IBM电脑部和其他部门的供应链管理

1、IBM电脑部和其他部门的供应链管理GRACE LLIN, MMARKUSS ETTLLSTEVEE BUCKKLEY, SUGATTO BAGGCHIIBM T, J. 沃森研究中中心约克镇 Heighhts , 纽约 100598DAVID DD. YAOO哥伦比亚大学纽纽约，纽约州州 100227BRET L. NACCCARATOOIBM 印刷系系统公司Enndicottt，纽约 137760ROB ALLLAN, KKERRY KIMLIISA KOOENIGIBM Perrsonall研究三角公公园，卡罗莱莱纳州 2777091994年，IIBM开始重重组它的全球球供应链。它它希望以

2、最少少的库存达到到对顾客的快快速响应。为为了支持这一一项目，我们们开发了一个个跨企业供应应链的分析工工具，资产管管理工具（AAMT）。AAMT将图形形化流程建模模、解析解的的性能优化、仿仿真、基于行行为的成本核核算以及企业业数据库连通通性集成在一一个允许对跨跨企业供应链链进行定量分分析的系统中中。IBM已已经采用AMMT研究类似似于库存预算算、周转目标标、顾客服务务目标以及新新产品介绍等等问题。我们们已经将它实实施于大量的的IBM的商商业单位和渠渠道合作伙伴伴。19988年AMT已已经在原材料料成本和价格格保护费用上上节省了7.5亿多美元元。作为世界上最大大的计算机硬硬件、软件和和服务的提供供

3、商，IBMM生产各种不不同的产品，包包括半导体、处处理器、硬盘盘、个人电脑脑、打印机、工工作站以及大大型机。它的的制造点与世世界各地成千千上万的供应应商和分销渠渠道保持着联联系。一条产产品线可能包包含数以千计计的零件，而而这些零件要要涉及到多级级原材料清单单、各式各样样的提前期和和成本以及成成百上千的由由不同的运输输模式连接的的制造和分销销地点。面对对着日益激烈烈的竞争，高高科技的迅猛猛发展，持续续的价格下降降的挑战，公公司在19993年开始了了一个内部重重组项目，理理顺业务流程程，以改善物物流和信息流流。这一重组组项目通过提提高将产品传传递到市场上上的速度、可可靠性和有效效性，致力于于改进顾

4、客满满意度和市场场竞争力。作为整个重组项项目的一部分分，19944年，IBMM开始了一个个资产管理重重组的开发，其其目的是定义义供应链结构构、确定战略略库存和顾客客服务目标，以以优化库存的的分配和存放放，并在满足足顾客服务目目标的同时减减少企业的库库存。公司成成立了一个跨跨部门的团队队，成员是来来自制造、研研发、财务、市市场、服务和和技术部门的的代表。这个个团队确定了了五个需要建建模用于支持持决策的领域域：（1）在在每一个商业业单元内减少少库存的方法法的设计；（22）用于高层层管理的为获获得库存目标标的选择方法法的开发；（33）在每个商商业单元内开开发和实施一一个协调管理理库存和顾客客服务目标

5、的的流程，包括括工具的采纳纳和调度。（44）在全球供供应链网络中中对类似于服服务零件、生生产原材料和和成品这样的的资产进行充充分的估价。（55）对跨品牌牌产品和单元元协作进行评评价，以改善善库存和风险险管理。针对这些问题，我我们开发了资资产管理工具具（AMT），这这是一个战略略性的决策支支持工具。AAMT和其它它资产管理重重组方法的整整合已经使跨跨企业的供应应链管理在IIBM得到了了成功的应用用。资产管理工具（AAMT）跨企业的供应应链是一个由由互相关联的的设施组成的的网络，企业业通过这些设设施进行采购购、生产、配配送，并将产产品和服务传传递给它的顾顾客。由于采采购、生产和和销售变得越越来越全

6、球化化，大公司的的供应链也愈愈加复杂，并并且相互依赖赖的程度也越越来越深。今今天的跨企业业的供应链实实际上是由代代表了许多公公司利益的多多个供应链组组成的网络，包包括供应商的的供应商到顾顾客的顾客。由由于存在这种种相互依赖的的关系，一个个具有扩展供供应链的企业业只有与它的的供应商和零零售商通力合合作，才会取取得良好的业业绩和发展。 一个具有扩展供供应链的企业业只有与它的的供应商和零零售商通力合合作，才会取取得良好的业业绩和发展。在高科技产业中中，跨企业供供应链的管理理变得非常重重要。在管理理得好的情况况下，它可以以使公司运作作成本很低，而而利润很高。而而一个管理糟糟糕的供应链链却恰好相反反，利

7、润减少少、企业失去去创新精神，企企业的商业成成长受到阻碍碍。在我们最最初的工作中中，我们意识识到有两个基基本的环节可可以用来检查查IBM的供供应链情况。第第一，我们必必须减少和管管理不确定性性，以促进更更精确的预测测；第二，我我们必须改进进供应链的灵灵活性，促使使其迅速适应应市场的变化化。从一开始始，我们就致致力于研究一一条跨企业的的供应链潜在在固有的相互互依存关系。我我们认识到只只有当我们的的系统反映了了我们的供应应商和渠道采采用的策略和和流程，并且且将他们的价价值链与我们们自己的集成成考虑，我们们的这一系统统才可能运行行成功。这一一观点帮助我我们形成了这这样的看法：在跨企业的的供应链中，必

