基于云端跨組織智慧物流平臺的一體化供應(yīng)鏈研究

吳杰華，洪咸友，楊素華，熊 琦

(1.安徽外國語學(xué)院，安徽合肥 231201；2.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，安徽合肥 230026)

從物流管理的角度來看，可以把供應(yīng)鏈看作為對物流的整合平臺，分為采購物流、倉儲物流、運輸物流、生產(chǎn)物流、配送物流、消費物流和逆向物流。當(dāng)今時代市場競爭已經(jīng)不再是單個企業(yè)之間的競爭，而是供應(yīng)鏈與供應(yīng)鏈之間的競爭，據(jù)統(tǒng)計資料顯示，有效的供應(yīng)鏈管理約可以使物流成本下降20%以上，生產(chǎn)效率提高15%以上，準(zhǔn)時交貨率提高15%以上[1]，因此，供應(yīng)鏈這塊黑大陸越來越受到企業(yè)界的重視。我國供應(yīng)鏈的發(fā)展大致可以分為幾個階段，第一個階段為萌芽階段，這一階段的特點是一條產(chǎn)業(yè)鏈中的上下游企業(yè)為了各自的利益自發(fā)地形成為供應(yīng)鏈，在這一階段各結(jié)點企業(yè)結(jié)構(gòu)松散，各自以自身利益為重；第二階段為初期階段，這一階段的特點是整條供應(yīng)鏈由優(yōu)勢結(jié)點企業(yè)作為主導(dǎo)企業(yè)，有意識地將相關(guān)企業(yè)整合而成，各結(jié)點企業(yè)之間形成了緊密的合作伙伴關(guān)系，開始注重各結(jié)點企業(yè)的不同利益；第三階段為發(fā)展階段，這一階段是在第二階段的基礎(chǔ)上引入了管理信息系統(tǒng)，比如ERP，來加強對各結(jié)點企業(yè)的整合，這一階段，更加注重供應(yīng)鏈的增值效應(yīng)和整體利益最大化[2]。但隨著現(xiàn)代信息技術(shù)和人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，工業(yè)4.0、5G時代的撲面而來，供應(yīng)鏈作為資源和物流整合平臺，必須盡快邁入跨越式發(fā)展的V4.0時代。

一、傳統(tǒng)供應(yīng)鏈現(xiàn)狀及存在問題分析

(一)由雙重邊際效應(yīng)

“雙重邊際效應(yīng)”是指供應(yīng)鏈各結(jié)點為了各自的切身利益最大化而不顧及整條供應(yīng)鏈總體利益的現(xiàn)象[3]。傳統(tǒng)供應(yīng)鏈通常由優(yōu)勢企業(yè)作為領(lǐng)頭結(jié)點對供應(yīng)鏈進行整合，其它各結(jié)點往往處于參與結(jié)點地位，各參與結(jié)點企業(yè)往往與領(lǐng)頭結(jié)點聯(lián)系密切，但與其它參與結(jié)點，尤其相隔較遠(yuǎn)的參與結(jié)點之間在利益分配上缺乏共識機制，因此“雙重邊際效應(yīng)”凸現(xiàn)明顯。比如，在汽車制造供應(yīng)鏈中，往往以整車生產(chǎn)企業(yè)作為供應(yīng)鏈的整合結(jié)點，各零部件及原材料供應(yīng)企業(yè)、銷售商都處于參與結(jié)點地位，當(dāng)汽車銷售商向汽車零配件企業(yè)采購汽車配件產(chǎn)品時，往往各自均以自身利益最大化為優(yōu)先選項。

(二)牛鞭效應(yīng)

“牛鞭效應(yīng)”是指由于信息不透明，導(dǎo)致從下游向上游傳遞的信息失真程度逐級被放大的現(xiàn)象[4]。傳統(tǒng)供應(yīng)鏈近年雖然開展了一些信息化升級，比如采用了ERP管理信息系統(tǒng)參與供應(yīng)鏈管理，但也只是有限的信息共享，各企業(yè)結(jié)點仍把涉及到成本、銷售量、利潤等的關(guān)鍵數(shù)據(jù)作為自身的商業(yè)秘密，這就導(dǎo)致了各結(jié)點企業(yè)始終是將自身利益放在第一位，供應(yīng)鏈整體利益放在第二位。因此，各結(jié)點企業(yè)為了自身利益最大化，不惜傳遞失真信息。比如，當(dāng)經(jīng)銷商庫存由經(jīng)銷商自行管理時，經(jīng)銷商就會盡可能地壓縮庫存，甚至以犧牲部分銷售量為代價；當(dāng)經(jīng)銷商庫存由制造商管理或采用合庫存管理時，經(jīng)銷商往往傾向于放大庫存；由于第一手市場信息畢竟來自于經(jīng)銷商，而經(jīng)銷商為了自身利益最大化在以上兩種情況中就會傳遞兩種截然不同的失真信息。

