物联网在供应链管理的运用以及带来的新挑战

陈思洁 杨雨东

摘要：文章基于SCOR模型，通过文献梳理的方式对IoT在供应链运营中的运用和作用进行了分析，探讨了IoT在采购、制造、交付、退货这四个阶段相关研究。另外，随着IoT的发展和应用的逐渐深入和广泛，企业在运用中也暴露除了不少问题，IoT的应用也为企业带来了不少新的风险。因此，文章进一步总结了IoT应用可能为企业带来的新挑战，以此希望能够为实践者提供更好的指导。

关键词：物联网；供应链管理；SCOR模型

一、 引言

信息技术一直供应链管理发展的助推剂，因为信息技术在提高内外部供应链各个结点之间的沟通能力、信息获取和转移能力方面具有突出的贡献，由此，供应链各个结点也能做出更有效的决策，提高了供应链整体的柔性，有助于供应链应对环境不确定性带来的挑战（Bendaya et al.，2017）。目前，物联网（Internet of Things，IoT）的发展如火如荼。IoT能进一步让企业的信息系统和实物对象连通整合起来（Papert & Pflaum，2017），由此受到了产业界和学术界的共同追捧，目前也已成长为一个具有数十亿市场潜力的新型信息技术。IoT通过将物理对象与特定的数据识别与采集技术相嵌入，例如射频识别标签、远程信息处理模块或传感器标签，物理对象能够进行自我表达、成为信息发送的主体，由此，物理对象就具有了智能特性，包括识别、本地化、通信、传感以及逻辑功能，物理对象从而也从“被动”接受者变为了“主动”参与者（Papert & Pflaum，2017），这也导致了包括供应链管理等众多领域的管理范式的转变（Bendaya et al.，2017）。当然，对于供应链管理来说，对供应链的分析通常是基于运营的各个流程，而研究者和实践者也通常将SCOR模型作为主要的分析框架，将供应链运营流程解构为计划、采购、制造、交付、退货和启用五阶段。尽管目前很多研究都指出了IoT在提高供应链管理能力方面的重要作用，然而，还没有研究既IoT对供应链运营各个阶段的具体影响以及影响的程度进行系统的梳理。因此，本研究基于SCOR模型，通过文献梳理的方式对IoT在供应链运营中的运用和作用进行了分析。由于计划环节实际上贯穿供应链运营所有环节，因此，本研究主要分析了IoT在采购、制造、交付、退货这四个阶段的作用。另外，随着IoT的发展和应用的逐渐深入和广泛，企业在运用中也暴露除了不少问题，IoT的应用也为企业带来了不少新的风险。因此，本研究进一步梳理了IoT应用可能为企业带来的新的挑战，以此希望能够为实践者提供更好的指导。

二、 IoT的定义

在学术研究上，IoT有多种不同的定义。由于IoT主要由“物”（Things）和“联”（Internet）这两个核心要件构成，因此，学者们对IoT的定义的解读主要两类，第一个类侧重于“联”，即主要从“互联网”或网络组件这方面来进行定义；第二类则侧重于“物”，定义的重点也聚焦于“物”这些客体组件。IoT的第一个定义是“物”导向型的，主要强调了将"物"连接到网络以进行信息传输识别的RFID标签。随后，随着传感器以及执行器这些“物”的出现，也促使移动设备得到更好更广泛的普及（Bendaya et al.，2017）（IoT的不同定义见表1）。总的来看，IoT的内涵起源于由RFID对客观物体进行标识并利用网络进行数据交换这一概念，并在技术的进一步发展中不断扩充、延展，目前也还在丰富、发展、完善之中。

三、 IoT在供应链中的运用

1. 采购。采购是企业获取物料和服务的过程，而有效的供应链管理需要有全局意识，要基于整个供应链的需求战略性地规划采购活动。通常而言，有关采购的战略决策包括自己生产或是外包、供应商选择以及支出管理。相应地，对于IoT在采购阶段的研究也主要探討了对上述战略决策的影响。例如，Ng等（2015）构造了一个模型，将从IoT收集到的数据整合以用于对产品分类的战略规划，并允许产品的延迟差异化。Yu等（2015）研究了IoT对供应商选择的影响，认为IoT技术能够为企业带来更大灵活性。当然，尽管IoT承诺为买方提供有价值的实时可见性，但是这种优势的获取也需要一定的成本，鉴于此，Decker等（2008）构建了一个简单的线性成本模型，用以分析传感器和警报器成本对单位购买成本的影响。

