供應鏈最佳化（Supply Chain Optimization）即“在有約束條件或資源有限的情況下的決策方案”，它主要有整體最佳化和局部最佳化兩種類型。整體最佳化是從大量方案中找出最優方案，然而，實際情況下可能沒有最優方案或者沒有方法來檢測所得方案是否最優，因此有必要進行局部最佳化；局部最佳化是在大量類似方案中找出最優方案，此法取決於方案的最初解，最初方案不同，最佳化結果也不同。
基本介紹
- 中文名：供應鏈最佳化
- 外文名：Supply chain optimization
- 組成部分：決策變數、目標函式和約束條件
- 發展趨勢：大規模產品定製、製造外包
- 最佳化目標：從私營企業、公共組織兩角度考慮
供應鏈最佳化,目標,最佳化方法,必要性,十大步驟,準確診斷,項目實施,
供應鏈最佳化
供應鏈最佳化問題由決策變數、目標函式和約束條件組成。決策變數是需要作的決策，物流中有如下決策變數：何時、何地從供應商中訂購原材料；何時生產；何時把產品交給客戶、交多少。目標函式是經濟上或其它方面所要達到的目標，物流中有如下目標函式：利潤最大；供應鏈成本最低、生命周期最短；客戶服務質量最高；延誤最短；產量最大；滿足所有客戶需求等。約束條件是變數必須滿足的條件，物流中有下列約束條件：供應商生產材料、零件的能力；生產線每天工作的時間、負荷；配送中心的處理收據等能力。
目標
一般來說，最佳化目標是從私營企業和公共組織兩種完全不同的角度來考慮。
私營企業的目標
供應鏈管理系統中的最佳化目標的定義有很多種形式，如“最佳化是ROI（投資回報率）達到最高的關鍵，它的目標包括成本最低、顧客服務水平最高、生產周期最短”；然而，在討論庫存鏈最佳化時，有人認為最大ROI的目標是“在增加利潤的同時，提高顧客服務水平、減少總成本、減少工作負荷、減少庫存”；“ROE （資產回報率）最大或競爭力提高”；“公司盈利最大，市場份額最大”等。
然而，如果把這些目標用於決策模型中，這些目標必須轉換成明確的、可以衡量的目標。更具體的目標通常是利潤及其衍生物－成本和收入，其中成本包括資本、生產運營成本、倉儲和運輸、庫存持有成本、行政管理成本、IT成本和包裝成本；收入受公司可提供服務質量的影響，包括準時性、產品可得性等。
成本因素（最低）和客戶服務質量（最大）通常是矛盾的，為了能相互比較，必須轉換成同一量綱，把所有的目標轉成一個總目標。成本最低包含許多不同的成本因素。客戶服務通常用收入來表達，這樣它可以和成本一起用利潤最大來衡量。如果不是所有目標都能轉換成和金錢有關的因素，必須使用權重，權重反映了不同目標的相對重要程度，這樣問題就成為一個單目標規劃。目前，可以用一些複雜的方法得出權重，也可以運用一些軟體提供可視化的權重設定。另一種方法是先定義這些目標的優先權，然後再最佳化。
公共組織的目標
前面討論了所追求的商業利潤，同時，我們也應該注重公共利益。最近幾年已經提出了一些基本目標，1987年世界環境與發展委員會提出“發展要滿足當前的需要，但不能以犧牲後代需求為代價”。如果要有相關實施政策，必須要明確、詳細地解釋這些目標。公共目標主要有3方面的因素：經濟、環境和社會。每一方面都能對供應鏈設計產生影響。私營企業目標是設施和運輸成本最低，而公共組織的目標不同。
環境：設施建設、交通運輸會對環境造成影響，環境對人類身體和下一代有影響，主要包括：當地空氣品質（對人有影響，威脅健康）；區域空氣品質（對莊稼、樹木不利）；噪音；長期危害（能量危機、臭氧層變薄、溫室效應）等。
經濟：主要和經濟系統的改進有關，包括：提高國家競爭力（包括減少工業運輸成本）；支援不發達地區；增強區域聯繫，擴大外延；市場標準化（標準的、開放的）；提高就業、改革和出口的經濟績效。
