第八章 供应链管理环境下的库存控制 作者： 马士华 供应链管理环境下的库存控制问题是供应链管理的重要内容之一，且由于企业组织与管理模式的变化，它同传统的库存管理相比有许多新的特点和要求。本章论述供应链管理环境下库存管理中出现的新问题，从系统理论、集成理论的角度出发，提出了适应供应链管理的新的库存管理策略与方法。这些策略与方法集中地体现了这么一种思想：通过加强供应链管理环境下的库存控制来提高供应链的系统性和集成性，增强企业的敏捷性和响应性。这些方法与策略体现了供应链管理的新思维和新思想，并且具有实用性和可操作性。 本章第一节介绍一些库存管理的基本原理和方法；第二节分析供应链管理模式下库存管理出现的新问题；第三节按照供应链管理的集成度演变发展过程分别提出几种库存管理的方法和策略，如V MI管理系统、联合库存管理、多级库存优化等；第四节提出了供应链库存管理的新理念：工作流管理，它是使供应链真正实现无缝连接的战略性措施。 第一节 库存管理的基本原理和方法 "库存"，在英语里面有两种表达方式：Inventory和Stock，它表示用于将来目的的资源暂时处于闲置状态。一般情况下，人们设置库存的目的是防止短缺，就象水库里储存的水一样。另外，它还具有保持生产过程连续性、分摊订货费用、快速满足用户订货需求的作用。在企业生产中，尽管库存是出于种种经济考虑而存在，但是库存也是一种无奈的结果它是由于人们无法预测未来的需求变化，才不得已采用的应付外界变化的手段，也是因为人们无法使所有的工作都做得尽善尽美，才产生一些人们并不想要的冗余与囤积-不和谐的工作沉淀。 在库存理论中，人们一般根据物品需求的重复程度分为单周期库存和多周期库存。单周期需求也叫一次性订货，这种需求的特征是偶发性和物品生命周期短，因而很少重复订货，如报纸，没有人会订过期的报纸来看，人们也不会在农历八月十六预订中秋月饼，这些都是单周期需求。多周期需求是在长时间内需求反复发生，库存需要不断补充，在实际生活中，这种需求现象较为多见。 多周期需求又分为独立需求库存与相关需求库存两种属性。 所谓独立需求是指需求变化独立于人们的主观控制能力之外，因而其数量与出现的概率是随机的、不确定的、模糊的。相关需求的需求数量和需求时间与其他的变量存在一定的相互关系，可以通过一定的数学关系推算得出。对于一个相对独立的企业而言，其产品是独立的需求变量，因为其需求的数量与需求时间对于作为系统控制主体-企业管理者而言，一般是无法预先精确确定的，只能通过一定的预测方法得出。而生产过程中的在制品以及需要的原材料，则可以通过产品的结构关系和一定的生产比例关系准确确定。 独立需求的库存控制与相关需求的库存控制原理是不相同的。独立需求对一定的库存控制系统来说,是一种外生变量（Exogenous Variable），相关需求则是控制系统的内生变量（Endogenous Variable）。不管是独立需求库存控制还是相关需求库存控制，都要回答这些问题：（1）如何优化库存成本？（2）怎样平衡生产与销售计划，来满足一定的交货要求？（3）怎样避免浪费，避免不必要的库存？（4）怎样避免需求损失和利润损失？归根到底，库存控制要解决三个主要问题：（1）确定库存检查周期；（2）确定订货量；（3）确定订货点（何时订货）。 下面针对独立需求库存和相关需求库存控制问题的特点，简要介绍各种基本库存控制方法。 （一）库存补给策略 因为独立需求库存控制采用的是订货点控制策略，因此我们首先介绍一下几种常见的库存补给策略。 订货点法库存管理的策略很多，最基本的策略有4种：①连续性检查的固定订货量、固定订货点策略，即（Q, R）策略；②连续性检查的固定订货点、最大库存策略，即（R, S）策略；③周期性检查策略，即（t, S）策略；④综合库存策略，即（t, R, S）策略。 在这4种基本的库存策略基础上，又延伸出很多种库存策略， 我们重点介绍4种基本的库存策略。 1. (Q, R)策略 图8-1为（Q, R）策略的示意图。该策略的基本思想是：对库存进行连续性检查，当库存降低到订货点水平R时，即发出一个订货，每次的订货量保持不变，都为固定值Q。该策略适用于需求量大、缺货费用较高、需求波动性很大的情形。 图8-1 连续性检查（Q, R）策略 2. (R, S)策略 该策略和（Q, R）策略一样，都是连续性检查类型的策略，也就是要随时检查库存状态，当发现库存降低到订货点水平R时，开始订货，订货后使最大库存保持不变，即为常量S，若发出订单时库存量为I，则其订货量即为（S-I）。该策略和（Q, R）策略的不同之处在于其订货量是按实际库存而定，因而订货量是可变的。 3. (t, S)策略 该策略是每隔一定时期检查一次库存，并发出一次订货，把现有库存补充到最大库存水平S，如果检查时库存量为I，则订货量为S-I。如图8-2所示，经过固定的检查期t，发出订货，这时，库存量为I1，订货量为(S-I1)。经过一定的时间（LT），库存补充(S-I1)，库存到达A点。再经过一个固定的检查时期t，又发出一次订货，订货量为(S-I2)，经过一定的时间（LT-订货提前期，可以为随机变量），库存有达到新的高度B。如此周期性检查库存，不断补给。 该策略不设订货点，只设固定检查周期和最大库存量。该策略适用于一些不很重要的、或使用量不大的物资。 图8-2 （t, S）策略 4. (t, R, S)策略 该策略是策略（t,S）和策略（R,S）的综合。如图8-3所示，这种补给策略有一个固定的检查周期t、最大库存量S、固定订货点水平R。当经过一定的检查周期t后，若库存低于订货点，则发出订货，否则，不订货。订货量的大小等于最大库存量减去检查时的库存量。如图8-3所示，当经过固定的检查时期到达A点时，此时库存已降低到订货点水平线R之下，因而应发出一次订货，订货量等于最大库存量S与当时的库存量I1的差（S-I1）。经过一定的订货提前期后在B点订货到达，库存补充到C点，在第二个检查期到来时，此时库存位置在D，比订货点水平位置线高，无须订货。第三个检查期到来时，库存点在E，等于订货点，又发出一次订货，订货量为(S-I3),如此，周期进行下去，实现周期性库存补给。 （二）常见库存控制模型 常见的独立需求库存控制模型根据其主要的参数，如需求量与提前期是否为确定，分为确定型库存模型和随机型库存模型。 1. 确定型库存模型 （1）周期性检查模型（periodic review model） 此类模型有6种，分不允许缺货、允许缺货、实行补货等三种情况。每种情况又分瞬时到货、延时到货两种情形。 最常用的模型是不允许缺货、瞬时到货型。 其最佳订货周期为 （2）连续性检查模型（Continuous Review Model） 连续型检查模型需要确定订货点和订货量两个参数。也就是解决（Q, R）策略的两个参数的设定问题。 连续性库存检查模型分六种：不允许缺货、瞬时到货型；不允许缺货、持时到货型；允许缺货、瞬时到货型；允许缺货、持时到货型；补货、瞬时到货型；补货、持时到货型。 最常见的连续性检查模型是不允许缺货、瞬时到货型。最经典的经济订货批量模型（EOQ）模型就是这种。 2. 随机型库存模型 随机型库存模型要解决的问题是：确定经济订货批量或经济订货期；确定安全库存量；确定订货点和订货后最大库存量。随机型库存模型也分连续性检查和周期性检查两种情形。当需求量、提前期同时为随机变量时，库存模型较为复杂。以上所谈的库存分析与控制已有比较成熟的理论和方法，有兴趣的读者可参考有关资料和研究文献，限于篇幅，此处就不作进一步介绍了。 第二节 供应链管理环境下的库存问题 作者： 马士华 库存以原材料、在制品、半成品、成品的形式存在于供应链的各个环节。由于库存费用占库存物品的价值的20%~40%，因此供应链中的库存控制是十分重要的。库存决策的内容集中于运行方面，包括生产部署策略，如采用推式生产管理还是拉式生产管理；库存控制策略，如各库存点的最佳订货量、最佳再订货点、安全库存水平的确定等。 绝大多数制造业供应链是由制造和分销网络组织的，通过原材料的输入转化为中间和最终产品，并把它分销给用户。最简单的供应链网络只有一个节点（单一企业）：同时担负制造和分销功能。在复杂的供应链网络中，不同的管理者担负不同的管理任务。不同的供应链节点企业的库存，包括输入的原材料和最终的产品，都有复杂的关系。供应链的库存管理不是简单的需求预测与补给，而是要通过库存管理获得用户服务与利润的优化。其主要内容包括采用先进的商业建模技术来评价库存策略、提前期和运输变化的准确效果；决定经济订货量时考虑供应链企业各方面的影响；在充分了解库存状态的前提下确定适当的服务水平。 