8、必须采用集成成的建模和分分析工具。它它将是一种采采用新的方法法论来处理需需求、提前期期、供应商可可靠性和其它它因素内在固固有不确定性性的工具。它它将是可升级级的，这样，它它就能够处理理代表某行业业的大量描述述产品结构、供供应链流程和和部件库存信信息的数据。最最后，这一新新工具在对供供应链策略的的基本类型及及其交互作用用的建模中也也同样有效，因因为不同的企企业可能使用用不同的政策策。我们设计AMTT来解决所有有这些问题。它它是一个用于于战略和战术术供应链计划划的建模和分分析系统，源源自各种各样样IBM早期期的内部重组组研究 BBagchii et aal.19998；Bucckley 1996；

9、Bucklley annd Smiity 19997；Feeigin et all. 19996 。它它支持用于多多层次库存系系统量化分析析的先进的建建模、仿真和和优化能力，以以及类似于企企业数据库连连通性和基于于Interrnet的沟沟通这样的特特点。AMTT基于六个功功能模块：一一个数据建模模模块、一个个图形用户界界面、一个实实验管理器、一一个优化引擎擎、一个仿真真引擎和一个个报告生成器器。数据建模模块提提供了一个关关联数据接口口，包括产品品结构、提前前期、成本、需需求预测和相相关变量的信信息。它内置置有原材料清清单的发出和和数据精简能能力、能够自自动检查数据据的完整性。通通过数据桥（dd

10、ata bbridgees），它允允许对IBMM的国际和当当地运作数据据库的进行访访问。图形用户界面（GGUI）将供供应链建模与与基于会话的的供应链数据据输入结合起起来。它允许许用户通过拖拖放模型组件件建立供应网网络，比如将将制造点、配配送中心、运运输节点置于于工作区上。实验管理器用于于组织和管理理与供应链实实验相关的数数据集。它允允许用户查看看并交互地修修改参数和策策略。除此之之外，它提供供对实验中生生成的输出数数据的自动访访问，并且支支持各种各样样的文件管理理操作。优化引擎工具执执行了AMTT的主要功能能，量化地权权衡了供应联联网络中的客客户服务目标标和库存。这这一模块可以以通过GUII的

11、下拉菜单单访问，或者者由仿真引擎擎调用。仿真引擎模拟了了供应链在不不同参数、策策略和网络结结构下运行得得到的结果，包包括供应商、制制造商以及配配送中心的数数量和位置；库存和制造造策略，例如如安全库存控控制、供货时时间、按库存存生产、按订订单生产，以以及连续或周周期性的补充充策略等。仿仿真引擎包含含了一个动画画模块，能够够帮助用户想想象供应链的的运作，并在在监控仿真输输出报告的同同时改变参数数和策略。报告生成器对所所研究的供应应链的性能提提供了一个综综合的观察，包包括平均周转转时间、顾客客服务水平、出出货情况、订订单完成率和和库存。它还还能生成财务务报告，包括括销售收入、库库存占用资金金、原材料

12、成成本、运输成成本和基于活活动的成本，比比如原材料的的处理和制造造。优化引擎优化引擎的核心心功能，是分分析在一条跨跨企业的供应应链中顾客服服务和库存投投资之间的权权衡。目标是是确定供应链链中每个节点点中的每种产产品的安全库库存，以期最最小化在总体体库存上的投投资。我们把把供应链看作作是一个多层层的网络，将将其中的每个个库存节点作作为一个排队队系统进行建建模。除了通通常的排队建建模，我们在在模型中结合合了一个库存存控制政策：安全库存控控制策略，将将安全库存水水平作为决策策变量。为了了量化地评价价这样一个网网络，我们开开发了一种基基于分解算法法的方法。其其核心思想是是单独分析网网络中的每一一个库存

13、节点点，并通过所所谓的实际提提前期，获取取不同库存节节点之间的联联系。我们将每个库存存节点看成一一个具有复合合泊松到达、无无限个服务台台，服务时间间服从一般分分布的队列，用用排队符号表表示。为了做做到这一点，我我们必须详细细说明到达和和服务过程。通通过基于生产产结构，采用用标准的MRRP需求生成成技术，我们们在每个节点点获得到达过过程。复合泊泊松到达过程程有三个主要要参数：到达达率、批量的的均值和方差差。因此它能能够包含多种种形式的需求求数据；例如如，某一特定定时期的需求求可以由它的的最大值、最最小值、以及及最可能的值值来描述。服服务时间是每每个库存节点点的真实提前前期。一个库库存节点的真真实

14、提前期可可以通过它的的名义提前期期（比如制造造或运输时间间）以及它的的供应商的满满足率来求得得。特别的，当当一个供应商商出现缺货时时，我们必须须将由此产生生的延迟加到到实际提前期期中去。这一一延迟是供应应商用来生产产满足订单的的下一个单位位所用的时间间。在我们的的模型中，我我们通过Maarkov链链分析得到附附加的延迟。随着到达和服务务过程的确定定，我们可以以分析队列，并并得到类似库库存、缺货、满满足率和顾客客服务水平这这样的性能指指标。在对库库存节点i的的分析中，关关键值是队列列中的作业数数量，以Nii表示，这个个值可以从标标准的排队论论的结论LLiu, KKashyaap,和Teemple