社會：主要和居民、員工有關，包括：工作場地和運輸中的活動安全；經營工作條件；關注殘疾人；社會資產的改變（收入分配的影響）。
私營企業在決策中不一定要考慮以上因素，然而政府必須要考慮。現在多方已經達成共識：必須制訂相關環境標準。當然，單個組織在決策過程中也儘量要考慮這些標準。
另一方面是通過支援低收入地區和不發達地區來增強它們的凝聚力。例如，歐洲社會基金會實行假期培訓和就業援助，區域發展組織通過鼓勵投資、基礎設施和小商業等形式來實施這些標準。這些政策的實施導致投資減少或勞動力素質高。因此，私營企業認為這些政策反映了市場地位和產品、服務的價格。
運輸行業的定價機制也是如此，它的目標是確保運輸決策包含所有的成本。當前，外部成本在價格體制中沒有體現，然而通過稅收，價格體制就能夠完全反映外部成本。這樣，從私營企業的角度來考慮，公司對環境的關注會集成到目標成本和利潤中。如果公司沒有把環境成本考慮到外部成本中，公司決策時依然可以按照原計畫實施。
最佳化方法最佳化方法有很多，但並不是每種方法都要採用一定的技術。在規定時間內不能得到最優方案的情況下，可以採用遺傳算法。遺傳算法容易實施、計算簡單，但得出的方案不一定最優，有時甚至不存在。最佳化時運用遺傳算法的原理會得到較優的方案。
最佳化方法
基於規則的系統：它不是最佳化工具，但是廣泛套用於控制系統中。基於規則的系統能控制幾百甚至幾千個規則。規則系統與規則之間的相互關係非常複雜。如果系統改變而規則沒有改變，系統不能保證所求出的解最優。基於規則的系統有神經元、ILOG等。
線性規劃：這種方法最好，是套用最廣泛的最佳化工具，通常用於資源分配問題中。任何有決策變數、線性目標函式和線性約束條件的問題都屬於線性規劃。
約束傳播：受約束條件的影響，每一約束都有一定的變數範圍。變數域的減少會引起與約束條件相關的變數數目減少。此法在大網路約束條件時尤其有效。
遺傳算法：通過改進已有的解找出最優解。儘管為了得到最優解遺傳算法要做很多次疊代，然而它求解過程簡單，運行速度很快。此類最佳化方法特別適合那些約束條件和目標函式比較複雜的問題，如非線性函式。
以上是只是一些常用最佳化方法，並未包括所有的最佳化方法。
供應鏈的不同最佳化層次
對規划過程中的不同程度的最佳化作了比較分析之後，可以得出，供應鏈有3種最佳化層次：
·戰略層，即高層規劃，周期通常為長期；
·戰術層，即中層規劃，周期通常為一季或一月；
·經營層，即底層規劃（規劃、再次規劃和實施），周期通常為1周、1天或1班。
供應鏈的四種分析
·戰略分析：用於分析獲取資源和其它決策，如新設施的建立，新產品供應鏈的設計；
·長期戰術分析：決策公司一年內的整個供應鏈的供應/製造/配送/庫存計畫；
·短期戰術分析：包括物流最佳化、生產計畫最佳化系統；
·經營分析：包括生產規劃最佳化系統、配送最佳化系統。
儘管上面描述了不同的計畫層次，然而它們沒有完全解釋不同決策對其它決策的影響，如戰略決策最佳化必須假定戰術和經營規劃最優。下面將詳細描述各種不同層次的最佳化問題。
戰略
供應鏈管理戰略決策主要根據鏈的網路設計來決定車間、配送中心和供應商的地點、規模和數目，如“每一車間、配送中心和客戶的採購和部署計畫”。戰略決策檢測網路設計，同時也考慮供應鏈中的物流。一般認為，庫存管理是戰術決策，然而，倉庫選址屬於戰略決策。
戰術
戰術最佳化是“給定供應鏈結構的供應計畫、物流設施最佳化”：
·供應鏈網路已經有如下實體：供應商、車間、配送中心和運輸路線；
·供應計畫基於時間緩衝理念（供應鏈計畫一般是1月或1周）；
·供應計畫集成考慮車間生產計畫和產品原料計畫；
