IBM电脑部和其他部门的供应链管理

1、IBM电脑脑部和其他他部门的供供应链管理理GRACEE LINN, MAARKUSS ETTTLSTEEVE BBUCKLLEY, SUGAATO BBAGCHHIIBM TT, J. 沃森研究究中心约克克镇 Heeightts , 纽约 1105988DAVIDD D. YAO哥伦比亚大大学纽约，纽纽约州 1100277BRET L. NNACCAARATOOIBM 印印刷系统公公司Enddicottt，纽约约 137760ROB AALLANN, KEERRY KIMLLISA KOENNIGIBM PPersoonal研研究三角公公园，卡罗罗莱纳州 2770091994年年，IBMM开始

2、重组组它的全球球供应链。它希望以以最少的库库存达到对对顾客的快快速响应。为了支持持这一项目目，我们开开发了一个个跨企业供供应链的分分析工具，资资产管理工工具（AMMT）。AAMT将图图形化流程程建模、解解析解的性性能优化、仿真、基基于行为的的成本核算算以及企业业数据库连连通性集成成在一个允允许对跨企企业供应链链进行定量量分析的系系统中。IIBM已经经采用AMMT研究类类似于库存存预算、周周转目标、顾客服务务目标以及及新产品介介绍等问题题。我们已已经将它实实施于大量量的IBMM的商业单单位和渠道道合作伙伴伴。19998年AMMT已经在在原材料成成本和价格格保护费用用上节省了了7.5亿亿多美元。作

3、为世界上上最大的计计算机硬件件、软件和和服务的提提供商，IIBM生产产各种不同同的产品，包包括半导体体、处理器器、硬盘、个人电脑脑、打印机机、工作站站以及大型型机。它的的制造点与与世界各地地成千上万万的供应商商和分销渠渠道保持着着联系。一一条产品线线可能包含含数以千计计的零件，而而这些零件件要涉及到到多级原材材料清单、各式各样样的提前期期和成本以以及成百上上千的由不不同的运输输模式连接接的制造和和分销地点点。面对着着日益激烈烈的竞争，高高科技的迅迅猛发展，持持续的价格格下降的挑挑战，公司司在19993年开始始了一个内内部重组项项目，理顺顺业务流程程，以改善善物流和信信息流。这这一重组项项目通过

4、提提高将产品品传递到市市场上的速速度、可靠靠性和有效效性，致力力于改进顾顾客满意度度和市场竞竞争力。作为整个重重组项目的的一部分，11994年年，IBMM开始了一一个资产管管理重组的的开发，其其目的是定定义供应链链结构、确确定战略库库存和顾客客服务目标标，以优化化库存的分分配和存放放，并在满满足顾客服服务目标的的同时减少少企业的库库存。公司司成立了一一个跨部门门的团队，成成员是来自自制造、研研发、财务务、市场、服务和技技术部门的的代表。这这个团队确确定了五个个需要建模模用于支持持决策的领领域：（11）在每一一个商业单单元内减少少库存的方方法的设计计；（2）用用于高层管管理的为获获得库存目目标的

5、选择择方法的开开发；（33）在每个个商业单元元内开发和和实施一个个协调管理理库存和顾顾客服务目目标的流程程，包括工工具的采纳纳和调度。（4）在在全球供应应链网络中中对类似于于服务零件件、生产原原材料和成成品这样的的资产进行行充分的估估价。（55）对跨品品牌产品和和单元协作作进行评价价，以改善善库存和风风险管理。针对这些问问题，我们们开发了资资产管理工工具（AMMT），这这是一个战战略性的决决策支持工工具。AMMT和其它它资产管理理重组方法法的整合已已经使跨企企业的供应应链管理在在IBM得得到了成功功的应用。资产管理工工具（AMMT）跨企业的的供应链是是一个由互互相关联的的设施组成成的网络，企企

6、业通过这这些设施进进行采购、生产、配配送，并将将产品和服服务传递给给它的顾客客。由于采采购、生产产和销售变变得越来越越全球化，大大公司的供供应链也愈愈加复杂，并并且相互依依赖的程度度也越来越越深。今天天的跨企业业的供应链链实际上是是由代表了了许多公司司利益的多多个供应链链组成的网网络，包括括供应商的的供应商到到顾客的顾顾客。由于于存在这种种相互依赖赖的关系，一一个具有扩扩展供应链链的企业只只有与它的的供应商和和零售商通通力合作，才才会取得良良好的业绩绩和发展。 一个具有扩扩展供应链链的企业只只有与它的的供应商和和零售商通通力合作，才才会取得良良好的业绩绩和发展。在高科技产产业中，跨跨企业供应应

7、链的管理理变得非常常重要。在在管理得好好的情况下下，它可以以使公司运运作成本很很低，而利利润很高。而一个管管理糟糕的的供应链却却恰好相反反，利润减减少、企业业失去创新新精神，企企业的商业业成长受到到阻碍。在在我们最初初的工作中中，我们意意识到有两两个基本的的环节可以以用来检查查IBM的的供应链情情况。第一一，我们必必须减少和和管理不确确定性，以以促进更精精确的预测测；第二，我我们必须改改进供应链链的灵活性性，促使其其迅速适应应市场的变变化。从一一开始，我我们就致力力于研究一一条跨企业业的供应链链潜在固有有的相互依依存关系。我们认识识到只有当当我们的系系统反映了了我们的供供应商和渠渠道采用的的策