15、tton 19990中得得到。为了减减轻大规模应应用中的计算算负担，我们们用一个正态态分布来近似似Ni。这样，我我们只需要得得到Ni的均值和方方差，而这二二者都依赖于于实际的提前前期，即排队队模型的服务务时间。图11是一个库存存节点的动态态变化的简图图。优化模型的目标标是最小化供供应网络中的的总期望库存存资本。这一一总量是所有有库存节点的的总和，而每每个节点持有有两种类型的的库存： 成成品（在持）库库存和在制品品（在订）库库存。优化模模型的约束是是要求的顾客客服务目标。他他们由顾客订订单在给定期期限之前满足足的概率来表表示，例如995或99。我们的公公式允许用户户分别为每一一类需求流指指定顾客

16、服务务目标。首先先对于每种最最终产品，我我们得到能够够满足要求的的顾客服务目目标的满足率率。这些满足足率通过网络络的材料清单单结构以及实实际提前期，与与所有上游库库存节点的实实际提前期建建立联系。模模型因此得到到了不同库存存节点的相互互关系，特别别是安全库存存水平和满足足率对于顾客客服务水平的的影响。供应应链和配送网网络的相关模模型包括了LLee和Biillinggton11993模模型，Atnntzen et all,19995，Caamm ett al.1997，Krugger19997，GGravess, Kleetter ,以及Heetzel 19988、 Annderssson ,

17、Axsaeeter 和和Markllund11998。图1：在这个描描述一个库存存节点动态性性能的简图中中，安全库存存水平是9，当当有四个单位位库存时，其其它的五个单单位已经由早早期的订单所所供应，并且且已经转化为为流程中的五五个作业。为了使优化能够够快速执行，我我们得到准确确形式的解析析梯度估计，并并且实现了一一个梯度搜索索算法用来生生成最优解。这这一工作的技技术细节参见见Ettl et all.19998及附录录。除了梯度度搜索，我们们还开发了一一个基于产品品聚类的启发发式优化过程程。为了使解解法有效，我我们将它与许许多搜索方法法在解决中等等规模的测试试问题时进行行比较。对于于大规模的，产

18、产业规模的应应用，这一模模型也已经在在IBM的几几个商业单元元中得到广泛泛测试。仿真引擎仿真引擎允许用用户对不同的的供应链策略略进行模拟，特特别的，可以以用来验证和和微调由优化化引擎生成的的解决方案的的性能。我们们基于SimmproceessSwwegless 19977建立仿真真引擎，SiimproccessSSweglees 19997是一个个用于通用目目的的商业流流程模拟器，由由IBM研究究中心和CAACI产品公公司联合开发发。仿真引擎擎在加入供应应链建模功能能的同时，保保留了Simmproceess的功能能。特别的，它它为下面的供供应链流程提提供了建模功功能：顾客流程代表了了基于所模拟

19、拟的顾客需求求，向供应链链提交订单的的外部顾客。它它还能对关于于期望顾客服服务目标和顾顾客优先级的的信息进行建建模。制造流程对装配配组装过程、库库存策略和补补充策略进行行建模。它还还能被用于对对供应商建模模。配送流程对配送送中心建模并并且能够用来来对零售店建建模。运输流程对运输输时间、车辆辆装载和运输输成本进行建建模。预测流程代表了了产品预测，包包括将来阶段段的促销和随随机需求。库存计划流程对对周期性的库库存目标水平平设置进行建建模。这个流流程的本质是是基于要求的的顾客服务目目标，计算出出供应链中各各个库存节点点的建议库存存水平的AMMT优化引擎擎。仿真引擎允许用用户在监控输输出报告的同同时，

20、改变一一系列输入参参数，来获得得最佳的输出出值。所有的的输入和输出出参数存在于于AMT模型型数据库中。用用户以随机变变量的形式，通通过随机分布布为仿真提供供输入参数；包括制造提提前期，运输输时间，原材材料处理延迟迟时间、需求求预测、原材材料清单单上上要求的产品品数量和供应应商的可靠性性。支持的随随机分布函数数包括，爱尔朗，指指数、正态、正正态对数、泊泊松、三角、均均匀、韦伯和和用户定义的的分布。我们设计了仿真真引擎来进行行基于情景的的分析。在这这一分析中，像像供应商、制制造商、配送送中心的数目目和位置、库库存水平、以以及制造、补补充以及运输输策略（按计计划生产、按按订单生产、按按订单装配、持持

21、续补充、周周期性补充、满满载运输、非非满载运输等等等）这样的的供应链参数数在仿真过程程中不断变化化。对于每一一次的仿真，用用户都可以指指定一个计划划期，重复情情景（样本运运行）的数量量以及一个不不用保留统计计数据的预热热阶段。计划划期的长度取取决于特定的的被讨论的实实际应用，以以及历史需求求预测的有效效性。通常我我们取6-112个月作为为计划期。仿真运行的结果果以指标报告告的形式输出出，这些指标标包括周转次次数、顾客服服务、满足率率、缺货率、出出货、收入、安安全库存以及及在制品库存存。为了分析析财务方面的的影响，用户户可以使用以以下条目，其其中的所有条条目都可以再再仿真中监控控：原材料成成本；

22、产品销销售收入；基基于活动的成成本，例如原原材料处理和和制造成本；库存持有成成本；运输成成本；错误满满足或者推迟迟向顾客发送送的惩罚成本本；因被错误误满足或者从从供应商处推推迟发来货物物的补偿；由由顾客返还货货物产生的成成本；将货物物返还给供应应商的补偿。系统集成与技术术创新我们将AMT的的六个功能模模块集成在一一个足够灵活活的系统构架架中，它可以以满足用户不不同的计算需需要。这种构构架是基于一一个客户端服务器规划划模型的，在在这个模型中中，可以利用用计算机网络络的资源进行行试验（见图图2）。AMMT的客户端端提供了一系系列功能，用用于查看用户户图形界面和和对话框形式式的数据录入入。而AMTT

