供應鏈管理環境下的庫存控制系統
2011-5-30 20:16:00 來源:網絡 編輯:56885 關注度:摘要:... ...
庫存以原材料、在制品、半成品、成品的形式存在于供應鏈的各個環節。由于庫存費用占庫存物品的價值的20%~40%,因此供應鏈中的庫存控制是十分重要的。庫存決策的內容集中于運行方面,包括生產部署策略,如采用推式生產管理還是拉式生產管理;庫存控制策略,如各庫存點的最佳訂貨量、最佳再訂貨點、安全庫存水平的確定等。
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絕大多數制造業供應鏈是由制造和分銷網絡組織的,通過原材料的輸入轉化為中間和最終產品,并把它分銷給用戶。最簡單的供應鏈網絡只有一個節點(單一企業):同時擔負制造和分銷功能。在復雜的供應鏈網絡中,不同的管理者擔負不同的管理任務。不同的供應鏈節點企業的庫存,包括輸入的原材料和最終的產品,都有復雜的關系。供應鏈的庫存管理不是簡單的需求預測與補給,而是要通過庫存管理獲得用戶服務與利潤的優化。其主要內容包括采用先進的商業建模技術來評價庫存策略、提前期和運輸變化的準確效果;決定經濟訂貨量時考慮供應鏈企業各方面的影響;在充分了解庫存狀態的前提下確定適當的服務水平。
一、供應鏈管理環境下的庫存問題
供應鏈環境下的庫存問題和傳統的企業庫存問題有許多不同之處,這些不同點體現出供應鏈管理思想對庫存的影響。傳統的企業庫存管理側重于優化單一的庫存成本,從存儲成本和訂貨成本出發確定經濟訂貨量和訂貨點。從單一的庫存角度看,這種庫存管理方法有一定的適用性,但是從供應鏈整體的角度看,單一企業庫存管理的方法顯然是不夠的。
目前供應鏈管理環境下的庫存控制存在的主要問題有三大類:信息類問題;供應鏈的運作問題;供應鏈的戰略與規劃問題。
這些問題可綜合成以下幾個方面的內容。
1.沒有供應鏈的整體觀念
雖然供應鏈的整體績效取決于各個供應鏈的節點績效,但是各個部門都是各自獨立的單元,都有各自獨立的目標與使命。有些目標和供應鏈的整體目標是不相干的,更有可能是沖突的。因此,這種各行其道的山頭主義行為必然導致供應鏈的整體效率的低下。
比如,美國北加利福尼亞的計算機制造商電路板組裝作業采用每筆訂貨費作為其壓倒一切的績效評價指標,該企業集中精力放在減少訂貨成本上。這種做法本身并沒有不妥,但是它沒有考慮這樣做對整體供應鏈的其他制造商和分銷商的影響,結果該企業維持過高的庫存以保證大批量訂貨生產。而印第安那的一家汽車制造配件廠卻在大量壓縮庫存,因為它的績效評價是由庫存決定的。結果,它到組裝廠與零配件分銷中心的響應時間變得更長和波動不定。組裝廠與分銷中心為了滿足顧客的服務要求不得不維持較高的庫存。這兩個例子說明,供應鏈庫存的決定是各自為政的,沒有考慮整體的效能。
一般的供應鏈系統都沒有針對全局供應鏈的績效評價指標,這是普遍存在的問題。有些企業采用庫存周轉率作為供應鏈庫存管理的績效評價指標,但是沒有考慮對用戶的反應時間與服務水平,用戶滿意應該成為供應鏈庫存管理的一項重要指標。
2.對用戶服務的理解與定義不恰當
供應鏈管理的績效好壞應該由用戶來評價,或者用對用戶的反應能力來評價。但是,對用戶的服務的理解與定義各不相同,導致對用戶服務水平的差異。許多企業采用訂貨滿足率來評估用戶服務水平,這是一種比較好的用戶服務考核指標。但是用戶滿足率本身并不保證運作問題,比如一家計算機工作站的制造商要滿足一份包含多產品的訂單要求,產品來自各供應商,用戶要求一次性交貨,制造商要把各個供應商的產品都到齊后才一次性裝運給用戶,這時,用總的用戶滿足率來評價制造商的用戶服務水平是恰當的,但是,這種評價指標并不能幫助制造商發現是哪家供應商的交貨遲了或早了。
