基于過程可靠性的汽車備件供應鏈優化研究

付躍強 （江西科技學院 協同創新中心，江西 南昌 330098）

0 引言

據統計，2010年我國汽車產銷量首次超過美國成為世界第一，并蟬聯至今。一方面，截至2018年7月，全國機動車保有量3.19億輛，未來將持續保持一個上升的勢頭，而隨著機車保有量的增加，機車維修和零部件供應需求日益上升。另一方面，汽車行業對于原材料和勞動力方面的利潤挖掘已近極限，競爭日益同質化，利潤逐年下降，汽車售后維修服務和備件物流供應鏈成為競爭差異化的手段和新的利潤增長點。

汽車售后維修服務多數情況下需要汽車備件，適時適量汽車售后備件的可獲得性已成為高質維修服務和成本控制的支持和保障。汽車售后維修服務一般情況下由客戶驅動，汽車備件需求不確定、穩定性也差，給售后維修服務和經營帶來了困難。汽車備件供應中，普遍存在“效益背反”現象，如經常性缺貨會降低服務水平，從而影響顧客滿意度和忠誠度；而通過高庫存等方式能夠增加汽車備件的可獲得性，提高服務水平，卻又會帶來了成本的增加。企業如何在成本控制的情況下，增強汽車備件的可獲得性，提高競爭力，是一個值得研究的問題。而現在的競爭已經不單純是企業間的競爭，已經擴展到供應鏈與供應鏈之間的競爭。因此，系統研究影響汽車售后備件可獲得性的汽車備件供應鏈，分析其中的關鍵影響因素，進而對汽車備件供應鏈提出改進意見就具有一定的理論和實踐意義。

1 相關研究現狀及述評

1.1 汽車備件供應鏈研究現狀

通過文獻檢索和閱讀，目前汽車備件供應鏈的研究主要集中在以下幾個方面。

一些學者從汽車備件庫存角度進行研究。Graves提出了VARI-METRIC模型，并應用仿真理論計算模型精度[1]。陸斌億以海馬汽車為例分析了汽車備件庫存結構問題[2]。Sherbrooke建立了METRIC模型，目標是投資額一定的假設下，提高備件流通效率[3]。

一些學者從汽車備件物流模式的角度進行研究。覃燕紅研究了基于第三方物流的汽車備件物流運作過程[4]。宋雷、彭華華對汽車備件物流運作模式進行了研究[5]。陳榮章、翁翔對汽車備件物流模式進行探討，認為汽車備件物流與供應鏈結合是汽車備件供應鏈發展方向[6]。于淼研究了敏捷供應鏈條件下的汽車備件供應鏈物流模式，強調汽車備件供應鏈節點企業協同運作[7]。

一些學者從其它角度對汽車備件供應鏈進行了研究。馮如娟研究了汽車備件逆向物流[10]。郭桂林、付斌、鄧波從系統的角度對汽車備件物流進行了研究[11]。覃波、彭仁孚探討基于物流網的汽車備件管理[12]。

此外，還有一些學者以整個汽車供應鏈作為對象進行了一系列研究。林云從服務供應鏈的角度對汽車物流進行系統研究[13]。劉紅勝綜合精益供應鏈理論、博奕論、神經網絡等方法，對基于精益供應鏈的汽車物流系統進行了研究[14]。

1.2 研究評述及擬研究問題

國內外學者對于汽車備件供應鏈進行了大量有益的研究工作，為進一步的研究工作奠定了良好的基礎，然而汽車備件供應鏈研究也存在一些問題，例如，相關研究比較散，沒有形成比較完備的研究體系；汽車備件供應鏈與“互聯網+”、供應鏈金融、可靠性工程等學科交叉研究有待進一步加強。

近年來，隨著信息技術的發展，GPS、GIS、電子商務等技術的應用，傳統汽車備件供應過程已經不能滿足客戶的需求，需要進行業務流程重組。重組后的過程相對于傳統汽車備件供應過程發生了根本性變化，流程重組會帶來可靠性的問題，過程可靠性會影響汽車備件服務響應客戶的能力，影響客戶滿意度，進而影響汽車備件供應鏈的競爭力。