23、的服务器端端通常处在在一台功能强强大的工作站站或中型机上上提供了完完整的建模和和分析功能。在在我们为使用用功能较弱的的计算机（如如膝上型电脑脑）的用户建建立的构架中中，AMT客客户端则以独独立于平台的的Java应应用程序形式式存在；联网网的客户端则则允许用户通通过网络浏览览器访问AMMT。图2为了管理供应链链运作，AMMT需要产品品在不同阶段段与流程中的的相关数据。这这些数据可以以通过一个相相关模型数据据库（它经由由关联界面与与服务器相连连接）得到。数数据库存储了了与各种建模模情形相关的的信息，包括括供应链结构构、产品结构构、制造数据据，以及需求求预测。对每每种最终产品品，通过自上上而下的材料

24、料清单，可以以生成它的产产品结构。我我们所有的产产品数据都是是从公司数据据库以及当地地站点数据资资源中提取的的。为了方便数据提提取，我们开开发了许多数数据库连通性性模块，提供供对数据库的的自动访问，提提取生产数据据，并把它们们注入模型数数据库中。所所有的连通性性模块都有内内置的材料清清单生成功能能。为了检测测因原材料清清单信息遗漏漏或不完备导导致的数据记记录不一致现现象，我们加加入了数据库库的一致性检检验，这样可可以产生遗漏漏数据报告，并并将数据集缩缩小到能够被被保持一致地地下载到模型型数据库的水水平。数据收收集的过程允允许用户在相相关的表格中中提供遗漏的的数据，这些些表格可与清清单的输出结结

25、果合并。为为了将原材料料采购清单的的复杂性控制制在可以管理理的范围内，我我们实现了数数据减少程序序，通过这些些程序，我们们可以根据零零件的价值等等级或年需求求成本自动消消除非关键组组件。AMT的图形用用户界面允许许建模者在工工作域内拖放放通用供应链链组件，来为为多种供应链链建立供应网网络（见图33）。复杂的的算法封装在在组件内部。例例如，点击“PSG制造造”节点，就会会打开让用户户指定参数和和策略的窗口口，例如延迟迟时间、制造造提前期、原原材料清单，以以及按订单生生产或按计划划生产这样的的制造策略。AAMT也支持持分级过程建建模。用户可可以“下行”来包含供应应链的其他层层，给建模过过程增加可扩

26、扩展性。顾客客节点捕获需需求、预测和和客户服务要要求。我们置置入了动画，来来帮助用户将将订货、商品品以及卡车在在节点间的运运行这些供应应链活动可视视化。在仿真真运行过程中中，用户可以以查看报告，例例如服务或库库存报告，了了解仿真目前前的状况。除除了这些实时时报告，AMMT还提供我我们前面讨论论过的财务和和性能报告。图3AMT的一个重重要特征就是是优化和仿真真引擎这些附附加功能。使使用优化引擎擎，用户可以以进行迅速而而深入的假设设分析，这是是超出任何标标准仿真工具具能力以外的的。使用仿真真引擎，用户户可以在仿真真动态的供应应链流程和策策略的同时，调调用库存模块块进行阶段性性的最优库存存水平重算。

27、用用户可以在优优化解决方案案的基础上进进行仿真，观观察不同节点点采用的不同同的供应链策策略是怎样影影响供应链的的性能的。仿仿真结果也可可以用来调整整仿真或者优优化过程的参参数。在仿真真引擎和优化化引擎之间有有一个自动接接口，允许用用户在仿真运运行中周期性性的调用优化化引擎，例如如，根据最新新需求预测重重算目标库存存水平。用户户还可以在推推拉混合型环环境中，使用用优化引擎周周期性地产生生计划方案结合考虑虑服务目标和和系统不确定定性。总之，AMT包包含了创造性性的优化，性性能评价以及及仿真的结合合，集成了数数据连通性和和一个基于因因特网的建模模框架。这使使得它成为一一个功能强大大的通用工具具，可以

28、用于于获取大规模模行业供应链链的随机动态态环境。我们们将跨企业供供应链作为一一个库存排队队网络进行建建模，使用分分解算法和排排队分析来获获取每个库存存节点的性能能，。我们开开发了多层、有有约束的库存存优化算法，采采用变化梯度度和启发式搜搜索，使其有有效地应用于于大规模的问问题。我们建建立了一个供供应链仿真库库，其中包含含供应链流程程和策略的广广泛的集合，利利用这个集合合，可以用少少量的编程工工作为不同的的供应链环境境建模。它提提供了性能指指标、财务报报告，以及深深入到每个库库存持有单元元的基于活动动的成本。它它还为用户提提供了使供应应链参数生效效和基于分析析结果微调参参数的方法。IBM个人系统

29、统组中跨企业业的供应链管管理IMB个人系统统组（PSGG）负责个人人电脑的研发发、制造、销销售和服务（例例如，商用型型台式电脑，消消费型台式电电脑，移动产产品，工作站站，PC服务务器，网络PPC，以及相相关外围设备备）。PSGG在全世界雇雇用了185500以上的的工人。销售售及营销队伍伍分布在大城城市，而制造造工厂位于美美国、拉丁美美洲、欧洲和和亚洲。19998年，PPSG卖出了了大约7,7700,0000台计算机机，这些计算算机使用类似似于IBM PC、Apptiva、TThinkPPad、InnteliSStatioon、Nettfinitty、以及网网络工作站这这样的品牌。来自戴尔和Ga

