3.5 供应链构建的设计策略与方法

一个有效的供应链对每一个合作企业来说都是至关重要的。因为它不仅可以帮助企业提高用户服务水平、达到成本和服务之间的有效平衡，而且可以提高企业的竞争力和柔性、提升企业快速进入新市场的能力、通过降低库存提高工作效率等。

但是，供应链构建也可能因为设计不当而导致资源浪费和失败，所以正确的设计策略是必需的。在实践中，人们在供应链构建的设计策略上，较多地采用基于产品的设计策略，因为该策略可以较好地满足供应链与产品必须匹配的要求。

3.5.1 基于产品的供应链设计策略

马歇尔·费舍尔教授提出了供应链的设计要以产品为中心的观点。进行供应链设计时，首先要明白用户对企业产品的需求是什么，产品的生命周期、需求预测、产品多样性、提前期和服务的市场标准等都是影响供应链设计的重要因素。供应链的构建必须与产品特性一致，这就是所谓的 基于产品的供应链设计策略 （product-based supply chain design，PBSCD）。

基于产品的供应链设计工作可以归纳为如图3-9所示的几大步骤。

基于产品的供应链设计步骤细分如下。

第一步，分析市场竞争环境。目的在于找到针对哪些产品市场开发供应链才有效，为此，必须知道现在的产品需求是什么，产品的类型和特征是什么。分析市场特征的过程要对卖主、用户和竞争者进行调查，提出诸如“用户想要什么”“他们在市场中的分量有多大”之类的问题，以确认用户的需求和因卖主、用户、竞争者产生的压力。这一步骤的输出是每一种产品按重要性排列的市场特征。此外，对于市场的不确定性要有分析和评价。

第二步，总结、分析企业现状。主要分析企业供需管理的现状（如果企业已经有供应链管理，则分析供应链管理的现状），这一步骤的目的不在于评价供应链设计策略的重要性和合适性，而是着重研究供应链开发的方向，分析、找到、总结企业存在的问题及影响供应链设计的阻力等因素。

第三步，针对存在的问题提出供应链设计项目，分析其必要性。

第四步，根据基于产品的供应链设计策略建立供应链设计的目标。主要目标在于获得高用户服务水平和低库存投资、低单位成本这两个目标之间的平衡（这两个目标往往有冲突），同时还应包括以下几个目标：

•进入新市场；

•开发新产品；

•开发新分销渠道；

•改善售后服务水平；

•提高用户满意度；

•降低成本；

•通过降低库存来提高工作效率等。

第五步，分析供应链的组成，提出供应链的基本框架。供应链中的成员组成分析主要包括制造工厂、设备、工艺和供应商、制造商、分销商、零售商与用户的选择及其定位，以及确定选择与评价标准。

第六步，分析和评价供应链设计的技术可能性。这不仅仅是为了简单地改善设计，更是实现和落实供应链设计的第一步。它在可行性分析的基础上，结合企业的实际情况为供应链设计提出技术选择建议和支持。这也是一个决策过程，如果认为方案可行，就可进行下一步设计；如果不可行，就要进行重新设计。

第七步，设计和产生新的供应链，主要解决以下几个问题：

•供应链的成员组成（供应商、设备、工厂、分销中心的选择与定位）；

•原材料的来源问题（包括供应商、流量、价格、运输等问题）；

•生产过程设计（需求预测、生产什么产品、生产能力、供应给哪些分销中心、价格、生产计划、生产作业计划和跟踪控制、库存管理等问题）；

•分销任务与能力设计（产品服务于哪些市场、运输、价格等问题）；

•信息管理系统设计；

•物流管理系统设计等。

在供应链设计中，要广泛用到许多工具和技术，如归纳法、动态规划、流程图、模拟和设计软件等。

第八步，检验供应链。供应链设计完成以后，应通过一定的技术和方法检验或试运行。如果不可行，返回第四步进行重新设计；如果可行，可进入日常运行阶段。

第九步，完成供应链设计。

3.5.2 基于多代理的集成供应链设计思想与方法

随着信息技术的发展，供应链除了具有由人、组织简单组成的实体特征外，也逐渐演变为以信息处理为核心、以计算机网络为工具的人-信息-组织的集成超智能体。基于多代理的集成供应链模式（见图3-10）是涵盖两个世界的三维集成模式，即实体世界的人-人、组织-组织集成和软环境世界的信息集成（横向集成），以及实体世界与软环境世界的人机集成（纵向集成）。

