基于物料清單的供應鏈風險管理研究

楊 婷，蔣 艷 （上海理工大學 管理學院，上海200093）

YANG Ting, JIANG Yan (College of Management, University of Shanghai for Science & Technology, Shanghai 200093, China)

0 引 言

隨著全球化和經濟時代的到來，市場競爭日益激烈，許多制造企業引入了供應鏈管理（Supply Chain Management，SCM），用以優化供應鏈，減少投入市場的時間和成本[1]。這樣一個精益敏捷的系統在風險發生時可以減少成本。但是由于供應鏈的結構復雜，所處環境的多樣性，供應鏈中也存在很多風險[2]。2011 年3 月，日本東北部海域發生9.0 級地震，震斷了汽車、電子等行業的全球產業鏈，包括美國、日本在內的多家大型汽車生產商和IT 企業出現元件供應不足，一些廠商更被迫停產，造成難以估量的損失，暴露出全球供應鏈的潛在風險[3]。為了解決這種問題，引入了供應鏈風險管理（Supply Chain Risk Management，SCRM）。學者們一直從不同角度對供應鏈風險管理進行研究，例如風險的識別和討論建模，各種類型的風險評估，規劃與控制，降低風險的對策等[4]。然而這些研究的前提是對供應鏈的結構已知。實際上，除了一級供應商，許多公司并不熟悉他們的供應鏈網絡。因此，考慮供應鏈風險管理，首先要在沒有識別供應鏈網絡的情況下尋找方法來評估供應鏈的潛在風險。本文主要研究的是基于物料清單的供應鏈風險管理。

1 基于物料清單的供應鏈風險管理的概念

由于制造商很難識別出完整的供應鏈結構，但他們又需要采取措施來解決由于各種各樣的風險事件造成的供應鏈中斷。因此，針對供應鏈風險中的缺貨風險，本文提出了一種基于物料清單的供應鏈風險管理的方法來解決供應鏈結構未知的問題。物料清單也稱物料用量清單或產品結構，簡稱BOM（Bill of Material），是用數據格式來描述產品結構的文件[5]。一般按從原料到成品的實際加工過程，劃分層次，建立上下層物料的從屬關系和數量關系[6]。基于物料清單的供應鏈風險管理的前提是假設供應鏈結構未知，制造商們擁有完整的物料清單，對產品和生產零部件有足夠的認識。由于物料的短缺會導致生產的終止，因此這種方法是根據降低物料的缺貨風險來評估風險決策的成本和有效性的。假設對于很難設計或生產的零件，無法輕易替換供應商。并且在研究中，不評價風險發生概率事件，例如地震、臺風、火災等事件引起的損害，因為這些事件的評估取決于供應商識別?；陬愃频脑?，也不對物流風險進行研究。

在基于物料清單的供應鏈風險管理方法中，可以用以下四個對策來降低零件短缺的風險：

M1—采購多樣性：物料采購時使用多個供應商，以防風險事件發生。

M2—使用替換零件：在經過可靠性測試以及適當措施下，緊急情況下可使用替換零件。

M3—重新規劃生產：風險事件發生后，重新部署規劃生產設施和生產力以恢復生產。

M4—建立安全庫存：使物料保持一個穩定的庫存水平，以便缺貨時使用。

以上四個對策，可以根據生產設備使用和時間要求來進行分類。在生產設備中，M1 和M2 使用替代生產設備，而M3 和M4 使用原來的生產設備。在對時間要求方面，M1 和M4 屬于互補類生產，是在常規的基礎上執行；而M2，M3 屬于替代類生產，是在風險事件發生后才執行的。M1 和M4 雖然有數量和時間限制，但在緊急情況下可以保證必要物料的安全供應。相比之下，M2 和M3 加速恢復供應，但是無法避免風險事件發生后物料短缺。

2 基于物料清單的供應鏈風險管理的決策模型

2.1 模型框架

基于物料清單的供應鏈風險管理的決策模型由圖1 所示：

2.2 評估物料短缺的影響模型

首先要對產品物料清單中，某一個物料的短缺對產品的影響設置優先級。因為缺少某一種物料就可能導致產品停產，因此產品停產和物料短缺所造成的損失已經合并在一起了。

i—單位物料；j—單位產品；Ei—單位時間內物料i短缺的影響?？梢杂媚Ｐ停?） 表示物料短缺的影響：

Ei表示單位時間內物料i短缺的影響。Ei等于i的短缺對生產產品j的影響的總和。產品j停產的影響Sj，用銷售損失的總和來評估。φ 是缺少物料i的一組產品，pj是產品j的銷售價格，qj是單位時間內的銷售數量，aj是產品的價值系數。aj取決于銷售以外的賠償損失，例如企業品牌的負面影響，市場份額下降，減少產品j的配件供應等。

2.3 識別需要風險對策的生產活動

評價物料短缺的影響后，要識別在生產中哪些活動需要采取風險對策。首先列出在供應物料中通常所需的活動，然后選擇出哪些活動需要采取風險對策，如表1 所示。表1 中“B”表明在風險事件發生前該活動要采取風險對策，“A”表示風險事件發生后該活動要采取風險對策。符號“-”表示活動是不需要風險對策或者已經在常規時間內采取對策。

