精细化供应链的研究
【IT168 新闻】
1 精细供应链
供应链是一个从市场的整体角度,用系统的整体思维看待企业,是一种网络企 业模式。供应链存在于制造企业、服务业乃至其它部门。
目前尽管对“供应链”一词的理解不尽相同,也没有一个统一的界定,但普遍认为供 应链应具有如下特征:①有效的采购与分销;②企业间的长期合作关系; ③企业间的工作流集成。供应链管理作为一种管理思想,其运作哲理、方法论还未完全形 成。供应链的供需合作模型与传统的企业供需合作模型有本质的区别,需要用经营过程重构理论、合作对 策理论、现代代理理论等去架构。随着信息技术的发展,电子商务技术日益成为一种供应链 的技术手段。
从精细思想的角度出发,一个精细供应链(Lean supply chain)至少应具有以下 功能特征:
(1)结构体系简洁
这是供应链建模的重要原则。简洁的供应链能减 少不确定性对供应链的负面影响,且可使:①生产和经营过程更加透明;②非创造价值的活动减少到最低限度;③定单处理周期和生产周期缩短。
(2)面向对象的供应链模式
面向对象的供应链是以定单为驱动,以定单为对象,实 现“一个流供应,一个流生产,一个流分销”。
(3)非线性系统集成模式
集成是先进制造系统实现再造工程的重要方法与手段,供应链的集成不是简单的企业兼 并式集团化,而是一种松散的藕合集成--凝聚与扩散有机结合:有不同形式的企业组织的 联合式的集成;有企业间的技术交流与扩散,以融合形式的集成;有不同学科间的交叉形式的 集成。这是一种非线性、协同方式的集成,使系统实现“1十1>2”的总体效果。
(4)独立制造岛的生产模式 网络化制造使企业组织形式从"机械型"向"生物型"转变,基于这种生产模式将向单元 化独立制造岛型转变。这种生产单元具有自我组织优化的能力。为此 ,企业业务流程需要重组,实行强-强联合,简化生产过程关系结构,使每个企业都专注于 自己最拿手的工作和项目,通过因特网和EDI等现代电子商务技术,以虚拟组织的形式 形成跨地区跨部门的动态联盟,这种精细的供应链模式是未来的发展方向。
(5)采购与供销一体化的物流系统
精细生产如果没有精细的供应与分销系统与之相配, 整个供应链就达不到"三个一个流"的精细运作,因此,精细的供应链应实行 JIT采 购法使之与JIT生产适应。
(6)基于因特网/EDI的电子业务模式
现代信息技术改变了商务通信与交易方式,因特网、EDI等技术的日益成熟使供应链 企业间的业务往来速度更快,大大降低了交易成本和其它业务往来投资。目前电子 商务有两种模式:基于因特网的电子商务和基于EDI的电子商务。由于因特网商务 更为方便且费用更低,因而中小企业也能进入电子商务行列,形成两种模式并存共融的局面。
(7)动态联盟的组织形式
动态联盟建立在“强-强”联合思想之上,它使企业从“公司制”变为“联邦制”,使企业以最小的组织 实现最大的权能。从精细的思想来看,它能获得较好的成本效率,其成本效率来自优化 的成本结构和虚拟结构的冗余的减少。
(8)开放式的企业信息系统
集成化的供应链模式,企业之间要求有较好的信息透明度,供应商、制造商、分 销商之间应保持较好的沟通和联系,达到信息共享,使供应链达到并行化、同步化。要实 现这种运营模式,企业的信息系统不再是封闭孤岛式的企业信息系统,而 是建立在互联网之上的开放式的信息系统,也叫合作式信息系统。
2 供应链的分形结构及复杂性
2.1 供应链的分形生长机制及嵌套集成
供应链是一种企业网络,广义地讲,任何企业都是一个供应链结构体(产供销一体),网 络化企业构成一种跨地区、跨不同所有制、跨不同行业的集合体。正如我们前面所说, 供应链的生长过程是一个凝聚--扩散的松散藕合过程,它包括两方面的含义,一方面是产 品扩散机制,另一方面是供应链机构体的成长(实际上两方面是相辅相成的一个过程)。
(1)分形生长机制
从表面上看,供应链由供应商、制造商、分销商和零售商组成。同时每个供应链节点有可能存在于其它供应链网络中,如供应商S4,它既是 大供应链的供应商,同时也有自己的供应链结构,因此供应链的集成是一种 嵌套式集成。
(2)集成度
①集成粒度。
