基于分銷商選擇的彈性供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計研究

摘 要 供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)易受洪水、暴風(fēng)雪、地震等自然風(fēng)險及戰(zhàn)爭、礦難、罷工等社會風(fēng)險的影響，其中任意一個節(jié)點企業(yè)發(fā)生風(fēng)險后會對其他節(jié)點企業(yè)產(chǎn)生很大影響，進而對整個供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生巨大沖擊。因此在設(shè)計供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)時，要考慮各種自然風(fēng)險和社會風(fēng)險等失效風(fēng)險的影響，使其能在風(fēng)險發(fā)生后迅速恢復(fù)到正常狀態(tài)，即設(shè)計彈性供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。

關(guān)鍵詞 彈性供應(yīng)鏈 外部風(fēng)險 分銷商 運輸頻率

21世紀(jì)以來，彈性供應(yīng)鏈的概念越來越受到實踐者和研究人員的重視。2013年世界經(jīng)濟論壇的一項研究結(jié)果表明，供應(yīng)鏈的彈性受到超過80%的公司的關(guān)注。設(shè)計供應(yīng)鏈時要考慮的風(fēng)險因素有兩種，一是供應(yīng)鏈外部風(fēng)險，主要包括技術(shù)因素（如財務(wù)危機等）、自然災(zāi)害（如地震、火災(zāi)等）、社會環(huán)境因素（如恐怖襲擊、網(wǎng)絡(luò)攻擊等）等；二是供應(yīng)鏈內(nèi)部風(fēng)險，如契約、信息、合作、道德等。本文研究的是供應(yīng)鏈外部風(fēng)險因素，盡管其發(fā)生的概率很小，但一旦發(fā)生，整個供應(yīng)鏈就會受到巨大的影響甚至癱瘓。Diodes（達(dá)爾科技）是全球領(lǐng)先的分立、邏輯、模擬及混合信號半導(dǎo)體產(chǎn)品的制造商和供應(yīng)商，2016年11月18日，該公司位于美國密蘇里州的Lees Summ晶圓廠因設(shè)備老化引發(fā)冒煙起火，事故區(qū)域為該工廠的濕法刻蝕晶圓制造區(qū)。該工廠所有產(chǎn)品因火災(zāi)全部暫停供應(yīng)，導(dǎo)致全球范圍內(nèi)二極管、三極管嚴(yán)重缺貨，使LED行業(yè)價格飆升。由此看來，外部風(fēng)險的發(fā)生對供應(yīng)鏈有很大影響，對此人們提出了供應(yīng)鏈設(shè)計新的研究方向，即彈性供應(yīng)鏈，這種供應(yīng)鏈面對外部風(fēng)險具有事先規(guī)避或事后迅速恢復(fù)等優(yōu)勢。

一、彈性供應(yīng)鏈

國內(nèi)外學(xué)者對彈性供應(yīng)鏈進行了一定的研究，Rice和Caniato認(rèn)為彈性是應(yīng)對意料之外的中斷并恢復(fù)正常運營的能力；劉希龍在分析各學(xué)科對彈性的定義和度量后，將彈性定義為供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)在受到各種失效事件沖擊時，仍然能保持連續(xù)供應(yīng)且快速恢復(fù)到正常供應(yīng)狀態(tài)的能力。[1]本文認(rèn)為，企業(yè)受到內(nèi)外部風(fēng)險沖擊后的反應(yīng)能力及恢復(fù)穩(wěn)定運行的能力就是彈性。

