物聯網環境下供應鏈資源配置與運營協調研究及展望

李 媛，劉 潛，趙燕娜，霍曉燕，黎子華

LI Yuan, LIU Qian, ZHAO Yanna, HUO Xiaoyan, LI Zihua

（河北地質大學 管理科學與工程學院，河北 石家莊 050031）

(School of Management Science & Engineering, Hebei GEO University, Shijiazhuang 050031, China)

0 引 言

由于“新冠肺炎疫情”的影響，國內各領域經濟體都受到不同程度的沖擊。對于企業所處供應鏈來說，工廠返工、物流運輸等多方面的負面效應所導致“供應鏈斷鏈”現象愈加嚴重，且在短時期內難以實現供應鏈的重新運營。為實現正常運作，企業不得不尋找新的渠道獲取資源重新構建供應鏈。不僅如此，疫情所帶來的“延遲效應”也會為疫情結束后企業的資源配置帶來極大的困難。鑒于此，如何實現企業在最短時間內實現資源的最優配置，構建新的供求關系，實現供應鏈運作魯棒性的問題亟待解決。

在信息革命的熱潮下，大數據、物聯網、云計算等新一代信息技術的出現為供應鏈管理帶來新的改進，Google，IBM，A－mazon，Yahoo 等知名企業也在近幾年相繼投入精力開展新一代信息技術項目[1]。以物聯網技術為例，通過局部網絡或者互聯網，將人員、器械等主體相互連結，形成可遠程操控的智能網絡，在人為干預控制下實現自動化管理水平提升，工作效率明顯提升，從而提升供應鏈結構運營的魯棒性[2]。物聯網平臺的搭建使信息透明公開、資源深度整合，有效解決了信息不準確而無法確定需求所帶來的影響，企業可根據自身需求靈活選取，構建供求關系，實現資源最優配置，完成供應鏈正常運作，實現供求雙方均能受益。

近些年，國外對于物聯網環境下的供應鏈資源優化配置、運營協調的研究也愈加進步，國內研究現狀處于發展階段，物聯網背景下的供應鏈管理已然成為又一研究熱點。對此，本文通過對先前學者們的研究成果進行梳理并分析了物聯網環境的供應鏈運營結構，在此基礎上對研究不足之處提出見解，為之后的相關研究提供指導性的幫助。

1 文獻回顧及評述

1.1 相關理論概述

信息作為一種“資源”在供應鏈企業之間進行合理配置，其經濟價值必會在企業交易得以變現，為清楚表現出該研究課題所涉及到相關理論，具體的理論框架如圖1 所示。

圖1 理論架構圖

在圖1 中，信息經濟學作為信息科學及經濟學的交叉領域，其主要闡述了信息技術及其產業結構為銷售市場所帶來的經濟影響，產權理論、契約理論、激勵理論等理論與組織行為學相關理論的綜合應用旨在通過完善市場制度，借助一些手段調節企業之間交易關系，改善供應鏈運營結構，從而使資源、收益達到優化協調，實現市場可持續發展。物聯網環境下的供應鏈管理及資源優化配置研究可以上述理論作為構建基礎理論框架，并在探索中不斷完善研究理論體系，豐富供應鏈管理理論。

1.2 文獻回顧

（1） 物聯網技術與供應鏈管理應用。物聯網技術中以自動射頻識別技術（RFID）、VR 等較為常見。由于RFID 技術能夠對信息快速準確識別、定位及長期跟蹤管理，讀取距離大、有效跟蹤物體流動路徑的優異性[3]等優點而成為解決供應鏈管理中庫存錯放、信息無法及時追溯等問題的有效手段。諸如迪卡儂、梅西百貨等大型零售公司，海瀾之家、紅領等一些服裝企業已經開始把RFID 技術應用到供應鏈的各個相關環節[4]。Shin 等[5]利用柯布—道格拉斯生產函數對美國零售商供應鏈進行研究發現：利用RFID 技術可以大大降低產品掃碼的錯誤率，從而使勞動生產率上升。Lorite 等[6]利用RFID 技術對食品供應鏈中溫度監控系統進行輔助，進而降低了食品的腐壞率，使消費者獲得的產品有質量保證，提高企業收益。Leng 等[7]的研究結果表明，RFID 技術在農產品供應鏈的生產、檢測等環節的應用得到有效驗證。王力[8]對物聯網環境下的寶鋼深化體系建設及供應鏈管理提出了相關意見。李媛[9]、譚慧[10]也從信息追溯系統的構建、倉儲管理方面入手探究了物聯網技術于供應鏈管理中的實際應用。

