考慮多級(jí)設(shè)施中斷的供應(yīng)鏈選址-庫(kù)存優(yōu)化建議

0 引言

由于自然災(zāi)害、人為因素、政治和經(jīng)濟(jì)波動(dòng)，供應(yīng)鏈面臨中斷的風(fēng)險(xiǎn)，并且公司在設(shè)施供應(yīng)鏈中斷的風(fēng)險(xiǎn)下變得越來越脆弱。隨著公司不斷創(chuàng)新其業(yè)務(wù)概念并改變其營(yíng)銷方式以適應(yīng)新趨勢(shì)，在過去的幾十年間，許多先進(jìn)的供應(yīng)鏈管理理論在實(shí)踐中被證實(shí)有利于企業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展。因此，提出供應(yīng)鏈選址-庫(kù)存的合理建議，以降低成本，使供應(yīng)鏈在多級(jí)設(shè)施中斷事件發(fā)生之后，其仍然具有恢復(fù)能力，并且對(duì)供應(yīng)鏈管理者具有重要的理論和實(shí)踐意義。

當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究人員研究設(shè)施選址庫(kù)存問題時(shí)，其會(huì)在供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)內(nèi)做出設(shè)施選址決策，但是選址決策不是在供應(yīng)鏈中設(shè)施的每個(gè)級(jí)別上，而是簡(jiǎn)單地針對(duì)一個(gè)設(shè)施完成的。Snyder 和Daskin[1]建立了經(jīng)典的設(shè)施選址模型，并用拉格朗日松弛算法證實(shí)在不增加運(yùn)行成本的情況下可以提高設(shè)施的可靠性；LI 和ZHANG[2]提出一種樣本平均近似算法來解決設(shè)施中斷的問題，結(jié)果表明該方法是具有保證的高質(zhì)量解決方法；ZHANG 等[3]等研究了一個(gè)可靠的、容量有界定的設(shè)施選址-路徑題目，測(cè)試表明啟發(fā)式算法能夠使運(yùn)營(yíng)成本和故障成本保持平衡；MOHAMMAD 等[4]引入有效的Benders 分解的算法以及樣本近似平均算法，計(jì)算結(jié)果表明模型能夠有效解決問題；Li 和Ouyang[5]研究了無限制容量設(shè)施的選址問題，建立了連續(xù)近似模型，并進(jìn)行了數(shù)值實(shí)驗(yàn)，以說明所提出的模型如何優(yōu)化設(shè)施選址問題，以及相關(guān)性如何影響系統(tǒng)總成本等。

對(duì)于不確定環(huán)境，Jabalameli 等[6]考慮了針對(duì)模糊環(huán)境下的設(shè)施選址問題，提出了一種風(fēng)險(xiǎn)管理模型；Wang 和Ouyang[7]提出了一種基于連續(xù)逼近算法的博弈模型，以優(yōu)化服務(wù)設(shè)施的選址設(shè)計(jì)，避免空間競(jìng)爭(zhēng)和設(shè)施破壞的風(fēng)險(xiǎn)；Cui等[8]建立了設(shè)施選址模型可以最大程度地減少正常的建設(shè)和運(yùn)輸成本，為了解決設(shè)施選址可靠的問題，介紹了連續(xù)和離散設(shè)施選址的問題；Wang 等[9]提出了一種在供應(yīng)鏈中對(duì)可靠性設(shè)施選址問題進(jìn)行建模并說明其重要性；Novaes 等[10]運(yùn)用連續(xù)逼近模型解決設(shè)施選址問題；Chen 等[11]研究了一個(gè)可靠的聯(lián)合庫(kù)存分配問題，使用拉格朗日松弛算法快速計(jì)算出接近最佳解的解決方案，并提出最低的庫(kù)存管理成本。

