供应链网络设计与优化的战略价值与实践路径

一、供应链网络优化的时代意义与战略地位

当今世界正经历百年未有之大变局,全球供应链格局正在发生深刻重构。在这一历史背景下,供应链网络设计与优化已不再是单纯的企业运营问题,而是关乎国家经济安全、产业竞争力和区域发展质量的战略议题。正如《供应链网络设计与优化》一书所指出的,供应链网络是构建高效运转的供应链体系最基础的环节,新冠肺炎疫情向全世界展示了供应链网络的极端重要性[[供应链优化]]。那些拥有结构良好的供应链网络的企业,如顺丰和京东,都展现了更可靠的服务能力[[供应链优化]]。同样,在全球经济中,在疫情中唯一不能停摆的是物流体系,那些拥有更多物流枢纽的国家/地区,在物资供应中也显示出更强的控制力[[供应链优化]]。

从国际政治经济格局来看,全球供应链正在经历从\"效率优先\"向\"安全与效率并重\"的重大转变。过去几十年,全球化推动了供应链的全球布局,企业追求成本最小化,形成了高度专业化但脆弱的全球供应链网络。然而,疫情、地缘政治冲突等因素暴露了这种模式的脆弱性。各国开始强调供应链的韧性和安全性,推动供应链的\"区域化\"和\"本土化\"重构。在这一背景下,供应链网络设计与优化的重要性被提升到了前所未有的战略高度。

从国内发展视角看,中国正处于加快构建现代供应链的新阶段[[供应链优化]]。随着中国经济从高速增长阶段转向高质量发展阶段,供应链优化成为推动产业升级、提升经济运行效率的关键抓手。黄奇帆回顾的重庆市人民政府对电子产品生产企业成功招商引资的案例生动展示了供应链网络设计的战略价值[[供应链优化]]。2008年,我国电子产品生产企业几乎都分布在沿海地区,并且以\"两头在外,大进大出\"的加工贸易为主,高昂的物流成本和时间成本,导致像重庆这样的内陆城市对电子产品生产企业无太大吸引力[[供应链优化]]。黄奇帆的创新思路是通过供应链网络重构,把零部件、原材料本地化,实现企业上中下游产业链集群一体化[[供应链优化]]。这一案例充分说明,科学的供应链网络设计可以彻底改变区域产业格局,创造新的竞争优势。

二、供应链网络优化的核心挑战与人才瓶颈

尽管供应链网络设计与优化的重要性日益凸显,但在实践中仍面临诸多挑战。首先,企业战略调整与供应链优化方案之间存在时间错配问题。当企业业务重组或战略架构发生重大调整时启动供应链网络设计与优化工作,常见的情况是项目研究过程与企业战略调整过程重合[[供应链优化]]。供应链网络设计与优化工作会基于当时企业认为最可能的战略调整方向对未来做出预测[[供应链优化]]。但在某些情形下,方案交付后不久,有时甚至是项目快结束时,企业最初认为最可能的发展方向已经被否定,或者企业对预测结果彻底动摇,这必将对未来的业务重点、业务范围和业务量产生根本性影响,方案形成的未来业务前提不复存在[[供应链优化]]。那么方案应被继续执行,还是重新设计?这是让研究人员和企业都感到两难的问题[[供应链优化]]。

其次,企业还未充分认识到供应链网络设计与优化带来的持续经营价值[[供应链优化]]。如前所述,大部分企业还把供应链网络设计与优化的价值定位在基础设施投资层面,对供应链网络为运营过程中产品流分配带来的盈利价值理解不足[[供应链优化]]。企业并未充分意识到供应链网络设计与优化是一个系统动态过程所以在这方面的研究投入大多是散点式的,看似进行了不少项目,但这些项目难以整合为一个能持续改进的、有价值的系统分析平台[[供应链优化]]。而那些意识到供应链设计与优化的重要性的企业,会投入大量资金、人员和时间,持续开发自己的供应链优化平台,从而为各种不确定性提供快速优化决策方案[[供应链优化]]。

最根本的挑战在于我国供应链优化专业人才极度匮乏[[供应链优化]]。供应链优化包括库存优化、网络优化、运输优化等,无论进行哪种优化,相关人员都不仅需要深入理解供应链运营过程和逻辑原理,还需要理解优化模型算法设计原理,这样才能建立一个有效的供应链优化模型[[供应链优化]]。但现实是,具有丰富供应链运营经验的人大都不懂优化模型算法,熟悉优化模型算法的研究人员大多不了解供应链运营逻辑,常常给出很多与现实相差甚远的模型假设,目的是让算法更容易得出结果[[供应链优化]]。这就如同两个想要合作的人云山雾罩式地交谈,各自沉迷于自己的故事,又理解不了对方的故事[[供应链优化]]。

