第3章-供应链的设计与优化

1、第第3 3章章 供应链的设计与优化供应链的设计与优化【教学目标教学目标】通过本章的学习，使学生了解供应链设计的基本内容与通过本章的学习，使学生了解供应链设计的基本内容与原则，熟悉基于产品的供应链设计步骤与策略，正确理原则，熟悉基于产品的供应链设计步骤与策略，正确理解供应链网络设计决策的影响因素，重点掌握网络设计解供应链网络设计决策的影响因素，重点掌握网络设计决策的内容与优化模型。决策的内容与优化模型。第第3 3章章 供应链的设计与优化供应链的设计与优化 3.1 3.1 供应链设计的基本问题供应链设计的基本问题 3.2 3.2 网络设计决策的影响因素网络设计决策的影响因素 3.3 3.3 网络设

2、计决策的框架与内容网络设计决策的框架与内容 3.4 3.4 网络设计优化模型网络设计优化模型3.1 3.1 供应链设计的基本问题供应链设计的基本问题 3.1.1 3.1.1 供应链设计的基本内容供应链设计的基本内容供应链成员和合作伙伴选择供应链成员和合作伙伴选择 供应链网络设计供应链网络设计 组织机制和管理程序组织机制和管理程序供应链运行基本规则供应链运行基本规则3.1 3.1 供应链设计的基本问题供应链设计的基本问题 供应链设计决定了供应链的结构体系供应链设计决定了供应链的结构体系, ,直接决定着供应直接决定着供应链的反应能力与赢利水平链的反应能力与赢利水平, ,也决定了供应链本身的价值也决

3、定了供应链本身的价值, ,优良的供应链系统能够加速产品流通优良的供应链系统能够加速产品流通, ,满足顾客需求的满足顾客需求的同时实现供应链的增值。同时实现供应链的增值。3.1 3.1 供应链设计的基本问题供应链设计的基本问题 3.1.2 3.1.2 供应链设计的几个相关问题供应链设计的几个相关问题 供应链本身是一系列独立的在业务上相互关联的企业在供应链本身是一系列独立的在业务上相互关联的企业在共同利益基础上结成的网络，供应链管理的突出特点是共同利益基础上结成的网络，供应链管理的突出特点是系统性。各企业及其相关部门之间相互作用、相互影响系统性。各企业及其相关部门之间相互作用、相互影响、相互制约。

4、要实现这些企业和部门的协作，设计供应、相互制约。要实现这些企业和部门的协作，设计供应链必须从系统性角度考虑问题。链必须从系统性角度考虑问题。3.1 3.1 供应链设计的基本问题供应链设计的基本问题 供应链设计的整体系统性问题供应链设计的整体系统性问题供应链设计与物流系统设计问题供应链设计与物流系统设计问题供应链设计的环境因素问题供应链设计的环境因素问题供应链设计与企业再造工程问题供应链设计与企业再造工程问题供应链设计与先进制造模式的关系问题供应链设计与先进制造模式的关系问题3.1 3.1 供应链设计的基本问题供应链设计的基本问题 3.1.3 3.1.3 供应链的设计原则供应链的设计原则自顶向下

5、和自底向上相结合的设计原则自顶向下和自底向上相结合的设计原则简洁性原则简洁性原则集优化原则集优化原则协调性原则协调性原则动态性原则动态性原则创新性原则创新性原则战略性原则战略性原则3.1.4 3.1.4 基于产品的供应链设计步骤基于产品的供应链设计步骤 费费舍尔认为，供应链的设计要以产品为中心，即应设舍尔认为，供应链的设计要以产品为中心，即应设计出与产品特性一致的供应链。计出与产品特性一致的供应链。3.1 3.1 供应链设计的基本问题供应链设计的基本问题 3.1 3.1 供应链设计的基本问题供应链设计的基本问题 供应链设计的步骤1分析市场竞争环境分析市场竞争环境2分析企业现状分析企业现状3提出

6、供应链设计提出供应链设计4明确供应链设计的目标明确供应链设计的目标 5分析供应链的组成分析供应链的组成 6提出组成供应链的基本框架提出组成供应链的基本框架7分析和评价供应链设计的技术可能性分析和评价供应链设计的技术可能性8设计供应链设计供应链9检验已产生的供应链检验已产生的供应链比较新旧供应链比较新旧供应链决策点决策点工具和工具和技术技术反馈反馈3.1 3.1 供应链设计的基本问题供应链设计的基本问题 3.1.5 3.1.5 基于产品的供应链设计策略基于产品的供应链设计策略1. 1. 辨别产品类型辨别产品类型 不同的产品类型对供应链设计有不同的需求。根据产品不同的产品类型对供应链设计有不同的需

7、求。根据产品的客户需求模式分类，产品可以分为两类：功能性产品的客户需求模式分类，产品可以分为两类：功能性产品和创新性产品。和创新性产品。3.1 3.1 供应链设计的基本问题供应链设计的基本问题 功能性产品具有变化小、市场需求稳定且可预测、生命功能性产品具有变化小、市场需求稳定且可预测、生命周期长等特点，它主要以产品功能来满足消费者的基本周期长等特点，它主要以产品功能来满足消费者的基本生活需求，由于产品功能明确，变动性小，市场竞争充生活需求，由于产品功能明确，变动性小，市场竞争充分，其边际利润较低分，其边际利润较低。创新性产品一般周期短，更新快，市场需求变化频繁，创新性产品一般周期短，更新快，市