在國(guó)內(nèi)的研究中，計(jì)小宇和邵震[12]使用不確定性編程進(jìn)行建模，并使用混合智能算法來解決該問題；李志和周瑜峰[13]研究了供應(yīng)鏈中可能會(huì)遇到的各種風(fēng)險(xiǎn)，采用遺傳算法求解并證實(shí)其有效性，能夠明顯降低未來的應(yīng)急成本；李新軍等[14]針對(duì)隨機(jī)需求，零售商和備用供應(yīng)商通過功能選項(xiàng)建立了訂單合同；王世雄[15]研究了供應(yīng)鏈的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)公司之間的互動(dòng)以及應(yīng)對(duì)突發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的重要性；馬衛(wèi)民等[16]研究了設(shè)施破壞的風(fēng)險(xiǎn)，建立了供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型，并使用混合智能遺傳算法對(duì)其進(jìn)行了求解；于冬梅等[17]建立了不確定需求下容量受限的可靠性設(shè)施選址的魯棒優(yōu)化模型，并設(shè)計(jì)了一種蝙蝠算法來求解模型；王艷敏[18]基于容量受限的設(shè)施可靠性布局問題，建立了一個(gè)多目標(biāo)優(yōu)化模型，并證明了該算法可以獲得更好的全局最優(yōu)解；馬祖軍和周愉峰[19]考慮到可能遇到的各種中斷風(fēng)險(xiǎn)，能夠大幅度降低應(yīng)急成本；原丕業(yè)等[20]考慮到轉(zhuǎn)運(yùn)可以降低成本，建立庫(kù)存-選址模型；桂云苗等[21]研究了供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的魯棒優(yōu)化問題，并使用混合智能算法對(duì)其進(jìn)行了求解，這樣可以降低市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)；王繼光和李景峰[22]考慮了中斷的風(fēng)險(xiǎn)，并使用拉格朗日松弛算法來測(cè)試該算法的有效性。

1 考慮多級(jí)設(shè)施中斷的供應(yīng)鏈選址-庫(kù)存的意義

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，消費(fèi)者的水平、精神以及物質(zhì)等方面也在不斷提高，使得整個(gè)社會(huì)的消費(fèi)價(jià)值觀發(fā)生了重大的明顯的變化。消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品或服務(wù)質(zhì)量的要求和期望越來越高，形成了各種發(fā)展趨勢(shì)。所以，為了盡量滿足消費(fèi)者的有關(guān)需求，供應(yīng)鏈中涉及的所有公司，包括制造商、分銷商、零售商和其他相關(guān)公司，都應(yīng)協(xié)調(diào)產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)、宣傳與售賣，以客戶的需求為指導(dǎo)。在動(dòng)態(tài)的全球業(yè)務(wù)環(huán)境中，供應(yīng)鏈模型也是贏得競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵方法。供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)由于一些不可預(yù)知的風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo)致供應(yīng)鏈多級(jí)設(shè)施中斷，如何提高供應(yīng)鏈管理者的能力來積極應(yīng)對(duì)未知風(fēng)險(xiǎn)，也是目前需要迫切解決的問題。因此，庫(kù)存優(yōu)化設(shè)計(jì)與公司供應(yīng)鏈的未來發(fā)展息息相關(guān)。

本文進(jìn)一步研究現(xiàn)階段供應(yīng)鏈優(yōu)化領(lǐng)域設(shè)施選址方面的問題并加以擴(kuò)展，由于在過去的研究背景之中并沒有考慮多級(jí)設(shè)施中斷的情形，本文在一定程度上補(bǔ)充該領(lǐng)域，對(duì)供應(yīng)鏈管理理論與實(shí)際的研究具有重要意義。

2 當(dāng)前對(duì)考慮多級(jí)設(shè)施中斷的供應(yīng)鏈選址-庫(kù)存優(yōu)化研究存在的問題

盡管實(shí)踐證明供應(yīng)鏈運(yùn)作模式是一種有效的戰(zhàn)略工具，可以通過雙贏的力量有效地提高關(guān)聯(lián)公司的競(jìng)爭(zhēng)力，但是，隨著市場(chǎng)環(huán)境的變化，由于供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的開放性和可擴(kuò)展性，漏洞也越來越多，導(dǎo)致供應(yīng)鏈決策者需要解決供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的缺陷和潛在問題，以及可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中斷的威脅。這些中斷會(huì)導(dǎo)致供應(yīng)鏈中短期運(yùn)營(yíng)損失以及對(duì)運(yùn)營(yíng)結(jié)果的長(zhǎng)期影響。因此，如何提高供應(yīng)鏈組織的抗風(fēng)險(xiǎn)能力已經(jīng)成為供應(yīng)鏈研究的主要問題。

