不确定性条件下供应链理论研究综述

屠　丹　,周建频

(1.广东海洋大学　航海学院,广东　湛江　524000；2.集美大学　现代物流研究中心,福建　厦门　361021)

不确定性条件下供应链理论研究综述

屠丹1,周建频2

(1.广东海洋大学航海学院,广东湛江524000；2.集美大学现代物流研究中心,福建厦门361021)

[摘要]供应链管理发展史不长,随着国内外的理论界和企业界对供应链发展的普遍重视,文章从不确定性条件下供应链发展的相关理论出发,总结国内外众多学者观点及其结论,为后续深入研究供应链管理的不确定性需求理论打下坚实根基。

[关键词]不确定性；供应链管理；供应链理论

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.10.032

随着国内外的学术界和企业界对供应链发展的普遍重视,相关理论研究也颇为丰富。本文从发展相对较快的工业制造业的不确定性条件下供应链发展阶段的相关理论出发,对国内外众多学者的观点分别进行了梳理。

1国外研究综述

通过大量文献的阅读,笔者发现,国外学者罕有单独研究不确定需求的情况,对于供应链不确定性问题的探索主要集中在五个方面：对供应链不确定性的产生展开探究、考虑不确定性因素的供应链建模、不确定性条件下的供应链管理问题、不确定性条件下绿色供应链运营问题以及处于不确定环境下的供应链其他问题等。

1.1不确定性的产生

Richard Wilding(1998)指出供应链的不确定性在上游、中游以及下游均存在,分别集中体现在中端运作,末端需求和前端生产。[1]

学者Alwan率先分析了供应链上游中需求产生过程所具有的随机特性；此后,学者Santos提出了随机规划的方法来解决不确定条件下的供应链改进问题。

1.2不确定性建模

Escudero等人以不确定性条件为基础构建了供应链相关模型的架构轮廓。Cohen(1997)以各个时期的预期总成本最小为目标函数,构建了即完成两国产品生产转化的模型来评价供应链生产运作。Chen(2004)等在综合考虑了不确定性因素——市场产品需求、价格的情况下,分别采用离散和模糊变量来描绘消费者需求和产品价格的波动,搭建了自己多周期进度计划模型,通过实例充分验证了模型及方法可行、可靠、可信。[2]

Dong(2004)等学者就市场需求的随机分布的若干情况进行了研究,利用博弈论理论中纳什均衡和变分不等式的数学理论,提出了更具现实意义的供应链网络均衡模型。[3]

Y.Cardona-Valdés等学者加入了新的约束条件,使模型更形象、贴切,应用两级整数规划的方法建立不确定性条件下随机优化模型,研究了在二级网络设计中,引入顾客需求不定的特性,使设计的供应链网络兼具服务到位、经济合理的能力,通过计算求解验证了其想法的正确性。[4]

1.3不确定性条件下的供应链管理

Fynes等学者对供应链节点成员间的合作质量与性能受不确定性环境影响的程度进行探讨。学者Gupta等从管理的层面研究需求波动环境下的供应链问题。

Van Der Vorst(1998)等人在供应链管理过程中创新性地引入了定量分析的方法,加之对供应链不确定性起源的研究,给出的观点是要想提升供应链管理的水平,必须要削弱来自对订单需求的预测不准确、输入数据的出错、管理和决策过程的失当货失误等不确定性因素对供应链管理造成的影响。[5]

为解决复杂多变的供应链问题,Ahn等人提出了一种基于多Agent系统的思想方法。[6]

Kamrad等学者(2004)为削弱汇率波动情况下由于制造商订单数量的变动带来的风险,把供应商的表现置于企业营运轻松应对市场变化的价值中。[7]同样考虑汇率不定的市场环境下,Burak等人(2005)对国际生产计划进行研究,同时给出了应对汇率波动的措施。[8]根据供求不确定性分别对企业结构垂直整合的需求和对企业业务外包的需要,Panos和 Josephm(2007)对多级供应链的产品生产能力以及业务外包决策进行了探讨。可见,对于不确定性的供应链问题研究,学者们考虑了汇率的波动影响,但除了汇率之外还有很多金融因素会对供应链的运作造成干扰,比如在关税政策上,鲜有考虑这些因素对于绿色供应链有序运行的影响。