这种人才瓶颈严重制约了我国供应链优化水平的提升。我们迫切需要一个能听懂双方故事,并能将二者的结合点清晰描述的人,他还能将结合点准确嵌入双方故事框架中各自能理解的部分,然后双方在此基础上书写共同故事[[供应链优化]]。这类人凤毛麟角,过去需要在长时间的工作实践里逐步培养和锻炼出来[[供应链优化]]。可如今供应链变革无处不在,对这类人才的需求越来越大,市场已经不能长时间静待花开,而是迫切需要快速培养供应链优化人才[[供应链优化]]。

三、供应链网络优化的理论基础与方法体系

供应链网络设计与优化是一门跨学科领域,需要将供应链运营理论和实践与数理优化方法相结合[[供应链优化]]。我国目前在这方面的系统性书籍很缺乏[[供应链优化]]。相关的数理知识大多散落在运筹学类研究中,缺乏与供应链和物流运营原理的系统结合,一般侧重于研究一些特定场景下的优化模型和算法[[供应链优化]]。与供应链和物流网络化运营相关的知识大多散落在供应链管理理论中,缺乏与数理模型和算法的结合[[供应链优化]]。由此,在企业供应链网络设计与优化层面,相关人员要么缺乏供应链运营业务相关的原理知识,要么缺乏必要的数理逻辑,很难将二者合二为一[[供应链优化]]。

从理论基础上看,供应链网络设计与优化需要把握几个核心概念。供应链是指产品生产和流通过程中,围绕核心企业,由与之相关的原材料供应商、分销商、零售商以及最终客户组成的网链结构[[供应链优化]]。供应链有4种流,分别是商流、资金流、信息流和物流[[供应链优化]]。商流确定交易达成关系,以商品所有权转移为标志[[供应链优化]]。资金流是实现商品所有权转移的资金往来[[供应链优化]]。信息流是指整个供应链上供需信息和管理信息等信息的流动[[供应链优化]]。物流是商品实体发生转移的过程[[供应链优化]]。

随着科技发展,供应链中商流、资金流和信息流可以完全实现电子化,只有物流需要实体节点、实体交付,必须依赖线下设施完成[[供应链优化]]。供应链网络设计与优化重点关注供应链实体网络,从这种意义上讲,其内核形式是物流网络[[供应链优化]]。设施节点是指使企业原材料、在制品和产成品得以采购、运输、存储和销售的基础设施,包括供应商设施、工厂、仓库和销售设施4种类型[[供应链优化]]。供应商设施是指为工厂提供原材料、零部件、半成品、产成品、设备、能源等资源的设施[[供应链优化]]。工厂是用以生产制造产品的一类设施,按功能可分为生产原材料、半成品或产成品的制造工厂、加工装配工厂等[[供应链优化]]。仓库是用来对产品进行接收、分类、入库、存储、出库以及分发的设施,按功能可分为生产型库、流通型库等,按层级可分为总仓、分仓、终端仓等[[供应链优化]]。销售设施是指直接或间接为最终客户提供服务的设施,比如批发市场、零售店等[[供应链优化]]。

在方法体系上,供应链网络设计与优化可以分为战略层面和战术层面两个层次[[供应链优化]]。惠而浦并购案、GB
1589---2016 标准的实施、Argos
线上线下一体化销售模式的转变引发的供应链网络设计与优化项目都属于战略层面的决策[[供应链优化]]。而顺丰为某医药企业实施的供应链网络设计与优化项目就属于战术层面的决策[[供应链优化]]。战术层面的决策一般不会改变供应链网络的节点结构,重点是重新分配供应链网络的产品流结构,以应对更常见的季节性波动、客户变动、产能限制、供应商调整和运输能力约束等市场和环境变化[[供应链优化]]。

数据驱动的供应链网络优化对优化方法提出了很高的要求,因为供应链网络本质上是一个全局性、聚合性、相互关联协同的复杂系统,供应链网络优化面向的不是单一任务、单一节点、单一场景决策,而是端到端的整个服务链条系统运营模式综合决策,其中有些决策会涉及运作流程的改变,所以其复杂度和实施难度都比较高[[供应链优化]]。数据驱动的供应链网络优化方法更加强调系统性、全局性,能准确表征策略特点和标定策略约束,同时以核心算法为内核,以系统软件作为工具,具有大规模快速计算能力,能够给出全局优化方案[[供应链优化]]。