8、略和流流程，并且且将他们的的价值链与与我们自己己的集成考考虑，我们们的这一系系统才可能能运行成功功。这一观观点帮助我我们形成了了这样的看看法：在跨跨企业的供供应链中，必必须采用集集成的建模模和分析工工具。它将将是一种采采用新的方方法论来处处理需求、提前期、供应商可可靠性和其其它因素内内在固有不不确定性的的工具。它它将是可升升级的，这这样，它就就能够处理理代表某行行业的大量量描述产品品结构、供供应链流程程和部件库库存信息的的数据。最最后，这一一新工具在在对供应链链策略的基基本类型及及其交互作作用的建模模中也同样样有效，因因为不同的的企业可能能使用不同同的政策。我们设计AAMT来解解决所有这这些问

9、题。它是一个个用于战略略和战术供供应链计划划的建模和和分析系统统，源自各各种各样IIBM早期期的内部重重组研究 Baggchi et aal.19998；BBucklley 11996；Buckkley and Smitty 19997；FFeigiin ett al. 19996 。它支持用用于多层次次库存系统统量化分析析的先进的的建模、仿仿真和优化化能力，以以及类似于于企业数据据库连通性性和基于IInterrnet的的沟通这样样的特点。AMT基基于六个功功能模块：一个数据据建模模块块、一个图图形用户界界面、一个个实验管理理器、一个个优化引擎擎、一个仿仿真引擎和和一个报告告生成器。数据建模模

10、模块提供了了一个关联联数据接口口，包括产产品结构、提前期、成本、需需求预测和和相关变量量的信息。它内置有有原材料清清单的发出出和数据精精简能力、能够自动动检查数据据的完整性性。通过数数据桥（ddata briddges），它它允许对IIBM的国国际和当地地运作数据据库的进行行访问。图形用户界界面（GUUI）将供供应链建模模与基于会会话的供应应链数据输输入结合起起来。它允允许用户通通过拖放模模型组件建建立供应网网络，比如如将制造点点、配送中中心、运输输节点置于于工作区上上。实验管理器器用于组织织和管理与与供应链实实验相关的的数据集。它允许用用户查看并并交互地修修改参数和和策略。除除此之外，它它提

11、供对实实验中生成成的输出数数据的自动动访问，并并且支持各各种各样的的文件管理理操作。优化引擎工工具执行了了AMT的的主要功能能，量化地地权衡了供供应联网络络中的客户户服务目标标和库存。这一模块块可以通过过GUI的的下拉菜单单访问，或或者由仿真真引擎调用用。仿真引擎模模拟了供应应链在不同同参数、策策略和网络络结构下运运行得到的的结果，包包括供应商商、制造商商以及配送送中心的数数量和位置置；库存和和制造策略略，例如安安全库存控控制、供货货时间、按按库存生产产、按订单单生产，以以及连续或或周期性的的补充策略略等。仿真真引擎包含含了一个动动画模块，能能够帮助用用户想象供供应链的运运作，并在在监控仿真真

12、输出报告告的同时改改变参数和和策略。报告生成器器对所研究究的供应链链的性能提提供了一个个综合的观观察，包括括平均周转转时间、顾顾客服务水水平、出货货情况、订订单完成率率和库存。它还能生生成财务报报告，包括括销售收入入、库存占占用资金、原材料成成本、运输输成本和基基于活动的的成本，比比如原材料料的处理和和制造。优化引擎擎优化引擎的的核心功能能，是分析析在一条跨跨企业的供供应链中顾顾客服务和和库存投资资之间的权权衡。目标标是确定供供应链中每每个节点中中的每种产产品的安全全库存，以以期最小化化在总体库库存上的投投资。我们们把供应链链看作是一一个多层的的网络，将将其中的每每个库存节节点作为一一个排队系

13、系统进行建建模。除了了通常的排排队建模，我我们在模型型中结合了了一个库存存控制政策策：安全库库存控制策策略，将安安全库存水水平作为决决策变量。为了量化化地评价这这样一个网网络，我们们开发了一一种基于分分解算法的的方法。其其核心思想想是单独分分析网络中中的每一个个库存节点点，并通过过所谓的实实际提前期期，获取不不同库存节节点之间的的联系。我们将每个个库存节点点看成一个个具有复合合泊松到达达、无限个个服务台，服服务时间服服从一般分分布的队列列，用排队队符号表示示。为了做做到这一点点，我们必必须详细说说明到达和和服务过程程。通过基基于生产结结构，采用用标准的MMRP需求求生成技术术，我们在在每个节点

14、点获得到达达过程。复复合泊松到到达过程有有三个主要要参数：到到达率、批批量的均值值和方差。因此它能能够包含多多种形式的的需求数据据；例如，某某一特定时时期的需求求可以由它它的最大值值、最小值值、以及最最可能的值值来描述。服务时间间是每个库库存节点的的真实提前前期。一个个库存节点点的真实提提前期可以以通过它的的名义提前前期（比如如制造或运运输时间）以以及它的供供应商的满满足率来求求得。特别别的，当一一个供应商商出现缺货货时，我们们必须将由由此产生的的延迟加到到实际提前前期中去。这一延迟迟是供应商商用来生产产满足订单单的下一个个单位所用用的时间。在我们的的模型中，我我们通过MMarkoov链分析析

15、得到附加加的延迟。随着到达和和服务过程程的确定，我我们可以分分析队列，并并得到类似似库存、缺缺货、满足足率和顾客客服务水平平这样的性性能指标。在对库存存节点i的的分析中，关关键值是队队列中的作作业数量，以以Ni表示，这这个值可以以从标准的的排队论的的结论LLiu, Kashhyap,和Temmpletton 11990中得到。为了减轻轻大规模应应用中的计计算负担，我我们用一个个正态分布布来近似NNi。这样，我我们只需要要得到Nii的均值和和方差，而而这二者都都依赖于实实际的提前前期，即排排队模型的的服务时间间。图1是是一个库存存节点的动动态变化的的简图。优化模型的的目标是最最小化供应应网络中的