3 對(duì)考慮多級(jí)設(shè)施中斷的供應(yīng)鏈選址-庫(kù)存優(yōu)化的建議

3.1 先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備

在對(duì)供應(yīng)鏈的節(jié)點(diǎn)設(shè)施庫(kù)存進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，要結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)知識(shí)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行信息化處理，進(jìn)而改善供應(yīng)鏈的系統(tǒng)，信息化處理在系統(tǒng)進(jìn)行事件決策時(shí)發(fā)揮關(guān)鍵性作用，為了實(shí)現(xiàn)信息的共享，供應(yīng)鏈的風(fēng)險(xiǎn)管理也得到了保證。信息系統(tǒng)的及時(shí)性、快速性使供應(yīng)鏈在設(shè)施中斷發(fā)生之前能夠及時(shí)預(yù)防和評(píng)估，快速做出應(yīng)對(duì)決策。與此同時(shí)，加強(qiáng)供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)設(shè)施的硬件設(shè)備、技術(shù)水平，有助于提高供應(yīng)鏈的可靠性和魯棒性。

沃爾瑪是全世界最大的連鎖零售企業(yè)，它也同樣非常重視信息技術(shù)的提高和信息系統(tǒng)的建設(shè)，信息化處理是控制和降低風(fēng)險(xiǎn)的有效措施。沃爾瑪采用世界上領(lǐng)先的信息技術(shù)水平，具有投資成本高、速度快、全球信息化、反應(yīng)迅速等特征，公司還有專門的設(shè)計(jì)師負(fù)責(zé)軟件開發(fā)。沃爾瑪利用信息化處理，全自動(dòng)補(bǔ)貨系統(tǒng)等使得供應(yīng)鏈的整個(gè)系統(tǒng)變得更加精準(zhǔn)，更加高效率，在一定程度上減少了系統(tǒng)成本，更快速占領(lǐng)市場(chǎng)，滿足消費(fèi)者的需求。除此之外，沃爾瑪?shù)奈锪髟谙冗M(jìn)信息技術(shù)的輔助下，成為了全球頂尖的分銷系統(tǒng)。

3.2 預(yù)先制定應(yīng)急對(duì)策

如果要在供應(yīng)鏈發(fā)生設(shè)施中斷事件時(shí)能夠及時(shí)有效地對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行控制，就必須提前做好充分的準(zhǔn)備。在一些突發(fā)概率很小但是一旦發(fā)生就會(huì)造成不可估量的中斷情形，需要提前擬定相應(yīng)的措施。措施要制定詳細(xì)的應(yīng)急方案，應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的流程、人員配備、信息共享等，從而將損失降到最低。

近些年來，地震、海嘯、恐怖分子襲擊、流行病等風(fēng)險(xiǎn)事件突發(fā)的頻率越來越高，許多公司的經(jīng)營(yíng)也越發(fā)糟糕，進(jìn)而導(dǎo)致破產(chǎn)的企業(yè)數(shù)不勝數(shù)。21 世紀(jì)初，位于美國(guó)墨西哥州的飛利浦公司芯片廠突發(fā)火災(zāi)，阻斷了諾基亞、愛立信的芯片供應(yīng)來源，但是因?yàn)橹Z基亞在應(yīng)對(duì)突如其來事故時(shí)有預(yù)先制定緊急措施，市場(chǎng)份額不減反增，而愛立信公司沒有充分意識(shí)到企業(yè)的潛在危險(xiǎn)事故，導(dǎo)致出現(xiàn)了巨大的損失，銷售快速下降，這也說明了企業(yè)要提高警覺性，要有預(yù)先制定應(yīng)急措施的危機(jī)意識(shí)。

3.3 供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)與優(yōu)化

很多企業(yè)在調(diào)節(jié)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的時(shí)候，通常是建立一個(gè)新的項(xiàng)目，雖然運(yùn)用了最新的技術(shù)，但是很少會(huì)考慮供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。在現(xiàn)實(shí)中，開發(fā)一個(gè)新項(xiàng)目需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力，最終的結(jié)果幾乎不能令人滿意。最近幾年以來，越來越多的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)讓企業(yè)意識(shí)到，要想獲得更多的利潤(rùn)，還需要提高效率，供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)與優(yōu)化能夠給企業(yè)帶來長(zhǎng)期優(yōu)勢(shì)。供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是相對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)而言的，是從起點(diǎn)到終點(diǎn)的評(píng)估和決策，主要包括網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)、庫(kù)存管理、資源的合理分配等。