目前國內銀行沒有正確認識到產業風險評價的重要性，在對授信客戶進行風險評價時并沒有將產業風險評價擺在一個較為重要的位置，而是著重強調對客戶自身風險的評價，即使有些銀行在進行授信分析時將產業風險考慮了進來，但其權重通常只占到了5%～10%，相比美國美林銀行、JP摩根銀行所賦予的30%權重，比重太小。在我國當前產業轉型升級階段，產業發展分化的格局逐漸顯示出來，過剩產能產業的風險逐漸暴露出來，在這個新經濟形勢下銀行進行信貸資產風險管理時更要關注產業結構的變化和產業發展的趨勢，對產業風險評價加以重視。

因此，定義汽車備件供應鏈過程可靠性，分析其過程可靠性的關鍵影響因素，從關鍵影響因素出發對汽車備件供應鏈進行優化改進，可以滿足客戶需求，從而提高汽車備件供應鏈的競爭力。

2 汽車備件供應過程可靠性定義和求解

2.1 汽車備件供應過程可靠性定義

按ISO9000：2015標準的定義，系統是相互關聯、相互作為的一組要素。系統的可靠性是指系統在規定的條件下和規定的時間內完成規定功能的能力。汽車備件供應鏈涉及零部件供應商、汽車銷售商、汽車維修商、物流、信息中介平臺等企業以及終端客戶，是一個復雜系統，其可靠性可定義為：汽車備件供應鏈系統在規定的條件下和規定的響應時間內滿足客戶需求的能力。

應用過程方法理論研究汽車備件供應鏈，從輸出的重復性或一致性來評價，汽車備件供應鏈過程可靠性可定義為：在規定條件下，汽車備件客戶響應時間持續穩定地保持在規定范圍內的概率，定義可用數學表達式表示為式（1）。

式中：RP表示過程可靠性，P表示成功響應客戶需求的概率。響應時間是汽車售后備件供應鏈的基本要求，是汽車備件供應鏈系統相互作用的結果，通常都會用時間來進行限制，超出時間為不可靠。令f（t）為汽車備件響應時間的概率密度函數，Tp為過程的時間限制期，則汽車備件響應過程可靠性可進一步表示為式（2）。

2.2 汽車備件過程可靠性求解

通過對某種狀況下汽車備件供應記錄進行數據分析可以獲得響應時間的數據，研究這些數據分布規律可得出響應時服從哪種統計分布，計算出概率密度函數f（t）。進行客戶調查，獲得客戶對于響應時間的心理預期，經過數據分析確定汽車備件供應過程的時間限制期Tp。從而可以求出該種狀況下的汽車備件響應過程可靠性R（Tp）。

如果只考慮過程總的響應時間限制，稱為單時間限制期。根據需要，過程通常可以分解成幾個子過程或階段，并且要求限制子過程的時間，這樣就會產生多時間限制期問題，多時間限制期過程可靠性建立數學解析模型比較困難，可以采用Monte-Carlo模擬法來進行求解。如果在N次售后備件物流服務中，有M次在規定的時間內按照規定的條件完成了規定的功能，則汽車備件物流過程可靠度可表示為式（3）。

式（3）可靠性精度隨著樣本數的增加而增高。

由于存在著大量重復的工作，通常會通過編寫計算機程序或者通過計算機仿真來完成[15]。

3 汽車備件產品供應鏈及過程可靠性影響因素分析

3.1 傳統汽車備件產品供應鏈分析

圖1 汽車備件產品供應鏈

圖1所示是傳統汽車備件產品供應鏈，圖中配件物流中心是該供應鏈中的核心企業，它整合上游汽車備件供應商的產品資源，通過下游配送中心配送給客戶。這種供應鏈采用有效客戶反應（Effective Customer Response，ECR）策略，強調信息共享、協調和合作，追求的是供應鏈總成本最小化[5]。