(三)信任危機

傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈中，處于同一層次的結(jié)點有不同的企業(yè)擔(dān)當(dāng)，這樣的結(jié)點稱之為“平行結(jié)點”。比如，在汽車制造供應(yīng)鏈中，作為主機廠往往對同一零部件尋找3-5個供應(yīng)商，目的是為了一方面更好地控制上游結(jié)點，另一方面確保上游的供貨充足，那么這3-5個供應(yīng)同一零部件的供應(yīng)商就是平行結(jié)點，而且顯然這3-5個平行結(jié)點企業(yè)之間是純粹的競爭關(guān)系。正是由于這種純粹的競爭關(guān)系存在，必然產(chǎn)生各平行結(jié)點與上下游結(jié)點之間的隔閡、以及各平行結(jié)點之間的矛盾，從而導(dǎo)致整條供應(yīng)鏈的“信任危機”無法從根本上消除。

(四)信息霸權(quán)

傳統(tǒng)供應(yīng)鏈中優(yōu)勢企業(yè)作為領(lǐng)頭結(jié)點擁有信息上的絕對優(yōu)勢，進而形成信息霸權(quán)，同時也擁有了對整條供應(yīng)鏈的最大程度決策權(quán)，而參與結(jié)點往往只具有參與權(quán)，這也包括了在整條供應(yīng)鏈的風(fēng)險分?jǐn)倷C制、增值收益分配機制、供應(yīng)鏈獎懲機制等重大決策權(quán)。因此，在傳統(tǒng)供應(yīng)鏈中無法真正做到“共同決策”。當(dāng)整條供應(yīng)鏈利益豐厚時，各結(jié)合企業(yè)都能得到利益時，即便存在不公平，也會掩蓋重重矛盾；但當(dāng)整條供應(yīng)鏈利益消減時，各種矛盾就會爆發(fā)，從而導(dǎo)致整條供應(yīng)鏈的斷裂。比如，在汽車制造供應(yīng)鏈中，主機廠作為領(lǐng)頭企業(yè)，中長期、年度整車生產(chǎn)大綱基本都是由主機廠決定，作為供應(yīng)商和經(jīng)銷商參與程度極低。

二、構(gòu)造基于云端跨組織智慧物流平臺的一體化供應(yīng)鏈體系

傳統(tǒng)供應(yīng)鏈存在的問題，從表象上來看是由于沒有徹底消除“谷倉效應(yīng)”。所謂“谷倉效應(yīng)”，就是各結(jié)點雖然存在于一條供應(yīng)鏈中，但各結(jié)點又都像一個個獨立的“谷倉”，自成體系，各結(jié)點之間存在著無形的壁壘，無法展開最大程度的物流整合和資源整合[5]。從深層次來看，僅僅依靠供應(yīng)鏈各結(jié)點企業(yè)的自覺性和合同協(xié)議的約束來進行管理無法實現(xiàn)最優(yōu)化，想要達到供應(yīng)鏈管理的最優(yōu)效果，就必須要運用當(dāng)今時代最先進的技術(shù)，構(gòu)造一個基于云端跨組織智慧物流平臺的一體化供應(yīng)鏈體系。

(一)總體結(jié)構(gòu)

基于云端跨組織智慧物流平臺的一體化供應(yīng)鏈體系，從底層向頂層分為四層結(jié)構(gòu)，分別為：感觸層、網(wǎng)絡(luò)通信層、云端大數(shù)據(jù)層、智慧物流層。四層結(jié)構(gòu)形成為有機整體，上一層以下一層為基礎(chǔ)，底層向上集成以支持頂層。通過四層結(jié)構(gòu)構(gòu)成物流與資源整合平臺，對供應(yīng)鏈的采購物流、倉儲物流、生產(chǎn)物流、配送物流、消費物流與逆向物流進行整合。具體如圖1所示。

