指在对顾客需求特征分析的前提下，考虑到所销售货品的品种、性质以及货品随时间变化的状态，采取价格波动的策略以占据更大的市场份额，降低库存水平，提升企业的利润。最早的动态定价策略来源于经济学和收益管理中的相关理念，但是逐渐被应用到供应链运作管理的决策中，如动态定价与库存控制的结合，动态定价与动态补货的最优策略研究等。
近几年来涌现出大批的学者对动态定价机制展开了研究，研究表明对于季节性商品及短生命周期的商品尤其需要采取动态定价策略。因为，季节性商品的需求波动较大，如果按照传统方法进行统一定价，那么在高峰时期，商品可能是供不应求，低谷时期又可能是供过于求，从最大化销售商收益的角度出发，季节性商品的销售定价应根据市场需求波动的规律性制定多重动态价格。而短生命周期产品，往往货品具有不可储存性或者储存成本较高，且货品残值有限，顾客的购买需求往往很大程度上取决于各自对货品价值的评估，随着时间越来越接近销售周期结束点，货品价值的评估值也在不断地变化，故而动态价格或者与时间相关的折扣价格无疑有助于刺激市场需求，降低周期末的货品剩余，提升顾客服务满意度。
在上述背景下，Zhao在假定顾客到达服从泊松过程且用户的购买价格期望点随时间变化前提下时，设计了连续型随机动态规划模型，并推导出最优价格策略时间单调性的充分条件。Abad在假定易腐商品的需求量仅与时间相关且考虑脱销的前提下，分析了商品库存补充策略和市场定价问题。李根道假设易逝品的需求受商品售价和库存量的影响，分析了定价策略问题，建立了随机动态规划模型，并进行了模拟计算分析。秦进考虑网络订购和现场购买两种方式的购买渠道，在需求是价格与购买时间函数的假设条件下，提出了一个可以同时确定最佳采购数量和最优商品动态定价策略的数学模型，研究表明，相对于静态价格策略，动态价格策略能为销售商带来更多收益。
上述的动态定价研究都大多假设顾客需求是关于销售时间的减函数，而忽略了货品本身价值与时间之间的关系，而这种关系才是决定顾客需求与时间相关性的关键。RFID技术可以将货品从生产到运输，从库存到前台销售，以及销售过程中的所有信息记录下来，使得货品价值的实时把握与评估变得透明化，也为动态定价研究开辟了新的途径。刘晓峰从定性的角度出发，研究了使用RFID技术进行数据统计分析和考虑消费者策略行为时的易逝商品动态定价机制问题。将RFID技术应用到易逝品的库存管理与补货中，Hamachandra考虑了离散型需求函数分布情形下的动态定价问题。Liu引入了RFID技术对货品价值监测及顾客对货品价值评估的影响，分别在确定型和随机型需求情形下，研究了根据产品实时质量及价值的动态定价机制问题。在此基础上，Yi增加了RFID技术的投资成本，着重研究该技术的投资回报成本与动态定价带来的收益之间的关系。
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RFID技术在供应链中应用的研究方法分析
在研究RFID技术在供应链管理中应用的文献中，主要运用的方法包括：数理模型分析方法(analytical models)、仿真分析方法(simulation models)、案例与实证研究方法(case studies and experiments)。相比而言，运用数理模型分析的方法进行的研究成果较少，绝大部分的研究文献都集中在运用案例与实证分析方法考察不同的实际企业或行业，研究运用RFID对收益或成本的影响。
数理模型分析中，首先针对供应链系统进行一定程度的简化和数学描述，通常以供应链的成本最小或者收益最大化为目标，运用数理分析的方法分析各方的决策变量，并对供应链管理系统进行优化。针对RFID技术的供应链应用研究中，数理模型的分析方法刚刚兴起，研究成果还相对有限，特别是国内这方面的研究还十分缺乏，主要研究的对象集中在单产品、单周期的两级供应链中的库存管理问题，以及基于报童模型的补货策略问题等。如：Rekik等分别对交易错误、错放、偷窃和损坏等库存不准确问题进行定义，然后分析各种库存不准确问题的零售商库存控制的影响，利用报童模型分析了RFID技术对库存管理的影响，并分别对RFID技术对制造商和零售商收益的影响分别进行讨论，他们假设RFID技术能够完全消除库存不准确问题。在此基础上，Rekik等针对由于偷窃导致的库存记录不准确问题进行研究。通过建模，定量分析采用RFID前后对零售商订货策略和最优利润的影响，最后还从实施RFID成本收益的角度对RFID标签成本进行分析。
对于类似RFID供应链管理系统等动态系统，仿真分析有助于我们更好地理解复杂的模型。基于仿真分析方法的特点，针对RFID技术在供应链中应用的研究也逐渐引入仿真分析方法，大多数的仿真研究主要用于动态模拟较为复杂的供应链系统变化，进而分析RFID技术对系统的影响。如Sarac等针对RFID技术在供应链的应用进行经济效益评估和投资收益分析(ROI)，考虑在存在库存记录不准确的三级供应链中，通过仿真分析RFID不同技术水平和标签成本水平对不同商品的效果进行分析，并首次对RFID技术不同投资成本情形下的潜在收益进行仿真分析，结果表明不同的RFID技术水平和成本水平对供应链的影响程度差异很大，RFID的投资收益也受到技术、标签成本和产品特征的共同影响。Ustundag和Tanyas同样针对三级供应链的RFID系统的收益进行仿真分析。他们考虑RFID系统能够提供供应链效率、库存准确水平、可视度和安全水平。通过对供应链中产品价值、提前期和需求不确定程度进行仿真分析，结果表明产品价值的增加为供应链带来了更多的成本节约，而需求不确定程度的增大和提前期的延长均会导致成本增加。针对零售商而言，提前期延长导致成本增加，产品价值增加和需求不确定程度降低均能降低制造商和分销商的成本水平。