2. 制造。随着技术的发展，数据收集存储和分析技术（例如传感器、控制器、分析软件、大数据和云计算）的提高和普及则为智能制造提供了前所未有的机遇。基于实时信息获取，智能制造能够利用工厂和供应链可见性来作出更明智的决策和实现更高效的运营，学者在这一方面的研究就主要包括IoT对工厂、供应链、生产计划和调度、设备维护和质量控制这几个方面。在工厂方面，IoT有助于生产的可见性以及可追溯性、实现泛在制造；在供应链方面，能够提高整体的协调、有利于创新生产网络的管理、实现高度模块化的多厂家并行生产以及智能设计和智能生产控制；在生产计划和调度方面，能够实现虚拟工厂的系统设计、基于IoT的生产绩效评估系统、实时生产性能分析、实时调度、预测制造系统、利用智能产品实现分散监控；在设备维护方面，能够实现自主维护、利用IoT对系统健康进行预测和管理、使用数据挖掘和智能算法进行预测性维护、对机器实现实时远程监控和诊断；最后在质量控制方面，能够利用自动虚拟计算技术实现零缺陷以及构造有效的智能质量管理板块（Bendaya et al.，2017）。

3. 交付。交付是物流的一个主要环节，而物流则涉及对货物和服务的整个流动和存储环节进行规划和控制（Lummus et al.，2001）。供应链中的交付涉及仓储、订单和库存管理以及运输。Sund等（2011）研究了IoT技术在多式联运中的运用，指出了IoT在促进不同模式之间信息共享中的作用。Yan等（2014）提出了一个利用智能手机的IoT数据来进行位置信息交换的框架。王辉等（2010）认为IoT有助于库存的精确管理，并且能够提高配送的效率和准确率。Qiu等（2015）探讨了IoT如何促进信息共享以实现生产和运输的协同。

4. 退货。随着RFID在供应链管理中的应用越来越广泛，许多研究者也开始探索其在逆向物流中的潜在应用。许志端（2005）建议通过电子产品代码建立电子垃圾回收供应链信息共享平台。Mart等（2009）提出了一个对整个供应链上包装、运输、存储和产品展示进行追踪以打造可回收生态系统的解决方案。刘慧怡（2010）以及贺超和庄玉良（2012）都提出了基于IoT的逆向物流管理信息系统再造设计的有效方法。Gu和Liu（2013）研究了IoT在逆向物流信息管理中的应用。Kiritsis（2011）使用智能产品概念模拟了闭环的产品生命周期管理，他们对多各渠道输出的信息进行了整合，包括主动追踪信息的产品嵌入式信息设备、产品生命周期管理代理（如移动阅读器）以及产品生命周期管理系统。Parry等（2016）的研究探索了IoT获取有关消费者使用产品的数据的具体应用方式，以及这些数据获取对逆向供应链的影响。

四、 IoT应用面临的挑战

企业应当积极地拥抱IoT技术，将IoT融入自己的供应链各个环节，以提高供应链整体的运营的有效性，然而，目前由于很多企业无法将IoT技术与其他既有技术以及系统进行整合，因此，IoT技术的功效大打折扣。另一方面，IoT在供应链中的运用本身也还处于起步阶段，各种应用处于探索阶段，具有巨大的提升空间。因此，企业在利用IoT优化甚至重构供应链时，会遇到许多挑战和障碍。

首先，有很多企业还没有意识到IoT给整个运营带来的潜在收益，因此，他们选择在IoT上不作为（Ryan & Watson，2017）。其次，对于那些意识到IoT潜在价值以及必要性的企业，由于在战略规划、财务、技术和知识储备以及关系管理方面准备不足，IoT的效用也可能无法得到发挥。

具体来看，在战略层面，如何将IoT技术融入企业现有的商业环境、组织结构以及商业模式是企业首先面临的挑战。因此，企业需要清楚自己的商业模式，明白自己如何利用IoT创造、获取价值，并清晰理解实施新业务模式带来的相关风险，毕竟IoT的使用动机与通过产生新的经济机会而带来的潜在财务回报息息相关，而IoT等创新技术投资通常会使企业面临财务损失风险以及投资不可逆转性。简而言之，企业在决定打造IoT为基础的现代供应链前，就需要清晰、全面的了解技术的长期资本投入以及技术的潜在商业利益（Ryan & Watson，2017）。