傳統的訂貨滿足率評價指標也不能評價訂貨的延遲水平。兩家同樣具有90%的訂貨滿足率的供應鏈,在如何迅速補給余下的10%訂貨要求方面差別是很大的。其他的服務指標也常常被忽視了,如總訂貨周轉時間,平均回頭訂貨、平均延遲時間、提前或延遲交貨時間等。
3.不準確的交貨狀態數據
當顧客下訂單時,他們總是想知道什么時候能交貨。在等待交貨過程中,也可能會對訂單交貨狀態進行修改,特別是當交貨被延遲以后。我們并不否定一次性交貨的重要性,但我們必須看到,許多企業并沒有及時而準確地把推遲的訂單交貨的修改數據提供給用戶,其結果當然是用戶的不滿和良好愿望的損失。如一家計算機公司花了一周的時間通知用戶交貨日期,有一家公司30%的訂單是在承諾交貨日期之后交貨的,40%的實際交貨日期比承諾交貨日期偏差10天之久,而且交貨日期修改過幾次。交貨狀態數據不及時、不準確的主要原因是信息傳遞系統的問題,這就是下面要談的另外一個問題。
4.低效率的信息傳遞系統
在供應鏈中,各個供應鏈節點企業之間的需求預測、庫存狀態、生產計劃等都是供應鏈管理的重要數據,這些數據分布在不同的供應鏈組織之間,要做到有效地快速響應用戶需求,必須實時地傳遞,為此需要對供應鏈的信息系統模型作相應的改變,通過系統集成的辦法,使供應鏈中的庫存數據能夠實時、快速地傳遞。但是目前許多企業的信息系統并沒有很好地集成起來,當供應商需要了解用戶的需求信息時,常常得到的是延遲的信息和不準確的信息。由于延遲引起誤差和影響庫存量的精確度,短期生產計劃的實施也會遇到困難。例如企業為了制定一個生產計劃,需要獲得關于需求預測、當前庫存狀態、訂貨的運輸能力、生產能力等信息,這些信息需要從供應鏈的不同節點企業數據庫存獲得,數據調用的工作量很大。數據整理完后制定主生產計劃,然后運用相關管理軟件制定物料需求計劃(MRP),這樣一個過程一般需要很長時間。時間越長,預測誤差越大,制造商對最新訂貨信息的有效反應能力也就越小,生產出過時的產品和造成過高的庫存也就不奇怪了。
5.忽視不確定性對庫存的影響
供應鏈運作中存在諸多的不確定因素,如訂貨提前期、貨物運輸狀況、原材料的質量、生產過程的時間、運輸時間、需求的變化等。為減少不確定性對供應鏈的影響,首先應了解不確定性的來源和影響程度。很多公司并沒有認真研究和跟蹤其不確定性的來源和影響,錯誤估計供應鏈中物料的流動時間(提前期),造成有的物品庫存增加,而有的物品庫存不足的現象。
關于供應鏈中不確定性與庫存的關系以后我們專門論述。
6.庫存控制策略簡單化
無論是生產性企業還是物流企業,庫存控制目的都是為了保證供應鏈運行的連續性和應付不確定需求。了解和跟蹤不確定性狀態的因素是第一步,第二步是要利用跟蹤到的信息去制定相應的庫存控制策略。這是一個動態的過程,因為不確定性也在不斷地變化。有些供應商在交貨與質量方面可靠性好,而有些則相對差些;有些物品的需求可預測性大,而有些物品的可預測性小一些;庫存控制策略應能反映這種情況。
許多公司對所有的物品采用統一的庫存控制策略,物品的分類沒有反映供應與需求中的不確定性。在傳統的庫存控制策略中,多數是面向單一企業的,采用的信息基本上來自企業內部,其庫存控制沒有體現供應鏈管理的思想。因此,如何建立有效的庫存控制方法、并能體現供應鏈管理的思想,是供應鏈庫存管理的重要內容。
