第1篇 供應鏈網絡設計與優化基礎

第1章 供應鏈網絡設計與優化概述

1.1 供應鏈網絡設計與優化現實應用

供應鏈網絡設計與優化是當今社會經濟發展過程中一個非常普遍的問題，不僅廣泛存在于企業經營領域，也存在于宏觀區域產業規劃中。目前中國處于加快構建現代供應鏈的新階段，其中供應鏈網絡是構建高效運轉的供應鏈體系最基礎的環節。新冠肺炎疫情向全世界展示了供應鏈網絡的極端重要性，那些擁有結構良好的供應鏈網絡的企業，如順豐和京東，都展現了更可靠的服務能力。同樣，在全球經濟中，在疫情中唯一不能停擺的是物流體系，那些擁有更多物流樞紐的國家/地區，在物資供應中也顯示出更強的控制力。因此，供應鏈網絡設計與優化問題作為跨越戰略層面和戰術層面的基本問題，被越來越多的政府和企業重視。

黃奇帆曾回顧重慶市人民政府對電子產品生產企業成功招商引資的過程，那是一個很生動的供應鏈網絡設計案例。2008年，我國電子產品生產企業幾乎都分布在沿海地區，并且以“兩頭在外，大進大出”的加工貿易為主，高昂的物流成本和時間成本，導致像重慶這樣的內陸城市對電子產品生產企業無太大吸引力。因此黃奇帆認為，地處內陸地區的重慶要想發展電子產品，就要把零部件、原材料本地化，實現企業上中下游產業鏈集群一體化。

于是黃奇帆先找到惠普董事長，向其承諾如果惠普把3000萬臺電腦的生產訂單轉移到重慶，就保證兩年內在對方廠址1h路程之內配套1000家電腦零部件廠商，共同形成最強產業鏈集群。隨后他又到中國臺灣地區與富士康郭臺銘達成協議，如果富士康引入具有1000萬臺電腦零部件產能的生產企業，就給富士康千萬臺電腦零部件的生產訂單。在那之后的兩年內，重慶兌現了當時的承諾，擁有了1000多家電腦零部件廠商，并相繼吸引了除惠普外其他六七家世界知名品牌的電腦廠商，每年生產6000萬臺電腦，電腦產量多年保持穩定，約占全球電腦總產量的1/3。隨后，重慶又形成了2億部手機的產能，開通了“渝新歐”國際運輸通道。黃奇帆認為，重慶成功打造了一整條齊全的產業鏈，相應物流成本大幅降低，品牌商和產業鏈相互配合，零部件生產企業和供應鏈紐帶無縫對接，成為一大核心競爭力。

重慶成功打造電子產品產業鏈的過程，就是一個對電子產品供應鏈網絡設計與優化的過程。2008年的電子產品供應鏈網絡布局，零部件生產主要在中國臺灣地區，組裝主要在中國大陸沿海地區，市場主要在歐洲、北美洲和亞洲。形成該供應鏈網絡布局形態的主要原因是物流成本，臺灣地區靠近大陸沿海地區，物流距離短，有利于零部件供應成本控制。大陸沿海地區生產的產成品通過海運可以低成本分銷到三大洲市場。在2008年電子產品供應鏈網絡布局版圖上，作為內陸城市的重慶無論從哪一方面來看，物流成本都十分高昂，所以重慶不在任何電子產品生產企業選址落位的備選集里。

既然物流是短板，重慶就從物流入手改變自身在供應鏈網絡中的區位劣勢。重慶的思路是，電子產品產業鏈中的物流成本主要來自電子產品全球化生產網絡布局帶來的上下游之間大量貨物遠距離運輸需求，如果能夠最大幅度地減少這種上下游之間遠距離運輸需求，那么重慶就有可能使企業大幅度縮減物流成本，從而規避在該產業供應鏈網絡中的區位劣勢。

