跨境供應鏈考慮通關效率的承諾交貨期優化

摘 要：在經濟全球化的背景下，我國的跨境貿易規模日益擴大，較之國內較為成熟的供應鏈，跨境供應鏈的業務復雜性更高，不確定性較大。尤其在911事件后，受恐怖襲擊威脅，歐美等發達國家加大進口貨物的檢查力度，對供應鏈提出了安全與便利的雙重要求，更增加了通關時間的不確定性，導致供應商承諾交貨期的可靠性降低。為此，考慮跨境供應鏈查驗率等通關效率因素建立量化模型，對原有的最優承諾交貨期進行重新優化，并求得最優通關預期時限和最優承諾交貨期的解析解。進而結合目前發達國家海關對我國企業的供應鏈安全認證要求與通關便利政策，探討企業增加投入提升信用等級時如何實現成本效益最大。最后通過數值分析驗證了模型和算法的有效性。

關鍵詞：承諾交貨期；通關效率；跨境供應鏈

中圖分類號：F273.7 文獻標識碼：A

Abstract： Under the background of global economic environment， the scale of cross-border trade in China is growing. The domestic supply chain is relatively stable， while the complexity and uncertain of cross-border supply chain are markedly increased. Especially after the 911 event， under the threat of terrorist attacks， EU and the United States therefore increased the inspection of imported goods， which put dual requirements of security and facilitation on the of supply chain. These factors increased the clearance time of variability， and affected the delivery time guarantees decision. Therefore， the quantitative model was formulated taking into account the inspection rate and the efficiency of customs clearance to optimize guaranteed delivery time. Thus the analytical solutions of delivery time and the optimal clearance time guarantees were obtained. Then， according to the requirements of supply chain security and customs clearance policies on trade facility， how to investment to upgrade credit rating led to the maximum benefit of was discussed. Finally， the numerical analysis was illustrated to verify the model and algorithm.

Key words： delivery time guarantee； efficiency of customs clearance； cross-border supply chain

0 引 言

在經濟全球化的背景下，國際貿易持續繁榮，占全球生產的比重已接近20%，國際貿易使傳統意義上的供應鏈被延伸成了一個跨地區、跨國家的供應鏈，涉及的環節更多，訂單的交付時間也變長了，不確定性增大，供應商承諾的交貨期可靠性受到挑戰。自20世紀80年代后，Stalk[1]等人提出基于時間的競爭（Time-Based Competition）之后，Hart（1993）[2]和Hill等（1995）[3]進而相繼提出了交貨期承諾的優化問題。在下達訂單后客戶都希望產品可以按時送達，尤其對于時間敏感型產品而言，若客戶的等候時間過長或缺貨情況較多則會另尋賣家，影響供應商的市場份額。為此，供應商會考慮到備貨、配送等環節花費的時間，對客戶產品送達時間做出保證，同時供應商必須綜合權衡各項因素合理優化這一保證的交貨期，若該承諾時間過短會增加缺貨率，若承諾時間過長則會影響市場份額。

已有學者對承諾交貨期的優化問題從多角度進行了研究，如Urban（2009）[4]對原來的一攬子交貨期承諾進行了拓展，考慮了服務改進、流程優化和系統擁堵等情況。Ulkü和Bookbinder（2012）[5]以第三方物流利益最大化為目標建立模型，探討了存在合并運輸情況的定價策略和承諾交貨期優化問題。Jin等（2013）[6]研究了時間敏感性需求下，企業如何對不同客戶予以差別化承諾交貨期實現企業利潤最大化的問題。Kuthambalayan等（2014）[7]探討了隨機需求下價格、承諾交貨期及產品品種之間的權衡和優化問題。Zhu等（2014）[8]針對在線MTO制造商的訂貨批量和承諾交貨期優化問題進行建模，結果表明考慮到客戶對時間和價格敏感度，應降低訂貨批量并縮短承諾時間。此外，國內的學者如馬士華和張旭[9]、陳書智等[10]也對該問題予以關注。