可以采用多种理论支持和指导动态建模，基本流程为多维系统分析→业务流程重构→精细化/集成→协调/控制，并行工程思想贯穿于整个建模过程，如图3-11所示。

用于基于多代理集成供应链的建模方法主要有基于信息流的建模方法、基于过程优化的建模方法、基于案例分析的建模方法以及基于商业规则的建模方法几种。

过程优化思想在业务流程重构（BPR）建模中得到了广泛应用，并且业务流程重构支持工具被称为业务流程重构研究的一项重要内容。过程优化的关键之处是过程诊断，即识别过程存在问题。识别现有过程存在的问题可采用基于神经网络的企业过程诊断法、基于物元理论系统诊断法以及变化矩阵法。集成化动态建模过程如图3-12所示。

3.5.3 供应链构建的设计与优化方法

1.供应链分析诊断技术

在供应链构建的设计与重建过程中，必须对现有的企业供应链模式进行诊断分析，并在此基础上进行供应链的创新设计。通过系统诊断分析找到企业目前存在的主要问题，为新系统设计提供依据。

（1）供应链不确定性分析。对于供应链的不确定性因素，美国斯坦福大学的李效良（Hau Lee）教授探讨了由于信息的不确定性导致的供应链的信息扭曲，并形象地称之为“长鞭效应”，剖析了产生这一现象的原因和应对措施；其他学者（如黄培清）也探讨了不确定性对库存和服务水平的影响，布鲁斯·科格特（Bruce Kogut）和纳林·库拉蒂拉卡（Naline Kulatilaka）探讨了在全球制造中提高企业柔性对应变不确定性的作用，宋京生研究了提前期的不确定性对库存与成本的影响。供应链的设计或重建都需要考虑不确定性问题，要研究减少供应链不确定性的有效措施和不确定性对供应链设计的影响。

（2）供应链的性能定位分析。供应链的性能定位分析是对现有的供应链做全面评价，对订货周期、预测精度、库存占用资金、供货率等管理水平，以及供应链企业间的协调性、用户满意度等进行全面评估。如果用一个综合性能指数来评价供应链的性能定位，可以用这样一个公式表示：

供应链综合性能指数=价值增值率×用户满意度

我们可以通过对用户满意度的测定并结合供应链的价值增值率来确定供应链管理水平，为供应链的重建提供参考。

（3）供应链的诊断方法。诊断方法本身就是一个值得研究的课题，目前还没有一个普遍适用的针对供应链的诊断方法。随着企业创新发展的需要，企业诊断已成为许多企业策划必不可少的内容。国外许多企业都高薪聘请企业咨询专家为企业做诊断，国内对企业诊断问题的研究也逐渐热起来。企业诊断不同于传统的可行性研究报告，它是指企业从实际需要出发，为改善或改革自身提供科学的理论与实际相结合的分析，并提供战略性的建议和改进措施。前的诊断方法主要有以下两种。

•定位分析法：定位分析法是比较好的系统化比较分析方法。

•层次分析法（AHP法）：AHP法是广泛采用的多目标综合评价方法，并且可以结合模糊数学，形成定性和定量相结合的分析。

另外，还包括神经网络/专家系统法、物元模型法、熵模型法等。这些方法都已经比较成熟，读者可以找相关专著学习，本书不再赘述。

2.供应链构建的设计方法与工具

（1）网络图形法。供应链设计问题有几种考虑方式：一是单纯从物流通道建设的角度设计供应链；二是从 供应链选址 （supply chain location）的角度选择哪个地方的供应商，在哪个地方建设一个加工厂，在哪个地方设立一个分销点等。设计所采用的工具主要是图形法（如用网络图表示），可以直观地反映供应链的结构特征。在具体的设计中，可以借助计算机辅助设计等手段进行网络图的绘制。

（2）数学模型法。数学模型法是研究经济和管理问题时普遍采用的方法。当把供应链作为一个管理系统问题来描述时，我们可以通过建立数学模型来描述其经济上的数量特征。

最常用的数学模型是系统动力学模型和经济控制论模型，特别是系统动力学模型更适合用来描述供应链问题。系统动力学模型最初应用于解决工业企业管理问题，它是基于系统理论、控制理论、组织理论、信息论和计算机仿真技术的系统分析与模拟方法。系统动力学模型能很好地反映供应链的经济特征。

（3）计算机仿真分析法。利用计算机仿真技术，将实际供应链构建问题先进行模型化，再按照仿真软件的要求进行仿真运行，最后对结果进行分析。计算机仿真技术已经非常成熟，这里就不多做介绍了。