對惠普和富士康而言，由于在同一個地理空間能夠獲得規模巨大的零部件資源和客戶訂單資源，并可以極大地減少企業供應鏈的物流成本，因此生產設施就傾向于選在同一區域。于是，重慶成功實施了全產業鏈引入，在本地打造了電子產品的產業集群，以電腦產量占全球電腦總產量1/3的驕人戰績成為全球最大的筆記本電腦生產基地，在電子產品供應鏈網絡中舉足輕重。而惠普和富士康獲得了穩定的訂單和供應源，由于產業集群的溢出效應，更多的同類企業傾向于選址于此。重慶通過對電子產品全產業鏈模式的設計，成功改變了全球電子產品的供應鏈網絡布局。

解決了電子產品生產網絡上下游的物流成本問題，重慶還需要降低電子產品制造基地和市場之間的物流成本。電子產品市場約40%在歐洲，30%在北美洲，30%在亞洲，如果采用常規的海運，地處內陸的重慶依然面臨遠距離跨洋運輸成本高的問題。于是重慶另辟蹊徑，一方面大力發展中歐班列，開通“渝新歐”國際運輸通道，從而縮短了運輸距離，減少了運輸費用；另一方面大力發展國際航空貨運，電子產品附加價值高，貶值速度快，對物流時效要求高，很適合國際航空貨運。2010年，重慶江北國際機場國際航空貨郵量僅1萬噸；2012年增長到8.9萬噸，增幅居全國十大機場之首，國際航空貨運巨頭紛紛落戶江北國際機場，開通覆蓋全球多個地區的貨運直達航線；到2021年，每天國際航空貨郵量近500噸，其中一半都是運往歐洲的筆記本電腦產品。通過“一帶一路”橫跨歐亞大陸的快速低成本鐵路運輸以及高效便捷的國際航空運輸，重慶縮短了產成品分銷距離，降低了分銷成本，優化了分銷時效。

一個完整的電子產品產業鏈引入計劃，從補齊重慶在電子產品供應鏈網絡中物流成本過高、缺乏優勢的短板入手，重構了全球筆記本電腦產業從生產制造到全球分銷的經濟、高效、快捷的供應鏈網絡，形成了重慶、零部件供應商、產品制造商、產品分銷商、物流企業多贏的局面。黃奇帆作為城市運營設計師，把重慶產業發展戰略設計和實施路徑及企業供應鏈網絡設計與優化的基本原理同企業核心訴求巧妙結合，成功將重慶嵌入了全球供應鏈網絡的核心節點體系。

重慶案例是供應鏈網絡設計與優化在區域宏觀產業發展層面的應用。在微觀企業層面，由于企業戰略、業務拓展、經營環境等因素發生變化，供應鏈網絡設計與優化應用更是常見。

隨著線上線下相融合的銷售模式成為主流，越來越多的企業被迫重構供應鏈網絡。Argos是一家英國傳統零售公司，在英國有900多家線下門店，銷售超過20000種SKU（Stock Keeping Unit，庫存量單位），其中有12000種可以線上訂購。在2013年之前，Argos采用的是前店后倉的銷售模式，每家門店前面是柜臺，柜臺上面放著紙、筆和商品目錄，消費者根據目錄在訂單上勾選，后面倉庫給消費者取貨。Argos的900多家線下門店有大有小，每家門店能放多少SKU取決于后面倉庫大小，大門店存放全品類商品，小門店只能存放約1/3品類商品，這就意味著每家門店提供的商品種類和消費者體驗不同。由于是紙制的目錄銷售模式，不可能在目錄上面改換價格，商品價格相對固定。Argos每年更換兩次目錄，即每年只能變動兩次價格。網購興起帶來了消費習慣的改變，體驗過網購平臺商品的豐富及配送的快速，消費者已逐漸無法接受在某門店購買商品時貨物種類不全，以及可配送貨物需要4～5天才能送達的服務水平。因此，自2015年起，Argos市場份額連年下降。