从企业运营来看，首先，IoT的运用还需要企业具备相应的技术储备并且配有具有IoT相关技能和知识的员工（Ryan & Watson，2017）。Noletto等（2017）调查了巴西食品供应链当前的技术状态及对智能包装和IoT技术采用的接受程度，指出技术成本以及缺乏对这些技术的利用能力是阻碍打造基于IoT技术的现代食品供应链的最大障碍。其次，IoT生态系统的构造不是单一技术和网络的运用，而是多技术多网络之间的融合，因此，如何确保不同IoT技术和不同网络之间的兼容性和无缝整合是企业在采用IoT解决方面面临的一大挑战。Haddud等（2017）指出，IoT技术与供应链中现有的运营、分析和战略系统进行整合是IoT成功运用的关键。另一方面，IoT技术之间的整合也就意味着需要为为智能对象和系统制定全球IoT通信协议标准，然而，这一标准尚未成型，因此，这也为IoT在供应链技术应用中整合带来了挑战（Haddud et al.，2017）。

另外，除了IoT技术之间的整合问题，企业还面临构建有效的IoT架构问题。IoT的运用涉及到客体、网络、数据服务以及应用层的搭建和衔接（Haddud et al.，2017），任何部分的缺失，IoT都无法有效发挥作用。当然，IoT架构的搭建通常无法由单一企业完成，而是需要企业间跨边界合作，因此，企业间的关系管理以及合作能力也是企业面临的重要挑战。

从风险管理来看，IoT的运用在改变企业的组织结构、行为模式、运营流程的同时，这些新的变化同时也会为企业带来新的风险，而企业是否能够适应这些变化、了解面临的新风险并具备应对这边变化和新风险的能力，也是企业面临的一大挑战。例如，在管理IoT生态系统时，企业面临着与验证、授权、隐私、系统访问、应用程序、网络和数据相关的安全风险，很多学者甚至将IoT安全问题作为企业运用IoT面临的最艰巨的挑战。IoT的终端设备种类繁多，RFID芯片、读写扫描器、温度压力传感器、网络摄像头、智能可穿戴设备等，每个智能设备作为IoT中的一个微点，会受到各种攻击。这些微点极小又极多，而且脱离了传统安全防御的范畴，如果企业无法建立有效的安全层，以消除整个供应链节点和链接中的漏洞，那么，IoT则可能成为了供应链安全的薄弱点。例如，2016年美国主要的DNS服务提供商Dyn Inc.的服务器就遭到了网络攻击，导致大量网站无法正常访问。而事件的主要原因就是攻击者利用接入网络的大量物联网设备，如摄像头、互联网路由器等存在弱口令漏洞而植入恶意代码，从而导致该服务器无法进行DNS解析。这次攻击与名为“Mirai”的恶意程序有关，该病毒在两个月的时间内就蔓延至全球，超过130万台物联网设备受到了攻击，导致设备无法正常工作。另外，普华永道发布的《2017年全球信息安全状况调查报告》显示，中国企业近两年遭受的网络攻击次数也暴增969%，消费级IoT最易受到攻击，其次是产业物联网，发生的安全事件数量较去年增长约22倍。这些数据也再次表明，安全成为了企业运用IoT面临的一个尖锐问题。

五、 总结

本研究根据供应链运营流程管理的SCOR模型，总结了研究者就IoT在采购、制造、交付、退货四个阶段作用和影响的研究，并就企业采用IoT可能遇到的主要挑战进行了探讨。本研究详细分析了IoT对供应链管理的影响，指出了企业在实施IoT解决方案时应考虑的因素，使企业管理人员能够更好的了解到IoT对有关业务的影响，并比较全面的掌握实施IoT解决方案时企业内部以及整个供应链面临的挑战，有助于他们做出更合理的决定。

参考文献：

[1] Bendaya M， Hassini E， Bahroun Z.Internet of things and supply chain management： a literature review[J].International Journal of Production Research，2017，（3）：1-24.

[2] Haddud A，DeSouza A， Khare A， et al.Examining potential benefits and challenges associated with the Internet of Things integration in supply chains[J].Journal of Manufacturing Technology Management，2017，28（8）：1055-1085.

[3] Papert M， Pflaum A.Development of an ecosystem model for the realization of internet of things（IoT） services in supply chain management[J].Electronic Markets，2017，27（2）：175-189.

[4] Parry G C， Brax S A， Maull R S， et al.Operationalising IoT for reverse supply： the development of use-visibility measures[J].Supply Chain Management An International Journal，2016，21（2）：228-244.

作者簡介：陈思洁（1989-），女，汉族，重庆市人，中国人民大学商学院博士生，研究方向为供应链管理、战略管理；杨雨东（1997-），男，汉族，四川省宜宾市人，中国人民大学商学院硕士生，研究方向为供应链管理、战略管理。

收稿日期：2018-08-21。