30、atewayy这样的PCC制造商的竞竞争日益增强强，它们采用用直销的、按按订单生产的的商业模式。这这促使PSGG在19977年重新评价价自己的业务务表现以及与与其供应链合合作伙伴的关关系。目标是是设计实施一一种综合的商商业模式，结结合直销模式式（按订单生生产，根据客客户要求配置置，库存最小小化）和非直直销模式（固固定配置，高高质量顾客服服务和技术支支持）的优点点，通过多种种渠道进行销销售。在1997年四四月，PSGG成立了一个个跨功能单位位的团队，其其任务是在现现有的商业模模式和其他不不同的方案中中，量化顾客客服务和扩展展供应链中库库存之间的关关系。我们利利用PSG的的商用台式机机产品的一个个

31、子集的生产产数据，建立立了AMT中中的基础供应应链模型。该该模型是由最最终用户的需需求、零售商商定购行为、IIBM制造与与库存策略、供供应商性能以以及提前期可可变性触发的的。我们从222个零售商商那里收集了了五个月的实实际最终用户户销售数据。零零售商定购行行为是被许多多因素影响的的，例如对策策策略、市场场激励、对供供应商可靠性性的信心，以以及为满足大大客户采购的的库存储备。对对每一个因素素进行建模未未免太过复杂杂了。我们的的模型通过使使用替代性的的定购政策，获获得每个PSSG零售商的的总定购量，来来代表现有渠渠道的销售能能力水平。例例如，如果某某个零售商平平均持有600天的库存量量，模型就为为

32、它建立一个个相当于600天渠道库存存的目标安全全库存水平。为为了观测当零零售商改变它它们订货策略略时的情况，我我们在AMTT模型中改变变渠道库存水水平，并进行行不同情况下下假设分析。对对于每种定货货策略，我们们假定一个零零售商将按照照给定供应天天数的水平来来保持产品库库存。在正常商业流程程中，PSGG根据13周周滚动水平来来预测它的制制造能力。当当前一周的预预测作为生产产计划，然后后此计划推动动PSG的制制造地生产的的产品流向分分销仓库，然然后它们存储储在那里，直直至被零售商商定购，或者者说拉动。这这种补充库存存策略抓住了了PSG的结结合推拉式制制造与定购系系统的特征PSG按按照预测制造造产品

33、，将它它们作为成品品存在仓库中中，直到从零零售商那里得得到订单为止止。这个系统统并非真正的的拉式系统，因因为产品的可可获得性会影影响零售商的的定购。同样样，它也并非非真正的推式式系统，因为为零售商的定定购也会影响响PSG制造造点的日程安安排。为了有有效的把握由由于部件短缺缺、能力约束束以及最小订订货批量要求求所造成的多多变性，我们们分析了对未未来13周的的预测。PSG制定了一一个在95的可能内三三日内送货给给顾客的目标标，这个目标标直接转化成成AMT的优优化引擎所需需要的顾客服服务约束。结结合仿真引擎擎和优化引擎擎，模型根据据最新的可得得到的需求预预测，每周计计算安全库存存，使顾客订订单中的9

34、55在3天内内满足。这个个供应策略形形成了PSGG供应商定购购部件和组件件，并进行后后续制造活动动的基础。在在项目的第一一阶段，我们们使用简化的的数据集来建建立一个PSSG供应链的的简化原型来来检验假设，研研究各种建模模算法，更好好的了解AMMT应用中可可能的局限。在项目的第二阶阶段，我们开开发了更详细细的建模方案案，可以改变变渠道库存，并并结合零售商商处的渠道装装配策略。PPSG给他的的零售商们提提供了两种类类型的产品：（1）标准准机型模型（MMTMs）：已完成并经经检测合格的的计算机；（22）开放式机机型：没有功功能，只包括括计算机最基基本的部分，没没有内存，硬硬盘文件和CCD-ROMM，

35、这些开放放式的机型允允许零售商根根据顾客的特特殊需求进行行组装。我们们发现有的零零售商把这些些开放式机型型在需要的时时候组装成标标准机型，卖卖给顾客，这这是一个体现现出灵活性的的例子，因为为零售商可以以用当前的开开放式机型库库存满足对标标准机型的订订单，而不仅仅仅是储存这这些库存去满满足非标准机机型的订单。有有的零售商库库存大量开放放式机型，一一旦有了标准准机型的订单单，他们向厂厂家订货，而而不是利用现现有的零部件件组装，这就就是不够灵活活的表现。两两种方法都会会影响库存和和顾客服务。因因为零售商的的灵活性不能能够精确地定定义，我们设设计了不同仿仿真试验集，在在100%灵灵活和1000%不灵活

36、两两种极端的情情况下，界定定或构造渠道道装配策略的的实际影响。通过将仿真结果果与PSG历历史数据的比比较，我们来来验证AMTT模型的准确确性。我们根根据需要调整整我们的消费费模型和参数数，在不同的的参数和策略略下进行多次次仿真。这项项研究的主要要结果是如下下几个方面：基于PSG现有有的产品结构构、小批量的的市场环境、以以及现有的供供应链策略，采采用渠道装配配几乎没有减减少其库存。（不不灵活的零售售商渠道行为为）允许零售商用他他们库存的部部件组装成任任何标准机型型，可以改善善服务2，减减少12的的库存。（灵灵活的零售商商渠道行为）把22个装配点点的需求集中中成3种大的的类别，可以以改善6的的服务