7.缺乏合作與協調性
供應鏈是一個整體,需要協調各方活動,才能取得最佳的運作效果。協調的目的是使滿足一定服務質量要求的信息可以無縫地、流暢地在供應鏈中傳遞,從而使整個供應鏈能夠根據用戶的要求步調一致,形成更為合理的供需關系,適應復雜多變的市場環境。例如,當用戶的訂貨由多種產品組成,而各產品又是不同的供應商提供時,如用戶要求所有的商品都一次性交貨,這時企業必須對來自不同供應商的交貨期進行協調。如果組織間缺乏協調與合作,會導致交貨期延遲和服務水平下降,同時庫存水平也由此而增加。
供應鏈的各個節點企業為了應付不確定性,都設有一定的安全庫存,正如前面提到的,設置安全庫存是企業采取的一種應急措施。問題在于,多廠商特別是全球化的供應鏈中,組織的協調涉及到更多的利益群體,相互之間的信息透明度不高。在這樣的情況下,企業不得不維持一個較高的安全庫存,為此付出了較高的代價。
組織之間存在的障礙有可能使庫存控制變得更為困難,因為各自都有不同的目標、績效評價尺度、不同的倉庫,也不愿意去幫助其他部門共享資源。在分布式的組織體系中,組織之間的障礙對庫存集中控制的阻力更大。
要進行有效的合作與協調,組織之間需要一種有效的激勵機制。在企業內部一般有各種各樣的激勵機制加強部門之間的合作與協調,但是當涉及到企業之間的激勵時,困難就大得多。問題還不止如此,信任風險的存在更加深了問題的嚴重性,相互之間缺乏有效的監督機制和激勵機制是供應鏈企業之間合作性不穩固的原因。
8.產品的過程設計沒有考慮供應鏈上庫存的影響
現代產品設計與先進制造技術的出現,使產品的生產效率大幅度提高,而且具有較高的成本效益,但是供應鏈庫存的復雜性常常被忽視了。結果所有節省下來的成本都被供應鏈上的分銷與庫存成本給抵消了。同樣,在引進新產品時,如果不進行供應鏈的規劃,也會產生如運輸時間過長、庫存成本高等原因而無法獲得成功。如美國的一家計算機外圍設備制造商,為世界各國分銷商生產打印機,打印機有一些具有銷售所在國特色的配件,如電源、說明書等。美國工廠按需求預測生產,但是隨著時間的推移,當打印機到達各地區分銷中心時,需求已經發生了改變。因為打印機是為特定國家而生產的,分銷商沒有辦法來應付需求的變化,也就是說,這樣的供應鏈缺乏柔性,其結果是造成產品積壓,產生了高庫存。后來,重新設計了供應鏈結構,主要對打印機的裝配過程進行了改變,工廠只生產打印機的通用組件,讓分銷中心再根據所在國家的需求特點加入相應的特色組件,這樣大量的庫存就減少了,同時供應鏈也具有了柔性。這就是產?quot;為供應鏈管理而設計"的思想。在這里,分銷中心參與了產品裝配設計這樣的設計活動,這里面涉及到組織之間的協調與合作問題,因此合作關系很重要。
另一方面,在供應鏈的結構設計中,同樣需要考慮庫存的影響。要在一條供應鏈中增加或關閉一個工廠或分銷中心,一般是先考慮固定成本與相關的物流成本,至于網絡變化對運作的影響因素,如庫存投資、訂單的響應時間等常常是放在第二位的。但是這些因素對供應鏈的影響是不可低估的。如美國一家IC芯片制造商的供應鏈結構是這樣的:在美國加工晶片后運到新加坡檢驗,再運回美國生產地作最后的測試,包裝后運到用戶手中。供應鏈所以這樣設計是因為考慮了新加坡的檢驗技術先進、勞動力素質高和稅收低等因素。但是這樣顯然對庫存和周轉時間的考慮是欠缺的,因為從美國到新加坡的來回至少要兩周,而且還有海關手續時間,這就延長了制造周期,增加了庫存成本。