16、的总期望库库存资本。这一总量量是所有库库存节点的的总和，而而每个节点点持有两种种类型的库库存： 成成品（在持持）库存和和在制品（在在订）库存存。优化模模型的约束束是要求的的顾客服务务目标。他他们由顾客客订单在给给定期限之之前满足的的概率来表表示，例如如95或999。我我们的公式式允许用户户分别为每每一类需求求流指定顾顾客服务目目标。首先先对于每种种最终产品品，我们得得到能够满满足要求的的顾客服务务目标的满满足率。这这些满足率率通过网络络的材料清清单结构以以及实际提提前期，与与所有上游游库存节点点的实际提提前期建立立联系。模模型因此得得到了不同同库存节点点的相互关关系，特别别是安全库库存水平和和

17、满足率对对于顾客服服务水平的的影响。供供应链和配配送网络的的相关模型型包括了LLee和BBilliingtoon19993模模型，Attntzeen ett al,19995，CCamm et aal.11997，Kruuger19977，Grravess, Klletteer ,以以及Hettzel 19998、 Andeerssoon , Axsaaeterr 和Maarkluund11998。图1：在这这个描述一一个库存节节点动态性性能的简图图中，安全全库存水平平是9，当当有四个单单位库存时时，其它的的五个单位位已经由早早期的订单单所供应，并并且已经转转化为流程程中的五个个作业。为了使优

18、化化能够快速速执行，我我们得到准准确形式的的解析梯度度估计，并并且实现了了一个梯度度搜索算法法用来生成成最优解。这一工作作的技术细细节参见EEttl et aal.11998及附录。除了梯度度搜索，我我们还开发发了一个基基于产品聚聚类的启发发式优化过过程。为了了使解法有有效，我们们将它与许许多搜索方方法在解决决中等规模模的测试问问题时进行行比较。对对于大规模模的，产业业规模的应应用，这一一模型也已已经在IBBM的几个个商业单元元中得到广广泛测试。仿真引擎仿真引擎允允许用户对对不同的供供应链策略略进行模拟拟，特别的的，可以用用来验证和和微调由优优化引擎生生成的解决决方案的性性能。我们们基于Sii

19、mproocesssSweegless 19997建立立仿真引擎擎，SimmproccessSweggles 19977是一个个用于通用用目的的商商业流程模模拟器，由由IBM研研究中心和和CACII产品公司司联合开发发。仿真引引擎在加入入供应链建建模功能的的同时，保保留了Siimproocesss的功能。特别的，它它为下面的的供应链流流程提供了了建模功能能：顾客流程代代表了基于于所模拟的的顾客需求求，向供应应链提交订订单的外部部顾客。它它还能对关关于期望顾顾客服务目目标和顾客客优先级的的信息进行行建模。制造流程对对装配组装装过程、库库存策略和和补充策略略进行建模模。它还能能被用于对对供应商建建

20、模。配送流程对对配送中心心建模并且且能够用来来对零售店店建模。运输流程对对运输时间间、车辆装装载和运输输成本进行行建模。预测流程代代表了产品品预测，包包括将来阶阶段的促销销和随机需需求。库存计划流流程对周期期性的库存存目标水平平设置进行行建模。这这个流程的的本质是基基于要求的的顾客服务务目标，计计算出供应应链中各个个库存节点点的建议库库存水平的的AMT优优化引擎。仿真引擎允允许用户在在监控输出出报告的同同时，改变变一系列输输入参数，来来获得最佳佳的输出值值。所有的的输入和输输出参数存存在于AMMT模型数数据库中。用户以随随机变量的的形式，通通过随机分分布为仿真真提供输入入参数；包包括制造提提前

21、期，运运输时间，原原材料处理理延迟时间间、需求预预测、原材材料清单单单上要求的的产品数量量和供应商商的可靠性性。支持的的随机分布布函数包括括，爱尔朗朗，指数、正态、正态对数数、泊松、三角、均均匀、韦伯伯和用户定定义的分布布。我们设计了了仿真引擎擎来进行基基于情景的的分析。在在这一分析析中，像供供应商、制制造商、配配送中心的的数目和位位置、库存存水平、以以及制造、补充以及及运输策略略（按计划划生产、按按订单生产产、按订单单装配、持持续补充、周期性补补充、满载载运输、非非满载运输输等等）这这样的供应应链参数在在仿真过程程中不断变变化。对于于每一次的的仿真，用用户都可以以指定一个个计划期，重重复情景

22、（样样本运行）的的数量以及及一个不用用保留统计计数据的预预热阶段。计划期的的长度取决决于特定的的被讨论的的实际应用用，以及历历史需求预预测的有效效性。通常常我们取66-12个个月作为计计划期。仿真运行的的结果以指指标报告的的形式输出出，这些指指标包括周周转次数、顾客服务务、满足率率、缺货率率、出货、收入、安安全库存以以及在制品品库存。为为了分析财财务方面的的影响，用用户可以使使用以下条条目，其中中的所有条条目都可以以再仿真中中监控：原原材料成本本；产品销销售收入；基于活动动的成本，例例如原材料料处理和制制造成本；库存持有有成本；运运输成本；错误满足足或者推迟迟向顾客发发送的惩罚罚成本；因因被错