·考慮開工和改建周期，但不是製造設施的影響；
經營
經營層供應鏈規劃可以理解如下：
·生產規劃，包括人員、設備和材料的分配；
·運輸路線和規劃；
·此類規劃實施頻率高，需要定期規劃以適應機器失效、物料庫存、其它延誤等。
必要性
隨著現代物流和技術的發展，生產和供應鏈規劃日益複雜。供應鏈的發展趨勢：
客戶要求生命周期更短、並對特定配送有需求
大規模產品定製
生產線和在庫產品增加
經營全球化－包括採購、生產、銷售和市場
製造外包
第三方物流提供者增加與供應商、客戶共同管理庫存，如VMI和持續補充計畫
實施敏捷製造
實施供應鏈集成理念
公司兼併、收購和重組
由於供應鏈發展日益複雜，公司必須運用軟體來最佳化它們的計畫流程。
十大步驟
最佳供應鏈實踐一般具有靈活性強、成本高的特點，並且難以實現。首先需要採購像設備、自動化裝置和軟體系統這樣的有形資產，通過供應鏈實踐，收回它們的成本，同時，需要以改進顧客服務和傳遞股東價值的形式，回報投資者。
財務角度看供應鏈最佳化
在供應鏈實踐中，有一些項目不能以財務指標來衡量，如業務藍圖、管理規程和戰略願景，除此之外的所有項目，則必須考慮財務的回報。
單從財務的角度出發，實施供應鏈項目的最終目標，就是追求利潤最大化。那么，就需要增加銷售收入，或者減少當期的各項開支，以降低成本。因此，我們通常用兩個方法來衡量一項投資的ROI，即成本的減少或收入的增加是否超過該期的現金流量。
ROI十步分析法
產生一個項目或一個投資的構想，往往來源於以下因素：市場壓力、成本因素、安全的需要、顧客的需求或自發產生。但不管該項目是出於什麼樣因素的考慮，要想驗證你這種想法的正確性，就必須經歷下列步驟。
第一步：明確任務
作為ROI評估過程中最重要的一步，你的任務不是去驗證該項目的可行性，而是爭取讓你公司的資源得到充分的利用。明確這一目標對於整個分析過程是非常重要的。
第二步：明確計畫的周期
在確定計畫周期時，需要結合項目相關固定資產的使用年限、公司未來發展的規劃，經濟的預期和環境的穩定性等因素進行考慮，若上述因素無法確定，可以選擇十年作為計畫的周期。
第三步：提出目標
詳細闡述進行這項投資的原因，並牢記在心。在評價的過程中，你也許會發現一些支撐項目投資的新內容，不過重點還是善於發掘一些潛在的因素。只有這樣，才能使得提出的供應鏈項目的目標系統化，而且會讓投資回報率分析的內容更加具體。
第四步：確定備選方案
這一步看似簡單，傳統的觀點是在“投資與不投資”之間做出選擇，這是不正確的。在這裡，你必須通過集體討論，列出一些目前可能實現的方案(它們的成本和收益都有不同程度的差異)，直至你找出最好的方案。
例如：對是否建立一個新的自動化倉庫進行決策時，就可以考慮以下方案：改建現有的倉庫、建設新的自動化倉庫、建立一個半自動化的倉庫、與第三方物流合作來管理庫存等。
第五步：估計每個備選方案的現金流
這是很重要的一步。為每一個方案進行詳細的計畫，對近期公司的現金流進行相關的記錄。這項工作需要從運作和財務的角度出發，涵蓋公司中所有可能從該項目獲益的相關部門。只有這樣，才能最終形成完整的數據，為順利進行評價分析過程提供有力的保證。
第六步：設定通貨膨脹係數和資金成本
這一假定將影響內部收益率的計算，並可能導致預期的經濟回報發生一定改變。因此在設定時，儘量結合一些被普遍認可的指數。
第七步：比較備選方案
在得到現金流的數據以後，對投資回收期、內部收益率、投資回報率等方面的結果進行比較。若有兩個或兩個以上的備選方案，就選取其中數據較有把握的方案，再將其他的方案與之比較。
例如，托盤搬運技術的比較分析，包括叉車、單軌懸鏈、托盤輸送帶、自動引導小車(AGV)等。
第八步：進行靈敏度分析