一、供应链管理环境下的库存问题 供应链环境下的库存问题和传统的企业库存问题有许多不同之处，这些不同点体现出供应链管理思想对库存的影响。传统的企业库存管理侧重于优化单一的库存成本，从存储成本和订货成本出发确定经济订货量和订货点。从单一的库存角度看，这种库存管理方法有一定的适用性，但是从供应链整体的角度看，单一企业库存管理的方法显然是不够的。 目前供应链管理环境下的库存控制存在的主要问题有三大类：信息类问题；供应链的运作问题；供应链的战略与规划问题。 这些问题可综合成以下几个方面的内容。 1. 没有供应链的整体观念 虽然供应链的整体绩效取决于各个供应链的节点绩效，但是各个部门都是各自独立的单元，都有各自独立的目标与使命。有些目标和供应链的整体目标是不相干的，更有可能是冲突的。因此，这种各行其道的山头主义行为必然导致供应链的整体效率的低下。 比如，美国北加利福尼亚的计算机制造商电路板组装作业采用每笔订货费作为其压倒一切的绩效评价指标，该企业集中精力放在减少订货成本上。这种做法本身并没有不妥，但是它没有考虑这样做对整体供应链的其他制造商和分销商的影响，结果该企业维持过高的库存以保证大批量订货生产。而印第安那的一家汽车制造配件厂却在大量压缩库存，因为它的绩效评价是由库存决定的。结果，它到组装厂与零配件分销中心的响应时间变得更长和波动不定。组装厂与分销中心为了满足顾客的服务要求不得不维持较高的库存。这两个例子说明，供应链库存的决定是各自为政的，没有考虑整体的效能。 一般的供应链系统都没有针对全局供应链的绩效评价指标，这是普遍存在的问题。有些企业采用库存周转率作为供应链库存管理的绩效评价指标，但是没有考虑对用户的反应时间与服务水平，用户满意应该成为供应链库存管理的一项重要指标。 2. 对用户服务的理解与定义不恰当 供应链管理的绩效好坏应该由用户来评价，或者用对用户的反应能力来评价。但是，对用户的服务的理解与定义各不相同，导致对用户服务水平的差异。许多企业采用订货满足率来评估用户服务水平，这是一种比较好的用户服务考核指标。但是用户满足率本身并不保证运作问题，比如一家计算机工作站的制造商要满足一份包含多产品的订单要求，产品来自各供应商，用户要求一次性交货，制造商要把各个供应商的产品都到齐后才一次性装运给用户，这时，用总的用户满足率来评价制造商的用户服务水平是恰当的，但是，这种评价指标并不能帮助制造商发现是哪家供应商的交货迟了或早了。 传统的订货满足率评价指标也不能评价订货的延迟水平。两家同样具有90%的订货满足率的供应链，在如何迅速补给余下的10%订货要求方面差别是很大的。其他的服务指标也常常被忽视了，如总订货周转时间，平均回头订货、平均延迟时间、提前或延迟交货时间等。 3. 不准确的交货状态数据 当顾客下订单时，他们总是想知道什么时候能交货。在等待交货过程中，也可能会对订单交货状态进行修改，特别是当交货被延迟以后。我们并不否定一次性交货的重要性，但我们必须看到，许多企业并没有及时而准确地把推迟的订单交货的修改数据提供给用户，其结果当然是用户的不满和良好愿望的损失。如一家计算机公司花了一周的时间通知用户交货日期，有一家公司30%的订单是在承诺交货日期之后交货的，40%的实际交货日期比承诺交货日期偏差10天之久，而且交货日期修改过几次。交货状态数据不及时、不准确的主要原因是信息传递系统的问题，这就是下面要谈的另外一个问题。 4. 低效率的信息传递系统 在供应链中，各个供应链节点企业之间的需求预测、库存状态、生产计划等都是供应链管理的重要数据，这些数据分布在不同的供应链组织之间，要做到有效地快速响应用户需求，必须实时地传递，为此需要对供应链的信息系统模型作相应的改变，通过系统集成的办法，使供应链中的库存数据能够实时、快速地传递。但是目前许多企业的信息系统并没有很好地集成起来，当供应商需要了解用户的需求信息时，常常得到的是延迟的信息和不准确的信息。由于延迟引起误差和影响库存量的精确度，短期生产计划的实施也会遇到困难。例如企业为了制定一个生产计划，需要获得关于需求预测、当前库存状态、订货的运输能力、生产能力等信息，这些信息需要从供应链的不同节点企业数据库存获得，数据调用的工作量很大。数据整理完后制定主生产计划，然后运用相关管理软件制定物料需求计划（MRP），这样一个过程一般需要很长时间。时间越长，预测误差越大，制造商对最新订货信息的有效反应能力也就越小，生产出过时的产品和造成过高的库存也就不奇怪了。 5. 忽视不确定性对库存的影响 供应链运作中存在诸多的不确定因素，如订货提前期、货物运输状况、原材料的质量、生产过程的时间、运输时间、需求的变化等。为减少不确定性对供应链的影响，首先应了解不确定性的来源和影响程度。很多公司并没有认真研究和跟踪其不确定性的来源和影响，错误估计供应链中物料的流动时间（提前期），造成有的物品库存增加，而有的物品库存不足的现象。 关于供应链中不确定性与库存的关系以后我们专门论述。 6. 库存控制策略简单化 无论是生产性企业还是物流企业，库存控制目的都是为了保证供应链运行的连续性和应付不确定需求。了解和跟踪不确定性状态的因素是第一步，第二步是要利用跟踪到的信息去制定相应的库存控制策略。这是一个动态的过程，因为不确定性也在不断地变化。有些供应商在交货与质量方面可靠性好，而有些则相对差些；有些物品的需求可预测性大，而有些物品的可预测性小一些；库存控制策略应能反映这种情况。 许多公司对所有的物品采用统一的库存控制策略，物品的分类没有反映供应与需求中的不确定性。在传统的库存控制策略中，多数是面向单一企业的，采用的信息基本上来自企业内部，其库存控制没有体现供应链管理的思想。因此，如何建立有效的库存控制方法、并能体现供应链管理的思想，是供应链库存管理的重要内容。 7. 缺乏合作与协调性 供应链是一个整体，需要协调各方活动，才能取得最佳的运作效果。协调的目的是使满足一定服务质量要求的信息可以无缝地、流畅地在供应链中传递，从而使整个供应链能够根据用户的要求步调一致，形成更为合理的供需关系，适应复杂多变的市场环境。例如，当用户的订货由多种产品组成，而各产品又是不同的供应商提供时，如用户要求所有的商品都一次性交货，这时企业必须对来自不同供应商的交货期进行协调。如果组织间缺乏协调与合作，会导致交货期延迟和服务水平下降，同时库存水平也由此而增加。 供应链的各个节点企业为了应付不确定性，都设有一定的安全库存，正如前面提到的，设置安全库存是企业采取的一种应急措施。问题在于，多厂商特别是全球化的供应链中，组织的协调涉及到更多的利益群体，相互之间的信息透明度不高。在这样的情况下，企业不得不维持一个较高的安全库存，为此付出了较高的代价。 组织之间存在的障碍有可能使库存控制变得更为困难，因为各自都有不同的目标、绩效评价尺度、不同的仓库，也不愿意去帮助其他部门共享资源。在分布式的组织体系中，组织之间的障碍对库存集中控制的阻力更大。 要进行有效的合作与协调，组织之间需要一种有效的激励机制。在企业内部一般有各种各样的激励机制加强部门之间的合作与协调，但是当涉及到企业之间的激励时，困难就大得多。问题还不止如此，信任风险的存在更加深了问题的严重性，相互之间缺乏有效的监督机制和激励机制是供应链企业之间合作性不稳固的原因。 8. 产品的过程设计没有考虑供应链上库存的影响 现代产品设计与先进制造技术的出现，使产品的生产效率大幅度提高，而且具有较高的成本效益，但是供应链库存的复杂性常常被忽视了。结果所有节省下来的成本都被供应链上的分销与库存成本给抵消了。同样，在引进新产品时，如果不进行供应链的规划，也会产生如运输时间过长、库存成本高等原因而无法获得成功。如美国的一家计算机外围设备制造商，为世界各国分销商生产打印机，打印机有一些具有销售所在国特色的配件，如电源、说明书等。美国工厂按需求预测生产，但是随着时间的推移，当打印机到达各地区分销中心时，需求已经发生了改变。因为打印机是为特定国家而生产的，分销商没有办法来应付需求的变化，也就是说，这样的供应链缺乏柔性，其结果是造成产品积压，产生了高库存。后来，重新设计了供应链结构，主要对打印机的装配过程进行了改变，工厂只生产打印机的通用组件，让分销中心再根据所在国家的需求特点加入相应的特色组件，这样大量的库存就减少了，同时供应链也具有了柔性。这就是产?quot;为供应链管理而设计"的思想。在这里，分销中心参与了产品装配设计这样的设计活动，这里面涉及到组织之间的协调与合作问题，因此合作关系很重要。 