DOI编码:10.3969/j.issn.1672-884x.2013.06.019 1 文献回顾 近年突发事件频繁发生,导致供应链中断甚至崩溃,给企业带来巨大的经济损失。例如,2011年3月发生在日本的里氏8.9级大地震,导致丰田公司在日本东北部的汽车零部件供应商的能力丧失,迫使两家整车制造工厂停产,遭受超过40亿美元的直接经济损失。类似事例不胜枚举,因此突发事件导致某供应商供应能力丧失后,如何快速制定应急策略以减小或消除突发事件带来的严重后果,是急需解决的现实问题,同时也是目前供应链风险管理研究的热点问题[1~3]。 目前,供应中断应急策略研究主要集中在事前战略防御和事后应急响应两个方面。事前战略防御方面的研究主要从战略层面提高供应网络的弹性和鲁棒性:TANG等[2]基于供应商失效风险考虑,提出在网络设计时增加冗余供应商来增强供应链的鲁棒性;SNYDER等[3]提出以供应链薄弱节点加固为策略来增强现存供应链的弹性;TOMLIN[4]研究了单零售商和双供应商(可靠但成本较高和不可靠但成本较低)构成的供应链单时段供应中断问题,系统对比了重新调度、风险缓解和被动接受3种应急策略各自的优势;TANG等[5]证实了对于供应成本风险和供应承诺风险可分别使用多源供应和供应合同灵活设计策略来减小风险带来的损失。 事后应急策略研究主要从作业层面研究应急资源的调度问题:SNYDER等[6]比较了需求和供应不确定情况下的备选供应商的作用,指出备选供应商策略对预防供应中断及中断发生后如何恢复供应起着至关重要的作用;CHOPRA等[7]研究了供应中断和供应常规扰动两种情形下稳定和非稳定供应商的选择问题,证明了供应中断情形下倾向于选择稳定但成本高的供应商;YANG等[8]研究了制造商在面对拥有中断风险私有信息的供应商时的风险管理策略变化情况,提出了供应中断发生时供应商选择的策略:赔偿惩罚成本或利用备份生产满足制造商需求;HOU等[9]探讨了当主要供应商发生供应中断后,购买者与备选供应商之间的合同问题,通过比较研究和算例分析得出了最优的合同设计;SCHMITT[10]针对考虑供应中断的多层供应链系统,提出了从内部供应节点紧急调度、从备选供应节点采购和启用战略应急库存等应急策略,减少供应中断对顾客满足水平的影响。 上述供应链中断问题研究大多采用备选供应商策略,而考虑失效供应商修复策略的研究尚不多见。此外,已有研究多以完全满足顾客需求为应急计划目标,事实上供应中断后完全满足顾客需求并非一定最优,例如当外部供应商较原有(内部)供应商成本增加较大,而顾客需求未完全满足带来的惩罚成本相对较小时,部分满足顾客需求不失为最佳策略。 本文针对某供应节点失效的三级供应链网络,提出了启用备选供应商、修复失效供应商和重新优化供应计划的综合应急策略,建立了基于客户需求情景的多时段的供应中断应急计划随机模型。该模型考虑备选供应商的成本增加与失效供应商修复成本之间的平衡,同时考虑缺货惩罚成本与备选供应商成本增加和失效供应商修复成本之间的平衡。最后通过案例研究验证模型的有效性。 2 问题提出 2.1 问题界定 考虑一个多时段单产品的三级供应链网络,由I个供应商、J个分销中心和K个零售商构成。其中供应商同时也是产品的生产商,不考虑原材料和半成品的供应问题。供应链正常流程为:首先供应商生产出产品,立即将其运输至中间层的分销中心,分销中心处设有库存;其次由分销中心将产品运输至零售商;最后零售商将产品销售给顾客。零售商根据顾客需求预测向供应商订货,本文采用基于情景的分析方法[11]来描述客户需求的不确定性,允许部分客户需求发生缺货。 假设某突发事件发生,导致某一供应商失效。随后的应急期间,可以启用备选(外部)供应商,也可以经过一定时段重新启用已经完全修复的失效供应商。备选供应商具有无限生产能力,但生产启动成本和单位产品生产成本均大于内部供应商的相应成本。如何确定应急策略类型和启用时段,才能使得突发事件发生后供应链的期望运营成本最小,这正是学界所关注的。 2.2 供应中断的应急策略 本文从修复失效节点和启用外部供应两个角度考虑,提出基于启用备选供应商、修复失效供应商和重新优化供应计划的综合应急策略。具体运作过程如下: 突发事件在第
时段初发生,导致某供应商完全失效。此时采用启用备选供应商策略,即在原有供应链中加入备选供应商,重新优化供应链的生产、分销、运输和库存计划,部分或完全满足后续时段的零售商的产品需求订单。经过
个时段,失效供应商可以完全修复,修复会产生一定的修复成本。对于修复成本,本文考察其与实际生产数量之间的关系,将修复的固定成本分摊至各个产品,即修复成本等于失效供应商修复后的实际生产数量乘以单位修复成本。失效供应商是否修复并启用取决于缺货惩罚成本、备选供应商启用成本与失效供应商修复成本之间的平衡,这是本文所提出的供应中断应急计划模型的核心决策问题。供应链应急策略运作过程见图1。