與國內供應鏈不同的是，跨境供應鏈增加了進出國境時的清關環節。尤其在911事件之后，受恐怖襲擊威脅，歐美等發達國家加大對進口貨物的檢查力度，并開展了一系列供應鏈安全項目[11]，通關時間也有所延長。海關按一定的查驗比率選擇部分申報貨物進行查驗，考慮到港口擁堵和海關有限的人力資源限制，不需要查驗的貨物通關時間較短，而被要求查驗的貨物要等候查驗，其通關時間明顯增長，進而影響了承諾交貨期的確定。為此，本文考慮到查驗率和通關效率等因素對最優承諾交貨期進行重新優化。針對跨境供應鏈存在的通關時間不確定性大的特點，并考慮到進出口環節不同貨物與不同企業的查驗率差異，將查驗率作為參數建立模型，對原有的承諾交貨期優化模型進行拓展，優化企業的最優預期通關預期時限及最優承諾交貨期。

1 問題描述

研究對象為由我國從事出口加工業務的某供應商和某發達國家某進口零售商組成的跨國供應鏈，供應商接到零售商訂貨后承諾貨物在一定配送期限T送達，若超過期限T貨物仍未送達，則供應商向零售商進行一定數額的賠償。根據Hill等[12]的模型，對時間敏感性產品市場需求DT為T的函數，即：

其中：M為整個市場的份額，在短時期內固定；e為該供應商在其中所占的比例；β為該產品對時間因素的敏感度，β越大表示需求受交貨期的影響越大，β=0時該問題變為一般的報童模型。

本文假設交貨期包括生產準備時間、出口通關時間、運輸時間以及進口通關時間，主要研究通關不確定性對交貨期的影響，假設生產準備時間、運輸時間是確定值，而由于出口加工商品在出口通關過程簡單快捷，假設出口通關時間也為常數。而進口入境時則面臨一定比例的查驗率，查驗時間取決于商品性質、通關效率和港口擁堵情況，不確定性比較大。設承諾的配送期限T=t+t，即生產準備時間、出口通關時間、運輸時間之和為常數t，進口通關預期時限為t。代入式（1），可得市場需求為進口通關預期時限t的函數：

3 考慮安全認證投入的模型

由于縮短承諾交貨期可以增加市場份額，因此企業會努力采取各種措施來減少配送提前期，如增加產能縮短生產準備時間，或采用更快速的運輸方式來縮短運輸時間，本文討論的通關時間同樣可以通過提高企業信用等級來進行壓縮，如我國海關將企業分為AA、A、B、C、D五個管理類別，實行差別化管理措施，其中AA和A類企業適用通關便利措施，查驗率相對較低；B類企業適用常規管理措施；C類和D類企業適用嚴密監管措施，通關查驗率最高。國際上各國海關也推出了多項供應鏈安全認證項目，鼓勵供應鏈成員加入認證。影響最大的是美國的CTPAT認證和歐盟的AEO認證，通過認證的企業可以享受包括較低的查驗率在內的多項通關便利。

當然，同增加產能和轉換快捷運輸方式等縮短交貨期的措施一樣，提高企業信用等級也同樣使企業投入相應的成本，企業要獲得認證需要有很多條件，需要進行大量的前期投入。因此需要兼顧成本與效率進行綜合權衡是否應該加入認證、提升企業信用等級來降低通關不確定性、縮短通關時間。

4 數值分析

假設某供應商出口某一產品面臨的整個市場份額M=1 000，生產準備時間、出口通關時間、運輸時間之和常數t=3天，該產品對時間因素的敏感度β=0.2，國外零售商要求的服務水平不低于s=0.9，對應進口國家的查驗率θ=0.2，查驗平均服務率為μ=2個/每天，單位產品的銷售利潤λ=10元/件，單位貨物的懲罰成本為c=20元/件/每天。總收益∏t隨t的變化情況如圖1所示，其中最優解t=0.74，∏t=4 302.1元/天。

該產品對時間因素的敏感度β對最優通關預期時限t的影響如圖2所示（其他參數保持不變），當β∈0，0.5的區間內變換時，t隨著β的增加而顯著減少，即產品對時間敏感度越高，最優通關預期時限t越短，當β∈[0.5，1）時，t則一直保持不變，這是因為受到服務水平s的要求，t必須保持大于下界=0.35天。