另一方面，在供应链的结构设计中，同样需要考虑库存的影响。要在一条供应链中增加或关闭一个工厂或分销中心，一般是先考虑固定成本与相关的物流成本，至于网络变化对运作的影响因素，如库存投资、订单的响应时间等常常是放在第二位的。但是这些因素对供应链的影响是不可低估的。如美国一家IC芯片制造商的供应链结构是这样的：在美国加工晶片后运到新加坡检验，再运回美国生产地作最后的测试，包装后运到用户手中。供应链所以这样设计是因为考虑了新加坡的检验技术先进、劳动力素质高和税收低等因素。但是这样显然对库存和周转时间的考虑是欠缺的，因为从美国到新加坡的来回至少要两周，而且还有海关手续时间，这就延长了制造周期，增加了库存成本。 二、供应链中的需求变异放大原理与库存波动 "需求变异加速放大原理"是美国著名的供应链管理专家Hau L. Lee教授对需求信息扭曲在供应链中传递的一种形象描述。其基本思想是：当供应链的各节点企业只根据来自其相邻的下级企业的需求信息进行生产或供应决策时，需求信息的不真实性会沿着供应链逆流而上，产生逐级放大的现象，达到最源头的供应商时，其获得的需求信息和实际消费市场中的顾客需求信息发生了很大的偏差，需求变异系数比分销商和零售商的需求变异系数大得多。由于这种需求放大效应的影响，上游供应商往往维持比下游供应商更高的库存水平。这种现象反映出供应链上需求的不同步现象，它说明供应链库存管理中的一个普遍现象?quot;看到的是非实际的"。图8-4显示了"需求放大效应"的原理和需求变异加速放大过程。 需求放大效应最先由宝洁公司（P&G）发现。宝洁公司在一次考察该公司最畅销的产品-一次性尿布的订货规律时，发现零售商销售的波动性并不大，但当他们考察分销中心向宝洁公司的订货时，吃惊地发现波动性明显增大了，有趣的是，他们进一步考察宝洁公司向其供应商，如3M公司的订货时，他们发现其订货的变化更大。除了宝洁公司，其他公司如惠普公司在考察其打印机的销售状况时也曾发现这一现象。 图8-4 供应链的需求放大原理 需求放大效应是需求信息扭曲的结果，图8-5显示了一个销售商实际的销售量和订货量的差异，实际的销售量与订货量不同步。在供应链中，每一个供应链的节点企业的信息都有一个信息的扭曲，这样逐级而上，即产生信息扭曲的放大。 图8-5 实际需求与订货的差异 早在1961年，弗雷斯特（Forrester）就通过一系列的实际案例揭示了这种工业组织的动态学特性和时间变化行为。在库存管理的研究中，斯特曼（Sterman）在1989年通过一个"啤酒分销游戏"验证了这种现象。在实验中，有4个参与者，形成一个供应链，各自独立进行库存决策而不和其他的成员进行协商，决策仅依赖其邻毗的成员的订货信息作为惟一的信息来源。斯坦曼把这种现象解释为供应链成员的系统性非理性行为的结果，或"反馈误?quot;。 1994、1997年美国斯坦福大学的李教授（Hau L. Lee）对需求放大现象进行了深入的研究，把其产生的原因归纳为4个方面：需求预测修正、订货批量决策、价格波动、短缺博弈。需求预测修正是指当供应链的成员采用其直接的下游订货数据作为市场需求信号时，即产生需求放大。举一个简单的例子，当你作为库存管理人员，需要决定向供应商订货量时，你可以采用一些简单的需求预测方法，如指数平滑法。在指数平滑法中，未来的需求被连续修正，这样，送到供应商的需求订单反映的是经过修正的未来库存补给量，安全库存也是这样。订货决策指两种现象，一种是周期性订货决策，另一种是订单推动。周期性订货是指当公司向供应商订货时，不是来一个需求下一个订单，而是考虑库存的原因，采用周期性分批订货，比如一周、一月订一次。分批订货在企业中普遍存在，MRP系统是分批订货，DRP也是如此。用MRP批量订货出现的需求放大现象，称为"MRP紧张"。价格波动反映了一种商业行为："预先购买(Forward Buy)"，价格波动是由于一些促销手段造成的，如价格折扣、数量折扣、赠票等。这种商业促销行为使许多推销人员预先采购的订货量大于实际的需求量。因为如果库存成本小于由于价格折扣所获得的利益，销售人员当然愿意预先多买，这样订货没有真实反映需求的变化，从而产生需求放大现象。短缺博弈是指这样一种现象：当需求大于供应量时，理性的决策是按照用户的订货量比例分配现有的库存供应量，比如，总的供应量只有订货量的50%，合理的配给办法是所有的用户获得其订货的50%。此时，用户就为了获得更大份额的配给量，故意地夸大其订货需求，当需求降温时，订货又突然消失。这种由于个体参与的组织的完全理性经济决策导致的需求信息的扭曲最终导致需求放大。 我们在这里解释需求放大现象的本质特征，目的就是想说明供应链管理中库存波动的渊源和库存管理的新特点。采用传统的库存管理模式不可能解决诸如需求放大现象这样一些新的库存问题。因此探讨新的适应供应链管理的库存管理新模式对供应链管理思想能否很好实施起着关键作用。 三、供应链中的不确定性与库存 （一）供应链中的不确定性 从需求放大现象中我们看到，供应链的库存与供应链的不确定性有很密切的关系。从供应链整体的角度看，供应链上的库存无非有两种，一种是生产制造过程中的库存，一种是物流过程中的库存。库存存在的客观原因是为了应付各种各样的不确定性，保持供应链系统的正常性和稳定性，但是库存另一方面也同时产生和掩盖管理中的问题。 供应链上的不确定性表现形式有两种：（1）衔接不确定性（Uncertainty of Interface）。企业之间（或部门之间）不确定性，可以说是供应链的衔接不确定性，这种衔接的不确定性主要表现在合作性上，为了消除衔接不确定性，需要增加企业之间或部门之间的合作性。（2）另一种不确定性是运作不确定性（Uncertaintyof Operation）。系统运行不稳定是组织内部缺乏有效的控制机制所致，控制失效是组织管理不稳定和不确定性的根源。为了消除运行中的不确定性需要增加组织的控制，提高系统的可靠性。 供应链的不确定性的来源主要有三个方面：供应者不确定性，生产者不确定性，顾客不确定性。不同的原因造成的不确定性表现形式各不相同。 供应商的不确定性表现在提前期的不确定性，订货量的不确定性等。供应不确定的原因是多方面的，供应商的生产系统发生故障延迟生产，供应商的供应商的延迟，意外的交通事故导致的运输延迟等等。 生产者不确定性主要缘于制造商本身的生产系统的可靠性、机器的故障、计划执行的偏差等。造成生产者生产过程中在制品的库存的原因也表现在其对需求的处理方式上。生产计划是一种根据当前的生产系统的状态和未来情况做出的对生产过程的模拟，用计划的形式表达模拟的结果，用计划来驱动生产的管理方法。但是生产过程的复杂性使生产计划并不能精确地反映企业的实际生产条件和预测生产环境的改变，不可避免地造成计划与实际执行的偏差。生产控制的有效措施能够对生产的偏差给以一定的修补，但是生产控制必须建立在对生产信息的实时采集与处理上，使信息及时、准确、快速地转化为生产控制的有效信息。 顾客不确定性原因主要有：需求预测的偏差，购买力的波动，从众心理和个性特征等。通常的需求预测的方法都有一定的模式或假设条件，假设需求按照一定的规律运行或表现一定的规律特征，但是任何需求预测方法都存在这样或那样的缺陷而无法确切地预测需求的波动和顾客心理性反应，在供应链中，不同的节点企业相互之间的需求预测的偏差进一步加剧了供应链的放大效应及信息的扭曲。 本质上讲，供应链上的不确定性，不管其来源出自哪方面，根本上讲是3个方面原因造成的：（1）需求预测水平造成的不确定性。预测水平与预测时间的长度有关，预测时间长，预测精度则差，另外还有预测的方法对预测的影响。（2）决策信息的可获得性、透明性、可靠性。信息的准确性对预测同样造成影响，下游企业与顾客接触的机会多，可获的有用信息多；远离顾客需求，信息可获性和准确性差，因而预测的可靠性差。（3）决策过程的影响，特别是决策人心理的影响。需求计划的取舍与修订，对信息的要求与共享，无不反映个人的心理偏好。 （二）供应链的不确定性与库存的关系 我们来分析供应链运行中的两种不确定性对供应链库存的影响：衔接不确定性与运作不确定性对库存的影响。 1. 衔接不确定性对库存的影响 传统的供应链的衔接不确定性普遍存在，集中表现在企业之间的独立信息体系（信息孤岛）现象。为了竞争，企业总是为了各自的利益而进行资源的自我封闭（包括物质资源和信息资源），企业之间的合作仅仅是贸易上的短时性合作，人为地增加了企业之间的信息壁垒和沟通的障碍，企业不得不为应付不测而建立库存，库存的存在实际就是信息的堵塞与封闭的结果。