從競爭的發展趨勢來看，產品或服務的競爭一步步從基于成本的競爭、基于質量的競爭向基于時間的競爭發生轉換。汽車備件供應鏈強調快速響應顧客的需求，同時它又是多品種、小批量的買方市場，“儲備”備件產品顯然不適合，這要求更多地采用快速反應（Quick Response，QR）策略。QR策略指企業面對客戶需求的個性化，需要減少庫存，生產方式由面向庫存生產向面向訂單生產轉化，縮短設計、采購、生產、物流各階段的時間提前期，快速響應客戶需求。

此外，圖1所示供應鏈是產品供應鏈、供應商、銷售商形成戰略聯盟，服務企業往往不能在鏈中得到很好反映。而服務企業（如物流企業、汽車銷售商、汽車維修商等）在汽車備件供應鏈中所占比重極大，僅僅采用產品供應鏈不能很好反映汽車備件供應鏈。因此，有必要引入服務供應鏈理論，對汽車備件供應鏈過程進行優化和重構。

3.2 汽車備件供應鏈過程可靠性影響因素分析

根據式（2）表示的過程可靠性定義，響應時間會直接影響過程可靠性。響應時間要求短，則可靠性低；反之，響應時間要求長，則可靠性高。因此，從定性的角度，可靠性的影響因素實質上也即汽車備件服務響應時間的影響因素。

（1）汽車備件供應模式

汽車備件供應可分為集中式供應和分散式供應。集中供應以中央分撥中心為主，由中心向下游各儲備點補貨，關注的是成本。分散供應則是供應鏈上的各級備件倉庫按照一定契約關系共享庫存，大量協同的儲存點形成網絡，關注的是快速響應客戶。相對而言，分散式供應響應時間更短，各備件倉庫之間會形成復雜的物流、資金流、信息流，相互之間關系變得越來越復雜。因此，會增加溝通和管理成本，需要信息技術的支持。

（2）備件倉庫數量和選址

備件倉庫地點離市場越近，備件響應時間就越短，客戶滿意度越高。各備件倉庫形成網絡，通過備件倉庫選址，能夠對客戶需求形成空間區域全方位覆蓋，確保能夠在時間限制期內響應客戶的需求。備件倉庫數量越多，則意味單位倉庫覆蓋的空間區域越小，其響應時間越短，但備件倉庫數量過多，會增加整個供應鏈成本。

（3） 備件庫存管理

備件庫存量與備件響應時間密切相關，庫存品種越多、庫存水平越高，市場響應速度就越快，但會導致庫存成本增加。汽車備件供應鏈的重點之一就是要解決汽車備件庫存成本與汽車備件供應過程可靠性平衡的問題。隨著新車型號的增加，備件品種數量大幅增加，要維持快速響應能力，則庫存壓力會越來越大，應該逐步采取供應商管理庫存、聯合管理庫存等新型庫存管理模式。

（4） 汽車備件配送

汽車備件配送是一個復雜的系統工程，包括了運輸方式和線路設計，它們會影響備件響應時間和成本。運輸方式多種多樣，有空運、水運、鐵路、公路等。空運時間快，但成本高。水運成本低，但時間長。根據客戶對于時間和成本的要求，往往一次汽車備件配送涉及各種運輸方式。因此，應精心策劃，把各種運輸方式組成在一起，通過線路設計進行優化，確保快速響應客戶需求。

（5） 信息系統應用

信息流是汽車備件供應鏈的組成部分之一，供應鏈信息系統越先進，則信息流能高效率運行，供應鏈響應客戶需求的時間就越短，供應鏈可靠性越高。反之，供應鏈信息系統未能很好集成，信息數據不能共享，一方面會導致供應鏈不能準確、及時了解客戶需求信息；另一方面也會增加供應鏈各節點的溝通時間和成本，增加供應鏈的響應時間。

4 汽車備件供應鏈優化措施

4.1 汽車備件供應鏈流程重構

物聯網、“互聯網+”技術以及電子商務等信息技術的發展，使汽車備件供應鏈業務流程重構勢在必行。汽車備件供應鏈流程重構是指在信息技術支撐下，對鏈上企業內部流程以及企業間關聯流程進行根本性的變化，減少不增值的過程，縮短客戶響應時間。汽車備件供應鏈流程重構可以采用全新流程設計法、系統化流程改造法等。