37、水平且且减少5的的库存。在现有的推拉拉式的供应链链策略基础上上，PSG可可在不影响顾顾客服务水平平的基础上，减减少50的的库存。目前前，整个供应应链上的库存存水平远远高高于保持PSSG服务目标标所需要的最最优库存。这个项目及随后后的项目集中中了4个功能能团体市场和销销售，生产，配配送，开发寻求公司司范围内对PPSG战略方方向及随后行行动的一致。我我们的研究对对于PSG的的先进的订单单满足创新（AAFI）直接接起到了贡献献作用，AFFI致力于通通过改进PSSG产品的通通用性，提高高零售商渠道道的灵活性Narissetti11998。同同样，PSGG的管理层也也认可了减少少组装地点的的数量，这是是

38、由于价格保保护渠道的环环境发生变化化的结果。特特定的条件和和环境主要决决定于AMTT模型的输出出结果，在对对后勤流程进进行了一系列列加强改善后后，于19997年11月月实施这个项项目。PSG已经基基于ATM的的分析结果，对对于如何分配配项目优先权权和库存管理理渠道库存方方面，作出了了许多决策。虽虽然19977年就作出了了PSG初始始商业转型的的分析，但是是是在19998年产生了了实际的商业业效益。一个零售商预测测的越准确，服服务的水平就就越高。从1997年底底到19988年底PSGG削减了超过过50的库库存。这次削削减库存的直直接结果就是是PSG销售售渠道的贴补补费用比19997年减少少了1亿

39、美元元。贴补费用用是指支付给给分销商和商商业合作伙伴伴的费用，这这些费用是为为了补偿价格格变化而对他他们的库存产产品所产生的的影响。另外外，由于产品品的销售实际际与部件制造造时间又缩短短了46周周，使得PSSG节省了另另外577的生产成成本。这相当当于每年节约约6.5亿美美元。在最初评估后后的几个月内内，我们进行行了进一步的的供应链研究究，包括分析析（1）将供供应链上的合合作者结合进进来；（2）在在建模中考虑虑地理分布情情况；（3）评评价将总装延延迟至销售商商的配送点这这一做法对库库存和消费者者服务影响；（4）估计计削减生产周周期对库存的的影响。这些些研究已经帮帮助PSG的的商业合作伙伙伴制定

40、更及及时的关于供供应链策略的的决策。特别别的，这些研研究已经使得得IBM和他他的主要合作作伙伴建立了了一个合作场场所政策。在在合作场所政政策中，合作作伙伴将它的的配送点置于于IBM内部部，消除了在在不同地点之之间昂贵的周周转费用。最最后，因为我我们发现预测测的精确程度度在很大程度度上影响着库库存和消费者者服务水平，PPSG用AMMT来决定向向商业合作伙伙伴承诺的服服务水平，而而这种承诺主主要基于他们们提供精确预预测的能力。零零售商预测地地越准确，PPSG提供给给零售商的服服务水平就越越高。这种政政策在行业中中是史无先例例的，受到了了PSG的商商业合作伙伴伴的欢迎。总总而言之，PPSG相信AAM

41、T在开发发和应用世界界水平的供应应链管理策略略上，已经成成了一个无价价的资产。IBM中其他的的AMT应用用AMT同样应用用在IBM的的其他制造部部门中，包括括印刷系统部部门（PSCC），中型机机部门（ASS/400），办办公室工作站站部门（RSS/60000），存储系系统部门（SSSD），大大型机部门（SS/390）和和PSG的欧欧洲市场。PPSG的一些些商业合作伙伙伴也已经使使用了AMTT，包括Piinacorr，GE CCapitaal和Besst Buyy。IBM的的行业解决方方案单位对外外采用这个工工具来进行咨咨询应用。下下面是AMTT最新的三个个应用的概述述：IBM的印刷系系统公司（

42、PPSC）是提提供企业打印印机解决方案案的主要供应应商。产品线线包括办公室室打印机和大大量的生产印印刷。这个公公司雇用了大大约4，5550个员工，11998年拥拥有19.55亿的毛利润润。19966年，PSCC用5个月的的时间对AMMT进行了大大量的测试过过程。在评估估报告中，检检验小组认为为AMT产生生了精确的结结果，与现有有的供应链管管理和库存工工具相比，能能够提高生产产力，并且改改善了PSGG在确认和生生成库存预算算和周转率目目标时的精确确性。此后，PPSC使用AAMT来研究究预测准确度度、产品结构构、建造一个个新的配送中中心、以及其其他商业活动动对不同产品品族的供应网网络性能的影影响。

43、据报告告，仅在一个个例子中，就就节约了1660万的库存存成本，占总总库存持有成成本的30。1998年PSSG成本节约约超过7亿55000万IBM的AS/400公司司制造中等规规模的商用计计算机和服务务器，提供1150多种型型号和达到11000个之之多的性能方方面的升级。组组装这些系统统需要几千个个独一无二的的零部件，大大约10000个左右要在在装配的最后后阶段就在全部部完成一个系系统之前用到。如果果给客户提供供灵活性，让让他们能够挑挑选功能特性性来定制个性性化的产品，那那么无疑就会会对生产的复复杂性和效率率带来挑战。公公司使用AMMT来分析和和量化诸如减减少功能部件件、功能部件件替代、部件件通

