1.2 供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的范疇與價(jià)值

1.2.1 供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的范疇

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《物流術(shù)語(yǔ)》（GB/T 18354—2021）將供應(yīng)鏈定義為“生產(chǎn)及流通過(guò)程中，圍繞核心企業(yè)的核心產(chǎn)品或服務(wù)，由所涉及的原材料供應(yīng)商、制造商、分銷商、零售商直到最終用戶等形成的網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)”。供應(yīng)鏈雖然從直觀上理解是一個(gè)上下游之間鏈接形成的鏈條，但是由于這些鏈接錯(cuò)綜復(fù)雜，并不僅是上下游之間的縱向鏈接，還有同層級(jí)間的橫向鏈接，所以更準(zhǔn)確地說(shuō)，供應(yīng)鏈?zhǔn)且粋€(gè)網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)。供應(yīng)鏈內(nèi)涵的發(fā)展大致經(jīng)歷了3個(gè)階段：第一階段，以企業(yè)內(nèi)部采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)管理、生產(chǎn)和分銷等職能協(xié)調(diào)的內(nèi)部供應(yīng)鏈整合階段；第二階段，企業(yè)與上下游之間，以及直至消費(fèi)者的外部鏈條從線性單鏈轉(zhuǎn)向非線性網(wǎng)鏈的多鏈條融合階段；第三階段，圍繞核心企業(yè)形成戰(zhàn)略聯(lián)盟，供應(yīng)鏈上下游企業(yè)積極協(xié)同配合、整體運(yùn)作以快速響應(yīng)市場(chǎng)需求。供應(yīng)鏈拓展了企業(yè)邊界，從一種運(yùn)作工具上升為一種管理方法體系、一種運(yùn)營(yíng)管理思維模式。圖1-2展示了供應(yīng)鏈網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)發(fā)展歷程。

供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化就是針對(duì)特定的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，重點(diǎn)研究其中與實(shí)物流相關(guān)的流動(dòng)結(jié)構(gòu)應(yīng)該如何構(gòu)建才更合理或者更令人滿意，并為這些流動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一套規(guī)則。優(yōu)化這些規(guī)則的過(guò)程就構(gòu)成了供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的基本邏輯方法，這些規(guī)則本身構(gòu)成了供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的輸出，供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的目的構(gòu)成了優(yōu)化目標(biāo)。

供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化有六大組成要素：①優(yōu)化目標(biāo)（如服務(wù)水平和成本等）;②供應(yīng)鏈設(shè)施（如供應(yīng)商、工廠、倉(cāng)庫(kù)、門(mén)店、客戶等）;③實(shí)物流（各種設(shè)施間的實(shí)物流流量和流向）;④優(yōu)化策略集；⑤優(yōu)化模型；⑥優(yōu)化算法。因此，供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化包含優(yōu)化目標(biāo)、優(yōu)化模型、優(yōu)化算法和優(yōu)化輸出方案集，其中優(yōu)化輸出方案集包含供應(yīng)鏈設(shè)施、實(shí)物流和相關(guān)優(yōu)化策略。圖1-3表述了供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中設(shè)施與實(shí)物流的關(guān)系。

比如前文提及的惠而浦并購(gòu)案例，企業(yè)高層要求在并購(gòu)后的前3年供應(yīng)鏈總成本節(jié)省4000萬(wàn)美元，高頻次商品交付時(shí)間基本控制在24h內(nèi)，低頻次商品交付時(shí)間保證在48h內(nèi)，這就屬于典型的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化目標(biāo)，同時(shí)包含了成本節(jié)約和服務(wù)水平要求。惠而浦最終調(diào)整了50%的RDC的功能，就屬于供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的部分輸出結(jié)果，這些結(jié)果通常包括供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)設(shè)施布局、運(yùn)輸線路結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品流結(jié)構(gòu)、設(shè)施容量配置結(jié)構(gòu)等。而目標(biāo)和結(jié)果之間的優(yōu)化過(guò)程分為兩個(gè)階段：第一階段要確定優(yōu)化策略，也就是要制定一系列規(guī)則，形成優(yōu)化策略集；第二階段要根據(jù)這些規(guī)則建立優(yōu)化模型，確定優(yōu)化模型參數(shù)，并設(shè)計(jì)算法進(jìn)行全局性測(cè)算，然后輸出方案結(jié)果作為方案比選的依據(jù)。