3.供应链设计的一般过程

（1）螺旋循环设计模型。劳森（Lawson）在研究设计及设计过程的特征时认为设计行为有如下特征：①设计目标及设计要求是很难描述清楚的；②设计是一个无止境的过程；③设计总有缺陷；④设计与人的价值判断有关；⑤设计问题的解决与问题的出现同时存在；⑥不存在最优设计方案；⑦设计的目的是实施。从设计的行为特征来看，系统设计过程是一个开放性的过程，也是一个螺旋上升的过程。在软件开发过程中，甘恩（Gane）和萨森（Sarson）在1979年就建立了一个结构化分析与设计模型，伯姆（Boehm）在1988年将其发展为软件系统开发的螺旋模型。供应链的设计过程其实也是一个循环的螺旋设计过程，同样可以采用螺旋模式的相关理论。

（2）组织元模型。供应链的每一个节点都是以信息处理为中心、以计算机网络为工具的人、信息和组织的集成体，我们用Agent来描述。Agent有狭义和广义的定义。狭义来讲，Agent是指一个智能体（或代理商），一般是一个软件或信息系统，我们称之为软件世界的智能体。广义来讲，Agent是指“分散的、独立的、相互合作的网络中的成员”。宏观上，它就像我们指的加盟供应链的“代理商”。基于多Agent集成的供需合作机制指的也是基于这层意义的代理机制。组织元模型也就是Agent模型。

供应链建模或设计最为重要的就是组织元的确定。在供应链结构中要区分上游组织元和下游组织元，这两种组织元的功能不同，因而其评价标准也不同。

我们可以用AHP法对组织元进行评价，基本框架如图3-13所示。通过评价模型对组织元的评价，优选出满意的Agent组织元。

（3）流程分析模型。在选定组织元之后，生产组织方式上采用团队工作方式，业务流程的重构也是必需的工作。为实现最简捷的流程及时间最短的单元组合，需要建立一个流程分析模型对流程中涉及的要素进行合理配置。

（4）任务协调与匹配。选定组织元和流程之后，就要从供应链的整体层面对企业的资源进行合理配置，特别是保持企业内部和企业之间的综合平衡。首先是委托实现机制的建立，然后是采用面向对象的 质量功能展开 （quality function deployment，QFD）和制造决策、制造资源计划及作业计划的制订等。

4.供应链的重构与优化

为了提高现有供应链运行的绩效，适应市场的变化，增加在市场中的竞争力，需要对企业进行 供应链重构 （supply chain reengineering）与优化。通过供应链重构可以获得更加精益的、敏捷的、柔性的企业竞争优势。尤其是自2023年以来，全球供应链活动虽然逐步走出新冠疫情影响，但是受贸易保护主义以及地缘政治冲突等因素的影响，全球供应链依然处于深度重构中，本地化、多元化和数字化特征日益突出，未来将面临更多新的挑战。如何打造稳定、有韧性、可持续的供应链是企业在未来几年应该关注的焦点。一方面，面对全球供应链重构，需顺势而为；另一方面，虽然当前全球经济形势不容乐观，但也应看到供应链国际合作的新机遇。创新、数字化和绿色化转型以及区域和全球伙伴关系是建立更具可持续性和韧性的供应链的关键。

李效良教授等诸多学者和企业家偏重于销售链（下游供应链）的重构研究，提出了一些重构的策略，如供应商管理库存、延迟制造等。丹尼尔·托维尔（Daniel Towill）等人也对供应链的重构进行了研究，提出了关于供应链重构的方法模型。本书归纳理论与实践中关于供应链重构的成果，总结出如图3-14所示的一种常见的供应链重构与优化模型。

供应链的重构与优化，首先应明确重构与优化的目标，如缩短订货周期、提高服务水平、降低运费、降低库存水平、增加生产透明性等。然后进行企业诊断和重构与优化策略的研究，需要强调的是重构与优化策略的选择。必须根据企业诊断的结果来选择重构与优化策略，如是激进式的还是渐进式的。值得注意的是，新一轮工业革命正颠覆基于传统要素禀赋优势的全球供应链配置逻辑。在新一轮科技革命和产业变革下，供应链向数字化、智能化转型，通过优化要素配置、搭建要素共享平台、形成协同网络，实现各国企业间资源的集成、对接，有效提升运行效率，降低断链风险，在维护和提高国际产业链、供应链、价值链韧性中发挥着积极作用。与此同时，经济绿色化、全球产业结构日益服务化也使新技术、新模式持续涌现，为供应链国际合作不断注入新动力，为构建兼顾效率、安全、畅通与韧性的全球供应链提供了新机遇。无论如何，重构的结果都应体现价值增值和用户满意度显著提高，这是我们实施供应链管理始终坚持的原则和主体约束条件。