23、误满满足或者从从供应商处处推迟发来来货物的补补偿；由顾顾客返还货货物产生的的成本；将将货物返还还给供应商商的补偿。系统集成与与技术创新新我们将AMMT的六个个功能模块块集成在一一个足够灵灵活的系统统构架中，它它可以满足足用户不同同的计算需需要。这种种构架是基基于一个客客户端服服务器规划划模型的，在在这个模型型中，可以以利用计算算机网络的的资源进行行试验（见见图2）。AMT的的客户端提提供了一系系列功能，用用于查看用用户图形界界面和对话话框形式的的数据录入入。而AMMT的服务务器端通常处在在一台功能能强大的工工作站或中中型机上提供了了完整的建建模和分析析功能。在在我们为使使用功能较较弱的计算算机

24、（如膝膝上型电脑脑）的用户户建立的构构架中，AAMT客户户端则以独独立于平台台的Javva应用程程序形式存存在；联网网的客户端端则允许用用户通过网网络浏览器器访问AMMT。图2为了管理供供应链运作作，AMTT需要产品品在不同阶阶段与流程程中的相关关数据。这这些数据可可以通过一一个相关模模型数据库库（它经由由关联界面面与服务器器相连接）得得到。数据据库存储了了与各种建建模情形相相关的信息息，包括供供应链结构构、产品结结构、制造造数据，以以及需求预预测。对每每种最终产产品，通过过自上而下下的材料清清单，可以以生成它的的产品结构构。我们所所有的产品品数据都是是从公司数数据库以及及当地站点点数据资源源

25、中提取的的。为了方便数数据提取，我我们开发了了许多数据据库连通性性模块，提提供对数据据库的自动动访问，提提取生产数数据，并把把它们注入入模型数据据库中。所所有的连通通性模块都都有内置的的材料清单单生成功能能。为了检检测因原材材料清单信信息遗漏或或不完备导导致的数据据记录不一一致现象，我我们加入了了数据库的的一致性检检验，这样样可以产生生遗漏数据据报告，并并将数据集集缩小到能能够被保持持一致地下下载到模型型数据库的的水平。数数据收集的的过程允许许用户在相相关的表格格中提供遗遗漏的数据据，这些表表格可与清清单的输出出结果合并并。为了将将原材料采采购清单的的复杂性控控制在可以以管理的范范围内，我我们

26、实现了了数据减少少程序，通通过这些程程序，我们们可以根据据零件的价价值等级或或年需求成成本自动消消除非关键键组件。AMT的图图形用户界界面允许建建模者在工工作域内拖拖放通用供供应链组件件，来为多多种供应链链建立供应应网络（见见图3）。复杂的算算法封装在在组件内部部。例如，点点击“PSG制制造”节点，就就会打开让让用户指定定参数和策策略的窗口口，例如延延迟时间、制造提前前期、原材材料清单，以以及按订单单生产或按按计划生产产这样的制制造策略。AMT也也支持分级级过程建模模。用户可可以“下行”来包含供供应链的其其他层，给给建模过程程增加可扩扩展性。顾顾客节点捕捕获需求、预测和客客户服务要要求。我们们

27、置入了动动画，来帮帮助用户将将订货、商商品以及卡卡车在节点点间的运行行这些供应应链活动可可视化。在在仿真运行行过程中，用用户可以查查看报告，例例如服务或或库存报告告，了解仿仿真目前的的状况。除除了这些实实时报告，AAMT还提提供我们前前面讨论过过的财务和和性能报告告。图3AMT的一一个重要特特征就是优优化和仿真真引擎这些些附加功能能。使用优优化引擎，用用户可以进进行迅速而而深入的假假设分析，这这是超出任任何标准仿仿真工具能能力以外的的。使用仿仿真引擎，用用户可以在在仿真动态态的供应链链流程和策策略的同时时，调用库库存模块进进行阶段性性的最优库库存水平重重算。用户户可以在优优化解决方方案的基础础

28、上进行仿仿真，观察察不同节点点采用的不不同的供应应链策略是是怎样影响响供应链的的性能的。仿真结果果也可以用用来调整仿仿真或者优优化过程的的参数。在在仿真引擎擎和优化引引擎之间有有一个自动动接口，允允许用户在在仿真运行行中周期性性的调用优优化引擎，例例如，根据据最新需求求预测重算算目标库存存水平。用用户还可以以在推拉混混合型环境境中，使用用优化引擎擎周期性地地产生计划划方案结合考虑虑服务目标标和系统不不确定性。总之，AMMT包含了了创造性的的优化，性性能评价以以及仿真的的结合，集集成了数据据连通性和和一个基于于因特网的的建模框架架。这使得得它成为一一个功能强强大的通用用工具，可可以用于获获取大规

29、模模行业供应应链的随机机动态环境境。我们将将跨企业供供应链作为为一个库存存排队网络络进行建模模，使用分分解算法和和排队分析析来获取每每个库存节节点的性能能，。我们们开发了多多层、有约约束的库存存优化算法法，采用变变化梯度和和启发式搜搜索，使其其有效地应应用于大规规模的问题题。我们建建立了一个个供应链仿仿真库，其其中包含供供应链流程程和策略的的广泛的集集合，利用用这个集合合，可以用用少量的编编程工作为为不同的供供应链环境境建模。它它提供了性性能指标、财务报告告，以及深深入到每个个库存持有有单元的基基于活动的的成本。它它还为用户户提供了使使供应链参参数生效和和基于分析析结果微调调参数的方方法。IB

