供应链优化[编辑]
一、简介
供应链优化问题由决策变量、目标函数和约束条件组成。决策变量是需要作的决策，物流中有如下决策变量：何时、何地从供应商中订购原材料；何时生产；何时把产品交给客户、交多少。目标函数是经济上或其它方面所要达到的目标，物流中有如下目标函数：利润最大；供应链成本最低、生命周期最短；客户服务质量最高；延误最短；产量最大；满足所有客户需求等。约束条件是变量必须满足的条件，物流中有下列约束条件：供应商生产材料、零件的能力；生产线每天工作的时间、负荷；配送中心的处理收据等能力。
二、供应链优化的必要性
随着现代物流和技术的发展，生产和供应链规划日益复杂。供应链的发展趋势：客户要求生命周期更短、并对特定配送有需求；大规模产品定制；生产线和在库产品增加；经营全球化－包括采购、生产、销售和市场；制造外包；
第三方物流提供者增加与供应商、客户共同管理库存，如VMI和持续补充计划；实施敏捷制造；实施供应链集成理念
公司兼并、收购和重组；由于供应链发展日益复杂，公司必须运用软件来优化它们的计划流程。
三、供应链优化目标
一般来说，优化目标是从私营企业和公共组织两种完全不同的角度来考虑。
（一）私营企业的目标
供应链管理系统中的优化目标的定义有很多种形式，如“优化是ROI（投资回报率）达到最高的关键，它的目标包括成本最低、顾客服务水平最高、生产周期最短”；然而，在讨论库存链优化时，有人认为最大ROI的目标是“在增加利润的同时，提高顾客服务水平、减少总成本、减少工作负荷、减少库存”；“ROE （资产回报率）最大或竞争力提高”；“公司盈利最大，市场份额最大”等。
然而，如果把这些目标用于决策模型中，这些目标必须转换成明确的、可以衡量的目标。更具体的目标通常是利润及其衍生物－成本和收入，其中成本包括资本、生产运营成本、仓储和运输、库存持有成本、行政管理成本、IT成本和包装成本；收入受公司可提供服务质量的影响，包括准时性、产品可得性等。
成本因素（最低）和客户服务质量（最大）通常是矛盾的，为了能相互比较，必须转换成同一量纲，把所有的目标转成一个总目标。成本最低包含许多不同的成本因素。客户服务通常用收入来表达，这样它可以和成本一起用利润最大来衡量。如果不是所有目标都能转换成和金钱有关的因素，必须使用权重，权重反映了不同目标的相对重要程度，这样问题就成为一个单目标规划。目前，可以用一些复杂的方法得出权重，也可以运用一些软件提供可视化的权重设置。另一种方法是先定义这些目标的优先级，然后再优化。
（二）公共组织的目标
前面讨论了所追求的商业利润，同时，我们也应该注重公共利益。最近几年已经提出了一些基本目标，1987年世界环境与发展委员会提出“发展要满足当前的需要，但不能以牺牲后代需求为代价”。如果要有相关实施政策，必须要明确、详细地解释这些目标。公共目标主要有3方面的因素：经济、环境和社会。每一方面都能对供应链设计产生影响。私营企业目标是设施和运输成本最低，而公共组织的目标不同。
环境：设施建设、交通运输会对环境造成影响，环境对人类身体和下一代有影响，主要包括：当地空气质量（对人有影响，威胁健康）；区域空气质量（对庄稼、树木不利）；噪音；长期危害（能量危机、臭氧层变薄、温室效应）等。
经济：主要和经济系统的改进有关，包括：提高国家竞争力（包括减少工业运输成本）；支援不发达地区；增强区域联系，扩大外延；市场标准化（标准的、开放的）；提高就业、改革和出口的经济绩效。
社会：主要和居民、员工有关，包括：工作场地和运输中的活动安全；经营工作条件；关注残疾人；社会资产的改变（收入分配的影响）。
私营企业在决策中不一定要考虑以上因素，然而政府必须要考虑。现在多方已经达成共识：必须制订相关环境标准。当然，单个组织在决策过程中也尽量要考虑这些标准。
另一方面是通过支援低收入地区和不发达地区来增强它们的凝聚力。例如，欧洲社会基金会实行假期培训和就业援助，区域发展组织通过鼓励投资、基础设施和小商业等形式来实施这些标准。这些政策的实施导致投资减少或劳动力素质高。因此，私营企业认为这些政策反映了市场地位和产品、服务的价格。
运输行业的定价机制也是如此，它的目标是确保运输决策包含所有的成本。当前，外部成本在价格体制中没有体现，然而通过税收，价格体制就能够完全反映外部成本。这样，从私营企业的角度来考虑，公司对环境的关注会集成到目标成本和利润中。如果公司没有把环境成本考虑到外部成本中，公司决策时依然可以按照原计划实施。
优化方法优化方法有很多，但并不是每种方法都要采用一定的技术。在规定时间内不能得到最优方案的情况下，可以采用遗传算法。遗传算法容易实施、计算简单，但得出的方案不一定最优，有时甚至不存在。优化时运用遗传算法的原理会得到较优的方案。