(二)詳細(xì)解讀

1. 感觸層

感觸層包括物聯(lián)網(wǎng)模塊、雙向?qū)懭肽K和雙向讀取模塊。物聯(lián)網(wǎng)大量運用了傳感、遙感、北斗導(dǎo)航、GIS、RFID等技術(shù)構(gòu)造而成，物聯(lián)網(wǎng)信息與網(wǎng)絡(luò)通信傳輸層密切相連，通過網(wǎng)絡(luò)通信傳輸層可能將各類信息向上層傳遞，同時上層的信息也可以傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)相關(guān)結(jié)點；通過雙向?qū)懭肽K和雙向讀取模塊可以向物流環(huán)節(jié)寫入或讀取信息，也可以將物流環(huán)節(jié)的信息寫入物聯(lián)網(wǎng)，或從物聯(lián)網(wǎng)讀取相關(guān)信息。感觸層除了完成信息的雙向讀寫功能外，物聯(lián)網(wǎng)模塊還可以完成信息的暫存、數(shù)據(jù)初步分類處理等功能。比如在運輸過程中就可以一方面利用GPS、GIS等技術(shù)對運輸信息實時追蹤、記錄；另一方面，可以借助于智慧物流層做出運輸線路、運輸方案的智能決策。再比如，在汽車制造供應(yīng)鏈中，可以從汽車制造的原材料-零部件-整車-商品-消費的整個過程中采用RFID技術(shù)，通過搭建的物聯(lián)網(wǎng)，一方面不斷向RFID標(biāo)簽寫入信息，相當(dāng)于對每輛汽車設(shè)置了一個RFID標(biāo)簽的檔案，隨著生產(chǎn)和消費過程不斷地完善這個檔案，并隨時可讀取，這個RFID標(biāo)簽檔案嵌于汽車產(chǎn)品結(jié)構(gòu)內(nèi)，伴隨著這輛汽車的整個生命周期；另一方面這個RFID標(biāo)簽的信息檔案還將通過構(gòu)建的物聯(lián)網(wǎng)不斷分類、分級，再通過網(wǎng)絡(luò)通信傳輸層寫入云端大數(shù)據(jù)層，以供智慧物流層決策使用。

圖1 基于云端智慧物流平臺的一體化供應(yīng)鏈體系

2.網(wǎng)絡(luò)通信層

網(wǎng)絡(luò)通信層，主要解決大量數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離、高速、實時傳輸和數(shù)據(jù)暫存等問題，同時也起到了對其它三個層次的總協(xié)調(diào)作用。在4G時代，遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸時會產(chǎn)生嚴(yán)重的傳輸延遲，導(dǎo)致無法實現(xiàn)遠(yuǎn)距離實時傳輸數(shù)據(jù)[6]，因此，對于海量數(shù)據(jù)的傳輸、分類、加工、處理、應(yīng)用等大打折扣，5G時代的到來，使得這一問題迎刃而解。為此，網(wǎng)絡(luò)通信層將以5G網(wǎng)絡(luò)、多網(wǎng)合一的移動互聯(lián)作為主要技術(shù)手段，并與整條供應(yīng)鏈的物聯(lián)網(wǎng)密切相連，實現(xiàn)無縫對接、信息共享。在不久的將來，網(wǎng)絡(luò)通信層還可引入星鏈通信、量子通信技術(shù)等技術(shù)。

3 .云端大數(shù)據(jù)層

云端大數(shù)據(jù)層由云端大數(shù)據(jù)倉庫模塊構(gòu)成。采用了數(shù)據(jù)倉庫、云存儲、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等先進的技術(shù)，完成海量數(shù)據(jù)的分類存儲、初步分析、加工整理等功能，并確保數(shù)據(jù)安全性、公開性和私密性。云端大數(shù)據(jù)層可以實現(xiàn)去中心化分布式存儲；采用時間戳技術(shù)，對各類數(shù)據(jù)設(shè)置時間標(biāo)簽，標(biāo)明發(fā)生時間、數(shù)據(jù)有效期等時間信息；確保供應(yīng)鏈各結(jié)點、各環(huán)節(jié)在數(shù)據(jù)維護和共享方面的地位平等性；云端大數(shù)據(jù)層不僅可寫入供應(yīng)鏈內(nèi)部各類信息，還將吸納供應(yīng)鏈外部信息，以便于為智慧物流層提供全方位的數(shù)據(jù)支持；云端大數(shù)據(jù)層還將對各類數(shù)據(jù)進行多維分類、多維分級、多維可視化管理，“多維分類”是指對同一數(shù)據(jù)根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)確定出不同的數(shù)據(jù)類別；“多維分級”是指對同一數(shù)據(jù)根據(jù)不同的分級標(biāo)準(zhǔn)確定出不同的有效性級別；“多維可視化管理”是指對同一數(shù)據(jù)根據(jù)不同的應(yīng)用需要，可以展現(xiàn)出不同的視圖。云端大數(shù)據(jù)層為智慧物流層的決策支持提供數(shù)據(jù)庫支持，為感觸層提供了數(shù)據(jù)調(diào)取和數(shù)據(jù)分類儲存的服務(wù)。