30、M个人人系统组中中跨企业的的供应链管管理IMB个人人系统组（PPSG）负负责个人电电脑的研发发、制造、销售和服服务（例如如，商用型型台式电脑脑，消费型型台式电脑脑，移动产产品，工作作站，PCC服务器，网网络PC，以以及相关外外围设备）。PSG在在全世界雇雇用了188500以以上的工人人。销售及及营销队伍伍分布在大大城市，而而制造工厂厂位于美国国、拉丁美美洲、欧洲洲和亚洲。19988年，PSSG卖出了了大约7,700,000台台计算机，这这些计算机机使用类似似于IBMM PC、Aptiiva、TThinkkPad、InteeliSttatioon、Neetfinnity、以及网络络工作站这这样的

31、品牌牌。来自戴尔和和Gateeway这这样的PCC制造商的的竞争日益益增强，它它们采用直直销的、按按订单生产产的商业模模式。这促促使PSGG在19997年重新新评价自己己的业务表表现以及与与其供应链链合作伙伴伴的关系。目标是设设计实施一一种综合的的商业模式式，结合直直销模式（按按订单生产产，根据客客户要求配配置，库存存最小化）和和非直销模模式（固定定配置，高高质量顾客客服务和技技术支持）的的优点，通通过多种渠渠道进行销销售。在19977年四月，PPSG成立立了一个跨跨功能单位位的团队，其其任务是在在现有的商商业模式和和其他不同同的方案中中，量化顾顾客服务和和扩展供应应链中库存存之间的关关系。我

32、们们利用PSSG的商用用台式机产产品的一个个子集的生生产数据，建建立了AMMT中的基基础供应链链模型。该该模型是由由最终用户户的需求、零售商定定购行为、IBM制制造与库存存策略、供供应商性能能以及提前前期可变性性触发的。我们从222个零售售商那里收收集了五个个月的实际际最终用户户销售数据据。零售商商定购行为为是被许多多因素影响响的，例如如对策策略略、市场激激励、对供供应商可靠靠性的信心心，以及为为满足大客客户采购的的库存储备备。对每一一个因素进进行建模未未免太过复复杂了。我我们的模型型通过使用用替代性的的定购政策策，获得每每个PSGG零售商的的总定购量量，来代表表现有渠道道的销售能能力水平。例

33、如，如如果某个零零售商平均均持有600天的库存存量，模型型就为它建建立一个相相当于600天渠道库库存的目标标安全库存存水平。为为了观测当当零售商改改变它们订订货策略时时的情况，我我们在AMMT模型中中改变渠道道库存水平平，并进行行不同情况况下假设分分析。对于于每种定货货策略，我我们假定一一个零售商商将按照给给定供应天天数的水平平来保持产产品库存。在正常商业业流程中，PPSG根据据13周滚滚动水平来来预测它的的制造能力力。当前一一周的预测测作为生产产计划，然然后此计划划推动PSSG的制造造地生产的的产品流向向分销仓库库，然后它它们存储在在那里，直直至被零售售商定购，或或者说拉动动。这种补补充库存

34、策策略抓住了了PSG的的结合推拉拉式制造与与定购系统统的特征PSGG按照预测测制造产品品，将它们们作为成品品存在仓库库中，直到到从零售商商那里得到到订单为止止。这个系系统并非真真正的拉式式系统，因因为产品的的可获得性性会影响零零售商的定定购。同样样，它也并并非真正的的推式系统统，因为零零售商的定定购也会影影响PSGG制造点的的日程安排排。为了有有效的把握握由于部件件短缺、能能力约束以以及最小订订货批量要要求所造成成的多变性性，我们分分析了对未未来13周周的预测。PSG制定定了一个在在95的的可能内三三日内送货货给顾客的的目标，这这个目标直直接转化成成AMT的的优化引擎擎所需要的的顾客服务务约束

35、。结结合仿真引引擎和优化化引擎，模模型根据最最新的可得得到的需求求预测，每每周计算安安全库存，使使顾客订单单中的955在3天天内满足。这个供应应策略形成成了PSGG供应商定定购部件和和组件，并并进行后续续制造活动动的基础。在项目的的第一阶段段，我们使使用简化的的数据集来来建立一个个PSG供供应链的简简化原型来来检验假设设，研究各各种建模算算法，更好好的了解AAMT应用用中可能的的局限。在项目的第第二阶段，我我们开发了了更详细的的建模方案案，可以改改变渠道库库存，并结结合零售商商处的渠道道装配策略略。PSGG给他的零零售商们提提供了两种种类型的产产品：（11）标准机机型模型（MMTMs）：已完成

36、并并经检测合合格的计算算机；（22）开放式式机型：没没有功能，只只包括计算算机最基本本的部分，没没有内存，硬硬盘文件和和CD-RROM，这这些开放式式的机型允允许零售商商根据顾客客的特殊需需求进行组组装。我们们发现有的的零售商把把这些开放放式机型在在需要的时时候组装成成标准机型型，卖给顾顾客，这是是一个体现现出灵活性性的例子，因因为零售商商可以用当当前的开放放式机型库库存满足对对标准机型型的订单，而而不仅仅是是储存这些些库存去满满足非标准准机型的订订单。有的的零售商库库存大量开开放式机型型，一旦有有了标准机机型的订单单，他们向向厂家订货货，而不是是利用现有有的零部件件组装，这这就是不够够灵活的