二、供應鏈中的需求變異放大原理與庫存波動
"需求變異加速放大原理"是美國著名的供應鏈管理專家HauL.Lee教授對需求信息扭曲在供應鏈中傳遞的一種形象描述。其基本思想是:當供應鏈的各節點企業只根據來自其相鄰的下級企業的需求信息進行生產或供應決策時,需求信息的不真實性會沿著供應鏈逆流而上,產生逐級放大的現象,達到最源頭的供應商時,其獲得的需求信息和實際消費市場中的顧客需求信息發生了很大的偏差,需求變異系數比分銷商和零售商的需求變異系數大得多。由于這種需求放大效應的影響,上游供應商往往維持比下游供應商更高的庫存水平。這種現象反映出供應鏈上需求的不同步現象,它說明供應鏈庫存管理中的一個普遍現象?quot;看到的是非實際的"。圖8-4顯示了"需求放大效應"的原理和需求變異加速放大過程。
需求放大效應最先由寶潔公司(P&G)發現。寶潔公司在一次考察該公司最暢銷的產品-一次性尿布的訂貨規律時,發現零售商銷售的波動性并不大,但當他們考察分銷中心向寶潔公司的訂貨時,吃驚地發現波動性明顯增大了,有趣的是,他們進一步考察寶潔公司向其供應商,如3M公司的訂貨時,他們發現其訂貨的變化更大。除了寶潔公司,其他公司如惠普公司在考察其打印機的銷售狀況時也曾發現這一現象。
需求放大效應是需求信息扭曲的結果,圖8-5顯示了一個銷售商實際的銷售量和訂貨量的差異,實際的銷售量與訂貨量不同步。在供應鏈中,每一個供應鏈的節點企業的信息都有一個信息的扭曲,這樣逐級而上,即產生信息扭曲的放大。
早在1961年,弗雷斯特(Forrester)就通過一系列的實際案例揭示了這種工業組織的動態學特性和時間變化行為。在庫存管理的研究中,斯特曼(Sterman)在1989年通過一個"啤酒分銷游戲"驗證了這種現象。在實驗中,有4個參與者,形成一個供應鏈,各自獨立進行庫存決策而不和其他的成員進行協商,決策僅依賴其鄰毗的成員的訂貨信息作為惟一的信息來源。斯坦曼把這種現象解釋為供應鏈成員的系統性非理性行為的結果,或"反饋誤?quot;。
1994、1997年美國斯坦福大學的李教授(HauL.Lee)對需求放大現象進行了深入的研究,把其產生的原因歸納為4個方面:需求預測修正、訂貨批量決策、價格波動、短缺博弈。需求預測修正是指當供應鏈的成員采用其直接的下游訂貨數據作為市場需求信號時,即產生需求放大。舉一個簡單的例子,當你作為庫存管理人員,需要決定向供應商訂貨量時,你可以采用一些簡單的需求預測方法,如指數平滑法。在指數平滑法中,未來的需求被連續修正,這樣,送到供應商的需求訂單反映的是經過修正的未來庫存補給量,安全庫存也是這樣。訂貨決策指兩種現象,一種是周期性訂貨決策,另一種是訂單推動。周期性訂貨是指當公司向供應商訂貨時,不是來一個需求下一個訂單,而是考慮庫存的原因,采用周期性分批訂貨,比如一周、一月訂一次。分批訂貨在企業中普遍存在,MRP系統是分批訂貨,DRP也是如此。用MRP批量訂貨出現的需求放大現象,稱為"MRP緊張"。價格波動反映了一種商業行為:"預先購買(ForwardBuy)",價格波動是由于一些促銷手段造成的,如價格折扣、數量折扣、贈票等。這種商業促銷行為使許多推銷人員預先采購的訂貨量大于實際的需求量。因為如果庫存成本小于由于價格折扣所獲得的利益,銷售人員當然愿意預先多買,這樣訂貨沒有真實反映需求的變化,從而產生需求放大現象。短缺博弈是指這樣一種現象:當需求大于供應量時,理性的決策是按照用戶的訂貨量比例分配現有的庫存供應量,比如,總的供應量只有訂貨量的50%,合理的配給辦法是所有的用戶獲得其訂貨的50%。此時,用戶就為了獲得更大份額的配給量,故意地夸大其訂貨需求,當需求降溫時,訂貨又突然消失。這種由于個體參與的組織的完全理性經濟決策導致的需求信息的扭曲最終導致需求放大。
