基于延期策略的制造業(yè)供應(yīng)鏈成本模型比較

朱佳翔，譚清美，郭軍華

（1.常州大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，江蘇常州213164；2.南京航空航天大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，南京210016；3.華東交通大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，南昌330013）

0 引言

英國(guó)克蘭菲爾德大學(xué)的馬丁.克里斯托弗教授在其書(shū)中談到供應(yīng)鏈在全球化中的三大趨勢(shì)為：生產(chǎn)工廠集中化、庫(kù)存中心化、延期及本地化。Morehouse和Bower sox教授就預(yù)測(cè)到2010年，至少在食品供應(yīng)鏈，會(huì)有半數(shù)以上的物品是儲(chǔ)存到接到顧客要求后，才完成最后的形式并包裝運(yùn)輸。在中國(guó)，隨著全球化的深入和國(guó)內(nèi)企業(yè)的不斷發(fā)展，近年來(lái)也有一些文獻(xiàn)提到延期[1]，并開(kāi)始專門論及此問(wèn)題。Alderson[2]在文獻(xiàn)中介紹了延期的概念，延期包括重新設(shè)計(jì)這個(gè)產(chǎn)品或者生產(chǎn)流程以致在收到顧客訂單時(shí)產(chǎn)品差異被盡可能的延遲。即增加市場(chǎng)系統(tǒng)的有效性去規(guī)避時(shí)間風(fēng)險(xiǎn)和需求的不穩(wěn)定。

Bowersox提供了兩個(gè)延期的類型[3],第一種與時(shí)間相關(guān)，在時(shí)間上延期，這個(gè)關(guān)鍵的差異是在銷售過(guò)程中適時(shí)的存貨調(diào)配到下一個(gè)場(chǎng)所。時(shí)間延期的目標(biāo)是從一個(gè)配送中心載運(yùn)精確數(shù)量產(chǎn)品滿足特定客戶需求，這大大降低了不適當(dāng)?shù)呢浳镞\(yùn)輸?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)和消除了雙重安全庫(kù)存。第二種延期類型在形式上與第一種相關(guān)，包括裝配、包裝、分類和制造等活動(dòng)。所致的延期將使產(chǎn)品維持一種中性的或者不明朗的狀態(tài)，直至顧客簽了訂單。延期降低了庫(kù)存以及生產(chǎn)不恰當(dāng)產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)[5]。Ernst和Kamrad介紹了評(píng)估模塊化和延期環(huán)境下不同供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)的概念框架[6]。他們認(rèn)為延期方法符合外部物流，并對(duì)總成本差異進(jìn)行量化以說(shuō)明該概念框架應(yīng)用到一個(gè)特殊供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)的適用性。Lee和Sasser介紹了供應(yīng)鏈管理的設(shè)計(jì)原理及經(jīng)驗(yàn)[7]在惠普公司的推廣及應(yīng)用情況。

Lee和Tang構(gòu)建了一個(gè)既能降低成本又能提高延期產(chǎn)品收益的簡(jiǎn)單模型[8]，接著應(yīng)用這個(gè)簡(jiǎn)單模型去分析一些特殊的案例。這些案例能使一個(gè)制造企業(yè)的運(yùn)轉(zhuǎn)滿足三種不同產(chǎn)品需求，或流程再造可以延緩產(chǎn)品的差異性。Remko和Van回顧了自1965年以來(lái)的關(guān)于延期的文獻(xiàn)并且把它們放到一個(gè)系統(tǒng)的框架中。本文在上述延期概念框架基礎(chǔ)上，構(gòu)建了采用延期策略前后的供應(yīng)鏈成本模型，并對(duì)兩者進(jìn)行對(duì)比和仿真分析，結(jié)果表明延期策略下，供應(yīng)鏈總成本大大降低，為中國(guó)制造業(yè)供應(yīng)鏈提供一個(gè)采用延期策略的可行性判斷。

1 成本模型構(gòu)建

運(yùn)用經(jīng)濟(jì)學(xué)的產(chǎn)品數(shù)量原理，構(gòu)建了實(shí)施延期策略前后的制造業(yè)供應(yīng)鏈成本模型，接著分析了這兩個(gè)模型之間的差異和聯(lián)系，兩個(gè)模型變量的解釋如下。