②集成度。研究供应链集成度,有利于了解供应链结构特征和选择集成度适中的供应链结构 ,以提高供应链的精细化程度。
集成粒度是集成供应链单体Agent的大小, Agent规模越大,集成度越小,由于嵌套式的集 成特点,一级供应链 Agent粒度比二级供应链粒度大,每一级供应链都是在某一粒度下的 A gent集成系统,即第i级供应链Si=S(δi)
(3)影响供应链结构稳定性的因素
①供需合作模型。供需双方的合作诚意和目标共性对供应链结构稳定性有重要影响。供需双 方只有建立长期的互惠合作关系,才能形成稳定的合作关系,因此应建立 基于联合意向的供需合作模型。
②集成度。集成度越大,供应链结构越不稳定,而且任何企业都不可能试图垄断市场,"大 象型供应链"不如"羚羊型供应链"灵活,因此供应链集成度并不是越大越好,而是存在一个适 度。
③核心企业的凝聚力。供应链是某些核心企业从市场经营的角度最先发起的,通过强-强联 合和资源外用(outsourcing)的原则自由凝聚起来的,因此核心企业的凝聚力不但影响集成度,而且影响供 应链结构的稳定性。
④动态联盟。动态联盟将成为未来企业的发展方向,同时也是供应链发展的必然趋势。供应 链要在动 静相结合的环境下寻求非常好的的动态稳定。
2.2 供应链系统复杂性
供应链结构存在两种形式,一种是紧密型(公司制),这种供应链各节点之间关系紧密, 有一个集中控制的集团总部协调供应链的运转;另一种是动态联盟型(联邦制)。公司制供应 链有明确的系统边界,而且系统边界较小,联邦制的供应链系统边界模糊,而且系统边界较 大,系统成 员间大多不存在很明确的控制与被控制的关系,而是一种松散的合作关系,企业以加盟的形 式加入供应链,并且各自从自身的利益出发,谋求自身利益的最大化。因此,供应链的结盟 与运行实际上是关于供需合作的对策问题。
(1)供应链的多重分形机制
动态联盟的供应链是一种企业网络,当核心企业获得一个利益源(产品或项目),即展开合作 对策过程。当利益与损益相当或利益大于损益并且具有能力独占利益时,企业独揽利益 (独自承包),不产生分形(转包);当能力不足以承担全部利益时,企业即把部分利益分包给 别的企业,从而产生一次分形。供应链即从单一企业变为两个企业的联盟,而承包企业承接 转包利益时,其亦从自身利益出发进行合作对策研究。因此,在委托企业与承包企业间建立 起一 个合作协商机制,协商成功,这个联盟便成功,否则由另外的联盟取代。这样一级级转包分 承,形成一种多重分形网络。
(2)基于动态联盟的供应链拓扑熵与复杂性
混沌现象普遍存在于经济系统中,导致混沌行为的机制是不同共振间的非线性藕合相互作用 ,以及当藕合超过确定的临界值时共振域间 的重叠,和谐则是与混沌对立的矛盾对立面,描述系统是否形成了充分发 挥系统成 员和子系统能动性、创造性的条件及环境、系统成员和子系统活动的总体协调性。一个 高效有序的系统应是和谐的,为此,应设法降低系统拓扑熵,抑制混沌性,增加有序性,使 整个系统达到和谐共振的效果,而不是趋向于混沌。
动态联盟之供应链效率取决于系统的和谐性。自从60年代 chark和 scarf研究 多级库存与分销问题以来,诸多学者集中精力于求解多级库存优化问题,但很少有人研究供应链 的协调性问题(包括供需和谐,生产与分销和谐,库存与分销和谐)。而动态联盟的出现又 给供应链管理带来新的课题,这就是加盟企业的合作对策问题,因为它决定了供应链的分形 特征。
一个动态联盟的供应链,理论上讲是一个离散的非线性动力系统,根据元胞自动机理论。
另一方面,从分形理论(状态空间重构)我们建立能反映动态联盟供应链嵌套性的系统 复杂性理论框架和表达式。
一个供应链类似于一个状态空间,有个加盟企业,设U0为供应链的利益总体,供应链 的嵌套过程为:
在分形理论中,表示系统复杂性的一个重要概念是关联维数,由分形理论有:实际上,供应链嵌套级数不会很大(简洁是供应链建模的一个重要原则),从而关联维数不会 很大。因此,供应链建模要从集成粒度和分形维数两方面综合考虑,一方面企业都应向"哑铃 形"转变,充分利用动态联盟的优势,实现双赢(win-win)的效果,但分形结构过于复杂,除 了导致利益的分散之外,也增加协调管理的难度,因此,选择好合适的集成粒度和分形维数 是供应链精细化的关键。