供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化目標(biāo)最樸素的要求是降低供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)成本和提高服務(wù)水平。顯而易見(jiàn)，這兩個(gè)目標(biāo)之間可能存在沖突。比如服務(wù)水平目標(biāo)設(shè)定為48h內(nèi)能夠滿足98%的客戶需求，與24h內(nèi)能夠滿足98%的客戶需求相比，對(duì)應(yīng)的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)就會(huì)有很大不同。在其他條件相同的情況下，為了達(dá)到更高的客戶服務(wù)水平，有可能建設(shè)更多配送中心或者配置更多運(yùn)輸車輛，由此將導(dǎo)致供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)成本上升，因此很難找到同時(shí)滿足成本最低和服務(wù)水平最高要求的方案。所以供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的目標(biāo)往往需要進(jìn)行權(quán)衡，對(duì)有沖突的目標(biāo)給出不同的優(yōu)先次序或者用不同的權(quán)重量化體現(xiàn)。當(dāng)然，供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的目標(biāo)并不局限于此，還有可能涉及供應(yīng)鏈穩(wěn)定性、柔性等其他訴求，以應(yīng)對(duì)更多的不確定性。

供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化涉及很多具體的決策，如圖1-4所示，從供應(yīng)商到工廠、倉(cāng)庫(kù)，再到銷售設(shè)施，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要做出一些重要的決策。

在供應(yīng)端，企業(yè)有可能面對(duì)數(shù)千家供應(yīng)商，這些供應(yīng)商應(yīng)該如何選擇？每家供應(yīng)商的采購(gòu)份額應(yīng)該定為多少？

在工廠端，企業(yè)可能需要建設(shè)多個(gè)工廠，這些工廠的地址應(yīng)該選在哪里？每個(gè)工廠生產(chǎn)所有產(chǎn)品，還是生產(chǎn)部分產(chǎn)品？工廠的生產(chǎn)能力該如何設(shè)定？每個(gè)工廠由哪些供應(yīng)商供貨是經(jīng)濟(jì)合理的？

在倉(cāng)庫(kù)和銷售端，是否需要?jiǎng)澐挚倐}(cāng)、分倉(cāng)？倉(cāng)庫(kù)的數(shù)量和位置如何確定？倉(cāng)庫(kù)應(yīng)該服務(wù)于哪些客戶群體？倉(cāng)庫(kù)應(yīng)存放哪些貨物品類？什么樣的配送時(shí)長(zhǎng)是合理的？

這些決策部分是針對(duì)供應(yīng)鏈設(shè)施（如供應(yīng)商、工廠、倉(cāng)庫(kù)、門(mén)店、客戶等）數(shù)量和布局的，部分是針對(duì)實(shí)物流流量和流向關(guān)系的，這兩部分都是顯性的。比如通過(guò)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，確定了應(yīng)該建設(shè)多少個(gè)倉(cāng)庫(kù)，建在哪里，為誰(shuí)服務(wù)，存什么貨物。但還有一部分決策是隱性的，從某種意義上說(shuō)，這些隱性決策是顯性決策發(fā)揮作用的前提，它們就是優(yōu)化策略集。

一些失敗的非系統(tǒng)性供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化項(xiàng)目表明，這部分隱性決策可能被完全忽視。這種忽視往往會(huì)帶來(lái)兩種負(fù)面影響，一種表現(xiàn)在無(wú)法有效考察供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化方案是否符合實(shí)際運(yùn)營(yíng)的基本條件和邏輯，僅僅從目標(biāo)上進(jìn)行量化評(píng)估。這樣很容易陷入一種數(shù)學(xué)運(yùn)算游戲，導(dǎo)致數(shù)據(jù)結(jié)果看起來(lái)很優(yōu)異，但若干假設(shè)都不符合實(shí)際運(yùn)營(yíng)要求。另一種表現(xiàn)在執(zhí)行時(shí)只重視顯性結(jié)果，按圖索驥建設(shè)供應(yīng)鏈設(shè)施，配置相應(yīng)貨物，但與之配套的運(yùn)營(yíng)規(guī)則沒(méi)有建立，導(dǎo)致在實(shí)際運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中無(wú)法達(dá)到優(yōu)化效果。