（1）延期策略實(shí)施前變量解釋

Cino：產(chǎn)品規(guī)格i的單位成本；Cp：原材料的單位成本；Dino：實(shí)施延期策略前i規(guī)格產(chǎn)品的需求；Dp：實(shí)施延期策略后產(chǎn)品需求；di：實(shí)施延期策略后產(chǎn)品i規(guī)格的單位制造成本；F：應(yīng)客戶需求重新設(shè)計(jì)流程的平均投資成本；hp：實(shí)施延期策略后單位產(chǎn)品庫(kù)存成本率；I：原材料的數(shù)量；LTino：實(shí)施延期策略前采購(gòu)第i原材料的超前期；LTp：實(shí)施延期策略后采購(gòu)半成品的超前期；mo：實(shí)施延期策略前采購(gòu)半成品的超前期；i*no：延期策略實(shí)施前產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量；Sino：延期策略實(shí)施前i規(guī)格產(chǎn)品的單位固定制造成本；TCo：延期策略下每個(gè)生產(chǎn)周期生產(chǎn)產(chǎn)品的總成本；uino：延期策略實(shí)施前i規(guī)格產(chǎn)品的需求量；Xino：延期策略實(shí)施前i規(guī)格產(chǎn)品所需原材料的安全庫(kù)存；Pino：延期策略實(shí)施前i規(guī)格產(chǎn)品的生產(chǎn)率；zino：延期策略實(shí)施前i規(guī)格產(chǎn)品所需原材料的安全庫(kù)存因子。

（2）延期策略實(shí)施后變量解釋

hp：延期策略實(shí)施后原材料單位庫(kù)存成本率；I：原材料的數(shù)量；LTino：延期策略實(shí)施后采購(gòu)i原材料的超前期；LTp：延期策略實(shí)施后采購(gòu)半產(chǎn)品的超前期；mp：實(shí)施延期策略后采購(gòu)半成品的超前期；Qp：延期策略下產(chǎn)品的生產(chǎn)批量；P*：延期策略實(shí)施前的產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)批量；Sp：延期策略下產(chǎn)品的單位固定制造成本；TCino：每個(gè)生產(chǎn)周期生產(chǎn)i規(guī)格產(chǎn)品的總成本；TCp：延期策略下每個(gè)生產(chǎn)周期生產(chǎn)產(chǎn)品的總成本；up：延期策略下產(chǎn)成品的需求量；Xp：延期策略下所需半成品的安全庫(kù)存；Qp：延期策略下制造業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)批量；zp：延期策略實(shí)施后i規(guī)格產(chǎn)品所需原材料的安全庫(kù)存因子；σπ：延期策略實(shí)施后每個(gè)生產(chǎn)周期生產(chǎn)制造業(yè)產(chǎn)品數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)差。

1.1 延期策略實(shí)施前的制造業(yè)供應(yīng)鏈成本模型

假定原材料種類和原材料需求是獨(dú)立變量，圖1是延期策略實(shí)施前制造業(yè)流程，它是用原材料加個(gè)制造成n種規(guī)格的半成品，接著這些半成品被分別運(yùn)送到加工車間，再制成產(chǎn)成品去滿足客戶的需求。

假定每個(gè)客戶的產(chǎn)品需求DinO已知，且產(chǎn)品的生產(chǎn)成本與產(chǎn)品的數(shù)量成正比，實(shí)施延期策略前的生產(chǎn)流程如圖1所示，每人生產(chǎn)i種規(guī)格產(chǎn)品的成本TcinO，包括持有i規(guī)格產(chǎn)成品的庫(kù)存成本、固定成本、原材料成本和生產(chǎn)成本等四種成本，其表達(dá)式如下：

在這個(gè)延期策略實(shí)施前的制造業(yè)供應(yīng)鏈制造環(huán)境中，總成本TCo是所有規(guī)格產(chǎn)品成本的總和，其表達(dá)式如下：

公式（2）表明各種成本隨產(chǎn)品生產(chǎn)批量的變化而變化。第一個(gè)引出的與Qino有關(guān)的總成本設(shè)定為零，以致獲得了最優(yōu)生產(chǎn)批量。早期的最優(yōu)生產(chǎn)批量應(yīng)看作經(jīng)濟(jì)批量，它用表示，其表達(dá)式如下：