在這裡，需要對你不太有把握的輸入數據進行適當的調整，通過試驗，測試最終結果是否會對其中一兩個因素特別敏感。
第九步：選擇最佳方案
根據之前設立的各項目標，模擬出一個滿足所有目標的最佳方案，它是不是一個在任何投資回報率的條件下都必須實施的項目？是否有其他項目的投資能夠獲得比該方案更好的投資匯報率？回答了以上問題，你的工作小組就應該去申請相應的權利來做這個決策。
第十步：檢驗結果
當你確定下來並投入實施後，需要適時地將實際的結果與開始設定的預期進行比較，並檢查一下幾個方面的問題：成本的降低或銷售收入的增加是否達到預期水平？實際的現金流在哪個時點沒有與估計值相吻合，為什麼出現差異？這一步驟往往被人忽視，但是它能夠幫助你改進供應鏈的流程，並積累相關的經驗，在下一次的工作中取得更大的成功。
供應鏈最佳化是一個十分複雜、充滿不確定性的工作，如何保證供應鏈最佳化順利進行？通過以上十個步驟，可以有效避免供應鏈最佳化前期存在的風險及不確定性，從而保證供應鏈最佳化項目的順利實施。
準確診斷
每次到企業調研，都會從各個部門聽到不少抱怨：生產部門埋怨採購部門缺貨、銷售部門需求變化快；採購部門埋怨銷售部門不及時提供銷售計畫、生產計畫調整頻繁；銷售部門埋怨生產部門不能滿足銷售計畫；物流埋怨銷售部門給客戶承諾時間太短，難以應付等等；企業總是存在各種各樣的問題，且這些問題是相關聯的，盤根錯節。企業要推進供應鏈管理，應該如何解決問題，如何判斷業務部門反映的問題是根本還是表象呢？這需要對供應鏈進行全面的審視和系統的診斷。
找到影響供應鏈效率的核心問題：在診斷中，應該注意要抓住問題的本質而不是表象
找出當前情況下可以解決的問題：有很多問題是當前情況下無法解決的：比如，對於製鞋行業，原料採購與生產周期大約需要30天，而一雙鞋的銷售周期可能只有30天，由於生產周期相對長而銷售周期短，無法根據銷售情況及時補貨生產，必須提前備貨生產，這就導致高庫存，並且可能出現產品積壓。但是目前企業很難在短時間內把採購與生產周期縮短。比較可行的是考慮把採購生產環節中最長的採購時間縮短，這樣就能比較顯著地縮短訂單眼應時間。因此，供應鏈最佳化可以把縮短採購周期時間作為主要目標。這樣，這個問題就是當前可以解決的問題了。
制訂解決問題的目標、方法、資源需求及其對企業的價值：首先，企業要明確解決問題所要達到的目標，目標要清晰、可度量、無歧義；其次，分析問題解決思路、制定詳細工作計畫、確保計畫的可分解、可執行；最後，估計資源需求，需要投入多少人、多少時間、多少資金等，人員怎么參與工作，這些都需要作出詳細計畫。當然，詳細的具有高度可操作性的計畫也更容易獲得高層的認可和支持。
項目實施
通過對供應鏈的診斷，對要解決什麼問題、解決思路、改進計畫都非常清楚了。接著就是執行改進計畫，這一步的難點就在於供應鏈改進項目的過程控制。確保項目按照預定的目標前進。企業最好組建項目組來推進供應鏈最佳化工作，因為供應鏈的最佳化會跨越部門邊界，需要更多的協調，需要高層授權，通過組建跨部門團隊可以有效推進項目工作。
在項目推進過程中，要注意時刻關注項目對企業的價值，要以價值為導向來推進供應鏈最佳化。一個項目能夠獲得高層、項目組成員以及其他員工的支持，是因為其本身能夠對企業產生價值，同時對於參與的成員來說，供應鏈管理也是一個新的領域，項目的成功，對於他們來說，也是職業閱歷上的重要部分。因此項目的推進還要考慮項目對相關人員的價值，確保項目成員的積極性。但是企業內部及外部環境都在不斷變化，原來對企業有價值的事情，在新的環境下就可能沒有價值，需要對原有的項目範圍內容進行變更。為確保項目走在正確的軌道上，需要不斷檢查每一項項目工作對企業的價值，確保項目對企業價值最大化。