物流流向是矢量,因此,既有大小又有方向,除了日常的正向物流,还有诸如回收、召回等操作的逆向物流。在逆向物流中的不确定因素也有很多,如产品回收的时间和数量、拆卸零部件的质量等,这些不确定性给再生产重复再利用造成了未知的阻碍。通过对产品回收过程的研究,学者Thierryetal(1995)发现影响逆向物流的不确定性因素还有产品的使用状况、供应链技术革新的速度、产品销售业绩优劣等,这些因素都会增大对产品回收进行预测的困难程度。

1.4不确定性条件下绿色供应链运营问题

企业供应链管理问题渗透到运输、采购、生产、业务外包、逆向物流等各个环节,受宏观、微观因素的影响,都会使得企业再生产运作过程以及供应链运作模式处于不确定性的环境中。Paksoy等学者(2010)通过分析封闭式绿色供应链结构设施选址决策,与不同环节之间的运输路线与方式方法降低碳排放,控制污染。

Bouzembrak等人(2011)通过综合考量了结合交通模式与技术,创造性地给出一种绿色供应链设施选址决策方法。

1.5其他问题

Jung从仿真学的视角就如何优化不确定需求条件下供应链问题加以论述。[9]

通过融入情景分析的方法,Listes(2005)等学者刻画了市场需求离散且随机的情况下,对于设计逆向供应链网络流程的研究方法。[10]

2国内研究综述

由于供应链是一个复杂的系统,其不确定性可以来自于方方面面,如选址、供应、需求等均存在不确定性。国内学者与国外学者一样,同样很少单独研究不确定需求。通常的做法是连同供应链中存在的不确定性因素一起进行研究,通过梳理文献发现,对于国内关于供应链不确定性研究主要集中在如下四个方面,对产生不确定性原理探究、考虑不确定性因素的建模、不确定性条件下绿色供应链、不确定性条件下的库存问题等。

2.1产生不确定性的原理

鲁耀斌(2004)等学者研究了供应链中不确定性的产生及其表现形式并提出相应的措施,他们认为供应链管理中不确定性主要发生在供应、生产以及消费环节,由于不同环节产生的不确定性可能会带来的不良后果,如由于上游对下游需求预测不准导致需求被逐级放大的“牛鞭效应”等。[11]

付兴方(2006)等人也认为供应链不确定的来源来自供应、生产及消费等环节,提出利用柔性化设计、提高预测水平、优化库存结构和选择转移订多策略应对企业供应链生产运作过程中存在的不确定性问题。[12]

2.2不确定性建模

彭俊松(1999)等人为支持企业供应链正常运转,利用多Agent规划方法建立关于分布式协同求解模型,并证明该模型能够大大弱化不确定性产生的影响。[13]

学者陈燕和李晔(2004)通过对多种产品、多级供应链网络的深入剖析,抽象出了一种即便实际需求波动不定的情况下也能够维持生产运作的供应链网络优化模型。[14]

田俊峰(2005)在研究不确定性问题构建了供应链管理优化模型的基础上进一步研究求解其算法,给出了思路,并总结了有关不确定性规划的若干理论。[15]

吴晶林(2006)就闭环供应链网络建立了在随机需求条件下的优化模型,并验证了其模型的正确性。[16]

谢家平(2007)等推翻了确定性拆卸的假设,根据废弃产品回收后拆卸环节的不确定性特征,提出了装配式产品的拆解过程——构建随机网络模型。[17]

通过对上述文献的回顾与梳理,不难看出以往关于供应链不确定性的研究多集中于应对“牛鞭效应”,而对于建模问题多结合数学与实际并仿真模拟,但是,现实生活中的供应链面临的不确定性问题常常不能够被完美地抽象量化出来。可见,对普通商品的建模求解尚存在如此难度,于特殊一些的产品如生鲜类农产品的供应链在不确定条件下进行仿真求解的难度就更是难上加难了。

2.3不确定性条件下的绿色供应链

多年来,环保问题一直是各界关注的重点与热点,对于不确定性绿色的研究也不断的深入。王帆等(2009)把环境因素分等级,以非线性规划模型为载体,以成本、效益多目标为最优考虑供应链设施选址问题,为绿色供应链理论发展提供帮助。