Argos為了優化消費者購物體驗，設計了一套中心門店輻射衛星門店的新供應鏈模式，可為門店購物的消費者提供更多品類商品，為線上訂貨的消費者更快配送商品。Argos在中心門店設立供貨倉，由中心門店每天向衛星門店多批次、小批量串聯補貨，并要求在1h內送達任何一家門店，以使衛星門店能放置更多品類商品。對于線上訂貨的消費者，由中心門店上門送貨，要求2h內送達。

根據新模式，Argos需要優化供應鏈網絡。原先所有門店的覆蓋范圍、覆蓋人口稠密度、存儲空間，以及門店成本、運輸成本是固定的，現在需要決策如何從900多家現有門店中選出中心門店，確定中心門店數量及其與衛星門店間的輻射關系、對網購消費者的覆蓋范圍，以及配送車輛運輸頻率等。Argos建立了供應鏈網絡優化模型，通過計算和調試優化了供應鏈網絡。Argos的線下消費者可以在任一門店選購超過40000種品類的商品，線上消費者訂購商品后可以在2h內收到。服務水平提升直接帶來了營業收入的增加，優化后Argos的年收入達57億英鎊（1英鎊≈8.6元人民幣），其中50%來自線上，Argos是英國第一家線上銷售額超過10億英鎊的企業。

企業并購也是企業供應鏈網絡需要重構的重要原因之一。惠而浦是一家大型家用電器制造商，創立于1911年，總部位于美國密歇根州的奔騰港。2005年，惠而浦并購Maytag。并購后的首要問題是如何快速整合兩家公司的供應鏈網絡資源。企業高層要求在并購后的前3年（2006—2008年）供應鏈總成本節省4000萬美元（1美元≈6.9元人民幣）。整合供應鏈網絡資源面臨的挑戰如下：合并商品種類和訂單，削減現有的18個制造中心和16個區域配送中心的數量，對155個末端配送點進行模式調整，同時要求供應鏈網絡資源整合后服務時效要有更大提升。惠而浦通過供應鏈網絡優化，調整了50%的 RDC（Regional Distribution Center，區域分撥中心），將高頻次商品交付時間基本控制在24h內，低頻次商品交付時間保證在48h內，人均效率提升15%～20%。該網絡優化項目當年節省供應鏈總成本6600萬美元，比原先預定的3年目標還要多。

政策變化往往會給企業運營帶來深遠影響，企業需要優化供應鏈網絡以適應新的要求和應對外部環境壓力。隨著我國環保政策升級和安全治理進程推進，2016年交通運輸部治理超載超限，其頒布的GB 1589—2016標準對我國汽車整車物流行業產生巨大影響。治理前，89%的新車通過公路運輸直送經銷商，鐵路運輸和水路運輸一共僅占11%。治理后，單臺公路運輸載運車從可以一次載運30輛新車下降到最多載運12輛，公路運輸成本大幅上升。全國汽車物流企業必須改變以公路運輸為主的運作模式，構建以鐵路和水路為干線、公路為支線的物流多式聯運組織模式，充分發揮鐵路運輸和水路運輸大運量、低成本、環保的優勢。那么，汽車物流企業應該在哪里布設多少個中轉節點？訂單應該由哪一級節點響應？怎么保證引入鐵路運輸和水路運輸之后能達到和公路運輸相近的服務水平？諸如此類的問題是所有汽車物流企業面臨的共同問題，于是全國汽車物流企業紛紛實施了整車供應鏈網絡設計與優化，并一直在持續改進。

隨著國家“3521”工程推進及物聯網發展，醫藥流通市場從分散經營向集約化經營轉變。國藥集團是中國醫藥流通龍頭企業，在醫療體制改革的大背景下規模快速擴大。該集團需要迅速更新其供應鏈網絡，以在降低物流成本的同時滿足規模擴大帶來的更大規模的醫藥需求和更高的服務要求。國藥集團實施的供應鏈網絡優化涉及確定新的倉庫布局計劃，明確倉庫間貨物分配調度規則，倉庫根據需求設置的差異性容量要求，倉庫配貨策略的制定原則等問題。