麥當(dāng)勞作為全球領(lǐng)先的快餐企業(yè)，在全球擁有三萬多家連鎖店，麥當(dāng)勞的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)對(duì)其經(jīng)營(yíng)和發(fā)展特別重要，對(duì)于供應(yīng)商有非常嚴(yán)苛的培訓(xùn)，還有標(biāo)準(zhǔn)的界定，對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)監(jiān)控，極大地提高了供應(yīng)鏈的效率，完全可以表明供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計(jì)與優(yōu)化的重要性。

3.3.1 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)是影響企業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定性、供應(yīng)鏈基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)、配置等的重要決策。其中配置是指供應(yīng)商的選擇以及采購(gòu)方式，由哪個(gè)工廠生產(chǎn)、交貨方式、倉(cāng)庫(kù)的選址、庫(kù)存管理模式、產(chǎn)品配送、零售商的位置等。當(dāng)然，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)要根據(jù)具體的動(dòng)態(tài)情況來確定，適應(yīng)形勢(shì)，主要在于設(shè)施的數(shù)量、容量、位置等。

3.3.2 庫(kù)存管理

從制造商的觀點(diǎn)來看，庫(kù)存管理主要是在于原材料、半成品和制成品的管理。庫(kù)存管理包括設(shè)置庫(kù)存節(jié)點(diǎn)以維持一段時(shí)間內(nèi)可以滿足工廠需求的材料或成品，選擇供應(yīng)商等，合理控制庫(kù)存，使之與供應(yīng)鏈系統(tǒng)相適應(yīng)，這樣可以滿足多方需求，合理降低成本。

3.3.3 資源的合理分配

合理分配資源是生產(chǎn)、運(yùn)輸、庫(kù)存等資源的合理分配，這非常復(fù)雜，面臨許多重大挑戰(zhàn)。例如，客戶需求不確定性、制造商的能力、市場(chǎng)環(huán)境的變化等，確定這些方面的決策極大地影響著供應(yīng)鏈的性能。

3.4 保險(xiǎn)對(duì)策

結(jié)合以上研究分析，錯(cuò)誤地估計(jì)中斷風(fēng)險(xiǎn)概率在一定程度上會(huì)造成非常嚴(yán)重的后果，因此，不要低估可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)事故。

如果運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備、預(yù)先指定應(yīng)急策略、對(duì)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)與優(yōu)化是供應(yīng)鏈在運(yùn)營(yíng)中遇到危險(xiǎn)時(shí)的應(yīng)對(duì)策略，那么相比較而言，保險(xiǎn)是供應(yīng)鏈關(guān)于資產(chǎn)中斷情形的應(yīng)對(duì)措施。保險(xiǎn)能夠保證企業(yè)的持續(xù)運(yùn)營(yíng)，通過保險(xiǎn)對(duì)策，企業(yè)在中斷風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生期間可以支付損失。

4 結(jié)束語(yǔ)

市場(chǎng)環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜，競(jìng)爭(zhēng)也不斷加劇，供應(yīng)鏈的節(jié)點(diǎn)設(shè)施的變化將快速擴(kuò)大，所以研究人員更加注意設(shè)施中斷對(duì)供應(yīng)鏈的影響。設(shè)施選址問題是運(yùn)籌學(xué)中非常典型的問題，受到廣泛關(guān)注，設(shè)施選址-庫(kù)存問題與供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的長(zhǎng)期發(fā)展有關(guān)。設(shè)施選址問題影響整個(gè)供應(yīng)鏈的利益，合理科學(xué)地確定供應(yīng)鏈設(shè)施的數(shù)量、容量、位置等是研究的核心。本文基于現(xiàn)存問題提出相關(guān)的解決措施，有利于降低多級(jí)設(shè)施中斷對(duì)供應(yīng)鏈的不良影響，對(duì)于配送中心和零售商的應(yīng)急策略具有現(xiàn)實(shí)意義。