3 精细化企业的熵模型
精细生产的基本原理是:
①不断改进;
②消除对资源的浪费;
③协力工作;
④沟通。
基于这个原理的企业为精细企业,其含义如下:
①从产品的角度看,只提供满 足顾客需要的功能,多余的物化劳动和活劳动都是浪费;
②生产过程具有敏捷性和柔性,为此,必须采用准时生产制和柔性制造系统;
③工厂布置精心策划,巧妙安排;
④组织机构扁平化,精炼而充满活力;
⑤可持续发展的绿色制造。根据以上精细原理及含义,我们用信息熵理论和非线性复杂动力学理论建立体现企业精细化程度的熵模型。
(entropy)概念应用很广泛,在信息论中,它是一个随机事件不确定性的度量,对于一个 广义的系统来说,熵则是状态混乱性和无序度的量度。
在管理系统的一切活动中,始终存在着熵增与熵减的运动,它是由系统的开放性和封闭 性决定的。以下我们从几个不同的侧面去研究企业精细化程度与熵的关系。
3.1 企业运行熵三维结构模型
在利用熵概念来研究企业行为特性(如用熵来研究柔性)时,人们多从组织结 构变化这一层次去研究,很难反映组织的动态特性,根据信息熵的理论,我们提出用"运行熵"来 描述企业的动态特性,运行熵由时效熵、质量熵和拓扑熵组成三维结构模型。
(1)以信息化为特征的企业精细过程,使企业信息时效熵和质量熵降低企业是一个信息处理的复杂、庞大的系统,在系统规划与组织中,我们最关心的是信息的时效性和准确性。设系统的时效熵和质量为:
根据前面阐述的精细化企业信息化的特点:信息透明度高,信息时 效性强,信息准确性高,从而时效熵H1和质量熵H2都将随着企业精细化程度的提高而减 少。一个系统拥有的信息量与熵互为消长,随着开放性的企业信息量越来越大,并且随着通信 的速度加快以及更加安全可靠的信息网络的建立,企业与企业之间的信息可获性和可靠性显 著增强,从而使H1和 H2也都减少。
(2)以BPR为手段的企业精细化过程,使企业拓扑熵降低 按照精细思想进行企业的过程重构(BPR),就是要消除生产过程中一切不增值的 活动,使流程扁平化和并行化,打破组织间的壁垒,强化团队精神。
根据熵--信息理论,系统地组织那些得到有效利用的信息量Ic越多,其 熵H越小,两者互为消长,即有关系:
即系统地进行自我组织那些得到有效利用的、关于组织的信息量与其熵之和为常数,恒等于 最大熵。 BPR使企业业务流程并行化、扁平化,可使系统的信息交流更为通畅,即Ic 越大, H越减少。另一方面,BPR使企业拓扑熵降低的结论也可以用系统结构有序度的概念 得到证明。
以上结论是在系统总熵不变的情况下得出的,但是 BPR并不保证系统总熵不变,以精细化思 想指导的企业重构,不但是对企业业务流程的重构,还要消除企业不增值的活动,因而 系统总熵发生了变化。一方面是系统吸收了新鲜的知识进行自组织,从而总熵减少,另一方 面,企业柔性化、敏捷化的增强又使系统总熵增加。
(3)以增加企业柔性和敏捷性为目的的企业精细化过程,使企业总熵增加 面对日益激烈的市场竞争,企业一方面要有以不变应万变的缓冲能力,另一方面还要有以变 应变的能力。因此,增加柔性和敏捷性能使企业获得较好的适应性,但由此而导致企业直接 面对的市场不确定性增加了,因而系统总熵增加。
在系统总熵增加的同时,企业应设法降低系统运行熵(时效熵、质量熵和拓扑熵)以保 持两种状态(稳定状态和剧变状态)都有较好的适应性,并且要保持两种状态下系统有序运行 ,必须满足:
也就是说,随着系统总熵的增加,为保持系统有序运行,需要增加信息量,减少运行熵 ,从而进一步揭示了 BPR过程中信息化建设的重要性和必要性,这也揭示了社会系统发展的 控制原理:"人类成功的社会活动,乃是高度有序的主体(控制者)向有序度较低的被控制 对象系统输入信息、减少其熵、使其有序度提高,从而得到改造的过程"。
3.2 企业熵模型几个拓展问题
在研究了精细化企业的熵模型基础上,我们用熵模型概念探讨与供应链管理相关的几 个问题。
(1)学习型组织与熵