圖1 延期策略實(shí)施前的制造業(yè)供應(yīng)鏈生產(chǎn)環(huán)節(jié)的流程

1.2 制造業(yè)供應(yīng)鏈延期策略下的成本模型構(gòu)建

圖2表示的制造業(yè)供應(yīng)鏈產(chǎn)品在延期策略實(shí)施下，產(chǎn)品被制成后才實(shí)施滿足客戶定制化、個(gè)性化的工藝流程[4]。延期策略下制造業(yè)產(chǎn)品及需求量分別是所有規(guī)格產(chǎn)品的產(chǎn)量總和、需求量總和。產(chǎn)量可表示成需求量可表示為此處，需求變量是延期策略實(shí)施前的所有規(guī)格產(chǎn)品需求總和，因此這個(gè)需求變量表示為因此，是訂單數(shù)量的最小成本，從而在等式（2），Qino替換用替換安全庫(kù)存Xino，則延期策略實(shí)施前每個(gè)生產(chǎn)周期的最優(yōu)化成本模型的表達(dá)式如下：

圖2 延期策略實(shí)施后的制造業(yè)供應(yīng)鏈生產(chǎn)環(huán)節(jié)的流程

根據(jù)圖2重新安排等式（1）的參量，延期策略實(shí)施后生產(chǎn)制造業(yè)供應(yīng)鏈產(chǎn)品的總成本可表示如下：

等式（5）也假定生產(chǎn)成本和產(chǎn)品個(gè)性化定制加工成本直接與產(chǎn)品數(shù)量成比例。在等式（5）右邊的第一個(gè)參量代表每個(gè)生產(chǎn)周期持有半成品的庫(kù)存成本，而第二個(gè)參量表示每個(gè)生產(chǎn)周期半成品滿足客戶定制化的制造成本。第三個(gè)參量表示每個(gè)生產(chǎn)周期購(gòu)買各種規(guī)格產(chǎn)品所需原料的成本，第四個(gè)參量表示每個(gè)生產(chǎn)周期每件產(chǎn)成品的生產(chǎn)成本和第五個(gè)參量表示半成品的最終加工成本。第六個(gè)參量F表示表示實(shí)施客戶定制化服務(wù)的平均投資成本和重新設(shè)計(jì)流程的成本。

等式（5）表示隨產(chǎn)品批量Qp變化而不同的成本變量，微積分的方法被用來(lái)決定引起最小生產(chǎn)周期性總成本TCp的產(chǎn)品批量Qp的價(jià)值，最優(yōu)產(chǎn)品批量Qp也被看作是產(chǎn)品延期生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量（EPQ），Q*p的表達(dá)式如下：

是最小成本約束的訂貨數(shù)量，用等式（5）的Qp替代和用替代安全庫(kù)存Xp，延期策略下總生產(chǎn)周期成本最優(yōu)化的模型就變?yōu)椋?/p>

1.3 延期策略前后成本模型比較

評(píng)價(jià)延期策略實(shí)施前和延期策略實(shí)施后的兩個(gè)成本模型，依據(jù)統(tǒng)計(jì)原理和制造業(yè)供應(yīng)鏈產(chǎn)品制造流程實(shí)際發(fā)生的成本對(duì)這兩種模型進(jìn)行了比較，等式（4）和等式（7）有下列關(guān)系：

根據(jù)上述關(guān)系，假定各種規(guī)格產(chǎn)品產(chǎn)量和需求量、每件產(chǎn)品的固定生產(chǎn)成本、安全庫(kù)存因素、超前期和庫(kù)存成本率等沒(méi)有差異，即Sino=Sp，zino=zp，LTino=LTp，hin o=hp，i=1,……n，延期策略前后滿足定制化服務(wù)的成本關(guān)系如表1所示。表1表明制造業(yè)供應(yīng)鏈產(chǎn)品的庫(kù)存成本、固定成本和原材料成本比早期環(huán)境下的成本都低。延期策略實(shí)施后的制造業(yè)產(chǎn)品滿足客戶定制化服務(wù)以及平均投資成本比延期策略實(shí)施前的同類成本較高。