虽然企业各个部门和企业之间都有信息的交流与沟通，但这远远不够。企业的信息交流更多的是在企业内部而非企业之间进行交流。信息共享程度差是传统的供应链不确定性增加的一个主要原因。 传统的供应链中信息是逐级传递的，即上游供应链企业依据下游供应链企业的需求信息做生产或供应的决策。在集成的供应链系统中，每个供应链企业都能够共享顾客的需求信息，信息不再是线性的传递过程而是网络的传递过程和多信息源的反馈过程。建立合作伙伴关系的新型的企业合作模式，以及跨组织的信息系统为供应链的各个合作企业提供了共同的需求信息，有利于推动企业之间的信息交流与沟通。企业有了确定的需求信息，在制定生产计划时，就可以减少为了吸收需求波动而设立的库存，使生产计划更加精确、可行。对于下游企业而言，合作性伙伴关系的供应链或供应链联盟可为企业提供综合的、稳定的供应信息，无论上游企业能否按期交货，下游企业都能预先得到相关信息而采取相应的措施，这样企业无需过多设立库存。 2. 运作不确定性对库存的影响 供应链企业之间的衔接不确定性通过建立战略伙伴关系的供应链联盟或供应链协作体而得以消减，同样，这种合作关系可以消除运作不确定性对库存的影响。当企业之间的合作关系得以改善时，企业的内部生产管理也大大得以改善。因为企业之间的衔接不确定性因素减少时，企业的生产控制系统就能摆脱这种不确定性因素的影响，使生产系统的控制达到实时、准确，也只有在供应链的条件下，企业才能获得对生产系统有效控制的有利条件，消除生产过程中不必要的库存现象。 在传统的企业生产决策过程中，供应商或分销商的信息是生产决策的外生变量，因而其无法预见到外在需求或供应的变化信息，至少是延迟的信息；同时，库存管理的策略也是考虑独立的库存点而不是采用共享的信息，因而库存成了维系生产正常运行的必要条件。当生产系统形成网络时，不确定性就象瘟疫一样在生产网络中传播，几乎所有的生产者都希望拥有库存来应付生产系统内外的不测变化，因为无法预测不确定性的大小和影响程度，人们只好按照保守的方法设立库存来对付不确定性。 在不确定性较大的情形下，为了维护一定的用户服务水平，企业也常常维持一定的库存，以提高服务水平。在不确定性存在的情况下，高服务水平必然带来高库存水平。 四、协调库存管理与零库存管理 前面我们分析了不确定性对库存的影响，得到的结论是：为了减少企业的库存水平，需要增加企业之间的信息交流与共享，减少不确定性因素对库存的影响，增加库存决策信息的透明性和可靠性、实时性。所有这些，需要企业之间的协调。 供应链管理模式下的库存管理的最高理想是实现供应链企业的无缝连接，消除供应链企业之间的高库存现象。下一节将从供应链集成的演变过程，探讨供应链管理环境下的库存管理策略。 第三节 供应链管理环境下的库存管理策略 作者： 马士华 前面我们分析了供应链管理环境下库存管理和传统的库存管理模式的差别以及所面临的新问题。为了适应供应链管理的要求，供应链下的库存管理方法必须作相应的改变，本节将结合国内外企业实践经验及理论研究成果，介绍几种先进的供应链库存管理技术与方法，包括VMI管理系统、联合库存管理、多级库存优化等。 一、VMI管理系统 长期以来，流通中的库存是各自为政的。流通环节中的每一个部门都是各自管理自己的库存，零售商、批发商、供应商都有各自的库存，各个供应链环节都有自己的库存控制策略。由于各自的库存控制策略不同，因此不可避免地产生需求的扭曲现象，即所谓的需求放大现象，无法使供应商快速地响应用户的需求。在供应链管理环境下，供应链的各个环节的活动都应该是同步进行的，而传统的库存控制方法无法满足这一要求。近年来，在国外，出现了一种新的供应链库存管理方法-供应商管理用户库存（Vendor Managed Inventory, VMI），这种库存管理策略打破了传统的各自为政的库存管理模式，体现了供应链的集成化管理思想，适应市场变化的要求，是一种新的有代表性库存管理思想。 （一）VMI的基本思想 传统地讲，库存是由库存拥有者管理的。因为无法确切知道用户需求与供应的匹配状态，所以需要库存，库存设置与管理是由同一组织完成的。这种库存管理模式并不总是有最优的。例如，一个供应商用库存来应付不可预测的或某一用户不稳定的(这里的用户不是指最终用户，而是分销商或批发商)需求，用户也设立库存来应付不稳定的内部需求或供应链的不确定性。虽然供应链中每一个组织独立地寻求保护其各自在供应链的利益不受意外干扰是可以理解的，但不可取，因为这样做的结果影响了供应链的优化运行。供应链的各个不同组织根据各自的需要独立运作，导致重复建立库存，因而无法达到供应链全局的最低成本，整个供应链系统的库存会随着供应链长度的增加而发生需求扭曲。VMI库存管理系统就能够突破传统的条块分割的库存管理模式，以系统的、集成的管理思想进行库存管理，使供应链系统能够获得同步化的运作。 VMI是一种很好的供应链库存管理策略。关于VMI的定义，国外有学者认为："VMI是一种在用户和供应商之间的合作性策略，以对双方来说都是最低的成本优化产品的可获性，在一个相互同意的目标框架下由供应商管理库存，这样的目标框架被经常性监督和修正，以产生一种连续改进的环境"。 关于VMI也有其他的不同定义，但归纳起来，该策略的关键措施主要体现在如下几个原则中： （1）合作精神（合作性原则）。在实施该策略时，相互信任与信息透明是很重要的，供应商和用户（零售商）都要有较好的合作精神，才能够相互保持较好的合作。 （2）使双方成本最小（互惠原则）。VMI不是关于成本如何分配或谁来支付的问题，而是关于减少成本的问题。通过该策略使双方的成本都获得减少。 （3）框架协议（目标一致性原则）。双方都明白各自的责任，观念上达成一致的目标。如库存放在哪里，什么时候支付，是否要管理费，要花费多少等问题都要回答，并且体现在框架协议中。 （4）连续改进原则。使供需双方能共享利益和消除浪费。VMI的主要思想是供应商在用户的允许下设立库存，确定库存水平和补给策略，拥有库存控制权。 精心设计与开发的VMI系统，不仅可以降低供应链的库存水平，降低成本。而且，用户外还可获得高水平的服务，改善资金流，与供应商共享需求变化的透明性和获得更高的用户信任度。 （二）VMI的实施方法 实施VMI策略，首先要改变订单的处理方式，建立基于标准的托付订单处理模式。首先，供应商和批发商一起确定供应商的订单业务处理过程所需要的信息和库存控制参数，然后建立一种订单的处理标准模式，如EDI标准报文，最后把订货、交货和票据处理各个业务功能集成在供应商一边。 库存状态透明性（对供应商）是实施供应商管理用户库存的关键。供应商能够随时跟踪和检查到销售商的库存状态，从而快速地响应市场的需求变化，对企业的生产（供应）状态做出相应的调整。为此需要建立一种能够使供应商和用户（分销、批发商）的库存信息系统透明连接的方法。 供应商管理库存的策略可以分如下几个步骤实施。 第一、建立顾客情报信息系统。要有效地管理销售库存，供应商必须能够获得顾客的有关信息。通过建立顾客的信息库，供应商能够掌握需求变化的有关情况，把由批发商（分销商）进行的需求预测与分析功能集成到供应商的系统中来。 第二、建立销售网络管理系统。供应商要很好地管理库存，必须建立起完善的销售网络管理系统，保证自己的产品需求信息和物流畅通。为此，必须：（1）保证自己产品条码的可读性和惟一性；（2）解决产品分类、编码的标准化问题；（3）解决商品存储运输过程中的识别问题。 目前已有许多企业开始采用MRPII或ERP企业资源计划系统，这些软件系统都集成了销售管理的功能。通过对这些功能的扩展，可以建立完善的销售网络管理系统。 第三、建立供应商与分销商（批发商）的合作框架协议。供应商和销售商（批发商）一起通过协商，确定处理订单的业务流程以及控制库存的有关参数（如再订货点、最低库存水平等）、库存信息的传递方式（如EDI或Internet）等。 第四、组织机构的变革。这一点也很重要，因为VMI策略改变了供应商的组织模式。过去一般由会计经理处理与用户有关的事情，引入VMI策略后，在订货部门产生了一个新的职能负责用户库存的控制，库存补给和服务水平。 一般来说，在以下的情况下适合实施VMI策略：零售商或批发商没有IT系统或基础设施来有效管理他们的库存；制造商实力雄厚并且比零售商市场信息量大；有较高的直接存储交货水平，因而制造商能够有效规划运输。 （三）VMI的支持技术 VMI的支持技术主要包括：EDI/Internet、ID代码、条码、条码应用标识符、连续补给程序等。 