上文分析中已提出應引入服務供應鏈理論對汽車備件供應鏈流程進行優化。服務供應鏈研究的里程碑事件是美國學者LisaM.Ellram在2004年發表的文章《Understanding and managing the services supply chain》[16]。

汽車備件供應鏈是包括產品供應鏈和服務供應鏈的集成供應鏈，借鑒田宇服務供應鏈的模型[17]，可以提出如圖2所示的汽車備件供應鏈的模型。

圖2 汽車備件集成供應鏈典型結構

圖2中，汽車備件供應鏈包括汽車備件集成商和各種產品和服務功能的提供商。汽車備件集成商為供應鏈上核心，整合功能提供商（備件供應商、銷售商、服務供應商等）的資源，建立APP等移動互聯交互平臺，使汽車備件產品供應商、服務供應商、客戶能夠通過平臺聯系，構成汽車備件供應鏈網絡，服務供應商既包括傳統物流功能提供商（運輸、倉儲、配送等)，也包括了其它一些服務供應商，例如汽車金融服務供應商、電子商務交易平臺供應商等。備件物流中心和區域配送中心的角色會越來越虛化，作用越來越相近，共同構成倉儲配送網絡。

4.2 加強汽車備件供應鏈信息共享和數據交換

汽車備件供應鏈下游客戶需求小波動可能會導致上游汽車備件供應商需求分析的大變化，這就是牛鞭效應。而減少牛鞭效應最有效的方法就是信息共享和數據交換。

供應鏈管理強調通過信息共享來減少需求不確定性，而信息共享依賴于信息技術。信息技術促進建立新的供應鏈組織、支撐供應鏈管理運作，是業務流程重構的基礎之一。在汽車備件供應鏈中經常用到的信息技術有電子數據交換（Electronic Data Interchange，EDI）、條形碼（BAR CODE）、無線射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）、全球定位系統（Global Positioning System，GPS）、地理信息系統（Geographic Information System，GIS） 等。

4.3 規劃汽車備件物流網絡

汽車備件物流網絡規劃問題就是確定備件從供貨點到需求點流動的結構，包括使用什么樣的設施、設施數量、設施位置、服務覆蓋范圍、設施間運輸方式等。汽車備件物流網絡規劃包括空間問題和時間問題，空間問題是指確定各種設施（汽車備件供應商、倉庫和零售點）的平面地理位置，時間問題指客戶響應時間，它們相互作用、相互關聯。

物流網絡規劃經常采用數學分析、優化模型、計算機仿真模型、啟發式模型等技術。設施選址經常采用重心法、線性規劃、加權評分法、空間—引力模型等方法。

4.4 加強庫存控制，實現備件庫存合理化

庫存的積極作用包括提高客戶服務水平、緩沖不確定因素等，其消極作用則包括增加成本、掩蓋管理問題等。備件庫存合理化，就是平衡庫存的積極作用和消極作用，用最經濟的方法實現備件存儲的功能。

備件庫存合理化可以通過備件庫存控制來實現。要有效地管理庫存，必須根據具體情況采用適合的庫存管理方法，庫存管理方法包括ABC庫存分類法、關鍵因素分析法（Critical Value Analysis，CVA）、供應商管理庫存（Vender Managed Inventory，VMI）、聯合管理庫存等（Joint Managed Inventory，JMI）等。

5 結語與展望

文章從可靠性的角度對汽車備件供應鏈影響因素進行了分析。提出汽車備件供應鏈過程可靠性的定義，分析了傳統汽車備件產品供應鏈構成及可靠性影響因素。認為汽車備件供應鏈是包括產品供應鏈和服務供應鏈的集成供應鏈，總結出汽車備件集成供應鏈典型結構模型和包括業務流程重構在內的系統優化措施。

文章提出了一種汽車備件供應鏈研究的思路和框架體系，但上述研究還局限于定性分析，進一步的工作可以結合計算機模擬仿真以及“互聯網+”、大數據、業務流程重組等理論方法開展汽車備件集成供應鏈業務流程重構、物流網絡規劃、配送中心選址、備件庫存控制、供應鏈金融等方面研究。