查驗平均服務率μ對最優通關預期時限t的影響如圖3所示（其他參數保持不變），總體t（×線表示）隨著查驗平均服務率μ的增加下降，出現拐點，受下界的影響在拐點前快速下降，受影響在拐點后呈現平滑下降的情況。查驗率θ對最優通關預期時限t的影響如圖4所示（其他參數保持不變），最優通關預期時限t先隨著查驗率θ的增加而快速遞增，當θ較大時增速放緩。

接下來考慮企業可以增加投入提升信用等級的情況，該企業目前為第0級，查驗率θ=0.2，若提升至1、2、3級，查驗率分別降至0.15、0.1、0.05，需要投入的資金分別為100元/天、300元/天、700元/天，資金投入額符合邊際投入遞增規律。分別求解不同投入下對應的最優通關預期時限t和企業收益∏t，i（如表1所示），解得當提升至等級1時，收益最大為4 327.7元/天，此時投入金額為I=100元/天，查驗率θ=0.15，最優通關預期時限t=0.6天。

5 結 論

由于國際貿易在順應國際貿易自由化大趨勢同時要有效應對恐怖主義威脅，為此2005年，國際海關組織提出了《全球貿易安全與便利標準框架》，2012年，美國發布了《全球供應鏈安全國家戰略》。2015年9月，我國接受了WTO的《貿易便利化協定》議定書，我國的貿易便利化水平有望得到提升。在貿易安全與便利的多重目標影響下，全球供應鏈競爭環境也發生了相應的改變。本文針對我國外貿出口企業進出境通關的現實問題和供應鏈安全項目的實施現狀，建立量化模型，探討如何提升企業在跨境供應鏈中的交貨期可靠性。

本文首先針對通關時間不確定的情況，將查驗率作為參數，考慮到產品的時間敏感度，建立跨境供應鏈供應商的承諾交貨期優化模型，并求得最優通關預期時限和最優承諾交貨期的解析解。進而針對目前世界各國海關對企業的供應鏈安全認證要求及通關便利政策，探討企業如何增加投入提升至成本效益最大的信用等級。最后通過數值分析驗證了模型和算法的有效性，并通過數值分析考察了時間因素的敏感度、查驗平均服務率及查驗率對最優通關預期時限的影響。

參考文獻：

[1] Stalk G. Time-the next source of competition advantage[J]. Harvard Business Review， 1988，66（4）：41-51.

[2] Hart. Extraordinary guarantees[M]. New York： Amacom， 1993.

[3] Hill. Service Guarantees： The Fast-track to service quality[J]. IMD Perspectives， 1995，2（1）：1-4.

[4] Urban T L. Establishing deliveries guarantee policies[J]. European Journal of Operational Research， 2009，196（3）：959-967.

[5] Ulkü M A， Bookbinder J H. Optimal quoting of delivery time by a third party logistics provider： The impact of shipment consolidation and temporal pricing schemes[J]. European Journal of Operational Research， 2012，221（1）：110-117.

[6] Jin X， Sivakumar A I， Li K. Scheduling and optimal delivery time quotation for customers with time sensitive demand[J]. International Journal of Production Economics， 2013，145（1）：349-358.

[7] Kuthambalayan T S， Mehta P， Shanker K. Integrating operations and marketing decisions using delayed differentiation of products and guaranteed delivery time under stochastic demand[J]. European Journal of Operational Research， 2014，237（2）：617-627.

[8] Zhu Q G， Liu L， Wang Y S. The Study of MTO Online Manufacturers' Guaranteed Delivery Time Model with Order Batching[J]. Advanced Materials Research， 2014，933：824-829.

[9] 馬士華，張旭. 零售商配送時間承諾的供應合同研究[J]. 管理科學，2007，20（1）：13-17.

[10] 陳書智，關旭，馬士華. 時間敏感型供應鏈的資金流協同問題研究[J]. 工業工程與管理，2011，16（5）：53-59.

[11] 周欣. 推行國際供應鏈安全項目的障礙與對策分析[J]. 物流技術，2013，32（8）：54-57.

[12] Hill A V， Hays J M， Naveh E. A Model for Optimal Delivery Time Guarantees[J]. Journal of Service Research， 2000，2（3）：254-264.