1. ID代码 供应商要有效地管理用户的库存，必须对用户的商品进行正确识别，为此对供应链商品进行编码，通过获得商品的标识（ID）代码并与供应商的产品数据库相连，以实现对用户商品的正确识别。目前国外企业已建立了应用于供应链的ID代码的类标准系统，如EAN-13(UPC-12)、EAN-14(SCC-14)、SSCC-18以及位置码等，我国也建有关于物资分类编码的国家标准，届时可参考使用。 供应商应尽量使自己的产品按国际标准进行编码，以便在用户库存中对本企业的产品进行快速跟踪和分拣。因为用户（批发商、分销商）的商品有多种多样，有来自不同的供应商的同类产品，也有来自同一供应商的不同产品。实现ID代码标准化有利于采用EDI系统进行数据交换与传送，提高了供应商对库存管理的效率。目前国际上通行的商品代码标准是国际物品编码协会（EAN）和美国统一代码委员会(UCC)共同编制的全球通用的ID代码标准。 2. EDI/Internet EDI是一种在处理商业或行政事务时，按照一个公认的标准，形成结构化的事务处理或信息数据格式，完成计算机到计算机的数据传输。关于EDI的详细内容可参考本书第六章的有关内容，这里就不作介绍。我们主要介绍EDI如何应用到VMI方法体系中，如何实现供应商对用户的库存管理。 供应商要有效地对用户（分销商、批发商）的库存进行管理，采用EDI进行供应链的商品数据交换，是一种安全可靠的方法。为了能够实现供应商对用户的库存进行实时地测量，供应商必须每天都能了解用户的库存补给状态。因此采用基于EDIFACT标准的库存报告清单能够提高供应链的运作效率，每天的库存水平（或定期的库存检查报告）、最低的库存补给量都能自动地生成，这样大大提高供应商对库存的监控效率。 分销商（批发商）的库存状态也可以通过EDI报文的方式通知供应商。 在VMI管理系统中，供应商一方有关装运与发票等工作都不需要特殊的安排，主要的数据是顾客需求的物料信息记录、订货点水平和最小交货量等，需求一方（分销商、批发商）惟一需要做的是能够接受EDI订单确认和或配送建议，以及利用该系统发放采购订单。 3. 条码 条码是ID代码的一种符号，是对ID代码进行自动识别且将数据自动输入计算机的方法和手段，条码技术的应用解决了数据录入与数据采集的"瓶颈"，为供应商管理用户库存提供了有力支持。表8-1为ID代码与条码的对应关系。 条码是目前国际上供应链管理中普遍采用的一种技术手段。为有效实施VMI管理系统，应该尽可能地使供应商的产品条码化。条码技术对提高库存管理的效率是非常显著的，是实现库存管理的电子化的重要工具手段，它使供应商对产品的库存控制一直可以延伸到和销售商的POS系统进行连接，实现用户库存的供应链网络化控制。 4. 连续补给程序 连续补给程序策略将零售商向供应商发出订单的传统订货方法，变为供应商根据用户库存和销售信息决定商品的补给数量。这是一种实现VMI管理策略的有力工具和手段。为了快速响应用户"降低库存"的要求，供应商通过和用户（分销商、批发商或零售商）建立合作伙伴关系，主动提高向用户交货的频率，使供应商从过去单纯地执行用户的采购订单变为主动为用户分担补充库存的责任，在加快供应商响应用户需求的速度同时，也使用户方减少了库存水平。 二、联合库存管理 （一）基本思想 VMI是一种供应链集成化运作的决策代理模式，它把用户的库存决策权代理给供应商，由供应商代理分销商或批发商行使库存决策的权力。联合库存管理则是一种风险分担的库存管理模式。联合库存管理的思想可以从分销中心的联合库存功能谈起。地区分销中心体现了一种简单的联合库存管理思想。传统的分销模式是分销商根据市场需求直接向工厂订货，比如汽车分销商（或批发商），根据用户对车型、款式、颜色、价格等的不同需求，向汽车制造厂订的货，需要经过一段较长时间才能达到，因为顾客不想等待这么久的时间，因此各个推销商不得不进行库存备货，这样大量的库存使推销商难以承受，以至于破产。据估计，在美国，通用汽车公司销售500万辆轿车和卡车，平均价格是18 500美元，推销商维持60天的库存，库存费是车价值的22%，一年总的库存费用达到3.4亿美元。而采用地区分销中心，就大大减缓了库存浪费的现象。图8-6为传统的分销模式，每个销售商直接向工厂订货，每个销售商都有自己的库存，而图8-7为采用分销中心后的销售方式，各个销售商只需要少量的库存，大量的库存由地区分销中心储备，也就是各个销售商把其库存的一部分交给地区分销中心负责，从而减轻了各个销售商的库存压力。分销中心就起到了联合库存管理的功能，分销中心既是一个商品的联合库存中心，同时也是需求信息的交流与传递枢纽。 从分销中心的功能我们得到启发，我们对现有的供应链库存管理模式进行了新的拓展和重构，提出了联合库存管理新模式-基于协调中心的联合库存管理系统。 图8-7 有地区分销中心的销售模式 近年来，在供应链企业之间的合作关系中，更加强调双方的互利合作关系，联合库存管理就体现了战略供应商联盟的新型企业合作关系。 传统的库存管理，把库存分为独立需求和相关需求两种库存模式来进行管理。相关需求库存问题采用物料需求计划(MRP)处理，独立需求问题采用订货点办法处理。一般来说，产成品库存管理为独立需求库存问题，而在制品和零部件以及原材料的库存控制问题为相关需求库存问题。如图8-8所示为传统的供应链活动过程模型，在整个供应链过程中，从供应商、制造商到分销商，各个供应链节点企业都有自己的库存。供应商作为独立的企业，其库存（即其产品库存）为独立需求库存。制造商的材料、半成品库存为相关需求库存，而产品库存为独立的需求库存。分销商为了应付顾客需求的不确定性也需要库存，其库存也为独立需求库存。 联合库存管理是解决供应链系统中由于各节点企业的相互独立库存运做模式导致的需求放大现象，提高供应链的同步化程度的一种有效方法。联合库存管理和供应商管理用户库存不同，它强调双方同时参与，共同制定库存计划，使供应链过程中的每个库存管理者（供应商、制造商、分销商）都从相互之间的协调性考虑，保持供应链相邻的两个节点之间的库存管理者对需求的预期保持一致，从而消除了需求变异放大现象。任何相邻节点需求的确定都是供需双方协调的结果，库存管理不再是各自为政的独立运作过程，而是供需连接的纽带和协调中心。 图8-8 供应链活动过程模型 图8-9 基于协调中心联合库存管理的供应链系统模型 图8-9为基于协调中心联合库存管理的供应链系统模型。基于协调中心的库存管理和传统的库存管理模式相比，有如下几个方面的优点。 （1）为实现供应链的同步化运作提供了条件和保证。 （2）减少了供应链中的需求扭曲现象，降低了库存的不确定性，提高了供应链的稳定性。 （3）库存作为供需双方的信息交流和协调的纽带，可以暴露供应链管理中的缺陷，为改进供应链管理水平提供依据。 （4）为实现零库存管理、准时采购以及精细供应链管理创造了条件。 （5）进一步体现了供应链管理的资源共享和风险分担的原则。 联合库存管理系统把供应链系统管理进一步集成为上游和下游两个协调管理中心，从而部分消除了由于供应链环节之间的不确定性和需求信息扭曲现象导致的供应链的库存波动。通过协调管理中心，供需双方共享需求信息，因而起到了提高供应链的运作稳定性作用。 （二）联合库存管理的实施策略 1. 建立供需协调管理机制 为了发挥联合库存管理的作用，供需双方应从合作的精神出发，建立供需协调管理的机制，明确各自的目标和责任，建立合作沟通的渠道，为供应链的联合库存管理提供有效的机制，图8 - 1 0为供应商与分销商协调管理机制模型。没有一个协调的管理机制，就不可能进行有效的联合库存管理。 建立供需协调管理机制，要从以下几个方面着手。 （1）建立共同合作目标要建立联合库存管理模式，首先供需双方必须本着互惠互利的原则，建立共同的合作目标。为此，要理解供需双方在市场目标中的共同之处和冲突点，通过协商形成共同的目标，如用户满意度、利润的共同增长和风险的减少等。 （2）建立联合库存的协调控制方法联合库存管理中心担负着协调供需双方利益的角色，起协调控制器的作用。因此需要对库存优化的方法进行明确确定。这些内容包括库存如何在多个需求商之间调节与分配，库存的最大量和最低库存水平、安全库存的确定，需求的预测等等。 （3）建立一种信息沟通的渠道或系统信息共享是供应链管理的特色之一。为了提高整个供应链的需求信息的一致性和稳定性，减少由于多重预测导致的需求信息扭曲，应增加供应链各方对需求信息获得的及时性和透明性。为此应建立一种信息沟通的渠道或系统，以保证需求信息在供应链中的畅通和准确性。要将条码技术、扫描技术、POS系统和EDI集成起来，并且要充分利用因特网的优势，在供需双方之间建立一个畅通的信息沟通桥梁和联系纽带。 （4）建立利益的分配、激励机制要有效运行基于协调中心的库存管理，必须建立一种公平的利益分配制度，并对参与协调库存管理中心的各个企业（供应商、制造商、分销商或批发商）进行有效的激励，防止机会主义行为，增加协作性和协调性。 2. 发挥两种资源计划系统的作用 为了发挥联合库存管理的作用，在供应链库存管理中应充分利用目前比较成熟的两种资源管理系统：MRPII和DRP。原材料库存协调管理中心应采用制造资源计划系统MRPII,而在产品联合库存协调管理中心则应采用物资资源配送计划DRP。这样在供应链系统中把两种资源计划系统很好地结合起来。 3. 建立快速响应系统 快速响应系统是在80年代末由美国服装行业发展起来的一种供应链管理策略，目的在于减少供应链中从原材料到用户过程的时间和库存，最大限度地提高供应来年的运作效率。 快速响应系统在美国等西方国家的供应链管理中被认为是一种有效的管理策略，经历了三个发展阶段。第一阶段为商品条码化，通过对商品的标准化识别处理加快订单的传输速度；第二阶段是内部业务处理的自动化，采用自动补库与EDI数据交换系统提高业务自动化水平；第三阶段是采用更有效的企业间的合作，消除供应链组织之间的障碍，提高供应链的整体效率，如通过供需双方合作，确定库存水平和销售策略等。 目前在欧美等西方国家，QR系统应用已到达第三阶段，通过联合计划、预测与补货等策略进行有效的用户需求反应。美国的Kurt Salmon协会调查分析认为，实施快速响应系统后供应链效率大有提高：缺货大大减少，通过供应商与零售商的联合协作保证24小时供货；库存周转速度提高1~2倍；通过敏捷制造技术，企业的产品中有20%～30%是根据用户的需求而制造的。快速响应系统需要供需双方的密切合作，因此协调库存管理中心的建立为快速响应系统发挥更大的作用创造了有利的条件。 4. 发挥第三方物流系统的作用 第三方物流系统(Third Party Logistics, TPL)是供应链集成的一种技术手段。TPL也叫做物流服务提供者(Logistics ServiceProvider. LSP)，它为用户提供各种服务，如产品运输、订单选择、库存管理等。第三方物流系统的产生是由一些大的公共仓储公司通过提供更多的附加服务演变而来，另外一种产生形式是由一些制造企业的运输和分销部门演变而来。 把库存管理的部分功能代理给第三方物流系统管理，可以使企业更加集中精力于自己的核心业务，第三方物流系统起到了供应商和用户之间联系的桥梁作用，为企业获得诸多好处（见图8-11）： 图8-11 第三方物流系统在供应链中的作用 ◇ 减少成本； ◇ 使企业集中于核心业务； ◇ 获得更多的市场信息； ◇ 获得一流的物流咨询； ◇ 改进服务质量； ◇ 快速进入国际市场。 面向协调中心的第三方物流系统使供应与需求双方都取消了各自独立的库存，增加了供应链的敏捷性和协调性，并且能够大大改善供应链的用户服务水平和运作效率。 三、多级库存优化与控制 基于协调中心的联合库存管理是一种联邦式供应链库存管理策略，是对供应链的局部优化控制，而要进行供应链的全局性优化与控制，则必须采用多级库存优化与控制方法。因此，多级库存优化与控制是供应链资源的全局性优化。 多级库存的优化与控制是在单级库存控制的基础上形成的。多级库存系统根据不同的配置方式，有串行系统、并行系统、纯组装系统、树形系统、无回路系统和一般系统。 供应链管理的目的是使整个供应链各个阶段的库存最小，但是，现行的企业库存管理模式是从单一企业内部的角度去考虑库存问题，因而并不能使供应链整体达到最优。 多级库存控制的方法有两种：一种是非中心化（分布式）策略，另一种是中心化（集中式）策略。非中心化策略是各个库存点独立地采取各自的库存策略，这种策略在管理上比较简单，但是并不能保证产生整体的供应链优化，如果信息的共享度低，多数情况产生的是次优的结果，因此非中心化策略需要更多信息共享。用中心化策略，所有库存点的控制参数是同时决定的，考虑了各个库存点的相互关系，通过协调的办法获得库存的优化。但是中心化策略在管理上协调的难度大，特别是供应链的层次比较多，即供应链的长度增加时，更增加了协调控制的难度。 供应链的多级库存控制应考虑以下几个问题。 1. 库存优化的目标是什么？成本还是时间？ 传统的库存优化问题无不例外地进行库存成本优化，在强调敏捷制造、基于时间的竞争条件下，这种成本优化策略是否适宜？供应链管理的两个基本策略，ECR和QR，都集中体现了顾客响应能力的基本要求，因此在实施供应链库存优化时要明确库存优化的目标是什么，成本还是时间？成本是库存控制中必须考虑的因素，但是，在现代市场竞争的环境下，仅优化成本这样一个参数显然是不够的，应该把时间（库存周转时间）的优化也作为库存优化的主要目标来考虑。 2. 明确库存优化的边界 供应链库存管理的边界即供应链的范围。在库存优化中，一定要明确所优化的库存范围是什么。供应链的结构有各种各样的形式，有全局的供应链，包括供应商、制造商、分销商和零售商各个部门；有局部的供应链，分为上游供应链和下游供应链。在传统的所谓多级库存优化模型中，绝大多数的库存优化模型是下游供应链，即关于制造商（产品供应商）-分销中心（批发商）-零售商的三级库存优化。很少有关于零部件供应商-制造商之间的库存优化模型，在上游供应链中，主要考虑的问题是关于供应商的选择问题。 3. 多级库存优化的效率问题 理论上讲，如果所有的相关信息都是可获的，并把所有的管理策略都考虑到目标函数中去，中心化的多级库存优化要比基于单级库存优化的策略（非中心化策略）要好。但是，现实情况未必如此，当把组织与管理问题考虑进去时，管理控制的幅度常常是下放给各个供应链的部门独立进行，因此多级库存控制策略的好处也许会被组织与管理的考虑所抵消。因此简单的多级库存优化并不能真正产生优化的效果，需要对供应链的组织、管理进行优化，否则，多级库存优化策略效率是低下的。 4. 明确采用的库存控制策略 在单库存点的控制策略中，一般采用的是周期性检查与连续性检查策略。在周期性检查库存策略中主要有（nQ, s, R）、(S,R)、(s, S, R)等策略，连续库存控制策略主要有（s, Q）和(s, S)两种策略。这些库存控制策略对于多级库存控制仍然适用。但是，到目前为止，关于多级库存控制，都是基于无限能力假设的单一产品的多级库存，对于有限能力的多产品的库存控制是供应链多级库存控制的难点和有待解决的问题。 下面我们分别从时间优化和成本优化的角度分别探讨多级库存的优化控制问题。 （一）基于成本优化的多级库存优化 基于成本优化的多级库存控制实际上就是确定库存控制的有关参数：库存检查期、订货点、订货量。 在传统的多级库存优化方法中，主要考虑的供应链模式是生产-分销模式。也就是供应链的下游部分。我们进一步把问题推广到整个供应链的一般性情形，如图8-12所示的供应链模型。在库存控制中，考虑集中式（中心化）和分布式（非中心化）两种库存控制策略情形。在分析之前，首先确定库存成本结构。 图8-12 多级供应链库存模型 1. 供应链的库存成本结构 （1）维持库存费用（Holding Cost）Ch。在供应链的每个阶段都维持一定的库存，以保证生产、供应的连续性。这些库存维持费用包括资金成本、仓库及设备折旧费、税收、保险金等。维持库存费用与库存价值和库存量的大小有关，其沿着供应链从上游到下游有一个累积的过程，如图8-13所示。 图8-13 供应链维持库存费用的累积过程 hi为单位周期内单位产品（零件）的维持库存费用。如果vi表示i级库存量，那么，整个供应链的库存维持费用为：如果是上游供应链，则维持库存费用是一个汇合的过程，而在下游供应链，则是分散的过程。 （2）交易成本（Transaction Cost）Ct。即在供应链企业之间的交易合作过程中产生的各种费用，包括谈判要价、准备订单、商品检验费用、佣金等。交易成本随交易量的增加而减少。交易成本与供应链企业之间的合作关系有关。通过建立一种长期的互惠合作关系有利于降低交易成本，战略伙伴关系的供应链企业之间交易成本是最低的。 （3）缺货损失成本（Shortage Cost）Cs。缺货损失成本是由于供不应求，即库存Vi小于零的时候，造成市场机会损失以及用户罚款等。 缺货损失成本与库存大小有关。库存量大，缺货损失成本小，反之，缺货损失成本高。为了减少缺货损失成本，维持一定量的库存是必要的，但是库存过多将增加维持库存费用。 在多级供应链中，提高信息的共享程度、增加供需双方的协调与沟通有利于减少缺货带来的损失。 