還有一些場景更為普遍和微觀，大多來自針對某個客戶或業務的供應鏈網絡優化決策。某醫藥企業在湖南郴州和浙江杭州有兩個工廠，在武漢有一個發貨倉庫。長期以來該企業的銷售物流模式是工廠將貨物運至武漢倉，然后由武漢倉根據客戶訂單為下游客戶送貨，由于該網絡效率低下、成本壓力大、服務水平低，該企業把銷售物流外包給順豐，由順豐為其提供第三方物流服務。當時順豐已經擁有包含4個GSP（Good Supply Practice，藥品經營質量管理規范）倉和25個中轉場，能夠覆蓋960個區縣的醫藥供應鏈網絡。順豐需要確定由哪些GSP倉或中轉場作為該企業藥品分銷的中轉節點，并對藥品如何在工廠、中轉節點、客戶之間流動進行決策。順豐采用供應鏈網絡優化方法進行多場景、多周期優化模擬，最后選擇成都、廣州、南京GSP倉作為中轉節點，通過整車提貨方式將貨物從兩個工廠運送到GSP倉，然后綜合利用零擔、商配、常溫和專遞4種方式將貨物從GSP倉運送到終端客戶處，如圖1-1所示。

這樣的案例數不勝數，這里僅僅列舉了政府產業規劃和實施、銷售模式轉型升級、企業并購、政策變化、客戶需求等引發的供應鏈網絡設計與優化案例，但供應鏈網絡設計與優化的動因遠遠不止這些。供應鏈網絡設計與優化的理論與方法也被廣泛應用于港口、車站、機場等基礎設施布局以及軍事、醫療、應急等領域的網絡設計問題中。例如，在疫情期間如何合理建立核酸檢測采樣點和疫苗接種點，如何對儀器放置、樣本轉診、疫苗分配、人員配備、地域劃分、核酸檢測整合等事項進行決策都屬于供應鏈網絡設計與優化問題，相關部門應實施有針對性的計劃以滿足實際需求。

此外，處于供應鏈不同環節的企業對供應鏈網絡優化的側重點也有所不同。例如，制造企業更注重供應網絡優化，從以物料供應為中心安排采購、庫存等環節逐漸發展到企業資源計劃和供應鏈管理。供應鏈網絡優化一方面可消除非增值運輸和倉儲活動，降低庫存水平，改善現金流；另一方面可指導企業進行產能規劃，明確何時何地開設新生產線，以盡可能降低總成本，并確保滿足消費者對商品的需求。大型零售連鎖集團為了提升門店商品可獲得性和降低成本，主要側重于分銷網絡設計與優化，這主要表現為對配送中心、門店和商品流的聯合優化。以物流交付為主要業務的第三方物流企業高度依賴物流網絡的高效運轉，更重視轉運中心、配送中心和相關流程優化。

當今全球經濟發展模式和發展結構正在發生巨變，我國經濟結構改革向縱深發展，信息技術的廣泛應用加速了區域經濟、產業經濟、企業經營模式的多層重構。供應鏈網絡作為所有運作模式的重要組成部分和底層支撐系統，正在被大家逐步認識和重視。一定的速度、效率和成本水平從過去的競爭優勢慢慢演變為進入行業的基礎門檻。供應鏈的商流、信息流、資金流在技術上都可以實現電子化，流動速度能以毫秒計，唯有物流需要實體交付，無法在虛擬空間實現，其速度相較于其他三種流永遠慢半拍。縮小物流與商流、信息流、資金流的時間差，以更快速度、更低成本完成實體流動是形成供應鏈競爭優勢的關鍵，而這必然依賴于一套高效運轉的供應鏈網絡。