四、供应链网络优化的实践路径与工具应用

供应链网络设计与优化的求解工具可以分为3类:Excel、商业供应链网络设计与优化工具和通用编程工具[[供应链优化]]。Excel上手简单易操作,耗时短,但只能处理规模很小的数据[[供应链优化]]。Supply
Chain
Guru这类商业供应链网络设计与优化工具是大型企业持续优化供应链的工具,其优点是能够处理规模庞大的数据,提供成套的多模型求解方法,运算耗时较短,且能给出不同企业的复杂业务实战场景,缺点是这些工具通常需要支付高额费用[[供应链优化]]。通用编程工具虽能解决多种多样的问题,但学习难度大,处理数据耗时长,难以全面反映供应链特征,只能建立特定业务下的简单模型[[供应链优化]]。目前很多大型企业也在自行开发系统的供应链建模优化软件,以增强应用的安全性[[供应链优化]]。

本书案例均采用Supply Chain Guru
X(SCGX)软件求解[[供应链优化]]。该软件是一个结合优化与仿真的供应链设计与优化工具,可以系统地建立数据驱动的供应链模型,并能通过云计算、数据集成管理、模拟仿真、数据可视化等技术手段,诊断和分析供应链存在的问题,然后基于优化目标输出优化结果,解决供应链网络设计与优化等方面的问题[[供应链优化]]。SCGX可使用网络数据自动建立供应链网络模型,基于用户定义的约束条件评估所有可替代的方案,同时通过混合整数、动态线性规划生成最优解,表现为重构供应链网络,使之具有最大的盈利潜力,并可用于仿真分析[[供应链优化]]。

在实际应用中,供应链网络优化需要考虑多种复杂场景。例如,在考虑供应和产能约束的供应链网络设计中,需要平衡不同制造厂的产能限制与市场需求分配[[供应链优化]]。在多产品供应链网络设计中,需要处理不同产品的存储和物流特性差异,如ZB公司案例中将产品分为罐装饮料、奶制品、谷物和冷冻食品四大类,分别考虑其不同的存储和运输要求[[供应链优化]]。在多级供应链网络设计中,需要处理从供应商到工厂再到配送中心的多层级网络结构,如GF制衣公司的四级供应链网络优化案例[[供应链优化]]。

服务水平与成本的权衡是供应链网络优化中的核心问题。通过设置不同梯度的服务水平限制,可以观察相应的成本变化,从而选出较优的方案[[供应链优化]]。随着服务水平提高,运输成本下降;固定成本随着仓库数量的增加而增加;总成本增加[[供应链优化]]。这种权衡关系需要企业根据自身战略定位和市场要求进行科学决策。

五、产学研协同与供应链优化人才培养

解决供应链优化人才瓶颈问题需要产学研各方的协同努力。作为长期从事企业供应链规划工作的专业咨询人员和高校教师,作者感到非常有必要为此做一些工作,把供应链设计与优化的系统化思想与方法教授给学生和迫切需要掌握这些知识的从业人员[[供应链优化]]。2018年,LLamasoft智模软件公司(2020年被Coupa公司收购)因在中国的业务受到供应链建模工程师无处寻觅的困扰,决定授权北京络捷斯特科技发展股份有限公司以LLamasoft智模软件为学习工具在教育端开展供应链建模工程师培养工作[[供应链优化]]。

这一合作取得了显著成效。以前对于复杂供应链问题,学生缺乏系统优化平台检验自己提出的解决方案的可行性,从而很难获得对解决方案有价值的反馈,在全面理解供应链问题复杂性方面也没有有效工具[[供应链优化]]。Supply
Chain
Guru作为全球第一款集供应链网络优化、库存优化和模拟仿真功能于一体的软件,提供了较为完整的供应链系统分析框架和分析工具,彻底打破了学生只能应用少量数据和方法对供应链进行研究的局限[[供应链优化]]。

与其他优秀的商业级系统软件一样,昂贵的Supply Chain
Guru也仅属于懂它的人[[供应链优化]]。作为软件的使用者,我们可以看到软件的框架,但框架背后的逻辑和算法不可见[[供应链优化]]。优秀的供应链建模工程师需要具有跨越现实与软件之间的巨大数字鸿沟的能力,而不是单纯将一些数据填入相应的软件输入模块,等着软件运算出结果[[供应链优化]]。不难理解,不同水平的供应链优化工程师使用软件的效果差异巨大[[供应链优化]]。

