1.1 研究背景

隨著市場需求不確定性的增大，企業的成功越來越取決于其對客戶訂單的響應能力，時間已經成為影響競爭優勢的一種新的重要資源（Stalk，1990）。與此同時，企業的成功與否不再局限于單個企業，企業與企業之間的競爭已經上升為供應鏈與供應鏈之間的競爭，供應鏈內部各個環節之間的協同關系也逐漸成為供應鏈管理成敗的關鍵因素（Hammond，1992）。隨著企業與業務外包伙伴間的合作越來越廣泛，供應鏈管理戰略也經受著巨大的變革。企業已認識到供應鏈管理已不僅僅是為了降低成本，更重要的是提高顧客滿意度。實現這一目標的關鍵是供應鏈的協同，協同運作可以提高供應鏈的整體競爭力并增強其對客戶需求的響應速度（Anderson and Lee，1999）。日益激烈的全球化競爭迫使許多制造企業甚至其所在的整條供應鏈尋求合作，以縮短最短響應時間來增加競爭優勢（Thomas and Grifn，1996）。

生產與運輸是制造業供應鏈中兩個重要環節，這些環節往往被供應鏈環境下單個企業或者部門所執行，傳統的產品生產完成后先存儲到倉庫再調撥到各地。隨著市場競爭日益激烈，為提高客戶響應速度，許多企業開始要求成品庫存保持在一個較低水平或為零，這就導致生產與運輸環節需要更好的協同調度（Chen and Vairaktarakis，2005）。越來越多的制造企業開始實施按訂單生產策略（Make-to-Order，MTO），即產品生產完以后直接發送給客戶，以縮短產品從生產到送達客戶的時間，從而快速響應客戶需求。例如，戴爾公司、海爾集團等都采取了MTO生產方式，其在接收到訂單需求后才開始生產，生產完成的產品立即或短時間內組成批次直接發送給客戶，不必維持成品庫存，從而縮短了交貨周期，及時滿足了客戶的需求（蔣大奎，2012）。MTO企業中生產與運輸環節之間聯系緊密幾乎沒有庫存，生產和運輸環節需要更好的協同調度（Manoj et al.，2008）。企業在訂單生產階段不僅要考慮訂單的加工順序，還需同時考慮運輸計劃，即不僅要考慮每個訂單何時生產，而且要考慮哪些訂單生產完畢后由哪輛車運輸到相應的客戶及其運輸路徑的安排等。生產與運輸協同調度的目的通常在于在有限的資源約束下，盡量以最小的物流成本實現較好的客戶服務水平。

二十多年前，生產與運輸協同調度的研究大多處于理論探討階段。Erengü? et al.（1999）綜述了供應鏈系統中的生產與配送協同計劃，從供應、生產和配送三個不同階段詳細闡述了每個階段需要做出的決策，并給出了相應的模型。Sarmiento和Nagi（1999）綜述了協同的生產與配送系統，從整體上分析了生產、庫存與配送的相互影響關系，重點討論了物流在該協同系統中的運作方式以及公司實施協同系統后的優勢，最后探討了未來生產與配送協同問題的研究方向。Goetschalckx et al.（1999）總結了全球供應鏈網絡物流系統中生產與配送協同考慮的戰略和戰術模型以及相關的算法設計。Bilgen和Ozkarahan（2004）從戰略、戰術與運作三個層次對已有的生產配送問題的相關文獻進行綜述。近年來，越來越多的文獻從運作層面考慮生產與運輸的協同調度問題。Hall和Potts（2003）從供應鏈管理調度的角度研究了包含一個供應商、多個零售商及一系列終端客戶的單機生產與多車輛運輸的協同調度問題。唐國春（2006）在中國運籌學第八屆學術交流會上做了一篇題為“供應鏈排序的模型和方法”的報告，指出供應鏈排序是集成研究供應鏈管理中生產（或者服務）的排序、分批和運送，是排序論在供應鏈管理中的應用。生產和運輸作為供應鏈管理系統的重要組成部分，二者的協同運作將為供應鏈的整體績效帶來重大的改善。