37、表表现。两种种方法都会会影响库存存和顾客服服务。因为为零售商的的灵活性不不能够精确确地定义，我我们设计了了不同仿真真试验集，在在100%灵活和1100%不不灵活两种种极端的情情况下，界界定或构造造渠道装配配策略的实实际影响。通过将仿真真结果与PPSG历史史数据的比比较，我们们来验证AAMT模型型的准确性性。我们根根据需要调调整我们的的消费模型型和参数，在在不同的参参数和策略略下进行多多次仿真。这项研究究的主要结结果是如下下几个方面面：基于PSGG现有的产产品结构、小批量的的市场环境境、以及现现有的供应应链策略，采采用渠道装装配几乎没没有减少其其库存。（不不灵活的零零售商渠道道行为）允许零售商商

38、用他们库库存的部件件组装成任任何标准机机型，可以以改善服务务2，减减少12的库存。（灵活的的零售商渠渠道行为）把22个装装配点的需需求集中成成3种大的的类别，可可以改善66的服务务水平且减减少5的的库存。在现有的推推拉式的的供应链策策略基础上上，PSGG可在不影影响顾客服服务水平的的基础上，减减少50的库存。目前，整整个供应链链上的库存存水平远远远高于保持持PSG服服务目标所所需要的最最优库存。这个项目及及随后的项项目集中了了4个功能能团体市场和销销售，生产产，配送，开开发寻求公公司范围内内对PSGG战略方向向及随后行行动的一致致。我们的的研究对于于PSG的的先进的订订单满足创创新（AFFI）

39、直接接起到了贡贡献作用，AAFI致力力于通过改改进PSGG产品的通通用性，提提高零售商商渠道的灵灵活性NNarissettii19988。同样样，PSGG的管理层层也认可了了减少组装装地点的数数量，这是是由于价格格保护渠道道的环境发发生变化的的结果。特特定的条件件和环境主主要决定于于AMT模模型的输出出结果，在在对后勤流流程进行了了一系列加加强改善后后，于19997年111月实施施这个项目目。PSG已已经基于AATM的分分析结果，对对于如何分分配项目优优先权和库库存管理渠渠道库存方方面，作出出了许多决决策。虽然然19977年就作出出了PSGG初始商业业转型的分分析，但是是是在19998年产产生

40、了实际际的商业效效益。一个零售商商预测的越越准确，服服务的水平平就越高。从19977年底到11998年年底PSGG削减了超超过50的库存。这次削减减库存的直直接结果就就是PSGG销售渠道道的贴补费费用比19997年减减少了1亿亿美元。贴贴补费用是是指支付给给分销商和和商业合作作伙伴的费费用，这些些费用是为为了补偿价价格变化而而对他们的的库存产品品所产生的的影响。另另外，由于于产品的销销售实际与与部件制造造时间又缩缩短了46周，使使得PSGG节省了另另外57的生生产成本。这相当于于每年节约约6.5亿亿美元。在最初评评估后的几几个月内，我我们进行了了进一步的的供应链研研究，包括括分析（11）将供应

41、应链上的合合作者结合合进来；（22）在建模模中考虑地地理分布情情况；（33）评价将将总装延迟迟至销售商商的配送点点这一做法法对库存和和消费者服服务影响；（4）估估计削减生生产周期对对库存的影影响。这些些研究已经经帮助PSSG的商业业合作伙伴伴制定更及及时的关于于供应链策策略的决策策。特别的的，这些研研究已经使使得IBMM和他的主主要合作伙伙伴建立了了一个合作作场所政策策。在合作作场所政策策中，合作作伙伴将它它的配送点点置于IBBM内部，消消除了在不不同地点之之间昂贵的的周转费用用。最后，因因为我们发发现预测的的精确程度度在很大程程度上影响响着库存和和消费者服服务水平，PPSG用AAMT来决决定

42、向商业业合作伙伴伴承诺的服服务水平，而而这种承诺诺主要基于于他们提供供精确预测测的能力。零售商预预测地越准准确，PSSG提供给给零售商的的服务水平平就越高。这种政策策在行业中中是史无先先例的，受受到了PSSG的商业业合作伙伴伴的欢迎。总而言之之，PSGG相信AMMT在开发发和应用世世界水平的的供应链管管理策略上上，已经成成了一个无无价的资产产。IBM中其其他的AMMT应用AMT同样样应用在IIBM的其其他制造部部门中，包包括印刷系系统部门（PPSC），中中型机部门门（AS/400），办办公室工作作站部门（RRS/60000），存存储系统部部门（SSSD），大大型机部门门（S/3390）和和PS

43、G的的欧洲市场场。PSGG的一些商商业合作伙伙伴也已经经使用了AAMT，包包括Pinnacorr，GE Capiital和和Bestt Buyy。IBMM的行业解解决方案单单位对外采采用这个工工具来进行行咨询应用用。下面是是AMT最最新的三个个应用的概概述：IBM的印印刷系统公公司（PSSC）是提提供企业打打印机解决决方案的主主要供应商商。产品线线包括办公公室打印机机和大量的的生产印刷刷。这个公公司雇用了了大约4，5550个员员工，19998年拥拥有19.5亿的毛毛利润。11996年年，PSCC用5个月月的时间对对AMT进进行了大量量的测试过过程。在评评估报告中中，检验小小组认为AAMT产生生

44、了精确的的结果，与与现有的供供应链管理理和库存工工具相比，能能够提高生生产力，并并且改善了了PSG在在确认和生生成库存预预算和周转转率目标时时的精确性性。此后，PPSC使用用AMT来来研究预测测准确度、产品结构构、建造一一个新的配配送中心、以及其他他商业活动动对不同产产品族的供供应网络性性能的影响响。据报告告，仅在一一个例子中中，就节约约了1600万的库存存成本，占占总库存持持有成本的的30。1998年年PSG成成本节约超超过7亿55000万万IBM的AAS/4000公司制制造中等规规模的商用用计算机和和服务器，提提供1500多种型号号和达到11000个个之多的性性能方面的的升级。组组装这些系