8、场需求变化频繁，因而难以预测。如时装，产品的设计和生产跟随时尚潮因而难以预测。如时装，产品的设计和生产跟随时尚潮流，周期非常短。一旦迎合了市场，就可以在短期内大流，周期非常短。一旦迎合了市场，就可以在短期内大量销售，并获得单位产品的高额利润。量销售，并获得单位产品的高额利润。3.1 3.1 供应链设计的基本问题供应链设计的基本问题 需求特征需求特征功能性产品功能性产品创新性产品创新性产品产品寿命周期产品寿命周期超过两年超过两年13年年边际贡献边际贡献5%20%20%60%产品多样性产品多样性低（每一目录低（每一目录1020个）个）高（每一目录上千个）高（每一目录上千个）预测的平均边际错误率预测

9、的平均边际错误率10%40%100%平均缺货率平均缺货率1%2%10%40%季末降价率季末降价率0%10%25%按订单生产的提前期按订单生产的提前期半年到一年半年到一年12天天按订单生产的提前期按订单生产的提前期半年到一年半年到一年12天天两种不同类型产品需求特征比较2.2.设计策略设计策略 功能性产品和创新性产品的不同特点，决定了它们所选功能性产品和创新性产品的不同特点，决定了它们所选择和设计的供应链存在明显的差异性。功能性产品的低择和设计的供应链存在明显的差异性。功能性产品的低成本特性要求选择效率性供应链，而创新性产品的上市成本特性要求选择效率性供应链，而创新性产品的上市速度与灵活性则要求

10、响应性供应链与之相匹配速度与灵活性则要求响应性供应链与之相匹配。 供应链设计与产品类型策略矩阵供应链设计与产品类型策略矩阵3.1 3.1 供应链设计的基本问题供应链设计的基本问题 功能性产品功能性产品创新性产品创新性产品效率性供应链效率性供应链匹配不匹配响应性供应链响应性供应链不匹配匹配3.2 3.2 网络设计决策的影响因素网络设计决策的影响因素3.2.1 3.2.1 宏观经济与政治因素宏观经济与政治因素关税和税收减让关税和税收减让汇率和需求风险汇率和需求风险政治因素政治因素3.2 3.2 网络设计决策的影响因素网络设计决策的影响因素3.2.2 3.2.2 战略与基础设施因素战略与基础设施因素

11、战略因素战略因素 供应链网络设计决策需要从战略层面考虑供应链的反应供应链网络设计决策需要从战略层面考虑供应链的反应能力与赢利水平的平衡，因为每一种提高反应能力的战能力与赢利水平的平衡，因为每一种提高反应能力的战略，都会付出额外的成本，从而降低赢利水平。一般意略，都会付出额外的成本，从而降低赢利水平。一般意义上的供应链是在反应能力与赢利水平之间进行权衡。义上的供应链是在反应能力与赢利水平之间进行权衡。基础设施因素基础设施因素 良好的基础设施是在特定区域进行布局的先决条件。良好的基础设施是在特定区域进行布局的先决条件。3.2 3.2 网络设计决策的影响因素网络设计决策的影响因素3.2.3 3.2.

12、3 技术与竞争性因素技术与竞争性因素技术因素技术因素竞争性因素竞争性因素3.2.4 3.2.4 对顾客需求的响应时间因素对顾客需求的响应时间因素3.2 3.2 网络设计决策的影响因素网络设计决策的影响因素要求的响应时间必要的设施数顾客要求的反应时间与设施数量之间的关系3.2 3.2 网络设计决策的影响因素网络设计决策的影响因素3.2.5 3.2.5 物流总成本因素物流总成本因素库存成本曲线运输成本曲线成本 设施数量与成本的关系运营成本曲线3.3 3.3 网络设计决策的框架与内容网络设计决策的框架与内容明确供应链战略结构，区分供应链上利润空间大小不同的功能模块明确供应链战略结构，区分供应链上利润

13、空间大小不同的功能模块制定外包决策制定外包决策用用SWOT分析法进行现状评价，区分核心与非核心业务分析法进行现状评价，区分核心与非核心业务明确节点设施的区位（节点设施的备选地址明确节点设施的区位（节点设施的备选地址）预测需求、产能与竞争性；分析评估政治经济风险和可获得的基础设施条件预测需求、产能与竞争性；分析评估政治经济风险和可获得的基础设施条件分析生产方式、技能要求、服务水平、要素成本、物流总成本分析生产方式、技能要求、服务水平、要素成本、物流总成本节点的容量配置决策节点的容量配置决策市场供给配置决策市场供给配置决策形成网络设计方案形成网络设计方案形成网络设计决策实施方案形成网络设计决策实施

