第2章 計(jì)劃采購(gòu)與訂單采購(gòu)

2.1 問(wèn)題的提出

寶潔公司（Procter&Gamble）在研究其一次性尿布的補(bǔ)充訂貨問(wèn)題時(shí)，第一次發(fā)現(xiàn)了“牛鞭效應(yīng)”。他們發(fā)現(xiàn)，即使尿布的需求穩(wěn)定，上游企業(yè)的訂單的需求也會(huì)被放大。Taylor等人在1999年描述了這種現(xiàn)象是如何影響建筑業(yè)的供應(yīng)鏈的。在建筑業(yè)，隨著每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行自己的預(yù)測(cè)、計(jì)劃、確定存貨水平及物料需求計(jì)劃，供應(yīng)鏈上游企業(yè)的需求被不斷放大，最終導(dǎo)致各節(jié)點(diǎn)企業(yè)的存貨水平超過(guò)了必要值。圖2-1顯示了建筑業(yè)采購(gòu)過(guò)程中可能發(fā)生的“牛鞭效應(yīng)”現(xiàn)象。在這個(gè)例子中，承包商有幾個(gè)項(xiàng)目在實(shí)施，他從原始設(shè)備制造商（以下簡(jiǎn)稱OEM）處訂購(gòu)商品，由于項(xiàng)目實(shí)際需求的時(shí)間與訂單送達(dá)的時(shí)間存在時(shí)間差，當(dāng)OEM生產(chǎn)商在第五個(gè)星期收到承包商采購(gòu)部門的訂單時(shí)，他會(huì)將這個(gè)需求信息做適當(dāng)?shù)姆糯?，并從零件生產(chǎn)商處訂購(gòu)這個(gè)被放大了需求量的產(chǎn)品。這種放大現(xiàn)象逐級(jí)往供應(yīng)鏈的上游傳遞，最后，原料供應(yīng)商收到的訂單將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)應(yīng)的承包商的實(shí)際需求。

在圖2-1中，承包商向采購(gòu)部門訂購(gòu)的材料在第五周開始出現(xiàn)高峰期，并且持續(xù)了兩周，但是這個(gè)變化在每個(gè)節(jié)點(diǎn)都被放大了，在最后的由零件供應(yīng)商向材料供應(yīng)商訂購(gòu)的信息中，這個(gè)變化被放大了好幾倍。這種變化主要是供應(yīng)鏈中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都只是各自獨(dú)立地預(yù)測(cè)需求、安排進(jìn)度、管理存貨及制訂物料需求計(jì)劃。工程項(xiàng)目對(duì)材料需求的不確定導(dǎo)致了供應(yīng)鏈每個(gè)節(jié)點(diǎn)企業(yè)都要存儲(chǔ)一定量的存貨。

不僅在建筑行業(yè)，在其他行業(yè)也普遍存在這種“牛鞭效應(yīng)”?！芭１扌?yīng)”的直接后果是導(dǎo)致上游生產(chǎn)環(huán)節(jié)的產(chǎn)能/產(chǎn)量過(guò)剩，而上游生產(chǎn)廠商為了避免產(chǎn)能/產(chǎn)量過(guò)剩，又人為地有意控制生產(chǎn)，從而導(dǎo)致上游產(chǎn)能過(guò)剩與下游供不應(yīng)求同時(shí)存在，提高了供應(yīng)鏈運(yùn)作成本，嚴(yán)重影響供應(yīng)鏈的整體競(jìng)爭(zhēng)能力。產(chǎn)生“牛鞭效應(yīng)”的根源在于信息不暢通，解決的辦法多種多樣。上述案例中，產(chǎn)生“牛鞭效應(yīng)”的直接原因是：每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行需求預(yù)測(cè)、計(jì)劃制訂、確定存貨水平及物料需求計(jì)劃，供應(yīng)鏈上游企業(yè)的需求被不斷放大，最終導(dǎo)致各節(jié)點(diǎn)企業(yè)的存貨水平超過(guò)了必要值。也就是說(shuō)，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的直接原因是供應(yīng)鏈上各企業(yè)都采用“計(jì)劃訂購(gòu)”的采購(gòu)模式。如果供應(yīng)鏈上各企業(yè)都采用“訂單訂購(gòu)”的采購(gòu)模式，情況就完全不同了。