就现实而言,几乎所有企业都面临着各种各样的不确定性因素,其中包括技术、市场、用户群等多方面的不确定性,而将所有的不确定性因素用已知的量表示出来来解决实际问题理论上可行,但做出来会与实际多少有偏离,因此,有了模糊数学的发展,国内学者马飞(2010)等提出了一个方法,用于在属性权重信息部分已知并且能够用三角模糊数量化权重时的不确定条件下绿色供应链的战略评价,为更好地择优采纳绿色供应链战略给出了指引。[18]

绿色供应链的战略定位是当今企业必须面临的重要问题。当前对绿色供应链管理、绿色供应链设施决策以及需求不确定性方面有一定的成果,但近年来对绿色供应链的研究大多都是逆向物流方面,很少学者在供应链规划阶段就考虑“绿色”因素。因此,绿色供应链设施决策问题仍然存在有待研究之处。郑奔超(2013)分析了绿色供应链决策设施的局限性和需求不确定性,提出在发生污染之前就必须要考虑到环境保护,即“绿色”因素,并提出综合考虑选址、路线安排、环境因素、不确定性因素的决策模型,为广大供应链企业提供参考。[19]

2.4库存问题

实践当中,我国绝大多数企业经营相对保守,基本上很少能够看到JIT生产模式或允许缺货这样不保守的情况出现。通常,在做库存控制的时候多数企业会多留出一部分资金预算应对特殊情况的产生。那么，是什么导致企业采用这种保守经营策略呢？究其根本，大多受不确定性的影响。因此,企业才会想要留有一定数量的存货来缓和不确定因素的影响。

作为物流成本的一个重要组成部分,为降低库存成本,马士华(1998)建立了调控多级库存的模型。[20]

隋明刚(2000)等人除了清晰划分供应链库存系统还总结了各种适用方法。[21]

李旭(2007)的观点是不论企业对于供应链需求水平的预测是高还是低,存货成本都呈上升趋势,无减少的势态,要想有效对供应链企业库存成本进行合理控制,唯有真正掌握市场需求,过滤掉不确定需求的干扰。因此,他强调实践中应不惜资金引入先进的物流技术手段、完善存货管理、以顾客为导向拉动企业供应链环境的建设,来中和由于供应链需求不确定性导致的库存成本过高的必要性。[22]

3结论

关于供应链管理问题研究,国内外学者最早是在工业领域进行研究的。当前科技发展迅猛,技术水平不断革新,研究维度、深度以及广度的不断扩展,对工业供应链的研究俨然已形成了相对比较完备的理论方法体系。故近年来,国内外广大学者纷纷把研究的热潮涌向了供应链的不确定性问题。值得注意的是,国内外国情的不同、研究背景的不同,虽对于供应链管理相关问题的研究已经有了长足发展,但思想及创新方面我国短时间内还是只能在其研究的方法与思路上取其精华进而创新,与国外相比,对于供应链不确定性的研究始终望其项背。目前,我国广大学者对于不确定条件下产品供应链的研究的深度尚且停留在较浅的层次,对于需求不确定性的供应链理论方法模型的研究也并不深入。我们虽然不能因为自身研究的不足就不假思索地把工业供应链的相关研究成果直接复制到我国其他行业的供应链实践中,但是可参考借鉴,结合国内行情,找寻理论与实践的突破口,使得对不确定条件下产品供应链的理论研究上升到新的高度。

参考文献:

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[2]Chen C L,Lee W C.Mtllti-objective optimization of multi-echelon supply chain networks with uncertain product demands and prices[J].Computers and Chemical Engineering,2004(28):1131-1144.

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[10]Listes O and Dekker R.A stochastic approach to a case study for product recovery network design[J].European Journal of Operational Research,2005(160):268-287.

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[15]田俊峰.不确定条件下供应链管理优化模型及算法研究[D].成都：西南交通大学,2005.

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[20]马士华,徐贤浩.供应链网络状结构模型中各级库存控制模型[J].华中理工大学学报,1998(7):68-70.

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[22]黄亦恺,缪立新.供应链网络平衡模型设计[J].中国物流与采购,2005(8):60-63.

[基金项目]福建省自然科学基金项目(项目编号：2013J01264)。