我們在這里解釋需求放大現象的本質特征,目的就是想說明供應鏈管理中庫存波動的淵源和庫存管理的新特點。采用傳統的庫存管理模式不可能解決諸如需求放大現象這樣一些新的庫存問題。因此探討新的適應供應鏈管理的庫存管理新模式對供應鏈管理思想能否很好實施起著關鍵作用。
三、供應鏈中的不確定性與庫存
(一)供應鏈中的不確定性
從需求放大現象中我們看到,供應鏈的庫存與供應鏈的不確定性有很密切的關系。從供應鏈整體的角度看,供應鏈上的庫存無非有兩種,一種是生產制造過程中的庫存,一種是物流過程中的庫存。庫存存在的客觀原因是為了應付各種各樣的不確定性,保持供應鏈系統的正常性和穩定性,但是庫存另一方面也同時產生和掩蓋管理中的問題。
供應鏈上的不確定性表現形式有兩種:(1)銜接不確定性(UncertaintyofInterface)。企業之間(或部門之間)不確定性,可以說是供應鏈的銜接不確定性,這種銜接的不確定性主要表現在合作性上,為了消除銜接不確定性,需要增加企業之間或部門之間的合作性。(2)另一種不確定性是運作不確定性(UncertaintyofOperation)。系統運行不穩定是組織內部缺乏有效的控制機制所致,控制失效是組織管理不穩定和不確定性的根源。為了消除運行中的不確定性需要增加組織的控制,提高系統的可靠性。
供應鏈的不確定性的來源主要有三個方面:供應者不確定性,生產者不確定性,顧客不確定性。不同的原因造成的不確定性表現形式各不相同。
供應商的不確定性表現在提前期的不確定性,訂貨量的不確定性等。供應不確定的原因是多方面的,供應商的生產系統發生故障延遲生產,供應商的供應商的延遲,意外的交通事故導致的運輸延遲等等。
生產者不確定性主要緣于制造商本身的生產系統的可靠性、機器的故障、計劃執行的偏差等。造成生產者生產過程中在制品的庫存的原因也表現在其對需求的處理方式上。生產計劃是一種根據當前的生產系統的狀態和未來情況做出的對生產過程的模擬,用計劃的形式表達模擬的結果,用計劃來驅動生產的管理方法。但是生產過程的復雜性使生產計劃并不能精確地反映企業的實際生產條件和預測生產環境的改變,不可避免地造成計劃與實際執行的偏差。生產控制的有效措施能夠對生產的偏差給以一定的修補,但是生產控制必須建立在對生產信息的實時采集與處理上,使信息及時、準確、快速地轉化為生產控制的有效信息。
顧客不確定性原因主要有:需求預測的偏差,購買力的波動,從眾心理和個性特征等。通常的需求預測的方法都有一定的模式或假設條件,假設需求按照一定的規律運行或表現一定的規律特征,但是任何需求預測方法都存在這樣或那樣的缺陷而無法確切地預測需求的波動和顧客心理性反應,在供應鏈中,不同的節點企業相互之間的需求預測的偏差進一步加劇了供應鏈的放大效應及信息的扭曲。
本質上講,供應鏈上的不確定性,不管其來源出自哪方面,根本上講是3個方面原因造成的:(1)需求預測水平造成的不確定性。預測水平與預測時間的長度有關,預測時間長,預測精度則差,另外還有預測的方法對預測的影響。(2)決策信息的可獲得性、透明性、可靠性。信息的準確性對預測同樣造成影響,下游企業與顧客接觸的機會多,可獲的有用信息多;遠離顧客需求,信息可獲性和準確性差,因而預測的可靠性差。(3)決策過程的影響,特別是決策人心理的影響。需求計劃的取舍與修訂,對信息的要求與共享,無不反映個人的心理偏好。