总的库存成本为：C= Ch+Ct+Cs多级库存控制的目标就是优化总的库存成本C，使其达到最 小。 2. 库存控制策略 多级库存的控制策略分为中心化控制策略和非中心化策略，以下分别加以说明。 （1）中心化库存控制目前关于多级库存的中心化控制的策 略探讨不多，采用中心控制的优势在于能够对整个供应链系统的运行有一个较全面的掌握，能够协调各个节点企业的库存活动。中心化控制是将控制中心放在核心企业上，由核心企业对供应链系统的库存进行控制，协调上游与下游企业的库存活动。这样核心企业也就成了供应链上的数据中心（数据仓库），担负着数据的集成、协调功能，如图8-14所示。 图8-14 供应链中心化库存控制模型 中心化库存优化控制的目标是使供应链上总的库存成本最低，即： 理论上讲，供应链的层次是可以无限的，即从用户到原材料供应商，整个供应链是n个层次的供应链网络模型，分一级供应商、二级供应商、 、k级供应商，然后到核心企业（组装厂）；分销商也可以是多层次的，分一级分销商、二级分销商、三级分销商等，最后才到用户。但是，现实的供应链的层次并不是越多越好，而是越少越好，因此实际供应链的层次并不很长，采用供应-生产-分销这样的典型三层模型足够说明供应链的运作问题。图8-15为三级库存控制的供应链模型。 各个零售商的需求Dit是独立的，根据需求的变化做出的订货量为Qit，各个零售商总的订货汇总到分销中心，分销中心产生一个订货单给制造商，制造商根据产品决定生产计划，同时对上游供应商产生物料需求。整个供应链在制造商、分销商、零售商三个地方存在三个库存，这就是三级库存。这里假设各零售商的需求为独立需求，需求率di与提前期LTi为同一分布的随机变量，同时系统销售同一产品，即为单一产品供应链。这样一个三级库存控制系统是一个串行与并行相结合的混合型供应链模型，建立如下的控制模型： min{Cmfg+ Ccd+ Crd} 这里，第一项为制造商的库存成本，第二项为分销商的库存成本，第三项为零售商的库存成本。 关于订货策略采用连续检查还是周期性检查的问题，原则上讲两者都是适用的，但各有特点。问题在于采用传统的订货策略是有关参数的确定和供应链环境下的库存参数应有所不同，否则不能反映多级库存控制的思想。因此，不能按照传统的单点库存控制策略进行库存优化，必须寻找新的方法。 按照传统的固定量订货系统，其经济订货量为： 如果我们把这个算法作为多级库存的各个阶段的供应商或分销商的订货策略，那么就没有体现供应链的中心化控制的思想。为什么呢？因为这样计算实际的库存信息是单点库存信息，没有考虑供应链的整体库存状态，因此采用这样的计算方法实际上是优化单一库存点的成本而不是整体供应链的成本。 那么，如何体现供应链这种集成的控制思想呢？可以采用级库存取代点库存解决这个问题。因为点库存控制没有考虑多级供应链中相邻的节点的库存信息，因此容易造成需求放大现象。采用级库存控制策略后，每个库存点不再是仅检查本库存点的库存数据，而是检查处于供应链整体环境下的某一级库存状态。这个级库存和点库存不同，我们重新定义供应链上节点企业的库存数据，采用"级库存"这个概念： 供应链的级库存＝某一库存节点现有库存＋转移到或正在转移给其后续节点的库存这样检查库存状态时不但要检查本库存点的库存数据，而且还要检查其下游需求方的库存数据。级库存策略的库存决策是基于完全对其下游企业的库存状态掌握的基础上，因此避免了信息扭曲现象。建立在Internet和EDI技术基础上的全球供应链信息系统，为企业之间的快速信息传递提供了保证，因此，实现供应链的多级库存控制是有技术保证的。 （2）非中心化的控制策略非中心化库存控制是把供应链的库存控制分为三个成本归结中心，即制造商成本中心、分销商成本中心和零售商成本中心，各自根据自己的库存成本优化做出优化的控制策略，如图8-16所示。非中心化的库存控制要取得整体的供应链优化效果，需要增加供应链的信息共享程度，使供应链的各个部门都共享统一的市场信息。非中心化多级库存控制策略能够使企业根据自己的实际情况独立做出快速决策，有利于发挥企业自己的独立自主性和灵活机动性。 图8-16 多级库存控制模式 非中心化库存订货点的确定，可完全按照单点库存的订货策略进行，即每个库存点根据库存的变化，独立地决定库存控制策略。非中心化的多级库存优化策略，需要企业之间的协调性比较好，如果协调性差，有可能导致各自为政的局面。 （二）基于时间优化的多级库存控制 前面我们探讨了基于成本优化的多级库存优化方法，这是传统的做法。随着市场变化，市场竞争已从传统的、简单的成本优先的竞争模式转为时间优先的竞争模式，这就是敏捷制造的思想。因此供应链的库存优化不能简单地仅优化成本。在供应链管理环境下，库存优化还应该考虑对时间的优化，比如库存周转率的优化、供应提前期优化、平均上市时间的优化等。库存时间过长对于产品的竞争力不利，因此供应链系统应从提高用户响应速度的角度提高供应链的库存管理水平。 为了说明时间优化在供应链库存控制中的作用，我们看下面一个例子。 图8-17显示了随着时间的推移，一个零售商从供应商获得的库存水平与变化的提前期的关系。从图8-17可以看出，随着提前期的增加，库存量更大而且摆动更大。缩短提前期不但能够维持更少的库存而且有利于库存控制。 第四节 战略库存控制：工作流管理 作者： 马士华 前面几节，我们论述了供应链的库存管理策略，这些新的思想和方法对于改进供应链企业的库存管理以及供应链的整体优化是很有帮助的。但是，如果我们深入分析一下库存问题就不难发现，库存控制是个很复杂的企业综合管理问题，尽管目前已有许多数学模型能够辅助库存管理，但是从管理的战略意义上讲，这些模型和算法都很难解决库存控制中的本质问题-战略性库存决策问题。战略性库存决策问题是宏观的管理决策问题，纯粹用传统的、微观的、基于算法求解的方法不能解决战略库存决策问题，多级库存控制的难点也就在这里。 一、关于库存管理问题的新理解 对于库存的理解，我们习惯认为它是资源的储备或暂时性的闲置，因此，长期以来对库存作用的理解就针对库存是因"储备"而存在、还是因"闲置"而存在产生截然相反的看法。持库存是储备的观点认为库存是维持正常生产、保持连续、应付不测需求所必须的，而认为库存是闲置的观点认为库存是一种浪费，它掩盖管理中问题，因此主张消除库存，通过无库存生产方式不断地降低库存水平，暴露管理问题，然后解决问题，使管理工作得到改进，达到一个新的水平。这是一个循环往复、不断改进的过程，JIT思想集中体现了这种理念。 从深层次的研究发现，库存并不是简单的资源储备或闲置的问题，而是一种组织行为问题，这是我们关于库存管理新的理解： 库存是企业之间或部门之间没有实现无缝连接的结果，因此，库存管理的真正本质不是针对物料的物流管理，而是针对企业业务过程的工作流管理。 基于传统的库存观点，库存管理就是物料管理，于是人们花大量的时间与精力去优化库存（物料成本优化），但是效果却总是没有达到预期效果。这种只看树木不看森林的管理思维一直没有得到突破。而所谓的库存管理也总是围绕物流管理、仓库管理等问题展开，或者基于降低浪费的角度，采用JIT准时制进行无休止地改进以降低库存，虽然这些都是库存管理的有效方法，但是，从根本上来说，仍然没有解决库存的本质问题。 二、战略库存控制：工作流管理 从传统的以物流控制为目的的库存管理向以过程控制为目的的库存管理转变是库存管理思维的变革。基于过程控制的库存管理将是全面质量管理、业务流程再造、工作流技术、物流技术的集成。这种新的库存管理思想对企业的组织行为产生重要的影响，组织结构将更加面向过程。供应链是多个组织的联合，通过有效的过程管理可以减少乃至消除库存（图8-18）。 在供应链库存管理中，组织障碍是库存增加的一个重要因素。不管是企业内部还是企业之间，相互的合作与协调是实现供应链无缝连接的关键。在供应链管理环境下，库存控制不再是一种运作问题，而是企业的战略性问题。要实现供应链管理的高效运行，必须增加企业的协作，建立有效的合作机制，不断进行流程革命。因而，库存管理并不是简单的物流过程管理，而是企业之间工作流的管理。 基于工作流的库存管理能解决传统的库存控制方法无法解决的库存协调问题，特别是多级库存控制问题。多级库存管理涉及到多组织协作关系，这是企业之间的战略协作问题。传统的订货点方法解决不了关于多组织的物流协作问题，必须通过组织的最有效协作关系进行协调才能解决。 基于工作流的库存控制策略把供应链的集成推到了一个新的战略高度-企业间的协作与合作。 