二、供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)模型

本模型研究了在外部風(fēng)險因素影響下彈性供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計問題。為減少外部風(fēng)險因素對供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的影響，分銷商共同建立應(yīng)急庫存中心，當(dāng)且僅當(dāng)分銷商受到外部風(fēng)險因素影響、零售商的需求不能得到滿足時，才能向零售商提供產(chǎn)品。本模型引入了運輸頻率和中斷系數(shù)φd概念。前者與產(chǎn)品在供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)上不同節(jié)點之間運輸?shù)拇螖?shù)有關(guān)，如一種產(chǎn)品通過某種運輸方式從生產(chǎn)商運到分銷商處，一年內(nèi)運輸3次，那么此種產(chǎn)品的運輸頻率就是1/3，產(chǎn)品年庫存成本是其一年內(nèi)只運輸一次的1/3。后者指分銷商受到外部風(fēng)險因素影響后滿足零售商需求的能力，即當(dāng)分銷商受到外部風(fēng)險因素影響時，有可能發(fā)生部分中斷（0﹤φd﹤1），也有可能完全癱瘓（φd=0），此時分銷商只能滿足零售商產(chǎn)品需求量的φd倍。

本模型既考慮了分銷商受到影響的概率，又考慮了受到影響后分銷商的服務(wù)水平，因此在設(shè)計供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)時要具有彈性最大和成本最少的優(yōu)點。

（一）假設(shè)條件

本模型假設(shè)：第一，研究時間為一年；第二，生產(chǎn)商只有一個；第三，所有分銷商共同建立應(yīng)急庫存中心；第四，供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)受到干擾后，只有一個分銷商受到影響；第五，當(dāng)有分銷商受到影響時，啟動應(yīng)急庫存補充供應(yīng)不足的部分。

（二）符號和參數(shù)定義

1.集合定義。D：分銷商d的集合，D={1，2，3...，d}；R：零售商r的集合，R={1，2，3...，r}；T：運輸方式t的集合，T={1，2，3...，t}。

2.定義參數(shù)。cd：設(shè)立分銷商d的成本；cu：建立應(yīng)急庫存中心的成本；cm：生產(chǎn)商的單位生產(chǎn)成本；cmt：生產(chǎn)商通過運輸方式t的單位運輸成本；nmdt：生產(chǎn)商通過t運輸方式到分銷商d處的運輸次數(shù)；im：生產(chǎn)商單位庫存成本；cdt：分銷商d通過t運輸方式的單位運輸成本；id：分銷商d單位庫存成本；iu：應(yīng)急庫存中心單位庫存成本；nmut：生產(chǎn)商通過t運輸方式到應(yīng)急庫存中心的運輸次數(shù)；ndrt：分銷商d通過t運輸方式到零售商r處的運輸次數(shù)；cut：應(yīng)急庫存中心通過t運輸方式的單位運輸成本；nurt：應(yīng)急庫存中心通過t運輸方式到零售商r處的運輸次數(shù)；pd：分銷中心d受外部風(fēng)險因素影響發(fā)生中斷的概率；qr：零售商r的需求量；g：零售商需求未得到滿足的單位違約成本；[2]φ：分銷商d的干擾系數(shù)，φd∈[0，1），表示分銷商d受外部風(fēng)險因素影響后只能滿足零售商產(chǎn)品需求量的φd倍；B：一個很大的數(shù)；Id：分銷商d的產(chǎn)品庫存能力上限；Ld：分銷商的選擇數(shù)量上限；Iu：應(yīng)急庫存中心的庫存能力上限；S：供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運行能力。

3.決策變量。xd=1表明選擇在d∈D設(shè)立分銷商，否則xd=0；ydr表明第d個分銷商服務(wù)第r個零售商，否則ydr=0；zu=1表明設(shè)應(yīng)急庫存中心，否則zu=0；qd：分銷商d的需求量；qu：應(yīng)急庫存中心的需求量；qur：分銷商d受到外部風(fēng)險因素影響發(fā)生中斷的情況下，由應(yīng)急庫存中心配送給零售商r的產(chǎn)品數(shù)量；fdt：生產(chǎn)商通過t運輸方式到分銷商d處的運輸頻率；fut：生產(chǎn)商通過t運輸方式到應(yīng)急庫存中心的運輸頻率；fdrt：分銷商d通過t運輸方式到零售商r處的運輸頻率；furt：應(yīng)急庫存中心通過t運輸方式到零售商r處的運輸頻率。