在研究企业再造理论中,人们提出用拟神经网络的学习型组织来再造企业[9],建 立类神经 网络的组织结构和信息处理模式,实际是利用神经网络的非线性动力学特性,即高度协同的 并行信息处理机制以及自适应、自组织和自学习能力。从熵的角度看,它形成了一种高熵输入 (高信息储量),低熵运行(有序运行)的机制,因而具有较强的柔性和敏捷性。
组织的外围部分是适应环境变化的高熵"反应区",通过柔性化敏捷化(增熵运动) ,使企业具有较高的缓冲能力和适应能力,中间为神经网络化的组织,通过自组织作用(减熵 运动)实现低熵运行,把低序的物质转化成高序的多样化输出,使企业具有较强的应变能力 。这就是神经网络化组织的高熵低熵高熵自组织转化机制。一个精细化的企业应具备这种能力。
(2)"牛鞭现象"的熵解释
"牛鞭现象"也叫"加速放大原理",是供应链过程中的一种信息扭曲现 象,这种现象直接导致供应链效率的降低:库存投资增加,顾客服务质量差,利润 减少,能力误导,生产与运输计划的失效等等。导致"牛鞭现象"的原因主要有:需求预测放大;订 货批量放大;价格波动;需求"短缺游戏"。由于信息流逆供应链而上(从顾客到供应商) 逐级扭曲,导致需求信息的波动越来越大(方差放大)。这种信息扭曲如果和企业制造过程 中的不确定因素叠加在一起,将导致巨大经济损失。
为简单化,把供应链(下游供应链)看做由要素E1,E2,…,En组成的串联信息组 织。需求信息在供应链上流动,假设各供应链节点的信息可靠性为q1,q2,…,qn,在没有 信息反复和预测控制的情况下,最终到达制造商的需求信息可靠性为Qs= q1·q2·…·qn。为了提高信息可靠性,减少信息扭曲,方法有两种:减少中间环节(缩短流通路径,建立精细化供应链结 构)和增加信息可靠性(建立信息共享的协调机制)。从熵模型的角度看,前者降低系统结 构熵,后者则降低信息时效熵和质量熵,其总的效果是降低供应链系统的运行熵。
(3)团队-供应链-战略联盟
前面我们研究了供应链的分形特征,从企业发展的趋势看,这种基于自相似结构模式的 企业生长机制是未来企业发展的一个方向。基于团队的供应链能否有效运行,取决于三个 因素:①决策结构;②激励模式;③信息结构。组织的协调模式也有三种:中心化(集权式 )、分散-藕合式和完全离散式。第一种有"组织板结"的倾向,第三种有"柔性扩大化" 的倾向。基于团队的工作模式的优点是显而易见的,但是,问题在于:(1)如何增进信息处理的 效率;(2)如何消除信息壁垒;(3)如何有效决策。这里面涉及到有关信息需求理论、 信息价值理论等信息经济学内容和协商对策理论内容。由于篇幅关系,这里不展 开论述,单从熵模型原理出发来分析其精细化特性。和传统的集中式直线职能组织单元不同 ,团队具有较高的自组织能力和敏捷的应变能力,具备高熵反应、低熵运行的特性。因为在 网络化的供应链组织中,成员间可以两两直接沟通,信息传递的延迟短,因而沟通效率和沟 通效果好。按照层级-网络组织结构组建的供应链模式,组成供应链的企业或战略联盟的成 员,都具有自主的决策权,能够快速应变市场变化。这就大大增强了企业的柔性和敏捷性( 获得增熵运动)。
4 结论
(1)在走向21世纪的今天,新的企业制造模式和企业合作关系将对管理科学研究带来新 的课题,要求我们用新的视角、新的理论研究新问题,以适应管理科学的发展。
(2)地球只有一个,资源有限,可持续发展是21世纪人类的宣言。以精细组织和技术,用精 细人力、物力、财力提供精细产品和服务,是企业生存和发展的最大潜力。
(3)工业经济全球化改变了产业组织模式,供应链管理是在"竞争-合作-协调"机制 作用下,以分布企业集成和分布作业协调为保证的新的管理思想和企业运作模式,为顺应这一管理变革,企业 应进行一次自在获得文化重塑、组织创新和业务重组的企业再造。
(4)混沌与有序是存在于一切社会现象之中的一对矛盾,面对日益复杂多变的混沌市场 ,如何建立具有柔性化与敏捷化的快速应变能力和有利企业长期发展的高效有序的自组织机 制,是当今企业发展的战略课题。精细化企业熵模型的提出,揭示了企业熵、信息、自组织 、柔性等概念的相互关系,得出了熵与企业行为的正确关系:"高熵反应,低熵运行",这 一思想对实际工作中避免"柔性扩大化"和"组织板结"的集权化倾向有重要指导意义。