四、供应链常用的优化方法
基于规则的系统：它不是优化工具，但是广泛应用于控制系统中。基于规则的系统能控制几百甚至几千个规则。规则系统与规则之间的相互关系非常复杂。如果系统改变而规则没有改变，系统不能保证所求出的解最优。基于规则的系统有神经元、ILOG等。
线性规划：这种方法最好，是应用最广泛的优化工具，通常用于资源分配问题中。任何有决策变量、线性目标函数和线性约束条件的问题都属于线性规划。
约束传播：受约束条件的影响，每一约束都有一定的变量范围。变量域的减少会引起与约束条件相关的变量数目减少。此法在大网络约束条件时尤其有效。
遗传算法：通过改进已有的解找出最优解。尽管为了得到最优解遗传算法要做很多次叠代，然而它求解过程简单，运行速度很快。此类优化方法特别适合那些约束条件和目标函数比较复杂的问题，如非线性函数。
以上是只是一些常用优化方法，并未包括所有的优化方法。
（一）供应链的不同优化层次
对规划过程中的不同程度的优化作了比较分析之后，可以得出，供应链有3种优化层次：
·战略层，即高层规划，周期通常为长期；
·战术层，即中层规划，周期通常为一季或一月；
·经营层，即底层规划（规划、再次规划和实施），周期通常为1周、1天或1班。
（二）供应链的四种分析
·战略分析：用于分析获取资源和其它决策，如新设施的建立，新产品供应链的设计；
·长期战术分析：决策公司一年内的整个供应链的供应/制造/配送/库存计划；
·短期战术分析：包括物流优化、生产计划优化系统；
·经营分析：包括生产规划优化系统、配送优化系统。
尽管上面描述了不同的计划层次，然而它们没有完全解释不同决策对其它决策的影响，如战略决策优化必须假定战术和经营规划最优。下面将详细描述各种不同层次的优化问题。
战略
供应链管理战略决策主要根据链的网络设计来决定车间、配送中心和供应商的地点、规模和数目，如“每一车间、配送中心和客户的采购和部署计划”。战略决策检测网络设计，同时也考虑供应链中的物流。一般认为，库存管理是战术决策，然而，仓库选址属于战略决策。
战术
战术优化是“给定供应链结构的供应计划、物流设施优化”：
·供应链网络已经有如下实体：供应商、车间、配送中心和运输路线；
·供应计划基于时间缓冲理念（供应链计划一般是1月或1周）；
·供应计划集成考虑车间生产计划和产品原料计划；
·考虑开工和改建周期，但不是制造设施的影响；
经营
经营层供应链规划可以理解如下：
·生产规划，包括人员、设备和材料的分配；
·运输路线和规划；
·此类规划实施频率高，需要定期规划以适应机器失效、物料库存、其它延误等。
五、供应链优化的十大步骤
最佳供应链实践一般具有灵活性强、成本高的特点，并且难以实现。首先需要采购像设备、自动化装置和软件系统这样的有形资产，通过供应链实践，收回它们的成本，同时，需要以改进顾客服务和传递股东价值的形式，回报投资者。
（一）财务角度看供应链优化
在供应链实践中，有一些项目不能以财务指标来衡量，如业务蓝图、管理规程和战略愿景，除此之外的所有项目，则必须考虑财务的回报。
单从财务的角度出发，实施供应链项目的最终目标，就是追求利润最大化。那么，就需要增加销售收入，或者减少当期的各项开支，以降低成本。因此，我们通常用两个方法来衡量一项投资的ROI，即成本的减少或收入的增加是否超过该期的现金流量。
（二）ROI十步分析法
产生一个项目或一个投资的设想，往往来源于以下因素：市场压力、成本因素、安全的需要、顾客的需求或自发产生。但不管该项目是出于什么样因素的考虑，要想验证你这种想法的正确性，就必须经历下列步骤。
第一步：明确任务
作为ROI评估过程中最重要的一步，你的任务不是去验证该项目的可行性，而是争取让你公司的资源得到充分的利用。明确这一目标对于整个分析过程是非常重要的。
第二步：明确计划的周期
在确定计划周期时，需要结合项目相关固定资产的使用年限、公司未来发展的规划，经济的预期和环境的稳定性等因素进行考虑，若上述因素无法确定，可以选择十年作为计划的周期。
第三步：提出目标
详细阐述进行这项投资的原因，并牢记在心。在评价的过程中，你也许会发现一些支撑项目投资的新内容，不过重点还是善于发掘一些潜在的因素。只有这样，才能使得提出的供应链项目的目标系统化，而且会让投资回报率分析的内容更加具体。
第四步：确定备选方案
这一步看似简单，传统的观点是在“投资与不投资”之间做出选择，这是不正确的。在这里，你必须通过集体讨论，列出一些目前可能实现的方案(它们的成本和收益都有不同程度的差异)，直至你找出最好的方案。
例如：对是否建立一个新的自动化仓库进行决策时，就可以考虑以下方案：改建现有的仓库、建设新的自动化仓库、建立一个半自动化的仓库、与第三方物流合作来管理库存等。