在“訂單訂購(gòu)”的采購(gòu)模式下，承包商根據(jù)施工的實(shí)際物料需求向供貨中心發(fā)出訂單，供貨中心將不同訂單進(jìn)行匯總歸類后按接受訂單的實(shí)際需求量向制造商訂購(gòu)，制造商根據(jù)制造工藝的需要分解其接受的訂單，并向零件制造商發(fā)出訂貨請(qǐng)求，零件制造商則根據(jù)制造商的訂單向原材料制造商進(jìn)行訂貨。整個(gè)這一過(guò)程中，承包商、供貨中心、制造商、零件制造商都不保有庫(kù)存，承包商發(fā)出訂單的依據(jù)是施工活動(dòng)對(duì)物料的實(shí)際需求，其他各個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)出訂單的依據(jù)是其所接受的訂單，也就是說(shuō)，所有廠商都依據(jù)訂單來(lái)開展采購(gòu)活動(dòng)，采購(gòu)活動(dòng)是為需求進(jìn)行采購(gòu)，而不是依據(jù)計(jì)劃為庫(kù)存進(jìn)行采購(gòu)。如此一來(lái)，承包商的需求就如實(shí)地反饋到供應(yīng)鏈的上游，直至原材料生產(chǎn)廠商，就不會(huì)出現(xiàn)上述案例中需求被逐級(jí)放大的現(xiàn)象，也就避免了“牛鞭效應(yīng)”，提高了整個(gè)供應(yīng)鏈的運(yùn)行效率。

上述案例中訂單采購(gòu)有利于提高供應(yīng)鏈的運(yùn)行效率。那么，訂單采購(gòu)對(duì)供應(yīng)鏈上各節(jié)點(diǎn)企業(yè)的影響是什么？顯然，訂單采購(gòu)在一些環(huán)節(jié)上可能增加成本，如小批量交貨可能導(dǎo)致物料運(yùn)輸成本上升。另一方面，訂單采購(gòu)可能增加了企業(yè)的供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)，也就是在不保有庫(kù)存的情況下物料獲取的及時(shí)性如何保障的問(wèn)題。這些問(wèn)題如果不能有效地解決，各節(jié)點(diǎn)企業(yè)對(duì)采用訂單采購(gòu)模式就會(huì)有不同的利益訴求，相互之間的協(xié)作就難以實(shí)現(xiàn)，那么，訂單采購(gòu)也就會(huì)成為空中樓閣。

人們從很早就意識(shí)到，在無(wú)相互合作的供應(yīng)鏈不同層次中，需求的可變性及由此帶來(lái)的不確定性將會(huì)不斷積累，繼而產(chǎn)生“牛鞭效應(yīng)”?！芭１扌?yīng)”的存在導(dǎo)致了供應(yīng)鏈計(jì)劃的困難。Lee等[1]對(duì)“牛鞭效應(yīng)”的主要產(chǎn)生原因及潛在的可修復(fù)性進(jìn)行了討論，Nahmias[2]也對(duì)“牛鞭效應(yīng)”的相關(guān)研究問(wèn)題做了很好的總結(jié)和回顧。此后，不同的采購(gòu)方式就不斷被提出以降低訂單的可變性。Ziplin[3]曾指出，庫(kù)存管理中兩個(gè)重要的需要進(jìn)行決策的因素為：應(yīng)該采購(gòu)多少物料（訂單采購(gòu)量）和什么時(shí)候進(jìn)行采購(gòu)（下訂單點(diǎn)）。不同的采購(gòu)方式對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題將產(chǎn)生不同的決策，其中，計(jì)劃采購(gòu)和訂單采購(gòu)就是兩類最有代表型的采購(gòu)方式。

計(jì)劃采購(gòu)?fù)ǔ橐欢ǖ挠?jì)劃周期、一定的運(yùn)貨量進(jìn)行采購(gòu)，計(jì)劃采購(gòu)中的經(jīng)典公式——EOQ公式已得到相關(guān)領(lǐng)域研究和實(shí)踐者廣泛的認(rèn)可和運(yùn)用。此外，有關(guān)計(jì)劃采購(gòu)的研究也一直在繼續(xù)著。Harris[4]提出的帶數(shù)量折扣模型被認(rèn)為是EOQ模型家族中的經(jīng)典模型之一，并且能夠在幾乎所有的經(jīng)典庫(kù)存管理教材中找到該模型的身影。Bassok和Anupindi[5][6]（1994年、1995年）在他們的兩篇論文中均對(duì)固定配送的計(jì)劃采購(gòu)供應(yīng)合同進(jìn)行了檢驗(yàn)。Banerjee[7]在經(jīng)典的EOQ模型中加入了確定的需求和訂貨提前期并進(jìn)行了討論。