表1 生產活動

2.4 風險對策的成本和有效性評估

風險對策的成本和有效性的評價由成本、采取對策后減少的恢復時間、技術約束、工人能力、生產設備和知識產權等因素組成。首先給出各種變量說明。對于物料i，風險決策成本k用來計算，見模型（2）：

Q、M、N分別代表每天產量、風險事件發生時缺失物料的缺失持續時間（天） 和平均發生風險事件的時間（天）。分別代表生產活動列表中將決策k應用到零件i上的活動集。第二個后綴P、E，表示活動是屬于前期準備活動（P） 還是生產活動（E）。第三個后綴B、A，表明是在風險事件發生之前（B） 或風險發生后（A） 執行的活動。模型（2） 中第一部分代表生產前準備活動的風險決策成本，在風險事件發生前需要支付。第二部分代表生產活動所需的風險決策成本。當采用M1、M4 對策時，由于采用多方面采購和增加庫存，成本也隨著增加。第三個部分表示當風險事件發生后所需要的風險對策成本。由于風險事件是偶然事件，所以乘以風險事件的發生概率1/N。

對于使用決策之后的影響，M2 和M3 的影響用減少的恢復時間乘以單位時間銷售損失來評價，在模型（1） 中定義為Ei。減少的恢復時間，是當風險事件發生時，所有活動都使用M2、M3 的情況下，繼續物料供應的時間差。當對策k應用于零件i時，恢復時間可以由模型（3） 計算：

α 和β 是表1 中的活動集。α 是包括生產設備采購、人員招聘、原材料采購等相關的一組采購活動。而β 是一組其他活動。m和n分別代表活動數量和活動組。模型（3） 的第一部分表示采取風險策略后，可以同時進行的生產活動的最大恢復時間。第二個部分代表其他按時間順序執行的活動恢復時間。決策M1 和M4 的有效性可以根據物料短缺時，風險發生前應用M1 或M4 和在風險事件發生后再運用CM1 或CM4 的恢復時間差來評估。

根據以上模型，在應對由于物料短缺引起的供應鏈風險時，對應產品的物料清單，首先選出物料短缺對生產產品影響較大的物料。其次分析哪些生產活動需要采取風險對策。最后對決策進行評估，在約束條件內，風險決策成本低，物料短缺恢復時間短的決策即為最優風險決策。

3 案例應用

本節將基于物料清單的供應鏈風險管理方法應用到手機制造中。一臺手機的物料清單包括很多物料。根據模型（1） 評估物料短缺的影響，選取了螺母（a） 和軸承（b） 這兩個短缺影響較大的物料作為評估。決策的成本和時間數據是基于對制造商的訪問以及模型（2）、（3） 計算得到的。計算結果在表2 中展示。表2 的最左邊，選取了對結果相對重要的八個活動參數。時間參數轉化為在此期間內產生的生產損失值，即恢復時間乘以物料單位時間銷售損失。表2 中單位為萬元。

表2 中，對于螺母來說，采取M4 的決策成本為10.5 萬元，最小值，因此為避免缺少螺母而造成的風險損失，應采取的最佳對策是在缺貨發生前建立安全庫存。對于軸承來說，采取M2 的決策成本為90.5 萬元，為最小值，因此為避免缺少軸承而造成的風險損失，應采取的最佳對策是在缺貨時使用替換零件。根據物料的不同特點，在面對供應鏈風險時選擇不同的對策。該案例應用驗證了基于物料清單的供應鏈風險管理方法的可行性和有效性。

4 結 論

隨著供應鏈在全球范圍內擴展，面對日益增多的風險，供應鏈風險管理在制造型企業中成為一個重要部分。然而迄今為止，大多數研究的SCRM 認為完整的供應鏈結構已經確定，但這種情況在現實中很難實現。本文提出基于物料清單的供應鏈風險管理的方法，并通過實例驗證了方法的有效性。在現實中，物料清單相比供應鏈的具體結構更容易獲取。因此，基于物料清單的供應鏈風險管理方法具有實際意義，尤其是當產品很復雜并且由很多部分組成時。該方法只需要物料的特點知識和參與產品的BOM。然而，這種方法也具有局限性。它不適用于與供應商相關的風險問題。因為這些問題關系到生產設施，企業特點，企業治理能力。也不適用于由于自然災害或物流網絡引起的風險問題。當產品是高科技產品時，其組成部分和材料很難識別，因此也不適用于這種方法。雖然這種方法有一定的局限性，但是也在供應鏈風險問題解決對策上提供了一種方法。

表2 風險決策在手機物料清單上的評估結果 單位：萬元

[1] 張齊剛. 淺談供應鏈管理的風險規避問題[J]. 科技與管理，2001(3):111-116.

[2] 趙益維. 供應鏈風險因素與防范對策研究[J]. 技術與市場，2009(6):3-4.

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