重型裝備制造企業基于客戶需求意向提前采購問題決策研究

[摘 要] 在重型裝備制造企業，一些核心部件由于采購周期較長，客戶需要的交貨周期較短，無法按銷售訂單進行采購。企業往往通過客戶需求預測來實施提前采購，從而加大了企業的采購風險和庫存成本。本文提出了基于客戶需求意向的提前采購策略，當從銷售部門獲取的客戶需求意向可以通過一定的概率轉化為實際訂單時，依據這一客戶需求意向進行提前采購就是合理的選擇。

[關鍵詞] 重型裝備制造； 不確定需求； 提前采購； 供應鏈

[中圖分類號] F274 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2013）03- 0058- 03

1 研究背景

在制造業中，對于客戶化程度較高的重型裝備產品，一些核心部件由于采購周期較長，而客戶要求的交貨周期較短，為了響應客戶的需求，經常需要提前安排生產。在市場穩定的環境下，企業先行依據市場預測而非訂單進行生產，可立即交付產品，但同時也增加了企業的庫存水平和銷售風險。為了減少庫存成本和銷售風險，企業也可以完全按訂單生產，但如果交付時間較長則會失去客戶。實際的企業往往都是在這兩種極端之間尋找平衡，制造企業在獲得可能的客戶需求或達成意向協議時，就開始安排生產計劃，并在適當的時候下達采購和生產指令，盡管這種提前采購存在潛在風險，但同時也為滿足客戶較短的交貨期提供了可能。

提前采購和提前生產的動力主要來源于企業需求、生產和采購周期的不確定性[1]，Midler（1969）最早考慮了集成供應鏈的隨機特性。Tapiero和Soliman （1972）應用最優控制理論解決了需求不確定條件下，供應鏈多產品運輸、多區域生產和跨時庫存規劃問題[2]。Cohen和Lee（1988）提出了一個隨機優化供應鏈模型，它包括原材料控制、生產控制、庫存控制和配送控制4個子模型[3]。Eynan和Rosenblatt（1995）[4]、Hariga（1998）[5]等人認為在訂單確認之前提前組裝產品可以一定程度上降低生產成本。肖勇波（2007）等人進一步考慮了未來訂單確定后的產能的不確定性，研究了提前組裝而降低的生產能力不足風險和延遲組裝而降低的庫存風險之間的平衡[6]。黃焜 等（2011）研究了在客戶訂單不確定條件下，制造企業何時向供應商下達零部件訂單最優，以及供應商的最優生產決策問題[7]。本文針對重型裝備制造企業特點，基于客戶需求意向進行提前采購決策研究，即尋找企業作出提前采購決定的成就條件及決策依據。

2 問題描述

制造企業有備貨生產和按訂單生產兩種基本的生產運作方式。備貨生產方式，也稱存貨型生產，是指根據市場需求預測來制訂生產計劃，在接到用戶訂單之前生產產品。備貨生產方式適用于產品的市場需求比較穩定并可預見，需要量較大的情況。生產過程管理的重點是提高預測的準確性和確定合理的成品庫存，必須按“量”組織生產過程環節的銜接與平衡。在備貨生產方式下，企業要實現產品的零庫存，就必須很好地進行市場調查和預測。按訂單生產（make-to-order）指的是企業根據客戶訂單的需求量和交貨期來進行生產安排，其宗旨在于降低庫存，沒有任何庫存，有訂單才安排生產，無訂單則調整生產。

但在實際的企業實踐中，完全的備貨生產和按訂單生產都較為少見，因為這兩種基本生產方式都需要嚴格的前提條件才能避免其缺陷。備貨生產必須依賴于需求預測的準確性才能保證合理的庫存水平，而按訂單生產需要企業具有極為高效的供應鏈，才能提高其生產效率和降低缺貨成本。當企業無法達到這些條件時，往往需要參照多類信息，來做出生產安排。

重型裝備制造企業在簽訂銷售訂單前，銷售人員就已開始和潛在客戶進行接觸，積極獲取客戶的需求信息，經過銷售人員的不斷跟蹤推銷，最終完成銷售過程。在企業的實踐中，依據已簽訂的銷售合同為依據安排生產最為穩妥，但由于重型裝備制造企業零部件采購及產品組裝周期較長，尤其對于那些需要從國外進口的關鍵部件，供應商的生產和物流環節都存在著眾多的不確定性，為了應對客戶較短的交付時間需求，基本上是使用已提前準備的成品來滿足簽訂的合同需求，這個時點的生產和采購是為了補足庫存而開展的。但是，這種生產組織方式往往需要保持較高的庫存水平，但同時也無法消除市場需求發生波動時所帶來的不確定性風險。為此，有研究者提出可以利用銷售過程的信息，在獲取了客戶需求意向時，就開始進行提前采購和組裝。但提前采購和生產，有可能面臨著客戶延遲訂貨甚至不把訂單交給企業的風險。因此，必須尋找客戶需求意向信息與提前采購生產的關聯關系。

3 模型建立與分析

3.1 模型假設

為此考慮一個單一部件的采購過程，在t0時刻，制造企業獲得一個客戶需求意向，可能的需求量設為D，假設其對應的部件需求也為D，當前其庫存量為I0。在經過t時間后，客戶和企業最終簽訂了一個包括交貨期和采購數量兩個變量的合同，或者客戶需求意向最終未轉化為訂單。設企業最終簽訂合同的概率為α。制造企業需要做兩個階段的決策：一是在t0時刻，決策是否要進行提前采購，這里不考慮與供應商的協調問題，一旦下單采購，則無法取消，且假設供應商對于關鍵部件的供應不是連續過程，而是一個離散過程，即一個訂單中需求的部件會在同一個時間點到達，部件采購周期（Lt）是可以確定的。二是在t1時刻客戶的需求量（D）是可以確定具體的量。假設客戶的交貨期與企業生產周期一致，只需就訂單的交貨數量做出決策，開始組裝生產并按期交貨。

在t0時刻，如果制造企業做出提前采購的決策，則提前采購的數量Q可以表達為：