2 實(shí)例分析

為了在延期策略前后的成本模型之間挑選一個(gè)成本較低的模型，本文選擇江蘇的一個(gè)大型服裝制造業(yè)作為分析實(shí)例，通過(guò)實(shí)地調(diào)查取得第一手的服裝制造業(yè)供應(yīng)鏈的成本數(shù)據(jù)，如表2所示，將這些數(shù)據(jù)參量代入到這兩個(gè)成本模型進(jìn)行分析。簡(jiǎn)化了成本模型中的復(fù)雜公式，并假設(shè)早期與延期環(huán)境下單位固定生產(chǎn)成本、安全庫(kù)存因素、超前期和存貨持有成本率等原始參量相等，即Sino=Sp，zino=zp，LTino=LTp，hino=hp，i=1,……n，以及參量Cino,Dino,uino,σινo,Pino,…Di等。

表1 延期策略前后制造業(yè)供應(yīng)鏈各種成本比較

圖3 評(píng)價(jià)一個(gè)可行的生產(chǎn)流程的低成本流程圖

表2 江蘇服裝制造業(yè)供應(yīng)鏈樣本實(shí)際成本參量

實(shí)例計(jì)算的結(jié)果表明：對(duì)每個(gè)生產(chǎn)周期的總需求進(jìn)行比較時(shí)，當(dāng)服裝制造業(yè)供應(yīng)鏈總需求量大于35580件，延期策略下的制造成本較延期策略實(shí)施前的制造成本要低，延期策略實(shí)施前制造環(huán)境總成本增長(zhǎng)要比延期策略實(shí)施后的增長(zhǎng)快；在選擇多種原材料時(shí)，當(dāng)原材料數(shù)量大于等于4，延期策略實(shí)施后的總成本比延期策略實(shí)施前的總成本要低。在不同庫(kù)存成本下，當(dāng)持有的庫(kù)存成本率是0.14時(shí)，延期策略實(shí)施前總成本等于延期策略實(shí)施后的總成本；但當(dāng)庫(kù)存成本率大于0.14時(shí)，延期策略實(shí)施前總成本大于延期策略實(shí)施后成本；此外，當(dāng)供貨超前期、需求的標(biāo)準(zhǔn)差和安全庫(kù)存都很大時(shí)，延期策略實(shí)施后的總成本總是比延期策略實(shí)施前總成本低。上例也說(shuō)明延期策略實(shí)施后，服裝制造業(yè)供應(yīng)鏈的生產(chǎn)狀況優(yōu)于延期策略實(shí)施前生產(chǎn)狀況。此外，本文也搜集廣東和浙江等鋼鐵、汽車等制造公司產(chǎn)品資料，研究的結(jié)果論證了延期策略實(shí)施的可行性。隨著對(duì)這些產(chǎn)品的參量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和對(duì)這兩個(gè)成本模型進(jìn)行實(shí)例分析，可以得到中國(guó)制造業(yè)供應(yīng)鏈實(shí)施延期策略的可行性判斷。

3 簡(jiǎn)論

制造業(yè)供應(yīng)鏈長(zhǎng)期以來(lái)受需求的不穩(wěn)定和難以預(yù)測(cè)性的困擾，延期策略能增加生產(chǎn)流程靈活性以應(yīng)對(duì)不穩(wěn)定的市場(chǎng)。提出了一種幫助管理者評(píng)估成本的方法，即延期生產(chǎn)，將為中國(guó)制造業(yè)供應(yīng)鏈中的實(shí)施延期策略提供一個(gè)科學(xué)依據(jù)。

本文通過(guò)構(gòu)建了延期策略實(shí)施前后的制造業(yè)供應(yīng)鏈的成本模型，通過(guò)實(shí)際的服裝制造業(yè)供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證，計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng)采用關(guān)鍵參數(shù)：總需求量大于35580，原材料數(shù)量大于4，庫(kù)存成本率大于0.14，并且需求標(biāo)準(zhǔn)差，訂貨超前期和安全庫(kù)存非常大時(shí)，延期策略實(shí)施后的成本模型優(yōu)于延期策略實(shí)施前成本模型。因此，延期策略在降低制造業(yè)供應(yīng)鏈的庫(kù)存和固定生產(chǎn)成本上非常有效，在一定條件下可降低成本，能迅速滿足顧客的需求，中國(guó)制造業(yè)供應(yīng)鏈中可以廣泛采用延期策略，來(lái)提高中國(guó)制造業(yè)的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

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