（三）模型構(gòu)建

模型中要考慮因供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)受到外界風(fēng)險因素影響產(chǎn)生的額外成本，如分銷商d因受到外界風(fēng)險因素的干擾不能完全滿足零售商需求量導(dǎo)致的違約成本。因此，這個目標(biāo)函數(shù)的公式為：

目標(biāo)函數(shù)表示供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)總成本最小化。第一項為設(shè)立分銷商的固定成本，第二項為設(shè)立應(yīng)急庫存中心的成本，第三項為生產(chǎn)商滿足分銷商需求的生產(chǎn)成本，第四項為生產(chǎn)商滿足應(yīng)急庫存中心需求的生產(chǎn)成本，第五項為生產(chǎn)商滿足分銷商需求的運輸成本，第六項為生產(chǎn)商滿足應(yīng)急庫存中心需求的運輸成本，第七項為生產(chǎn)商滿足分銷商需求的庫存持有成本，第八項為生產(chǎn)商滿足應(yīng)急庫存中心需求的庫存持有成本，第九項為分銷商不中斷情況下滿足零售商需求的運輸成本及分銷商中斷情況下分銷商和應(yīng)急庫存中心滿足零售商需求的運輸成本，第十項為分銷商不中斷情況下滿足零售商需求的庫存成本及分銷商中斷情況下分銷商和應(yīng)急庫存中心滿足零售商需求的庫存持有成本，最后一項為零售商需求未得到滿足的違約成本。

（四）約束條件

分銷商d服務(wù)r零售商的需求量等于分銷商d對生產(chǎn)商的需求量∑qrydr=qd；分銷商的庫存能力上限Id≥qd；只有確定選址的分銷商才由生產(chǎn)商供應(yīng)產(chǎn)品qd≤B*xd；零售商對應(yīng)急庫存中心的需求量小于等于應(yīng)急庫存中心對生產(chǎn)商的需求量∑qurzu≤qu；零售商需求量等于分銷商受外部風(fēng)險因素影響發(fā)生中斷后的供應(yīng)量加應(yīng)急庫存中心供應(yīng)量qr=ydr（qur+φdqd）；應(yīng)急庫存中心的庫存能力上限0≤qu≤Iu；供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運行能力S=∏（1-xdpd）；確定選址的分銷商數(shù)滿足數(shù)量約束∑xd≤Ld；每個零售商僅一個分銷商提供產(chǎn)品∑ydr=1；只有已經(jīng)確定選址的分銷商才能為零售商提供產(chǎn)品ydr≤xd；運輸次數(shù)和運輸頻率呈倒數(shù)關(guān)系，fdtnmdt=1，futnmut=1，fdrtndrt=1，furtnurt=1。

三、結(jié)語

本文討論了單一分銷商在外部風(fēng)險因素影響下，發(fā)生中斷的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)彈性設(shè)計問題。為更好地設(shè)計彈性供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，本文加入了運輸頻率這個因素，同時考慮了運輸方式的選擇。案例結(jié)果說明，在設(shè)計彈性供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)時，首要考慮成本這一核心因素，然后合理選擇應(yīng)急庫存中心和分銷商的庫存量，從而達(dá)到滿意的彈性。

（作者單位為山東科技職業(yè)學(xué)院）

[作者簡介：馬巍?。?988—），女，黑龍江人，碩士，主要研究方向：企業(yè)管理，市場營銷。]

參考文獻

[1] 劉希龍.供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)彈性研究[D].上海交通大學(xué)，2007.

[2] 趙長源.基于失效風(fēng)險環(huán)境的彈性分銷網(wǎng)絡(luò)設(shè)計研究[D].東北大學(xué)，2012.