第五步：估计每个备选方案的现金流
这是很重要的一步。为每一个方案进行详细的计划，对近期公司的现金流进行相关的记录。这项工作需要从运作和财务的角度出发，涵盖公司中所有可能从该项目获益的相关部门。只有这样，才能最终形成完整的数据，为顺利进行评价分析过程提供有力的保证。
第六步：设定通货膨胀系数和资金成本
这一假定将影响内部收益率的计算，并可能导致预期的经济回报发生一定改变。因此在设定时，尽量结合一些被普遍认可的指数。
第七步：比较备选方案
在得到现金流的数据以后，对投资回收期、内部收益率、投资回报率等方面的结果进行比较。若有两个或两个以上的备选方案，就选取其中数据较有把握的方案，再将其他的方案与之比较。
例如，托盘搬运技术的比较分析，包括叉车、单轨悬链、托盘输送带、自动引导小车(AGV)等。
第八步：进行灵敏度分析
在这里，需要对你不太有把握的输入数据进行适当的调整，通过试验，测试最终结果是否会对其中一两个因素特别敏感。
第九步：选择最佳方案
根据之前设立的各项目标，模拟出一个满足所有目标的最佳方案，它是不是一个在任何投资回报率的条件下都必须实施的项目？是否有其他项目的投资能够获得比该方案更好的投资汇报率？回答了以上问题，你的工作小组就应该去申请相应的权利来做这个决策。
第十步：检验结果
当你确定下来并投入实施后，需要适时地将实际的结果与开始设定的预期进行比较，并检查一下几个方面的问题：成本的降低或销售收入的增加是否达到预期水平？实际的现金流在哪个时点没有与估计值相吻合，为什么出现差异？这一步骤往往被人忽视，但是它能够帮助你改进供应链的流程，并积累相关的经验，在下一次的工作中取得更大的成功。
供应链优化是一个十分复杂、充满不确定性的工作，如何保证供应链优化顺利进行？通过以上十个步骤，可以有效避免供应链优化前期存在的风险及不确定性，从而保证供应链优化项目的顺利实施。
六、供应链优化之准确诊断
每次到企业调研，都会从各个部门听到不少抱怨：生产部门埋怨采购部门缺货、销售部门需求变化快；采购部门埋怨销售部门不及时提供销售计划、生产计划调整频繁；销售部门埋怨生产部门不能满足销售计划；物流埋怨销售部门给客户承诺时间太短，难以应付等等；企业总是存在各种各样的问题，且这些问题是相关联的，盘根错节。企业要推进供应链管理，应该如何解决问题，如何判断业务部门反映的问题是根本还是表象呢？这需要对供应链进行全面的审视和系统的诊断。
找到影响供应链效率的核心问题：在诊断中，应该注意要抓住问题的本质而不是表象。
找出当前情况下可以解决的问题：有很多问题是当前情况下无法解决的：比如，对于制鞋行业，原料采购与生产周期大约需要30天，而一双鞋的销售周期可能只有30天，由于生产周期相对长而销售周期短，无法根据销售情况及时补货生产，必须提前备货生产，这就导致高库存，并且可能出现产品积压。但是目前企业很难在短时间内把采购与生产周期缩短。比较可行的是考虑把采购生产环节中最长的采购时间缩短，这样就能比较显著地缩短订单反应时间。因此，供应链优化可以把缩短采购周期时间作为主要目标。这样，这个问题就是当前可以解决的问题了。
制订解决问题的目标、方法、资源需求及其对企业的价值：首先，企业要明确解决问题所要达到的目标，目标要清晰、可度量、无歧义；其次，分析问题解决思路、制定详细工作计划、确保计划的可分解、可执行；最后，估计资源需求，需要投入多少人、多少时间、多少资金等，人员怎么参与工作，这些都需要作出详细计划。当然，详细的具有高度可操作性的计划也更容易获得高层的认可和支持。
七、供应链优化之项目实施
通过对供应链的诊断，对要解决什么问题、解决思路、改进计划都非常清楚了。接着就是执行改进计划，这一步的难点就在于供应链改进项目的过程控制。确保项目按照预定的目标前进。企业最好组建项目组来推进供应链优化工作，因为供应链的优化会跨越部门边界，需要更多的协调，需要高层授权，通过组建跨部门团队可以有效推进项目工作。
在项目推进过程中，要注意时刻关注项目对企业的价值，要以价值为导向来推进供应链优化。一个项目能够获得高层、项目组成员以及其他员工的支持，是因为其本身能够对企业产生价值，同时对于参与的成员来说，供应链管理也是一个新的领域，项目的成功，对于他们来说，也是职业阅历上的重要部分。因此项目的推进还要考虑项目对相关人员的价值，确保项目成员的积极性。但是企业内部及外部环境都在不断变化，原来对企业有价值的事情，在新的环境下就可能没有价值，需要对原有的项目范围内容进行变更。为确保项目走在正确的轨道上，需要不断检查每一项项目工作对企业的价值，确保项目对企业价值最大化。
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