45、系统需要几几千个独一一无二的零零部件，大大约10000个左右右要在装配配的最后阶阶段就在全全部完成一一个系统之之前用到。如果给客客户提供灵灵活性，让让他们能够够挑选功能能特性来定定制个性化化的产品，那那么无疑就就会对生产产的复杂性性和效率带带来挑战。公司使用用AMT来来分析和量量化诸如减减少功能部部件、功能能部件替代代、部件通通用性、延延迟个性化化等一系列列方案对于于库存和准准时运送的的影响。结结果表明，消消除小批量量的零件可可使库存周周转率提高高15，替替代和延迟迟最后的总总装可以使使库存周转转率提高大大约30。从19998年开开始，ASS/4000削减了大大约30的功能部部件数量，其其总销

46、售额额稳定增长长。1995年年，IBMM建立了一一套快速反反应服务项项目，为购购买中等规规模数量的的计算机内内存、外存存和功能部部件的顾客客提供快速速运送服务务。19998年9月月，IBMM开始将快快速反应项项目作为一一种前沿实实验对象88，为主要要商业合作作伙伴提供供真正的电电子商务。IBM用用AMT来来分析权衡衡服务与库库存之间的的关系，从从而找到了了一个最优优性能的结结合点，此此后还用它它来分析快快速反应项项目对于生生产和配送送中心之间间库存分配配的影响。这些结论论帮助IBBM实现了了商业效率率的最大化化，并且使使由快速反反应产生的的收入增长长在19998年翻了了一番。结论AMT使用用了

47、先进的的运筹学技技术，将技技术创新与与实用的战战略性的应应用结合起起来，在业业界产生了了深远的影影响。IBBM已经采采用AMTT来处理广广泛领域内内的商业问问题，包括括库存管理理，供应链链配置，产产品结构，补补充策略等等等。AMMT已经在在许多IBBM的业务务单位及他他们的商业业伙伴中得得到了实施施。实施AAMT后仅仅19988年就带给给PSG77亿50000多万的的成本节约约。此外，AAMT还帮帮助IBMM的商业伙伙伴能够以以低得多的的库存水平平满足客户户需要，并并且与很多多商业伙伴伴达成了合合作场所政政策。AMMT已经成成为许多供供应链重组组创新方法法的基础，几几个IBMM的商业伙伙伴把A

48、MMT分析看看作是同IIBM合作作优化跨企企业供应链链的关键里里程碑。致谢我们对下述述人员所提提供的辛勤勤劳作和鼎鼎力支持表表示衷心的的感谢，他他们是：CChae An, Ray Besssettee, Riick BBloydd, Haaroldd Blaake, Richhard Breiitwieeser, J.PP.Briiant, Bobb Cheen, FFeng Chenng, AArthuur Ciiccollo, DDanieel Coonnorrs, IIan CCrawfford, Antthonyy Cypplik, Johhn Eaagen, Briian EEck,

49、 Gerrry Feeiginn, Anngelaa Gissonnii, Joohn KKonoppka, Tom Leisser, Tonyy Levvas, Nikoorn LLimchharoeen, JJoe MMagliiula, Barrbaraa Marrtin, Larrry MMcLauughliin, BBob MMoffaat, GGerryy Murrnin, Nittin NNayakk, Jiim Nuugentt, Lyynn OOdeann, Krrystaal Reeynollds, Richhard Shorre, MMukunndan Srinnivas

50、san, Jayaashannkar Swamminatthan, Davvid TThomaas, BBill Tulsskie, Burrnie Wallling, Wenn-Li Wangg, Jaames Yeh。附录基于安全库库存控制策策略的多层层供应网络络优化这里我们简简单的回顾顾一下优化化引擎中数数学模型的的关键点。Ettll，Feiigin，LLin和YYao11998给出了全全部细节，包包括一些这这里没有涉涉及的问题题，比如非非平稳需求求的处理，相相关的滚动动计划的实实施，梯度度的求法以以及许多实实施前后的的步骤。我们用产品品的物料清清单结构来来制定供应应网络的配配置。网络络

51、中的每个个节点要么么是一个工工厂，要么么是一个配配送中心。同每个节节点以及该该节点中处处理的每一一种产品相相关联的，是是一个多层层的物料清清单。每个个节点都有有存储区域域，我们把把它看作库库存点，存存储出现在在物料清单单中的部件件以及最终终产品，分分别对应于于输入库存存点和输出出库存点。下标i和j表示库存存点，S表表示整个网网络中所有有库存点的的集合。我我们假设采采用一个分分布式的库库存控制体体系，每个个库存点都都遵循安全全库存控制制策略管理理库存。该该策略描述述如下：当当库存点ii的库存位位置（现有有库存加上上在订库存存减去缺货货）降至某某个事先给给定的安全全库存水平平以下时，该该库存点即即

52、去订货。在我们的的模型里，是一个决策变量。每个库存点点i都有一个个给定分布布的名义提提前期Li，该名义义提前期是是指，当任任何上游库库存点没有有因为缺货货而发生延延迟交货的的情况时，这这个库存点点所在节点点的生产时时间或是运运输时间。而实际提提前期则考考虑了由于于缺货可能能造成的延延迟，Li是给定的的数据，而而则是推导导出来的性性能指标。为了分析每每个库存点点i的性能，我我们采用一一个库存排排队模型，参参见Buzzacottt和Shhanthhikummars19993。特别的，我我们将安全全库存控制制策略与MMX/G/排队模型型结合在一一起，在MMX/G/排队模型型中，到达达服从到底底率为i