案例研究和实证研究，主要用于对规模较小和运作流程简单的供应链环境中应用RFID技术效果研究，它们有助于供应链企业更好地认识整合RFID技术面临的困难，同时也有助于评估RFID技术的成本收益。这类研究方法较为典型的有：Wamba等研究了电子商务企业中整合RFID技术和EPC网络的影响，通过对四家规模和业务不同的电子商务企业实际数据分几类情景进行测试分析，发现RFID-EPC网络能够提高运作流程(如运输、接收和盘点等)的效率。同时通过采用RFID技术实现自动化、实时信息共享和供应链上下游更好的同步性，供应链企业原有商业模式得到改进，增加企业的效益。Tzeng等研究了在医疗行业应用RFID技术的价值。通过对台湾五家医院的五个不同的RFID应用实例进行分析，分别讨论了医疗行业中应用RFID技术的组织效率、战略影响和商业价值。结果表明，采用RFID技术能够显著改善运作流程效率、节省组织的人力资源成本、提高顾客满意度和流程再设计的灵活性，但同时RFID技术的成本较高，供应链企业之间进行成本分摊对RFID技术的应用和发挥作用至关重要。Poon等通过案例研究分析了RFID技术在捕获和共享库存信息方面的优势。通过模拟分析不同的RFID技术(不同规模、成本、读取率等)在实际仓储环节的表现，得到最有效的RFID技术形式。同时，他们通过数据捕获、数据存储和数据管理三个步骤分析了RFID技术处理数据的能力。最后他们将RFID系统应用于仓储管理的实际环境中，结果证明RFID技术能够大大改善仓储管理的效率。
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总结与研究展望
本文面向国内外在运营管理与供应链管理研究领域的核心期刊，搜集整理了近十年来关于RFID技术在供应链环境中运用的相关文献和研究成果，从不同角度归纳与分析了这一课题的研究现状。首先依据RFID技术给供应链管理带来的潜在影响因素，分别从订货补给策略的制定、凸显库存信息不准确性的库存管理、牛鞭效应，以及动态定价机制的实现四个方面阐述了相关的研究思路和研究结果。而后我们总结了这一领域研究主要运用的三种方法，包括数理模型、仿真分析，以及案例与实证研究。定性和定量的研究结果均表明，RFID技术在供应链管理中的应用，体现出了多项优势以提升供应链的绩效，这些优势包括：提高对供应链商品的实时跟踪能力和信息捕获能力，从而提高整个物流的可视度；加快物品处理过程的速度和效率；增强信息的准确性；降低库存的损失，减少库存成本；有利于实现实时信息的管理。
尽管现有的文献从不同方面研究了RFID技术对供应链管理各方面的影响，也分析了该技术的投资成本等问题，但也存在较多的不足。比如：现有的文献大多针对的是单周期、单品种产品、一对一两阶段供应链的环境，且假设RFID技术可以完美地消除供应链的很多顽疾(如不同类型的库存不准确性问题)。然而，实际上RFID技术的实施需要包括固定投资成本以及与产品相关的多项变动投资成本，只有对多周期或者更长的时间范畴内应用的分析，才能真正得出该技术投资使用的可行性成本范围。不仅如此，RFID技术包括多种标签与阅读器的产品，各自的成本均不同，对应的应用效果也各有差异，对供应链中不同问题的改善程度也存在明显的不同，认为该技术是完美的改进方案这一假设不能真实地体现实际应用的环境与状况。因而，这一课题的未来研究尚有较大的空间，特别是国内的研究刚刚起步，可以从以下几个方面着手展开：
3.1 基于RFID技术应用的供应链协调
现有的文献关于RFID技术应用研究往往集中于单个企业投资决策分析，较少地从供应链协调角度考虑。实际上，该技术的应用一方面给供应链带来了不同程度的改善可能，同时技术投资成本如何在供应链中进行分担，该技术对原有供应链的协调机制与关键协调参数是否会带来影响，也是亟待研究的问题。
3.2 供应链的实时动态决策问题
RFID技术的应用为供应链提供了实时信息获取的来源与途径，这些信息有助于动态分析和动态决策的制定，包括动态库存补给策略、动态定价策略、动态运输路径选择等。
3.3 多周期时间范畴内的RFID技术投资成本分析
现有的文献多在单周期范畴内讨论RFID技术变动成本可接受的范围，且假设该项变动成本由供应商或生产商完全承担，故而得出了RFID技术可以为零售商带来明显的收益，而在一定范围内会损害供应商的利益。而在实际的供应链中，往往零售商也需要付出技术的固定投资成本，并分担一定的变动成本，故而在多周期时间范畴内，供应链双方对RFID技术投资成本的认同范围以及进一步的成本分析，无疑是个有意义的研究方向。
3.4 RFID技术对供应链内竞争因素的影响
现实的供应链都包涵了多个供应商和多个零售商，任何一方应用RFID新技术都会对自身、上下游，以及竞争者带来影响，这一影响可能反映在零售价格、市场份额的分割、租用货架的空间、补给策略的改变等诸多方面，这也是个十分值得研究的问题。
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