（2） 物聯網環境下供應鏈協調。針對物聯網環境下的供應鏈協調問題，Cui 等[11]對一個零售商和一個供應商的二級供應鏈中庫存不準確性下的最優訂貨量和期望利潤的成本效益進行研究，提出最優協調策略，發現RFID 技術不僅可以降低庫存不準確率，而且可以加強供應鏈協調。Wang 等[12]研究了在集中和分散供應鏈中代理商對RFID 采用的激勵并采用條件風險價值（CVaR） 準則來衡量零售商的風險態度，并確定實施RFID 時協調供應鏈的條件。Lei 等[13]以一個二級供應鏈為研究對象，在考慮RFID 技術消除庫存不準確的條件下，對收益共享契約的協調機制進行了探究。代宏硯等[14]探討了RFID 獲取實時信息的準確性對供應鏈成本和協調的影響。趙道致和劉國繼 [15]以VMI 模式下的兩級供應鏈為研究對象，比較應用RFID 前后的供應鏈成本變化情況并設計成本共擔契約實現供應鏈整體的Pareto 改進。張李浩及其研究團隊[16-19]在考慮產量競爭、庫存錯放、預付款融資等條件下研究了投資RFID 技術下的供應鏈的均衡條件及契約協調的影響。楊惠霄和駱建文[20]探究了定價權及收益共享契約機制對RFID 投資決策影響并提出不同激勵條件下企業投資RFID 技術有著不同投資意愿的這一結論。

（3） 云制造環境下資源優化配置。李伯虎及其團隊[21]在物聯網、云計算等基礎上提出“云制造”的架構，通過云制造技術，能夠為制造全生命周期過程提供可隨時獲取、按需使用、安全可靠、優質廉價的服務，對于資源優化配置有著顯著的提升。基于云制造架構，Ghomi 等[22]對資源配置所遇到問題及挑戰及未來發展趨勢給予見解。Lin 等[23]從集中決策和分散決策優點的角度出發，提出兩級調度決策的多中心管理機構，對云制造資源匹配優化加以協調，從而降低整個系統的運行成本。Jiang等[24]基于多目標粒子群優化算法對云資源供應鏈調度優化問題進行了探討。許春安和李芳[25]在考慮服務質量的基礎上對云制造平臺的資源優化問題進行了深入討論。張洪國等[26]的研究結果表明在時間維度上保證資源匹配的公平性，可提高資源受限情況下的云制造服務資源全局優化配置效率。王雪冰和趙道致[27]利用線性規劃的方法對云制造環境下資源配置最優化建立模型進行了分析，并根據市場需求影響來調整供需雙方的資源配置，從而達到利潤和效用優化的目的。趙道致等[28-30]在考慮供應商質量激勵、多服務結構、主體心理的影響下對云制造資源優化配置問題進行研究，并給出了相關建議，為云制造資源配置優化決策提供了有效參考。

1.3 文獻評述

通過對物聯網技術于供應鏈的應用、物聯網環境下供應鏈協調、云制造環境下資源優化配置三個方面的研究成果進行歸納總結。不難發現，物聯網環境下企業及其所在供應鏈運營管理有著顯著提升，云制造環境下企業資源配置得到顯著優化。但上述研究成果仍舊有所不足，主要體現以下方面：

（1） 考慮到RFID 技術的應用對庫存資源配置作了較好的研究，但資源不僅僅是存貨，還包括人力、機器等資源，如何實現這些資源得優化配置有待商榷，且上述文獻也只是從技術層次說明物聯網技術對資源配置優化的有效性，并未考慮到經濟屬性。對企業來說，以最少的成本獲得最大的收益才具有決策意義，在這方面相關的研究較少。

（2） 已有學者對投入物聯網技術的供應鏈協調進行了研究，實際上，在技術等方面的約束下，一些企業只能將技術開發外包給物聯網服務商等經濟主體去完成。上述主體嵌入供應鏈結構中，供應鏈運營結構重新構成，企業原先的信息關系及交易模式將會得到改變，在這種情況下，供應鏈節點企業之間的收益如何確定、如何實現供應鏈協調及Pareto 最優的改進條件等方面的研究在現有文獻僅中有少數涉及。

（3） 物聯網平臺搭建后，信息深度透明及資源深度整合使得資源的組合方式數以千計，企業通常會以自身利益最大化去選擇最優組合，那么從決策行為及心理因素角度入手，企業間的博弈方式必將受到影響，多個主體之間的博弈方式也將成為一大難點，如何評價資源使用的績效、如何建立評價體系在現有文獻中也比較罕見。

（4） 對于物聯網環境下供應鏈風險管理的研究闡述也在少數。在新的環境下將會面對的是不同的風險與挑戰，通過物聯網平臺構成的供給關系在短期內能夠實現資源的有效配置，在此有著諸多的風險，如何識別并提早預防將是又一研究方向。

2 物聯網環境下供應鏈運營結構及資源配置方式分析

這里將資源定義為生產性資源及信息性資源兩種，原材料、機械設備、服務設施等生產性資源都是企業在日常生產運作的必需品。由于傳統供應鏈中上下游企業信息不對稱而引發的“牛鞭效應”現象在供應鏈管理中時常出現，致使需求信息的不準確性導致“雙重邊際效應”，對企業及其所在供應鏈造成影響。物聯網服務商等經濟主體作為信息性資源的所有者嵌入到供應鏈運營結構中必然會對傳統供應鏈的運營帶來破壞性的影響。為探究物聯網環境下的供應鏈運營結構及資源配置方式，具體運營結構如圖2 所示。