4. 智慧物流層

智慧物流層以云端大數(shù)據(jù)層為基礎(chǔ)，由模型庫、方法庫、知識庫、規(guī)程庫、推理機、決策支持管理系統(tǒng)和AI人機接口構(gòu)成。模型庫中建立了多種預(yù)測模型、模擬決策模型、模糊決策模型等，主要用于解決結(jié)構(gòu)化問題；方法庫建立了大量的通用算法和程序，如排序、分類、線性規(guī)劃等，它是其它各庫解決問題的一個基礎(chǔ)庫；知識庫建立了大量的通用問題和特定問題的專家知識和經(jīng)驗；規(guī)程庫建立了各類問題的處理步驟和程序，它也是其它各庫解決問題的一個基礎(chǔ)庫；推理機借助于人工智能技術(shù)建立了各類數(shù)學(xué)運算和邏輯運算等推理機制；決策支持管理系統(tǒng)對各庫進行統(tǒng)一協(xié)調(diào)，對所提問題首先進行問題性質(zhì)判斷，對于結(jié)構(gòu)化問題，在兩個基礎(chǔ)庫的支持下分配給模型庫解決，對于半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化問題，在兩個基礎(chǔ)庫的支持下分配給知識庫和推理機解決；AI人機接口模塊負(fù)責(zé)將參與決策人員的自然語言轉(zhuǎn)換為機器語言，并將處理結(jié)果采用屏幕、VR、AR等形式展示出來。比如，某品牌農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈，擬在全國設(shè)置若干物流中心，那么在向智慧物流層提出解決申請后，智慧物流層會利用云端大數(shù)據(jù)層的海量供應(yīng)鏈內(nèi)、外部數(shù)據(jù)，在方法庫和規(guī)程庫的支持下，由模型庫或知識庫和推理機進行運算，得出不同的備選方案，以可視化方式顯示給供應(yīng)鏈各結(jié)點企業(yè)，并推薦優(yōu)選方案，每個備選方案至少提供以下信息：物流中心設(shè)置地點、運配送路線設(shè)置、倉儲規(guī)模、采用哪種庫存管理策略、投資額、投資回收期、年增銷量、供應(yīng)鏈年增值額、風(fēng)險預(yù)警等。

三、方案評估

采用基于云端跨組織智慧物流平臺的一體化供應(yīng)鏈體系，能夠使原本處于半孤立狀態(tài)的各結(jié)點企業(yè)真正實現(xiàn)了全聯(lián)通、無縫對接，供應(yīng)鏈的結(jié)點形態(tài)不再呈現(xiàn)為鏈條狀，而是表現(xiàn)為圍繞著基于云端跨組織智慧物流平臺的供需結(jié)點群。整個供需結(jié)點群的信息處于透明的全流通狀態(tài)，各類信息的采集、傳輸、存儲、加工等均為實時運作，用于決策的數(shù)據(jù)由原先的局部、少量狀態(tài)整合為海量、全融合狀態(tài)。基于云端跨組織智慧物流平臺的一體化供應(yīng)鏈體系同時也發(fā)揮了整個供需結(jié)點群的最強大腦功能，確保了向每個結(jié)點下達最理想的運作指令，運行最優(yōu)的利益分配機制，從而使整個供需結(jié)點群的整體利益和每個結(jié)點的自身利益得到最優(yōu)平衡。由于云端跨組織智慧物流平臺的一體化供應(yīng)鏈體系真正實現(xiàn)了供應(yīng)鏈中各結(jié)點地位平等、信息資源共享、實時運作和智慧決策，因此可以從根本上最大程度地解決“雙重邊際效應(yīng)”、“牛鞭效應(yīng)”、“結(jié)點之間信任危機”、“領(lǐng)頭結(jié)點壟斷決策”等問題。

四、結(jié)語

供應(yīng)鏈已逐漸成為企業(yè)在市場競爭中所表現(xiàn)出來的存在形式，供應(yīng)鏈管理的成效不僅關(guān)系各結(jié)點企業(yè)的發(fā)展，也決定了整個社會的發(fā)展效益水平。我國供應(yīng)鏈的發(fā)展經(jīng)歷了多個階段，在傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈管理中由于受到管理水平、技術(shù)水平的制約，存在“牛鞭效應(yīng)”、“雙重邊際效應(yīng)”無法根除等問題，為了徹底解決傳統(tǒng)供應(yīng)鏈管理中存在的固有問題，本文提出以RFID、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)等多項先進技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建一個基于云端跨組織智慧物流平臺的一體化供應(yīng)鏈體系的構(gòu)想，該一體化供應(yīng)鏈體系結(jié)構(gòu)由感觸層、網(wǎng)絡(luò)通信層、云端大數(shù)據(jù)層、智慧物流層等四個層級構(gòu)成，每層級又包括了若干模塊。以此為平臺可以實現(xiàn)對供應(yīng)鏈中采購物流、倉儲物流、運輸物流、生產(chǎn)物流、配送物流、消費物流、逆向物流等的有效整合。