为此,LLamasoft智模软件公司、北京络捷斯特公司和作者的研究团队一起开展了对该软件不同模块和不同参数的反复测试和研究工作,旨在探索软件背后搭建的系统逻辑[[供应链优化]]。2019年6月,首次在北京交通大学物流工程专业综合实验中引入Supply
Chain
Guru的供应链网络优化模块,取得了良好效果,这也标志着供应链优化正式进入我国物流与供应链专业人才培养序列,拉开了我国供应链建模工程师培养的大幕[[供应链优化]]。

2019年,美国供应链管理专业协会中国圆桌会主办了第一届全球供应链建模设计大赛,当时参赛的国内高校绝大多数还没有设立以供应链优化的规范体系和方法为主题的课程[[供应链优化]]。随后团队和北京络捷斯特公司一起推出了供应链网络设计与优化、供应链库存优化课程,供全国高校相关专业学生学习[[供应链优化]]。2022年,第二届全球供应链建模设计大赛中参赛的高校数量远超第一届,各支队伍均表现出对供应链优化过程和方法较为深入的理解,方案整体质量较高[[供应链优化]]。特别值得一提的是,提供优秀方案的团队并非都来自国内一流高校,一些普通本科院校学生在认真学习了课程和案例模拟实验后展现出了非凡的能力,脱颖而出[[供应链优化]]。

六、供应链网络优化的未来发展趋势

展望未来,供应链网络设计与优化将呈现几个重要发展趋势。首先,数字化和智能化将成为主流方向。随着人工智能、大数据、物联网等技术的发展,供应链网络优化将更加依赖实时数据和智能算法,实现动态优化和自适应调整。企业需要构建数字孪生供应链,通过虚拟仿真和实时监控,提高供应链的可见性和响应速度。

其次,韧性和可持续性将成为重要优化目标。传统的供应链优化主要关注成本最小化,未来将更加注重供应链的韧性(抗风险能力)和可持续性(环境影响)。这需要在优化模型中引入风险评估、碳足迹计算等多维度指标,实现经济、社会和环境效益的平衡。

第三,区域化和多元化将成为网络布局的重要原则。为应对全球不确定性,企业将更加注重供应链网络的区域平衡和多元化布局,避免过度依赖单一地区或单一供应商。供应链网络优化需要考虑地缘政治风险、贸易政策变化等因素,构建更加灵活和有弹性的网络结构。

第四,人才跨界融合能力将更加关键。未来的供应链优化人才需要具备供应链管理、数据分析、算法设计、商业洞察等多重能力,能够跨越学科边界,整合不同领域的知识和方法。教育机构和企业需要创新人才培养模式,通过产学研合作、实战训练等方式,加速复合型供应链优化人才的培养。

七、结论与建议

供应链网络设计与优化是现代企业核心竞争力的重要组成部分,也是国家供应链战略的关键支撑。面对全球供应链重构的历史机遇,我国需要从战略高度认识供应链网络优化的重要性,采取系统措施提升供应链优化能力和水平。

对企业而言,建议采取以下措施:一是将供应链网络优化纳入企业战略规划,建立持续优化的机制和能力;二是加大供应链优化人才培养和引进力度,构建懂业务、懂技术、懂优化的复合型团队;三是积极采用先进的优化工具和方法,提升供应链优化的科学性和精准性;四是注重供应链韧性和可持续性建设,平衡效率与安全的关系。

对教育机构而言,建议加强供应链优化相关课程建设和人才培养,推动产学研深度融合,通过案例教学、实战训练等方式,提高学生的实践能力和创新思维。同时,加强国际交流合作,吸收借鉴国际先进经验,培养具有全球视野的供应链优化人才。

对政府部门而言,建议将供应链优化纳入产业政策和支持范围,通过政策引导和资源支持,推动企业供应链优化升级。同时,加强供应链基础设施建设,完善相关标准和规范,为供应链网络优化创造良好的制度环境。

供应链网络设计与优化是一项系统工程,需要政府、企业、教育机构等多方协同努力。通过构建科学高效的供应链网络,我国企业将能够在全球竞争中赢得更大优势,国家经济安全和发展质量也将得到更有力保障。

参考资料

供应链网络设计与优化
.[供应链优化]