上述運(yùn)營(yíng)規(guī)則包括：①定義供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)、客戶、產(chǎn)品等基本元素的屬性的規(guī)則，如用什么方式標(biāo)定位置屬性、成本屬性、價(jià)值屬性等；②交易和預(yù)測(cè)規(guī)則，例如，如何刻畫(huà)客戶訂單、站點(diǎn)訂單、運(yùn)單特征，如何根據(jù)訂單進(jìn)行需求預(yù)測(cè)等；③采購(gòu)規(guī)則，例如，如何規(guī)定上下游之間的流動(dòng)關(guān)系，以及采購(gòu)時(shí)間、采購(gòu)成本和采購(gòu)批量的規(guī)定等；④生產(chǎn)規(guī)則，規(guī)定生產(chǎn)周期、生產(chǎn)品類、生產(chǎn)成本、生產(chǎn)能力等；⑤運(yùn)輸規(guī)則，確定運(yùn)輸模式、運(yùn)輸工具、計(jì)費(fèi)方式、運(yùn)輸時(shí)間、運(yùn)輸流程、運(yùn)輸限制和其他約束等；⑥庫(kù)存規(guī)則，確定庫(kù)存成本、庫(kù)存量、庫(kù)存時(shí)間限制等；⑦逆向物流規(guī)則，確定逆向產(chǎn)品比例、逆向物流流程、逆向物流分配、逆向物流成本等；⑧其他規(guī)則，例如工作時(shí)間約束、“最后一公里”服務(wù)限制、獎(jiǎng)懲規(guī)則、低碳約束等。并不是所有的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化項(xiàng)目都要包含以上所有的規(guī)則，但是任何一個(gè)策略都是由規(guī)則組成的，所以對(duì)優(yōu)化策略的精確理解就是一個(gè)個(gè)規(guī)則集。

根據(jù)這些規(guī)則，可建立供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化模型，確定相關(guān)參數(shù)取值并設(shè)計(jì)和優(yōu)化算法，進(jìn)行系統(tǒng)性和全局性計(jì)算。這是一個(gè)龐大而復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程，需要通過(guò)特定軟件實(shí)現(xiàn)。

1.2.2 供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的價(jià)值

供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化決策對(duì)整個(gè)供應(yīng)鏈的績(jī)效有著長(zhǎng)期影響，后期網(wǎng)絡(luò)的變動(dòng)（如開(kāi)倉(cāng)、關(guān)倉(cāng)、類目調(diào)整等）都會(huì)帶來(lái)較高的成本，一個(gè)好的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化決策能夠讓整個(gè)供應(yīng)鏈在保持較低成本的同時(shí)具有很好的響應(yīng)性。

長(zhǎng)期研究數(shù)據(jù)表明，供應(yīng)鏈80%的成本都與設(shè)施位置和產(chǎn)品流緊密相關(guān)，它們是影響任何供應(yīng)鏈成功的關(guān)鍵因素。通過(guò)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化，企業(yè)可以在降低成本的同時(shí)維持或提升客戶服務(wù)水平，最終實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)增長(zhǎng)。圖1-5所示的Coupa公司的一份客戶報(bào)告顯示供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化給企業(yè)帶來(lái)了巨大的收益，如庫(kù)存成本節(jié)約、運(yùn)輸成本節(jié)約、服務(wù)水平改善等，最終幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)。所有企業(yè)在有效實(shí)施了供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化項(xiàng)目后，都可以出具類似的振奮人心的供應(yīng)鏈改進(jìn)成效報(bào)告。