計(jì)劃采購(gòu)的缺點(diǎn)之一在于無(wú)法隨時(shí)應(yīng)對(duì)需求的不確定性，因而，持有安全庫(kù)存便成為一種可行的預(yù)防不確定需求的措施。計(jì)劃采購(gòu)中的安全庫(kù)存也就成為研究計(jì)劃采購(gòu)的重要組成環(huán)節(jié)之一，受到了許多學(xué)者的關(guān)注。安全庫(kù)存的作用在于吸收需求和供應(yīng)鏈的不確定性，安全庫(kù)存主要扮演維持生產(chǎn)中物料需求的角色（Baganha和Cohen[8]）。在需求不確定的情況下施行平滑的計(jì)劃采購(gòu)方式將會(huì)使安全庫(kù)存維持在較高的水平，以滿足生產(chǎn)服務(wù)要求。近年來(lái)，不斷有學(xué)者提出降低安全庫(kù)存的方法。Disney和Towill[9]提出了一些計(jì)劃采購(gòu)的補(bǔ)充措施以達(dá)到提升服務(wù)、降低安全庫(kù)存的目的。Boute等[10]同時(shí)指出，供應(yīng)鏈上下游訂貨提前期的平緩，也能起到降低安全庫(kù)存的作用。Silver等[11]編寫的教科書便很好地綜合研究了計(jì)劃采購(gòu)中的安全庫(kù)存問(wèn)題。

對(duì)計(jì)劃采購(gòu)進(jìn)行研究的另一個(gè)領(lǐng)域?yàn)橛?jì)劃采購(gòu)的批量折扣模型。如Qi等[12]在具有需求中斷的條件下考慮價(jià)格折扣進(jìn)行建模。Xiao和Qi[13]則在具有需求和生產(chǎn)中斷的條件下考慮價(jià)格折扣進(jìn)行研究。此外，Li和Liu[14]也提出了不確定性需求時(shí)的價(jià)格折扣模型。值得一提的是，加入考慮數(shù)量折扣的EOQ模型使得計(jì)劃采購(gòu)體系與訂單采購(gòu)體系相比更具價(jià)格優(yōu)勢(shì)，這也引發(fā)了許多學(xué)者的研究興趣。

另一種重要的采購(gòu)方式——訂單采購(gòu)，也得到了理論界的廣泛關(guān)注，其中最具代表性的訂單采購(gòu)方式為JIT采購(gòu)方式。JIT采購(gòu)模式在許多生產(chǎn)領(lǐng)域的成功運(yùn)用激勵(lì)了許多還在使用EOQ訂貨模式的生產(chǎn)商開始考慮轉(zhuǎn)向運(yùn)用JIT采購(gòu)模式，如Monden[15]研究了豐田公司JIT模式。Wu和Low[16]對(duì)新加坡混凝土供應(yīng)商的研究，除了提供又一個(gè)JIT采購(gòu)模式的成功案例外，還進(jìn)一步指出該模式所帶來(lái)的空間縮減優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)考慮到計(jì)劃采購(gòu)的數(shù)量折扣優(yōu)勢(shì)時(shí)，施行訂單采購(gòu)的決策變得更加困難。Fazel等[17]提出了一系列的數(shù)學(xué)模型，來(lái)對(duì)帶數(shù)量折扣的EOQ模型和JIT采購(gòu)方式進(jìn)行直接的比較，將固定成本，如租金、設(shè)備及人工成本等，從EOQ及JIT采購(gòu)體系中的不同成本函數(shù)中省略后，雖然采用EOQ還是JIT采購(gòu)模式取決于許多因素，然而EOQ和JIT模式的無(wú)差別點(diǎn)（在特定的需求下具有相同的成本）是存在的，他們同時(shí)進(jìn)一步指出，JIT采購(gòu)模式僅在需求較小的時(shí)候比較可能被優(yōu)先采用。與Fazel不同，Schnied-erjans和Cao[18]認(rèn)為Fazel所忽略的固定成本并非一成不變且不應(yīng)該被忽略，他們將JIT采購(gòu)為一些特定生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)的空間節(jié)約看成一個(gè)空間節(jié)約因子，加入采購(gòu)成本函數(shù)中進(jìn)行考慮，得出了在考慮該因子的作用后，EOQ-JIT無(wú)差別點(diǎn)將會(huì)提高的結(jié)論，他們同時(shí)指出，每個(gè)生產(chǎn)企業(yè)都有“空間臨界點(diǎn)”存在，當(dāng)需求增長(zhǎng)使得現(xiàn)存空間無(wú)法滿足時(shí)，進(jìn)一步增加空間所帶來(lái)的成本將有可能為JIT采購(gòu)模式的使用提供支持。為了進(jìn)一步研究EOQ-JIT采購(gòu)模式的無(wú)差別點(diǎn)，Wu和Low[19]在自身之前研究的基礎(chǔ)上，又?jǐn)U充了經(jīng)典的EOQ采購(gòu)模型進(jìn)行研究，并通過(guò)對(duì)新加坡混凝土業(yè)的范例分析再次驗(yàn)證了他們的觀點(diǎn)，即JIT采購(gòu)雖然在現(xiàn)代生產(chǎn)組織中變得越來(lái)越重要，但并不總是具有成本效率的。