14、方案决策方案评估决策方案评估满意否？满意否？NY宏观经济环境、竞争战略、相关政策法规、内部约束宏观经济环境、竞争战略、相关政策法规、内部约束网络设计决策框架3.3 3.3 网络设计决策的框架与内容网络设计决策的框架与内容3.3.2 3.3.2 网络设计决策的内容网络设计决策的内容供应链的战略结构供应链的战略结构节点设施的功能节点设施的功能节点设施的区位节点设施的区位节点的容量配置节点的容量配置节点的供给配置节点的供给配置3.4 3.4 网络设计优化模型网络设计优化模型 为了使得供应链上的总成本最小，可以通过为了使得供应链上的总成本最小，可以通过0-10-1混合整混合整数规划来建立优化模型，为网

15、络设计提供辅助参考决策数规划来建立优化模型，为网络设计提供辅助参考决策方案。方案。 在制定这一决策前，我们应当获取以下信息：在制定这一决策前，我们应当获取以下信息： （1 1）供应源和市场的位；）供应源和市场的位； （2 2）潜在的设施地点的区位）潜在的设施地点的区位 （3 3）市场需求预测）市场需求预测 （4 4）每一地点的设施成本、劳动力成本和原材料成本）每一地点的设施成本、劳动力成本和原材料成本 （5 5）每两个设施布局地点之间的运输成本）每两个设施布局地点之间的运输成本 （6 6）每一地点的库存成本及其与设施数量的关系）每一地点的库存成本及其与设施数量的关系3.4.1 3.4.1 模型

16、的建立模型的建立 在这一模型中，不考虑规模经济在这一模型中，不考虑规模经济, ,我们假设计算单位被我们假设计算单位被适当调整，因而来自供应商的每适当调整，因而来自供应商的每1 1单位的投入，能生产单位的投入，能生产出出1 1单位的最终产品。单位的最终产品。如果在一个供应链上，有如果在一个供应链上，有 个个供应商、供应商、n n个潜在的工厂、个潜在的工厂、t t个潜在的仓库、个潜在的仓库、m m个市场个市场( (或需求点或需求点) )， 为第为第h h个供应商个供应商的年供应能力，的年供应能力， 为第为第i i个工厂的潜在年生产能力，个工厂的潜在年生产能力， 为工厂为工厂i i的建设成本，的建设

17、成本， 为第为第e e个潜在的仓库的年仓储个潜在的仓库的年仓储能力，能力， 为为e e仓库的建设成本，仓库的建设成本， 为第为第j j个市场的年需求个市场的年需求 量；量； 为从供应源为从供应源h h运送单位产品到工厂运送单位产品到工厂i i的运输成本，的运输成本， 工厂工厂i i生产单位产品并将之送到仓库生产单位产品并将之送到仓库e e的运输的成本的运输的成本 从仓库从仓库e e运送单位产品到市场运送单位产品到市场j j的运输成本的运输成本为为3.4 3.4 网络设计优化模型网络设计优化模型lShKifiWegeDj1Chi2Cie3Cejl设设： 为每年从供应源为每年从供应源h h运送到工

18、厂运送到工厂i i的原材料数量，的原材料数量， 为每年从工厂为每年从工厂i i运送仓库运送仓库e e到货物数量，到货物数量， 为每年从仓库为每年从仓库e e运送到市场运送到市场j j的货物数，且运输成本与运量呈线性关系的货物数，且运输成本与运量呈线性关系。另外，引入。另外，引入0-10-1变量变量 和和 ，并且规定，并且规定 xhiyie3.4 3.4 网络设计优化模型网络设计优化模型zejuive点布局工厂时，当不在点布局工厂时，当在iiui, 0, 1点布局仓库时，当不在点布局仓库时，当在eeve, 0, 1temjejejniteieiehilhnihiiniizCyCxCufMinZ1

19、111111321lhtssxhnihi, 1. .1niuKyiiteie, 11temjejniiezy, 1011niteielhhiyx, 1011tevWyeemjie, 11mjDZjteej, 110, 0, 0zyxejiehi1 , 0uieive和对所有的,1 , 03.4.2 3.4.2 算例分析算例分析 算例：某一多元化制造企业准备进行海外扩张，已选定三家供应算例：某一多元化制造企业准备进行海外扩张，已选定三家供应商和两个市场，需要在商和两个市场，需要在A A、B B、C C三个备选区域进行工厂和仓库选址三个备选区域进行工厂和仓库选址布局，要求仓库建设在新建工厂的区域，图布局，要求仓库建设在新建工厂的区域，图3.53.5显示了各节点及运显示了各节点及运输成本（元输成本（元/ /单位）。单位）。3.4 3.4 网络设计优化模型网络设计优化模型供应商1供应商2仓库1市场1供应商工厂备选地仓库备选地市场工厂1243214861952714264689107供应商3市场2仓库2仓库3工厂2工厂33供应链网络潜在的节点及配送成本3.4 3.4 网络设计优化模型网络设计优化模型供应商供应商供应供应能力能力工厂工厂生产能生产能力力仓库仓库仓储能仓储能力力市场市场需求量需求量供应