(二)供應鏈的不確定性與庫存的關系
我們來分析供應鏈運行中的兩種不確定性對供應鏈庫存的影響:銜接不確定性與運作不確定性對庫存的影響。
1.銜接不確定性對庫存的影響
傳統的供應鏈的銜接不確定性普遍存在,集中表現在企業之間的獨立信息體系(信息孤島)現象。為了競爭,企業總是為了各自的利益而進行資源的自我封閉(包括物質資源和信息資源),企業之間的合作僅僅是貿易上的短時性合作,人為地增加了企業之間的信息壁壘和溝通的障礙,企業不得不為應付不測而建立庫存,庫存的存在實際就是信息的堵塞與封閉的結果。雖然企業各個部門和企業之間都有信息的交流與溝通,但這遠遠不夠。企業的信息交流更多的是在企業內部而非企業之間進行交流。信息共享程度差是傳統的供應鏈不確定性增加的一個主要原因。
傳統的供應鏈中信息是逐級傳遞的,即上游供應鏈企業依據下游供應鏈企業的需求信息做生產或供應的決策。在集成的供應鏈系統中,每個供應鏈企業都能夠共享顧客的需求信息,信息不再是線性的傳遞過程而是網絡的傳遞過程和多信息源的反饋過程。建立合作伙伴關系的新型的企業合作模式,以及跨組織的信息系統為供應鏈的各個合作企業提供了共同的需求信息,有利于推動企業之間的信息交流與溝通。企業有了確定的需求信息,在制定生產計劃時,就可以減少為了吸收需求波動而設立的庫存,使生產計劃更加精確、可行。對于下游企業而言,合作性伙伴關系的供應鏈或供應鏈聯盟可為企業提供綜合的、穩定的供應信息,無論上游企業能否按期交貨,下游企業都能預先得到相關信息而采取相應的措施,這樣企業無需過多設立庫存。
2.運作不確定性對庫存的影響
供應鏈企業之間的銜接不確定性通過建立戰略伙伴關系的供應鏈聯盟或供應鏈協作體而得以消減,同樣,這種合作關系可以消除運作不確定性對庫存的影響。當企業之間的合作關系得以改善時,企業的內部生產管理也大大得以改善。因為企業之間的銜接不確定性因素減少時,企業的生產控制系統就能擺脫這種不確定性因素的影響,使生產系統的控制達到實時、準確,也只有在供應鏈的條件下,企業才能獲得對生產系統有效控制的有利條件,消除生產過程中不必要的庫存現象。
在傳統的企業生產決策過程中,供應商或分銷商的信息是生產決策的外生變量,因而其無法預見到外在需求或供應的變化信息,至少是延遲的信息;同時,庫存管理的策略也是考慮獨立的庫存點而不是采用共享的信息,因而庫存成了維系生產正常運行的必要條件。當生產系統形成網絡時,不確定性就象瘟疫一樣在生產網絡中傳播,幾乎所有的生產者都希望擁有庫存來應付生產系統內外的不測變化,因為無法預測不確定性的大小和影響程度,人們只好按照保守的方法設立庫存來對付不確定性。
在不確定性較大的情形下,為了維護一定的用戶服務水平,企業也常常維持一定的庫存,以提高服務水平。在不確定性存在的情況下,高服務水平必然帶來高庫存水平。
四、協調庫存管理與零庫存管理
前面我們分析了不確定性對庫存的影響,得到的結論是:為了減少企業的庫存水平,需要增加企業之間的信息交流與共享,減少不確定性因素對庫存的影響,增加庫存決策信息的透明性和可靠性、實時性。所有這些,需要企業之間的協調。
供應鏈管理模式下的庫存管理的最高理想是實現供應鏈企業的無縫連接,消除供應鏈企業之間的高庫存現象。下一節將從供應鏈集成的演變過程,探討供應鏈管理環境下的庫存管理策略。