44、用性、延延迟个性化等等一系列方案案对于库存和和准时运送的的影响。结果果表明，消除除小批量的零零件可使库存存周转率提高高15，替替代和延迟最最后的总装可可以使库存周周转率提高大大约30。从从1998年年开始，ASS/400削削减了大约330的功能能部件数量，其其总销售额稳稳定增长。1995年，IIBM建立了了一套快速反反应服务项目目，为购买中中等规模数量量的计算机内内存、外存和和功能部件的的顾客提供快快速运送服务务。19988年9月，IIBM开始将将快速反应项项目作为一种种前沿实验对对象8，为主主要商业合作作伙伴提供真真正的电子商商务。IBMM用AMT来来分析权衡服服务与库存之之间的关系，从从而

45、找到了一一个最优性能能的结合点，此此后还用它来来分析快速反反应项目对于于生产和配送送中心之间库库存分配的影影响。这些结结论帮助IBBM实现了商商业效率的最最大化，并且且使由快速反反应产生的收收入增长在11998年翻翻了一番。结论AMT使用了先先进的运筹学学技术，将技技术创新与实实用的战略性性的应用结合合起来，在业业界产生了深深远的影响。IIBM已经采采用AMT来来处理广泛领领域内的商业业问题，包括括库存管理，供供应链配置，产产品结构，补补充策略等等等。AMT已已经在许多IIBM的业务务单位及他们们的商业伙伴伴中得到了实实施。实施AAMT后仅11998年就就带给PSGG7亿50000多万的成成本

46、节约。此此外，AMTT还帮助IBBM的商业伙伙伴能够以低低得多的库存存水平满足客客户需要，并并且与很多商商业伙伴达成成了合作场所所政策。AMMT已经成为为许多供应链链重组创新方方法的基础，几几个IBM的的商业伙伴把把AMT分析析看作是同IIBM合作优优化跨企业供供应链的关键键里程碑。致谢我们对下述人员员所提供的辛辛勤劳作和鼎鼎力支持表示示衷心的感谢谢，他们是：Chae An, RRay Beessettte, Riick Blloyd, Harolld Blaake, RRicharrd Breeitwieeser, J.P.BBriantt, Bobb Chenn, Fenng Cheeng

47、, AArthurr Cicccolo, Danieel Connnors, Ian Crawfford, Anthoony Cyyplik, Johnn Eageen, Brrian EEck, GGerry Feigiin, Anngela Gisonnni, JJohn KKonopkka, Toom Leiiser, Tony Levass, Nikkorn LLimchaaroen, Joe Magliiula, Barbaara Maartin, Larrry McLLaughllin, BBob Mooffat, Gerrry Murrnin, Nitinn Nayaak, Ji

48、im Nuggent, Lynn Odeann, Kryystal Reynoolds, Richaard Shhore, Mukunndan SSrinivvasan, Jayaashankkar Swwaminaathan, Daviid Thoomas, Bill Tulskkie, BBurniee Wallling, Wen-LLi Wanng, Jaames YYeh。附录基于安全库存控控制策略的多多层供应网络络优化这里我们简单的的回顾一下优优化引擎中数数学模型的关关键点。Etttl，Feeigin，LLin和Yaao19998给出了了全部细节，包包括一些这里里没有涉及的的问题，比

49、如如非平稳需求求的处理，相相关的滚动计计划的实施，梯梯度的求法以以及许多实施施前后的步骤骤。我们用产品的物物料清单结构构来制定供应应网络的配置置。网络中的的每个节点要要么是一个工工厂，要么是是一个配送中中心。同每个个节点以及该该节点中处理理的每一种产产品相关联的的，是一个多多层的物料清清单。每个节节点都有存储储区域，我们们把它看作库库存点，存储储出现在物料料清单中的部部件以及最终终产品，分别别对应于输入入库存点和输输出库存点。下下标i和j表示库存点点，S表示整整个网络中所所有库存点的的集合。我们们假设采用一一个分布式的的库存控制体体系，每个库库存点都遵循循安全库存控控制策略管理理库存。该策策略

50、描述如下下：当库存点点i的库存位置置（现有库存存加上在订库库存减去缺货货）降至某个个事先给定的的安全库存水水平以下时，该该库存点即去去订货。在我我们的模型里里，是一个决决策变量。每个库存点i都都有一个给定定分布的名义义提前期Li，该名义提提前期是指，当当任何上游库库存点没有因因为缺货而发发生延迟交货货的情况时，这这个库存点所所在节点的生生产时间或是是运输时间。而而实际提前期期则考虑了由由于缺货可能能造成的延迟迟，Li是给定的数数据，而则是是推导出来的的性能指标。为了分析每个库库存点i的性能，我我们采用一个个库存排队模模型，参见BBuzacoott和Shhanthiikumarrs19993。特

51、别别的，我们将将安全库存控控制策略与MMX/G/排队模型结结合在一起，在在MX/G/排队模型中中，到达服从从到底率为i的泊松分布布，每次到达达包含Xi个单位或订订单。复合泊泊松过程很好好地均衡了一一般性与可操操作性。需要要特别注意的的是，它提供供了至少3个个参数来为需需求数据建模模：到达率和和到达批量的的一阶矩和二二阶矩（而简简单泊松到达达过程只有一一个参数）。为了得到每个库库存点i的性能指标标，我们首先先要为MX/G/队列产生一一个输入进程程。为了做到到这一点，通通过层层分析析物料清单的的结构，在每每一层根据提提前期调整时时间参数，就就可以把每一一类相关的需需求流（无论论是预测的还还是真实的