广州宝供储运公司 作者： 马士华 宝供储运有限公司是一家物流公司,在采用北京英泰奈特科技有限公司的物流管理信息系统之后,客户的满意程度有了非常大的提高,业务扩展非常明显。与国内著名的储运企业相比是一个小兄弟的宝供公司,虽然没有自己的运输队伍,却能够击败拥有巨型货运能力的国内国营储运公司,赢得了国际著名企业如宝洁等跨国企业在中国的货品承运权。使用了该套系统之后不到半年时间里,其客户数由原先的不到10家发展到50多家,其中不乏如宝洁、雀巢、安丽等跨国集团。对于宝供而言,信息系统已经不仅仅是实现业务的自动化手段,而且也已成为企业的核心竞争资源。 1. 业务流程及企业需求 在激烈的市场竞争中,物流企业需要: ◇ 及时跟踪货物的运输过程; ◇ 了解库存的准确信息; ◇ 合理调配和使用车辆、库房、人员等各种资源; ◇ 为货主提供优良的客户服务:提供实时的信息查询以及物品承运的各种指标数据。 可以说信息系统是物流企业生存的必要条件,许多国外的生产厂家选择物流服务企业首要的条件就是物流企业必须具有物流业务信息系统。 2. 方案简介 针对宝供这种典型的物流服务企业的管理特点,北京英泰奈特科技有限公司于1997年底开始为宝供公司开发了一套物流管理信息系统,经过一段时间的应用，效果非常令人满意。英泰奈特的物流管理信息系统采用的是Internet网络构架的信息交流系统，把货物的运输系统分解为接单、发运、到站、再发运、再到站、签收等环节进行操作。在运输方式方面分为短途运输、公路运输、铁路运输,即将加入内河运输、海运和空运,使得系统能够涵盖所有的运输方式。针对物流企业仓库面积大、分布广的特点,把仓储部分分为仓库管理和货品仓储管理两大部分。 3. 模块及功能 接单模块:Internet网上的EDI,货主只要将托运或托管的货物的电子文档E-mail给物流服务公司,即可完成双方的交接单工作; 发送模块:完美的配车功能和凑货功能,辅助管理人员完成发送前繁琐的准备工作; 运输过程控制模块:包括货物跟踪和甩货控制,可以实时反馈货物的在途运输情况,跟踪被甩货物的状况； 运输系统管理模块:对承运人、承运工具的管理信息系统； 仓位管理模块:根据优化原则,自动安排每种进仓货物的存放位置,自动提示出仓时应到哪个仓位提货,并可以提供实时仓位图； 库存及出库管理模块:自动计算仓库中每种货品的库存量及存放位置,并按先进先出原则提货； 客户服务模块:为客户提供所有质量评估信息和与自己货物相关的所有信息； 储运质量评估模块、统计报表模块、查询模块等。 系统采用集中数据存储,各个分公司对于数据的保有权是有时效限制的。所有最终数据的维护均由公司的信息中心负责进行。 4. 系统特色 ◇ 开放性：基于Intranet技术,采用标准浏览器,客户端无需开发、培训,将系统维护的工作量降到最低； ◇ Web上的EDI：在Internet环境中实现安全的、标准的EDI交换； ◇ 安全性：使用SET技术保证信息传递过程中的安全性； ◇ 平台无关性：使用Java技术,实现系统的跨平台运作。 5. 网络结构 ◇ VPN结构：企业内部各分支机构之间、企业和客户之间都使用Internet进行通信,不必建立内部专网,减少了投资； ◇ Intranet/Internet/Extranet结构:企业拥有自己的企业内部网( Intranet ) ,通过一个接口与Internet连接,实现信息的发布、业务的协作。 6. 系统实施后带来的好处 应用了信息系统之后给物流企业带来了什么好处呢? （1）有效地组织跨地区的业务作为物流服务企业,其核心的业务就在于对物流进行有效的管理。我们可以从大的方面把这种物流服务划分为运输和仓储两个部分。英泰奈特的物流信息管理系统可以把运输的运作情况在Internet网上分为接单、发运、到站、签收几个部分。各个业务部分可以在不同的地方以不同的用户身份通过互联网进入系统,然后进行业务数据的输入。针对物流运输模式的多样性,该系统提供了短途和长途运输模式,提供火车运输、汽车运输、轮船运输和飞机运输等方式。仓储部分分为仓库储存和集装箱储存模式。其好处是对于下一站的分公司来说,可以及时地了解上一站发送货品的信息,及时地安排交通工具和仓库库位。 （2）充分利用资源仓库储存中可以对货品进行排库和盘点,系统可以提供非常可视化的货品排库功能。同时系统提供对货品的各种统计查询以及智能化的货品先进先出功能,极大地方便了仓库管理者,并且为物流企业客户提供真正的物流服务奠定了基础。这种服务就是完全按照客户对物品的调拨指令以及按照客户对于物品的调拨原则,对客户仓储的物品进行管理。 （3）提高客户服务水平对于客户来说,交运之后最需要了解的是物品的流通过程以及物品是否安全准确地到达指定的地点。这一点是所有物流企业提供客户服务的关键。通过英泰奈特的物流管理系统，客户可以使用物流企业提供的用户查询口令和密码,在线查询所有交运物品的状态,也就是说客户可以随时了解自己的物品是否发运、在途中、到站以及签收。货品的达标率、破损率等都能够在线查询。 （4）加快资金周转资金的调拨对于所有企业都是非常重要的。通过物流管理系统,无论是物流服务企业还是客户都能够及时了解到每一批交运物品的签收情况,可以尽早制订资金的运作计划。从这一点出发,采用物流管理信息系统要比传统的结算系统平均提早2天时间。 （5）节约通信费用 物流企业的业务具有跨地域广的特点,过去传统的联系方式都是采用电话和传真进行信息的交流,但是电话不能存底，传真的文字不能用于数据处理，而且由于需要所进行的长途通信费用对于物流企业来说是非常巨大的。英泰奈特的物流管理信息系统采用的是Internet网络构架的信息交流系统,因此通信费用可以大大地降低。 达可海德(DH服装公司的V MI系统) 作者： 马士华 美国达可海德（DH）服装公司把供应商管理的库存（VMI）看作增加销售量、提高服务水平、减少成本、保持竞争力和加强与客户联系的战略性措施。在实施VMI过程中，DC公司发现有些客户希望采用EDI先进技术并且形成一个紧密的双方互惠、信任和信息共享的关系。 为对其客户实施VMI，DC公司选择了STS公司的MMS系统，以及基于客户机/服务器的VMI管理软件。DC公司采用Windows NT，用PC机做服务器，带有五个用户终端。在STS公司的帮助下，对员工进行了培训，设置了必要的基本参数和使用规则。技术人员为主机系统的数据和EDI业务管理编制了特定的程序。 在起步阶段，DC选择了分销链上的几家主要客户作为试点单位。分销商的参数、配置、交货周期、运输计划、销售历史数据以及其他方面的数据，被统一输进了计算机系统。经过一段时间的运行，根据DC公司信息系统部副总裁的统计，分销商的库存减少了50%，销售额增加了23%，取得了较大的成效。 接着，DC公司将VMI系统进行了扩展，并且根据新增客户的特点又采取了多种措施，在原有VMI管理软件上增加了许多新的功能。 （1）某些客户可能只能提供总存储量的EDI数据，而不是当前现有库存数。为此，DC公司增加了一个简单的EDI/VMI接口程序，计算出客户需要的现有库存数。 （2）有些客户没有足够的销售历史数据用来进行销售预测。为解决这个问题，DC公司用VMI软件中的一种预设的库存模块让这些客户先运行起来，直到积累起足够的销售数据后再切换到正式的系统中去。 （3）有些分销商要求提供一个最低的用于展示商品的数量。DC公司与这些客户一起工作，一起确定他们所需要的商品和数量（因为数量太多影响库存成本），然后用VMI中的工具设置好，以备今后使用。 VMI系统建立起来后，客户每周将销售和库存数据传送到DC公司，然后由主机系统和VMI接口系统进行处理。DC公司用VMI系统，根据销售的历史数据、季节款式、颜色等不同因素，为每一个客户预测一年的销售和库存需要量。 为把工作做好，DC公司应用了多种不同的预测工具进行比较，选择出其中最好的方法用于实际管理工作。在库存需求管理中，他们主要做的工作是：计算可供销售的数量和安全库存、安排货物运输计划、确定交货周期、计算补库订货量等。所有计划好的补充库存的数据都要复核一遍，然后根据下一周（或下一天）的业务，输入主机进行配送优化，最后确定出各配送中心装载/运输的数量。DC公司将送货单提前通知各个客户。 一般情况下，VMI系统需要的数据通过ERP系统获得，但是DC公司没有ERP。为了满足需要，同时能够兼顾VMI客户和非VMI客户，DC公司选用了最好的预测软件，并建立了另外的VMI系统数据库。公司每周更新数据库中的订货和运输数据，并且用这些数据进行总的销售预测。结果表明，DC公司和其客户都取得了预期的效益。