圖2 物聯網環境下供應鏈運營及資源配置示意圖

在圖2 中，將物聯網環境下供應鏈運營分成三個層次即企業層、資源層、信息層。在企業層中，分為上游企業層及下游企業層，在通常情況下，上游企業層中的企業一般在供應鏈中占主導地位，下游企業一般會與上游企業進行合作。資源層即各個企業所擁有的資源。在信息層中，引入物聯網服務商構建物聯網平臺為供應鏈上下游企業提供信息技術服務，將資源類別、倉儲所在地、價格、存量等準確信息深度公開，同時可以根據要求對企業之間進行配對。

在此環境下，供求主導關系也在間接發生改變，供求雙方均可以成為資源選擇的主導者，而非單一的選擇或被選擇，下游企業可以靈活選擇與上游企業構建資源供給關系，也可以與同一層次的企業進行資源共享，這樣使資源配置方式由先前的垂直整合架構演繹成網絡協同架構，促進了網狀資源配置機制形成。由于物聯網環境下信息全面、實時共享及物與物的相互連接使得供應鏈企業間及企業和顧客原有的信息關系和交易模式也會發生改變，使得供應鏈企業間的關系由原來的競爭關系變為組織之間的競爭與設施之間的合作并存的交叉關系，進而供應鏈企業之間運營的均衡條件發生改變。

從理論角度分析后可見物聯網技術與供應鏈管理研究契合點的可行性。但實際上從經濟角度去思考，物聯網技術的引進和開發需要高額的成本，而且對于一些技術有限的企業來說只能花費巨額的費用求助相關服務商提供技術服務，可能會對企業的資金運營帶來一定影響；其次是信息準確性，由于信息迭代速度快且市場變動規律較難預測，資源需求的隨機性作為不穩定因素，對于企業決策將會成為較大難題；再者，對于一些時效性資源、企業急需的資源來說，資源所存儲的地理問題會對運送帶來一定影響，資源很可能失去其效用而導致失去經濟效益。所影響的方面還有很多，企業在進行決策時應該考慮到這些因素。

3 物聯網環境下供應鏈運營協調及資源優化配置的研究趨勢

通過國內外相關學術史的梳理發現，目前，物聯網技術融合入供應鏈中，并對節點企業的資源配置、產品定價、上下游企業合作關系等進行探索已成為必然研究趨勢。基于此，未來可深入探討的內容和涉及到的研究方法如圖3 所示的架構圖，以此為基礎提出以下幾個研究方向。

（1） 供應鏈資源配置的博弈研究。隨著物聯網平臺的設立，資源供給實現深度整合，進而可以滿足企業的資源需求，不同的資源組合配置有著不同的績效。如何選擇最優資源組合對企業運營有著最優績效；形成新的供應關系后企業之間的博弈方式及動態博弈的演變，如何通過數學模型方面研究仍舊是現在研究的課題。

（2） 物聯網環境下供應鏈運營均衡條件及Pareto 最優條件改進。物聯網服務商等經濟主體嵌入到供應鏈結構中勢必會破壞傳統的供應鏈結構，企業資源配置模式的變化、經濟主體增加、交易模式的改變使得供應鏈節點企業的利益得到重新分配，進而供應鏈均衡條件發生改變。從供應鏈網絡均衡角度出發，基于最優化理論、邊際分析理論等對供應鏈各節點企業的交易模式進行分析、各個節點的資源配置如何達到Pareto 最優條件值得深刻思考。

（3） 物聯網環境下供應鏈運營結構優化。由于供應鏈內主體增加，運營結構改變，使得供應鏈運營魯棒性條件間接改變，以扎根理論等理論為基礎如何有效設計供應鏈結構；優化后的供應鏈結構運營績效評價指標如何選取、設立評價體系量化考察等問題值得深入討論。

（4） 物聯網環境下供應鏈風險管理。物聯網環境下必然會帶來新的風險源出現，對風險準確識別，采取有效的控制手段及預防措施降低鏈上企業的損失也可以作為之后的研究方向。可以通過案例分析、實況調研等方式進行風險識別并分類，利用結構方程模型等統計學模型進行量化分析可進行更深層次的研究。

物聯網環境下供應鏈運營協調及資源配置研究趨勢架構如圖3 所示：

圖3 物聯網環境下供應鏈運營協調及資源配置研究趨勢架構圖

綜上所述，物聯網、供應鏈、資源配置、運營協調多方面相結合的研究是必然趨勢，在物聯網等新興信息技術的協助下，供應鏈運營管理將逐漸向“智能化”轉型，資源匹配及配置將會得到最有效解決，實現企業之間的雙贏。多個學科之間的相互交叉研究勢必會豐富供應鏈管理理論，在實際應用中變得更有效，可期未來研究成果將十分豐富。

4 結束語

因篇幅有限，只通過文獻梳理的方式簡單對研究問題進行闡述，未進行更深層次的研究。在未來的研究中，不僅是上述所說因素可以思考，也可以從不同供應鏈種類（如閉環供應鏈、綠色供應鏈等），不同的約束條件去進行思考，以豐富供應鏈管理研究，為之后相關研究起到指導性幫助。