52、）分分解为每个库库存点的需求求过程。这个个过程与标准准MRP分析析中的生成与与偏移步骤非非常相似。队队列所需的第第二组数据是是服务时间，这这里我们以实实际提前期来来模拟。令Ni表示平衡衡状态下MX/G/队列中工作作的总数，根根据标准排队队结论Liiu, Kaashyapp, Temmpletoon 19990，我们们可以得到NNi的均值和方方差，分别记记做i和i2。然后我们们将Ni近似成一个个正态分布： （11）其中Z服从标准准正态分布。从从而我们将安安全库存水平平表示如下： （2）其中ki被称作作安全系数。Ri和ki通过上式互相关联，二者任取其一可为决策变量。令Ii表示库存点i持有库存水平，

53、Bi表示缺货量，它们与Ni和Ri有如下关系： （33）其中x+ = maxx(x, 0)，得得到如下期望望： （4）其中 （55）是Z的密度函数数。另外，记记为Z的分布布函数，我我们得到库存存点i发生缺货的的概率pi和满足率fi： （6）所有上述的性能能指标都涉及及到库存点ii的实际提前前期，我们将将其表示为： （77）其中Si表示示所有为库存存点i生产供应部部件的库存点点的集合，j表示在属于于集合Si的库存点点j处产生的额额外延迟。由由于一般j很难计算，根根据排队论分分析，我们可可以作如下近近似： （8）直观上看，E(Bj)/pj就是j点在有缺货货发生的条件件下的平均缺缺货量，每次次这样的缺

54、货货需要的平均均时间去满足足，也就是说说，平均来讲讲，在缺货发发生时，平均均有(Rj + 1)个已发出的的订单正在处处理。用户需求是由最最终产品库存存点的集合，网网络中的边界界库存点S0来满足的。考考虑一个特殊殊的客户群，其其需求由一个个末端库存点点i满足，i S0。令Wi表示接收一一个订单的等等待时间，则则所要求的客客户服务目标标可表示为： （99）其中i和ii是给定的数数据。如果需需求只是由现现有库存来满满足，则延迟迟仅仅是将产产成品运至顾顾客手中的运运输时间Ti，这个时间间也是给定的的；否则，就就有一个额外外延迟i，因此为了使上式不小小于i，我们必须须设定满足率率fi为 （110）根据公

55、式（8），上上式右边的i可表示为。由由于ri与Bi，Ri有关，而后后两者都是kki的函数，则则fi也是ki的函数，这这里我们需要要求解一个由由（8）式定定义的不动点点问题以得到到fi（或ki）。然而在在优化过程的的循环中，如如果我们简单单地以上一个个循环中ri的结果做为为下一个循环环中ri的初始值，则则这个问题就就可以避免。一一旦我们得到到了fi（或ki），就可以以通过式（22）和式（66）得到安全全库存水平和和缺货概率。我们的优化模型型的目标是在在满足要求的的顾客服务水水平前提下，使使供应网络中中总的期望库库存资金最小小化。每个库库存点都有两两种库存：在在持库存和在在制品库存（WWIP）（W

56、WIP包括正正在运输途中中的库存），从从上边的讨论论中我们可以以看到，库存存点i的期望持有有库存为EIi = iH(ki)，WIPP的期望为EE Ni = i。因此，目目标函数具有有如下形式： （11）其中ci和cii分别表示在在持库存和在在制品库存的的单位库存资资本，假设cci给定，ci可以根据BBOM由ci求出。我们们的目标是在在对所有的终终端库存点： i S0 S，在满足（110）式中的的满足率要求求下，使C(k)最小化。这这是一个有约约束的非线性性优化问题，通通过上述导出出的关系，得得到偏导/kjC(k)。将这些些结论用于共共轭梯度的搜搜索规则，见见Presss et aal.1999

57、4。由由于目标函数数值变化很大大，为了避免免出现局部最最优，我们还还用到了几种种启发式搜索索。例如，评评价一系列随随机生成的初初始值而后选选取一个最好好的开始梯度度搜索。参考文献Anderssson, JJ.; Axxsaeteer, S.; Marrklundd, J. 1998, “Deccentraalizedd multti-echhelon invenntory contrrol,” Produuctionn and Operaationss Manaagemennt, Vool.7, No.4, pp.3370-3886.Arntzenn, B.CC.; Brrown, G.G.;

58、 Harrrison, T.P.; Traafton, L.L. 19955, “Gllobal supplly chaain maanagemment aat Diggital Equippment Corpooratioon,” IInterffaces, Vol.25, NNo.1, pp.699-93.Bagchi, S.; Bucklley, SS.; Etttl, MM.; Liin, G. 19988, “Exxperieence uusing the ssupplyy chaiin simmulatoor,” PProceeedingss of tthe Wiinter Sim

59、ullationn Confferencce, Waashinggton, DC, DDecembber, ppp.13887-13994.Buckleyy, S. 1996, “Suppply cchain modelling,” Proceeedinggs of the AAutofaact Coonfereence, Detrooit, MMichiggan, ppp. 7449-7566.Buckleyy, S. and SSmith, J. 11997, “Suppply Chhain SSimulaation,” Geoorgia Tech Logisstics Shortt Co

60、urrse, AAtlantta, Geeorgiaa, pp. 1-177.Buzacottt, J.A., SShanthhikumaar, J.G. 19993, SStochaastic Modells of Manuffacturring SSystemms, Prrenticce-Halll, Ennglewoood Clliffs, New Jerseey.Camm, JJ.D.; Chormman, TT.E.; Dill, F.A.; Evaans, JJ.R.; Sweenney, DD.J.; Wegryyn, G.W. 19997, “BBlendiing ORR/MS