53、的泊松分分布，每次次到达包含含Xi个单位或或订单。复复合泊松过过程很好地地均衡了一一般性与可可操作性。需要特别别注意的是是，它提供供了至少33个参数来来为需求数数据建模：到达率和和到达批量量的一阶矩矩和二阶矩矩（而简单单泊松到达达过程只有有一个参数数）。为了得到每每个库存点点i的性能指指标，我们们首先要为为MX/G/队列产生生一个输入入进程。为为了做到这这一点，通通过层层分分析物料清清单的结构构，在每一一层根据提提前期调整整时间参数数，就可以以把每一类类相关的需需求流（无无论是预测测的还是真真实的）分分解为每个个库存点的的需求过程程。这个过过程与标准准MRP分分析中的生生成与偏移移步骤非常常相

54、似。队队列所需的的第二组数数据是服务务时间，这这里我们以以实际提前前期来模拟拟。令Ni表示示平衡状态态下MX/G/队列中工工作的总数数，根据标标准排队结结论Liiu, KKashyyap, Temppletoon 19990，我我们可以得得到Ni的均值和和方差，分分别记做i和i2。然后我我们将Ni近似成一一个正态分分布： （1）其中Z服从从标准正态态分布。从从而我们将将安全库存存水平表示示如下： （22）其中ki被被称作安全全系数。RRi和ki通过上式式互相关联联，二者任任取其一可可为决策变变量。令IIi表示库存存点i持有库存存水平，BBi表示缺货货量，它们们与Ni和Ri有如下关关系： （3）

55、其中x+ = mmax(xx, 0)，得到如如下期望： （44）其中 （55）是Z的密度度函数。另另外，记为为Z的分布布函数，我我们得到库库存点i发生缺货货的概率ppi和满足率率fi： （6）所有上述的的性能指标标都涉及到到库存点ii的实际提提前期，我我们将其表表示为： （7）其中Sii表示所有有为库存点点i生产供应应部件的库库存点的集集合，j表示在属属于集合SSi的库存存点j处产生的的额外延迟迟。由于一一般j很难计算算，根据排排队论分析析，我们可可以作如下下近似： （88）直观上看，E(Bj)/pj就是j点在有缺货发生的条件下的平均缺货量，每次这样的缺货需要的平均时间去满足，也就是说，平均来

56、讲，在缺货发生时，平均有(Rj + 1)个已发出的订单正在处理。用户需求是是由最终产产品库存点点的集合，网网络中的边边界库存点点S0来满足的的。考虑一一个特殊的的客户群，其其需求由一一个末端库库存点i满足，i S0。令Wi表示接收收一个订单单的等待时时间，则所所要求的客客户服务目目标可表示示为： （9）其中i和和i是给定的的数据。如如果需求只只是由现有有库存来满满足，则延延迟仅仅是是将产成品品运至顾客客手中的运运输时间TTi，这个时时间也是给给定的；否否则，就有有一个额外外延迟i，因此为了使上式式不小于i，我们必必须设定满满足率fi为 （100）根据公式（88），上式式右边的i可表示为为。由于

57、ri与Bi，Ri有关，而而后两者都都是ki的函数，则则fi也是ki的函数，这这里我们需需要求解一一个由（88）式定义义的不动点点问题以得得到fi（或ki）。然而而在优化过过程的循环环中，如果果我们简单单地以上一一个循环中中ri的结果做做为下一个个循环中rri的初始值值，则这个个问题就可可以避免。一旦我们们得到了ffi（或ki），就可可以通过式式（2）和和式（6）得得到安全库库存水平和和缺货概率率。我们的优化化模型的目目标是在满满足要求的的顾客服务务水平前提提下，使供供应网络中中总的期望望库存资金金最小化。每个库存存点都有两两种库存：在持库存存和在制品品库存（WWIP）（WWIP包括括正在运输输

58、途中的库库存），从从上边的讨讨论中我们们可以看到到，库存点点i的期望持持有库存为为EIi = iH(ki)，WIIP的期望望为E Ni = i。因此，目目标函数具具有如下形形式： （111）其中ci和和ci分别表示示在持库存存和在制品品库存的单单位库存资资本，假设设ci给定，ci可以根据据BOM由由ci求出。我我们的目标标是在对所所有的终端端库存点： i S0 S，在满足足（10）式式中的满足足率要求下下，使C(k)最小化化。这是一一个有约束束的非线性性优化问题题，通过上上述导出的的关系，得得到偏导/kjC(k)。将这这些结论用用于共轭梯梯度的搜索索规则，见见Presss ett al.199

59、94。由由于目标函函数值变化化很大，为为了避免出出现局部最最优，我们们还用到了了几种启发发式搜索。例如，评评价一系列列随机生成成的初始值值而后选取取一个最好好的开始梯梯度搜索。参考文献Anderrssonn, J.; Axxsaetter, S.; Markklundd, J. 19998, “Deceentraalizeed muulti-echeelon inveentorry coontrool,” Prodductiion aand OOperaationns Maanageementt, Vool.7, No.4, ppp.3770-3886.Arntzzen, B.C.; Brro

60、wn, G.GG.; HHarriison, T.PP.; TTraftton, L.L. 19995, “Globbal ssupplly chhain manaagemeent aat Diigitaal Eqquipmment Corpporattion,” Innterffacess, Vool.255, Noo.1, pp.669-933.Bagchhi, SS.; BBucklley, S.; Ettll, M.; Liin, GG. 19998, “Expperieence usinng thhe suupplyy chaain ssimullatorr,” PProceeedi